JP7237523B2 - toner - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真法などの画像形成方法に使用されるトナーに関する。 The present invention relates to a toner used in image forming methods such as electrophotography.
電子写真技術は一様帯電した感光体に静電潜像を形成し、画像情報を帯電したトナーによって可視像化する技術であり、複写機、プリンターなどの装置で利用されている。近年、複写機やプリンターは新たな市場地域で利用され、様々な環境下での使用に対して、高い画像安定性が求められている。画像の安定化のために、複写機やプリンターにはトナーの静電的な搬送、機械的な搬送の安定化が望まれており、トナーには静電的な搬送に対して帯電分布の均一化、機械的な搬送に対して高流動性が望まれている。
特許文献1では、トナー粒子間の帯電分布を均一化するために、添加される二種の磁性粉の形状を規定したトナーが記載されている。高温高湿環境下で過剰な帯電量を持つトナーや逆帯電を持つトナーを減らすことで、粒子間の帯電分布のばらつきを抑えられる。
特許文献2では、トナー粒子内の帯電分布を同一極性にするために、結着樹脂の分子量を制御したトナーが記載されている。トナー表面のあらゆる点で表面電位を同一極性にすることで、トナー飛散やかぶりを抑えられる。
特許文献3では、高温高湿環境下のトナー流動性を向上するために、トナー間の二粒子間力を制御したトナーが記載されている。
Electrophotography is a technology for forming an electrostatic latent image on a uniformly charged photoreceptor and visualizing image information with charged toner, and is used in devices such as copiers and printers. In recent years, copiers and printers have been used in new market areas, and high image stability is required for use in various environments. In order to stabilize images, it is desirable for copiers and printers to stabilize electrostatic and mechanical transport of toner. High fluidity is desired for chemical and mechanical conveying.
Patent Document 1 describes a toner in which two kinds of magnetic powders added have specified shapes in order to uniformize the charge distribution among toner particles. By reducing the amount of toner with an excessive amount of charge or toner with an opposite charge in a high-temperature, high-humidity environment, variations in charge distribution between particles can be suppressed.
Patent Document 2 describes a toner in which the molecular weight of a binder resin is controlled so that the charge distribution in toner particles has the same polarity. Toner scattering and fogging can be suppressed by making the surface potential of all points on the toner surface the same polarity.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200003 describes a toner in which the interparticle force between toner particles is controlled in order to improve toner fluidity in a high-temperature and high-humidity environment.
しかしながら、上記特許文献1は、低温低湿環境下では、トナーの含水率が低下し、電気伝導性が低下するため、トナー粒子の局在した電荷がトナー全体に拡散し難い。その結果、トナー粒子内の表面電位分布のばらつきが増加し、転写チリ(文字や線画像の周辺にトナーが散る現象)の発生や、ハーフトーン再現性の悪化という課題があった。
上記特許文献2は、低温低湿環境下では、特許文献1のトナーと同様に、トナー粒子の局在した電荷がトナー粒子全体に拡散し難く、トナー粒子内の表面電位分布のばらつきが増加するため、転写チリの発生や、ハーフトーン再現性の悪化という課題があった。また樹脂を用いてトナー表面の帯電性を制御するため、低温低湿環境下でトナーに高い圧力がかかると流動性が低下し、ベタ追従性が悪化するという課題があった。
上記特許文献3では、高温高湿環境下ではかぶりが抑制されるものの、低温低湿環境下では、トナーの帯電量が増加することで、静電引力によってトナーが凝集し、ベタ追従性が悪化するという課題があった。
以上の理由から低温低湿環境下においてもベタ追従性が良好で転写チリの発生が少なく、ハーフトーン再現性に優れたトナーが望まれている。
そこで、本発明の目的は、低温低湿環境下においてもベタ追従性が良好で転写チリの発生が少なく、ハーフトーン再現性に優れたトナーを提供するものである。
However, in Patent Document 1, in a low-temperature, low-humidity environment, the water content of the toner decreases and the electrical conductivity decreases, so that the localized charges of the toner particles are difficult to diffuse throughout the toner. As a result, variations in the surface potential distribution within the toner particles increase, causing problems such as the occurrence of transfer dust (a phenomenon in which toner scatters around characters and line images) and deterioration of halftone reproducibility.
In Patent Document 2, in a low-temperature and low-humidity environment, as with the toner of Patent Document 1, the localized charges of the toner particles are difficult to diffuse throughout the toner particles, and the variation in the surface potential distribution within the toner particles increases. , there were problems such as generation of transfer dust and deterioration of halftone reproducibility. In addition, since a resin is used to control the chargeability of the toner surface, when high pressure is applied to the toner in a low-temperature, low-humidity environment, the fluidity of the toner is reduced, resulting in a problem of deterioration of the solid followability.
In Patent Document 3, fogging is suppressed in a high-temperature and high-humidity environment, but in a low-temperature and low-humidity environment, an increase in the charge amount of the toner causes the toner to aggregate due to electrostatic attraction, resulting in deterioration of solid followability. There was a problem.
For the reasons described above, there is a demand for a toner that has good solid followability even in a low-temperature, low-humidity environment, reduces the occurrence of transfer dust, and has excellent halftone reproducibility.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a toner that exhibits good solid followability even in a low-temperature, low-humidity environment, reduces the occurrence of transfer dust, and excels in halftone reproducibility.
本発明は、着色剤、および結着樹脂を含有するトナー粒子を有するトナーであって、
前記トナー粒子は、有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、
78.5Nの荷重で前記トナーを圧縮して形成したトナーの圧密体を測定した際の二粒子間力が3.3nN以上14.8nN以下であり、
走査プローブ顕微鏡で測定される前記トナーの表面電位分布において、前記表面電位分布の変動係数が33%以下であることを特徴とするトナーである。
The present invention provides a toner having toner particles containing a colorant and a binder resin,
The toner particles have a surface layer containing an organosilicon polymer,
The force between two particles is 3.3 nN or more and 14.8 nN or less when a toner compact formed by compressing the toner with a load of 78.5 N is measured, and
The toner is characterized in that, in the surface potential distribution of the toner measured by a scanning probe microscope, the coefficient of variation of the surface potential distribution is 33 % or less.
本発明によれば、低温低湿環境下においてもベタ追従性が良好で転写チリの発生が少なく、ハーフトーン再現性に優れたトナーを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a toner that has good solid followability even in a low-temperature, low-humidity environment, generates little transfer dust, and has excellent halftone reproducibility.
本発明のトナーは、78.5Nの荷重で前記トナーを圧縮して形成したトナーの圧密体を測定した際の二粒子間力が1.0nN以上25.0nN以下であり、走査プローブ顕微鏡で測定される前記トナー粒子の表面電位分布において、前記表面電位分布の変動係数が50%以下であることを特徴とするものである。 The toner of the present invention has a two-particle force of 1.0 nN or more and 25.0 nN or less when a toner compact formed by compressing the toner with a load of 78.5 N is measured with a scanning probe microscope. In the surface potential distribution of the toner particles, the coefficient of variation of the surface potential distribution is 50% or less.
以下、本発明を詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.
低温低湿環境下において、トナーはプリンターや複写機の中でチャージアップが起こり易く、トナー粒子間に強い静電斥力を生じる。その結果、トナー像に偏りが生じ、ハーフトーン再現性が悪化する場合がある。従来から、トナーのチャージアップを抑制する方法として、トナーに電荷をリークする材料を添加する手法が知られている。 In a low-temperature and low-humidity environment, toner is likely to be charged up in printers and copiers, generating strong electrostatic repulsion between toner particles. As a result, the toner image is biased, and the halftone reproducibility may deteriorate. Conventionally, as a method of suppressing charge build-up of toner, a method of adding a material that leaks charge to toner is known.
電荷をリークする材料を添加することで、トナーの過度なチャージアップは抑制できた。しかしながら、ハーフトーン再現性は大きく改善しなかった。そのメカニズムは明確ではないが、ハーフトーン再現性が大きく改善しなかった理由はトナー粒子内の電荷が部分的にリークすることで、トナー粒子間の静電斥力にばらつきが生じ、トナー像に偏りが生じたためと考えられる。 By adding a charge-leaking material, excessive charging of the toner could be suppressed. However, the halftone reproducibility was not greatly improved. The mechanism is not clear, but the reason why the halftone reproducibility did not improve greatly is that the charge in the toner particles partially leaks, causing variations in the electrostatic repulsion between the toner particles, resulting in a biased toner image. This is thought to be due to the occurrence of
そこで、本発明者らは、現像された感光体上のトナー粒子間に均一な静電斥力が働けば、低温低湿環境下におけるハーフトーン再現性の悪化という課題を解決できるのではないかと考えた。 Therefore, the present inventors thought that if a uniform electrostatic repulsive force acts between toner particles on a developed photoreceptor, the problem of deterioration in halftone reproducibility under a low-temperature, low-humidity environment could be solved. .
本発明者らが鋭意検討した結果、高い圧力下におけるトナーの流動性が高く、トナー粒子内で表面電位分布のばらつき(変動係数)を低減すれば低温低湿環境下におけるハーフトーン再現性の悪化という課題を解決できることが分かった。 As a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that if the fluidity of the toner is high under high pressure and if the variation (coefficient of variation) of the surface potential distribution within the toner particles is reduced, the halftone reproducibility deteriorates in a low-temperature, low-humidity environment. I have found that the problem can be solved.
更なる検討の結果、高い圧力下におけるトナーの流動性向上の為に、トナーの二粒子間力を低減させることで、ハーフトーン再現性の悪化という課題を解決できることが分かった。 As a result of further investigation, it was found that the problem of deterioration in halftone reproducibility can be solved by reducing the force between two toner particles in order to improve the fluidity of the toner under high pressure.
なお、ハーフトーン再現性に優れているかどうかの評価には、ハーフトーン画像に対する観察が必要であり、後述の実施例では、ベタ白からベタ黒までを256階調に分割した際のベタ白画像から数えて49番目の階調画像に対して行っている。 In order to evaluate whether the halftone reproducibility is excellent or not, it is necessary to observe the halftone image. This is done for the 49th gradation image counting from .
本発明のトナーは、78.5Nの荷重で前記トナーを圧縮して形成したトナーの圧密体における二粒子間力が1.0nN以上25.0nN以下である。測定方法の詳細は後述するが、上下二分割するセル内に収容されたトナーに対して、78.5Nの加重を加えた後、セルを破断させたときの最大引張破断力により、二粒子間力は測定される。78.5Nの圧縮条件はカートリッジ内の圧密したトナーが現像ローラー上で規制ブレードを通過する際にかかる負荷を想定した値である。 The toner of the present invention has an interparticle force of 1.0 nN or more and 25.0 nN or less in a toner compact formed by compressing the toner with a load of 78.5N. The details of the measurement method will be described later, but after applying a load of 78.5 N to the toner accommodated in the cell divided into upper and lower halves, the maximum tensile breaking force when breaking the cell indicates the distance between the two particles. Force is measured. The compression condition of 78.5N is a value assuming the load applied when the compacted toner in the cartridge passes through the regulating blade on the developing roller.
また本発明のトナーは、走査プローブ顕微鏡で測定される前記トナー粒子の表面電位分布の変動係数が50%以下である。算出方法の詳細は後述するが、トナー粒子の表面電位分布の変動係数は走査プローブ顕微鏡の一種であるKPFM(ケルビンプローブフォース顕微鏡)で測定された表面電位分布から算出される。まず、トナー粒子の表面電位分布はトナー表面に近接させたプローブが受ける静電気力をキャンセルするようにプローブに電圧を印加することで測定される。その表面電位分布の標準偏差を平均値で割ることで、表面電位分布の変動係数が算出される。 Further, in the toner of the present invention, the coefficient of variation of the surface potential distribution of the toner particles measured with a scanning probe microscope is 50% or less. Although details of the calculation method will be described later, the coefficient of variation of the surface potential distribution of the toner particles is calculated from the surface potential distribution measured with a KPFM (Kelvin Probe Force Microscope), which is a type of scanning probe microscope. First, the surface potential distribution of the toner particles is measured by applying a voltage to the probe so as to cancel the electrostatic force applied to the probe brought close to the toner surface. By dividing the standard deviation of the surface potential distribution by the average value, the coefficient of variation of the surface potential distribution is calculated.
二粒子間力が前記範囲を満たし、表面電位分布の変動係数が前記範囲を満たさない場合、低温低湿環境下においてトナー粒子は現像ローラー上で規制ブレードによる高い圧力を受けても凝集することなく、孤立した状態でトナー粒子が現像される。しかしながら、トナー粒子間の静電斥力のばらつきのため、感光体上でトナーが偏り、ハーフトーン再現性は改善されなかった。また表面電位分布の変動係数が前記範囲を満たし、二粒子間力が前記範囲を満たさない場合、低温低湿環境下において感光体上のトナー粒子が孤立しておらず、トナー粒子凝集塊が存在するため、凝集塊周辺のトナー粒子は強い静電気力を受ける。その結果、トナーの偏りが増加し、ハーフトーン再現性は改善されなかった。 When the force between the two particles satisfies the above range and the coefficient of variation of the surface potential distribution does not satisfy the above range, the toner particles do not agglomerate on the developing roller even when subjected to high pressure from the regulating blade in a low-temperature, low-humidity environment. Toner particles are developed in isolation. However, due to variations in electrostatic repulsion between toner particles, the toner is biased on the photoreceptor, and halftone reproducibility has not been improved. When the coefficient of variation of the surface potential distribution satisfies the above range and the force between two particles does not satisfy the above range, the toner particles on the photoreceptor are not isolated in a low-temperature and low-humidity environment, and toner particle agglomerates exist. Therefore, the toner particles around the agglomerates are subject to a strong electrostatic force. As a result, the unevenness of the toner increased, and the halftone reproducibility was not improved.
一方、二粒子間力と表面電位分布の変動係数の両方が前記範囲を満たした場合、孤立した状態でトナー粒子が現像され、さらに現像されたトナー粒子間に表面電位分布に応じた均一な静電斥力が生じる。その結果、初めて感光体上のトナーの偏りが著しく減少し、ハーフトーン再現性が良好となる。 On the other hand, when both the force between the two particles and the variation coefficient of the surface potential distribution satisfy the above ranges, the toner particles are developed in an isolated state, and a uniform static electricity is formed between the developed toner particles according to the surface potential distribution. An electro-repulsive force is generated. As a result, the unevenness of the toner on the photosensitive member is remarkably reduced for the first time, and the halftone reproducibility is improved.
また二粒子間力が前記範囲であることで、低温低湿環境下でも現像ローラー上のトナーが凝集することなく、ベタ追従性が良好となる。より好ましくは二粒子間力が1.0nN以上20.0nN以下である。 Further, when the force between the two particles is within the above range, the toner on the developing roller does not aggregate even in a low-temperature and low-humidity environment, resulting in good solid followability. More preferably, the force between two particles is 1.0 nN or more and 20.0 nN or less.
さらに表面電位分布の変動係数前記範囲であることで、低温低湿環境下においてもトナーと感光体に働く鏡像力と転写バイアスで生じる静電引力の比が各トナーで安定するため、トナー転写位置が一定になることで、転写チリが良好となる。より好ましくは表面電位分布の変動係数が33%以下である。 Furthermore, since the variation coefficient of the surface potential distribution is within the above range, the ratio of the electrostatic attraction generated by the transfer bias to the mirror image force acting on the toner and the photoreceptor is stable for each toner even in a low temperature and low humidity environment. By making it constant, transfer dust is improved. More preferably, the coefficient of variation of the surface potential distribution is 33% or less.
本発明のトナーは、表面電位分布の平均値の絶対値が1.0V以上15.0V以下であることが好ましい。表面電位分布の平均値の絶対値が前記範囲であることで、高温高湿環境下においても、トナー同士に安定した静電斥力が働き、ハーフトーン再現性が良好となる。より好ましくは、表面電位分布の平均値の絶対値が2.0V以上10.0Vである。 In the toner of the present invention, the absolute value of the average surface potential distribution is preferably 1.0 V or more and 15.0 V or less. When the absolute value of the average value of the surface potential distribution is within the above range, a stable electrostatic repulsive force acts between toner particles even in a high-temperature and high-humidity environment, resulting in good halftone reproducibility. More preferably, the absolute value of the average value of the surface potential distribution is 2.0V or more and 10.0V.
本発明の範囲に二粒子間力と表面電位分布の変動係数を調整するための1つの手段として、例えば有機ケイ素重合体を含有する表層を有することが挙げられる。有機ケイ素重合体を表層に含有させることで、トナー間の接触面積が減少し、二粒子間力を低減できる。さらに、有機ケイ素重合体は適度な電気伝導性を持つ。その結果、有機ケイ素重合体を表層に含有させることで、摩擦帯電によってトナーに生じた局在電荷をトナー全体に拡散し、表面電位分布の変動係数を低下できる。材料の選択として有機ケイ素重合体のケイ素原子に直接結合している炭素原子の数や炭素鎖長などによって二粒子間力と表面電位分布の変動係数を調整することが可能である。また、有機ケイ素重合体を含有する表層の凸凹形状や凸間を繋ぐネットワーク構造の調整などにより二粒子間力と表面電位分布の変動係数を制御することが可能である。これらの調整は、有機ケイ素重合体を添加するタイミングや形態、有機ケイ素重合体を前処理する際のpH、温度、時間などによって調整可能である。 One means for adjusting the coefficient of variation of the interparticle force and the surface potential distribution within the scope of the present invention is to have a surface layer containing, for example, an organosilicon polymer. By including the organosilicon polymer in the surface layer, the contact area between toner particles can be reduced, and the force between two particles can be reduced. In addition, organosilicon polymers have moderate electrical conductivity. As a result, by including the organosilicon polymer in the surface layer, the localized charge generated in the toner due to triboelectrification can be diffused throughout the toner, and the coefficient of variation of the surface potential distribution can be reduced. It is possible to adjust the coefficient of variation of the force between two particles and the surface potential distribution by selecting materials such as the number of carbon atoms directly bonded to the silicon atoms of the organosilicon polymer and the length of the carbon chain. In addition, it is possible to control the variation coefficient of the force between two particles and the surface potential distribution by adjusting the uneven shape of the surface layer containing the organosilicon polymer and the network structure connecting the protrusions. These adjustments can be made by adjusting the timing and form of addition of the organosilicon polymer, and the pH, temperature, time, etc. when pretreating the organosilicon polymer.
本発明において特に好ましいのは以下の方法である。まず、トナー母体粒子を作製して水系媒体に分散しておく。更に母体粒子を分散した分散液のpHを有機ケイ素化合物の縮合が進み難いpHに調整しておく。次に有機ケイ素化合物を別容器で加水分解しておいて、前記母体粒子分散液に添加する。母体粒子分散液と有機ケイ素化合物の加水分解液を十分に撹拌混合した後、縮合に適したpHに調整して有機ケイ素重合体を一気に縮合させながらトナー表面に表層付けする。 The following method is particularly preferred in the present invention. First, toner base particles are prepared and dispersed in an aqueous medium. Further, the pH of the dispersion in which the base particles are dispersed is adjusted to a pH at which condensation of the organosilicon compound is difficult to proceed. Next, the organosilicon compound is hydrolyzed in a separate vessel and added to the base particle dispersion. After the base particle dispersion and the hydrolyzate of the organosilicon compound are sufficiently stirred and mixed, the pH is adjusted to be suitable for condensation, and the organosilicon polymer is condensed at once to form a surface layer on the surface of the toner.
