JP2016224371A - Manufacturing method of magnetic toner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁性トナー(特に、静電潜像現像用磁性トナー)の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a magnetic toner (in particular, a magnetic toner for developing an electrostatic latent image).
画像形成装置に用いられる磁性トナーは、一定以上の磁性の保持を必要とする傾向にある。現像スリーブの現像領域への磁性トナーの搬送、及び現像スリーブ上での磁性トナーによる薄層の形成のためである。磁性の強さは、例えば、磁性トナーに含まれる磁性トナー粒子における磁性粉の添加量によって決定される。磁性粉の添加量が多くなると、記録媒体への磁性トナーの定着性が低下する場合がある。また、磁性粉は導電性を有するため、磁性粉の添加量は磁性トナーの帯電量に影響を与え易い。そのため、磁性トナー粒子における磁性粉の添加量は、制限される傾向にある。そのため、磁性粉の添加量を一定に保持しつつ、磁性トナーを用いて形成される画像の品質を向上させることが望まれる。 Magnetic toners used in image forming apparatuses tend to require a certain level of magnetic retention. This is for the purpose of transporting the magnetic toner to the developing area of the developing sleeve and forming a thin layer with the magnetic toner on the developing sleeve. The strength of magnetism is determined, for example, by the amount of magnetic powder added to the magnetic toner particles contained in the magnetic toner. If the amount of magnetic powder added is increased, the fixability of the magnetic toner to the recording medium may be reduced. Moreover, since magnetic powder has electrical conductivity, the amount of magnetic powder added tends to affect the charge amount of the magnetic toner. For this reason, the amount of magnetic powder added to the magnetic toner particles tends to be limited. Therefore, it is desired to improve the quality of images formed using magnetic toner while keeping the amount of magnetic powder added constant.
例えば、特許文献1に記載の磁性トナーの製造方法では、磁性トナー組成物に、磁性粒子を添加(外添処理)する。この製造方法において、磁性トナー組成物は、磁性粉と樹脂とを含有する。 For example, in the method for producing a magnetic toner described in Patent Document 1, magnetic particles are added (external addition treatment) to the magnetic toner composition. In this manufacturing method, the magnetic toner composition contains magnetic powder and a resin.
しかしながら、特許文献1に記載の方法で製造された磁性トナーは、磁性粉を外添処理しているため、現像器内のストレス(摩擦)により、磁性粉がトナー粒子から脱離し易い。そのため、磁性トナーの帯電量を安定させることは困難である。 However, since the magnetic toner produced by the method described in Patent Document 1 is externally treated with magnetic powder, the magnetic powder is easily detached from the toner particles due to stress (friction) in the developing device. For this reason, it is difficult to stabilize the charge amount of the magnetic toner.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、高湿環境下(特に高温高湿環境下)であってもトナーの帯電量の低下に起因する画像濃度の低下を抑制でき、低湿環境下(特に低温低湿環境下)であってもトナーの過帯電によるトナー層の形成不良に起因するかぶりの発生を抑制できる磁性トナーの製造方法を提供する The present invention has been made in view of the above problems, and can suppress a decrease in image density due to a decrease in charge amount of a toner even in a high humidity environment (particularly in a high temperature and high humidity environment). Provided is a method for producing a magnetic toner capable of suppressing the occurrence of fog due to poor toner layer formation due to toner overcharging even under low temperatures (particularly in low temperature and low humidity environments).
本発明に係る磁性トナーの製造方法は、トナー粒子を複数含む磁性トナーの製造方法である。第一磁性粉と結着樹脂とを含有する一次粉砕物に、第二磁性粉を添加して二次粉砕することにより、前記トナー粒子を得る工程を含む。前記第一磁性粉は、前記第二磁性粉と同一又は異なっている。 The method for producing a magnetic toner according to the present invention is a method for producing a magnetic toner containing a plurality of toner particles. A step of obtaining the toner particles by adding the second magnetic powder to the primary pulverized product containing the first magnetic powder and the binder resin and performing secondary pulverization is included. The first magnetic powder is the same as or different from the second magnetic powder.
本発明によれば、高湿環境下(特に高温高湿環境下)であってもトナーの帯電量の低下に起因する画像濃度の低下を抑制できる。更に、低湿環境下(特に低温低湿環境下)であってもトナーの過帯電によるトナー層の形成不良に起因するかぶりの発生を抑制できる。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in image density due to a decrease in charge amount of toner even in a high humidity environment (particularly in a high temperature and high humidity environment). Furthermore, even in a low humidity environment (particularly in a low temperature and low humidity environment), it is possible to suppress the occurrence of fog due to poor toner layer formation due to toner overcharging.
以下、本発明の実施形態を説明する。しかし、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されない。本発明の目的の範囲内で適宜変更を加えて、本発明を実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の要旨は限定されない。 Embodiments of the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to the following embodiments. The present invention can be implemented with appropriate modifications within the scope of the object of the present invention. In addition, about the location where description overlaps, although description may be abbreviate | omitted suitably, the summary of invention is not limited.
以下、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。また、化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。 Hereinafter, a compound and its derivatives may be generically named by adding “system” after the compound name. In addition, when “polymer” is added after the compound name to indicate the polymer name, it means that the repeating unit of the polymer is derived from the compound or a derivative thereof.
以下、平均値は、何ら規定していなければ、個数平均値を意味する。また、粉体(例えば後述する、トナー、トナー粒子、トナー母粒子、第一磁性粉、又は第二磁性粉)に関する評価値(形状又は物性などを示す値)も、何ら規定していなければ、個数平均値を意味する。個数平均値は、相当数の測定対象について測定した値の和を、測定した個数で除算した値である。更に、粉体の粒子径は、何ら規定していなければ、電子顕微鏡を用いて測定された一次粒子の円相当径である。円相当径は、粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径である。 Hereinafter, the average value means a number average value unless otherwise specified. In addition, an evaluation value (a value indicating a shape or physical property) regarding a powder (for example, toner, toner particles, toner base particles, first magnetic powder, or second magnetic powder, which will be described later) is not specified at all. Means the number average value. The number average value is a value obtained by dividing the sum of the values measured for a considerable number of measurement objects by the measured number. Furthermore, the particle diameter of the powder is the equivalent-circle diameter of primary particles measured using an electron microscope unless otherwise specified. The equivalent circle diameter is the diameter of a circle having the same area as the projected area of the particles.
本実施形態は、磁性トナー(以下「トナー」と記載する場合がある)の製造方法に関する。本実施形態の製造方法は、第一磁性粉と結着樹脂とを含有する一次粉砕物に、第二磁性粉を添加して二次粉砕することにより、トナー粒子を得る工程を含む。 The present embodiment relates to a method of manufacturing a magnetic toner (hereinafter sometimes referred to as “toner”). The production method of the present embodiment includes a step of obtaining toner particles by adding the second magnetic powder to the primary pulverized product containing the first magnetic powder and the binder resin and performing secondary pulverization.
トナー粒子に含有される磁性粉のうち、トナー粒子の表面部分に存在する磁性粉が、トナーの帯電量に影響を与え易い。そのため、トナーの帯電量を制御するためには、例えば、トナー粒子の表面部分に存在する磁性粉の量及び種類を制御することが有効と考えられる。本実施形態の製造方法では、第一磁性粉を有する一次粉砕物に、第二磁性粉を添加して二次粉砕する。これにより、トナー粒子の中心部分に第一磁性粉を含有させ、トナー粒子の表面部分に第二磁性粉を含有させることができると考えられる。これにより、トナー粒子における磁性粉の添加量を一定に保持した場合であっても、トナーの帯電量を制御し易くなる。 Of the magnetic powder contained in the toner particles, the magnetic powder present on the surface portion of the toner particles tends to affect the charge amount of the toner. Therefore, in order to control the charge amount of the toner, for example, it is considered effective to control the amount and type of the magnetic powder present on the surface portion of the toner particles. In the manufacturing method of the present embodiment, the second magnetic powder is added to the primary pulverized product having the first magnetic powder, and the secondary pulverization is performed. Thereby, it is considered that the first magnetic powder can be contained in the central part of the toner particles, and the second magnetic powder can be contained in the surface part of the toner particles. This makes it easy to control the charge amount of the toner even when the amount of magnetic powder added to the toner particles is kept constant.
例えば、低湿環境下(特に、低温低湿環境下)では、トナーが過帯電し易い。一方、高湿環境下(特に高温高湿環境下)では、トナーの帯電量が低下し易い。そこで、本実施形態の製造方法を用いて、トナー粒子の表面部分に存在する磁性粉の量及び種類を制御することにより、トナー粒子の表面部分の導電性を制御する(例えば、電荷を抜け易くする)ことができると考えられる。これにより、低湿環境下であってもトナーの過帯電が抑制される傾向にある。その結果、トナーの過帯電により引き起こされる、現像スリーブ上でのトナー層の形成不良に起因するかぶりの発生を抑制できると考えられる。併せて、トナー粒子の中心部分に存在する磁性粉の量及び種類を制御することにより、トナー粒子の中心部分の導電性を制御する(例えば、電荷を抜け難くする)ことができると考えられる。これにより、高湿環境下であってもトナーの帯電量が保持される傾向にある。その結果、トナーの帯電量の低下に起因する画像濃度の低下を抑制できると考えられる。 For example, the toner is easily overcharged in a low humidity environment (particularly in a low temperature and low humidity environment). On the other hand, in a high humidity environment (particularly in a high temperature and high humidity environment), the charge amount of the toner tends to decrease. Therefore, by using the manufacturing method of the present embodiment, the amount and type of magnetic powder present on the surface portion of the toner particle is controlled to control the conductivity of the surface portion of the toner particle (for example, the charge can be easily removed). Can be considered). As a result, toner overcharge tends to be suppressed even in a low humidity environment. As a result, it is considered that occurrence of fog caused by toner layer formation failure on the developing sleeve caused by overcharging of the toner can be suppressed. At the same time, it is considered that the conductivity of the central part of the toner particles can be controlled (for example, it is difficult to remove the charge) by controlling the amount and type of the magnetic powder present in the central part of the toner particles. As a result, the toner charge amount tends to be maintained even in a high humidity environment. As a result, it is considered that a decrease in image density due to a decrease in the charge amount of the toner can be suppressed.
また、本実施形態の製造方法では、既に述べたように、一次粉砕物に第二磁性粉を添加して二次粉砕する。これにより、剪断力が一次粉砕物と第二磁性粉とにかけられる。その結果、第二磁性粉が一次粉砕物に埋没し、固定され易くなる。これにより、第二磁性粉が一次粉砕物から脱離し難くなり、トナーの帯電量が安定し易くなる。 Moreover, in the manufacturing method of this embodiment, as already stated, the second magnetic powder is added to the primary pulverized product and the secondary pulverization is performed. Thereby, a shear force is applied to the primary pulverized product and the second magnetic powder. As a result, the second magnetic powder is buried in the primary pulverized product and is easily fixed. This makes it difficult for the second magnetic powder to be detached from the primary pulverized product, and the charge amount of the toner is easily stabilized.
本実施形態の方法により製造されるトナーは、トナー粒子を複数含む。以下、トナー粒子を説明する。 The toner manufactured by the method of this embodiment includes a plurality of toner particles. Hereinafter, the toner particles will be described.
<1.トナー粒子>
トナー粒子は、第一磁性粉と、第二磁性粉と、結着樹脂とを含有する。トナー粒子は、必要に応じて、着色剤、電荷制御剤、及び/又は離型剤を含有してもよい。また、トナー粒子の表面には、必要に応じて、外添剤を付着させてもよい。以下、外添剤を付着させる前のトナー粒子をトナー母粒子と記載する場合がある。以下、トナー母粒子に含有される第一磁性粉、第二磁性粉、及び結着樹脂を説明する。また、トナー母粒子に含有されてもよい着色剤、電荷制御剤、及び離型剤を説明する。更に、外添剤を説明する。
<1. Toner particles>
The toner particles contain a first magnetic powder, a second magnetic powder, and a binder resin. The toner particles may contain a colorant, a charge control agent, and / or a release agent as necessary. Further, an external additive may be attached to the surface of the toner particles as necessary. Hereinafter, the toner particles before attaching the external additive may be referred to as toner mother particles. Hereinafter, the first magnetic powder, the second magnetic powder, and the binder resin contained in the toner base particles will be described. The colorant, charge control agent, and release agent that may be contained in the toner base particles will be described. Further, the external additive will be described.
<1−1.第一及び第二磁性粉>
第一磁性粉、及び第二磁性粉は、トナーに使用できる限り、特に限定されない。第一磁性粉、及び第二磁性粉の例としては、強磁性金属、複数種の強磁性金属の合金、強磁性金属を主成分とした磁性粉、コバルト又はニッケルを酸化鉄にドーピングした磁性粉、強磁性金属元素を含まないが熱処理により強磁性を示すようになる合金、又は二酸化クロムが挙げられる。強磁性金属の例としては、鉄、コバルト、又はニッケルが挙げられる。鉄は、酸化鉄(例えば、マグネタイト、又はフェライト)の形態で使用されてもよい。第一磁性粉には、これらの磁性粉の1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。また、第二磁性粉にも、これらの磁性粉の1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。トナー粒子の帯電量を調整し易いことから、第一磁性粉、及び第二磁性粉としては、マグネタイトが好ましい。
<1-1. First and second magnetic powder>
The first magnetic powder and the second magnetic powder are not particularly limited as long as they can be used for toner. Examples of the first magnetic powder and the second magnetic powder include a ferromagnetic metal, an alloy of a plurality of types of ferromagnetic metals, a magnetic powder mainly composed of a ferromagnetic metal, and a magnetic powder obtained by doping cobalt oxide or nickel into iron oxide. An alloy that does not contain a ferromagnetic metal element but becomes ferromagnetic by heat treatment, or chromium dioxide. Examples of ferromagnetic metals include iron, cobalt, or nickel. Iron may be used in the form of iron oxide (eg, magnetite or ferrite). One kind of these magnetic powders may be used alone or in combination of two or more kinds for the first magnetic powder. In addition, one kind of these magnetic powders may be used alone or in combination of two or more kinds for the second magnetic powder. Magnetite is preferable as the first magnetic powder and the second magnetic powder because the charge amount of the toner particles can be easily adjusted.
