JP2010262021A - Electrostatic charge image developing toner and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電荷像現像用トナー及び静電荷像現像用トナーの製造方法に関する。 The present invention relates to an electrostatic image developing toner and a method for producing an electrostatic image developing toner.
複写機やプリンタなどの電子写真方式による画像形成技術の分野では、デジタル技術の進展に伴い、最近では１２００ｄｐｉ（ｄｐｉ；１インチ当たりのドット数、１インチ＝２．５４ｃｍ）レベルの微小なドット画像を正確に再現させるレベルの技術が要求される様になってきた。そのために、トナー粒子の小径化検討は加速され、重合トナーとも呼ばれるケミカルトナーにより、微小なドット画像を忠実に再現することが可能な粒径のそろった小径トナーの開発が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。 In the field of electrophotographic image forming technology such as copying machines and printers, with the progress of digital technology, recently, a minute dot image of 1200 dpi (dpi; number of dots per inch, 1 inch = 2.54 cm) level. The technology of the level which reproduces correctly has come to be demanded. To that end, studies on reducing the diameter of toner particles have been accelerated, and the development of small-diameter toners with uniform particle diameters that can faithfully reproduce minute dot images with chemical toners called polymerized toners has been disclosed (for example, , See Patent Document 1).
又、近年、地球環境に優しい製品開発が求められ、電子写真方式の画像形成装置でもプリント作製時における環境負荷を低減させる技術が検討される様になってきた。その中でも、トナー画像を溶融させて支持体上に固定させる定着工程でエネルギー消費量を低減させようとする検討が行われ、従来よりも低い温度で定着が可能な低温定着トナーと呼ばれるトナーの検討がされている。 Further, in recent years, development of products that are friendly to the global environment has been demanded, and techniques for reducing the environmental burden during print production have been studied even in electrophotographic image forming apparatuses. Among them, studies have been made to reduce energy consumption in a fixing process in which a toner image is melted and fixed on a support, and a toner called a low-temperature fixing toner that can be fixed at a lower temperature than before is studied. Has been.
低温定着トナーは、低軟化点の樹脂が用いられているが、この様な樹脂を用いるとトナー同士が付着し易くなるため、保存時の安定化が求められた。つまり、トナーカートリッジ内に保管してあるトナーがくっついてしまうブロッキングの問題を解消させなくてはならなかった。そこで、低軟化点の樹脂を含有する粒子の周囲に高軟化点の樹脂を被覆したコア・シェル構造と呼ばれる構造のトナーが開示されている（例えば、特許文献２参照。）。 The low-temperature fixing toner uses a resin having a low softening point. However, when such a resin is used, the toner tends to adhere to each other, so that stabilization during storage is required. That is, the blocking problem that the toner stored in the toner cartridge is stuck must be solved. Therefore, a toner having a structure called a core / shell structure in which a particle containing a low softening point resin is coated with a high softening point resin is disclosed (for example, see Patent Document 2).
又、定着温度をより低くするために、低融点のワックスや溶融粘度の低い樹脂を用いるといった技術がコア・シェル構造のトナー設計に盛り込まれていった（例えば、特許文献３、４参照。）。 Further, in order to lower the fixing temperature, a technique of using a low melting point wax or a resin having a low melt viscosity has been incorporated into the toner design of the core / shell structure (see, for example, Patent Documents 3 and 4). .
又、低温定着が可能なトナーとして、少なくとも多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体より重合して得られるビニル系共重合体を用いるトナーが検討されている（例えば、特許文献５参照。）。 Further, as a toner capable of fixing at low temperature, a toner using a vinyl copolymer obtained by polymerization from a radically polymerizable monomer having at least a polyvalent carboxyl group has been studied (for example, see Patent Document 5). ).
しかしながら、低軟化点の樹脂の周囲に高軟化点の樹脂を被覆したコア・シェル構造の静電荷像現像用トナー（以下、単にトナーとも云う）は、低温定着性は満足できるが、プリント画像の濃度不足、特に小粒径のトナーではプリント画像の濃度が不足したり、画像が荒れたりするという問題があった。 However, a toner for developing an electrostatic image having a core / shell structure in which a resin having a high softening point is coated around a resin having a low softening point (hereinafter, also simply referred to as toner) can satisfy a low-temperature fixability, Insufficient density, particularly with a small particle size toner, has a problem that the density of the printed image is insufficient or the image becomes rough.
本発明の目的は、低温定着が可能で、少量のトナー量で高い画像濃度が得られ、画像荒れが無く、多数枚プリントしてもカブリの無いプリント画像が得られるトナー及びその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a toner that can be fixed at a low temperature, can obtain a high image density with a small amount of toner, has no image roughness, and can produce a print image free of fog even when a large number of sheets are printed. There is to do.
本発明の目的は、下記構成を採ることにより達成される。 The object of the present invention is achieved by adopting the following configuration.
１．少なくとも樹脂粒子と着色剤粒子とを凝集・融着して得られる静電荷像現像用トナーにおいて、
該樹脂粒子が少なくとも多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体を共重合単位として含む樹脂とエステルワックスを含む樹脂粒子であり、
着色剤粒子が酸性カーボンブラックであることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
1. In an electrostatic image developing toner obtained by aggregating and fusing at least resin particles and colorant particles,
The resin particle is a resin particle comprising a resin containing at least a radical polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group as a copolymer unit and an ester wax,
An electrostatic charge image developing toner, wherein the colorant particles are acidic carbon black.
２．前記多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体がイタコン酸であることを特徴とする前記１に記載の静電荷像現像用トナー。 2. 2. The electrostatic image developing toner according to 1 above, wherein the radical polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group is itaconic acid.
３．少なくとも樹脂粒子と着色剤粒子とを凝集・融着して作製する静電荷像現像用トナーの製造方法において、
少なくとも多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体を共重合単位として含む樹脂とエステルワックスを含む樹脂粒子を作製する工程、
該樹脂粒子と酸性カーボンブラックを凝集・融着してコア粒子を作製する工程、
該コア粒子をシェル用樹脂でシェル化する工程を有する、
ことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
3. In the method for producing a toner for developing an electrostatic image, which is produced by aggregating and fusing at least resin particles and colorant particles,
A step of producing a resin particle containing a resin and an ester wax containing at least a radically polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group as a copolymerization unit;
A step of agglomerating and fusing the resin particles and acidic carbon black to produce core particles;
Having the step of shelling the core particles with a shell resin;
A method for producing a toner for developing an electrostatic charge image.
４．前記多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体がイタコン酸であることを特徴とする前記３に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。 4). 4. The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to 3 above, wherein the radical polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group is itaconic acid.
本発明のトナー及びその製造方法は、低温定着が可能で、少量のトナー量で高い画像濃度が得られ、画像荒れが無く、多数枚プリントしてもカブリの無いプリント画像が得られる優れた効果を有する。 The toner of the present invention and the method for producing the same are capable of being fixed at a low temperature, can obtain a high image density with a small amount of toner, have no image roughness, and can produce a print image free of fog even when a large number of sheets are printed. Have
低軟化点の樹脂の周囲に高軟化点の樹脂を被覆したコア・シェル構造のトナーは、低温定着性は満足できるが、プリント画像の濃度が不足したり、画像が荒れたりするという問題があった。 A core / shell toner in which a resin with a high softening point is coated around a resin with a low softening point is satisfactory in low-temperature fixability, but there is a problem that the density of the printed image is insufficient or the image becomes rough. It was.
これは、従来のコア・シェル構造のトナーに用いられてきた樹脂では、着色剤粒子をトナー粒子中に良好に分散するという要求が未だ充分に満たされていなかったことによると推察している。 This is presumably because the resin used for the conventional toner having a core / shell structure did not sufficiently satisfy the demand for satisfactory dispersion of the colorant particles in the toner particles.
本発明者等は、低温定着化したトナーにおいても着色剤粒子を良好に分散でき、高濃度で画像荒れが無いプリント画像が得られるトナー及び該トナーの製造方法について検討を行った。 The inventors of the present invention have studied a toner that can disperse colorant particles well even in a low-temperature-fixed toner and that can provide a print image with high density and no image roughness, and a method for producing the toner.
種々検討の結果、多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体を共重合単位として含む樹脂とエステルワックスを含む樹脂粒子を作製し、この樹脂粒子と着色剤粒子として酸性カーボンブラックを凝集・融着して得られるトナーを用いると、上記問題を解決できることを見いだした。 As a result of various studies, a resin particle containing a resin containing an ester wax and a resin containing a radically polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group as a copolymer unit is produced, and acidic carbon black is agglomerated and fused as the resin particle and the colorant particle. It has been found that the above problems can be solved by using toner obtained by wearing.
少粒径のトナーを用い、少量のトナー付着量で高濃度のプリント画像を得るには、各トナー粒子中に着色剤粒子が一次粒子に近い状態で均一に分散されて含有されていることが必要となる。 In order to obtain a high-density print image with a small amount of toner adhesion using a toner having a small particle size, it is necessary that the colorant particles are uniformly dispersed and contained in each toner particle in a state close to the primary particles. Necessary.
着色剤粒子を上記状態で含有することにより、各トナー粒子の隠蔽力が向上し、少量のトナー量でも高濃度のプリント画像が得られるようになる。 By containing the colorant particles in the above state, the hiding power of each toner particle is improved, and a high-density printed image can be obtained even with a small amount of toner.
画像荒れの無いプリント画像を得るには、トナー粒子中にカーボンブラックを良好に分散させることが重要となる。 In order to obtain a print image free from image roughness, it is important to disperse carbon black well in toner particles.
トナー粒子中にカーボンブラックが良好に分散していないと、トナー粒子の表面に遊離してカーボンブラックが存在し、トナー粒子の電気抵抗が低くなる。電気抵抗が低いトナーが存在すると、感光体から転写材へトナーを転写するとき転写率が部分的に低下し、画像荒れが発生する。 If the carbon black is not well dispersed in the toner particles, it is liberated on the surface of the toner particles and carbon black is present, and the electric resistance of the toner particles is lowered. When toner with low electrical resistance is present, the transfer rate is partially reduced when toner is transferred from the photoreceptor to the transfer material, and image roughness occurs.
トナー粒子中にカーボンブラックを良好に分散させることで遊離したカーボンブラックが少なくなり、電気抵抗の低いトナー粒子が無くなる。その結果、感光体から転写材への転写性が向上し画像荒れの無いプリント画像が得られるようになる。 When carbon black is well dispersed in the toner particles, free carbon black is reduced and toner particles having low electric resistance are eliminated. As a result, the transfer property from the photosensitive member to the transfer material is improved, and a printed image without image roughness can be obtained.
多数枚プリントしてもカブリの無いプリント画像を得るには、トナー粒子中にカーボンブラックが均一に分散され、且つ、シェル樹脂によりコア粒子を均一に被覆することにより、トナー粒子の表面に顔を出しているカーボンブラックを少なくすることが重要である。 In order to obtain a print image free from fog even when a large number of sheets are printed, carbon black is uniformly dispersed in the toner particles, and the core particles are uniformly coated with the shell resin, so that the surface of the toner particles is covered. It is important to use less carbon black.