別容器で行う加水分解反応は、任意のpHに調整した加水分解用水系媒体に有機ケイ素化合物を添加し、任意の温度で行うことができる。ただし、加水分解用水系媒体のpHを2.0以上7.0以下に調整し、温度を10℃以上60℃以下に制御して行うと、加水分解反応速度が速く、かつ加水分解反応中に縮合反応が進行しにくいことから好ましい。また、加水分解用水系媒体中の有機ケイ素化合物の濃度は1.0質量%以上70.0質量%以下であることが、同様の観点から好ましい。なお、加水分解用の水系媒体と有機ケイ素化合物が相分離する場合、既知の方法で撹拌を行いながら加水分解反応を行うことが、反応を促進させる観点から好ましい。 The hydrolysis reaction carried out in a separate vessel can be carried out at an arbitrary temperature by adding an organosilicon compound to an aqueous medium for hydrolysis adjusted to an arbitrary pH. However, when the pH of the aqueous medium for hydrolysis is adjusted to 2.0 or more and 7.0 or less and the temperature is controlled to 10 ° C. or more and 60 ° C. or less, the hydrolysis reaction rate is high and during the hydrolysis reaction It is preferable because the condensation reaction hardly progresses. From the same viewpoint, the concentration of the organosilicon compound in the aqueous medium for hydrolysis is preferably 1.0% by mass or more and 70.0% by mass or less. When the aqueous medium for hydrolysis and the organosilicon compound undergo phase separation, it is preferable to conduct the hydrolysis reaction while stirring by a known method from the viewpoint of promoting the reaction.
また、トナー母体粒子分散液中での縮合は、任意のpH及び温度で行うことができる。ただし、pHを6.0以上12.0以下に調整し、温度を30℃以上100℃以下に制御して行うと、縮合反応が速く進行するために好ましい。 Also, the condensation in the toner base particle dispersion can be carried out at any pH and temperature. However, if the pH is adjusted to 6.0 or more and 12.0 or less and the temperature is controlled to 30° C. or more and 100° C. or less, the condensation reaction proceeds rapidly, which is preferable.
上記方法により、有機ケイ素重合体を含有する表層は凹凸形状になり凸間においてもネットワークを形成されることから母体が露出しにくく二粒子間力を低減できると考えている。また形成された凸間のネットワーク構造により、トナーに生じた局在電荷をトナー全体に拡散することで、表面電位分布の変動係数を低下できると考えている。 By the above method, the surface layer containing the organosilicon polymer becomes uneven, and a network is formed even between the protrusions. In addition, it is believed that the localized charge generated in the toner is diffused over the entire toner due to the network structure between the formed convexes, thereby reducing the coefficient of variation of the surface potential distribution.
有機ケイ素重合体を含有する表層を用いる場合には、トナー粒子中、有機ケイ素重合体の含有量が0.5質量%以上5.0質量%以下であることが好ましい。含有量が上記範囲にあることでトナーの機械的強度が向上し、トナーの割れや潰れが抑制できるため、現像スジの起点になる現像器内のトナー融着物の発生を抑えられる。低温低湿環境下において、トナーの帯電量が増加すると、このトナー融着物と割れや潰れの無いトナーとの間に強い静電引力が生じ、さらにトナーの二粒子間力が前記範囲にあることで、割れや潰れの無いトナーとトナー融着物との間にかかる圧力が低下する。その結果、トナーが次々にトナー融着物に付着することで起こる融着物の成長を抑制できるため、低温低湿環境下で発生する現像スジを大きく改善できる。有機ケイ素重合体の含有量は有機ケイ素重合体形成に用いる有機ケイ素化合物の種類及び量、有機ケイ素重合体形成時のトナー粒子の製造方法、反応温度、反応時間、反応溶媒及びpHによって制御することができる。有機ケイ素重合体の含有量の測定方法は後述する。 When a surface layer containing an organosilicon polymer is used, the content of the organosilicon polymer in the toner particles is preferably 0.5% by mass or more and 5.0% by mass or less. When the content is within the above range, the mechanical strength of the toner is improved, and cracking and crushing of the toner can be suppressed, thereby suppressing the occurrence of fused toner in the developing device, which is the starting point of development streaks. In a low-temperature and low-humidity environment, when the charge amount of the toner increases, a strong electrostatic attraction is generated between this toner fused matter and the toner that is not cracked or crushed. , the pressure applied between the toner free from cracks and crushing and the toner fused material is reduced. As a result, it is possible to suppress the growth of fused matter caused by successive adhesion of toner particles to toner fused matter, so that development streaks that occur in a low-temperature, low-humidity environment can be greatly reduced. The content of the organosilicon polymer is controlled by the type and amount of the organosilicon compound used to form the organosilicon polymer, the method of producing toner particles during the formation of the organosilicon polymer, reaction temperature, reaction time, reaction solvent and pH. can be done. A method for measuring the content of the organosilicon polymer will be described later.
有機ケイ素重合体は、下記式(RaT3)で表される部分構造を有する重合体であることが好ましい。
Ra-SiO3/2 (RaT3)
(式中、Raは、炭素数が1以上6以下の炭化水素基、アリール基、又は下記式(i)あるいは式(ii)で表される構造を表す。
The organosilicon polymer is preferably a polymer having a partial structure represented by the following formula (R a T3).
R a —SiO 3/2 (R a T3)
(In the formula, R a represents a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, or a structure represented by the following formula (i) or formula (ii).
上記式(RaT3)中のSi原子の4個の原子価について1個はRaと、残り3個はO原子と結合している。O原子は、原子価2個がいずれもSiと結合している状態、つまり、シロキサン結合(Si-O-Si)を構成する。有機ケイ素重合体としてのSi原子とO原子を考えると、Si原子2個でO原子3個を有することになるため、-SiO3/2と表現される。 Of the four valences of Si atoms in the above formula (R a T3), one is bonded to R a and the remaining three are bonded to O atoms. The O atom forms a state in which both of its two valences are bonded to Si, that is, a siloxane bond (Si--O--Si). Considering Si atoms and O atoms as an organosilicon polymer, since it has two Si atoms and three O atoms, it is expressed as —SiO 3/2 .
式(RaT3)中の、シロキサン系重合体部-SiO3/2の存在は、トナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分の29Si-NMRの測定によって確認できる。また式(i)および式(ii)で表されるビニル系重合体部の存在は、トナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分の13C-NMRの測定によって確認できる。 The presence of the siloxane-based polymer moiety —SiO 3/2 in the formula (R a T3) can be confirmed by 29 Si-NMR measurement of the tetrahydrofuran-insoluble portion of the toner particles. The presence of the vinyl polymer moiety represented by formula (i) and formula (ii) can be confirmed by 13 C-NMR measurement of the tetrahydrofuran-insoluble portion of the toner particles.
本発明におけるトナーは、トナー粒子のテトラヒドロフラン(THF)不溶分の29Si-NMRの測定で得られるチャートにおいて、有機ケイ素重合体の全ピーク面積に対する式(RaT3)の構造に帰属されるピーク面積の割合が20%以上であることが好ましい。 The toner of the present invention has a peak attributed to the structure of the formula (R a T3) with respect to the total peak area of the organosilicon polymer in the chart obtained by 29 Si-NMR measurement of the tetrahydrofuran (THF)-insoluble portion of the toner particles. The area ratio is preferably 20% or more.
詳細な測定法は後述するが、これはトナー粒子に含まれる有機ケイ素重合体の中でRa-SiO3/2で表される部分構造を、20%以上有していることを意味している。前述の通り、Si原子の4つの原子価のうち、3つが酸素原子と結合し、さらにそれら酸素原子が別のSi原子と結合することが、-SiO3/2の部分構造の意味である。もし、そのうち酸素1つがシラノール基であったとすると、その有機ケイ素重合体の部分構造はRa-SiO2/2-OHで表現される。さらに、酸素2つがシラノール基であれば、その部分構造はRa-SiO1/2(-OH)2となる。これら構造を比較すると、より多くの酸素原子がSi原子と架橋構造を形成するほうが、SiO2で表わされるシリカ構造に近い。そのため-SiO3/2骨格が多いほど、トナー粒子表面の表面自由エネルギーを低くすることができるため、環境安定性及び耐部材汚染に優れた効果がある。一方、-SiO3/2骨格が少ないほど負帯電性の強いシラノール基が増えることとなり、チャージアップを抑制しきれないことがある。帯電性、耐久性の観点からは100%以下であることが好ましく、40%以上80%以下であることがより好ましい。 A detailed measurement method will be described later, but this means that the organosilicon polymer contained in the toner particles has a partial structure represented by R a —SiO 3/2 in an amount of 20% or more. there is As described above, the --SiO 3/2 partial structure means that three of the four valences of Si atoms are bonded to oxygen atoms, and these oxygen atoms are bonded to other Si atoms. If one of the oxygens is a silanol group, the partial structure of the organosilicon polymer is represented by R a --SiO 2/2 --OH. Furthermore, if two oxygens are silanol groups, the partial structure will be R a —SiO 1/2 (—OH) 2 . Comparing these structures, more oxygen atoms forming a bridge structure with Si atoms is closer to the silica structure represented by SiO 2 . Therefore, the larger the -SiO 3/2 skeleton, the lower the surface free energy of the toner particle surface, which is excellent in environmental stability and member contamination resistance. On the other hand, the smaller the —SiO 3/2 skeleton, the more silanol groups having a strong negative charging property, and the charge-up may not be completely suppressed. From the viewpoint of chargeability and durability, it is preferably 100% or less, more preferably 40% or more and 80% or less.
前記部分構造のピーク面積の割合は、有機ケイ素重合体形成に用いる有機ケイ素化合物の種類及び量、並びに、有機ケイ素重合体形成時の加水分解、付加重合及び縮合重合の反応温度、反応時間、反応溶媒及びpHによって制御することができる。 The ratio of the peak area of the partial structure depends on the type and amount of the organosilicon compound used to form the organosilicon polymer, and the reaction temperature, reaction time, and reaction temperature for hydrolysis, addition polymerization, and condensation polymerization during the formation of the organosilicon polymer. It can be controlled by solvent and pH.
有機ケイ素重合体を含有する表層を用いる場合には、前記トナー粒子の表面の走査電子顕微鏡観察において、前記トナー粒子の表面1.5μm四方の反射電子像を取得し、前記反射電子像から256階調の輝度を横軸にとったピクセル数基準の輝度ヒストグラムを得たとき、前記ヒストグラムが二つの極大値P1及びP2と、前記P1及びP2間の極小値Vを持ち、前記P2は、前記有機ケイ素重合体由来の極大値であり、前記P1の輝度が20以上70以下であり、前記P2の輝度が130以上230以下であり、前記反射電子像の全ピクセル数に対するP1及びP2のピクセル数の割合が、それぞれ0.50%以上であり、前記Vの輝度Vlを基準とし、輝度0以上(Vl-30)以下の合計ピクセル数をA1、輝度(Vl-29)以上(Vl+29)以下の合計ピクセル数をAV、輝度(Vl+30)以上255以下の合計ピクセル数をA2としたとき、下記式(1)及び(2)を満たすことがより好ましい。
(A1/AV)≧1.50 (1)
(A2/AV)≧1.50 (2)
When a surface layer containing an organosilicon polymer is used, a backscattered electron image of a 1.5 μm square of the surface of the toner particles is obtained by scanning electron microscope observation of the surface of the toner particles. When obtaining a brightness histogram based on the number of pixels with the brightness of the tone on the horizontal axis, the histogram has two maximum values P1 and P2 and a minimum value V between the P1 and P2, and the P2 is the organic It is a maximum value derived from a silicon polymer, the luminance of P1 is 20 or more and 70 or less, the luminance of P2 is 130 or more and 230 or less, and the number of pixels of P1 and P2 with respect to the total number of pixels of the backscattered electron image Each ratio is 0.50% or more, the total number of pixels with a luminance of 0 or more (Vl-30) or less is A1, and the total of luminance (Vl-29) or more and (Vl+29) or less is based on the luminance Vl of the V. It is more preferable to satisfy the following equations (1) and (2), where AV is the number of pixels, and A2 is the total number of pixels with luminance (V1+30) or more and 255 or less.
(A1/AV)≧1.50 (1)
(A2/AV)≧1.50 (2)
後述するが、本発明における反射電子像の取得条件は、トナー粒子の最表面を反映するように設定する。当該取得条件における、Kanaya-Okayamaの式から概算される各元素についての電子線の進入領域及びX線の発生領域は、およそ数十nmである。 As will be described later, the conditions for obtaining a backscattered electron image in the present invention are set so as to reflect the outermost surface of the toner particles. Under the acquisition conditions, the electron beam penetration region and the X-ray generation region for each element estimated from the Kanaya-Okayama equation are approximately several tens of nanometers.
本発明では、有機ケイ素重合体を含有する表層を有するトナー粒子の表面の走査電子顕微鏡観察において、前記トナー粒子の表面1.5μm四方の反射電子像を取得し、前記反射電子像から256階調の輝度を横軸にとったピクセル数基準の輝度ヒストグラムを得たとき、前記ヒストグラムが二つの極大値P1、及びP2と、前記P1、及びP2間の極小値Vを持つことが必須である。 In the present invention, a surface of a toner particle having a surface layer containing an organosilicon polymer is observed with a scanning electron microscope. It is essential that the histogram has two maximum values P1 and P2 and a minimum value V between P1 and P2 when obtaining a pixel number-based luminance histogram with the luminance of .
当該輝度ヒストグラムにおいては、輝度の低い方が暗く(黒)、高い方が明るい(白)。走査電子顕微鏡から得られる反射電子像は“組成像”とも呼ばれており、原子番号の小さいものほど暗く、大きいものほど明るく検出される。トナー粒子は有機ケイ素重合体を表面に有するため、輝度の低い極大値P1はトナー粒子の母体由来、輝度の高い極大値P2は有機ケイ素重合体由来である。 In the luminance histogram, lower luminance is darker (black) and higher luminance is brighter (white). A backscattered electron image obtained from a scanning electron microscope is also called a "composition image", in which the smaller the atomic number, the darker it is detected, and the higher the atomic number, the brighter it is detected. Since the toner particles have the organosilicon polymer on the surface, the maximum value P1 with low brightness is derived from the toner particle matrix, and the maximum value P2 with high brightness is derived from the organosilicon polymer.
ここでの母体とは、トナー粒子に含まれる結着樹脂や離型剤などの炭素主成分の組成物を指す。また、P2が有機ケイ素重合体由来であることは、走査電子顕微鏡観察で取得できるエネルギー分散型X線分析(EDS)による元素マッピング像と、前記反射電子像を重ね合わせることで確認できる。このようなトナー粒子の母体由来のP1と、有機ケイ素重合体由来のP2と、P1及びP2間の極小値Vを持った双峰性ヒストグラムであることが本発明の要件の1つである。 Here, the base refers to a composition containing carbon as a main component, such as a binder resin and a releasing agent, contained in the toner particles. Further, the fact that P2 is derived from an organosilicon polymer can be confirmed by superimposing an elemental mapping image by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) obtained by scanning electron microscopy and the backscattered electron image. It is one of the requirements of the present invention that P1 derived from the matrix of the toner particles, P2 derived from the organosilicon polymer, and a bimodal histogram having a minimum value V between P1 and P2 are present.
また、P1の輝度が20以上70以下かつP2の輝度が130以上230以下であることも重要である。P1及びP2の輝度がある程度離れており、かつP1及びP2の輝度がそれぞれ一定の範囲内にあると、極大値P1をもつピーク1と、極大値P1をもつピーク2の重なりが少なく、分離が良好となる。 It is also important that the luminance of P1 is 20 or more and 70 or less and the luminance of P2 is 130 or more and 230 or less. When the luminances of P1 and P2 are separated to some extent and the luminances of P1 and P2 are within a certain range, the peak 1 having the maximum value P1 and the peak 2 having the maximum value P1 overlap less and are separated. become good.
前述のように、P1はトナー粒子の母体由来、P2は有機ケイ素重合体由来である。ピーク1と2の分離が良好であると、トナー粒子表面にトナー粒子の母体と有機ケイ素重合体が効率的に局在化し、後述するそれぞれの機能がより効果的に発揮される。P1の輝度は20以上60以下、P2の輝度は140以上230以下であることが好ましい。 As described above, P1 is derived from the toner particle matrix and P2 is derived from the organosilicon polymer. If the peaks 1 and 2 are well separated, the toner particle base and the organosilicon polymer are efficiently localized on the toner particle surface, and their respective functions described below are more effectively exhibited. Preferably, the luminance of P1 is 20 or more and 60 or less, and the luminance of P2 is 140 or more and 230 or less.
また、前記反射電子像の全ピクセル数に対するP1及びP2のピクセル数の割合が、それぞれ0.50%以上であることが必要である。さらに、極小値Vの輝度Vlを基準とし、輝度0以上(Vl-30)以下の合計ピクセル数をA1、輝度(Vl-29)以上(Vl+29)以下の合計ピクセル数をAV、輝度(Vl+30)以上255以下の合計ピクセル数をA2としたとき、下記式(1)及び(2)
(A1/AV)≧1.50 (1)
(A2/AV)≧1.50 (2)
を満たすことが、要件の1つである。ここで、輝度0以上(Vl-30)以下のピクセル数A1は、P1を極大値とするピーク1が主成分であり、輝度(Vl+30)以上255以下のピクセル数A2は、P2を極大値とするピーク2が主成分となる。前述のように、P1はトナー粒子の母体由来、P2は有機ケイ素重合体由来であるため、A1に含まれる各ピクセルはトナー粒子の母体に、A2に含まれる各ピクセルは有機ケイ素重合体に帰属される。
Moreover, it is necessary that the ratio of the number of pixels of P1 and P2 to the total number of pixels of the backscattered electron image is 0.50% or more. Furthermore, based on the luminance Vl of the minimum value V, A1 is the total number of pixels with luminance 0 or more (Vl-30) or less, AV is the total number of pixels with luminance (Vl-29) or more and (Vl+29) or less, and luminance (Vl+30) When the total number of pixels above 255 and below is A2, the following formulas (1) and (2)
(A1/AV)≧1.50 (1)
(A2/AV)≧1.50 (2)
is one of the requirements. Here, the number of pixels A1 with a luminance of 0 or more (Vl-30) or less has a peak 1 with a maximum value of P1 as the main component, and the number of pixels A2 with a luminance of (Vl+30) or more and 255 or less has a maximum value of P2. Peak 2 is the main component. As described above, since P1 is derived from the toner particle base and P2 is derived from the organosilicon polymer, each pixel included in A1 is attributed to the toner particle matrix, and each pixel included in A2 is attributed to the organosilicon polymer. be done.
すなわち、P1が大きくA1が多いほど母体成分が、P2が大きくA2が多いほど有機ケイ素重合体成分が、それぞれ十分にトナー粒子表面に存在することを示す。それにより、二粒子間力と表面電位分布の変動係数が前記範囲になり、かつ低温定着性が良好となる。 That is, the larger P1 is, the larger the A1 is, the larger the base component is, and the larger the P2 is, the larger the A2 is, the more the organosilicon polymer component is present on the toner particle surface. As a result, the force between two particles and the coefficient of variation of the surface potential distribution fall within the above ranges, and the low-temperature fixability is improved.
特に好ましい条件は、前記反射電子像の全ピクセル数に対するP1とP2のピクセル数がそれぞれ0.70%以上5.00%以下であり、下記式(3)及び(4)
4.00≧(A1/AV)≧1.70 (3)
4.00≧(A2/AV)≧1.70 (4)
を満たすことである。
A particularly preferable condition is that the number of pixels of P1 and P2 with respect to the total number of pixels of the backscattered electron image is 0.70% or more and 5.00% or less, and the following formulas (3) and (4)
4.00≧(A1/AV)≧1.70 (3)
4.00≧(A2/AV)≧1.70 (4)
is to satisfy
前記P1、P2の輝度及びピクセル数、極小値Vの輝度Vl、並びにピクセル数A1、A2、及びAVは、有機ケイ素重合体のモノマー種や、有機ケイ素重合体形成時の反応温度、反応時間、反応溶媒及びpHによって制御が可能である。 The brightness and number of pixels of P1 and P2, the brightness Vl of the minimum value V, and the number of pixels A1, A2, and AV are determined by the monomer species of the organosilicon polymer, reaction temperature, reaction time, and Control is possible by reaction solvent and pH.