第一磁性粉は、第二磁性粉と同一であってもよい。本実施形態の製造方法では、第一磁性粉を有する一次粉砕物に、第二磁性粉を添加して二次粉砕する。これにより、第一磁性粉と第二磁性粉とが同一の種類であっても、トナー粒子の中心部分に存在する第一磁性粉の量を、トナー粒子の表面部分に存在する第二磁性粉の量とは異なる量に設定し易くなる。その結果、トナー粒子の中心部分の導電性と表面部分の導電性とを変更させ易くなる。その結果、低湿環境下であってもトナーの過帯電を抑制し易くなり、高湿環境下であってもトナーの帯電量を保持し易くなる。 The first magnetic powder may be the same as the second magnetic powder. In the manufacturing method of the present embodiment, the second magnetic powder is added to the primary pulverized product having the first magnetic powder, and the secondary pulverization is performed. Thus, even if the first magnetic powder and the second magnetic powder are of the same type, the amount of the first magnetic powder present in the central part of the toner particles is reduced to the second magnetic powder present in the surface part of the toner particles. It becomes easy to set the amount different from the amount. As a result, it becomes easy to change the conductivity of the central portion of the toner particles and the conductivity of the surface portion. As a result, it is easy to suppress overcharging of the toner even in a low humidity environment, and it is easy to maintain the charge amount of the toner even in a high humidity environment.
或いは、第一磁性粉は、第二磁性粉と異なっていてもよい。第一磁性粉は、第二磁性粉と異なっていることが好ましい。トナー粒子の中心部分に存在する第一磁性粉として、トナー粒子の表面部分に存在する第二磁性粉とは異なる種類の磁性粉を使用することにより、トナー粒子の中心部分の導電性と表面部分の導電性とを変更させ易くなる。その結果、トナーの帯電量を一層制御し易くなる。その結果、低湿環境下であってもトナーの過帯電を抑制し易くなり、高湿環境下であってもトナーの帯電量を保持し易くなる。 Alternatively, the first magnetic powder may be different from the second magnetic powder. The first magnetic powder is preferably different from the second magnetic powder. By using a different kind of magnetic powder than the second magnetic powder present on the surface portion of the toner particle as the first magnetic powder present on the central portion of the toner particle, the conductivity and surface portion of the central portion of the toner particle It becomes easy to change the conductivity. As a result, it becomes easier to control the charge amount of the toner. As a result, it is easy to suppress overcharging of the toner even in a low humidity environment, and it is easy to maintain the charge amount of the toner even in a high humidity environment.
第一磁性粉は、例えば、形状、アスペクト比、体積固有抵抗値、材料、残留磁化、飽和磁化、BET比表面積、及びかさ密度のうちの1種以上の点で、第二磁性粉と異なっていてもよい。 The first magnetic powder is different from the second magnetic powder in, for example, one or more of shape, aspect ratio, volume resistivity, material, remanent magnetization, saturation magnetization, BET specific surface area, and bulk density. May be.
(形状)
第一磁性粉の形状は、第二磁性粉の形状と異なることが好ましい。第一磁性粉及び第二磁性粉の形状の例としては、針状、球状、又は多面体状が挙げられる。多面体状の例としては、八面体状が挙げられ、具体的には、8個の三角形で囲まれた凸多面体である八面体状が挙げられる。多面体状の別の例としては、六面体状が挙げられ、具体的には、6個の四角形で囲まれた凸多面体である六面体状が挙げられる。形状が多面体である場合、多面体は、多面体の各頂点及び各辺が曲面状であるとともに、多面体の投影像の外周部に直線とみなせる部分が存在する形状であってもよい。
(shape)
The shape of the first magnetic powder is preferably different from the shape of the second magnetic powder. Examples of the shape of the first magnetic powder and the second magnetic powder include a needle shape, a spherical shape, and a polyhedral shape. An example of the polyhedron shape is an octahedron shape, and specifically, an octahedron shape that is a convex polyhedron surrounded by eight triangles. Another example of the polyhedron shape is a hexahedron shape, and specifically, a hexahedron shape that is a convex polyhedron surrounded by six squares. When the shape is a polyhedron, the polyhedron may have a shape in which each vertex and each side of the polyhedron are curved and a portion that can be regarded as a straight line exists in the outer periphery of the projected image of the polyhedron.
第一磁性粉が針状であり、第二磁性粉が球状又は多面体状であることがより好ましい。或いは、第一磁性粉が球状又は多面体状であり、第二磁性粉が針状であることがより好ましい。 More preferably, the first magnetic powder is acicular and the second magnetic powder is spherical or polyhedral. Alternatively, it is more preferable that the first magnetic powder is spherical or polyhedral, and the second magnetic powder is needle-shaped.
針状の磁性粉は電荷を放出し易いため、このような磁性粉を備えるトナー粒子は過帯電し難い。一方、球状又は多面体状の磁性粉は電荷を保持し易いため、このような磁性粉を備えるトナー粒子は帯電量が低下し難い。そのため、第一磁性粉、及び第二磁性粉のうちの一方が針状であり、他方が球状又は多面体状であることによって、トナー粒子の帯電量のバランスを向上させ易くなる。 Since acicular magnetic powder easily releases electric charge, toner particles including such magnetic powder are difficult to overcharge. On the other hand, since spherical or polyhedral magnetic powder easily retains electric charge, toner particles including such magnetic powder are less likely to have a reduced charge amount. Therefore, when one of the first magnetic powder and the second magnetic powder is needle-shaped and the other is spherical or polyhedral, it becomes easy to improve the balance of the charge amount of the toner particles.
なかでも、第一磁性粉が針状であり、第二磁性粉が球状又は多面体状であることがより好ましい。 Among these, it is more preferable that the first magnetic powder is needle-shaped and the second magnetic powder is spherical or polyhedral.
以下、第一磁性粉及び第二磁性粉を製造する方法の一例を説明する。なお、第一磁性粉及び第二磁性粉の製造方法は、必要に応じて適宜改変して実施することができる。また、必要のない操作は、適宜割愛してもよい。 Hereinafter, an example of a method for producing the first magnetic powder and the second magnetic powder will be described. In addition, the manufacturing method of a 1st magnetic powder and a 2nd magnetic powder can be suitably changed and implemented as needed. Further, unnecessary operations may be omitted as appropriate.
先ず、硫酸第一鉄と水酸化ナトリウム水溶液とを混合して、混合液を得る。混合液の温度を上昇させ、水酸化鉄(Fe(OH)2)を含む第一鉄塩水溶液を得る。得られた第一鉄塩水溶液のpHを調整する。pH調整後の第一鉄塩水溶液に、空気を所定時間通気させることにより、水酸化鉄の酸化反応を行う。これにより、磁性粉(マグネタイト)を得る。得られた磁性粉を水で洗浄し、ろ過した後、乾操させる。乾燥させた磁性粉を粉砕することにより、所望の形状の磁性粉(マグネタイト)が得られる。 First, ferrous sulfate and sodium hydroxide aqueous solution are mixed to obtain a mixed solution. The temperature of the mixed solution is raised to obtain an aqueous ferrous salt solution containing iron hydroxide (Fe (OH) 2 ). The pH of the obtained ferrous salt aqueous solution is adjusted. By passing air through the ferrous salt aqueous solution after pH adjustment for a predetermined time, an oxidation reaction of iron hydroxide is performed. Thereby, magnetic powder (magnetite) is obtained. The obtained magnetic powder is washed with water, filtered, and then dried. By pulverizing the dried magnetic powder, a magnetic powder (magnetite) having a desired shape can be obtained.
上記の製造方法において、例えば、第一鉄塩水溶液のpH及び酸化反応の時間(空気を通気させる時間)を変更することにより、第一磁性粉及び第二磁性粉の形状が変更される。例えば、第一鉄塩水溶液のpHを12.5に調整し、220分間酸化反応を行うことにより、八面体状の磁性粉が得られる。例えば、第一鉄塩水溶液のpHを6.8に調整して180分間酸化反応を行い、続いて第一鉄塩水溶液のpHを12.0に調整して60分間酸化反応を行うことにより、球状の磁性粉が得られる。例えば、第一鉄塩水溶液のpHを6.8に調整して120分間酸化反応を行い、続いて第一鉄塩水溶液のpHを3.8に調整して60分間酸化反応を行うことにより、針状の磁性粉が得られる。 In the above manufacturing method, for example, the shape of the first magnetic powder and the second magnetic powder is changed by changing the pH of the ferrous salt aqueous solution and the time of the oxidation reaction (time for aeration of air). For example, by adjusting the pH of the ferrous salt aqueous solution to 12.5 and performing an oxidation reaction for 220 minutes, octahedral magnetic powder can be obtained. For example, by adjusting the pH of the aqueous ferrous salt solution to 6.8 and performing an oxidation reaction for 180 minutes, and subsequently adjusting the pH of the aqueous ferrous salt solution to 12.0 and performing the oxidation reaction for 60 minutes, A spherical magnetic powder is obtained. For example, by adjusting the pH of the ferrous salt aqueous solution to 6.8 and performing an oxidation reaction for 120 minutes, and subsequently adjusting the pH of the ferrous salt aqueous solution to 3.8 and performing the oxidation reaction for 60 minutes, Acicular magnetic powder is obtained.
得られた第一磁性粉、及び第二磁性粉の形状は、例えば、走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製「JSM−7500F」)により倍率50000倍で観察される。 The shapes of the obtained first magnetic powder and second magnetic powder are observed at a magnification of 50000 with a scanning electron microscope (“JSM-7500F” manufactured by JEOL Ltd.), for example.
(アスペクト比)
第一磁性粉のアスペクト比(個数平均長軸径/個数平均短軸径)は、第二磁性粉のアスペクト比と異なることが好ましい。第一磁性粉のアスペクト比は3.0以上であり、第二磁性粉のアスペクト比は3.0未満であることがより好ましい。或いは、第一磁性粉のアスペクト比は3.0未満であり、第二磁性粉のアスペクト比は3.0以上であることがより好ましい。
(aspect ratio)
The aspect ratio (number average major axis diameter / number average minor axis diameter) of the first magnetic powder is preferably different from the aspect ratio of the second magnetic powder. More preferably, the aspect ratio of the first magnetic powder is 3.0 or more, and the aspect ratio of the second magnetic powder is less than 3.0. Alternatively, the aspect ratio of the first magnetic powder is less than 3.0, and the aspect ratio of the second magnetic powder is more preferably 3.0 or more.
なお、針状磁性粉のアスペクト比は、例えば、3.0以上である。球状又は多面体状の磁性粉のアスペクト比は、例えば、3.0未満である。 The aspect ratio of the acicular magnetic powder is, for example, 3.0 or more. The aspect ratio of the spherical or polyhedral magnetic powder is, for example, less than 3.0.
3.0以上のアスペクト比を有する磁性粉は電荷を放出し易いため、このような磁性粉を備えるトナー粒子は過帯電し難い。一方、3.0未満のアスペクト比を有する磁性粉を備えるトナー粒子は電荷を保持し易いため、このような磁性粉を備えるトナー粒子は帯電量が低下し難い。そのため、第一磁性粉、及び第二磁性粉のうちの一方が3.0以上のアスペクト比を有する磁性粉であり、他方が3.0未満のアスペクト比を有する磁性粉であることによって、トナー粒子の帯電量のバランスを向上させ易くなる。 Since magnetic powder having an aspect ratio of 3.0 or more easily releases electric charge, toner particles including such magnetic powder are difficult to be overcharged. On the other hand, since toner particles including magnetic powder having an aspect ratio of less than 3.0 easily retain charge, toner particles including such magnetic powder are less likely to have a reduced charge amount. Therefore, one of the first magnetic powder and the second magnetic powder is a magnetic powder having an aspect ratio of 3.0 or more, and the other is a magnetic powder having an aspect ratio of less than 3.0. It becomes easy to improve the balance of the charge amount of the particles.
なかでも、第一磁性粉が3.0以上のアスペクト比を有する磁性粉であり、第二磁性粉が3.0未満のアスペクト比を有する磁性粉であることがより好ましい。 Especially, it is more preferable that the first magnetic powder is a magnetic powder having an aspect ratio of 3.0 or more, and the second magnetic powder is a magnetic powder having an aspect ratio of less than 3.0.
第一磁性粉、及び第二磁性粉のアスペクト比は、例えば、以下のようにして測定される。走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製「JSM−7500F」)を用いて所定の倍率(例えば、5万倍)で撮影し、無作為に選択された100個の試料(第一磁性粉又は第二磁性粉)の画像を得る。続けて、得られた画像を、画像解析ソフトウェアを用いて解析して、100個の試料の各々について、長軸径及び短軸径を測定する。続けて、測定された全ての長軸径の和と、測定された全ての短軸径の和とをそれぞれ、測定された試料の個数(100個)で除算する。これにより、試料の個数平均長軸径及び個数平均短軸径が得られる。また、個数平均長軸径を個数平均短軸径で除算することで、第一磁性粉、及び第二磁性粉のアスペクト比(個数平均長軸径/個数平均短軸径)が求められる。 The aspect ratio of the first magnetic powder and the second magnetic powder is measured, for example, as follows. 100 samples (first magnetic powder or first sample) selected at random using a scanning electron microscope (“JSM-7500F” manufactured by JEOL Ltd.) at a predetermined magnification (for example, 50,000 times). An image of the two magnetic powder) is obtained. Subsequently, the obtained image is analyzed using image analysis software, and the major axis diameter and the minor axis diameter are measured for each of the 100 samples. Subsequently, the sum of all measured major axis diameters and the sum of all measured minor axis diameters are each divided by the number of measured samples (100). Thereby, the number average major axis diameter and the number average minor axis diameter of the sample are obtained. Moreover, the aspect ratio (number average major axis diameter / number average minor axis diameter) of the first magnetic powder and the second magnetic powder is determined by dividing the number average major axis diameter by the number average minor axis diameter.