トナー粒子中にカーボンブラックを良好に分散させることでトナー粒子表面に顔を出しているカーボンブラックが少なくなり、トナー粒子表面に顔を出しているカーボンブラックにより２成分現像剤のキャリア表面が汚染されるのを防止することができる。その結果、キャリア汚染することなくトナーへの帯電付与が継続して行うことができ、多数枚プリントしてもトナーの帯電不良によるカブリの発生を防止でき、カブリの無いプリント画像が継続して得られるようになる。 Dispersing carbon black well in the toner particles reduces the amount of carbon black that appears on the toner particle surface, and the carrier surface of the two-component developer is contaminated by the carbon black that appears on the toner particle surface. Can be prevented. As a result, the toner can be continuously charged without being contaminated with carriers, and even when a large number of sheets are printed, the occurrence of fogging due to toner charging failure can be prevented, and a print image without fogging can be continuously obtained. Be able to.
本発明は、少なくとも樹脂粒子と着色剤粒子とを凝集・融着して得られるトナーにおいて、該樹脂粒子が少なくとも多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体を共重合単位として含む樹脂とエステルワックスを含む樹脂粒子であり、着色剤粒子が酸性カーボンブラックであることを特徴とするトナー及びトナーの製造方法を提供することである。 The present invention relates to a toner obtained by aggregating and fusing at least resin particles and colorant particles, wherein the resin particles contain at least a radically polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group as a copolymer unit and an ester. It is a resin particle containing a wax, and a colorant particle is acidic carbon black, and a toner production method is provided.
更に、前記多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体がイタコン酸であることが好ましい。 Further, the radical polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group is preferably itaconic acid.
多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体を共重合単位として含む樹脂は、酸性カーボンブラックの酸性基と相互作用をして分散を促進する官能基を分子内に多く持ち、樹脂中で酸性カーボンブラックを分散する効果に優れる。 Resins containing radically polymerizable monomers having polyvalent carboxyl groups as copolymerized units have many functional groups in the molecule that interact with the acidic groups of acidic carbon black to promote dispersion, and are acidic in the resin. Excellent in dispersing carbon black.
又、多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体は、一価のカルボキシル基を有するラジカル重合性単量体に比べて、カルボキシル基がより近接した位置に存在するため、酸性カーボンブラックとの相互作用にて、いわゆる水素結合による親和性が発揮され、より少ないカルボキシル基量で酸性カーボンブラックを樹脂中に良好に分散することができると推察している。 Further, since the radical polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group is present at a position closer to the carboxyl group than the radical polymerizable monomer having a monovalent carboxyl group, It is presumed that the so-called hydrogen bond affinity is exhibited by the interaction, and the acidic carbon black can be well dispersed in the resin with a smaller amount of carboxyl groups.
又、共重合単位として多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体が少ない量であるほど、樹脂の軟化点は下げることができるので、多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体を重合して得られる樹脂粒子は低温定着化に有利なものとなる。 In addition, the smaller the amount of the radical polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group as a copolymer unit, the lower the softening point of the resin. Therefore, the radical polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group is polymerized. The resin particles obtained in this manner are advantageous for low-temperature fixing.
又、ワックス構造中に極性基であるエステル構造を持つエステルワックスは、酸性カーボンブラックに対しても、多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体を共重合単位として含む樹脂との組み合わせで分散助剤のように働き、酸性カーボンブラックの分散性をより促進する効果があると推察している。 In addition, the ester wax having an ester structure which is a polar group in the wax structure is dispersed in combination with a resin containing a radically polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group as a copolymerized unit even in acidic carbon black. It is presumed that it works like an auxiliary and has the effect of further promoting the dispersibility of acidic carbon black.
先ず、本発明のトナーの構成について説明する。 First, the configuration of the toner of the present invention will be described.
本発明のトナーは、少なくとも多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体を共重合単位として含む樹脂とエステルワックスと酸性カーボンブラックを有する。 The toner of the present invention includes a resin containing at least a radical polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group as a copolymer unit, an ester wax, and acidic carbon black.
《多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体を共重合単位として含む樹脂》
多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体を共重合単位として含む樹脂は、カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体と他のラジカル重合性単量体を共重合して得ることができる。
<< Resin containing a radically polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group as a copolymerization unit >>
The resin containing a radical polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group as a copolymer unit can be obtained by copolymerizing a radical polymerizable monomer having a carboxyl group and another radical polymerizable monomer.
多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体としては、側鎖に少なくとも２つ以上のカルボキシル基を有するラジカル重合性単量体を挙げることができる。好ましくは、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、グルタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸などが挙げられ、これらの中ではイタコン酸、マレイン酸がより好ましい。 Examples of the radical polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group include radical polymerizable monomers having at least two or more carboxyl groups in the side chain. Preferably, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, glutaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid and the like can be mentioned, among which itaconic acid and maleic acid are more preferable.
トナー粒子中に占める多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体の割合は、１〜１０質量％が好ましく、２〜５質量％がより好ましい。 The ratio of the radical polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group in the toner particles is preferably 1 to 10% by mass, and more preferably 2 to 5% by mass.
《エステルワックス》
本発明で用いるエステルワックスは、離型剤及び着色剤粒子の分散助剤としての効果を有するものが好ましい。
《Ester wax》
The ester wax used in the present invention preferably has an effect as a release agent and a dispersion aid for the colorant particles.
エステルワックスとしては、下記構造を有するものが好ましい。 As ester wax, what has the following structure is preferable.
Ｒ１−（ＯＣＯ−Ｒ２）ｎ
（式中、Ｒ１、Ｒ２は置換基を有しても良い炭化水素基を示す。ｎは１〜４の整数、Ｒ１は炭素数１〜４０、好ましくは１〜２０、更に好ましくは２〜５であり、Ｒ２は炭素数１〜４０、好ましくは１６〜３０、更に好ましくは１８〜２６である。）
エステルワックスの好ましい例としては、セバシン酸ジドデセニル、リグノセリン酸ミリスチル、ベヘン酸ペンタエリストール、ステアリン酸ペンタエリストール等を挙げられる。
R 1- (OCO-R 2 ) n
(Wherein, R 1, R 2 is .n indicating a hydrocarbon group which may have a substituent is an integer of 1 to 4, R 1 is 1 to 40 carbon atoms, preferably 1 to 20, more preferably 2 to 5 and R 2 has 1 to 40 carbon atoms, preferably 16 to 30, and more preferably 18 to 26.)
Preferable examples of the ester wax include didodecenyl sebacate, myristyl lignocerate, pentaerythrole behenate, pentaerythrole stearate and the like.
ワックスの融点は、通常４０〜１６０℃であり、好ましくは５０〜１２０℃、更に好ましくは６０〜９０℃である。融点を上記範囲内にすることにより、トナーの耐熱保存性が確保されるとともに、低温で定着を行う場合でもコールドオフセットなどを起こさずに安定したトナー画像形成が行える。 The melting point of the wax is usually 40 to 160 ° C, preferably 50 to 120 ° C, more preferably 60 to 90 ° C. By setting the melting point within the above range, the heat-resistant storage stability of the toner is ensured, and stable toner image formation can be performed without causing cold offset or the like even when fixing at a low temperature.
エステルワックスの含有量は多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体を共重合単位として含む樹脂に対して１〜３０質量％が好ましく、１２〜２０質量％がより好ましい。 The content of the ester wax is preferably 1 to 30% by mass and more preferably 12 to 20% by mass with respect to the resin containing a radical polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group as a copolymer unit.
《酸性カーボンブラック》
本発明では、着色剤粒子として酸性カーボンブラックを用いる。酸性カーボンブラックとしては、カーボンブラックと純水とを沸騰した後の懸濁液のｐＨを測定した時の値が１．０〜６．０のものが好ましく、２．５〜４．５のものがより好ましい。
《Acid carbon black》
In the present invention, acidic carbon black is used as the colorant particles. The acidic carbon black preferably has a value of 1.0 to 6.0, preferably 2.5 to 4.5 when the pH of the suspension after boiling carbon black and pure water is measured. Is more preferable.
酸性カーボンブラックは、カーボンブラック表面に酸化化合物（例えば、酸性基）等が存在するので、トナー粒子を構成する多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体を共重合単位として含む樹脂と酸性カーボンブラックとの混和性が向上する。 Acidic carbon black has an oxidized compound (for example, acidic group) on the surface of carbon black, so a resin containing a radically polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group constituting toner particles as a copolymer unit and acidic carbon. Improves miscibility with black.
カーボンブラックのｐＨは、カーボンブラックを公知の方法により表面処理を行うことにより調整することが可能である。好ましくは、酢酸溶液やスルフォン酸溶液等の酸性溶液中にカーボンブラックを浸漬処理する湿式の表面処理方法や、空気酸化法、硝酸、窒素酸化物と空気の混合ガス、オゾン等の酸化剤に接触させる乾式の表面処理方法が挙げられる。の様な表面処理により調整することが可能である。又、市販のカーボンブラックには、すでにｐＨ調整がなされて市場に提供されているものがある。 The pH of the carbon black can be adjusted by subjecting the carbon black to a surface treatment by a known method. Preferably, contact is made with a wet surface treatment method in which carbon black is immersed in an acidic solution such as an acetic acid solution or a sulfonic acid solution, an air oxidation method, nitric acid, a mixed gas of nitrogen oxide and air, or an oxidizing agent such as ozone. And a dry surface treatment method. It is possible to adjust by surface treatment like this. Some commercially available carbon blacks are already marketed after pH adjustment.
酸性カーボンブラックの好ましい例として、三菱化学社製の＃２４００（ｐＨ２．０）、＃２４００Ｂ（ｐＨ２．５）、＃２６５０（ｐＨ３．０）、＃１０００（ｐＨ３．５）、ＯＩＬ７Ｂ（ｐＨ３．０）、ＭＡ−１００（ｐＨ３．０）、
キャボット社製のＢｌａｃｋ ＰｅａｒｌｓＬ（ｐＨ２．５）、ＭＯＧＵＬ−Ｌ（ｐＨ２．５）、ＲＥＧＡＬ４００Ｒ（ｐＨ４．０）ＭＯＮＡＲＣＨ１３００（ｐＨ２．５）ＭＯＮＡＲＣＨ１４００（ｐＨ２．５）、
デグサ社製のＰｒｉｎｔｅｘ Ｖ（ｐＨ３．０）、スペシャルブラック４（ｐＨ３．０）、Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｖ（ｐＨ４．５）、
本触媒社製のＸ−ＧＬＦ−５０（ｐＨ４．０）等を挙げることができる。
Preferred examples of the acidic carbon black include # 2400 (pH 2.0), # 2400B (pH 2.5), # 2650 (pH 3.0), # 1000 (pH 3.5), OIL7B (pH 3.0) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. ), MA-100 (pH 3.0),
Black PearlsL (pH2.5), MOGUL-L (pH2.5), REGAL400R (pH4.0) MONARCH1300 (pH2.5) MONARCH1400 (pH2.5), manufactured by Cabot Corporation
Printex V (pH 3.0), Special Black 4 (pH 3.0), Printex 140 V (pH 4.5), manufactured by Degussa
X-GLF-50 (pH 4.0) manufactured by this catalyst company can be exemplified.