本発明に用いることのできる有機ケイ素重合体の代表的な製造例としては、ゾルゲル法と呼ばれる方法が挙げられる。ゾルゲル法は液体原料を出発原料に用いて、加水分解及び縮合重合させ、ゾル状態を経て、ゲル化する方法であり、ガラス、セラミックス、有機-無機ハイブリット、ナノコンポジットを合成する方法に用いられる。この製造方法を用いれば、表層、繊維、バルク体、微粒子などの種々の形状の機能性材料を液相から低温で作製することができる。 A typical production example of the organosilicon polymer that can be used in the present invention is a method called a sol-gel method. The sol-gel method is a method in which a liquid raw material is used as a starting material, hydrolyzed and condensation-polymerized, and then gelated through a sol state, and is used in a method for synthesizing glass, ceramics, organic-inorganic hybrids, and nanocomposites. By using this production method, functional materials in various shapes such as surface layers, fibers, bulk bodies, and fine particles can be produced from the liquid phase at low temperatures.
トナー粒子の表層に存在する有機ケイ素重合体は、具体的には、アルコキシシランに代表されるケイ素化合物の加水分解及び縮重合によって生成されることが好ましい。 Specifically, the organosilicon polymer present on the surface layer of the toner particles is preferably produced by hydrolysis and polycondensation of a silicon compound represented by alkoxysilane.
この有機ケイ素重合体を含有する表層をトナー粒子に設けることによって、環境安定性が向上し、かつ、長期使用時におけるトナーの性能低下が生じにくく、保存安定性に優れたトナーを得ることができる。 By providing the surface layer containing the organosilicon polymer on the toner particles, it is possible to obtain a toner with improved environmental stability, less deterioration in toner performance during long-term use, and excellent storage stability. .
さらに、ゾルゲル法は、液体から出発し、その液体をゲル化することによって材料を形成しているため、様々な微細構造及び形状をつくることができる。特に、トナー粒子が水系媒体中で製造される場合には、有機ケイ素化合物のシラノール基のような親水基による親水性によってトナー粒子の表面に析出させやすくなる。上記微細構造及び形状は反応温度、反応時間、反応溶媒、pHや有機金属化合物の種類及び量などによって調整することができる。 Furthermore, the sol-gel method starts from a liquid and forms a material by gelling the liquid, so various microstructures and shapes can be produced. In particular, when the toner particles are produced in an aqueous medium, the particles are easily precipitated on the surface of the toner particles due to the hydrophilicity of the hydrophilic group such as the silanol group of the organosilicon compound. The fine structure and shape can be adjusted by the reaction temperature, reaction time, reaction solvent, pH, the type and amount of the organometallic compound, and the like.
本発明における前記有機ケイ素重合体は、下記式(Z)で表される構造を有する有機ケイ素化合物を縮重合させて得られる物であることが好ましい。 The organosilicon polymer in the present invention is preferably obtained by condensation polymerization of an organosilicon compound having a structure represented by the following formula (Z).
R1の炭化水素基により疎水性を向上することができ、環境安定性に優れたトナー粒子を得ることができる。また、炭化水素基として芳香族炭化水素基であるアリール基、例えばフェニル基を用いることもできる。R1の疎水性が大きい場合、様々な環境において帯電量変動が大きくなる傾向を示すことから、環境安定性を鑑みてR1は炭素数1以上3以下の炭化水素基であることがより好ましい。 Hydrophobicity can be improved by the hydrocarbon group of R 1 , and toner particles with excellent environmental stability can be obtained. In addition, an aryl group that is an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group can also be used as the hydrocarbon group. When the hydrophobicity of R 1 is high, the variation in charge amount tends to increase in various environments. Therefore, in view of environmental stability, R 1 is more preferably a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. .
R2、R3及びR4は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アセトキシ基、又は、アルコキシ基である(以下、反応基ともいう)。これらの反応基が加水分解、付加重合及び縮重合させて架橋構造を形成し、耐部材汚染及び現像耐久性に優れたトナーを得ることができる。加水分解性が室温で穏やかであり、トナー粒子の表面への析出性と被覆性の観点から、アルコキシ基であることが好ましく、メトキシ基やエトキシ基であることがより好ましい。また、R2、R3及びR4の加水分解、付加重合及び縮合重合は、反応温度、反応時間、反応溶媒及びpHによって制御することができる。 R 2 , R 3 and R 4 are each independently a halogen atom, a hydroxy group, an acetoxy group, or an alkoxy group (hereinafter also referred to as a reactive group). These reactive groups are hydrolyzed, addition-polymerized and polycondensed to form a cross-linked structure, and a toner excellent in member contamination resistance and development durability can be obtained. It is preferably an alkoxy group, and more preferably a methoxy group or an ethoxy group, from the viewpoints of moderate hydrolyzability at room temperature and deposition and coating properties on the surface of the toner particles. Also, the hydrolysis, addition polymerization and condensation polymerization of R 2 , R 3 and R 4 can be controlled by reaction temperature, reaction time, reaction solvent and pH.
本発明に用いられる有機ケイ素重合体を得るには、上記に示す式(Z)中のR1を除く一分子中に3つの反応基(R2、R3及びR4)を有する有機ケイ素化合物(以下、三官能性シランともいう)を1種又は複数種を組み合わせて用いるとよい。 To obtain the organosilicon polymer used in the present invention, an organosilicon compound having three reactive groups (R 2 , R 3 and R 4 ) in one molecule excluding R 1 in the above formula (Z) (hereinafter also referred to as trifunctional silane) may be used singly or in combination.
上記式(Z)としては以下のものが挙げられる。ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルジエトキシメトキシシラン、ビニルエトキシジメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルメトキシジクロロシラン、ビニルエトキシジクロロシラン、ビニルジメトキシクロロシラン、ビニルメトキシエトキシクロロシラン、ビニルジエトキシクロロシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルジアセトキシメトキシシラン、ビニルジアセトキシエトキシシラン、ビニルアセトキシジメトキシシラン、ビニルアセトキシメトキシエトキシシラン、ビニルアセトキシジエトキシシラン、ビニルトリヒドロキシシラン、ビニルメトキシジヒドロキシシラン、ビニルエトキシジヒドロキシシラン、ビニルジメトキシヒドロキシシラン、ビニルエトキシメトキシヒドロキシシラン、ビニルジエトキシヒドロキシシラン、の如き三官能性のビニルシラン;アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルジエトキシメトキシシラン、アリルエトキシジメトキシシラン、アリルトリクロロシラン、アリルメトキシジクロロシラン、アリルエトキシジクロロシラン、アリルジメトキシクロロシラン、アリルメトキシエトキシクロロシラン、アリルジエトキシクロロシラン、アリルトリアセトキシシラン、アリルジアセトキシメトキシシラン、アリルジアセトキシエトキシシラン、アリルアセトキシジメトキシシラン、アリルアセトキシメトキシエトキシシラン、アリルアセトキシジエトキシシラン、アリルトリヒドロキシシラン、アリルメトキシジヒドロキシシラン、アリルエトキシジヒドロキシシラン、アリルジメトキシヒドロキシシラン、アリルエトキシメトキシヒドロキシシラン、アリルジエトキシヒドロキシシラン、の如き三官能性のアリルシラン;p-スチリルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルジエトキシメトキシシラン、メチルエトキシジメトキシシラン、メチルトリクロロシラン、メチルメトキシジクロロシラン、メチルエトキシジクロロシラン、メチルジメトキシクロロシラン、メチルメトキシエトキシクロロシラン、メチルジエトキシクロロシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルジアセトキシメトキシシラン、メチルジアセトキシエトキシシラン、メチルアセトキシジメトキシシラン、メチルアセトキシメトキシエトキシシラン、メチルアセトキシジエトキシシラン、メチルトリヒドロキシシラン、メチルメトキシジヒドロキシシラン、メチルエトキシジヒドロキシシラン、メチルジメトキシヒドロキシシラン、メチルエトキシメトキシヒドロキシシラン、メチルジエトキシヒドロキシシラン、の如き三官能性のメチルシラン;エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリクロロシラン、エチルトリアセトキシシラン、エチルトリヒドロキシシラン、の如き三官能性のエチルシラン;プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピルトリクロロシラン、プロピルトリアセトキシシラン、プロピルトリヒドロキシシラン、の如き三官能性のプロピルシラン;ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ブチルトリクロロシラン、ブチルトリアセトキシシラン、ブチルトリヒドロキシシラン、の如き三官能性のブチルシラン;ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘキシルトリクロロシラン、ヘキシルトリアセトキシシラン、ヘキシルトリヒドロキシシラン、の如き三官能性のヘキシルシラン;フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリクロロシラン、フェニルトリアセトキシシラン、フェニルトリヒドロキシシランの如き三官能性のフェニルシラン。有機ケイ素化合物は単独で用いても、或いは2種類以上を複合して用いてもよい。 Examples of the above formula (Z) include the following. Vinyltrimethoxysilane, Vinyltriethoxysilane, Vinyldiethoxymethoxysilane, Vinylethoxydimethoxysilane, Vinyltrichlorosilane, Vinylmethoxydichlorosilane, Vinylethoxydichlorosilane, Vinyldimethoxychlorosilane, Vinylmethoxyethoxychlorosilane, Vinyldiethoxychlorosilane, Vinyl Triacetoxysilane, Vinyldiacetoxymethoxysilane, Vinyldiacetoxyethoxysilane, Vinylacetoxydimethoxysilane, Vinylacetoxymethoxyethoxysilane, Vinylacetoxydiethoxysilane, Vinyltrihydroxysilane, Vinylmethoxydihydroxysilane, Vinylethoxydihydroxysilane, Vinyldimethoxysilane trifunctional vinylsilanes such as hydroxysilane, vinylethoxymethoxyhydroxysilane, vinyldiethoxyhydroxysilane; allyltrimethoxysilane, allyltriethoxysilane, allyldiethoxymethoxysilane, allylethoxydimethoxysilane, allyltrichlorosilane, allylmethoxysilane; dichlorosilane, allylethoxydichlorosilane, allyldimethoxychlorosilane, allylmethoxyethoxychlorosilane, allyldiethoxychlorosilane, allyltriacetoxysilane, allyldiacetoxymethoxysilane, allyldiacetoxyethoxysilane, allylacetoxydimethoxysilane, allylacetoxymethoxyethoxysilane, trifunctional allylsilanes such as allylacetoxydiethoxysilane, allyltrihydroxysilane, allylmethoxydihydroxysilane, allylethoxydihydroxysilane, allyldimethoxyhydroxysilane, allylethoxymethoxyhydroxysilane, allyldiethoxyhydroxysilane; p-styryltri Methoxysilane, Methyltrimethoxysilane, Methyltriethoxysilane, Methyldiethoxymethoxysilane, Methylethoxydimethoxysilane, Methyltrichlorosilane, Methylmethoxydichlorosilane, Methylethoxydichlorosilane, Methyldimethoxychlorosilane, Methylmethoxyethoxychlorosilane, Methyldiethoxy chlorosilane, methyltriacetoxysilane, methyldiacetoxymethoxysilane, methyldiacetoxyethoxysilane, methylacetoxydimethoxysilane, methylacetoxymethoxyethoxysilane, methylacetoxydiethoxysilane, trifunctional methylsilanes such as methyltrihydroxysilane, methylmethoxydihydroxysilane, methylethoxydihydroxysilane, methyldimethoxyhydroxysilane, methylethoxymethoxyhydroxysilane, methyldiethoxyhydroxysilane; ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, trifunctional ethylsilanes such as ethyltrichlorosilane, ethyltriacetoxysilane, ethyltrihydroxysilane; trifunctional such as propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, propyltrichlorosilane, propyltriacetoxysilane, propyltrihydroxysilane; trifunctional butylsilanes such as butyltrimethoxysilane, butyltriethoxysilane, butyltrichlorosilane, butyltriacetoxysilane, butyltrihydroxysilane; hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, hexyltrichlorosilane; , hexyltriacetoxysilane, hexyltrihydroxysilane; trifunctional phenylsilanes such as phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltrichlorosilane, phenyltriacetoxysilane, phenyltrihydroxysilane; Silane. The organosilicon compounds may be used alone or in combination of two or more.
加水分解重縮合の結果、前記式(Z)を満たす有機ケイ素化合物の含有量は、有機ケイ素重合体中の50モル%以上が好ましく、より好ましくは60モル%以上である。 As a result of hydrolytic polycondensation, the content of the organosilicon compound satisfying the formula (Z) is preferably 50 mol % or more, more preferably 60 mol % or more, in the organosilicon polymer.
また、加水分解重縮合の結果、前記式(Z)の構造を有する有機ケイ素化合物と共に、一分子中に4つの反応基を有する有機ケイ素化合物(四官能性シラン)、一分子中に3つの反応基を有する有機ケイ素化合物(三官能性シラン)、一分子中に2つの反応基を有する有機ケイ素化合物(二官能性シラン)または1つの反応基を有する有機ケイ素化合物(一官能性シラン)を併用して得られた有機ケイ素重合体を用いてもよい。併用してもよい有機ケイ素化合物としては以下のようなものが挙げられる。ジメチルジエトキシシラン、テトラエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-アニリノプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、トリメチルシリルクロライド、トリエチルシリルクロライド、トリイソプロピルシリルクロライド、t-ブチルジメチルシリルクロライド、N,N’-ビス(トリメチルシリル)ウレア、N,O-ビス(トリメチルシリル)トリフロロアセトアミド、トリメチルシリルトリフロロメタンスルホネート、1,3-ジクロロ-1,1,3,3-テトライソプロピルジシロキサン、トリメチルシリルアセチレン、ヘキサメチルジシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、テトライソシアネートシラン、メチルトリイソシアネートシラン、ビニルトリイソシアネートシラン。 Further, as a result of hydrolytic polycondensation, an organosilicon compound having the structure of the formula (Z) and an organosilicon compound having four reactive groups in one molecule (tetrafunctional silane), three reactions in one molecule A combination of an organosilicon compound having a group (trifunctional silane), an organosilicon compound having two reactive groups in one molecule (bifunctional silane), or an organosilicon compound having one reactive group (monofunctional silane) You may use the organosilicon polymer obtained by carrying out. Examples of organic silicon compounds that may be used in combination include the following. dimethyldiethoxysilane, tetraethoxysilane, hexamethyldisilazane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxy propyltriethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3- Acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriemethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3 -aminopropyltriethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane Silane, 3-anilinopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide, trimethylsilyl chloride, triethylsilyl chloride, triisopropylsilyl chloride, t-butyldimethylsilyl chloride, N,N'-bis(trimethylsilyl)urea, N,O-bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide, trimethylsilyltrifluoromethanesulfonate, 1,3-dichloro-1 , 1,3,3-tetraisopropyldisiloxane, trimethylsilylacetylene, hexamethyldisilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, tetraisocyanatosilane, methyltriisocyanatosilane, vinyltriisocyanatosilane.
本発明において、有機ケイ素重合体を含有する表層と母体の部分は、隙間なく接していることが好ましい。これにより、トナー粒子の表層よりも内部の樹脂成分や離型剤等によるブリードの発生が抑えられ、保存安定性、環境安定性及び現像耐久性に優れたトナーを得ることができる。 In the present invention, it is preferable that the surface layer containing the organosilicon polymer and the base portion are in contact with each other without a gap. As a result, the occurrence of bleeding due to the resin component, release agent, etc. inside the toner particles is suppressed from the surface layer of the toner particles, and a toner excellent in storage stability, environmental stability and development durability can be obtained.
表層には上記の有機ケイ素重合体の他に、スチレン-アクリル系共重合体樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂などの樹脂や各種添加剤などが含有されていてもよい。 The surface layer may contain resins such as styrene-acrylic copolymer resins, polyester resins and urethane resins, various additives, and the like, in addition to the organosilicon polymer described above.
以下、トナーの具体的な製造方法について説明するが、これらに限定されるわけではない。 Specific methods for producing the toner will be described below, but the present invention is not limited to these.
第一製法としては、トナー母体粒子を得てからトナー母体粒子を水系媒体中に分散し、トナー母体粒子分散液に有機ケイ素化合物を添加し縮合させた後に、水系媒体を除去してトナー粒子を得る方法である。 In the first manufacturing method, the toner base particles are obtained and then dispersed in an aqueous medium. An organosilicon compound is added to the toner base particle dispersion liquid for condensation, and then the aqueous medium is removed to obtain toner particles. is the way to get
以下、トナー母体粒子の製造方法の一例を挙げる。
(1)懸濁重合法:結着樹脂を生成しうる重合性単量体、離型剤、及び必要に応じて着色剤などを含有する重合性単量体組成物を水系媒体中で造粒し、前記重合性単量体を重合することにより、トナー母体粒子を得る。
(2)粉砕法:結着樹脂、離型剤、及び必要に応じて着色剤などを溶融混練し、粉砕することにより、トナー母体粒子を得る。
(3)溶解懸濁法:結着樹脂、離型剤、及び必要に応じて着色剤などを、有機溶媒に溶解し製造された有機相分散液を、水系媒体中に懸濁、造粒、重合した後に有機溶媒を除去することにより、トナー母体粒子を得る。
(4)乳化凝集重合法:結着樹脂粒子、離型剤粒子、及び必要に応じて着色剤などの粒子を、水系媒体中で凝集し、会合することにより、トナー母体粒子を得る。
An example of a method for producing toner base particles is given below.
(1) Suspension polymerization method: A polymerizable monomer composition containing a polymerizable monomer capable of forming a binder resin, a release agent, and, if necessary, a colorant, etc. is granulated in an aqueous medium. Then, the polymerizable monomer is polymerized to obtain toner base particles.
(2) Pulverization method: toner base particles are obtained by melting and kneading a binder resin, a release agent, and optionally a colorant and the like and pulverizing the mixture.
(3) Dissolution suspension method: An organic phase dispersion prepared by dissolving a binder resin, a release agent, and optionally a colorant in an organic solvent is suspended in an aqueous medium, granulated, By removing the organic solvent after the polymerization, toner base particles are obtained.
(4) Emulsion aggregation polymerization method: toner base particles are obtained by aggregating and associating binder resin particles, release agent particles, and, if necessary, particles such as a colorant in an aqueous medium.
第二製法としては、結着樹脂を生成しうる重合性単量体、有機ケイ素化合物、離型剤、及び必要に応じて着色剤などを含有する重合性単量体組成物を水系媒体中で造粒し、前記重合性単量体を重合することによってトナー粒子を得る方法である。 In the second production method, a polymerizable monomer composition containing a polymerizable monomer capable of forming a binder resin, an organosilicon compound, a release agent, and, if necessary, a colorant, etc. is mixed in an aqueous medium. In this method, toner particles are obtained by granulating and polymerizing the polymerizable monomer.
第三製法としては、結着樹脂、有機ケイ素化合物、離型剤、及び必要に応じて着色剤などを、有機溶媒に溶解/分散し製造された有機相分散液を、水系媒体中に懸濁、造粒、重合した後に有機溶媒を除去してトナー粒子を得る方法である。 As the third manufacturing method, a binder resin, an organic silicon compound, a releasing agent, and, if necessary, a coloring agent, etc. are dissolved/dispersed in an organic solvent to prepare an organic phase dispersion, which is then suspended in an aqueous medium. , granulation and polymerization, followed by removal of the organic solvent to obtain toner particles.