(体積固有抵抗値)
第一磁性粉の体積固有抵抗は、第二磁性粉の体積固有抵抗値と異なることが好ましい。第一磁性粉の体積固有抵抗値は1×103Ω・cm以上であり、第二磁性粉の体積固有抵抗値は1×103Ω・cm未満であることがより好ましい。或いは、第一磁性粉の体積固有抵抗値は1×103Ω・cm未満であり、第二磁性粉の体積固有抵抗値は1×103Ω・cm以上であることがより好ましい。
(Volume resistivity)
The volume resistivity of the first magnetic powder is preferably different from the volume resistivity value of the second magnetic powder. More preferably, the volume resistivity of the first magnetic powder is 1 × 10 3 Ω · cm or more, and the volume resistivity of the second magnetic powder is less than 1 × 10 3 Ω · cm. Alternatively, the volume resistivity of the first magnetic powder is less than 1 × 10 3 Ω · cm, and the volume resistivity of the second magnetic powder is more preferably 1 × 10 3 Ω · cm or more.
以下、体積固有抵抗値の異なる磁性粉の製造方法の一例を説明する。磁性粉の粒子を、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、マンガン(Mn)、亜鉛(Zn)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、チタニウム(Ti)、及びケイ素(Si)からなる群から選択される1種以上の金属を含む化合物で被覆する。磁性粉を被覆するための化合物に含まれる金属の種類及び添加量を調整することにより、磁性粉の体積固有抵抗値が調整される。 Hereinafter, an example of a method for producing magnetic powder having different volume specific resistance values will be described. Magnetic powder particles from the group consisting of aluminum (Al), magnesium (Mg), manganese (Mn), zinc (Zn), nickel (Ni), copper (Cu), titanium (Ti), and silicon (Si) Coat with a compound containing one or more selected metals. By adjusting the type and amount of metal contained in the compound for coating the magnetic powder, the volume resistivity value of the magnetic powder is adjusted.
例えば、磁性粉を被覆するための化合物に含まれる金属がアルミニウムである場合、磁性粉は以下のように製造される。具体的には、磁性粉のスラリーを加熱する。加熱した磁性粉のスラリーに、水酸化ナトリウム溶液を添加する。これにより、スラリーのpHを塩基性側に(例えば、8.5に)調整する。pHを調製した後、硫酸アルミニウム水溶液をスラリーに添加する。硫酸アルミニウム水溶液の添加と同時に、水酸化ナトリウム水溶液もスラリーに添加して、スラリーを含む水溶液のpHを保持する。次いで、得られた液を熟成させる。次いで、熟成させた液に希硫酸を添加して、液のpHを中性(例えば、7.0)に調整する。次いで、液を、ろ過し、水で洗浄し、乾燥させる。これにより、体積固有抵抗値が調整された磁性粉(アルミニウムで表面処理された磁性粉)が得られる。 For example, when the metal contained in the compound for coating the magnetic powder is aluminum, the magnetic powder is produced as follows. Specifically, the magnetic powder slurry is heated. A sodium hydroxide solution is added to the heated magnetic powder slurry. Thereby, the pH of the slurry is adjusted to the basic side (for example, to 8.5). After adjusting the pH, an aqueous aluminum sulfate solution is added to the slurry. Simultaneously with the addition of the aqueous aluminum sulfate solution, the aqueous sodium hydroxide solution is also added to the slurry to maintain the pH of the aqueous solution containing the slurry. Next, the obtained liquid is aged. Next, dilute sulfuric acid is added to the aged liquid to adjust the pH of the liquid to neutral (for example, 7.0). The liquid is then filtered, washed with water and dried. Thereby, the magnetic powder (magnetic powder surface-treated with aluminum) whose volume specific resistance value was adjusted is obtained.
第一磁性粉及び第二磁性粉の体積固有抵抗値は、例えば、以下のようにして測定される。電気抵抗計(株式会社アドバンテスト製「R6561」)の測定セルに、5gの試料(第一磁性粉又は第二磁性粉)を入れて、試料に1kgの荷重をかける。続けて、試料に電気抵抗計の電極をつなぐ。続けて、電極にDC電圧10Vを印加して、試料の電気抵抗を測定する。測定は、温度20℃、湿度50%RHの環境下で行う。そして、測定された電気抵抗の値と、電気抵抗測定時における試料の寸法とに基づいて、試料の体積固有抵抗値を求める。なお、体積固有抵抗値は、式「体積固有抵抗値=電気抵抗値×電流路の断面積/電流路の長さ」で表される。 The volume specific resistance values of the first magnetic powder and the second magnetic powder are measured, for example, as follows. A 5 g sample (first magnetic powder or second magnetic powder) is put in a measurement cell of an electric resistance meter (“R6561” manufactured by Advantest Corporation), and a load of 1 kg is applied to the sample. Subsequently, the electrode of the electric resistance meter is connected to the sample. Subsequently, a DC voltage of 10 V is applied to the electrode, and the electrical resistance of the sample is measured. The measurement is performed in an environment of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 50% RH. Then, based on the measured value of electric resistance and the size of the sample at the time of measuring electric resistance, the volume specific resistance value of the sample is obtained. The volume specific resistance value is represented by the expression “volume specific resistance value = electric resistance value × current path cross-sectional area / current path length”.
ここで、第一磁性粉及び第二磁性粉には、第一磁性粉の結着樹脂への分散性、及び第一磁性粉及び第二磁性粉の耐久性を向上させる観点から、表面処理が行われてもよい。第一磁性粉及び第二磁性粉を表面処理する場合、表面処理剤の例としては、カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、両性界面活性剤、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、フェノール系樹脂、エポキシ樹脂、シアネート系樹脂、又はウレタン樹脂が挙げられる。表面処理剤は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Here, the first magnetic powder and the second magnetic powder are subjected to surface treatment from the viewpoint of improving the dispersibility of the first magnetic powder in the binder resin and the durability of the first magnetic powder and the second magnetic powder. It may be done. When surface-treating the first magnetic powder and the second magnetic powder, examples of the surface treatment agent include a cationic surfactant, an anionic surfactant, an amphoteric surfactant, a silane coupling agent, a titanium coupling agent, and an aluminum cup. Examples thereof include a ring agent, a phenol resin, an epoxy resin, a cyanate resin, and a urethane resin. You may use a surface treating agent individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
第一磁性粉及び第二磁性粉を表面処理する場合、表面処理剤の使用量は、第一磁性粉100質量部又は第二磁性粉100質量部に対して、0.1質量部以上100質量部以下であることが好ましく、0.5質量部以上20質量部以下であることがより好ましく、1.0質量部以上10質量部以下であることが特に好ましい。 When surface-treating the first magnetic powder and the second magnetic powder, the amount of the surface treatment agent used is 0.1 parts by mass or more and 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the first magnetic powder or 100 parts by mass of the second magnetic powder. It is preferably no greater than 0.5 parts by mass, more preferably no greater than 0.5 parts by mass and no greater than 20 parts by mass, and particularly preferably no less than 1.0 parts by mass and no greater than 10 parts by mass.
第一磁性粉及び第二磁性粉の個数平均粒子径は各々、0.1μm以上1.0μm以下であることが好ましく、0.1μm以上0.5μm以下であることがより好ましい。このような範囲内の粒子径を有する第一磁性粉を用いる場合、結着樹脂中に第一磁性粉を均一に分散させ易い。また、このような範囲内の粒子径を有する第二磁性粉を用いる場合、第一粉砕物に第二磁性粉を埋没させ易い。第一磁性粉及び第二磁性粉の個数平均粒子径は、例えば、透過型電子顕微鏡により倍率1万倍で撮影した画像を、更に4倍に拡大した画像を用いて測定される。 The number average particle diameters of the first magnetic powder and the second magnetic powder are each preferably 0.1 μm or more and 1.0 μm or less, and more preferably 0.1 μm or more and 0.5 μm or less. When the first magnetic powder having a particle diameter in such a range is used, it is easy to uniformly disperse the first magnetic powder in the binder resin. Moreover, when using the 2nd magnetic powder which has a particle diameter in such a range, it is easy to embed the 2nd magnetic powder in the 1st ground material. The number average particle diameter of the first magnetic powder and the second magnetic powder is measured using, for example, an image obtained by further enlarging the image taken at a magnification of 10,000 times with a transmission electron microscope four times.
第一磁性粉及び第二磁性粉の合計添加量は、トナー母粒子100質量部に対して、30質量部以上60質量部以下であることが好ましく、35質量部以上45質量部以下であることがより好ましい。第一磁性粉及び第二磁性粉の合計添加量が過少であると、現像スリーブ上でのトナー層の形成不良に起因するかぶりが形成画像に発生し易い。一方、第一磁性粉及び第二磁性粉の合計添加量が過多であると、形成画像の画像濃度が低下し易い。 The total addition amount of the first magnetic powder and the second magnetic powder is preferably 30 parts by mass or more and 60 parts by mass or less, and 35 parts by mass or more and 45 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner base particles. Is more preferable. If the total amount of the first magnetic powder and the second magnetic powder is too small, fog due to poor formation of the toner layer on the developing sleeve tends to occur in the formed image. On the other hand, if the total addition amount of the first magnetic powder and the second magnetic powder is excessive, the image density of the formed image tends to be lowered.
第二磁性粉の含有量は、第一磁性粉30質量部に対して、30質量部より少ないことが好ましく、1質量部以上25質量部以下であることがより好ましく、5質量部以上15質量部以下であることが特に好ましい。第二磁性粉の含有量が第一磁性粉の含有量よりも少ないと、形成されるトナー粒子が割れ難くなる。また、第二磁性粉の含有量がこのような範囲内であると、トナー粒子の帯電量のバランスを向上させ難い。 The content of the second magnetic powder is preferably less than 30 parts by mass with respect to 30 parts by mass of the first magnetic powder, more preferably 1 part by mass to 25 parts by mass, and more preferably 5 parts by mass to 15 parts by mass. It is particularly preferred that the amount is not more than parts. When the content of the second magnetic powder is less than the content of the first magnetic powder, the formed toner particles are difficult to break. Further, when the content of the second magnetic powder is within such a range, it is difficult to improve the balance of the charge amount of the toner particles.
なお、トナー粒子は、第一磁性粉及び第二磁性粉以外の別の磁性粉を更に含有してもよい。トナー粒子が別の磁性粉を含有する場合、別の磁性粉は、公知の磁性粉から適宜選択される。 The toner particles may further contain another magnetic powder other than the first magnetic powder and the second magnetic powder. When the toner particles contain another magnetic powder, the other magnetic powder is appropriately selected from known magnetic powders.
<1−2.結着樹脂>
結着樹脂は、トナーに用いられる結着樹脂である限り、特に限定されない。結着樹脂としては、トナーの定着性を向上させるという観点から、熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂の例としては、アクリル酸系樹脂、スチレンアクリル酸系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、又はビニルアルコール系樹脂が挙げられる。これらの樹脂の中でも、トナー粒子中の分散性、トナーの帯電性、及び記録媒体に対するトナーの定着性の観点から、スチレンアクリル酸系樹脂、又はポリエステル樹脂が好ましい。以下、スチレンアクリル酸系樹脂、及びポリエステル樹脂について説明する。
<1-2. Binder resin>
The binder resin is not particularly limited as long as it is a binder resin used for toner. As the binder resin, a thermoplastic resin is preferable from the viewpoint of improving the fixing property of the toner. Examples of the thermoplastic resin include acrylic acid resin, styrene acrylic acid resin, polyester resin, polyamide resin, urethane resin, or vinyl alcohol resin. Among these resins, a styrene acrylic resin or a polyester resin is preferable from the viewpoints of dispersibility in toner particles, toner chargeability, and toner fixability to a recording medium. Hereinafter, the styrene acrylic acid resin and the polyester resin will be described.
スチレンアクリル酸系樹脂は、スチレン系単量体とアクリル酸系単量体との共重合体である。スチレン系単量体の例としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、α−クロロスチレン、o−クロロスチレン、m−クロロスチレン、p−クロロスチレン、又はp−エチルスチレンが挙げられる。アクリル酸系単量体の例としては、アクリル酸アルキルエステル、又はメタクリル酸アルキルエステルが挙げられる。アクリル酸アルキルエステルの例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸iso−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸iso−ブチル、又はアクリル酸2−エチルヘキシルが挙げられる。メタクリル酸アルキルエステルの例としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸iso−プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸iso−ブチル、又はメタクリル酸2−エチルヘキシルが挙げられる。 The styrene acrylic acid resin is a copolymer of a styrene monomer and an acrylic acid monomer. Examples of the styrene monomer include styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, α-chlorostyrene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene, or p-ethylstyrene. Examples of acrylic monomers include acrylic acid alkyl esters or methacrylic acid alkyl esters. Examples of alkyl acrylate esters include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, iso-propyl acrylate, n-butyl acrylate, iso-butyl acrylate, or 2-ethylhexyl acrylate. . Examples of alkyl methacrylates include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, iso-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, iso-butyl methacrylate, or 2-ethylhexyl methacrylate. .
ポリエステル樹脂は、例えばアルコールとカルボン酸とを縮重合又は共縮重合させることで得られる。 The polyester resin can be obtained by, for example, condensation polymerization or co-condensation polymerization of alcohol and carboxylic acid.
ポリエステル樹脂を合成する際に用いられるアルコールの例としては、2価アルコール、又は3価以上のアルコールが挙げられる。 Examples of the alcohol used when synthesizing the polyester resin include dihydric alcohols and trihydric or higher alcohols.
2価アルコールの例としては、ジオール類、又はビスフェノール類が挙げられる。ジオール類の例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、又はポリテトラメチレングリコールが挙げられる。ビスフェノール類の例としては、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ポリオキシエチレンビスフェノールAエーテル、又はポリオキシプロピレンビスフェノールAエーテルが挙げられる。 Examples of the dihydric alcohol include diols or bisphenols. Examples of diols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, 1, Examples include 5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, or polytetramethylene glycol. Examples of bisphenols include bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, polyoxyethylene bisphenol A ether, or polyoxypropylene bisphenol A ether.