カーボンブラックのｐＨ測定は、以下の手順で行うことができる。
（１）試料５ｇを１００ｍｌの容器に採取し、これに蒸留水５０ｍｌを加える。
（２）これを１５分間煮沸した後、常温まで冷却する。
（３）この溶液中にｐＨメータ（ＨＭ５０Ｓ、東亜電波工業社製）の電極を浸し、その値を読み取る。
The pH measurement of carbon black can be performed by the following procedure.
(1) A sample of 5 g is taken into a 100 ml container, and 50 ml of distilled water is added thereto.
(2) After boiling this for 15 minutes, cool to room temperature.
(3) The pH meter (HM50S, manufactured by Toa Denpa Kogyo Co., Ltd.) electrode is immersed in this solution, and the value is read.
次に、トナーの特性について説明する。 Next, toner characteristics will be described.
《トナーの粒径（体積基準メディアン径（Ｄ５０））》
本発明のトナーは、その体積基準メディアン径（Ｄ５０）が３．０〜５．５μｍと小粒径のものが高品質のプリント画像が得られ好ましい。
"Toner particle size (volume basis median diameter (D 50))"
The toner of the present invention preferably has a volume-based median diameter (D 50 ) of 3.0 to 5.5 μm and a small particle diameter, so that a high-quality printed image can be obtained.
トナーの体積基準メディアン径（Ｄ５０）は、コールターマルチサイザー３（ベックマン・コールター社製）に、データ処理用のコンピューターシステム（ベックマン・コールター社製）を接続した装置を用いて測定、算出する。 The volume-based median diameter (D 50 ) of the toner is measured and calculated using a device in which a computer system for data processing (manufactured by Beckman Coulter) is connected to Coulter Multisizer 3 (manufactured by Beckman Coulter).
測定手順としては、トナー０．０２ｇを、界面活性剤溶液２０ｍｌ（トナーの分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で１０倍希釈した界面活性剤溶液）で馴染ませた後、超音波分散を１分間行い、トナー分散液を作製する。このトナー分散液を、サンプルスタンド内のＩＳＯＴＯＮII（ベックマン・コールター社製）の入ったビーカーに、測定濃度５〜１０％になるまでピペットにて注入し、測定機カウントを２５００個に設定して測定する。尚、アパチャー径は５０μｍのものを使用する。 As a measurement procedure, 0.02 g of toner is blended with 20 ml of a surfactant solution (for example, a surfactant solution obtained by diluting a neutral detergent containing a surfactant component 10 times with pure water for the purpose of dispersing the toner). After that, ultrasonic dispersion is performed for 1 minute to prepare a toner dispersion. This toner dispersion is injected into a beaker containing ISOTON II (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) in a sample stand with a pipette until a measurement concentration of 5 to 10% is reached, and the measuring machine count is set to 2500. To do. An aperture diameter of 50 μm is used.
《トナーのガラス転移点》
本発明のトナーは、低温定着を可能とするためそのガラス転移点が２０〜４５℃のものが好ましく、２５〜３５℃のものがより好ましい。
<Glass transition point of toner>
The toner of the present invention preferably has a glass transition point of 20 to 45 ° C. and more preferably 25 to 35 ° C. in order to enable low-temperature fixing.
トナーのガラス転移点は、トナーを構成する樹脂のガラス転移点に主に左右される。 The glass transition point of the toner mainly depends on the glass transition point of the resin constituting the toner.
トナーのガラス転移点は、下記の方法で測定することができる。 The glass transition point of the toner can be measured by the following method.
ガラス転移点（Ｔｇ）の測定は、示差走査カロリーメータ「ＤＳＣ−７」（パーキンエルマー社製）、熱分析装置コントローラ「ＴＡＣ７／ＤＸ」（パーキンエルマー社製）を用いて行うことができる。 The glass transition point (Tg) can be measured using a differential scanning calorimeter “DSC-7” (Perkin Elmer) and a thermal analyzer controller “TAC7 / DX” (Perkin Elmer).
操作手順としては、測定サンプル４．５〜５．０ｍｇを小数点以下２桁まで精秤し、アルミニウム製パン（ＫｉｔＮｏ．０２１９−００４１）に封入し、「ＤＳＣ−７サンプルホルダー」にセットする。リファレンスは空のアルミニウム製パンを使用した。測定条件としては、測定温度０〜２００℃、昇温速度１０℃／分、降温速度１０℃／分で、Ｈｅａｔ−Ｃｏｏｌ−Ｈｅａｔの温度制御で行い、その２ｎｄ．Ｈｅａｔにおけるデータをもとに解析を行う。 As an operation procedure, 4.5 to 5.0 mg of a measurement sample is precisely weighed to two digits after the decimal point, sealed in an aluminum pan (Kit No. 0219-0041), and set in a “DSC-7 sample holder”. The reference used an empty aluminum pan. The measurement conditions were a measurement temperature of 0 to 200 ° C., a temperature increase rate of 10 ° C./min, a temperature decrease rate of 10 ° C./min, and heat-cool-heat temperature control. Analysis is performed based on the data in Heat.
ガラス転移点は、第１の吸熱ピークの立ち上がり前のベースラインの延長線と、第１のピークの立ち上がり部分からピーク頂点までの間の最大傾斜を示す接線を引き、その交点をガラス転移点とする。 The glass transition point draws an extension of the baseline before the rise of the first endothermic peak and a tangent line indicating the maximum slope from the rising portion of the first peak to the peak apex, and the intersection is defined as the glass transition point. To do.
《トナーの軟化点》
本発明のトナーは、低温定着を可能とするためその軟化点が８０〜１１０℃のものが好ましく、９０〜１００℃のものがより好ましい。
<Softening point of toner>
The toner of the present invention preferably has a softening point of 80 to 110 ° C., more preferably 90 to 100 ° C., in order to enable low-temperature fixing.
トナーの軟化点は、下記の方法で測定することができる。 The softening point of the toner can be measured by the following method.
２０℃±１℃、５０±５％ＲＨ環境下で、トナー１．１ｇをシャーレに入れ平らにならし、１２時間以上放置した後、成型器「ＳＳＰ−１０Ａ」（島津製作所製）にて１０×３８２０Ｐａ＝３．８×１０４Ｐａ（３８２０ｋｇ／ｃｍ２）の力で３０秒間加圧し、直径１ｃｍの円柱型の成型サンプルを作製する。 In an environment of 20 ° C. ± 1 ° C. and 50 ± 5% RH, 1.1 g of toner is placed in a petri dish and flattened and left for 12 hours or more. Then, the molding machine “SSP-10A” (manufactured by Shimadzu Corporation) Pressurization is performed for 30 seconds with a force of × 3820 Pa = 3.8 × 10 4 Pa (3820 kg / cm 2 ) to produce a cylindrical molded sample having a diameter of 1 cm.
２４℃±５℃、５０±２０％ＲＨ環境下において、フローテスター「ＣＦＴ−５００Ｄ」（島津製作所製）により、上記成型サンプルを、荷重１９６Ｎ（２０ｋｇｆ）、開始温度６０℃、予熱時間３００秒、昇温速度６℃／分の条件で、円柱型ダイの穴（１ｍｍ径×１ｍｍ）より、直径１ｃｍのピストンを用いて予熱終了時から押し出し、昇温法の溶融温度測定方法でオフセット値５ｍｍの設定で測定したオフセット法温度Ｔｏｆｆｓｅｔを、トナーの軟化点とする。 In a 24 ° C. ± 5 ° C., 50 ± 20% RH environment, the flow tester “CFT-500D” (manufactured by Shimadzu Corporation) was used to load the molded sample with a load of 196 N (20 kgf), a starting temperature of 60 ° C., a preheating time of 300 seconds, Extrusion from the end of preheating using a 1 cm diameter piston from a cylindrical die hole (1 mm diameter x 1 mm) at a temperature rising rate of 6 ° C / min. The offset method temperature Toffset measured in the setting is used as the softening point of the toner.
次に、本発明のトナーの製造方法について説明する。 Next, a method for producing the toner of the present invention will be described.
《トナーの製造方法》
本発明のトナーは、例えば、以下のような工程を経て作製されるものである。
<Method for producing toner>
The toner of the present invention is produced, for example, through the following steps.
１．コア用樹脂粒子の作製工程
２．着色剤粒子の分散液の調製工程
３．コア粒子の作製工程
４．シェル用樹脂粒子の作製工程
５．コア・シェル構造の粒子の作製工程
６．トナーの作製工程
以下、トナーの製造について詳細に説明する。
1. 1. Production process of resin particles for core 2. Step of preparing a dispersion of colorant particles 3. Core particle production process 4. Production process of resin particles for shell 5. Production process of core-shell structured particles Toner Production Process Hereinafter, toner production will be described in detail.
〈コア用樹脂粒子の作製工程〉
重合性単量体（多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体や他のラジカル重合性単量体）に離形剤（エステルワックスや他のワックス）を溶解させて、離形剤を混合したラジカル重合性単量体溶液を調製し、重合して離型剤を含有するコア用樹脂粒子を作製する。
<Process for producing core resin particles>
A release agent (ester wax or other wax) is dissolved in a polymerizable monomer (a radical polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group or another radical polymerizable monomer) and mixed with the release agent. The prepared radical polymerizable monomer solution is prepared and polymerized to produce core resin particles containing a release agent.
好ましくは、臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）以下の界面活性剤を含有した水系媒体中に、離形剤を溶解或いは分散含有したラジカル重合性単量体溶液を添加し、機械的エネルギーを加えて液滴を形成させ、次いで水溶性のラジカル重合開始剤を添加し、当該液滴中において重合反応を進行させる。尚、前記液滴中に油溶性重合開始剤が含有されていても良い。この重合工程においては、機械的エネルギーを付与して強制的に乳化（液滴の形成）処理が必須となる。かかる機械的エネルギーの付与手段としては、ホモミキサー、超音波、マントンゴーリンなどの強い撹拌又は超音波振動エネルギーの付与手段を挙げることができる。 Preferably, a radically polymerizable monomer solution in which a release agent is dissolved or dispersed in an aqueous medium containing a surfactant having a critical micelle concentration (CMC) or less is added, and mechanical energy is applied to add droplets. Then, a water-soluble radical polymerization initiator is added to advance the polymerization reaction in the droplets. The droplet may contain an oil-soluble polymerization initiator. In this polymerization step, mechanical energy is forcibly applied to forcibly emulsify (form droplets). Examples of the mechanical energy applying means include strong stirring such as homomixer, ultrasonic wave, and manton gorin or ultrasonic vibration energy applying means.