第四製法としては、結着樹脂粒子、ゾル又はゲル状態の有機ケイ素化合物含有粒子、及び必要に応じて着色剤粒子を、水系媒体中で凝集し、会合してトナー粒子を形成する方法である。 The fourth manufacturing method is a method in which binder resin particles, sol- or gel-state organosilicon compound-containing particles, and, if necessary, colorant particles are aggregated and associated in an aqueous medium to form toner particles. .
なお、水系媒体としては、以下のものが挙げられる。水;水と、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類との混合溶媒;などが挙げられる。 In addition, the following are mentioned as an aqueous medium. water; a mixed solvent of water and an alcohol such as methanol, ethanol, or propanol; and the like.
トナー粒子の製造方法として、上述した製造方法の中でも、第一製法のうちトナー母体粒子を懸濁重合法で製造する方法が最も好ましい。懸濁重合法では有機ケイ素重合体がトナー粒子の表面に均一に析出し易く、トナー表面の局在した電荷が生じにくいことから、本発明の効果である転写チリが良好になる。以下、懸濁重合法についてさらに説明する。 As the method for producing toner particles, among the above-described production methods, the first production method, in which toner base particles are produced by a suspension polymerization method, is most preferred. In the suspension polymerization method, the organosilicon polymer is likely to be uniformly deposited on the surface of the toner particles, and localized charges on the toner surface are less likely to occur, so that transfer dust, which is the effect of the present invention, is improved. The suspension polymerization method will be further described below.
上記重合性単量体組成物には、必要に応じてその他の樹脂を添加してもよい。また、重合工程終了後は、生成した粒子を洗浄、濾過により回収し、乾燥してトナー母体粒子を得る。なお、上記重合工程の後半に昇温してもよい。さらに、未反応の重合性単量体又は副生成物を除去する為に、重合工程後半又は重合工程終了後に一部分散媒体を反応系から留去することも可能である。なお、重合工程終了後に洗浄、濾過及び乾燥を行わずに、トナー母体粒子が分散された母体粒子分散液を用いて、有機ケイ素重合体を含む表層を形成させてもよい。 If necessary, other resins may be added to the polymerizable monomer composition. After completion of the polymerization step, the produced particles are collected by washing and filtration, and dried to obtain toner base particles. The temperature may be raised in the second half of the polymerization step. Furthermore, in order to remove unreacted polymerizable monomers or by-products, it is also possible to partially distill off the dispersion medium from the reaction system in the second half of the polymerization process or after the completion of the polymerization process. The surface layer containing the organosilicon polymer may be formed by using a base particle dispersion in which the toner base particles are dispersed without washing, filtering and drying after the polymerization step.
次いで、トナーが含有する成分について記載する。有機ケイ素重合体を表面に有するトナー粒子は、結着樹脂、離型剤、必要に応じて着色剤、及びその他の成分を含有する。 Next, the components contained in the toner will be described. The toner particles having an organosilicon polymer on their surface contain a binder resin, a release agent, a colorant if necessary, and other components.
[結着樹脂]
結着樹脂は特段限定されず、従来公知のものを用いることができる。結着樹脂はビニル系樹脂、ポリエステル樹脂などが好ましく例示できる。ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂及びその他の結着樹脂として、以下の樹脂又は重合体が例示できる。
[Binder resin]
The binder resin is not particularly limited, and conventionally known ones can be used. Preferred examples of the binder resin include vinyl-based resins and polyester resins. Examples of vinyl resins, polyester resins and other binder resins include the following resins or polymers.
ポリスチレン、ポリビニルトルエンのようなスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン-プロピレン共重合体、スチレン-ビニルトルエン共重合体、スチレン-ビニルナフタリン共重合体、スチレン-アクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリル酸エチル共重合体、スチレン-アクリル酸ブチル共重合体、スチレン-アクリル酸オクチル共重合体、スチレン-アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン-メタクリル酸メチル共重合体、スチレン-メタクリル酸エチル共重合体、スチレン-メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン-メタクリ酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン-ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルメチルケトン共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-マレイン酸エステル共重合体のようなスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂。これら結着樹脂は単独或いは混合して使用できる。 Homopolymers of styrene and substituted products thereof such as polystyrene and polyvinyltoluene; styrene-propylene copolymers, styrene-vinyltoluene copolymers, styrene-vinylnaphthalene copolymers, styrene-methyl acrylate copolymers, styrene - ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-methacrylic acid Ethyl copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl methacrylate copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl ethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer Styrenic copolymers such as coalescence, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, poly Vinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl butyral, silicone resin, polyamide resin, epoxy resin, polyacrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin. These binder resins can be used alone or in combination.
本発明においては結着樹脂がカルボキシル基を含有することが帯電性の観点で好ましく、カルボキシル基を含む重合性単量体を用いて製造された樹脂であることが好ましい。例えばα-エチルアクリル酸、クロトン酸などの(メタ)アクリル酸、およびα-アルキル誘導体あるいはβ-アルキル誘導体;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸;コハク酸モノアクリロイルオキシエチルエステル、コハク酸モノアクリロイルオキシエチレンエステル、フタル酸モノアクリロイルオキシエチルエステル、フタル酸モノメタクリロイルオキシエチルエステルなどの不飽和ジカルボン酸モノエステル誘導体など。 In the present invention, the binder resin preferably contains a carboxyl group from the viewpoint of chargeability, and is preferably a resin produced using a polymerizable monomer containing a carboxyl group. (Meth)acrylic acids, such as α-ethylacrylic acid, crotonic acid, and α-alkyl or β-alkyl derivatives; unsaturated dicarboxylic acids, such as fumaric acid, maleic acid, citraconic acid, itaconic acid; monoacryloyl succinate; unsaturated dicarboxylic acid monoester derivatives such as oxyethyl ester, monoacryloyloxyethylene succinate, monoacryloyloxyethyl phthalate and monomethacryloyloxyethyl phthalate;
ポリエステル樹脂としては、下記に挙げるカルボン酸成分とアルコール成分とを縮重合させたものを用いることができる。カルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、フマル酸、マレイン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、及び、トリメリット酸が挙げられる。アルコール成分としては、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノール、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、グリセリン、トリメチロールプロパン、及び、ペンタエリスリトールが挙げられる。 As the polyester resin, those obtained by condensation polymerization of the following carboxylic acid component and alcohol component can be used. Carboxylic acid components include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, fumaric acid, maleic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, and trimellitic acid. Alcohol components include bisphenol A, hydrogenated bisphenol, ethylene oxide adduct of bisphenol A, propylene oxide adduct of bisphenol A, glycerin, trimethylolpropane, and pentaerythritol.
また、ポリエステル樹脂は、ウレア基を含有したポリエステル樹脂であってもよい。ポリエステル樹脂としては末端などのカルボキシル基はキャップしないことが好ましい。 Moreover, the polyester resin may be a polyester resin containing a urea group. As for the polyester resin, it is preferable not to cap carboxyl groups such as terminals.
本発明のトナーにおいては、高温時におけるトナーの粘度変化の改良を目的として樹脂が重合性官能基を有していてもよい。重合性官能基としては、ビニル基、イソシアナート基、エポキシ基、アミノ基、カルボンサンキシル基、ヒドロキシ基が挙げられる。 In the toner of the present invention, the resin may have a polymerizable functional group for the purpose of improving the viscosity change of the toner at high temperatures. Polymerizable functional groups include vinyl groups, isocyanate groups, epoxy groups, amino groups, carboxyl groups, and hydroxy groups.
[架橋剤]
トナー粒子を構成する結着樹脂の分子量をコントロールする為に、重合性単量体の重合に際して、架橋剤を添加してもよい。
[Crosslinking agent]
In order to control the molecular weight of the binder resin constituting the toner particles, a cross-linking agent may be added during the polymerization of the polymerizable monomer.
例えば、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジビニルベンゼン、ビス(4-アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、エチレングリコールジアクリレート、1,3-ブチレングリコールジアクリレート、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,5-ペンタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#200、#400、#600の各ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエステル型ジアクリレート(MANDA 日本化薬)、及び以上のアクリレートをメタクリレートに変えたもの。 For example, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, divinylbenzene, bis(4 -acryloxypolyethoxyphenyl)propane, ethylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,5-pentanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, Neopentyl glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol #200, #400, #600 diacrylates, dipropylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, polyester type Diacrylates (MANDA, Nippon Kayaku), and methacrylates of the above acrylates.
架橋剤の添加量としては、重合性単量体に対して0.001質量%以上15.000質量%以下であることが好ましい。 The amount of the cross-linking agent to be added is preferably 0.001% by mass or more and 15.000% by mass or less based on the polymerizable monomer.
[離型剤]
本発明において、トナー粒子を構成する材料の1つとして、離型剤を含有することが好ましい。前記トナー粒子に使用可能な離型剤としては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタムのような石油系ワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス、キャンデリラワックスのような天然ワックス及びその誘導体、高級脂肪族アルコール、ステアリン酸、パルミチン酸のような脂肪酸、あるいはその化合物、酸アミドワックス、エステルワックス、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワックス、動物性ワックス、シリコ-ン樹脂が挙げられる。なお、誘導体には酸化物や、ビニル系モノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。なお、離型剤の含有量は、結着樹脂又は重合性単量体100.0質量部に対して5.0質量部以上20.0質量部以下であることが好ましい。
[Release agent]
In the present invention, it is preferable to contain a releasing agent as one of the materials constituting the toner particles. Examples of releasing agents that can be used for the toner particles include paraffin wax, microcrystalline wax, petroleum wax and its derivatives such as petrolatum, montan wax and its derivatives, hydrocarbon wax and its derivatives obtained by the Fischer-Tropsch process, polyethylene, Polyolefin waxes such as polypropylene and derivatives thereof, natural waxes such as carnauba wax and candelilla wax and derivatives thereof, higher aliphatic alcohols, fatty acids such as stearic acid and palmitic acid, or compounds thereof, acid amide waxes, ester waxes , ketones, hydrogenated castor oil and its derivatives, vegetable waxes, animal waxes, and silicone resins. Derivatives include oxides, block copolymers with vinyl-based monomers, and graft-modified products. The content of the release agent is preferably 5.0 parts by mass or more and 20.0 parts by mass or less with respect to 100.0 parts by mass of the binder resin or polymerizable monomer.
[着色剤]
本発明のトナーは、着色剤を含有するものである。着色剤は特段限定されず、例えば以下に示す公知のものを使用することができる。
[Coloring agent]
The toner of the present invention contains a colorant. Colorants are not particularly limited, and for example, known ones shown below can be used.
黄色顔料としては、黄色酸化鉄、ネーブルスイエロー、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などの縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アンスラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物が用いられる。具体的には以下のものが挙げられる。 Yellow pigments include yellow iron oxide, navels yellow, naphthol yellow S, hansa yellow G, hansa yellow 10G, benzidine yellow G, benzidine yellow GR, quinoline yellow lake, permanent yellow NCG, condensed azo compounds such as tartrazine lake, Isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and allylamide compounds are used. Specific examples include the following.
C.I.ピグメントイエロー12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、147、155、168、180。 C. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 155, 168, 180.
橙色顔料としては以下のものが挙げられる。 Examples of orange pigments include the following.
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、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RK、インダスレンブリリアントオレンジGK。 Permanent Orange GTR, Pyrazolone Orange, Vulcan Orange, Benzidine Orange G, Indanthrene Brilliant Orange RK, Indanthrene Brilliant Orange GK.
赤色顔料としては、ベンガラ、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、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドC、レーキッドD、ブリリアントカーミン6B、ブリラントカーミン3B、エオキシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキなどの縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アンスラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が挙げられる。具体的には以下のものが挙げられる。 Red pigments include red iron oxide, permanent red 4R, lithol red, pyrazolone red, watching red calcium salt, lake red C, laked D, brilliant carmine 6B, brilliant carmine 3B, eoxin lake, rhodamine lake B, condensation of alizarin lake, etc. azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinones, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds. Specific examples include the following.
C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254。 C. I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 81:1, 122, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, 254.
青色顔料としては、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化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーBGなどの銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アンスラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が挙げられる。具体的には以下のものが挙げられる。 Blue pigments include copper phthalocyanine compounds and their derivatives such as alkali blue lake, victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partial chloride, fast sky blue, and indanthrene blue BG, anthraquinone compounds, and basic dyes. A lake compound etc. are mentioned. Specific examples include the following.
C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66。 C. I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62, 66.
紫色顔料としては、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキが挙げられる。 Purple pigments include Fast Violet B and Methyl Violet Lake.
緑色顔料としては、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンGが挙げられる。白色顔料としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛が挙げられる。 Examples of green pigments include Pigment Green B, Malachite Green Lake, and Final Yellow Green G. White pigments include zinc white, titanium oxide, antimony white, and zinc sulfide.
黒色顔料としては、カーボンブラック、アニリンブラック、非磁性フェライト、マグネタイト、上記黄色系着色剤、赤色系着色剤及び青色系着色剤を用い黒色に調色されたものが挙げられる。これらの着色剤は、単独又は混合して、さらには固溶体の状態で用いることができる。 Examples of black pigments include carbon black, aniline black, non-magnetic ferrite, magnetite, and those toned black using the above yellow, red, and blue colorants. These colorants can be used singly or in combination, or in the form of a solid solution.
また、トナーの製造方法によっては、着色剤の持つ重合阻害性や分散媒体移行性に注意を払う必要がある。必要により、重合阻害のない物質による着色剤の表面処理を施して表面改質を行ってもよい。特に、染料やカーボンブラックは、重合阻害性を有しているものが多いので使用の際に注意を要する。 In addition, depending on the method of producing the toner, it is necessary to pay attention to the polymerization inhibitory property of the colorant and the migration property of the colorant to the dispersion medium. If necessary, the colorant may be surface-treated with a substance that does not inhibit polymerization to modify the surface. In particular, many of dyes and carbon black have polymerization inhibitory properties, so care must be taken when using them.
なお、着色剤の含有量は、結着樹脂又は重合性単量体100.0質量部に対して3.0質量部以上15.0質量部以下であることが好ましい。 The content of the colorant is preferably 3.0 parts by mass or more and 15.0 parts by mass or less with respect to 100.0 parts by mass of the binder resin or polymerizable monomer.
[荷電制御剤]
本発明において、トナー粒子は荷電制御剤を含有してもよい。荷電制御剤としては、公知のものが使用できる。特に帯電スピードが速く、かつ、一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。さらに、トナー粒子を直接重合法により製造する場合には、重合阻害性が低く、水系媒体への可溶化物が実質的にない荷電制御剤が特に好ましい。
[Charge control agent]
In the present invention, the toner particles may contain a charge control agent. A known charge control agent can be used. In particular, a charge control agent that has a high charging speed and can stably maintain a constant charge amount is preferred. Furthermore, when the toner particles are produced by a direct polymerization method, a charge control agent which has a low polymerization inhibitory property and substantially no solubilized substances in an aqueous medium is particularly preferred.
荷電制御剤として、トナー粒子を負荷電性に制御するものとしては、以下のものが挙げられる。 Examples of charge control agents that control toner particles to be negatively chargeable include the following.
有機金属化合物及びキレート化合物として、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族オキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸、オキシカルボン酸及びダイカルボン酸系の金属化合物。他には、芳香族オキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、又はエステル類、ビスフェノールのようなフェノール誘導体類なども含まれる。さらに、尿素誘導体、含金属サリチル酸系化合物、含金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、4級アンモニウム塩、カリックスアレーンが挙げられる。 As organometallic compounds and chelate compounds, monoazo metal compounds, acetylacetone metal compounds, aromatic oxycarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, oxycarboxylic acids and dicarboxylic acid metal compounds. Others include aromatic oxycarboxylic acids, aromatic mono- and polycarboxylic acids and their metal salts, anhydrides, or esters, phenol derivatives such as bisphenol, and the like. Furthermore, urea derivatives, metal-containing salicylic acid-based compounds, metal-containing naphthoic acid-based compounds, boron compounds, quaternary ammonium salts, and calixarenes are included.
一方、トナー粒子を正荷電性に制御する荷電制御剤としては、以下のものが挙げられる。 On the other hand, examples of the charge control agent for controlling the toner particles to be positively charged include the following.
ニグロシン及び脂肪酸金属塩のようなによるニグロシン変性物;グアニジン化合物;イミダゾール化合物;トリブチルベンジルアンモニウム-1-ヒドロキシ-4-ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートのような4級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩のようなオニウム塩及びこれらのレーキ顔料;トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、リンタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など);高級脂肪酸の金属塩;樹脂系荷電制御剤。 nigrosine and nigrosine modifications such as fatty acid metal salts; guanidine compounds; imidazole compounds; tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate; and their lake pigments; triphenylmethane dyes and their lake pigments (the lake agents include phosphotungstic acid, phosphomolybdic acid, phosphotungsten molybdic acid, tannic acid, lauric acid, gallic acid, ferricyanide, ferrocyanide, etc.); metal salts of higher fatty acids; resin charge control agents.
これら荷電制御剤は単独で或いは2種類以上組み合わせて含有することができる。これらの荷電制御剤の添加量としては、結着樹脂100.00質量部に対して、0.01質量部以上10.00質量部以下であることが好ましい。 These charge control agents may be contained singly or in combination of two or more. The amount of these charge control agents to be added is preferably 0.01 parts by mass or more and 10.00 parts by mass or less with respect to 100.00 parts by mass of the binder resin.
〔外添剤〕
本発明のトナー粒子は、外添せずに本発明のトナーを構成することもできるが、流動性、帯電性、クリーニング性などを改良するために、いわゆる外添剤である流動化剤、クリーニング助剤などを添加して本発明のトナーを構成してもよい。
[External additive]
The toner particles of the present invention can constitute the toner of the present invention without external additives. The toner of the present invention may be configured by adding an auxiliary agent or the like.
外添剤としては、例えば、シリカ微粒子、アルミナ微粒子、酸化チタン微粒子などよりなる無機酸化物微粒子や、ステアリン酸アルミニウム微粒子、ステアリン酸亜鉛微粒子などの無機ステアリン酸化合物微粒子、あるいは、チタン酸ストロンチウム、チタン酸亜鉛などの無機チタン酸化合物微粒子などが挙げられる。これらは1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。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、高級脂肪酸、シリコーンオイルなどによって、耐熱保管性の向上、環境安定性の向上のために、光沢処理が行われていることが好ましい。外添剤のBET比表面積は、10m2/g以上450m2/g以下であることが好ましい。 Examples of external additives include inorganic oxide fine particles such as silica fine particles, alumina fine particles and titanium oxide fine particles; inorganic stearic acid compound fine particles such as aluminum stearate fine particles and zinc stearate fine particles; Examples include fine particles of inorganic titanate compounds such as zinc oxide. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. These inorganic fine particles are preferably gloss-treated with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a higher fatty acid, a silicone oil, or the like, in order to improve heat-resistant storage stability and environmental stability. The BET specific surface area of the external additive is preferably 10 m 2 /g or more and 450 m 2 /g or less.
BET比表面積は、BET法(好ましくはBET多点法)に従って、動的定圧法による低温ガス吸着法により求めることができる。例えば、比表面積測定装置(商品名:ジェミニ2375 Ver.5.0、(株)島津製作所製)を用いて、試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて測定することにより、BET比表面積(m2/g)を算出することができる。 The BET specific surface area can be determined by a low temperature gas adsorption method using a dynamic constant pressure method according to the BET method (preferably the BET multipoint method). For example, using a specific surface area measuring device (trade name: Gemini 2375 Ver.5.0, manufactured by Shimadzu Corporation), nitrogen gas is adsorbed on the surface of the sample, and the BET multipoint method is used for measurement. BET specific surface area (m 2 /g) can be calculated.