3価以上のアルコールの例としては、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、又は1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼンが挙げられる。 Examples of trihydric or higher alcohols include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, diglycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, or 1,3,5-trihydroxy Mention may be made of methylbenzene.
ポリエステル樹脂を合成する際に用いられるカルボン酸の例としては、2価カルボン酸、又は3価以上のカルボン酸が挙げられる。 Examples of the carboxylic acid used when synthesizing the polyester resin include a divalent carboxylic acid or a trivalent or higher carboxylic acid.
2価カルボン酸の例としては、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、マロン酸、コハク酸、アルキルコハク酸、又はアルケニルコハク酸が挙げられる。アルキルコハク酸の例としては、n−ブチルコハク酸、イソブチルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、又はイソドデシルコハク酸が挙げられる。アルケニルコハク酸の例としては、n−ブテニルコハク酸、イソブテニルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、又はイソドデセニルコハク酸が挙げられる。 Examples of divalent carboxylic acids include maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, malonic acid, succinic acid. Examples include acids, alkyl succinic acids, or alkenyl succinic acids. Examples of alkyl succinic acids include n-butyl succinic acid, isobutyl succinic acid, n-octyl succinic acid, n-dodecyl succinic acid, or isododecyl succinic acid. Examples of alkenyl succinic acids include n-butenyl succinic acid, isobutenyl succinic acid, n-octenyl succinic acid, n-dodecenyl succinic acid, or isododecenyl succinic acid.
3価以上のカルボン酸の例としては、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、又はエンポール三量体酸が挙げられる。 Examples of trivalent or higher carboxylic acids include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 2,5,7-naphthalene tricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalene tricarboxylic acid, 4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, or empole trimer acid.
アルコール、及びカルボン酸は、各々1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。更に、カルボン酸を、エステル形成性の誘導体に誘導体化して使用してもよい。エステル形成性の誘導体の例としては、酸ハライド、酸無水物、又は低級アルキルエステルが挙げられる。ここで、「低級アルキル」とは、炭素原子数1以上6以下のアルキル基を意味する。 Alcohol and carboxylic acid may be used individually by 1 type, respectively, and may be used in combination of 2 or more type. Furthermore, the carboxylic acid may be derivatized into an ester-forming derivative. Examples of ester-forming derivatives include acid halides, acid anhydrides, or lower alkyl esters. Here, “lower alkyl” means an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
ポリエステル樹脂の酸価は、5mgKOH/g以上30mgKOH/g以下であることが好ましい。ポリエステル樹脂の水酸基価は、15mgKOH/g以上80mgKOH/g以下であることが好ましい。 The acid value of the polyester resin is preferably 5 mgKOH / g or more and 30 mgKOH / g or less. The hydroxyl value of the polyester resin is preferably 15 mgKOH / g or more and 80 mgKOH / g or less.
ポリエステル樹脂の酸価及び水酸基価は、例えば、ポリエステル樹脂を調製する際の、アルコールの使用量とカルボン酸の使用量とをそれぞれ変更することにより調整される。ポリエステル樹脂の分子量を上げると、ポリエステル樹脂の酸価及び水酸基価は低下する傾向がある。ポリエステル樹脂の酸価、及び水酸基価は、例えば、JIS(日本工業規格)K0070−1992に準拠する方法に従って測定される。 The acid value and hydroxyl value of the polyester resin are adjusted, for example, by changing the amount of alcohol used and the amount of carboxylic acid used when preparing the polyester resin. When the molecular weight of the polyester resin is increased, the acid value and hydroxyl value of the polyester resin tend to decrease. The acid value and hydroxyl value of the polyester resin are measured, for example, according to a method based on JIS (Japanese Industrial Standard) K0070-1992.
結着樹脂として熱可塑性樹脂が使用される場合、熱可塑性樹脂の1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。また、熱可塑性樹脂に、架橋剤又は熱硬化性樹脂を添加してもよい。結着樹脂内に部分的に架橋構造を導入すると、トナーの定着性を確保しながら、トナーの保存安定性、トナーの形態保持性、及びトナーの耐久性を向上させ易くなる。 When a thermoplastic resin is used as the binder resin, one type of thermoplastic resin may be used alone, or two or more types may be used in combination. Moreover, you may add a crosslinking agent or a thermosetting resin to a thermoplastic resin. When a crosslinked structure is partially introduced into the binder resin, it is easy to improve the storage stability of the toner, the toner shape retention, and the durability of the toner while ensuring the toner fixability.
熱可塑性樹脂とともに使用できる熱硬化性樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリアルキレンエーテル型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂、又はシアネート系樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂の1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Thermosetting resins that can be used with thermoplastic resins include bisphenol A type epoxy resins, hydrogenated bisphenol A type epoxy resins, novolac type epoxy resins, polyalkylene ether type epoxy resins, cycloaliphatic type epoxy resins, or cyanate type resins. Is preferred. One kind of thermosetting resin may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
結着樹脂のガラス転移点(Tg)は、30℃以上60℃以下であることが好ましい。結着樹脂のガラス転移点は、例えば、以下の方法に従って測定される。 The glass transition point (Tg) of the binder resin is preferably 30 ° C. or higher and 60 ° C. or lower. The glass transition point of the binder resin is measured, for example, according to the following method.
(ガラス転移点測定方法)
示差走査熱量計(DSC)(例えば、セイコーインスツル株式会社製「DSC−6220」)を用いて結着樹脂の吸熱曲線を測定する。結着樹脂(測定試料)10mgをアルミパン中に入れる。リファレンスとして空のアルミパンを使用する。測定温度範囲25℃以上200℃以下、昇温速度10℃/分という条件で、結着樹脂の吸熱曲線を測定する。得られた吸熱曲線(詳しくは、結着樹脂の比熱の変化点)から結着樹脂のガラス転移点を求める。
(Glass transition point measurement method)
The endothermic curve of the binder resin is measured using a differential scanning calorimeter (DSC) (for example, “DSC-6220” manufactured by Seiko Instruments Inc.). 10 mg of binder resin (measurement sample) is placed in an aluminum pan. Use an empty aluminum pan as a reference. The endothermic curve of the binder resin is measured under the conditions of a measurement temperature range of 25 ° C. to 200 ° C. and a temperature increase rate of 10 ° C./min. The glass transition point of the binder resin is determined from the obtained endothermic curve (specifically, the change point of the specific heat of the binder resin).
結着樹脂の軟化点(Tm)は、60℃以上150℃以下であることが好ましい。結着樹脂の軟化点がこのような範囲内になるように、異なる軟化点を有する2種以上の樹脂を組み合わせて用いることもできる。結着樹脂の軟化点は、例えば、以下の方法に従って測定される。 The softening point (Tm) of the binder resin is preferably 60 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. Two or more kinds of resins having different softening points may be used in combination so that the softening point of the binder resin is within such a range. The softening point of the binder resin is measured, for example, according to the following method.
(軟化点測定方法)
結着樹脂(試料)を高化式フローテスター(例えば、株式会社島津製作所製「CFT−500D」)にセットする。ダイス細孔径1mm、プランジャー荷重20kg/cm2、及び昇温速度6℃/分という条件で、1cm3の試料を溶融し流出させる。これにより、温度(℃)/ストローク(mm)に関するS字カーブを得る。得られたS字カーブから、試料の軟化点を読み取る。具体的には、得られたS字カーブに関して、ストロークの最大値をS1とし、低温側のベースラインのストローク値をS2とする。ストロークの値が(S1+S2)/2となる温度を、試料の軟化点とする。これにより、結着樹脂(試料)の軟化点を求める。
(Softening point measurement method)
The binder resin (sample) is set in a Koka flow tester (for example, “CFT-500D” manufactured by Shimadzu Corporation). A sample of 1 cm 3 is melted and discharged under the conditions of a die pore diameter of 1 mm, a plunger load of 20 kg / cm 2 , and a heating rate of 6 ° C./min. Thereby, an S-shaped curve relating to temperature (° C.) / Stroke (mm) is obtained. The softening point of the sample is read from the obtained S-shaped curve. Specifically, with respect to the resulting S-shaped curve, the maximum value of the stroke and S 1, the stroke value of the low-temperature side of the base line and S 2. The temperature at which the stroke value is (S 1 + S 2 ) / 2 is taken as the softening point of the sample. Thereby, the softening point of the binder resin (sample) is obtained.
結着樹脂の質量平均分子量(Mw)は、5000以上100000以下であることが好ましい。結着樹脂の質量平均分子量がこのような範囲内であると、トナーの低温定着性を向上させ易い。 The mass average molecular weight (Mw) of the binder resin is preferably 5000 or more and 100,000 or less. When the weight average molecular weight of the binder resin is within such a range, the low-temperature fixability of the toner is easily improved.
結着樹脂の分子量分布(Mw/Mn)は、10以上50以下であることが好ましい。結着樹脂の分子量分布(Mw/Mn)は、結着樹脂の質量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比率である。結着樹脂の分子量分布がこのような範囲内であると、トナーの低温定着性を向上させ易い。 The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the binder resin is preferably 10 or more and 50 or less. The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the binder resin is the ratio between the mass average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the binder resin. When the molecular weight distribution of the binder resin is within such a range, it is easy to improve the low-temperature fixability of the toner.
結着樹脂の質量平均分子量と数平均分子量とは、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定される。以下、GPCを用いる質量平均分子量と数平均分子量との測定方法の一例を説明する。 The mass average molecular weight and the number average molecular weight of the binder resin are measured using, for example, gel permeation chromatography (GPC). Hereinafter, an example of a method for measuring the mass average molecular weight and the number average molecular weight using GPC will be described.
(GPCを用いる分子量の測定方法)
測定試料(結着樹脂)を、3.0mg/mLの濃度となるようにテトラヒドロフラン(THF)に投入し、1時間静置させてTHF中に溶解させる。得られるTHF溶液を前処理用フィルター(倉敷紡績株式会社製「クロマトディスク 25N」、非水用、膜孔径0.45μm)で濾過して、測定試料の溶液を得る。GPCの測定は、以下に示す装置及び条件で行われる。まず、40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定させる。続けて、40℃になったカラムに、流速1mL/分でTHFを流し、50μL以上200μL以下の測定試料の溶液をカラムに導入する。そして、カラムに導入された測定試料の分子量分布を測定する。
(Measurement method of molecular weight using GPC)
A measurement sample (binder resin) is put into tetrahydrofuran (THF) so as to have a concentration of 3.0 mg / mL, and left to stand for 1 hour to be dissolved in THF. The obtained THF solution is filtered through a pretreatment filter (“Chromatodisc 25N”, Kurashiki Boseki Co., Ltd., non-aqueous, membrane pore size 0.45 μm) to obtain a solution of a measurement sample. The measurement of GPC is performed with the following apparatus and conditions. First, the column is stabilized in a 40 ° C. heat chamber. Subsequently, THF is allowed to flow through the column at 40 ° C. at a flow rate of 1 mL / min, and a solution of a measurement sample of 50 μL or more and 200 μL or less is introduced into the column. Then, the molecular weight distribution of the measurement sample introduced into the column is measured.
GPC測定条件
装置:HLC−8220(東ソー株式会社製)
溶離液:THF(テトラヒドロフラン)
カラム:TSKgel GMHXL(東ソー株式会社製)
カラム本数:2本
検出器:RI
溶出液流速:1mL/分
試料溶液濃度:3.0mg/mL
カラム温度:40℃
試料溶液量:100μL
検量線:標準ポリスチレンを用いて作製された検量線
GPC measurement condition apparatus: HLC-8220 (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: THF (tetrahydrofuran)
Column: TSKgel GMHXL (manufactured by Tosoh Corporation)
Number of columns: 2 Detector: RI
Eluent flow rate: 1 mL / min Sample solution concentration: 3.0 mg / mL
Column temperature: 40 ° C
Sample solution volume: 100 μL
Calibration curve: Calibration curve prepared using standard polystyrene
<1−3.着色剤>
トナーの色は、第一磁性粉及び第二磁性粉により黒色になり易い。そのため、トナーが黒色トナーである場合には、着色剤を用いなくてもよい。着色補強のために、黒色着色剤としてカーボンブラックを使用してもよい。カーボンブラックの例としては、アセチレンブラック、又はアニリンブラックが挙げられる。黒色着色剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して0.1質量部以上10質量部以下であることが好ましい。
<1-3. Colorant>
The toner color tends to become black due to the first magnetic powder and the second magnetic powder. Therefore, when the toner is a black toner, it is not necessary to use a colorant. Carbon black may be used as a black colorant for color reinforcement. Examples of carbon black include acetylene black and aniline black. The content of the black colorant is preferably 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
<1−4.電荷制御剤>
電荷制御剤は、トナーの帯電レベル、及びトナーの帯電立ち上がり特性を向上させる目的で使用される。また、耐久性に優れたトナーを得る目的で使用される。帯電立ち上がり特性は、短時間で所定の帯電レベルに帯電可能か否かの指標である。
<1-4. Charge Control Agent>
The charge control agent is used for the purpose of improving the charge level of the toner and the charge rising characteristics of the toner. Further, it is used for the purpose of obtaining a toner having excellent durability. The charge rising characteristic is an index as to whether or not charging to a predetermined charge level is possible in a short time.
正帯電させたトナーを用いて現像する場合には、正帯電性の電荷制御剤を使用することが好ましい。一方、負帯電させたトナーを用いて現像する場合には、負帯電性の電荷制御剤を使用することが好ましい。ただし、トナーにおいて十分な帯電量が確保される場合には、電荷制御剤を使用しなくてもよい。 When developing with positively charged toner, it is preferable to use a positively chargeable charge control agent. On the other hand, when developing using a negatively charged toner, it is preferable to use a negatively chargeable charge control agent. However, if a sufficient charge amount is secured in the toner, the charge control agent may not be used.
正帯電性の電荷制御剤の例としては、アジン化合物、アジン化合物からなる直接染料、ニグロシン化合物、ニグロシン化合物からなる酸性染料、ナフテン酸又は高級脂肪酸の金属塩類、アルコキシル化アミン、アルキルアミド、又は4級アンモニウム塩が挙げられる。 Examples of positively chargeable charge control agents include azine compounds, direct dyes made from azine compounds, nigrosine compounds, acid dyes made from nigrosine compounds, metal salts of naphthenic acid or higher fatty acids, alkoxylated amines, alkylamides, or 4 A class ammonium salt is mentioned.