〈着色剤粒子の分散液の調製工程〉
着色剤粒子の分散液は、酸性カーボンブラックと必要に応じ（色調変更等）用いる着色剤からなる着色剤粒子を水系媒体中に分散することにより調製することができる。好ましくは着色剤粒子の分散処理は、水中で界面活性剤濃度を臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）以上にした状態で行われる。着色剤粒子の分散処理に使用する分散機は特に限定されないが、好ましくは超音波分散機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等の加圧分散機、サンドグラインダー、ゲッツマンミルやダイヤモンドファインミル等の媒体型分散機が挙げられる。又、使用される界面活性剤としては、公知の界面活性剤を用いることができる。尚、着色剤粒子は表面改質されていても良い。
<Preparation process of dispersion of colorant particles>
The dispersion of the colorant particles can be prepared by dispersing the colorant particles composed of acidic carbon black and a colorant to be used as necessary (color change, etc.) in an aqueous medium. Preferably, the dispersion treatment of the colorant particles is performed in a state where the surfactant concentration is set to a critical micelle concentration (CMC) or more in water. The disperser used for the dispersion treatment of the colorant particles is not particularly limited, but preferably an ultrasonic disperser, a mechanical homogenizer, a pressure disperser such as a manton gourin or a pressure homogenizer, a sand grinder, a Getzmann mill, a diamond fine mill, etc. And a medium type dispersing machine. Moreover, as surfactant to be used, a well-known surfactant can be used. The colorant particles may be surface-modified.
〈コア粒子の作製工程〉
コア粒子は、コア用樹脂粒子と着色剤粒子とが存在している水系媒体中で、コア用樹脂粒子を凝集・融着して作製することができる。凝集・融着の方法としては、塩析／融着法が好ましい。
<Production process of core particles>
The core particles can be produced by aggregating and fusing the core resin particles in an aqueous medium in which the core resin particles and the colorant particles are present. As the agglomeration / fusion method, a salting-out / fusion method is preferable.
又、当該凝集・融着工程においては、水系媒体中でコア用樹脂粒子とともに荷電制御剤などを凝集、融着させることができる。 In the aggregation / fusion process, the charge control agent and the like can be aggregated and fused together with the core resin particles in the aqueous medium.
尚、ここでいう「塩析／融着」とは、凝集と融着を並行して進め、所望の粒子径まで成長したところで、凝集停止剤を添加して粒子成長を停止させ、更に、必要に応じて粒子形状を制御するための加熱を継続して行うことをいう。 In this case, “salting out / fusion” means that aggregation and fusion are advanced in parallel, and when the particles grow to a desired particle size, an aggregation terminator is added to stop the particle growth, and further necessary. The heating for controlling the particle shape according to the above is performed continuously.
前記凝集・融着工程における「水系媒体」とは、主成分（５０質量％以上）が水からなるものをいう。ここに、水以外の成分としては、水に溶解する有機溶媒を挙げることができ、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフランなどが挙げられる。 The “aqueous medium” in the agglomeration / fusion step is one in which the main component (50% by mass or more) is made of water. Examples of components other than water include organic solvents that dissolve in water, such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, acetone, methyl ethyl ketone, and tetrahydrofuran.
好ましい凝集・融着方法である塩析／融着法は、コア用樹脂粒子と着色剤粒子とが存在している水系媒体中に、アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩及び３価の塩等からなる塩析剤を臨界凝集濃度以上の凝集剤として添加し、次いで、前記コア用樹脂粒子のガラス転移点以上であって、且つ前記混合物の融解ピーク温度（℃）以下の温度に加熱することで塩析を進行させると同時に融着を行う工程である。ここで、塩析剤であるアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩は、アルカリ金属として、リチウム、カリウム、ナトリウム等が挙げられ、アルカリ土類金属として、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどが挙げられ、好ましくはカリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムが挙げられる。 The salting out / fusion method, which is a preferred agglomeration and fusion method, is an alkali metal salt, alkaline earth metal salt, trivalent salt, etc. in an aqueous medium in which the core resin particles and the colorant particles are present. A salting-out agent comprising: a coagulant having a critical coagulation concentration or higher, and then heating to a temperature not lower than the glass transition point of the core resin particles and not higher than the melting peak temperature (° C.) of the mixture. In this step, the salting-out proceeds and the fusion is performed at the same time. Here, the alkali metal salt and the alkaline earth metal salt which are salting-out agents include lithium, potassium, sodium and the like as the alkali metal, and examples of the alkaline earth metal include magnesium, calcium, strontium and barium. Preferably, potassium, sodium, magnesium, calcium, and barium are used.
凝集・融着を塩析／融着で行う場合、塩析剤を添加した後に放置する時間をできるだけ短くすることが好ましい。この理由として明確では無いが、塩析した後の放置時間によって、粒子の凝集状態が変動し、粒径分布が不安定になったり、融着させたトナーの表面性が変動したりする問題が発生する。又、塩析剤を添加する温度としては少なくともコア用樹脂粒子のガラス転移温度以下であることが必要である。この理由としては、塩析剤を添加する温度がコア用樹脂粒子のガラス転移温度以上であるとコア用樹脂粒子の塩析／融着は速やかに進行するものの、粒径の制御を行うことができず、大粒径の粒子が発生したりする問題が発生する。この添加温度の範囲としては樹脂のガラス転移温度以下であれば良いが、一般的には５〜５５℃、好ましくは１０〜４５℃である。 When agglomeration and fusion are performed by salting out / fusion, it is preferable to make the time allowed to stand after adding the salting-out agent as short as possible. The reason for this is not clear, but there are problems that the aggregation state of the particles fluctuates depending on the standing time after salting out, the particle size distribution becomes unstable, and the surface property of the fused toner fluctuates. appear. Further, the temperature for adding the salting-out agent needs to be at least the glass transition temperature of the core resin particles. The reason is that if the temperature at which the salting-out agent is added is equal to or higher than the glass transition temperature of the core resin particles, the salting out / fusion of the core resin particles proceeds rapidly, but the particle size can be controlled. This is not possible, and there arises a problem that large particles are generated. The range of the addition temperature may be not higher than the glass transition temperature of the resin, but is generally 5 to 55 ° C, preferably 10 to 45 ° C.
又、塩析剤をコア用樹脂粒子のガラス転移温度以下で加え、その後にできるだけ速やかに昇温し、コア用樹脂粒子のガラス転移温度以上であって、且つ、前記混合物の融解ピーク温度以下の温度に加熱する。この昇温までの時間としては１時間未満が好ましい。更に、昇温を速やかに行う必要があるが、昇温速度としては、０．２５℃／分以上が好ましい。上限としては特に明確では無いが、瞬時に温度を上げると塩析が急激に進行するため、粒径制御がやりにくいという問題があり、５℃／分以下が好ましい。この融着工程により、コア用樹脂粒子及び着色剤粒子が塩析／融着されてなるコア粒子の分散液が得られる。 Further, the salting-out agent is added at a temperature not higher than the glass transition temperature of the core resin particles, and then the temperature is raised as quickly as possible, not lower than the glass transition temperature of the core resin particles and not higher than the melting peak temperature of the mixture. Heat to temperature. The time until this temperature rise is preferably less than 1 hour. Further, although it is necessary to quickly raise the temperature, the rate of temperature rise is preferably 0.25 ° C./min or more. The upper limit is not particularly clear, but if the temperature is increased instantaneously, salting out proceeds rapidly, so that there is a problem that it is difficult to control the particle size, and 5 ° C./min or less is preferable. By this fusion step, a dispersion of core particles obtained by salting out / fusion of the core resin particles and the colorant particles is obtained.
〈シェル用樹脂粒子の作製工程〉
シェル用樹脂粒子は、ラジカル重合性単量体を溶解してラジカル重合性単量体溶液を調製し、その後、重合して作製することができる。
<Process for producing resin particles for shell>
The resin particles for shell can be prepared by dissolving a radical polymerizable monomer to prepare a radical polymerizable monomer solution and then polymerizing it.
好ましくは、臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）以下の界面活性剤を含有した水系媒体中に、ラジカル重合性単量体溶液を添加し、機械的エネルギーを加えて液滴を形成させ、次いで水溶性のラジカル重合開始剤を添加し、当該液滴中において重合反応を進行させる。尚、前記液滴中に油溶性重合開始剤が含有されていても良い。この様な重合工程においては、機械的エネルギーを付与して強制的に乳化（液滴の形成）処理が必須となる。かかる機械的エネルギーの付与手段としては、ホモミキサー、超音波、マントンゴーリンなどの強い撹拌又は超音波振動エネルギーの付与手段を挙げることができる。 Preferably, a radical polymerizable monomer solution is added to an aqueous medium containing a surfactant having a critical micelle concentration (CMC) or less, mechanical energy is applied to form droplets, and then water-soluble radicals are formed. A polymerization initiator is added to advance the polymerization reaction in the droplets. The droplet may contain an oil-soluble polymerization initiator. In such a polymerization process, it is essential to apply a mechanical energy to forcibly emulsify (form droplets). Examples of the mechanical energy applying means include strong stirring such as homomixer, ultrasonic wave, and manton gorin or ultrasonic vibration energy applying means.
〈コア・シェル構造のトナー母体粒子の作製工程〉
コア・シェル構造のトナー母体粒子は、コア粒子分散液中にシェル用樹脂粒子分散液を添加してコア粒子表面にシェル用樹脂粒子を凝集、融着し、コア粒子表面にシェル用樹脂粒子を被覆して形成することができる。
<Manufacturing process of toner base particles with core / shell structure>
The toner base particles having a core / shell structure are obtained by adding a shell resin particle dispersion to the core particle dispersion to agglomerate and fuse the shell resin particles on the surface of the core particles. It can be formed by coating.
好ましくは、コア粒子分散液は上記凝集・融着工程での温度を維持した状態でシェル用樹脂粒子の分散液を添加し、加熱撹拌を継続しながら数時間かけてゆっくりとシェル用樹脂粒子をコア粒子表面に被覆してトナー母体粒子を形成する。加熱撹拌時間は、１時間〜７時間が好ましく、３時間〜５時間が特に好ましい。 Preferably, the dispersion of the core resin particles is added to the core particle dispersion while maintaining the temperature in the aggregation / fusion process, and the resin particles for the shell are slowly added over several hours while continuing the heating and stirring. A toner base particle is formed by coating the surface of the core particle. The heating and stirring time is preferably 1 hour to 7 hours, particularly preferably 3 hours to 5 hours.
シェル化によりトナー母体粒子が所定の粒径になった段階で塩化ナトリウムなどの停止剤を添加して粒子成長を停止し、その後も数時間加熱撹拌を継続して、コア・シェル構造のトナー母体粒子の形状を調整する。 When the toner base particles have reached a predetermined particle size due to the shell formation, a stop agent such as sodium chloride is added to stop the particle growth, and then the heating and stirring is continued for several hours, so that the toner base with a core / shell structure is obtained. Adjust the shape of the particles.
その後、トナー母体粒子の分散液は冷却処理（急冷処理）する。冷却処理条件としては、１〜２０℃／ｍｉｎの冷却速度で冷却する。冷却処理方法としては特に限定されるものではなく、反応容器の外部より冷媒を導入して冷却する方法や、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法を例示することができる。 Thereafter, the dispersion of the toner base particles is subjected to a cooling process (rapid cooling process). As a cooling treatment condition, cooling is performed at a cooling rate of 1 to 20 ° C./min. The cooling treatment method is not particularly limited, and examples thereof include a method of cooling by introducing a refrigerant from the outside of the reaction vessel, and a method of cooling by directly introducing cold water into the reaction system.