これらの種々の外添剤の添加量は、その合計が、トナー100.0質量部に対して0.05質量部以上5.0質量部以下、好ましくは0.1質量部以上3.0質量部以下とされる。また、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。 The total amount of these various external additives added is 0.05 parts by weight or more and 5.0 parts by weight or less, preferably 0.1 parts by weight or more and 3.0 parts by weight, based on 100.0 parts by weight of the toner. It is considered to be below the department. In addition, various external additives may be used in combination.
〔現像剤〕
本発明のトナーは、磁性または非磁性の一成分現像剤として使用することもできるが、キャリアと混合して二成分現像剤として使用してもよい。
[Developer]
The toner of the present invention can be used as a magnetic or non-magnetic one-component developer, but may be mixed with a carrier and used as a two-component developer.
キャリアとしては、例えば鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの従来から公知の材料からなる磁性粒子を用いることができ、これらの中ではフェライト粒子を用いることが好ましい。また、キャリアとしては、磁性粒子の表面を樹脂などの被覆剤で被覆したコートキャリアや、バインダー樹脂中に磁性体微粉末を分散してなる樹脂分散型キャリアなどを用いてもよい。 As the carrier, magnetic particles made of conventionally known materials such as metals such as iron, ferrite and magnetite, and alloys of these metals with metals such as aluminum and lead can be used. is preferably used. As the carrier, a coated carrier in which the surfaces of magnetic particles are coated with a coating agent such as a resin, or a resin-dispersed carrier in which magnetic fine powder is dispersed in a binder resin may be used.
キャリアとしては、体積平均粒径が15μm以上100μm以下のものが好ましく、25μm以上80μm以下のものがより好ましい。 The carrier preferably has a volume average particle size of 15 μm or more and 100 μm or less, more preferably 25 μm or more and 80 μm or less.
[トナー粒子の製造方法について]
本発明のトナー粒子の製造方法は公知の手段を用いることができ、混練粉砕法や湿式製造法を用いることができる。粒子径の均一化や形状制御性の観点からは湿式製造法を好ましく用いることができる。更に湿式製造法には懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合凝集法、乳化凝集法などを挙げることができる。
[Method for producing toner particles]
The toner particles of the present invention can be produced by known means such as a kneading pulverization method or a wet production method. A wet production method can be preferably used from the viewpoint of uniformity of particle size and shape controllability. Furthermore, the wet production method includes a suspension polymerization method, a dissolution suspension method, an emulsion polymerization aggregation method, an emulsion aggregation method, and the like.
ここでは懸濁重合法について説明する。懸濁重合法においてはまず、結着樹脂を合成するための重合性単量体、着色剤およびサリチル酸系樹脂をボールミル、超音波分散機の如き分散機を用いてこれらを均一に溶解あるいは分散させた重合性単量体組成物を調製する(重合性単量体組成物の調製工程)。このとき、必要に応じて多官能性単量体や連鎖移動剤、また、離型剤としてのワックスや荷電制御剤、可塑剤などを適宜加えることができる。懸濁重合法における重合性単量体として、以下に示すビニル系重合性単量体が好適に例示できる。スチレン;α-メチルスチレン、β-メチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、p-n-ブチルスチレン、p-tert-ブチルスチレン、p-n-ヘキシルスチレン、p-n-オクチル、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、p-メトキシスチレン、p-フェニルスチレンの如きスチレン誘導体;メチルアクリレート、エチルアクリレート、n-プロピルアクリレート、iso-プロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、iso-ブチルアクリレート、tert-ブチルアクリレート、n-アミルアクリレート、n-ヘキシルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、n-オクチルアクリレート、n-ノニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジメチルフォスフェートエチルアクリレート、ジエチルフォスフェートエチルアクリレート、ジブチルフォスフェートエチルアクリレート、2-ベンゾイルオキシエチルアクリレートの如きアクリル系重合性単量体;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n-プロピルメタクリレート、iso-プロピルメタクリレート、n-ブチルメタクリレート、iso-ブチルメタクリレート、tert-ブチルメタクリレート、n-アミルメタクリレート、n-ヘキシルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、n-オクチルメタクリレート、n-ノニルメタクリレート、ジエチルフォスフェートエチルメタクリレート、ジブチルフォスフェートエチルメタクリレートの如きメタクリル系重合性単量体;メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル、蟻酸ビニルの如きビニルエステル;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロピルケトン。 Here, the suspension polymerization method will be explained. In the suspension polymerization method, first, a polymerizable monomer for synthesizing a binder resin, a colorant and a salicylic acid resin are uniformly dissolved or dispersed using a dispersing machine such as a ball mill or an ultrasonic dispersing machine. Then, a polymerizable monomer composition is prepared (step of preparing a polymerizable monomer composition). At this time, if necessary, a polyfunctional monomer, a chain transfer agent, a wax as a release agent, a charge control agent, a plasticizer, and the like can be appropriately added. As the polymerizable monomer in the suspension polymerization method, the following vinyl-based polymerizable monomers can be suitably exemplified. Styrene; α-methylstyrene, β-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-tert-butylstyrene, p- Styrene derivatives such as n-hexylstyrene, pn-octyl, pn-nonylstyrene, pn-decylstyrene, pn-dodecylstyrene, p-methoxystyrene, p-phenylstyrene; methyl acrylate, ethyl Acrylate, n-propyl acrylate, iso-propyl acrylate, n-butyl acrylate, iso-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, n-amyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, n-nonyl Acrylic polymerizable monomers such as acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, dimethyl phosphate ethyl acrylate, diethyl phosphate ethyl acrylate, dibutyl phosphate ethyl acrylate, 2-benzoyloxyethyl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n- Propyl methacrylate, iso-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, iso-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, n-amyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, n-nonyl methacrylate, diethylphos methacrylic polymerizable monomers such as phosphate ethyl methacrylate and dibutyl phosphate ethyl methacrylate; methylene aliphatic monocarboxylic acid esters; vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, and vinyl formate vinyl ester; vinyl ether such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether; vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, vinyl isopropyl ketone.
次に、上記重合性単量体組成物を予め用意しておいた水系媒体中に投入し、高せん断力を有する撹拌機や分散機により、重合性単量体組成物からなる液滴を所望のトナー粒子のサイズに形成する(造粒工程)。 Next, the polymerizable monomer composition is put into an aqueous medium prepared in advance, and droplets of the polymerizable monomer composition are formed by a stirrer or a disperser having a high shear force. (granulation step).
造粒工程における水系媒体は分散安定剤を含有していることが、トナー粒子の粒径制御、粒度分布のシャープ化、製造過程におけるトナー粒子の合一を抑制するために好ましい。分散安定剤としては、一般的に立体障害による反発力を発現させる高分子と、静電気的な反発力で分散安定化を図る難水溶性無機化合物とに大別される。難水溶性無機化合物の微粒子は、酸やアルカリにより溶解するため、重合後に酸やアルカリで洗浄することにより溶解させて容易に除去することができるため、好適に用いられる。 It is preferable that the aqueous medium in the granulation step contain a dispersion stabilizer in order to control the particle size of the toner particles, sharpen the particle size distribution, and suppress coalescence of the toner particles in the production process. Dispersion stabilizers are generally classified broadly into macromolecules that generate a repulsive force due to steric hindrance and poorly water-soluble inorganic compounds that stabilize dispersion by electrostatic repulsive force. Fine particles of poorly water-soluble inorganic compounds are preferably used because they are dissolved by acid or alkali and can be dissolved and easily removed by washing with acid or alkali after polymerization.
難水溶性無機化合物の分散安定剤としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、アルミニウム、リンのいずれかが含まれているものが好ましく用いられる。より好ましくは、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、リンのいずれかが含まれていることが望まれる。具体的には、以下のものが挙げられる。 As the dispersion stabilizer for the sparingly water-soluble inorganic compound, one containing any one of magnesium, calcium, barium, zinc, aluminum and phosphorus is preferably used. More preferably, one of magnesium, calcium, aluminum and phosphorus is desired. Specifically, the following are mentioned.
リン酸マグネシウム、リン酸三カルシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ヒドロキシアパタイド。 Magnesium phosphate, tricalcium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, magnesium carbonate, calcium carbonate, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate, hydroxyapatide.
上記分散安定剤に有機系化合物、例えばポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプンを併用しても構わない。これら分散安定剤は、重合性単量体100.00質量部に対して、0.01質量部以上2.00質量部以下使用することが好ましい。さらに、これら分散安定剤の微細化のため0.001質量%以上0.1質量%以下の界面活性剤を併用してもよい。具体的には市販のノニオン、アニオン、カチオン型の界面活性剤が利用できる。例えばドデシル硫酸ナトリウム、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、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムが好ましく用いられる。 Organic compounds such as polyvinyl alcohol, gelatin, methyl cellulose, methylhydroxypropyl cellulose, ethyl cellulose, sodium salts of carboxymethyl cellulose, and starch may be used in combination with the dispersion stabilizer. It is preferable to use 0.01 parts by mass or more and 2.00 parts by mass or less of these dispersion stabilizers with respect to 100.00 parts by mass of the polymerizable monomer. Furthermore, a surfactant of 0.001% by mass or more and 0.1% by mass or less may be used in combination to make these dispersion stabilizers finer. Specifically, commercially available nonionic, anionic, and cationic surfactants can be used. For example, sodium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate and calcium oleate are preferably used.
造粒工程の後、若しくは造粒工程を行いながら、一般的には50℃以上90℃以下の温度に設定して重合を行い、トナー粒子分散液を得る(重合工程)。 After the granulation step or while performing the granulation step, polymerization is generally performed at a temperature of 50° C. or higher and 90° C. or lower to obtain a toner particle dispersion (polymerization step).
重合工程では処理液の温度がトナー粒子の定着性能に大きな影響を与えるため、一般的には容器内の温度分布が均一になる様に撹拌操作を行う。重合開始剤を添加する場合、任意の時期と所要時間で行うことができる。また、所望の分子量分布を得る目的で重合反応後半に昇温してもよく、さらに、未反応の重合性単量体、副生成物などを系外に除去するために反応後半、または反応終了後に、一部水系媒体を蒸留操作により留去してもよい。蒸留操作は常圧もしくは減圧下で行うことができる。 In the polymerization process, the temperature of the treatment liquid has a great effect on the fixing performance of the toner particles. Therefore, stirring is generally performed so that the temperature distribution in the container is uniform. When a polymerization initiator is added, it can be added at any desired time and required time. Further, in order to obtain a desired molecular weight distribution, the temperature may be raised in the second half of the polymerization reaction, and further, in order to remove unreacted polymerizable monomers, by-products, etc. from the system, the second half of the reaction or the end of the reaction may be heated. Afterwards, a portion of the aqueous medium may be distilled off by a distillation operation. The distillation operation can be performed under normal pressure or reduced pressure.
懸濁重合法において使用する重合開始剤としては、一般的に油溶性開始剤が用いられる。例えば、以下のものが挙げられる。 An oil-soluble initiator is generally used as the polymerization initiator used in the suspension polymerization method. For example:
2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、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のようなアゾ化合物;アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、デカノニルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、プロピオニルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシイソブチレート、シクロヘキサノンパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、tert-ブチルヒドロパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシピバレート、クメンヒドロパーオキサイドのようなパーオキサイド系開始剤。 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 1,1'-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2'-azobis-4 - azo compounds such as methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile; acetylcyclohexylsulfonyl peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, decanonyl peroxide, lauroyl peroxide, stearoyl peroxide, propionyl peroxide, acetyl peroxide, tert- Butyl peroxy-2-ethylhexanoate, benzoyl peroxide, tert-butyl peroxyisobutyrate, cyclohexanone peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, dicumyl peroxide, tert-butyl hydroperoxide, di-tert-butylperoxide peroxide initiators such as oxide, tert-butyl peroxypivalate and cumene hydroperoxide;
重合開始剤は必要に応じて水溶性開始剤を併用しても良く、以下のものが挙げられる。 If necessary, a water-soluble initiator may be used in combination with the polymerization initiator, and examples thereof include the following.
過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、2,2’-アゾビス(N,N’-ジメチレンイソブチロアミジン)塩酸塩、2,2’-アゾビス(2-アミノジノプロパン)塩酸塩、アゾビス(イソブチルアミジン)塩酸塩、2,2’-アゾビスイソブチロニトリルスルホン酸ナトリウム、硫酸第一鉄または過酸化水素。 ammonium persulfate, potassium persulfate, 2,2'-azobis(N,N'-dimethyleneisobutyroamidine) hydrochloride, 2,2'-azobis(2-aminodinopropane) hydrochloride, azobis(isobutylamidine) hydrochloride, sodium 2,2'-azobisisobutyronitrile sulfonate, ferrous sulfate or hydrogen peroxide.
これらの重合開始剤は単独あるいは併用して使用でき、重合性単量体の重合度を制御するために、連鎖移動剤、重合禁止剤等をさらに添加し用いることも可能である。 These polymerization initiators can be used alone or in combination, and in order to control the degree of polymerization of the polymerizable monomer, a chain transfer agent, a polymerization inhibitor, etc. can be further added and used.
本発明におけるトナー粒子の粒径は、高精細かつ高解像の画像を得るという観点から重量平均粒径が3.0μm以上10.0μm以下であることが好ましい。トナーの重量平均粒径は細孔電気抵抗法により測定することができる。例えば「コールター・カウンター Multisizer 3」(ベックマン・コールター(株)製)用いて測定することができる。こうして得られたトナー粒子分散液は、トナー粒子と水系媒体を固液分離する濾過工程へと送られる。 Regarding the particle size of the toner particles in the present invention, the weight average particle size is preferably 3.0 μm or more and 10.0 μm or less from the viewpoint of obtaining a high-definition and high-resolution image. The weight average particle size of the toner can be measured by a pore electric resistance method. For example, it can be measured using "Coulter Counter Multisizer 3" (manufactured by Beckman Coulter, Inc.). The toner particle dispersion thus obtained is sent to a filtration step for solid-liquid separation of the toner particles and the aqueous medium.
得られたトナー粒子分散液からトナー粒子を得るための固液分離は、一般的な濾過方法で行うことができ、その後トナー粒子表面から除去しきれなかった異物を除去するため、リスラリーや洗浄水のかけ洗いなどによって更に洗浄を行うことが好ましい。十分な洗浄が行なわれた後に、再び固液分離してトナーケーキを得る。その後、公知の乾燥手段により乾燥され、必要であれば分級により所定外の粒径を有する粒子群を分離してトナー粒子を得る。このとき分離された所定外の粒径を有する粒子群は最終的な収率を向上させるために再利用しても良い。 Solid-liquid separation for obtaining toner particles from the obtained toner particle dispersion can be carried out by a general filtration method. It is preferable to carry out further washing, such as by spraying. After sufficient washing is performed, solid-liquid separation is performed again to obtain a toner cake. Thereafter, it is dried by a known drying means, and if necessary, is classified to separate a particle group having a particle size other than the predetermined one to obtain toner particles. The separated particle group having an irregular particle size may be reused in order to improve the final yield.
以下、本発明に関係する各種測定方法を述べる。なお、トナーに有機微粉体又は無機微粉体が外添されている場合は、下記方法等によって、有機微粉体又は無機微粉体を除去したものを試料として用いる。 Various measurement methods related to the present invention are described below. When organic fine powder or inorganic fine powder is externally added to the toner, a toner obtained by removing the organic fine powder or inorganic fine powder by the following method or the like is used as a sample.
イオン交換水100mLにスクロース(キシダ化学製)160.0gを加え、湯せんをしながら溶解させ、ショ糖濃厚液を調製する。遠心分離用チューブ(容量50ml)に、上記ショ糖濃厚液を31.0gと、コンタミノンN(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)を6mL入れる。ここにトナー1.0gを添加し、スパチュラなどでトナーのかたまりをほぐす。遠心分離用チューブをシェイカー(AS-1N アズワン株式会社より販売)にて300spm(strokes per min)、20分間振とうする。振とう後、溶液をスイングローター用ガラスチューブ(50mL)に入れ替えて、遠心分離機(H-9R 株式会社コクサン製)にて3500rpm、30分間の条件で分離する。 160.0 g of sucrose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) is added to 100 mL of ion-exchanged water and dissolved in a hot water bath to prepare a concentrated sucrose solution. 31.0 g of the concentrated sucrose solution and Contaminon N (a neutral detergent for cleaning precision measuring instruments at pH 7 consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder) were placed in a centrifugation tube (capacity 50 ml). 6 mL of a 10% by mass aqueous solution of detergent (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is added. 1.0 g of toner is added thereto, and the lumps of toner are loosened with a spatula or the like. The tube for centrifugation is shaken for 20 minutes at 300 spm (strokes per min) in a shaker (AS-1N, sold by As One Co., Ltd.). After shaking, the solution is replaced in a swing rotor glass tube (50 mL) and separated in a centrifuge (H-9R manufactured by Kokusan Co., Ltd.) at 3500 rpm for 30 minutes.
この操作により、トナー粒子と外添剤とが分離される。トナーと水溶液が十分に分離されていることを目視で確認し、最上層に分離したトナーをスパチュラ等で採取する。採取したトナーを減圧濾過器で濾過した後、乾燥機で1時間以上乾燥し、測定用試料を得る。この操作を複数回実施して、必要量を確保する。 This operation separates the toner particles and the external additive. It is visually confirmed that the toner and the aqueous solution are sufficiently separated, and the separated toner on the uppermost layer is collected with a spatula or the like. After the collected toner is filtered with a vacuum filter, it is dried with a dryer for 1 hour or more to obtain a sample for measurement. This operation is carried out multiple times to ensure the required amount.
<二粒子間力の測定方法>
トナーの二粒子間力は、ホソカワミクロン社製アグロボット(Aggrobot)を用い、該装置の説明書に従い測定する。
<Method for measuring force between two particles>
The force between two toner particles is measured using a Hosokawa Micron Aggrobot according to the instructions for the apparatus.
具体的な測定方法及び測定条件は、以下の通りである。 Specific measurement methods and measurement conditions are as follows.
(試料条件)
粉体仕込質量:(磁性トナーの場合)9.2(g)、(非磁性トナーの場合)7.7(g)
バインダー質量:0(g)
粉体の真密度:トナーの真密度(kg/m3)
液体バインダーの密度:0(kg/m3)
粉体の体面積平均径:トナーの重量平均粒径(D4)(μm)
比表面積形状係数:6(-)
乾燥粉体の最小空間率:0.26(-)
(Sample conditions)
Charged powder mass: (for magnetic toner) 9.2 (g), (for non-magnetic toner) 7.7 (g)
Binder mass: 0 (g)
True density of powder: True density of toner (kg/m 3 )
Density of liquid binder: 0 (kg/m 3 )
Body area average diameter of powder: Weight average particle diameter of toner (D4) (μm)
Specific surface area shape factor: 6 (-)
Minimum void ratio of dry powder: 0.26 (-)
(測定条件)
環境温度:25℃
湿度:50%
セル内径:25mm(図1(A)参照)
セル内高さ:37.5mm(図1(A)参照)
セル温度:25℃
バネ線径:1.0mm
圧縮速度:1.0mm/sec
圧縮保持時間:0.0sec
圧縮応力:8kg/cm2
引張速度:0.40mm/sec
引張サンプリング開始時間:0.0sec
引張サンプリング時間:25sec
(Measurement condition)
Environmental temperature: 25°C
Humidity: 50%
Cell inner diameter: 25 mm (see FIG. 1(A))
In-cell height: 37.5 mm (see Fig. 1(A))
Cell temperature: 25°C
Spring wire diameter: 1.0 mm
Compression speed: 1.0mm/sec
Compression holding time: 0.0 sec
Compressive stress: 8 kg/cm 2
Tensile speed: 0.40mm/sec
Tensile sampling start time: 0.0 sec
Tensile sampling time: 25 sec
(1)磁性トナーの場合
25℃/50%環境下において、図1(A)に記載の上下二分割の円筒セル内にトナー9.2gを充填する。その後、1.0mm/secで圧縮棒を下ろすことで、78.5Nの垂直荷重をかけて、トナーの圧密体を形成する。
(1) Magnetic Toner Under the environment of 25° C./50%, 9.2 g of toner is filled into the upper and lower cylindrical cells shown in FIG. 1(A). After that, the compressing rod is lowered at 1.0 mm/sec to apply a vertical load of 78.5 N to form a toner compact.