アジン化合物の例としては、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,2−オキサジン、1,3−オキサジン、1,4−オキサジン、1,2−チアジン、1,3−チアジン、1,4−チアジン、1,2,3−トリアジン、1,2,4−トリアジン、1,3,5−トリアジン、1,2,4−オキサジアジン、1,3,4−オキサジアジン、1,2,6−オキサジアジン、1,3,4−チアジアジン、1,3,5−チアジアジン、1,2,3,4−テトラジン、1,2,4,5−テトラジン、1,2,3,5−テトラジン、1,2,4,6−オキサトリアジン、1,3,4,5−オキサトリアジン、フタラジン、キナゾリン、又はキノキサリンが挙げられる。 Examples of azine compounds include pyridazine, pyrimidine, pyrazine, 1,2-oxazine, 1,3-oxazine, 1,4-oxazine, 1,2-thiazine, 1,3-thiazine, 1,4-thiazine, 1 , 2,3-triazine, 1,2,4-triazine, 1,3,5-triazine, 1,2,4-oxadiazine, 1,3,4-oxadiazine, 1,2,6-oxadiazine, 1,3 , 4-thiadiazine, 1,3,5-thiadiazine, 1,2,3,4-tetrazine, 1,2,4,5-tetrazine, 1,2,3,5-tetrazine, 1,2,4,6 -Oxatriazine, 1,3,4,5-oxatriazine, phthalazine, quinazoline or quinoxaline.
アジン化合物からなる直接染料の例としては、アジンファストレッドFC、アジンファストレッド12BK、アジンバイオレットBO、アジンブラウン3G、アジンライトブラウンGR、アジンダークグリ−ンBH/C、アジンディ−プブラックEW、又はアジンディープブラック3RLが挙げられる。ニグロシン化合物の例としては、ニグロシン、ニグロシン塩、又はニグロシン誘導体が挙げられる。 Examples of direct dyes composed of azine compounds include azine fast red FC, azine fast red 12BK, azine violet BO, azine brown 3G, azine light brown GR, azine dark green BH / C, azine deep black EW, or Azin Deep Black 3RL is mentioned. Examples of nigrosine compounds include nigrosine, nigrosine salts, or nigrosine derivatives.
ニグロシン化合物からなる酸性染料の例としては、ニグロシンBK、ニグロシンNB、又はニグロシンZが挙げられる。4級アンモニウム塩の例としては、ベンジルデシルヘキシルメチルアンモニウムクロライド、又はデシルトリメチルアンモニウムクロライドが挙げられる。 Examples of acidic dyes composed of a nigrosine compound include nigrosine BK, nigrosine NB, or nigrosine Z. Examples of quaternary ammonium salts include benzyldecylhexylmethylammonium chloride or decyltrimethylammonium chloride.
また、4級アンモニウム塩、カルボン酸塩、又はカルボキシル基を有する樹脂も、正帯電性の電荷制御剤として使用できる。良好なトナーの帯電立ち上がり特性を得るためには、ニグロシン化合物が特に好ましい。電荷制御剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上の電荷制御剤を併用してもよい。 Further, a resin having a quaternary ammonium salt, a carboxylate, or a carboxyl group can also be used as a positively chargeable charge control agent. A nigrosine compound is particularly preferred in order to obtain good toner charge rise characteristics. One charge control agent may be used alone, or two or more charge control agents may be used in combination.
<1−5.離型剤>
離型剤は、例えばトナーの定着性及び耐オフセット性を向上させる目的で使用される。トナーの定着性及び耐オフセット性を向上させるためには、離型剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上30質量部以下であることが好ましく、5質量部以上20質量部以下であることがより好ましい。
<1-5. Release agent>
The release agent is used, for example, for the purpose of improving the toner fixing property and offset resistance. In order to improve the fixing property and offset resistance of the toner, the content of the release agent is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin. More preferably, it is 20 parts by mass or less.
離型剤の例としては、脂肪族炭化水素ワックス、脂肪族炭化水素ワックスの酸化物、植物由来のワックス、動物由来のワックス、鉱物由来のワックス、脂肪酸エステルを主成分とするワックス、又は脂肪酸エステルの一部もしくは全部が脱酸化されたワックスが挙げられる。脂肪族炭化水素ワックスの例としては、エステルワックス、ポリエチレワックス(例えば、低分子量ポリエチレン)、ポリプロピレンワックス(例えば、低分子量ポリプロピレン)、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、又はフィッシャートロプシュワックスが挙げられる。脂肪族炭化水素ワックスの酸化物の例としては、酸化ポリエチレンワックス、又は酸化ポリエチレンのブロック共重合体が挙げられる。植物由来のワックスの例としては、キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、又はライスワックスが挙げられる。動物由来のワックスの例としては、みつろう、ラノリン、又は鯨ろうが挙げられる。鉱物由来のワックスの例としては、オゾケライト、セレシン、又はペトロラタムが挙げられる。脂肪酸エステルを主成分とするワックスの例としては、モンタン酸エステルワックス、又はカスターワックスが挙げられる。脂肪酸エステルの一部もしくは全部が脱酸化されたワックスの例としては、脱酸カルナバワックスが挙げられる。 Examples of release agents include aliphatic hydrocarbon waxes, oxides of aliphatic hydrocarbon waxes, plant-derived waxes, animal-derived waxes, mineral-derived waxes, waxes based on fatty acid esters, or fatty acid esters. And a wax in which a part or all of the above is deoxidized. Examples of aliphatic hydrocarbon waxes include ester wax, polyethylene wax (eg, low molecular weight polyethylene), polypropylene wax (eg, low molecular weight polypropylene), polyolefin copolymer, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax, or fisher Tropsch wax is mentioned. Examples of the oxide of the aliphatic hydrocarbon wax include an oxidized polyethylene wax or a block copolymer of oxidized polyethylene. Examples of plant-derived waxes include candelilla wax, carnauba wax, wood wax, jojoba wax, or rice wax. Examples of animal-derived waxes include beeswax, lanolin, or whale wax. Examples of mineral-derived waxes include ozokerite, ceresin, or petrolatum. Examples of the wax mainly composed of a fatty acid ester include montanic acid ester wax and caster wax. Deoxidized carnauba wax is an example of a wax in which a part or all of the fatty acid ester has been deoxidized.
離型剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 A mold release agent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
離型剤の融点は、50℃以上150℃以下であることが好ましい。離型剤の融点がこのような範囲内であると、離型剤を含有するトナーの低温定着性が向上し、トナーの高温でのオフセットの発生が抑制される傾向にある。離型剤の融点は、例えば、示差走査熱量計(DSC)(例えば、セイコーインスツル株式会社製「DSC−6220」)用いて測定される。 The melting point of the release agent is preferably 50 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. When the melting point of the release agent is within such a range, the low-temperature fixability of the toner containing the release agent is improved, and the occurrence of offset at a high temperature of the toner tends to be suppressed. The melting point of the release agent is measured using, for example, a differential scanning calorimeter (DSC) (for example, “DSC-6220” manufactured by Seiko Instruments Inc.).
<1−6.外添剤>
外添剤の例としては、シリカ、又は金属酸化物(より具体的には、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、又はチタン酸バリウム)が挙げられる。外添剤は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。外添剤の個数平均粒子径は、1nm以上1μm以下であることが好ましく、1nm以上50nm以下であることがより好ましい。外添剤の使用量は、100質量部のトナー母粒子に対して、0.5質量部以上10質量部以下であることが好ましい。
<1-6. External additive>
Examples of the external additive include silica or metal oxide (more specifically, alumina, titanium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, strontium titanate, or barium titanate). An external additive may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. The number average particle size of the external additive is preferably 1 nm or more and 1 μm or less, and more preferably 1 nm or more and 50 nm or less. The amount of the external additive used is preferably 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner base particles.
<2.トナーの製造方法>
以下、トナーの製造方法の一例を説明する。トナーの製造方法は、二次粉砕工程を含む。トナーの製造方法には、混練工程、一次粉砕工程が更に含まれてもよい。また、トナーの製造方法には、必要に応じて、外添工程、及びその他の公知の工程が含まれてもよい。以下、混練工程、一次粉砕工程、二次粉砕工程、及び外添工程を説明する。
<2. Toner Production Method>
Hereinafter, an example of a toner manufacturing method will be described. The toner manufacturing method includes a secondary pulverization step. The toner production method may further include a kneading step and a primary pulverization step. In addition, the toner manufacturing method may include an external addition step and other known steps as necessary. Hereinafter, the kneading step, the primary pulverization step, the secondary pulverization step, and the external addition step will be described.
<2−1.混練工程>
混練工程では、第一磁性粉と結着樹脂とを溶融して混練することにより、混練物を得る。具体的には、結着樹脂と第一磁性粉とを、混合機(例えば、FMミキサー、又はナウターミキサー(登録商標))を用いて混合することにより、混合物を得る。混合物には、必要に応じて、着色剤、電荷制御剤、及び/又は離型剤が更に添加されてもよい。続けて、得られた混合物を、2軸押出機(例えば、株式会社池貝製「PCM−30」)を用いて溶融し混練する。混練時の温度は、80℃以上150℃以下であることが好ましい。これにより、混練物が得られる。
<2-1. Kneading process>
In the kneading step, the first magnetic powder and the binder resin are melted and kneaded to obtain a kneaded product. Specifically, the mixture is obtained by mixing the binder resin and the first magnetic powder using a mixer (for example, FM mixer or Nauter mixer (registered trademark)). If necessary, a colorant, a charge control agent, and / or a release agent may be further added to the mixture. Subsequently, the obtained mixture is melted and kneaded using a twin-screw extruder (for example, “PCM-30” manufactured by Ikegai Co., Ltd.). The kneading temperature is preferably 80 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. Thereby, a kneaded material is obtained.
<2−2.一次粉砕工程>
一次粉砕工程では、得られた混練物を一次粉砕することにより、一次粉砕物を得る。具体的には、得られた混練物を、ドラムフレーカーを用いて冷却する。冷却した混練物を、ハンマーミルを用いて一次粉砕する。ハンマーミルには、ふるい(例えば、目開き5mm)がセットされてもよい。これにより、一次粉砕物が得られる。得られた一次粉砕物の体積中位径(D50)は100μm以上1mm以下であることが好ましい。
<2-2. Primary grinding process>
In the primary pulverization step, the obtained kneaded product is primarily pulverized to obtain a primary pulverized product. Specifically, the obtained kneaded material is cooled using a drum flaker. The cooled kneaded material is first ground using a hammer mill. A sieve (for example, an opening of 5 mm) may be set on the hammer mill. Thereby, a primary pulverized product is obtained. The volume median diameter (D 50 ) of the obtained primary pulverized product is preferably 100 μm or more and 1 mm or less.
<2−3.二次粉砕工程>
二次粉砕工程では、第一磁性粉と結着樹脂とを含有する一次粉砕物に、第二磁性粉を添加して二次粉砕することにより、トナー母粒子(外添処理前のトナー粒子)を得る。具体的には、得られた一次粉砕物を、機械式粉砕機(例えば、フロイント・ターボ株式会社製「ターボミル T250」)を用いて二次粉砕する。二次粉砕の条件は、第二磁性粉の少なくとも一部が、一次粉砕物に埋没するように設定されることが好ましい。第二磁性粉が、一次粉砕物に完全に埋没するように設定されることがより好ましい。例えば、二次粉砕は、回転速度5000rpm以上15000rpm以下で行うことが好ましい。このような条件で二次粉砕を行うことにより、第二磁性粉を一次粉砕物に埋没させ易くなる。その結果、第二磁性粉が一次粉砕物から脱離し難いトナー母粒子が得られる傾向にある。続いて、得られた二次粉砕物を、分級機(例えば、風力分級機)を用いて分級する。これにより、トナー母粒子が得られる。得られたトナー母粒子の体積中位径(D50)は10.0μm未満であることが好ましく、5.0μm以上9.0μm以下であることがより好ましい。
<2-3. Secondary grinding process>
In the secondary pulverization step, toner base particles (toner particles before external addition) are obtained by adding the second magnetic powder to the primary pulverized product containing the first magnetic powder and the binder resin and performing secondary pulverization. Get. Specifically, the obtained primary pulverized product is subjected to secondary pulverization using a mechanical pulverizer (for example, “Turbomill T250” manufactured by Freund Turbo Inc.). The secondary pulverization conditions are preferably set so that at least a part of the second magnetic powder is buried in the primary pulverized product. More preferably, the second magnetic powder is set so as to be completely buried in the primary pulverized product. For example, the secondary pulverization is preferably performed at a rotational speed of 5000 rpm to 15000 rpm. By performing secondary pulverization under such conditions, the second magnetic powder is easily embedded in the primary pulverized product. As a result, toner mother particles in which the second magnetic powder is difficult to be detached from the primary pulverized product tend to be obtained. Subsequently, the obtained secondary pulverized product is classified using a classifier (for example, an air classifier). Thereby, toner mother particles are obtained. The obtained toner base particles have a volume median diameter (D 50 ) of preferably less than 10.0 μm, and more preferably 5.0 μm or more and 9.0 μm or less.
<2−4.外添工程>
外添工程では、トナー母粒子の表面に外添剤を付着させる。外添剤を付着させる方法の例としては、外添剤がトナー母粒子の表面に埋没しないような条件で、混合機(例えば、FMミキサー、又はナウターミキサー(登録商標))を用いて、トナー母粒子と外添剤とを混合する方法が挙げられる。トナー母粒子の表面に外添剤を付着させることにより、トナー粒子を含むトナーが得られる。
<2-4. External process>
In the external addition step, an external additive is attached to the surface of the toner base particles. As an example of the method of attaching the external additive, using a mixer (for example, FM mixer or Nauter mixer (registered trademark)) under the condition that the external additive is not buried in the surface of the toner base particles, Examples thereof include a method of mixing toner base particles and an external additive. By attaching an external additive to the surface of the toner base particles, a toner containing toner particles can be obtained.