その後、上記で所定温度まで冷却されたトナー母体粒子の分散液から当該トナー母体粒子を固液分離する固液分離処理と、固液分離されたトナーケーキ（ウェット状態にあるトナー母体粒子をケーキ状に凝集させた集合物）から界面活性剤や塩析剤などの付着物を除去する洗浄処理とが施される。ここに、濾過処理方法としては、遠心分離法、ヌッチェ等を使用して行う減圧濾過法、フィルタープレス等を使用して行う濾過法など特に限定されるものではない。 Thereafter, a solid-liquid separation process for solid-liquid separation of the toner base particles from the dispersion of the toner base particles cooled to a predetermined temperature as described above, and a solid-liquid separated toner cake (the toner base particles in a wet state are formed into cakes) And a cleaning treatment for removing deposits such as a surfactant and a salting-out agent. Here, the filtration method is not particularly limited, such as a centrifugal separation method, a vacuum filtration method using Nutsche or the like, a filtration method using a filter press or the like.
洗浄処理されたトナーケーキは乾燥処理されて「トナー母体粒子」となる。乾燥に用いられる乾燥機としては、スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機などを挙げることができ、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機などを使用することが好ましい。乾燥されたトナー母体粒子の水分は、５質量％以下であることが好ましく、更に好ましくは２質量％以下とされる。尚、乾燥処理されたトナー母体粒子同士が、弱い粒子間引力で凝集している場合には、当該凝集体を解砕処理しても良い。ここに、解砕処理装置としては、ジェットミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、フードプロセッサー等の機械式の解砕装置を使用することができる。 The washed toner cake is dried to form “toner base particles”. Examples of dryers used for drying include spray dryers, vacuum freeze dryers, and vacuum dryers, stationary shelf dryers, mobile shelf dryers, fluidized bed dryers, rotary dryers, and agitation It is preferable to use a type dryer or the like. The moisture content of the dried toner base particles is preferably 5% by mass or less, and more preferably 2% by mass or less. In addition, when the toner base particles that have been dried are aggregated by weak interparticle attraction, the aggregate may be crushed. Here, as the crushing treatment apparatus, a mechanical crushing apparatus such as a jet mill, a Henschel mixer, a coffee mill, or a food processor can be used.
次に、トナーの作製について説明する。 Next, preparation of toner will be described.
〈トナーの作製〉
トナーは、トナー母体粒子に外添剤や滑剤を混合して作製することができる。
<Production of toner>
The toner can be prepared by mixing toner base particles with an external additive or a lubricant.
これら外添剤や滑剤の添加量は、トナー全質量に対して０．１〜１０．０質量％が好ましい。又、外添剤や滑剤の添加方法としては、タービュラーミキサ、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、Ｖ型混合機などの種々の公知の混合装置を使用して添加する方法が挙げられる。 The addition amount of these external additives and lubricants is preferably 0.1 to 10.0% by mass with respect to the total mass of the toner. Examples of the method for adding external additives and lubricants include methods using various known mixing devices such as a Turbuler mixer, a Henschel mixer, a Nauter mixer, and a V-type mixer.
次に、トナーの作製に用いるその他の部材について説明する。 Next, other members used for producing the toner will be described.
（多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体以外の重合性単量体）
多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体と併用して樹脂を形成する他の重合性単量体としては、公知のものを使用することができる。好ましくは、スチレンとアクリル酸或いはメタクリル酸誘導体と、イオン性解離基を有するものを組み合わせて用いることが好ましい。
(Polymerizable monomer other than radically polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group)
As other polymerizable monomer that forms a resin in combination with a radically polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group, known monomers can be used. Preferably, it is preferable to use a combination of styrene, acrylic acid or methacrylic acid derivatives and those having an ionic dissociation group.
好ましくは、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、３，４−ジクロロスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレンの様なスチレン或いはスチレン誘導体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル誘導体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等の、アクリル酸エステル誘導体、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン系ビニル類、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニルエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等のビニルケトン類、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物、ビニルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸或いはメタクリル酸誘導体がある。これらビニル系単量体は単独或いは組み合わせて使用することができる。 Preferably, styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene, p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4 Styrene such as dimethyl styrene, p-tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, or Styrene derivatives, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isopropyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, lauryl methacrylate , Phenimethacrylate , Methacrylate derivatives such as diethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-acrylate Octyl, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate, phenyl acrylate, acrylate derivatives, olefins such as ethylene, propylene, isobutylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide, vinyl fluoride , Vinyl halides such as vinylidene fluoride, vinyl esters such as vinyl propionate, vinyl acetate and vinyl benzoate, vinyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl ethyl ether, vinyl methyl ketone , Vinyl ketones such as vinyl ethyl ketone and vinyl hexyl ketone, N-vinyl compounds such as N-vinyl carbazole, N-vinyl indole and N-vinyl pyrrolidone, vinyl compounds such as vinyl naphthalene and vinyl pyridine, acrylonitrile, methacrylo There are acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as nitrile and acrylamide. These vinyl monomers can be used alone or in combination.
これら重合性単量体はラジカル重合開始剤を用いて重合することができる。この場合、懸濁重合法では油溶性重合開始剤を用いることができる。この油溶性重合開始剤としては、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等のアゾ系又はジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、ｔ−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−ｔ−ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、２，２−ビス−（４，４−ｔ−ブチルペルオキシシクロヘキシル）プロパン、トリス−（ｔ−ブチルペルオキシ）トリアジンなどの過酸化物系重合開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分子開始剤などを挙げることができる。 These polymerizable monomers can be polymerized using a radical polymerization initiator. In this case, an oil-soluble polymerization initiator can be used in the suspension polymerization method. Examples of the oil-soluble polymerization initiator include 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carboxyl). Nitriles), 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azo- or diazo-based polymerization initiators such as azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxycarbonate , Cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, lauroyl peroxide, 2,2-bis- (4,4- t-butylperoxycyclohexyl) propane, tris- Peroxide polymerization initiator or a peroxide such as t- butylperoxy) triazine and the like polymeric initiator having a side chain.
又、乳化重合法を用いる場合には水溶性ラジカル重合開始剤を使用することができる。水溶性重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸塩、アゾビスシアノ吉草酸及びその塩、過酸化水素等を挙げることができる。 Moreover, when using an emulsion polymerization method, a water-soluble radical polymerization initiator can be used. Examples of the water-soluble polymerization initiator include persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate, azobisaminodipropane acetate, azobiscyanovaleric acid and its salts, hydrogen peroxide and the like.
（着色剤粒子）
酸性カーボンブラックと必要に応じ併用する着色剤粒子としては、公知の着色剤粒子を用いることができる。
(Colorant particles)
Known colorant particles can be used as the colorant particles used in combination with acidic carbon black as necessary.
着色剤粒子の含有量はトナー粒子全質量に対して１〜３０質量％が好ましく、５〜１５質量％がより好ましい。 The content of the colorant particles is preferably 1 to 30% by mass and more preferably 5 to 15% by mass with respect to the total mass of the toner particles.
（離形剤）
エステルワックスと必要に応じ併用する離型剤としては、公知のワックスを用いることができる。離形剤の含有量はトナー粒子全質量に対して１〜３０質量％が好ましい。
(Release agent)
A known wax can be used as a release agent used in combination with an ester wax if necessary. The content of the release agent is preferably 1 to 30% by mass with respect to the total mass of the toner particles.
（荷電制御剤）
本発明のトナーには、必要に応じて荷電制御剤を添加することができる。荷電制御剤としては、公知の化合物を用いることができる。
(Charge control agent)
A charge control agent can be added to the toner of the present invention as necessary. A known compound can be used as the charge control agent.
（外添剤）
本発明のトナーには、流動性、帯電性の改良及びクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外添剤を添加することができる。これら外添剤としては特に限定されるものではなく、種々の無機微粒子、有機微粒子及び滑剤を使用することができる。
(External additive)
A so-called external additive can be added to the toner of the present invention for the purpose of improving fluidity, chargeability and cleaning properties. These external additives are not particularly limited, and various inorganic fine particles, organic fine particles and lubricants can be used.
この無機微粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナなどの種々の無機酸化物粒子を使用することが好ましく、更に、これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤などによって疎水化処理されていることが好ましい。又、有機微粒子としては数平均一次粒子径が１０〜２０００ｎｍ程度の球形のものを使用することができる。この有機微粒子としては、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、スチレン−メチルメタクリレート共重合体などの重合体を使用することができる。 As the inorganic fine particles, it is preferable to use various inorganic oxide particles such as silica, titania and alumina, and these inorganic fine particles are hydrophobized with a silane coupling agent or a titanium coupling agent. Is preferred. As the organic fine particles, spherical particles having a number average primary particle diameter of about 10 to 2000 nm can be used. As the organic fine particles, polymers such as polystyrene, polymethyl methacrylate, and styrene-methyl methacrylate copolymer can be used.
これらの外添剤の添加割合は、トナー全質量に対して０．１〜５．０質量％が好ましく、０．５〜４．０質量％がより好ましい。又、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用しても良い。 The addition ratio of these external additives is preferably 0.1 to 5.0% by mass, and more preferably 0.5 to 4.0% by mass with respect to the total mass of the toner. In addition, various external additives may be used in combination.
《現像剤》
本発明のトナーは、キャリアとトナーより構成される二成分現像剤として、又、トナーのみから構成される非磁性一成分現像剤として使用することが可能である。
<Developer>
The toner of the present invention can be used as a two-component developer composed of a carrier and a toner, or as a non-magnetic one-component developer composed only of a toner.
本発明のトナーを二成分現像剤として使用する場合、例えば、後述するタンデム方式の画像形成装置を用いて、高速でのフルカラープリント作成が可能である。又、トナーを構成する樹脂や離形剤を選択することにより、定着時の紙温度が１００℃程度のいわゆる低温定着対応のフルカラープリントの作製も可能である。 When the toner of the present invention is used as a two-component developer, for example, a full-color print can be created at high speed using a tandem image forming apparatus described later. In addition, by selecting a resin constituting the toner and a release agent, it is possible to produce a full-color print compatible with so-called low-temperature fixing in which the paper temperature during fixing is about 100 ° C.
又、二成分現像剤として使用する際に用いられる磁性粒子であるキャリアは、例えば、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の材料を使用することが可能である。これらの中ではフェライト粒子が好ましい。キャリアの体積平均粒径は１５〜１００μｍのものが好ましく、２５〜８０μｍのものがより好ましい。 In addition, carriers that are magnetic particles used when used as a two-component developer are conventionally known, for example, metals such as iron, ferrite, and magnetite, and alloys of these metals with metals such as aluminum and lead. It is possible to use materials. Among these, ferrite particles are preferable. The carrier has a volume average particle size of preferably 15 to 100 μm, more preferably 25 to 80 μm.
又、キャリアを使用せずに画像形成を行う非磁性一成分現像剤として使用する場合、画像形成時にトナーは帯電部材や現像ローラ面に摺擦、押圧して帯電が行われる。非磁性一成分現像方式による画像形成は、現像装置の構造を簡略化できるので、画像形成装置全体をコンパクト化できるメリットがある。したがって、本発明のトナーを非磁性一成分現像剤として使用すると、コンパクトなカラープリンタでフルカラーのプリント作成が実現され、スペース的に制限のある作業環境でも色再現性に優れたフルカラープリントの作成が可能である。 When the toner is used as a non-magnetic one-component developer that forms an image without using a carrier, the toner is slid and pressed against the charging member and the developing roller surface during image formation to be charged. Image formation by the non-magnetic one-component development method can simplify the structure of the developing device, and thus has an advantage that the entire image forming device can be made compact. Therefore, when the toner of the present invention is used as a non-magnetic one-component developer, a full-color print can be created with a compact color printer, and a full-color print excellent in color reproducibility can be created even in a space-limited work environment. Is possible.