その後、図2(B)に記載の通り、上部セルをバネで0.40mm/secの速度で持ち上げてトナーの圧密体を引っ張り、トナーの圧密体が破断されたときに得られる最大引張破断力から二粒子間力(nN)を測定する。 After that, as shown in FIG. 2B, the upper cell was lifted by a spring at a speed of 0.40 mm/sec to pull the compacted toner, and the maximum tensile breaking force obtained when the compacted toner was broken. Measure the force between two particles (nN) from
(2)非磁性トナーの場合
25℃/50%環境下において、図1(A)に記載の上下二分割の円筒セル内にトナー7.7gを充填する。その後、1.0mm/secで圧縮棒を下ろすことで、78.5Nの垂直荷重をかけて、トナーの圧密体を形成する。
(2) Non-Magnetic Toner Under an environment of 25° C./50%, 7.7 g of toner is filled into the upper and lower cylindrical cells shown in FIG. 1(A). After that, the compressing rod is lowered at 1.0 mm/sec to apply a vertical load of 78.5 N to form a toner compact.
その後、図1(B)に記載の通り、上部セルをバネで0.40mm/secの速度で持ち上げてトナーの圧密体を引っ張り、トナーの圧密体が破断されたときに得られる最大引張破断力から二粒子間力(nN)を測定する。 Thereafter, as shown in FIG. 1B, the upper cell was lifted by a spring at a speed of 0.40 mm/sec to pull the compacted toner, and the maximum tensile breaking force obtained when the compacted toner was broken. Measure the force between two particles (nN) from
<表面電位分布の変動係数の算出方法>
トナー内の表面電位分布の変動係数は、ケルビンプローブフォース顕微鏡(KPFM)により測定した表面電位分布より算出した。
<Method for Calculating Variation Coefficient of Surface Potential Distribution>
The coefficient of variation of the surface potential distribution in the toner was calculated from the surface potential distribution measured by a Kelvin probe force microscope (KPFM).
KPFMの装置及び観察条件は、下記の通りである。
使用装置:ブルカージャパン株式会社製 Dimension Icon AFM
プローブ:SCM-PtSi
測定モード:ピークフォースタッピング
電位フィードバック方式:FM方式
スキャンサイズ:2.0μm×2.0μm
スキャンレート:0.5Hz
解像度:256×256
セットポイント:10nN
The KPFM apparatus and observation conditions are as follows.
Apparatus used: Dimension Icon AFM manufactured by Bruker Japan Co., Ltd.
Probe: SCM-PtSi
Measurement mode: Peak force tapping potential feedback method: FM method Scan size: 2.0 μm×2.0 μm
Scan rate: 0.5Hz
Resolution: 256x256
Setpoint: 10nN
常温常湿環境下(25℃/50%RH)において、トナー1.0gと磁性キャリアN-01(日本画像学会製)19.0gを50mLの蓋付きプラスチックボトルに投入し、24時間放置する。その後振とう器(YS-LD:(株)ヤヨイ製)で、1秒間に4往復のスピードで5分間振とうし、二成分現像剤を準備した。 In a normal temperature and normal humidity environment (25° C./50% RH), 1.0 g of toner and 19.0 g of magnetic carrier N-01 (manufactured by Imaging Society of Japan) are placed in a 50 mL plastic bottle with a lid and left for 24 hours. After that, it was shaken for 5 minutes at a speed of 4 reciprocations per second with a shaker (YS-LD: manufactured by Yayoi Co., Ltd.) to prepare a two-component developer.
二成分現像剤を薬包紙に散布し、薬包紙の裏面から磁石を当て、二成分現像剤を薬包紙に固定する。ステンレス製試料台にカーボンテープを張り付け、カーボンテープに二成分現像剤からトナーを転写することで、KPFM用の測定サンプルを作製した。 A two-component developer is sprinkled on the medicine-wrapping paper, and a magnet is applied from the back side of the medicine-wrapping paper to fix the two-component developer to the medicine-wrapping paper. A measurement sample for KPFM was prepared by affixing a carbon tape to a stainless steel sample table and transferring toner onto the carbon tape from a two-component developer.
測定エリアはトナー粒子の曲率が最も小さくなる頂点付近で、スキャンサイズ2.0μm×2.0μmで測定を行う。 The measurement area is near the vertex where the curvature of the toner particles is the smallest, and the scan size is 2.0 μm×2.0 μm.
測定モードはトナーに小さな力で接触し、測定によってトナーの表面電位に影響を与えないピークフォースタッピングモード(プローブをサイン波で走査し、一定の触圧になるとプローブを引き離す測定モード)を用いた。前記測定モードにより、トナーの高分解能な表面電位分布を測定した。 The measurement mode is a peak force tapping mode (a measurement mode in which the probe is scanned with a sine wave and the probe is pulled away when the contact pressure reaches a certain level), which contacts the toner with a small force and does not affect the surface potential of the toner. Using. The high-resolution surface potential distribution of the toner was measured in the measurement mode.
KPFMにより、256×256の解像度の各点において表面電位を測定した。表面電位平均値は、256×256の解像度の各点の電位の平均することで算出した。表面電位分布の変動係数は上記測定点の各点の表面電位から得られる標準偏差を平均値の絶対値で割ることで算出した。 KPFM measured the surface potential at each point with a resolution of 256×256. The surface potential average value was calculated by averaging the potential at each point with a resolution of 256×256. The coefficient of variation of the surface potential distribution was calculated by dividing the standard deviation obtained from the surface potential at each of the above measurement points by the absolute value of the average value.
上記手順を、10個のトナーについて行い、それぞれの平均値を表面電位分布から得られるトナーの物性値とした。 The above procedure was performed for 10 toners , and the average value of each was taken as the physical property value of the toner obtained from the surface potential distribution.
<トナー中の有機ケイ素重合体量の測定>
トナー中の有機ケイ素重合体量を以下の方法で測定した。
<Measurement of amount of organosilicon polymer in toner>
The amount of organosilicon polymer in the toner was measured by the following method.
有機ケイ素重合体量の測定は、波長分散型蛍光X線分析装置「Axios」(PANalytical社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「SuperQ ver.4.0F」(PANalytical社製)を用いる。尚、X線管球のアノードとしてはRhを用い、測定雰囲気は真空、測定径(コリメーターマスク径)は27mm、測定時間10秒とする。また、軽元素を測定する場合にはプロポーショナルカウンタ(PC)、重元素を測定する場合にはシンチレーションカウンタ(SC)で検出する。 The amount of the organosilicon polymer was measured using a wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometer "Axios" (manufactured by PANalytical) and the attached dedicated software "SuperQ ver.4.0F" for setting measurement conditions and analyzing measurement data. (manufactured by PANalytical) is used. Rh is used as the anode of the X-ray tube, the measurement atmosphere is vacuum, the measurement diameter (collimator mask diameter) is 27 mm, and the measurement time is 10 seconds. A proportional counter (PC) is used to measure light elements, and a scintillation counter (SC) is used to measure heavy elements.
測定サンプルとしては、専用のプレス用アルミリングの中にトナー粒子4gを入れて平らにならし、錠剤成型圧縮機「BRE-32」(前川試験機製作所社製)を用いて、20MPaで、60秒間加圧し、厚さ2mm、直径39mmに成型したペレットを用いる。 As a measurement sample, 4 g of toner particles were placed in a special aluminum ring for press, flattened, and compressed at 20 MPa and 60 using a tableting compressor "BRE-32" (manufactured by Mayekawa Test Instruments Co., Ltd.). A pellet molded to a thickness of 2 mm and a diameter of 39 mm by pressing for 2 seconds is used.
有機ケイ素重合体を含まないトナー粒子100.0質量部に対して、有機ケイ素重合体の代わりにシリカ(SiO2)微粉末を0.5質量部となるように添加し、コーヒーミルを用いて充分混合する。同様にして、シリカ微粉末を5.0質量部、10.0質量部となるようにトナー粒子とそれぞれ混合し、これらを検量線用の試料とする。 To 100.0 parts by mass of toner particles containing no organosilicon polymer, 0.5 parts by mass of silica (SiO 2 ) fine powder was added instead of the organosilicon polymer, and the mixture was ground using a coffee mill. Mix well. Similarly, 5.0 parts by mass and 10.0 parts by mass of fine silica powder are mixed with the toner particles, respectively, and these are used as samples for the calibration curve.
それぞれの試料について、錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにして検量線用の試料のペレットを作製し、PETを分光結晶に用いた際に回折角(2θ)=109.08°に観測されるSi-Kα線の計数率(単位:cps)を測定する。この際、X線発生装置の加速電圧、電流値はそれぞれ、24kV、100mAとする。得られたX線の計数率を縦軸に、各検量線用試料中のSiO2添加量を横軸として、一次関数の検量線を得る。 For each sample, a pellet of the sample for the calibration curve was prepared as described above using a tablet press, and when PET was used as the analyzing crystal, the diffraction angle (2θ) was observed at 109.08°. Measure the count rate (unit: cps) of Si-Kα rays. At this time, the acceleration voltage and current value of the X-ray generator are set to 24 kV and 100 mA, respectively. A linear function calibration curve is obtained with the obtained X-ray count rate on the vertical axis and the amount of SiO 2 added in each calibration curve sample on the horizontal axis.
次に、分析対象のトナーを錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにしてペレットとし、そのSi-Kα線の計数率を測定する。そして、上記の検量線からトナー中の有機ケイ素重合体量を求める。 Next, the toner to be analyzed is made into pellets using a tablet press as described above, and the Si--Kα ray count rate of the pellets is measured. Then, the amount of the organosilicon polymer in the toner is determined from the above calibration curve.
<式(RaT3)で表わされる部分構造の確認方法>
本発明において、下記式(RaT3)で表わされる部分構造のうち、ケイ素原子に結合する炭化水素基のユニットについては、13C-NMR(固体)測定により確認した。以下に測定条件及び試料調製方法を示す。
Ra-SiO3/2 (RaT3)
(式中、Raは、炭素数が1以上6以下の炭化水素基、アリール基、又は下記式(i)あるいは式(ii)で表される構造を表す。
<Method for Confirming Partial Structure Represented by Formula (R a T3)>
In the present invention, in the partial structure represented by the following formula (R a T3), the unit of the hydrocarbon group bonded to the silicon atom was confirmed by 13 C-NMR (solid state) measurement. Measurement conditions and sample preparation methods are shown below.
R a —SiO 3/2 (R a T3)
(In the formula, R a represents a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, or a structure represented by the following formula (i) or formula (ii).
「13C-NMR(固体)の測定条件」
装置:JEOL RESONANCE製 JNM-ECX500II
試料管:3.2mmφ
試料:NMR測定用のトナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分(調製方法は以下)150mg
測定温度:室温
パルスモード:CP/MAS
測定核周波数:123.25MHz(13C)
基準物質:アダマンタン(外部標準:29.5ppm)
試料回転数:20kHz
コンタクト時間:2ms
遅延時間:2s
積算回数:1024回
" 13 C-NMR (solid) measurement conditions"
Device: JNM-ECX500II manufactured by JEOL RESONANCE
Sample tube: 3.2 mmφ
Sample: 150 mg of tetrahydrofuran-insoluble matter of toner particles for NMR measurement (preparation method below)
Measurement temperature: Room temperature Pulse mode: CP/MAS
Measurement nuclear frequency: 123.25 MHz ( 13 C)
Reference substance: adamantane (external standard: 29.5 ppm)
Sample rotation speed: 20 kHz
Contact time: 2ms
Delay time: 2s
Accumulated times: 1024 times
「試料調製方法」
測定試料の調製:トナー粒子10.0gを秤量し、円筒濾紙(東洋濾紙製No.86R)に入れてソックスレー抽出器にかけ、溶媒としてテトラヒドロフラン200mlを用いて20時間抽出し、円筒濾紙中のろ物を40℃で数時間真空乾燥して得られたものをNMR測定用のサンプルとする。
"Sample preparation method"
Preparation of measurement sample: 10.0 g of toner particles were weighed, placed in a filter paper thimble (No. 86R manufactured by Toyo Roshi Kaisha Ltd.), put in a Soxhlet extractor, and extracted with 200 ml of tetrahydrofuran as a solvent for 20 hours. was vacuum-dried at 40° C. for several hours to obtain a sample for NMR measurement.
なお、本発明において、トナーに上記有機微粉体又は無機微粉体が外添されている場合は、下記方法によって、該有機微粉体又は無機微粉体を除去し、トナー粒子を得る。 In the present invention, when the above organic fine powder or inorganic fine powder is externally added to the toner, the organic fine powder or inorganic fine powder is removed by the following method to obtain toner particles.
イオン交換水100mLにスクロース(キシダ化学製)160gを加え、湯せんをしながら溶解させ、ショ糖濃厚液を調製する。遠心分離用チューブに上記ショ糖濃厚液を31gと、コンタミノンN(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)を6mL入れ分散液を作製する。この分散液にトナー1.0gを添加し、スパチュラなどでトナーのかたまりをほぐす。 160 g of sucrose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) is added to 100 mL of ion-exchanged water and dissolved in a hot water bath to prepare a concentrated sucrose solution. In a centrifugation tube, 31 g of the concentrated sucrose solution, Contaminon N (a 10% by mass aqueous solution of a neutral detergent for cleaning precision measuring instruments at pH 7 consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder, (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is added to prepare a dispersion. 1.0 g of toner is added to this dispersion, and clumps of toner are loosened with a spatula or the like.
遠心分離用チューブをシェイカーにて350spm(strokes per min)、20minで振とうする。振とう後、溶液をスイングローター用ガラスチューブ(50mL)に入れ替えて、遠心分離機にて3500rpm、30minの条件で分離する。この操作により、トナー粒子と外れた外添剤が分離する。トナーと水溶液が十分に分離されていることを目視で確認し、最上層に分離したトナーをスパチュラ等で採取する。採取したトナーを減圧濾過器で濾過した後、乾燥機で1時間以上乾燥し、トナー粒子を得る。この操作を複数回実施して、必要量を確保する。 The centrifuge tube is shaken on a shaker at 350 spm (strokes per min) for 20 minutes. After shaking, the solution is replaced in a swing rotor glass tube (50 mL) and separated in a centrifuge at 3500 rpm for 30 minutes. This operation separates the toner particles from the detached external additive. It is visually confirmed that the toner and the aqueous solution are sufficiently separated, and the separated toner on the uppermost layer is collected with a spatula or the like. After filtering the collected toner with a vacuum filter, it is dried with a dryer for 1 hour or more to obtain toner particles. This operation is carried out multiple times to ensure the required amount.
上記式(RaT3)において、Raが、上記式(i)表される部分構造の場合、ケイ素原子に結合しているメチン基(>CH-Si)に起因するシグナルの有無により、上記式(RaT3)で表される部分構造の存在を確認した。 In the above formula (R a T3), when R a is a partial structure represented by the above formula (i), depending on the presence or absence of a signal due to a methine group (>CH—Si) bonded to a silicon atom, the above The existence of the partial structure represented by the formula (R a T3) was confirmed.
上記式(RaT3)において、Raが、上記式(ii)表される部分構造の場合、ケイ素原子に結合しているメチレン基(Si-CH2-)、エチレン基(Si-C2H4-)などのアルキレン基または又はアリーレン基、例えばフェニレン基(Si-C6H4-)などに起因するシグナルの有無により、上記式(RaT3)で表されるユニットの存在を確認した。 In the above formula (R a T3), when R a is a partial structure represented by the above formula (ii), a methylene group (Si—CH 2 —) or an ethylene group (Si—C 2 H 4 —) or other alkylene group or arylene group, such as a phenylene group (Si—C 6 H 4 —), confirms the existence of the unit represented by the above formula (R a T3). bottom.
上記式(RaT3)において、Raが、炭素数が1以上6以下の炭化水素基、アリール基で表される部分構造の場合、ケイ素原子に結合しているメチル基(Si-CH3)、エチル基(Si-C2H5)、プロピル基(Si-C3H7)、ブチル基(Si-C4H9)、ペンチル基(Si-C5H11)、ヘキシル基(Si-C6H13)またはアリール基、例えばフェニル基(Si-C6H5-)などに起因するシグナルの有無により、上記式(RaT3)で表されるユニットの存在を確認した。 In the above formula (R a T3), when R a is a partial structure represented by a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group, a methyl group (Si—CH 3 ), ethyl group (Si—C 2 H 5 ), propyl group (Si—C 3 H 7 ), butyl group (Si—C 4 H 9 ), pentyl group (Si—C 5 H 11 ), hexyl group (Si —C 6 H 13 ) or an aryl group, such as a phenyl group (Si—C 6 H 5 —), confirmed the existence of the unit represented by the above formula (R a T3).
<トナー粒子の表面の反射電子像の取得方法>
トナー粒子の表面の反射電子像は、走査電子顕微鏡(SEM)により取得した。SEMの装置及び観察条件は、下記の通りである。
使用装置:カールツァイスマイクロスコピー株式会社製 ULTRA PLUS
加速電圧:1.0kV
WD:2.0mm
Aperture Size:30.0μm
検出信号:EsB(エネルギー選択式反射電子)
EsB Grid:800V
観察倍率:50,000倍
コントラスト:63.0±5.0%(参考値)
ブライトネス:38.0±5.0%(参考値)
解像度:1024×768
前処理:トナー粒子をカーボンテープに散布(蒸着は行わない)
<Method for Acquiring Backscattered Electron Image of Surface of Toner Particle>
A backscattered electron image of the surface of the toner particles was obtained with a scanning electron microscope (SEM). The SEM apparatus and observation conditions are as follows.
Apparatus used: ULTRA PLUS manufactured by Carl Zeiss Microscopy Co., Ltd.
Accelerating voltage: 1.0 kV
WD: 2.0mm
Aperture Size: 30.0 μm
Detection signal: EsB (energy selective backscattered electron)
EsB Grid: 800V
Observation magnification: 50,000 times Contrast: 63.0±5.0% (reference value)
Brightness: 38.0±5.0% (reference value)
Resolution: 1024×768
Pretreatment: Sprinkle toner particles on carbon tape (no vapor deposition)
以下の手順に従って、コントラスト及びブライトネスを決定する。まず、輝度ヒストグラム上で二つの極大値P1、P2がそれぞれ可能な限り大きなピクセル数をもち、P1、P2の輝度ができるだけ離れるようにコントラストを設定する。次に、P1、P2を極大値とする二つのピークの裾が輝度ヒストグラム内に収まるように、ブライトネスを設定する。これらコントラストおよびブライトネスは、使用装置の状態に合わせ、前記手順に沿って適宜設定する。また、本発明の加速電圧及びEsB Gridは、トナー粒子の最表面の構造情報の取得、未蒸着試料のチャージアップ防止、エネルギーの高い反射電子の選択的検出、といった項目を達成するように設定する。観察視野は、トナー粒子の曲率が最も小さくなる頂点付近を選択する。 Determine contrast and brightness according to the following procedure. First, the contrast is set so that the two maximum values P1 and P2 have as many pixels as possible on the luminance histogram and the luminances of P1 and P2 are separated as much as possible. Next, the brightness is set so that the skirts of the two peaks having P1 and P2 as the maximum values fall within the luminance histogram. These contrast and brightness are appropriately set according to the above-described procedure according to the state of the device used. Further, the acceleration voltage and EsB grid of the present invention are set so as to achieve items such as acquisition of structural information on the outermost surface of toner particles, prevention of charge-up of an undeposited sample, and selective detection of high-energy backscattered electrons. . The observation field is selected near the vertex where the curvature of the toner particles is the smallest.