トナーの製造方法は、要求されるトナーの構成又は特性に応じて任意に変更することができる。また、二次粉砕工程以外の工程、及び必要のない操作は割愛してもよい。効率的にトナーを製造するためには、多数のトナー粒子を同時に形成することが好ましい。 The toner manufacturing method can be arbitrarily changed according to the required configuration or characteristics of the toner. Further, processes other than the secondary pulverization process and unnecessary operations may be omitted. In order to produce the toner efficiently, it is preferable to form a large number of toner particles simultaneously.
以上説明したように、本実施形態に係るトナーの製造方法によれば、高湿環境下であってもトナーの帯電量の低下に起因する画像濃度の低下を抑制できる。更に、低湿環境下であってもトナーの過帯電によるトナー層の形成不良に起因するかぶりの発生を抑制できる。 As described above, according to the toner manufacturing method of the present embodiment, it is possible to suppress a decrease in image density due to a decrease in the charge amount of the toner even in a high humidity environment. Further, even under a low humidity environment, it is possible to suppress the occurrence of fog due to toner layer formation failure due to overcharging of the toner.
以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明する。なお、本発明は実施例の範囲に何ら限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The present invention is not limited to the scope of the examples.
<1.測定方法>
先ず、アスペクト比、個数平均長軸径、個数平均短軸径、個数平均粒子径、体積固有抵抗値、体積中位径、及び粒度分布の測定方法を説明する。
<1. Measuring method>
First, a method for measuring aspect ratio, number average major axis diameter, number average minor axis diameter, number average particle diameter, volume resistivity, volume median diameter, and particle size distribution will be described.
(アスペクト比、個数平均長軸径、及び個数平均短軸径)
第一磁性粉のアスペクト比を、以下のように測定した。走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製「JSM−7500F」)を用いて、第一磁性粉を倍率50000倍で撮影し、無作為に選択した100個の第一磁性粉の画像を得た。続けて、得られた画像を、画像解析ソフトウェアを用いて解析して、100個の第一磁性粉の各々について、長軸径及び短軸径を測定した。続けて、測定された全ての長軸径の和と、測定された全ての短軸径の和とをそれぞれ、測定された第一磁性粉の個数(100個)で除算した。これにより、第一磁性粉の個数平均長軸径及び個数平均短軸径が得られた。また、個数平均長軸径を個数平均短軸径で除算することで、第一磁性粉のアスペクト比(個数平均長軸径/個数平均短軸径)を求めた。第二磁性粉の個数平均長軸径、個数平均短軸径、及びアスペクト比も、第一磁性粉の個数平均長軸径、個数平均短軸径、及びアスペクト比の測定方法と同様にして測定した。
(Aspect ratio, number average major axis diameter, and number average minor axis diameter)
The aspect ratio of the first magnetic powder was measured as follows. Using a scanning electron microscope (“JSM-7500F” manufactured by JEOL Ltd.), the first magnetic powder was photographed at a magnification of 50000 times to obtain images of 100 randomly selected first magnetic powders. Subsequently, the obtained image was analyzed using image analysis software, and the major axis diameter and the minor axis diameter were measured for each of the 100 first magnetic powders. Subsequently, the sum of all measured major axis diameters and the sum of all measured minor axis diameters were each divided by the number of measured first magnetic powders (100). Thereby, the number average major axis diameter and the number average minor axis diameter of the first magnetic powder were obtained. Further, the aspect ratio (number average major axis diameter / number average minor axis diameter) of the first magnetic powder was determined by dividing the number average major axis diameter by the number average minor axis diameter. The number average major axis diameter, number average minor axis diameter, and aspect ratio of the second magnetic powder are also measured in the same manner as the number average major axis diameter, number average minor axis diameter, and aspect ratio of the first magnetic powder. did.
(個数平均粒子径)
第一磁性粉の個数平均粒子径を、以下のように測定した。走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製「JSM−7500F」)を用いて、第一磁性粉を倍率50000倍で撮影し、無作為に選択した100個の第一磁性粉の画像を得た。続けて、得られた画像を、画像解析ソフトウェアを用いて解析して、100個の第一磁性粉の各々について、円相当径を測定した。続けて、測定された全ての円相当径の和をそれぞれ、測定された第一磁性粉の個数(100個)で除算した。これにより、第一磁性粉の個数平均粒子径が得られた。第二磁性粉の個数平均粒子径も、第一磁性粉の個数平均粒子径の測定方法と同様にして測定した。
(Number average particle diameter)
The number average particle size of the first magnetic powder was measured as follows. Using a scanning electron microscope (“JSM-7500F” manufactured by JEOL Ltd.), the first magnetic powder was photographed at a magnification of 50000 times to obtain images of 100 randomly selected first magnetic powders. Subsequently, the obtained image was analyzed using image analysis software, and the equivalent circle diameter was measured for each of the 100 first magnetic powders. Subsequently, the sum of all measured equivalent circle diameters was divided by the number of measured first magnetic powders (100). Thereby, the number average particle diameter of the first magnetic powder was obtained. The number average particle size of the second magnetic powder was also measured in the same manner as the method for measuring the number average particle size of the first magnetic powder.
(体積固有抵抗値)
第一磁性粉の体積固有抵抗値を、以下のように測定した。電気抵抗計(株式会社アドバンテスト製「R6561」)の測定セルに、第一磁性粉5gを入れて、測定セル内の第一磁性粉に1kgの荷重をかけた。続けて、測定セル内の第一磁性粉に電気抵抗計の電極をつなぎ、電極にDC電圧10Vを印加して、第一磁性粉の電気抵抗を測定した。そして、測定された電気抵抗の値と、電気抵抗測定時における第一磁性粉の寸法とに基づいて、第一磁性粉の体積固有抵抗値を求めた。第二磁性粉の体積固有抵抗値も、第一磁性粉の体積固有抵抗値の測定方法と同様にして測定した。なお、体積固有抵抗値の測定は、温度20℃、湿度50%RHの環境下で行った。
(Volume resistivity)
The volume resistivity value of the first magnetic powder was measured as follows. 5 g of the first magnetic powder was put in a measurement cell of an electric resistance meter (“R6561” manufactured by Advantest Co., Ltd.), and a load of 1 kg was applied to the first magnetic powder in the measurement cell. Subsequently, an electrode of an electric resistance meter was connected to the first magnetic powder in the measurement cell, and a DC voltage of 10 V was applied to the electrode to measure the electric resistance of the first magnetic powder. And the volume specific resistance value of the 1st magnetic powder was calculated | required based on the value of the measured electrical resistance, and the dimension of the 1st magnetic powder at the time of an electrical resistance measurement. The volume resistivity value of the second magnetic powder was also measured in the same manner as the method for measuring the volume resistivity value of the first magnetic powder. The volume resistivity value was measured in an environment at a temperature of 20 ° C. and a humidity of 50% RH.
(体積中位径、及び粒度分布の測定)
トナー母粒子の体積中位径(D50)、及び粒度分布を、精密粒度分布測定装置(ベックマン・コールター株式会社製「コールターカウンターマルチサイザー3」)を用いて測定した。なお、体積中位径(D50)は、コールターカウンター法を用いて、体積基準で算出されたメディアン径である。
(Measurement of volume median diameter and particle size distribution)
The volume median diameter (D 50 ) and particle size distribution of the toner base particles were measured using a precision particle size distribution measuring device (“Coulter Counter Multisizer 3” manufactured by Beckman Coulter Inc.). The volume median diameter (D 50 ) is a median diameter calculated on a volume basis using a Coulter counter method.
<2.磁性粉の製造>
以下のようにして、球状磁性粉と針状磁性粉とを製造した。また、体積固有抵抗値が4×103Ω・cmである磁性粉と体積固有抵抗値が2×102Ω・cmである磁性粉とを製造した。
<2. Production of magnetic powder>
Spherical magnetic powder and acicular magnetic powder were produced as follows. In addition, magnetic powder having a volume resistivity of 4 × 10 3 Ω · cm and magnetic powder having a volume resistivity of 2 × 10 2 Ω · cm were produced.
(球状磁性粉)
鉄イオン(Fe2+)を1.8mol/Lの濃度で含む硫酸第一鉄1.8Lと、1.346Nの水酸化ナトリウム水溶液2.8Lとを混合した。混合液の温度を90℃まで上昇させ、水酸化鉄(Fe(OH)2)を含む第一鉄塩水溶液を得た。得られた水溶液に、水溶液の温度90℃及びpH6.8の条件下で、15L/分の速度で空気を180分間通気させた。これにより水酸化鉄の酸化反応を行い、マグネタイト粒子を含む第一鉄塩水溶液を得た。マグネタイト粒子を含む第一鉄塩水溶液のpHが降下し始めpHが6.0となった時に、4Nの水酸化ナトリウム水溶液0.4Lを第一鉄塩水溶液に加えた。これにより、第一鉄塩水溶液のpHを12.0に調整した。第一鉄塩水溶液の温度90℃及びpH12.0の条件下で、15L/分の速度で空気を60分間第一鉄塩水溶液に通気させた。これにより、磁性粉(マグネタイト)を得た。得られた磁性粉を水で洗浄し、ろ過し、乾操させた。乾燥させた磁性粉を粉砕することにより、球状の磁性粉(マグネタイト)を得た。得られた球状磁性粉のアスペクト比は1.1であり、個数平均粒子径は0.4μmであった。
(Spherical magnetic powder)
1.8 L of ferrous sulfate containing iron ions (Fe 2+ ) at a concentration of 1.8 mol / L was mixed with 2.8 L of a 1.346N aqueous sodium hydroxide solution. The temperature of the mixed solution was raised to 90 ° C. to obtain a ferrous salt aqueous solution containing iron hydroxide (Fe (OH) 2 ). The obtained aqueous solution was aerated with air at a rate of 15 L / min for 180 minutes under the conditions of an aqueous solution temperature of 90 ° C. and pH 6.8. As a result, an oxidation reaction of iron hydroxide was performed to obtain a ferrous salt aqueous solution containing magnetite particles. When the pH of the ferrous salt aqueous solution containing the magnetite particles began to drop to 6.0, 4 L of 4N sodium hydroxide aqueous solution was added to the ferrous salt aqueous solution. Thereby, the pH of the ferrous salt aqueous solution was adjusted to 12.0. Under the conditions of a ferrous salt aqueous solution at a temperature of 90 ° C. and a pH of 12.0, air was bubbled through the ferrous salt aqueous solution at a rate of 15 L / min for 60 minutes. Thereby, magnetic powder (magnetite) was obtained. The obtained magnetic powder was washed with water, filtered, and dried. A spherical magnetic powder (magnetite) was obtained by pulverizing the dried magnetic powder. The aspect ratio of the obtained spherical magnetic powder was 1.1, and the number average particle diameter was 0.4 μm.
(針状磁性粉)
鉄イオン(Fe2+)を0.86mol/Lの濃度で含む硫酸第一鉄35Lと、1.4N水酸化ナトリウム水溶液15Lとを混合した。混合液の温度を40℃まで上昇させ、混合液のpHを6.8に調整して、水酸化鉄(Fe(OH)2)を含む第一鉄塩水溶液を得た。得られた第一鉄塩水溶液の温度を85℃まで上昇させるとともに、水溶液のpHを3.8に調整した。第一鉄塩水溶液の温度85℃及びpH3.8の条件下で、15L/分の速度で空気を120分間第一鉄塩水溶液に通気させた。これにより、水酸化鉄の酸化反応を行い、マグネタイト粒子を含む第一鉄塩水溶液を得た。マグネタイト粒子を含む第一鉄塩水溶液のpHが降下し始めpHが6.0となった時に、10Nの水酸化ナトリウム水溶液を第一鉄塩水溶液に添加した。これにより、第一鉄塩水溶液のpHを3.8に調整した。pH調製後、第一鉄塩水溶液の温度を90℃に上昇させた。第一鉄塩水溶液の温度90℃及びpH3.8の条件下で、15L/分の速度で空気を60分間第一鉄塩水溶液に通気させた。これにより、磁性粉(マグネタイト)を得た。得られた磁性粉を水で洗浄し、ろ過し、乾操させた。乾燥させた磁性粉を粉砕することにより、針状の磁性粉(マグネタイト)を得た。得られた針状磁性粉のアスペクト比は4.0であり、個数平均長軸径は0.60μmであり、個数平均短軸径は0.15μmであった。
(Needle magnetic powder)
35 L of ferrous sulfate containing iron ions (Fe 2+ ) at a concentration of 0.86 mol / L and 15 L of 1.4N aqueous sodium hydroxide solution were mixed. The temperature of the mixed solution was raised to 40 ° C., and the pH of the mixed solution was adjusted to 6.8 to obtain a ferrous salt aqueous solution containing iron hydroxide (Fe (OH) 2 ). The temperature of the obtained ferrous salt aqueous solution was raised to 85 ° C., and the pH of the aqueous solution was adjusted to 3.8. Under the conditions of a ferrous salt aqueous solution temperature of 85 ° C. and pH 3.8, air was passed through the ferrous salt aqueous solution at a rate of 15 L / min for 120 minutes. Thereby, the oxidation reaction of iron hydroxide was performed and the ferrous salt aqueous solution containing a magnetite particle was obtained. When the pH of the ferrous salt aqueous solution containing the magnetite particles started to drop to 6.0, a 10N aqueous sodium hydroxide solution was added to the ferrous salt aqueous solution. Thereby, the pH of the ferrous salt aqueous solution was adjusted to 3.8. After pH adjustment, the temperature of the ferrous salt aqueous solution was raised to 90 ° C. Under the conditions of a ferrous salt aqueous solution temperature of 90 ° C. and pH 3.8, air was bubbled through the ferrous salt aqueous solution at a rate of 15 L / min for 60 minutes. Thereby, magnetic powder (magnetite) was obtained. The obtained magnetic powder was washed with water, filtered, and dried. The dried magnetic powder was pulverized to obtain acicular magnetic powder (magnetite). The obtained acicular magnetic powder had an aspect ratio of 4.0, a number average major axis diameter of 0.60 μm, and a number average minor axis diameter of 0.15 μm.