《画像形成方法》
本発明のトナーは、モノクロのプリント画像形成方法、或いはカラーのプリント画像形成方法に用いることができる。
<Image forming method>
The toner of the present invention can be used in a monochrome print image forming method or a color print image forming method.
以下、モノクロのプリント画像形成方法に用いる画像形成装置について説明する。 Hereinafter, an image forming apparatus used for a monochrome print image forming method will be described.
《画像形成装置》
図１は、モノクロの画像形成装置の一例を示す断面構成図である。
<Image forming apparatus>
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram illustrating an example of a monochrome image forming apparatus.
図１に示す画像形成装置１は、デジタル方式による画像形成装置であって、画像読み取り部Ａ、画像処理部Ｂ、画像形成部Ｃ、転写材搬送手段としての転写材搬送部Ｄから構成されている。 An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is a digital image forming apparatus, and includes an image reading unit A, an image processing unit B, an image forming unit C, and a transfer material conveyance unit D as a transfer material conveyance unit. Yes.
画像読み取り部Ａの上部には原稿を自動搬送する自動原稿送り手段が設けられていて原稿載置台１１上に載置された原稿は原稿搬送ローラ１２によって１枚宛分離搬送され読み取り位置１３ａにて画像の読み取りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原稿搬送ローラ１２によって原稿排紙皿１４上に排出される。
The upper part of the image reading unit A is provided with automatic document feeding means for automatically conveying the document. The document placed on the document placing table 11 is separated and conveyed by the
一方、プラテンガラス１３上に置かれた場合の原稿の画像は走査光学系を構成する照明ランプ及び第１ミラーから成る第１ミラーユニット１５の速度ｖによる読み取り動作と、Ｖ字状に位置した第２ミラー及び第３ミラーから成る第２ミラーユニット１６の同方向への速度ｖ／２による移動によって読み取られる。
On the other hand, the image of the original when placed on the
読み取られた画像は、投影レンズ１７を通してラインセンサーである撮像素子ＣＣＤの受光面に結像される。撮像素子ＣＣＤ上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号（輝度信号）に光電変換されたのちＡ／Ｄ変換を行い、画像処理部Ｂにおいて濃度変換、フィルター処理等の処理が施された後、画像データは一旦メモリに記憶される。
The read image is formed on the light receiving surface of the image sensor CCD, which is a line sensor, through the
画像形成部Ｃでは、画像形成ユニットとして、像担持体であるドラム状の感光体２１と、その外周に、該感光体２１を帯電させる帯電手段（帯電工程）２２、帯電した感光体の表面電位を検出する電位検出手段２２０、現像手段（現像工程）２３、転写手段（転写工程）である転写搬送ベルト装置４５、前記感光体２１のクリーニング装置（クリーニング工程）２６及び光除電手段（光除電工程）としてのＰＣＬ（プレチャージランプ）２７が各々動作順に配置されている。又、現像手段２３の下流側には感光体２１上に現像されたパッチ像の反射濃度を測定する反射濃度検出手段２２２が設けられている。感光体２１には、感光体を使用し、図示の時計方向に駆動回転される。 In the image forming unit C, as an image forming unit, a drum-shaped photoconductor 21 as an image carrier, a charging means (charging step) 22 for charging the photoconductor 21 on the outer periphery thereof, and a surface potential of the charged photoconductor. Potential detecting means 220 for detecting the toner, developing means (developing process) 23, transfer / conveying belt device 45 serving as a transferring means (transfer process), cleaning device (cleaning process) 26 for the photosensitive member 21, and light discharging means (light discharging process). PCL (precharge lamps) 27 are arranged in the order of operation. Further, on the downstream side of the developing means 23, a reflection density detecting means 222 for measuring the reflection density of the patch image developed on the photosensitive member 21 is provided. The photosensitive member 21 is driven and rotated clockwise as shown in the figure using a photosensitive member.
回転する感光体２１へは帯電手段２２による一様帯電がなされた後、像露光手段（像露光工程）３０としての露光光学系により画像処理部Ｂのメモリから呼び出された画像信号に基づいた像露光が行われる。書き込み手段である像露光手段３０としての露光光学系は図示しないレーザダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー３１、ｆθレンズ３４、シリンドリカルレンズ３５を経て反射ミラー３２により光路が曲げられ主走査がなされるもので、感光体２１に対してＡｏの位置において像露光が行われ、感光体２１の回転（副走査）によって静電潜像が形成される。本実施の形態の一例では文字部に対して露光を行い、静電潜像を形成する。
After the rotating photosensitive member 21 is uniformly charged by the charging
画像形成装置においては、感光体上に静電潜像を形成するに際し、半導体レーザ又は発光ダイオードを像露光光源として用いることができる。これらの像露光光源を用いて、書き込みの主査方向の露光ドット径を１０〜８０μｍに絞り込み、感光体上にデジタル露光を行うことにより、４００ｄｐｉ（ｄｐｉ：２．５４ｃｍ当たりのドット数）以上から２５００ｄｐｉの高解像度の電子写真画像を得ることができる。 In the image forming apparatus, a semiconductor laser or a light emitting diode can be used as an image exposure light source when an electrostatic latent image is formed on a photoconductor. By using these image exposure light sources, the exposure dot diameter in the writing principal direction is narrowed down to 10 to 80 μm, and digital exposure is performed on the photosensitive member, whereby from 400 dpi (dpi: the number of dots per 2.54 cm) to 2500 dpi. High-resolution electrophotographic images can be obtained.
前記露光ドット径とは該露光ビームの強度がピーク強度の１／ｅ２以上の領域の主走査方向にそった露光ビームの長さ（Ｌｄ：長さが最大位置で測定する）を云う。 The exposure dot diameter refers to the length of the exposure beam along the main scanning direction (Ld: measured at the maximum length) in a region where the intensity of the exposure beam is 1 / e 2 or more of the peak intensity.
用いられる光ビームとしては半導体レーザを用いた走査光学系及びＬＥＤの固体スキャナー等があり、光強度分布についてもガウス分布及びローレンツ分布等があるがそれぞれのピーク強度の１／ｅ２以上の領域を露光ドット径とする。 The light beams used have a solid scanner such as the scanning optical system and LED using a semiconductor laser, there is a Gaussian distribution and Lorentz distribution, etc. also the light intensity distribution is in each 1 / e 2 or more regions of peak intensity The exposure dot diameter is used.
感光体２１上の静電潜像は現像手段２３によって反転現像が行われ、感光体２１の表面に可視像のトナー像が形成される。 The electrostatic latent image on the photoconductor 21 is reversely developed by the developing unit 23, and a visible toner image is formed on the surface of the photoconductor 21.
転写材搬送部Ｄでは、画像形成ユニットの下方に異なるサイズの転写材Ｐが収納された転写材収納手段としての給紙ユニット４１（Ａ）、４１（Ｂ）、４１（Ｃ）が設けられ、又側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット４２が設けられていて、それらの何れかから選択された転写材Ｐは案内ローラ４３によって搬送路４０に沿って給紙され、給紙される転写材Ｐの傾きと偏りの修正を行う対の給紙レジストローラ４４によって転写材Ｐは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、搬送路４０、転写前ローラ４３ａ、給紙経路４６及び進入ガイド板４７に案内される。感光体２１上のトナー画像が転写位置Ｂｏにおいて転写極２４及び分離極２５によって転写搬送ベルト装置４５の転写搬送ベルト４５４に載置搬送されながら転写材Ｐに転写され、該転写材Ｐは感光体２１面より分離し、転写搬送ベルト装置４５により定着手段５０に搬送される。定着手段５０は定着ローラ５１と加圧ローラ５２とを有しており、転写材Ｐを定着ローラ５１と加圧ローラ５２との間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナーを定着させる。トナー画像の定着を終えた転写材Ｐは排紙トレイ６４上に排出される。
In the transfer material transport unit D, paper feed units 41 (A), 41 (B), and 41 (C) are provided below the image forming unit as transfer material storage means in which transfer materials P of different sizes are stored. Further, a manual
以上は転写材の片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は排紙切換部材１７０が切り替わり、転写材案内部１７７が開放され、転写材Ｐは破線矢印の方向に搬送される。
The above describes the state of image formation on one side of the transfer material. However, in the case of double-sided copying, the paper
更に、搬送機構１７８により転写材Ｐは下方に搬送され、転写材反転部１７９によりスイッチバックさせられ、転写材Ｐの後端部は先端部となって両面複写用給紙ユニット１３０内に搬送される。
Further, the transfer material P is transported downward by the
転写材Ｐは両面複写用給紙ユニット１３０に設けられた搬送ガイド１３１を給紙方向に移動し、給紙ローラ１３２で転写材Ｐを再給紙し、転写材Ｐを搬送路４０に案内する。
The transfer material P moves a
再び、上述したように感光体２１方向に転写材Ｐを搬送し、転写材Ｐの裏面にトナー画像を転写し、定着手段５０で定着した後、排紙トレイ６４に排紙する。 Again, as described above, the transfer material P is conveyed in the direction of the photosensitive member 21, the toner image is transferred to the back surface of the transfer material P, fixed by the fixing unit 50, and then discharged onto the discharge tray 64.
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の様態はこれに限定されない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, the aspect of this invention is not limited to this.
《トナーの作製》
トナーは、以下のようにして作製した。
<Production of toner>
The toner was prepared as follows.
先ず、以下のようにして着色剤粒子の分散液を調製した。 First, a dispersion of colorant particles was prepared as follows.
〈着色剤粒子の分散液の調製〉
（着色剤粒子１の分散液の調製）
ドデシル硫酸ナトリウム９０質量部をイオン交換水１６００質量部に撹拌溶解した。この溶液を撹拌しながら、ｐＨ２．５のカーボンブラック「カーボンブラック＃２４００Ｂ」（三菱化成社製）４２０質量部を徐々に添加し、次いで、撹拌装置「クレアミックス」（エム・テクニック（株）製）を用いて分散処理することにより、「着色剤粒子１の分散液」を調製した。この分散液中の着色剤粒子の粒子径を、電気泳動光散乱光度計「ＥＬＳ−８００」（大塚電子社製）を用いて測定したところ、１１０ｎｍであった。
<Preparation of dispersion of colorant particles>
(Preparation of dispersion of colorant particles 1)
90 parts by mass of sodium dodecyl sulfate was dissolved in 1600 parts by mass of ion-exchanged water with stirring. While stirring this solution, 420 parts by mass of carbon black “carbon black # 2400B” (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd.) having a pH of 2.5 is gradually added, and then a stirring device “Claremix” (manufactured by M Technique Co., Ltd.). The dispersion of colorant particles 1 was prepared by carrying out a dispersion treatment using The particle diameter of the colorant particles in this dispersion was measured using an electrophoretic light scattering photometer “ELS-800” (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) and found to be 110 nm.