<P2が有機ケイ素重合体由来であることの確認方法>
P2が有機ケイ素重合体由来であることは、走査電子顕微鏡(SEM)で取得できるエネルギー分散型X線分析(EDS)による元素マッピング像と、前記反射電子像を重ね合わせることで確認した。
<Method for confirming that P2 is derived from an organosilicon polymer>
It was confirmed that P2 was derived from an organosilicon polymer by superimposing an elemental mapping image by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) obtained with a scanning electron microscope (SEM) and the backscattered electron image.
SEM/EDSの装置及び観察条件は、下記の通りである。
使用装置(SEM):カールツァイスマイクロスコピー株式会社製 ULTRA PLUS
使用装置(EDS):サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 NORAN System 7、Ultra Dry EDS Detecter
加速電圧:5.0kV
WD:7.0mm
Aperture Size:30.0μm
検出信号:SE2(二次電子)
観察倍率:50,000倍
モード:Spectral Imaging
前処理:トナー粒子をカーボンテープに散布し、白金スパッタ
The SEM/EDS apparatus and observation conditions are as follows.
Apparatus used (SEM): ULTRA PLUS manufactured by Carl Zeiss Microscopy Co., Ltd.
Apparatus used (EDS): NORAN System 7, Ultra Dry EDS Detector manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.
Accelerating voltage: 5.0 kV
WD: 7.0mm
Aperture Size: 30.0 μm
Detection signal: SE2 (secondary electron)
Observation magnification: 50,000 times Mode: Spectral Imaging
Pretreatment: Sprinkle toner particles on carbon tape and sputter platinum
本手法で取得したケイ素元素のマッピング像と、前記反射電子像を重ね合わせ、マッピング像のケイ素原子部と反射電子像の明部とが一致することを確認する。 A mapping image of silicon element obtained by this method is superimposed on the backscattered electron image, and it is confirmed that the silicon atom portion of the mapping image and the bright portion of the backscattered electron image match.
<輝度ヒストグラムの取得方法>
輝度ヒストグラムは、上記手法で得られたトナー粒子の表面の反射電子像を、画像処理ソフトImageJ(開発元 Wayne Rashand)を用いて解析することで取得する。以下に手順を示す。
<Method of obtaining luminance histogram>
The luminance histogram is obtained by analyzing the backscattered electron image of the surface of the toner particles obtained by the above method using image processing software ImageJ (developed by Wayne Rashand). The procedure is shown below.
まずImageメニューのTypeから、解析対象の反射電子像を8-bitに変換する。次に、ProcessメニューのFiltersから、Median径を2.0ピクセルに設定し、画像ノイズを低減させる。反射電子像下部に表示されている観察条件表示部を除いた上で画像中心を見積もり、ツールバーの長方形ツール(Rectangle Tool)を用いて反射電子像の画像中心から1.5μm四方の範囲を選択する。 First, the backscattered electron image to be analyzed is converted to 8-bit from Type in the Image menu. Next, from Filters in the Process menu, set the median diameter to 2.0 pixels to reduce image noise. Estimate the center of the image after excluding the observation condition display part displayed at the bottom of the backscattered electron image, and select a 1.5 μm square range from the image center of the backscattered electron image using the Rectangle Tool on the toolbar. .
次に、AnalyzeメニューのHistgramを選択し、輝度ヒストグラムを新規ウインドウに表示させる。前記ウインドウのListから、輝度ヒストグラムの数値を取得する。必要に応じて、輝度ヒストグラムのフィッティングを行ってもよい。ここから、極大値P1、P2の輝度及びピクセル数、極小値Vの輝度Vl、並びにピクセル数A1、A2、及びAVを算出する。 Next, select Histogram from the Analyze menu to display the brightness histogram in a new window. The numerical value of the brightness histogram is obtained from the list of the window. If necessary, fitting of the luminance histogram may be performed. From this, the luminance and the number of pixels of the maximum values P1 and P2, the luminance Vl of the minimum value V, and the numbers of pixels A1, A2 and AV are calculated.
上記手順を、評価対象のトナー粒子につき10視野について行い、それぞれの平均値を輝度ヒストグラムから得られるトナー粒子の物性値とした。 The above procedure was performed for 10 fields of view for the toner particles to be evaluated, and the average value of each was taken as the physical property value of the toner particles obtained from the luminance histogram.
<トナー粒子の重量平均粒径(D4)の測定方法>
トナーの重量平均粒径(D4)は、以下のようにして算出する。測定装置としては、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)を用いる。測定条件の設定及び測定データの解析は、付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いる。尚、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで行なう。
<Method for Measuring Weight Average Particle Diameter (D4) of Toner Particles>
The weight average particle diameter (D4) of toner is calculated as follows. As a measuring device, a precision particle size distribution measuring device "Coulter Counter Multisizer 3" (registered trademark, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) using a pore electrical resistance method equipped with a 100 μm aperture tube is used. The attached dedicated software "Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51" (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) is used for setting the measurement conditions and analyzing the measurement data. The measurement is performed with 25,000 effective measurement channels.
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)が使用できる。 As the electrolytic aqueous solution used for measurement, a solution obtained by dissolving special grade sodium chloride in ion-exchanged water to a concentration of about 1% by mass, for example, "ISOTON II" (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) can be used.
尚、測定、解析を行なう前に、以下のように前記専用ソフトの設定を行なった。 Before conducting the measurement and analysis, the dedicated software was set as follows.
前記専用ソフトの「標準測定方法(SOMME)を変更」画面において、コントロールモードの総カウント数を50000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定する。「閾値/ノイズレベルの測定ボタン」を押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、「測定後のアパーチャーチューブのフラッシュ」にチェックを入れる。 On the "Change standard measurement method (SOMME)" screen of the dedicated software, set the total count number in control mode to 50000 particles, set the number of measurements to 1, and set the Kd value to "standard particle 10.0 μm" (Beckman Coulter (manufactured by Co., Ltd.) is used to set the value obtained. By pressing the "threshold/noise level measurement button", the threshold and noise level are automatically set. Also, set the current to 1600 μA, the gain to 2, the electrolyte to ISOTON II, and put a check in the “Flush aperture tube after measurement” box.
前記専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定」画面において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μmから60μmまでに設定する。 On the "pulse-to-particle size conversion setting" screen of the dedicated software, set the bin interval to logarithmic particle size, the particle size bin to 256 particle size bins, and the particle size range from 2 μm to 60 μm.
具体的な測定法は以下の通りである。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行なう。そして、専用ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispension System Tetra150」(日科機バイオス社製)を準備する。超音波分散器の水槽内に約3.3lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンNを約2ml添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。尚、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記(5)の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行なう。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行ない、重量平均粒径(D4)を算出する。尚、前記専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、「分析/体積統計値(算術平均)」画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。
A specific measuring method is as follows.
(1) About 200 ml of the electrolytic aqueous solution is placed in a 250 ml round-bottom glass beaker exclusively for Multisizer 3, set on a sample stand, and stirred with a stirrer rod counterclockwise at 24 rotations/second. Then, remove dirt and air bubbles inside the aperture tube using the dedicated software's "Flush Aperture" function.
(2) About 30 ml of the electrolytic aqueous solution is placed in a 100 ml flat-bottom glass beaker. As a dispersant, "Contaminon N" (a 10% by mass aqueous solution of a neutral detergent for cleaning precision measuring instruments at pH 7 consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as a dispersant. ) is diluted with ion-exchanged water to about 3 times the mass, and about 0.3 ml of the diluted solution is added.
(3) Prepare an ultrasonic disperser "Ultrasonic Dispension System Tetra 150" (manufactured by Nikkaki Bios Co., Ltd.) with an electrical output of 120 W and two oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz built in with a phase shift of 180 degrees. About 3.3 l of ion-exchanged water is placed in the water tank of the ultrasonic disperser, and about 2 ml of Contaminon N is added to this water tank.
(4) The beaker of (2) is set in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser, and the ultrasonic disperser is operated. Then, the height position of the beaker is adjusted so that the resonance state of the liquid level of the electrolytic aqueous solution in the beaker is maximized.
(5) While the electrolytic aqueous solution in the beaker in (4) above is being irradiated with ultrasonic waves, about 10 mg of toner is added little by little to the electrolytic aqueous solution and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion treatment is continued for another 60 seconds. In the ultrasonic dispersion, the temperature of the water in the water tank is appropriately adjusted to 10°C or higher and 40°C or lower.
(6) Using a pipette, drop the electrolytic aqueous solution of (5) in which the toner is dispersed into the round-bottomed beaker of (1) set in the sample stand, and adjust the measured concentration to about 5%. . Then, the measurement is continued until the number of measured particles reaches 50,000.
(7) Analyze the measurement data with the dedicated software attached to the apparatus, and calculate the weight average particle size (D4). Incidentally, the weight average particle diameter (D4) is the "average diameter" on the "analysis/volume statistical value (arithmetic mean)" screen when graph/vol% is set in the dedicated software.
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例10~15は参考例である。なお、実施例中及び比較例中の各材料の「部」は特に断りがない場合、全て質量基準である。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these. Examples 10-15 are reference examples. In addition, all "parts" of each material in Examples and Comparative Examples are based on mass unless otherwise specified.
〔実施例1〕
(水系媒体1の調製工程)
反応容器中のイオン交換水390.0部に、リン酸ナトリウム(ラサ工業社製・12水和物)14.0部を投入し、窒素パージしながら65℃で1.0時間保温した。
[Example 1]
(Preparation step of aqueous medium 1)
To 390.0 parts of ion-exchanged water in a reaction vessel, 14.0 parts of sodium phosphate (12 hydrate, manufactured by Rasa Kogyo Co., Ltd.) was added, and the mixture was kept at 65° C. for 1.0 hour while purging with nitrogen.
T.K.ホモミクサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、12000rpmにて撹拌しながら、イオン交換水10.0部に9.2部の塩化カルシウム(2水和物)を溶解した塩化カルシウム水溶液を一括投入し、分散安定剤を含む水系媒体を調製した。さらに、水系媒体に10質量%塩酸を投入し、pHを6.0に調整し、水系媒体1を得た。 T. K. Using a homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), while stirring at 12000 rpm, a calcium chloride aqueous solution obtained by dissolving 9.2 parts of calcium chloride (dihydrate) in 10.0 parts of ion-exchanged water is collectively mixed. to prepare an aqueous medium containing a dispersion stabilizer. Furthermore, 10% by mass hydrochloric acid was added to the aqueous medium to adjust the pH to 6.0, and an aqueous medium 1 was obtained.
(重合性単量体組成物の調製工程)
・スチレン: 60.0部
・C.I.ピグメントブルー15:3: 6.5部
前記材料をアトライター(三井三池化工機株式会社製)に投入し、さらに直径1.7mmのジルコニア粒子を用いて、220rpmで5.0時間分散させて、顔料分散液を調製した。
(Preparation step of polymerizable monomer composition)
・Styrene: 60.0 parts ・C.I. I. Pigment Blue 15:3: 6.5 parts The above material was placed in an attritor (manufactured by Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.), and further dispersed using zirconia particles with a diameter of 1.7 mm at 220 rpm for 5.0 hours, A pigment dispersion was prepared.
前記顔料分散液に下記材料を加えた。
・スチレン: 15.0部
・n-ブチルアクリレート: 25.0部
・ジビニルベンゼン(架橋剤): 0.3部
・飽和ポリエステル樹脂: 4.0部
(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA(2モル付加物)とテレフタル酸との重縮合物(モル比10:12)、ガラス転移温度(Tg)=68℃、重量平均分子量(Mw)=10000、分子量分布(Mw/Mn)=5.12)
・フィッシャートロプシュワックス(融点78℃): 9.0部
これらを65℃に保温し、T.K.ホモミクサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、500rpmにて均一に溶解、分散し、重合性単量体組成物を調製した。
The following materials were added to the pigment dispersion.
・Styrene: 15.0 parts ・n-Butyl acrylate: 25.0 parts ・Divinylbenzene (crosslinking agent): 0.3 parts ・Saturated polyester resin: 4.0 parts (propylene oxide-modified bisphenol A (2 mol adduct) and terephthalic acid (molar ratio 10:12), glass transition temperature (Tg) = 68 ° C., weight average molecular weight (Mw) = 10000, molecular weight distribution (Mw / Mn) = 5.12)
Fischer-Tropsch wax (melting point 78°C): 9.0 parts K. A homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) was used to uniformly dissolve and disperse at 500 rpm to prepare a polymerizable monomer composition.
(有機ケイ素化合物水溶液の調製工程)
撹拌機、温度計を備えた反応容器に、イオン交換水60.0部を秤量し、10質量%の塩酸を用いてpHを3.0に調整した。これを撹拌しながら加熱し、温度を70℃にした。
(Preparation step of organosilicon compound aqueous solution)
60.0 parts of ion-exchanged water was weighed into a reactor equipped with a stirrer and a thermometer, and the pH was adjusted to 3.0 using 10% by mass hydrochloric acid. This was heated with stirring to bring the temperature to 70°C.
その後、メチルトリエトキシシラン40.0部を添加して2時間撹拌して表層用有機ケイ素化合物の加水分解を行った。加水分解の終点は目視にて油水が分離せず1層になったことで確認を行い、冷却して有機ケイ素化合物水溶液1を得た。 Thereafter, 40.0 parts of methyltriethoxysilane was added and stirred for 2 hours to hydrolyze the organosilicon compound for the surface layer. The end point of the hydrolysis was visually confirmed by confirming that the oil and water did not separate and formed a single layer, and the organic silicon compound aqueous solution 1 was obtained by cooling.
(造粒工程)
水系媒体1の温度を70℃、T.K.ホモミクサーの回転数を12000rpmに保ちながら、水系媒体1中に重合性単量体組成物を投入し、重合開始剤であるt-ブチルパーオキシピバレート9.0部を添加した。そのまま該撹拌装置にて12000rpmを維持しつつ10分間造粒した。
(Granulation process)
The temperature of the aqueous medium 1 is set at 70°C, T.E. K. While maintaining the rotation speed of the homomixer at 12000 rpm, the polymerizable monomer composition was charged into the aqueous medium 1, and 9.0 parts of t-butyl peroxypivalate as a polymerization initiator was added. The mixture was granulated for 10 minutes while maintaining 12000 rpm with the stirring device.
(重合工程)
造粒工程の後、撹拌機をプロペラ撹拌羽根に換え、150rpmで撹拌しながら70℃を保持して5.0時間重合を行い、95℃に昇温して2.0時間加熱することで重合反応を行って母体粒子のスラリーを得た。
(Polymerization process)
After the granulation step, the stirrer was changed to a propeller stirring blade, and the mixture was stirred at 150 rpm while maintaining the temperature at 70°C for 5.0 hours to polymerize, and then heated to 95°C for 2.0 hours to polymerize. A reaction was carried out to obtain a slurry of base particles.
その後、スラリーの温度を60℃に冷却してpHを測定したところ、pH=5.0だった。60℃で撹拌を継続したまま、表層用有機ケイ素化合物の加水分解液1を20.0部添加してトナーの表層形成を開始した。そのまま30分間保持した後に、水酸化ナトリウム水溶液を用いてスラリーを縮合完結用にpH=9.0に調整してさらに300分保持し、表層を形成させた。 After that, the temperature of the slurry was cooled to 60° C. and the pH was measured to be pH=5.0. While stirring was continued at 60° C., 20.0 parts of the hydrolyzate 1 of the organosilicon compound for the surface layer was added to start forming the surface layer of the toner. After holding for 30 minutes as it is, the slurry was adjusted to pH=9.0 for completion of condensation using an aqueous sodium hydroxide solution and held for an additional 300 minutes to form a surface layer.
(洗浄、乾燥工程)
重合工程終了後、得られたトナーのスラリーを冷却し、トナーのスラリーに塩酸を加えpH=1.5以下に調整して1時間撹拌放置してから加圧ろ過器で固液分離し、トナーケーキを得た。
(Washing and drying process)
After completion of the polymerization process, the obtained toner slurry is cooled, and hydrochloric acid is added to the toner slurry to adjust the pH to 1.5 or less, and the mixture is left with stirring for 1 hour and then solid-liquid separated by a pressurized filter to obtain toner. got cake.
これをイオン交換水でリスラリーして再び分散液とした後に、前述のろ過器で固液分離した。リスラリーと固液分離とを、ろ液の電気伝導度が5.0μS/cm以下となるまで繰り返した後に、最終的に固液分離してトナーケーキを得た。 This was reslurried with ion-exchanged water to form a dispersion again, and then subjected to solid-liquid separation with the aforementioned filter. After reslurry and solid-liquid separation were repeated until the electrical conductivity of the filtrate became 5.0 μS/cm or less, solid-liquid separation was finally performed to obtain a toner cake.
得られたトナーケーキは気流乾燥機フラッシュジェットドライヤー(セイシン企業製)にて乾燥を行い、さらにコアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて微粗粉をカットしてトナー粒子1を得た。 The resulting toner cake was dried with a flash jet dryer (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.).
乾燥の条件は、吹き込み温度90℃、乾燥機出口温度40℃、トナーケーキの供給速度はトナーケーキの含水率に応じて出口温度が40℃から外れない速度に調整した。 The drying conditions were as follows: the blowing temperature was 90°C, the outlet temperature of the dryer was 40°C, and the feeding speed of the toner cake was adjusted so that the outlet temperature did not deviate from 40°C according to the moisture content of the toner cake.
本実施例においては、得られたトナー粒子1は外添剤を添加せずにそのままトナー1として用いた。 In this example, the obtained toner particles 1 were used as the toner 1 without adding an external additive.
トナー1が、有機ケイ素重合体を含有する表層を有することを前述の方法により確認した。得られたトナー1の物性を表2に示す。トナー1の評価方法について以下に述べる。また、結果は表3に示す。 Toner 1 was confirmed by the method described above to have a surface layer containing an organosilicon polymer. Table 2 shows the physical properties of Toner 1 obtained. The evaluation method for Toner 1 is described below. Moreover, the results are shown in Table 3.
<レーザービームプリンタを用いたトナーの現像性評価>
市販のキヤノン製レーザービームプリンタ「LBP7600C」の改造機を用いた。
<Evaluation of developability of toner using laser beam printer>
A commercially available Canon laser beam printer "LBP7600C" modified was used.
改造点は、評価機本体のギア及びソフトウェアを変更することにより、現像ローラーの回転数をドラムに対して2倍の周速で回転するように設定した。LBP7600Cのトナーカートリッジに、トナー40gを装填した。 The modifications were made by changing the gears and software of the main body of the evaluation machine so that the number of revolutions of the developing roller was twice that of the drum. A toner cartridge of LBP7600C was loaded with 40 g of toner.
(1)低温低湿環境下の評価(ベタ追従性、転写チリ、ハーフトーン再現性、現像スジ)
低温低湿環境下(15℃/10%RH)にて、LETTERサイズのBusiness4200用紙(XEROX社製、75g/m2)に全ベタ画像を5枚出力した。
(1) Evaluation under low temperature and low humidity environment (solid followability, transfer dust, halftone reproducibility, development streaks)
Under a low-temperature and low-humidity environment (15° C./10% RH), five solid images were printed on LETTER size Business 4200 paper (manufactured by XEROX, 75 g/m 2 ).