(体積固有抵抗値が4×103Ω・cmである磁性粉)
上記のように製造した球状磁性粉を90g/Lの濃度で含むスラリー100Lを、90℃まで加熱した。スラリーの温度を90℃に維持しながら、水酸化ナトリウム溶液をスラリーに添加した。これにより、スラリーのpHを8.5に調整した。pHを調製した後、1.9mol/Lの硫酸アルミニウム水溶液3Lをスラリーに190分かけて添加した。硫酸アルミニウム水溶液の添加と同時に、水酸化ナトリウム水溶液もスラリーに添加して、スラリーを含む水溶液のpHを8.5±0.2に保持し続けた。次いで、得られた液を60分間熟成させた。次いで、熟成させた液に希硫酸を添加して、液のpHを7.0に調整した。次いで、液を、ろ過し、水で洗浄し、乾燥させた。これにより、磁性粉(アルミニウムで表面処理されたマグネタイト)を得た。得られた磁性粉の体積固有抵抗値は4×103Ω・cmであった。
(Magnetic powder with a volume resistivity of 4 × 10 3 Ω · cm)
100 L of the slurry containing the spherical magnetic powder produced as described above at a concentration of 90 g / L was heated to 90 ° C. Sodium hydroxide solution was added to the slurry while maintaining the temperature of the slurry at 90 ° C. This adjusted the pH of the slurry to 8.5. After adjusting the pH, 3 L of a 1.9 mol / L aluminum sulfate aqueous solution was added to the slurry over 190 minutes. Simultaneously with the addition of the aqueous aluminum sulfate solution, the aqueous sodium hydroxide solution was also added to the slurry, and the pH of the aqueous solution containing the slurry was kept at 8.5 ± 0.2. Next, the obtained liquid was aged for 60 minutes. Next, dilute sulfuric acid was added to the ripened liquid to adjust the pH of the liquid to 7.0. The liquid was then filtered, washed with water and dried. Thereby, magnetic powder (magnetite surface-treated with aluminum) was obtained. The resulting magnetic powder had a volume resistivity of 4 × 10 3 Ω · cm.
(体積固有抵抗値が2×102Ω・cmである磁性粉)
1.9mol/Lの硫酸アルミニウム水溶液の添加量を3Lから10Lに変更した以外は、体積固有抵抗値が4×103Ω・cmである磁性粉の製造方法と同様にして、体積固有抵抗値が2×102Ω・cmである磁性粉(アルミニウムで表面処理されたマグネタイト)を得た。
(Magnetic powder with a volume resistivity of 2 × 10 2 Ω · cm)
The volume resistivity value is the same as the method for producing magnetic powder having a volume resistivity value of 4 × 10 3 Ω · cm except that the addition amount of the 1.9 mol / L aluminum sulfate aqueous solution is changed from 3 L to 10 L. Obtained 2 × 10 2 Ω · cm of magnetic powder (magnetite surface-treated with aluminum).
<3.トナーの製造>
次に、トナーの製造方法を説明する。
<3. Production of toner>
Next, a toner manufacturing method will be described.
(トナー1)
以下のようにしてトナー1を製造した。先ず、混練工程を行った。結着樹脂(スチレン−アクリル酸系樹脂、質量平均分子量(Mw)97,000、数平均分子量(Mn)4,400、軟化点140℃)55質量部、離型剤(ポリプロピレンワックス、三井化学株式会社製「ハイワックスNP056」)4質量部、第一磁性粉(上記で得られた針状磁性粉)30質量部、及び電荷制御剤(オリヱント化学工業株式会社製「BONTRON(登録商標)N−71」)1質量部を、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10B」)を用いて混合した。これにより、結着樹脂に各原料を分散させた。得られた混合物を、2軸押出機(株式会社池貝製「PCM−30」)を用いて、溶融し混練した。
(Toner 1)
Toner 1 was produced as follows. First, a kneading step was performed. Binder resin (styrene-acrylic acid resin, mass average molecular weight (Mw) 97,000, number average molecular weight (Mn) 4,400, softening point 140 ° C.) 55 parts by mass, release agent (polypropylene wax, Mitsui Chemicals, Inc.) 4 parts by mass of “High Wax NP056” manufactured by the company, 30 parts by mass of the first magnetic powder (acicular magnetic powder obtained above), and a charge control agent (“BONTRON (registered trademark) N-” manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) 71 ") 1 part by mass was mixed using an FM mixer (" FM-10B "manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.). Thereby, each raw material was dispersed in the binder resin. The obtained mixture was melted and kneaded using a twin screw extruder ("PCM-30" manufactured by Ikegai Co., Ltd.).
以下のように、一次粉砕工程を行った。得られた混練物を、ドラムフレーカーを用いて冷却した。冷却した混練物を、ハンマーミル(衝撃型スクリーン式中砕機、ホソカワミクロン株式会社製「ハンマーミルH」)で一次粉砕した。ハンマーミルには、ふるい(目開き5mm)をセットした。これにより、一次粉砕物を得た。 The primary grinding process was performed as follows. The obtained kneaded material was cooled using a drum flaker. The cooled kneaded material was first pulverized with a hammer mill (impact type screen crusher, “Hammer Mill H” manufactured by Hosokawa Micron Corporation). A sieve (aperture 5 mm) was set on the hammer mill. Thereby, a primary pulverized product was obtained.
以下のように、二次粉砕工程を行った。得られた一次粉砕物90質量部と、第二磁性粉(上記で得られた球状磁性粉)10質量部とを、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10B」)を用いて混合した。混合物を、機械式粉砕機(フロイント・ターボ株式会社製「ターボミル T250」)を用いて二次粉砕した。二次粉砕は、回転速度9000rpmで行った。得られた二次粉砕物を、分級機(日鉄鉱業株式会社製「エルボージェットEJ−LABO型」)を用いて分級した。これにより、トナー母粒子(外添処理前のトナー粒子)を得た。得られたトナー母粒子の体積中位径(D50)は7.0μmであった。トナー母粒子の粒度分布は、以下の通りであった。粒子径が10.0μm以上であるトナー母粒子は2.0体積%であった。粒子径が3.0μm以下であるトナー母粒子は1.0体積%であった。 The secondary grinding process was performed as follows. 90 parts by mass of the obtained primary pulverized product and 10 parts by mass of the second magnetic powder (the spherical magnetic powder obtained above) were mixed using an FM mixer (“FM-10B” manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.). did. The mixture was secondarily pulverized using a mechanical pulverizer (“Turbomill T250” manufactured by Freund Turbo, Inc.). Secondary pulverization was performed at a rotational speed of 9000 rpm. The obtained secondary pulverized product was classified using a classifier (“Elbow Jet EJ-LABO type” manufactured by Nippon Steel Mining Co., Ltd.). As a result, toner base particles (toner particles before external addition treatment) were obtained. The toner mother particles thus obtained had a volume median diameter (D 50 ) of 7.0 μm. The particle size distribution of the toner base particles was as follows. Toner base particles having a particle diameter of 10.0 μm or more were 2.0% by volume. Toner base particles having a particle size of 3.0 μm or less were 1.0% by volume.
以下のように、外添工程を行った。得られたトナー母粒子98質量部、外添剤としての乾式シリカ微粒子(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)REA200」)1.0質量部、及び外添剤としての酸化チタン(テイカ株式会社製「JR−405」、アルミニウムで処理された酸化チタン)1.0質量部を、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10B」)を用いて、速度3000rpmで10分間混合した。これにより、トナー母粒子の表面に外添剤を付着させた。その結果、トナー1が得られた。 The external addition process was performed as follows. 98 parts by mass of toner base particles obtained, 1.0 part by mass of dry silica fine particles (“AEROSIL (registered trademark) REA200” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) as an external additive, and titanium oxide (Taika Co., Ltd.) as an external additive 1.0 part by mass of “JR-405” manufactured by company and titanium oxide treated with aluminum was mixed at a speed of 3000 rpm for 10 minutes using an FM mixer (“FM-10B” manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.). As a result, the external additive was adhered to the surface of the toner base particles. As a result, toner 1 was obtained.
(トナー2)
以下を変更した以外は、トナー1の製造方法と同様にしてトナー2を得た。混練工程で使用した第一磁性粉を、針状磁性粉30質量部から、球状磁性粉30質量部に変更した。
(Toner 2)
A toner 2 was obtained in the same manner as the production method of the toner 1 except that the following was changed. The first magnetic powder used in the kneading step was changed from 30 parts by mass of acicular magnetic powder to 30 parts by mass of spherical magnetic powder.
(トナーA)
以下のようにしてトナーAを製造した。先ず、混練工程を行った。結着樹脂(スチレン−アクリル酸系樹脂、質量平均分子量(Mw)97,000、数平均分子量(Mn)4,400、軟化点140℃)55質量部、離型剤(ポリプロピレンワックス、三井化学株式会社製「ハイワックスNP056」)4質量部、第一磁性粉(上記で得られた球状磁性粉)40質量部、及び電荷制御剤(オリヱント化学工業株式会社製「BONTRON(登録商標)N−71」)1質量部を、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10B」)を用いて混合した。これにより、結着樹脂に各原料を分散させた。得られた混合物を、2軸押出機(株式会社池貝製「PCM−30」)を用いて、溶融し混練した。
(Toner A)
Toner A was produced as follows. First, a kneading step was performed. Binder resin (styrene-acrylic acid resin, mass average molecular weight (Mw) 97,000, number average molecular weight (Mn) 4,400, softening point 140 ° C.) 55 parts by mass, release agent (polypropylene wax, Mitsui Chemicals, Inc.) 4 parts by mass of “High Wax NP056” manufactured by the company, 40 parts by mass of the first magnetic powder (the spherical magnetic powder obtained above), and a charge control agent (“BONTRON (registered trademark) N-71 manufactured by Orient Chemical Industries Ltd.) “) 1 part by mass was mixed using an FM mixer (“ FM-10B ”manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.). Thereby, each raw material was dispersed in the binder resin. The obtained mixture was melted and kneaded using a twin screw extruder ("PCM-30" manufactured by Ikegai Co., Ltd.).
以下のように、一次粉砕工程を行った。得られた混練物を、ドラムフレーカーを用いて冷却した。冷却した混練物を、ハンマーミル(衝撃型スクリーン式中砕機、ホソカワミクロン株式会社製「ハンマーミルH」)で一次粉砕した。ハンマーミルには、ふるい(目開き5mm)をセットした。これにより、一次粉砕物を得た。 The primary grinding process was performed as follows. The obtained kneaded material was cooled using a drum flaker. The cooled kneaded material was first pulverized with a hammer mill (impact type screen crusher, “Hammer Mill H” manufactured by Hosokawa Micron Corporation). A sieve (aperture 5 mm) was set on the hammer mill. Thereby, a primary pulverized product was obtained.
以下のように、二次粉砕工程を行った。得られた一次粉砕物100質量部を、機械式粉砕機(フロイント・ターボ株式会社製「ターボミル T250」)を用いて二次粉砕した。二次粉砕は、回転速度9000rpmで行った。得られた二次粉砕物を、分級機(日鉄鉱業株式会社製「エルボージェットEJ−LABO型」)を用いて分級した。これにより、トナー母粒子(外添処理前のトナー粒子)を得た。 The secondary grinding process was performed as follows. 100 parts by mass of the obtained primary pulverized product was secondarily pulverized using a mechanical pulverizer (“Turbomill T250” manufactured by Freund Turbo). Secondary pulverization was performed at a rotational speed of 9000 rpm. The obtained secondary pulverized product was classified using a classifier (“Elbow Jet EJ-LABO type” manufactured by Nippon Steel Mining Co., Ltd.). As a result, toner base particles (toner particles before external addition treatment) were obtained.
得られたトナー母粒子98質量部に対して、トナー1の製造方法と同様にして外添工程を行った。これにより、トナー母粒子の表面に外添剤を付着させた。その結果、トナーAが得られた。 An external addition process was performed on 98 parts by mass of the obtained toner base particles in the same manner as in the toner 1 production method. As a result, the external additive was adhered to the surface of the toner base particles. As a result, toner A was obtained.
(トナーB)
以下を変更した以外は、トナーAの製造方法と同様にしてトナーBを得た。混練工程で使用した第一磁性粉を、球状磁性粉40質量部から、針状磁性粉20質量部及び球状磁性粉20質量部に変更した。
(Toner B)
A toner B was obtained in the same manner as the production method of the toner A except that the following was changed. The first magnetic powder used in the kneading step was changed from 40 parts by mass of spherical magnetic powder to 20 parts by mass of acicular magnetic powder and 20 parts by mass of spherical magnetic powder.
(トナーC)
以下のようにしてトナーCを製造した。先ず、混練工程を行った。結着樹脂(スチレン−アクリル酸系樹脂、質量平均分子量(Mw)97,000、数平均分子量(Mn)4,400、軟化点140℃)55質量部、離型剤(ポリプロピレンワックス、三井化学株式会社製「ハイワックスNP056」)4質量部、第一磁性粉(上記で得られた針状磁性粉)30質量部、及び電荷制御剤(オリヱント化学工業株式会社製「BONTRON(登録商標)N−71」)1質量部を、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10B」)を用いて混合した。これにより、結着樹脂に各原料を分散させた。得られた混合物を、2軸押出機(株式会社池貝製「PCM−30」)を用いて、溶融し混練した。
(Toner C)
Toner C was produced as follows. First, a kneading step was performed. Binder resin (styrene-acrylic acid resin, mass average molecular weight (Mw) 97,000, number average molecular weight (Mn) 4,400, softening point 140 ° C.) 55 parts by mass, release agent (polypropylene wax, Mitsui Chemicals, Inc.) 4 parts by mass of “High Wax NP056” manufactured by the company, 30 parts by mass of the first magnetic powder (acicular magnetic powder obtained above), and a charge control agent (“BONTRON (registered trademark) N-” manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) 71 ") 1 part by mass was mixed using an FM mixer (" FM-10B "manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.). Thereby, each raw material was dispersed in the binder resin. The obtained mixture was melted and kneaded using a twin screw extruder ("PCM-30" manufactured by Ikegai Co., Ltd.).