（着色剤粒子２の分散液の調製）
着色剤粒子１の分散液の調製で用いたカーボンブラック＃２４００Ｂを、ｐＨ３．０の「カーボンブラック＃２６５０」（三菱化成社製）に変更した以外は同様にして「着色剤粒子２の分散液」を調製した。
(Preparation of dispersion of colorant particles 2)
“Colorant Particle 2 Dispersion” was similarly used except that the carbon black # 2400B used in the preparation of the colorant particle 1 dispersion was changed to “carbon black # 2650” (manufactured by Mitsubishi Kasei) having a pH of 3.0. Was prepared.
（着色剤粒子３の分散液の調製）
着色剤粒子１の分散液の調製で用いたカーボンブラック＃２４００Ｂを、ｐＨ３．５の「カーボンブラック＃１０００」（三菱化成社製）に変更した以外は同様にして「着色剤粒子３の分散液」を調製した。
(Preparation of dispersion of colorant particles 3)
“Colorant Particle 3 Dispersion” was similarly used except that the carbon black # 2400B used in the preparation of the colorant particle 1 dispersion was changed to “carbon black # 1000” (manufactured by Mitsubishi Kasei) having a pH of 3.5. Was prepared.
（着色剤粒子４の分散液の調製）
着色剤粒子１の分散液の調製で用いたカーボンブラック＃２４００Ｂを、ｐＨ４．５の「Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｖ」（デグサ社製）に変更した以外は同様にして「着色剤粒子４の分散液」を調製した。
(Preparation of dispersion of colorant particles 4)
Prepare “Dispersion of Colorant Particles 4” in the same manner except that the carbon black # 2400B used in the preparation of the dispersion of Colorant Particles 1 is changed to “Printex 140V” (manufactured by Degussa) at pH 4.5. did.
（着色剤粒子５の分散液の調製）＝比較例
着色剤粒子１の分散液の調製で用いたカーボンブラック＃２４００Ｂを、ｐＨ８．０の「カーボンブラック＃２３００」（三菱化成社製）に変更した以外は同様にして「着色剤粒子５の分散液」を調製した。
(Preparation of dispersion of colorant particles 5) = Comparative example Carbon black # 2400B used in the preparation of dispersion of colorant particles 1 was changed to “carbon black # 2300” (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd.) having a pH of 8.0. A “dispersion of colorant particles 5” was prepared in the same manner except that.
次に、コア用樹脂粒子の分散液とシェル用樹脂粒子の分散液を作製した。 Next, a dispersion of core resin particles and a dispersion of shell resin particles were prepared.
（コア用樹脂粒子１の分散液の作製）
本発明では、コア用樹脂粒子を二段重合で作製した。
(Preparation of dispersion of core resin particle 1)
In the present invention, the core resin particles were prepared by two-stage polymerization.
第一段重合
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ポリオキシエチレン（２）ドデシルエーテル硫酸ナトリウム７質量部をイオン交換水１０００質量部に溶解させた溶液を仕込み、８０℃に加熱後、下記第一段重合単量体混合液を７５℃にて溶解させた溶液を添加し、循環経路を有する機械式分散機「ＣＬＥＡＲＭＩＸ」（エム・テクニック（株）製）を用いて、１時間混合分散させ、乳化粒子（油滴）を含む分散液を調製した。次いで、この分散液に、過硫酸カリウム６質量部をイオン交換水１２０質量部に溶解させた重合開始剤溶液を添加し、この系を８２℃にて１時間にわたり加熱撹拌することにより重合を行った。
First stage polymerization A reaction vessel equipped with a stirrer, temperature sensor, cooling pipe, and nitrogen introducing device is charged with a solution of 7 parts by mass of polyoxyethylene (2) sodium dodecyl ether sulfate in 1000 parts by mass of ion-exchanged water. After heating to 80 ° C., a solution obtained by dissolving the following first-stage polymerization monomer mixture solution at 75 ° C. is added, and a mechanical disperser “CLEARMIX” having a circulation path (manufactured by M Technique Co., Ltd.) Was mixed and dispersed for 1 hour to prepare a dispersion containing emulsified particles (oil droplets). Next, a polymerization initiator solution in which 6 parts by mass of potassium persulfate was dissolved in 120 parts by mass of ion-exchanged water was added to this dispersion, and polymerization was performed by heating and stirring the system at 82 ° C. for 1 hour. It was.
第一段重合単量体混合液
スチレン １５０質量部
ｎ−ブチルアクリレート ７０質量部
イタコン酸 １０質量部
ｎ−オクチルメルカプタン ２．８質量部
ＷＡＸ−Ａ（ベヘン酸ペンタエリスリトール） ９０質量部
第二段重合
更に、過硫酸カリウム８質量部をイオン交換水１６０質量部に溶解させた溶液を添加し、８２℃の温度条件下に、下記第二段重合単量体混合液を１時間かけて滴下した。滴下終了後、２時間にわたり加熱撹拌することにより重合を行った後、４０℃まで冷却し樹脂粒子液を得た。これを「コア用樹脂粒子１の分散液」とする。
First-stage polymerization monomer mixture Styrene 150 parts by mass n-butyl acrylate 70 parts by mass Itaconic acid 10 parts by mass n-octyl mercaptan 2.8 parts by mass WAX-A (pentaerythritol behenate) 90 parts by mass Second-stage polymerization Furthermore, a solution prepared by dissolving 8 parts by mass of potassium persulfate in 160 parts by mass of ion-exchanged water was added, and the following second-stage polymerization monomer mixture was added dropwise over 1 hour under a temperature condition of 82 ° C. After completion of the dropwise addition, polymerization was carried out by heating and stirring for 2 hours, followed by cooling to 40 ° C. to obtain a resin particle liquid. This is referred to as “dispersion of core resin particles 1”.
第二段重合単量体混合液
スチレン ２６０質量部
ｎ−ブチルアクリレート １０５質量部
イタコン酸 ２０質量部
ｎ−オクチルメルカプタン ５質量部
（コア用樹脂粒子２〜７の分散液の作製）
コア用樹脂粒子１の分散液の作製で用いた第一段重合単量体混合液と第二段重合単量体混合液を表１のように変更した以外は同様にして「コア用樹脂粒子２〜７の分散液」を作製した。
Second-stage polymerization monomer mixture Styrene 260 parts by mass n-butyl acrylate 105 parts by mass Itaconic acid 20 parts by mass n-octyl mercaptan 5 parts by mass (Preparation of dispersion of core resin particles 2 to 7)
Similarly, except that the first-stage polymerization monomer mixture and the second-stage polymerization monomer mixture used in the preparation of the dispersion of the core resin particles 1 are changed as shown in Table 1, “core resin particles 2-7 dispersions "were prepared.
（シェル用樹脂粒子の分散液の作製）
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム２．３質量部をイオン交換水３０００質量部に添加し、窒素気流下２３０ｒｐｍの撹拌速度で撹拌しながら、内温を８０℃に昇温させた。昇温後、過硫酸カリウム１０質量部をイオン交換水２００質量部に溶解させたものを添加し、下記単量体混合液を１時間かけて滴下後、８０℃にて２時間加熱、撹拌することにより重合を行い、樹脂粒子を作製した。これを「シェル用樹脂粒子の分散液」とする。
(Preparation of dispersion of resin particles for shell)
While adding 2.3 parts by mass of sodium dodecyl sulfate to 3000 parts by mass of ion-exchanged water in a reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature sensor, a cooling pipe, and a nitrogen introduction device, stirring at a stirring speed of 230 rpm under a nitrogen stream, The internal temperature was raised to 80 ° C. After raising the temperature, 10 parts by mass of potassium persulfate dissolved in 200 parts by mass of ion-exchanged water is added, and the following monomer mixture is added dropwise over 1 hour, followed by heating and stirring at 80 ° C. for 2 hours. Polymerization was performed to prepare resin particles. This is referred to as “dispersion of resin particles for shell”.
単量体混合液
スチレン ５２０質量部
ｎ−ブチルアクリレート ２１０質量部
メタクリル酸 ６８質量部
ｎ−オクチルメルカプタン １６質量部
〈トナー１の作製〉
（凝集・融着）
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、「コア用樹脂粒子１の分散液」を固形分換算で３４０質量部と、イオン交換水１０００質量部と、「着色剤粒子３の分散液」を固形分換算で４２質量部を仕込み、液温を３０℃に調整した後、５Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨを１０に調整した。次いで、塩化マグネシウム６０質量部をイオン交換水６０質量部に溶解した水溶液を、２３０ｒｐｍの撹拌速度で撹拌下、３０℃にて１０分間かけて添加した。３分間保持した後に本溶液を６０分間かけて９０℃まで昇温した。昇温完了後、撹拌速度を１７０ｒｐｍに下げて９０℃を保持して、コア粒子の成長反応を行った。体積基準におけるメディアン径（Ｄ５０）が４．５μｍになった時点で、撹拌速度を２８０ｒｐｍに上げ、「シェル用樹脂粒子の分散液」を固形分換算で４０質量部、１０分間かけて添加し、コア粒子の周りにシェル用樹脂粒子を付着させてシェル化反応を行った。シェル用樹脂粒子の分散液を添加後、１２０分後に、塩化ナトリウム８０質量部をイオン交換水４００質量部に溶解した水溶液を添加してシェル化反応を停止させ、更に、融着工程として液温度９２℃にて加熱撹拌することにより、「ＦＰＩＡ−２１００」による測定で円形度が０．９４５になるまで、粒子間の融着を進行させる。その後、液温３０℃まで冷却し、塩酸を添加してｐＨを４．０に調整し、撹拌を停止してコア・シェル構造の粒子の分散液を得た。得られた分散液を「トナー母体粒子１の分散液」とする。
Monomer mixed liquid Styrene 520 parts by mass n-butyl acrylate 210 parts by mass Methacrylic acid 68 parts by mass n-octyl
(Agglomeration / fusion)
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature sensor, a cooling tube, and a nitrogen introducing device, “dispersion of resin particles 1 for core” is 340 parts by mass in terms of solid content, 1000 parts by mass of ion-exchanged water, and “colorant” 42 parts by mass of the “dispersed liquid of particles 3” was charged in terms of solid content and the liquid temperature was adjusted to 30 ° C., and then the pH was adjusted to 10 by adding a 5N aqueous sodium hydroxide solution. Next, an aqueous solution in which 60 parts by mass of magnesium chloride was dissolved in 60 parts by mass of ion-exchanged water was added over 10 minutes at 30 ° C. with stirring at a stirring speed of 230 rpm. After holding for 3 minutes, the solution was heated to 90 ° C. over 60 minutes. After completion of the temperature increase, the stirring speed was lowered to 170 rpm and maintained at 90 ° C., and a core particle growth reaction was performed. When the median diameter (D 50 ) on the volume basis becomes 4.5 μm, the stirring speed is increased to 280 rpm, and “dispersion liquid of shell resin particles” is added in 40 parts by mass in terms of solid content over 10 minutes. The shell resin reaction was performed by attaching the resin particles for shell around the core particles. 120 minutes after adding the dispersion of resin particles for the shell, an aqueous solution in which 80 parts by mass of sodium chloride is dissolved in 400 parts by mass of ion-exchanged water is added to stop the shelling reaction. By heating and stirring at 92 ° C., fusion between particles is advanced until the circularity becomes 0.945 as measured by “FPIA-2100”. Thereafter, the solution was cooled to 30 ° C., hydrochloric acid was added to adjust the pH to 4.0, stirring was stopped, and a dispersion of core / shell structure particles was obtained. The obtained dispersion is referred to as “dispersion of toner base particles 1”.