さらに、太さ100μm(静電潜像での太さ)のラインによる1cm間隔の格子パターンを出力した。 Furthermore, a grid pattern with 1 cm intervals of lines with a thickness of 100 μm (the thickness of the electrostatic latent image) was output.
さらに、ハーフトーンの画像を1枚出力した。 Furthermore, one halftone image was output.
その後、印字率1%の画像を2000枚出力した。 After that, 2000 sheets of images with a printing rate of 1% were output.
その後、ハーフトーン画像1枚を出力した。 After that, one halftone image was output.
得られた全ベタ画像、格子パターン画像及びハーフトーン画像に対して、ベタ追従性、転写チリ、ハーフトーン再現性、現像スジの評価を行った。 All solid images, lattice pattern images, and halftone images obtained were evaluated for solid followability, transfer dust, halftone reproducibility, and development streaks.
なお、画像濃度の測定は、「マクベス反射濃度計 RD918」(マクベス社製)を用いて付属の取扱説明書に沿って、画像濃度が0.00の白地部分の画像に対する相対濃度を測定することによって行い、得られた相対濃度を画像濃度の値とした。 The image density is measured by using a Macbeth reflection densitometer RD918 (manufactured by Macbeth Co.) according to the attached instruction manual and measuring the relative density of the white background portion with an image density of 0.00. and the obtained relative density was used as the value of the image density.
[評価基準]
(ベタ追従性)
全ベタ画像1枚目先端部の画像濃度と全ベタ画像3枚目後端部の画像濃度との差で評価した。
A:全ベタ画像1枚目先端部の画像濃度と全ベタ画像3枚目後端部の画像濃度との差が0.10未満
B:全ベタ画像1枚目先端部の画像濃度と全ベタ画像3枚目後端部の画像濃度との差が0.10以上0.20未満
C:全ベタ画像1枚目先端部の画像濃度と全ベタ画像3枚目後端部の画像濃度との差が0.20以上0.30未満
D:全ベタ画像1枚目先端部の画像濃度と全ベタ画像3枚目後端部の画像濃度との差が0.30以上0.40未満
E:全ベタ画像1枚目先端部の画像濃度と全ベタ画像3枚目後端部の画像濃度との差が0.40以上
[Evaluation criteria]
(solid followability)
Evaluation was made on the basis of the difference between the image density at the leading edge of the first solid image and the trailing edge of the third solid image.
A: The difference between the image density at the leading edge of the first all-solid image and the image density at the trailing edge of the third all-solid image is less than 0.10. B: The image density at the leading edge of the first all-solid image and the all-solid image. The difference between the image density at the trailing edge of the third sheet and the image density is 0.10 or more and less than 0.20 C: The difference between the image density at the leading edge of the first solid image and the image density at the trailing edge of the third solid image. The difference is 0.20 or more and less than 0.30 D: The difference between the image density at the leading edge of the first solid image and the image density at the trailing edge of the third solid image is 0.30 or more and less than 0.40 E: The difference between the image density at the leading edge of the first all-solid image and the image density at the trailing edge of the third all-solid image is 0.40 or more.
(転写チリ)
格子パターン画像を倍率25倍のルーペを用いて観察し、前記転写チリ(文字や線画像の周辺にトナーが散る現象)について以下の基準に基づき評価した。
A:ラインが非常にシャープで、転写チリはほとんどない
B:わずかにトナーが飛び散っている程度で、ラインはシャープ
C:トナーの飛び散りがやや多いが、ラインは比較的シャープ
D:トナーの飛び散りが多く、ラインがぼんやりした形状になる
(Transcription Chile)
The grid pattern image was observed using a loupe with a magnification of 25 times, and the transfer dust (phenomenon in which toner is scattered around characters and line images) was evaluated based on the following criteria.
A: Very sharp lines with almost no transfer dust B: Slight toner scattering, sharp lines C: Somewhat much toner scattering but relatively sharp lines D: Some toner scattering In many cases, the line becomes a vague shape
(ハーフトーン再現性)
ハーフトーン画像(ベタ白からベタ黒までを256階調に分割した際のベタ白画像から数えて49番目の階調)を目視にて観察し、前記画像のハーフトーン再現性について以下の基準に基づき評価した。
A:全くガサツキを感じなく、なめらかである。
B:ガサツキを余り感じない。
C:ややガサツキ感がある。
D:明らかなガサツキ感がある。
(Halftone reproducibility)
A halftone image (the 49th gradation counted from the solid white image when the solid white to solid black is divided into 256 gradations) is visually observed, and the halftone reproducibility of the image is evaluated according to the following criteria. evaluated based on
A: It is smooth with no feeling of coarseness.
B: Roughness is not felt so much.
C: There is a slightly coarse feeling.
D: There is a clear rough feeling.
(現像スジ)
現像ローラー上とハーフトーン画像上に現れた縦スジの本数で評価した。
A:現像ローラー上にも、画像上にも排紙方向の縦スジは見られない。
B:現像ローラーの両端に周方向の細いスジが5本以下見られる。又は、画像上に排紙方向の縦スジがほんの少し見られる。しかし、画像処理で消せるレベル。
C:現像ローラーの両端に周方向の細いスジが6本以上20本以下見られる。又は画像上にも細かいスジが数本見られる。画像処理でも消せないレベル。
D:現像ローラー上と画像上に21本以上のスジが見られ、画像処理でも消せないレベル。
(Development streak)
Evaluation was made by the number of vertical streaks appearing on the developing roller and on the halftone image.
A: No vertical streaks in the paper ejection direction are observed on the developing roller or on the image.
B: Five or less thin streaks in the circumferential direction are observed on both ends of the developing roller. Alternatively, a slight vertical streak in the paper discharge direction can be seen on the image. However, it is a level that can be erased by image processing.
C: 6 or more and 20 or less thin streaks in the circumferential direction are observed on both ends of the developing roller. Alternatively, several fine streaks can be seen on the image. A level that cannot be erased even with image processing.
D: 21 or more streaks were observed on the developing roller and on the image, at a level that could not be erased even by image processing.
(2)高温高湿環境下の評価(ハーフトーン再現性)
高温高湿環境下(35℃/80%RH)にて、トナーを充填したプロセスカートリッジを3日間保管した。その後、LETTERサイズのBusiness4200用紙(XEROX社製、75g/m2)に全ベタ画像を5枚出力した。
(2) Evaluation under high temperature and high humidity environment (halftone reproducibility)
The process cartridge filled with toner was stored for 3 days in a high-temperature and high-humidity environment (35° C./80% RH). After that, five sheets of all solid images were output on LETTER size Business 4200 paper (manufactured by XEROX, 75 g/m 2 ).
その後、ハーフトーン画像を1枚出力し、(1)と同じ評価基準でハーフトーン再現性の評価を行った。 After that, one sheet of halftone image was output, and halftone reproducibility was evaluated according to the same evaluation criteria as in (1).
(3)常温常湿環境下の評価(低温定着性)
定着温度が調整できるよう改造したLBP7600Cを用いて、プロセススピ-ド300mm/secで、常温常湿環境下(25℃/50%RH)にて定着温度を140℃から5℃刻みで変更した。評価対象のトナーについて、トナー載量0.40mg/cm2のベタ画像をLETTERサイズのBusiness4200用紙(XEROX社製、75g/m2)に作像し、オイルレスで加熱加圧して、定着画像を形成した。キムワイプ(S-200、株式会社クレシア製)を用い、7.35kPa(75g/cm2)の荷重をかけて定着画像を10回こすり、こすり前後の画像濃度低下率が5%未満になる温度を定着温度とし、以下の基準に基づいて評価した。
(3) Evaluation under Normal Temperature and Normal Humidity Environment (Low Temperature Fixability)
Using LBP7600C modified so that the fixing temperature can be adjusted, the fixing temperature was changed from 140° C. in increments of 5° C. under a normal temperature and normal humidity environment (25° C./50% RH) at a process speed of 300 mm/sec. For the toner to be evaluated, a solid image with a toner load of 0.40 mg/cm 2 was formed on LETTER size Business 4200 paper (manufactured by XEROX, 75 g/m 2 ), heated and pressed without oil, and a fixed image was obtained. formed. Using a Kimwipe (S-200, manufactured by Crecia Co., Ltd.), the fixed image is rubbed 10 times with a load of 7.35 kPa (75 g/cm 2 ), and the temperature at which the image density reduction rate before and after rubbing is less than 5% is determined. The fixing temperature was taken as evaluation based on the following criteria.
画像濃度の測定には、カラー反射濃度計X-RITE 404A(X-Rite Co.製)を用い、原稿濃度が0.00の白地部分のプリントアウト画像に対する相対濃度を測定し、摺擦後の画像濃度の低下率を算出した。
A:150℃未満
B:150℃以上160℃未満
C:160℃以上170℃未満
D:170℃以上
For the measurement of the image density, a color reflection densitometer X-RITE 404A (manufactured by X-Rite Co.) was used to measure the relative density of the white background portion of the original with a density of 0.00 with respect to the printed image. A rate of decrease in image density was calculated.
A: Less than 150°C B: 150°C or more and less than 160°C C: 160°C or more and less than 170°C D: 170°C or more
〔実施例2、3、13、14〕
実施例1で作製されたトナー粒子1に対して、表1のように外添を行い、トナー2、3、13及び14を作製した。外添の方法は、トナー粒子100.0部に対し、表1に記載の部数の外添剤を、三井ヘンシェルミキサー(三井三池化工機株式会社)を用い、3000rpmで15分間混合してトナーを得た。
[Examples 2, 3, 13, 14]
Toner particles 1 produced in Example 1 were externally added as shown in Table 1 to produce toners 2, 3, 13 and 14. The method of external addition is to mix 100.0 parts of the toner particles with the external additive in the number of parts shown in Table 1 using a Mitsui Henschel mixer (Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.) at 3000 rpm for 15 minutes to form a toner. Obtained.
表1中の酸化チタン微粒子には、3、3、3-トリフルオロプロピルトリメトキシシラン(6質量%)、イソブチルトリメトキシシラン(6質量%)で処理され、BET比表面積:34m2/gのものを用いた。 The titanium oxide fine particles in Table 1 were treated with 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane (6% by mass) and isobutyltrimethoxysilane (6% by mass), and had a BET specific surface area of 34 m 2 /g. used things.
また表1中のハイドロタルサイト微粒子には、共和化学工業(株)製のDHT-4Aを用いた。 DHT-4A manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. was used as the hydrotalcite fine particles in Table 1.
得られたトナーの物性を表2に、評価結果を表3に示す。 Table 2 shows the physical properties of the obtained toner, and Table 3 shows the evaluation results.
〔実施例4~12、15〕
実施例1において、「有機ケイ素化合物水溶液の調整工程」で使用した有機ケイ素化合物の種類、及び、「重合工程」における有機ケイ素化合物水溶液1の添加部数を、表1のように変更した。上記以外は、実施例1と同様の方法でトナー4~12及びトナー15を作製した。
[Examples 4 to 12, 15]
In Example 1, the type of organosilicon compound used in the "organosilicon compound aqueous solution preparation step" and the number of parts of the organosilicon compound aqueous solution 1 added in the "polymerization step" were changed as shown in Table 1. Toners 4 to 12 and Toner 15 were produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
得られたトナーが、有機ケイ素重合体を含有する表層を有することを前述の方法により確認した。トナーの物性を表2に、評価結果を表3に示す。 It was confirmed by the method described above that the obtained toner had a surface layer containing an organosilicon polymer. Table 2 shows the physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
〔比較例1〕
実施例1において、「有機ケイ素化合物水溶液の調整工程」を実施しなかった代わりに、有機ケイ素化合物のメチルトリエトキシシラン15部をモノマーのまま「重合性単量体組成物の調製工程」で添加した。
[Comparative Example 1]
In Example 1, 15 parts of methyltriethoxysilane, which is an organosilicon compound, was added as a monomer in the "preparation step of the polymerizable monomer composition" instead of not performing the "organosilicon compound aqueous solution preparation step". bottom.
また、「重合工程」では、母体粒子のスラリーを得た後に有機ケイ素化合物水溶液の添加を行わず、pH調整とその後の保持のみを実施した。 In addition, in the "polymerization step", after obtaining the slurry of the base particles, the organosilicon compound aqueous solution was not added, and only pH adjustment and subsequent maintenance were carried out.
上記以外は実施例1と同様の方法でトナー粒子16を作製した。得られたトナー粒子16は外添せずにそのままトナー16として用いた。 Toner particles 16 were produced in the same manner as in Example 1 except for the above. The obtained toner particles 16 were used as the toner 16 as they were without external additives.
得られたトナーが、有機ケイ素重合体を含有する表層を有することを前述の方法により確認した。得られたトナーの物性を表2に、評価結果を表3に示す。 It was confirmed by the method described above that the obtained toner had a surface layer containing an organosilicon polymer. Table 2 shows the physical properties of the obtained toner, and Table 3 shows the evaluation results.
〔比較例2〕
実施例1において、「有機ケイ素化合物水溶液の調整工程を実施しなかった代わりに、有機ケイ素化合物のメチルトリエトキシシラン8部をモノマーのまま「重合性単量体組成物の調製工程」で添加した。
[Comparative Example 2]
In Example 1, 8 parts of methyltriethoxysilane, which is an organosilicon compound, was added as a monomer in the ``preparation step of the polymerizable monomer composition'' instead of performing the ``preparation step of the organosilicon compound aqueous solution''. .
また、「重合工程」では、母体粒子のスラリーを得た後に有機ケイ素化合物水溶液の添加を行わず、pH調整とその後の保持のみを実施した。 In addition, in the "polymerization step", after obtaining the slurry of the base particles, the organosilicon compound aqueous solution was not added, and only pH adjustment and subsequent maintenance were carried out.
上記以外は実施例1と同様の方法でトナー粒子17を作製した。得られたトナー粒子17は外添せずにそのままトナー17として用いた。 Toner particles 17 were produced in the same manner as in Example 1 except for the above. The obtained toner particles 17 were used as the toner 17 as they were without being externally added.
得られたトナーが、有機ケイ素重合体を含有する表層を有することを前述の方法により確認した。得られたトナーの物性を表2に、評価結果を表3に示す。 It was confirmed by the method described above that the obtained toner had a surface layer containing an organosilicon polymer. Table 2 shows the physical properties of the obtained toner, and Table 3 shows the evaluation results.
〔比較例3〕
実施例1において、「有機ケイ素化合物水溶液の調整工程」を実施しなかった代わりに、有機ケイ素化合物のメチルトリエトキシシラン4部をモノマーのまま「重合性単量体組成物の調製工程」で添加した。
[Comparative Example 3]
In Example 1, 4 parts of the organosilicon compound methyltriethoxysilane was added as a monomer in the "preparation step of the polymerizable monomer composition" instead of not performing the "process of preparing aqueous solution of organosilicon compound". bottom.
また、「重合工程」では、母体粒子のスラリーを得た後に有機ケイ素化合物水溶液の添加を行わず、pH調整とその後の保持のみを実施した。 In addition, in the "polymerization step", after obtaining the slurry of the base particles, the organosilicon compound aqueous solution was not added, and only pH adjustment and subsequent maintenance were carried out.
上記以外は実施例1と同様の方法でトナー粒子18を作製した。得られたトナー粒子18は外添せずにそのままトナー18として用いた。 Toner particles 18 were produced in the same manner as in Example 1 except for the above. The obtained toner particles 18 were used as the toner 18 as they were without external additives.
得られたトナーが、有機ケイ素重合体を含有する表層を有することを前述の方法により確認した。得られたトナーの物性を表2に、評価結果を表3に示す。 It was confirmed by the method described above that the obtained toner had a surface layer containing an organosilicon polymer. Table 2 shows the physical properties of the obtained toner, and Table 3 shows the evaluation results.
〔比較例4~6〕
比較例1で作製されたトナー粒子16に対して、表2のように外添を行い、トナー19~21を作製した。外添の方法は、トナー粒子100.0部に対し、表1に記載の部数の外添剤を、三井ヘンシェルミキサー(三井三池化工機株式会社)を用い、3000rpmで15分間混合してトナーを得た。
[Comparative Examples 4 to 6]
Toner particles 16 produced in Comparative Example 1 were externally added as shown in Table 2 to produce Toners 19 to 21. The method of external addition is to mix 100.0 parts of the toner particles with the external additive in the number of parts shown in Table 1 using a Mitsui Henschel mixer (Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.) at 3000 rpm for 15 minutes to form a toner. Obtained.
表2中の疎水性シリカ微粒子には、シリコーンオイル(20質量%)で処理され、BET比表面積:170m2/gのものを用いた。 The hydrophobic silica fine particles in Table 2 were treated with silicone oil (20% by mass) and had a BET specific surface area of 170 m 2 /g.
得られたトナーの物性を表2に、評価結果を表3に示す。 Table 2 shows the physical properties of the obtained toner, and Table 3 shows the evaluation results.
〔比較例7、8〕
実施例1において、「有機ケイ素化合物水溶液の調整工程」を実施しなかった。
[Comparative Examples 7 and 8]
In Example 1, the "step of adjusting the organosilicon compound aqueous solution" was not performed.
また、「重合工程」では、母体粒子のスラリーを得た後に有機ケイ素化合物水溶液の添加を行わず、pH調整とその後の保持のみを実施した。上記以外は実施例1と同様の方法でトナー粒子22を作製した。 In addition, in the "polymerization step", after obtaining the slurry of the base particles, the organosilicon compound aqueous solution was not added, and only pH adjustment and subsequent maintenance were carried out. Toner particles 22 were produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
得られたトナー粒子に対し、表1のように外添を行い、トナー22、23を作製した。外添の方法は、トナー粒子100.0部に対し、表2に記載の部数の外添剤を、三井ヘンシェルミキサー(三井三池化工機株式会社)を用い、3000rpmで15分間混合してトナーを得た。得られたトナーの物性を表2に、評価結果を表3に示す。 The toner particles obtained were externally added as shown in Table 1 to prepare toners 22 and 23 . The method of external addition is to mix 100.0 parts of the toner particles with the external additive in the number of parts shown in Table 2 using a Mitsui Henschel mixer (Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.) at 3000 rpm for 15 minutes to form a toner. Obtained. Table 2 shows the physical properties of the obtained toner, and Table 3 shows the evaluation results.
Claims (6)
前記トナー粒子は、有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、
78.5Nの荷重で前記トナーを圧縮して形成したトナーの圧密体を測定した際の二粒子間力が3.3nN以上14.8nN以下であり、
走査プローブ顕微鏡で測定される前記トナーの表面電位分布において、前記表面電位分布の変動係数が33%以下であることを特徴とするトナー。 A toner having toner particles containing a colorant and a binder resin,
The toner particles have a surface layer containing an organosilicon polymer,
The force between two particles is 3.3 nN or more and 14.8 nN or less when a toner compact formed by compressing the toner with a load of 78.5 N is measured, and
A toner having a coefficient of variation of the surface potential distribution of 33 % or less in the surface potential distribution of the toner measured by a scanning probe microscope.
Ra-SiO3/2 (RaT3)
(式中、Raは、炭素数が1以上6以下の炭化水素基、アリール基、又は下記式(i)あるいは式(ii)で表される構造を表す。
R a —SiO 3/2 (R a T3)
(In the formula, R a represents a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, or a structure represented by the following formula (i) or formula (ii).
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2015141220A (en) | 2014-01-27 | 2015-08-03 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Toner and method of manufacturing the same |
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