（洗浄・乾燥）
凝集・融着工程にて生成した「トナー母体粒子１の分散液」をバスケット型遠心分離機「ＭＡＲＫIII型式番号６０×４０」（松本機械（株）製）で固液分離し、トナー母体粒子のウェットケーキを形成した。該ウェットケーキを、前記バスケット型遠心分離機で濾液の電気伝導度が５μＳ／ｃｍになるまで４０℃のイオン交換水で洗浄し、その後「フラッシュジェットドライヤー」（セイシン企業社製）に移し、水分量が１．０質量以下％となるまで乾燥して「トナー母体粒子１」を作製した。
(Washing and drying)
The “dispersion of toner base particles 1” generated in the aggregation / fusion process is solid-liquid separated with a basket type centrifuge “MARK III model number 60 × 40” (manufactured by Matsumoto Kikai Co., Ltd.). A wet cake was formed. The wet cake was washed with ion exchange water at 40 ° C. until the electric conductivity of the filtrate reached 5 μS / cm by the basket type centrifuge, and then transferred to “flash jet dryer” (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.). The toner was dried until the amount became 1.0% by mass or less to prepare “toner base particle 1”.
（外添処理）
上記で得られた「トナー母体粒子１」に、疎水性シリカ（数平均一次粒子径＝１２ｎｍ）を１質量％及び疎水性チタニア（数平均一次粒子径＝２０ｎｍ）を０．３質量％添加し、ヘンシェルミキサーにより混合して、「トナー１」を作製した。
(External processing)
1% by mass of hydrophobic silica (number average primary particle size = 12 nm) and 0.3% by mass of hydrophobic titania (number average primary particle size = 20 nm) are added to the “toner base particle 1” obtained above. Then, “Toner 1” was prepared by mixing with a Henschel mixer.
得られたトナーのガラス転移点は４０℃、軟化点は１０１℃であった。尚、ガラス転移点及び軟化点は、前記の方法で測定した値である。 The obtained toner had a glass transition point of 40 ° C. and a softening point of 101 ° C. The glass transition point and softening point are values measured by the above methods.
（トナー２〜１１作製）
トナー１の作製で用いた「コア用樹脂粒子１の分散液」と「着色剤粒子３の分散液」を表２のように変更した以外はトナー１と同様にして「トナー２〜１１」を作製した。
(Toner 2-11 production)
“Toners 2 to 11” were prepared in the same manner as in Toner 1 except that “dispersion of core resin particles 1” and “dispersion of colorant particles 3” used in preparation of toner 1 were changed as shown in Table 2. Produced.
尚、トナーのガラス転移点及び軟化点は、前記の方法で測定して得られた値である。 The glass transition point and softening point of the toner are values obtained by measurement by the above method.
〈現像剤の調製〉
上記で作製した「トナー１〜１１」の各々と、シリコーン樹脂を被覆した体積平均粒６０μｍのフェライト粒子を混合し、トナー濃度が６％の「現像剤１〜１１」を調製した。
<Preparation of developer>
Each of “Toners 1 to 11” produced above was mixed with ferrite particles having a volume average particle size of 60 μm coated with a silicone resin to prepare “Developers 1 to 11” having a toner concentration of 6%.
《評価》
評価用画像形成装置として、市販のデジタルプリンタ「ｂｉｚｈｕｂ Ｐｒｏ１０５０」（コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製）を用い、定着装置の定着温度が可変に、トナー付着量が可変になるよう改造したものを準備した。
<Evaluation>
As an image forming apparatus for evaluation, a commercially available digital printer “bizhub Pro1050” (manufactured by Konica Minolta Business Technologies Co., Ltd.) was used, and an apparatus modified so that the fixing temperature of the fixing apparatus was variable and the toner adhesion amount was variable was prepared.
上記画像形成装置に、上記で作製したトナーと現像剤を順次装填し、常温常湿（２０℃、５０％ＲＨ）のプリント環境で、印字率が１０％の文字画像をＡ４判の上質紙（画像支持体）に４０万枚プリントした。尚、評価は、◎、○及び△を合格とする。 The above-described toner and developer are sequentially loaded in the image forming apparatus, and a character image with a printing rate of 10% is printed on A4 size high-quality paper (normally normal temperature and humidity (20 ° C., 50% RH)). 400,000 sheets were printed on the image support. In the evaluation, ◎, ○, and Δ are acceptable.
（低温定着性）
低温定着性は、定着温度を１４０〜１９０℃の範囲で、５℃刻みで変化させながら、１．５ｃｍ×１．５ｃｍのベタ画像（トナー付着量４．０ｍｇ／ｃｍ２）をプリントし、それぞれの画像を真中から２つに内側に折り曲げてその画像の耐剥離性を目視にて、下記評価基準で評価した。
(Low temperature fixability)
Low temperature fixability prints a solid image of 1.5 cm x 1.5 cm (amount of toner adhered 4.0 mg / cm 2 ) while changing the fixing temperature in the range of 140 to 190 ° C in increments of 5 ° C. The image was bent inward from the middle and the peel resistance of the image was visually evaluated according to the following evaluation criteria.
評価基準
◎：定着下限温度が１５５℃未満
○：定着下限温度が１５５℃以上、１６５℃未満
△：定着下限温度が１６５℃以上、１７５℃未満
×：定着下限温度が１７５℃以上。
Evaluation criteria A: Fixing lower limit temperature is less than 155 ° C. O: Fixing lower limit temperature is 155 ° C. or more and less than 165 ° C. Δ: Fixing lower limit temperature is 165 ° C. or more and less than 175 ° C. X: Fixing lower limit temperature is 175 ° C. or more.
（画像荒れ）
画像荒れは、全面ハーフトーン画像（反射濃度０．４）のプリントを出力し、得られたハーフトーン画像のきめの細かさの程度を目視で評価した。
(Rough image)
For image roughness, a print of an entire halftone image (reflection density 0.4) was output, and the degree of fineness of the obtained halftone image was visually evaluated.
評価基準
◎：きめは細かく均一なハーフトーン画像を再現しているもの
○：肉眼ではほとんど判別できないがルーペで見ると若干粒状性による荒れがあるもの
△：肉眼で粒状性による荒れが判別できるが、実用上問題無いもの
×：肉眼で粒状性による荒れが判別でき、がさついた画像に見えるもの。
Evaluation Criteria A: Texture that reproduces a fine and uniform halftone image B: Almost invisible to the naked eye, but slightly rough due to graininess when viewed with a magnifying glass △: Roughness due to graininess can be discerned with the naked eye No problem in practical use. X: A rough image due to graininess can be discerned with the naked eye, and it looks like a rough image.
（画像濃度）
画像濃度は、プリンタモードで、１．５ｃｍ×１．５ｃｍ角のトナー付着量が３．５ｍｇ／ｃｍ２となるよう調整してベタ画像を出力し、得られたベタ画像の反射濃度をマクベス濃度計にて測定した。評価は、ベタ画像の反射濃度１．４０以上を合格とする。
(Image density)
Image density, in the printer mode, and outputs a solid image was adjusted so that the toner adhesion amount of 1.5 cm × 1.5 cm square is 3.5 mg / cm 2, Macbeth density and the reflection density of the obtained solid image Measured with a meter. In the evaluation, a solid image having a reflection density of 1.40 or more is accepted.
（カブリ）
カブリは、４０万枚プリント終了時のプリントの無地部分のカブリ濃度で評価した。
(Fog)
The fog was evaluated based on the fog density of the plain portion of the print at the end of printing the 400,000 sheets.
カブリ濃度の測定は、印字されていないプリント用紙（白紙）の濃度を２０カ所、画像濃度を測定し、その平均値を白紙濃度とし、次に、無地画像のプリントがなされたプリント用紙の白地部分を同様に２０カ所、画像濃度を測定し平均濃度を算出し、その平均濃度から前記白紙濃度を引いた値をカブリ濃度として評価した。測定は反射濃度計「ＲＤ−９１８」（マクベス社製）を用いて行った。カブリ濃度は０．０１０以下を合格とする。 The fog density is measured by measuring the density of 20 unprinted printing paper (white paper), measuring the image density, and setting the average value as the white paper density. Next, the white background portion of the printing paper on which the plain image is printed. Similarly, the image density was measured at 20 places to calculate the average density, and the value obtained by subtracting the white paper density from the average density was evaluated as the fog density. The measurement was performed using a reflection densitometer “RD-918” (manufactured by Macbeth). The fog density is 0.010 or less.
表３に、低温定着性、画像荒れ、画像濃度の評価結果を示す。 Table 3 shows the evaluation results of low-temperature fixability, image roughness, and image density.
表３から明らかなように、本発明のトナーを用いた「実施例１〜７」は、全ての評価項目を満足していることが判る。一方、比較例のトナーを用いた「比較例１〜４」は評価項目の何れかで問題が有ることが判る。 As is apparent from Table 3, “Examples 1 to 7” using the toner of the present invention satisfy all the evaluation items. On the other hand, it is understood that “Comparative Examples 1 to 4” using the toner of the comparative example has a problem in any of the evaluation items.
１ 画像形成装置
１１ 原稿載置台
１２ 原稿搬送ローラ
５００ 定着装置
Ａ 画像読み取り部
Ｂ 画像処理部
Ｃ 画像形成部
Ｄ 記録材搬送部
Ｐ 転写材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
該樹脂粒子が少なくとも多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体を共重合単位として含む樹脂とエステルワックスを含む樹脂粒子であり、
着色剤粒子が酸性カーボンブラックであることを特徴とする静電荷像現像用トナー。 In an electrostatic image developing toner obtained by aggregating and fusing at least resin particles and colorant particles,
The resin particle is a resin particle comprising a resin containing at least a radical polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group as a copolymer unit and an ester wax,
An electrostatic charge image developing toner, wherein the colorant particles are acidic carbon black.
少なくとも多価カルボキシル基を有するラジカル重合性単量体を共重合単位として含む樹脂とエステルワックスを含む樹脂粒子を作製する工程、
該樹脂粒子と酸性カーボンブラックを凝集・融着してコア粒子を作製する工程、
該コア粒子をシェル用樹脂でシェル化する工程を有する、
ことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。 In the method for producing a toner for developing an electrostatic image, which is produced by aggregating and fusing at least resin particles and colorant particles,
A step of producing a resin particle containing a resin and an ester wax containing at least a radically polymerizable monomer having a polyvalent carboxyl group as a copolymerization unit;
A step of agglomerating and fusing the resin particles and acidic carbon black to produce core particles;
Having the step of shelling the core particles with a shell resin;
A method for producing a toner for developing an electrostatic charge image.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2009110698A JP2010262021A (en) | 2009-04-30 | 2009-04-30 | Electrostatic charge image developing toner and method of manufacturing the same |
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|---|---|---|---|---|
| JP2013015737A (en) * | 2011-07-06 | 2013-01-24 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Production method of toner for developing electrostatic charge image |
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2009
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