以下のように、一次粉砕工程を行った。得られた混練物を、ドラムフレーカーを用いて冷却した。冷却した混練物を、ハンマーミル(衝撃型スクリーン式中砕機、ホソカワミクロン株式会社製「ハンマーミルH」)で一次粉砕した。ハンマーミルには、ふるい(目開き5mm)をセットした。これにより、一次粉砕物を得た。 The primary grinding process was performed as follows. The obtained kneaded material was cooled using a drum flaker. The cooled kneaded material was first pulverized with a hammer mill (impact type screen crusher, “Hammer Mill H” manufactured by Hosokawa Micron Corporation). A sieve (aperture 5 mm) was set on the hammer mill. Thereby, a primary pulverized product was obtained.
以下のように、二次粉砕工程を行った。得られた一次粉砕物を、機械式粉砕機(フロイント・ターボ株式会社製「ターボミル T250」)を用いて二次粉砕した。二次粉砕は、回転速度9000rpmで行った。得られた二次粉砕物を、分級機(日鉄鉱業株式会社製「エルボージェットEJ−LABO型」)を用いて分級した。これにより、トナー母粒子(外添処理前のトナー粒子)を得た The secondary grinding process was performed as follows. The obtained primary pulverized product was subjected to secondary pulverization using a mechanical pulverizer (“Turbo Mill T250” manufactured by Freund Turbo Inc.). Secondary pulverization was performed at a rotational speed of 9000 rpm. The obtained secondary pulverized product was classified using a classifier (“Elbow Jet EJ-LABO type” manufactured by Nippon Steel Mining Co., Ltd.). As a result, toner base particles (toner particles before external addition treatment) were obtained.
以下のように、外添工程を行った。得られたトナー母粒子88質量部、外添剤としての乾式シリカ微粒子(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)REA200」)1.0質量部、外添剤としての酸化チタン(テイカ株式会社製「JR−405」、アルミニウムで処理された酸化チタン)1.0質量部、及び外添磁性粉(針状磁性粉)10質量部を、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10B」)を用いて、速度3000rpmで10分間混合した。これにより、トナー母粒子の表面に外添剤と外添磁性粉とを付着させた。その結果、トナーCが得られた。 The external addition process was performed as follows. 88 parts by mass of the obtained toner base particles, 1.0 part by mass of dry silica fine particles (“AEROSIL (registered trademark) REA200” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) as an external additive, titanium oxide (Taika Co., Ltd.) as an external additive "JR-405" made by aluminum, titanium oxide treated with aluminum (1.0 part by mass), and 10 parts by mass of externally added magnetic powder (needle-like magnetic powder) were mixed with an FM mixer ("FM-10B" manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd. )) For 10 minutes at a speed of 3000 rpm. As a result, the external additive and the external magnetic powder were adhered to the surface of the toner base particles. As a result, toner C was obtained.
(トナーD)
以下を変更した以外は、トナーCの製造方法と同様にしてトナーDを得た。混練工程で使用した第一磁性粉を、針状磁性粉30質量部から、球状磁性粉30質量部に変更した。外添工程で使用した外添磁性粉を、針状磁性粉10質量部から、球状磁性粉10質量部に変更した。
(Toner D)
A toner D was obtained in the same manner as the production method of the toner C except that the following was changed. The first magnetic powder used in the kneading step was changed from 30 parts by mass of acicular magnetic powder to 30 parts by mass of spherical magnetic powder. The externally added magnetic powder used in the external addition step was changed from 10 parts by mass of acicular magnetic powder to 10 parts by mass of spherical magnetic powder.
(トナー3)
以下を変更した以外は、トナー1の製造方法と同様にしてトナー3を得た。混練工程で使用した結着樹脂を、スチレン−アクリル酸系樹脂から、ポリエステル樹脂P1に変更した。混練工程で使用した第一磁性粉を、針状磁性粉30質量部から、上記で得られた体積固有抵抗値が4×103Ω・cmである磁性粉30質量部に変更した。二次粉砕工程で使用した第二磁性粉を、球状磁性粉10質量部から、上記で得られた体積固有抵抗値が2×102Ω・cmである磁性粉10質量部に変更した。
(Toner 3)
A toner 3 was obtained in the same manner as the production method of the toner 1 except that the following was changed. The binder resin used in the kneading step was changed from the styrene-acrylic acid resin to the polyester resin P1. The first magnetic powder used in the kneading step was changed from 30 parts by mass of acicular magnetic powder to 30 parts by mass of magnetic powder having a volume resistivity of 4 × 10 3 Ω · cm obtained above. The second magnetic powder used in the secondary pulverization step was changed from 10 parts by mass of the spherical magnetic powder to 10 parts by mass of the magnetic powder having the volume resistivity value obtained above of 2 × 10 2 Ω · cm.
ポリエステル樹脂P1は、以下のように調製した。ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物1575g、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物163g、フマル酸377g、及び触媒(酸化ジブチル錫)4gを反応容器に仕込んだ。反応容器内の空気を窒素雰囲気で置換した。反応容器の内容物を攪拌しながら反応容器内部の温度を220℃まで上昇させた。反応容器の内容物を220℃で8時間反応させた後、反応容器内を8.3kPaに減圧した。続けて、反応容器の内容物を更に1時間反応させた。その後、反応容器内の内容物を210℃に冷却した。反応容器内の内容物に、トリメリット酸無水物336gを添加した。反応終了後、反応容器の内容物を取り出して冷却した。これにより、ポリエステル樹脂P1を得た。 Polyester resin P1 was prepared as follows. A reaction vessel was charged with 1575 g of a propylene oxide adduct of bisphenol A, 163 g of an ethylene oxide adduct of bisphenol A, 377 g of fumaric acid, and 4 g of a catalyst (dibutyltin oxide). The air in the reaction vessel was replaced with a nitrogen atmosphere. While stirring the contents of the reaction vessel, the temperature inside the reaction vessel was raised to 220 ° C. After the contents of the reaction vessel were reacted at 220 ° C. for 8 hours, the pressure inside the reaction vessel was reduced to 8.3 kPa. Subsequently, the contents of the reaction vessel were further reacted for 1 hour. Thereafter, the contents in the reaction vessel were cooled to 210 ° C. To the contents in the reaction vessel, 336 g of trimellitic anhydride was added. After completion of the reaction, the contents in the reaction vessel were taken out and cooled. Thereby, polyester resin P1 was obtained.
なお、二次粉砕工程で得られたトナー母粒子の体積中位径(D50)は7.0μmであった。トナー母粒子の粒度分布は、以下の通りであった。粒子径が10.0μm以上であるトナー母粒子は2.0体積%であった。粒子径が3.0μm以下であるトナー母粒子は1.0体積%であった。 The volume median diameter (D 50 ) of the toner base particles obtained in the secondary pulverization step was 7.0 μm. The particle size distribution of the toner base particles was as follows. Toner base particles having a particle diameter of 10.0 μm or more were 2.0% by volume. Toner base particles having a particle size of 3.0 μm or less were 1.0% by volume.
(トナーE)
以下を変更した以外は、トナーAの製造方法と同様にしてトナーEを得た。混練工程で使用した結着樹脂を、スチレン−アクリル酸系樹脂から、上記で得られたポリエステル樹脂P1に変更した。混練工程で使用した第一磁性粉を、球状磁性粉40質量部から、上記で得られた体積固有抵抗値が4×103Ω・cmである磁性粉40質量部に変更した。
(Toner E)
A toner E was obtained in the same manner as the production method of the toner A except that the following was changed. The binder resin used in the kneading step was changed from the styrene-acrylic acid resin to the polyester resin P1 obtained above. The first magnetic powder used in the kneading step was changed from 40 parts by mass of spherical magnetic powder to 40 parts by mass of magnetic powder having a volume resistivity of 4 × 10 3 Ω · cm obtained above.
(トナーF)
以下のようにしてトナーFを製造した。先ず、混練工程を行った。結着樹脂(上記で得られたポリエステル樹脂P1)55質量部、離型剤(ポリプロピレンワックス、三井化学株式会社製「ハイワックスNP056」)4質量部、及び電荷制御剤(オリヱント化学工業株式会社製「BONTRON(登録商標)N−71」)1質量部を、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10B」)を用いて混合した。これにより、結着樹脂に各原料を分散させた。得られた混合物を、2軸押出機(株式会社池貝製「PCM−30」)を用いて、溶融し混練した。
(Toner F)
Toner F was produced as follows. First, a kneading step was performed. 55 parts by mass of binder resin (polyester resin P1 obtained above), 4 parts by mass of release agent (polypropylene wax, “High Wax NP056” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), and charge control agent (manufactured by Orient Chemical Industries, Ltd.) 1 part by mass of “BONTRON (registered trademark) N-71”) was mixed using an FM mixer (“FM-10B” manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.). Thereby, each raw material was dispersed in the binder resin. The obtained mixture was melted and kneaded using a twin screw extruder ("PCM-30" manufactured by Ikegai Co., Ltd.).
以下のように、一次粉砕工程を行った。得られた混練物を、ドラムフレーカーを用いて冷却した。冷却した混練物を、ハンマーミル(衝撃型スクリーン式中砕機、ホソカワミクロン株式会社製「ハンマーミルH」)で一次粉砕した。ハンマーミルには、ふるい(目開き5mm)をセットした。これにより、一次粉砕物を得た。 The primary grinding process was performed as follows. The obtained kneaded material was cooled using a drum flaker. The cooled kneaded material was first pulverized with a hammer mill (impact type screen crusher, “Hammer Mill H” manufactured by Hosokawa Micron Corporation). A sieve (aperture 5 mm) was set on the hammer mill. Thereby, a primary pulverized product was obtained.
以下のように、二次粉砕工程を行った。得られた一次粉砕物60質量部と、第二磁性粉(上記で得られた体積固有抵抗値が4×103Ω・cmである磁性粉)40質量部とを、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10B」)を用いて混合した。混合物を、機械式粉砕機(フロイント・ターボ株式会社製「ターボミル T250」)を用いて二次粉砕した。二次粉砕は、回転速度9000rpmで行った。得られた二次粉砕物を、分級機(日鉄鉱業株式会社製「エルボージェットEJ−LABO型」)を用いて分級した。 The secondary grinding process was performed as follows. 60 parts by mass of the obtained primary pulverized product and 40 parts by mass of the second magnetic powder (the magnetic powder having the volume resistivity of 4 × 10 3 Ω · cm obtained above) were mixed with an FM mixer (Nippon Coke Industries, Ltd.). It mixed using "FM-10B" made by a corporation. The mixture was secondarily pulverized using a mechanical pulverizer (“Turbomill T250” manufactured by Freund Turbo, Inc.). Secondary pulverization was performed at a rotational speed of 9000 rpm. The obtained secondary pulverized product was classified using a classifier (“Elbow Jet EJ-LABO type” manufactured by Nippon Steel Mining Co., Ltd.).
以下のように、外添工程を行った。得られたトナー母粒子98質量部、外添剤としての乾式シリカ微粒子(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)REA200」)1.0質量部、及び外添剤としての酸化チタン(テイカ株式会社製「JR−405」、アルミニウムで処理された酸化チタン)1.0質量部を、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10B」)を用いて、速度3000rpmで10分間混合した。これにより、トナー母粒子の表面に外添剤を付着させた。その結果、トナーFが得られた。 The external addition process was performed as follows. 98 parts by mass of toner base particles obtained, 1.0 part by mass of dry silica fine particles (“AEROSIL (registered trademark) REA200” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) as an external additive, and titanium oxide (Taika Co., Ltd.) as an external additive 1.0 part by mass of “JR-405” manufactured by company and titanium oxide treated with aluminum was mixed at a speed of 3000 rpm for 10 minutes using an FM mixer (“FM-10B” manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.). As a result, the external additive was adhered to the surface of the toner base particles. As a result, toner F was obtained.
<4.評価>
トナー1〜3、及びA〜Fを用いて画像を形成し、低温低湿環境下でのかぶり濃度(FD)、及び高温高湿環境下での画像濃度(ID)を評価した。これらの評価では、評価機を用いて、用紙に評価用画像を連続して形成した。評価機として、モノクロプリンター(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「FS−4020DN」)を用いた。トナーを評価機のトナーコンテナに投入した。評価用画像として、ISO/IEC 19752に準拠する画像部(印字率4%)と3個のソリッド画像部(25mm×25mm)とを含む画像を使用した。用紙として、カラー/モノクロ兼用紙(富士ゼロックス株式会社製「C2」)を使用した。
<4. Evaluation>
Images were formed using toners 1 to 3 and A to F, and the fog density (FD) under a low temperature and low humidity environment and the image density (ID) under a high temperature and high humidity environment were evaluated. In these evaluations, evaluation images were continuously formed on paper using an evaluation machine. A monochrome printer (“FS-4020DN” manufactured by Kyocera Document Solutions Inc.) was used as an evaluation machine. The toner was put into the toner container of the evaluation machine. As an evaluation image, an image including an image part (printing rate 4%) conforming to ISO / IEC 19752 and three solid image parts (25 mm × 25 mm) was used. Color / monochrome paper (“C 2 ” manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) was used as the paper.
(低温低湿環境下でのかぶり濃度)
低温低湿環境下でのかぶり濃度の評価では、測定環境を、温度10℃、湿度20%RHに設定した。評価機を用いて、1万枚の用紙に評価用画像を連続して形成した。1万枚目に画像が形成された用紙の白紙部の画像濃度を、マクベス反射濃度計(サカタインクスエンジニアリング株式会社販売「SpectroEye(登録商標)」)を用いて測定した。得られた白紙部の画像濃度からベースペーパーの画像濃度を引いた値を、低温低湿環境下でのかぶり濃度とした。得られた低温低湿環境下でのかぶり濃度を、下記評価基準に基づいて評価した。なお、現像スリーブ上でトナー層の形成不良が引き起こされると、形成される画像にかぶりが発生する傾向にある。
[低温低湿環境下でのかぶり濃度の評価基準]
良好(○):かぶり濃度が0.010未満である。
不良(×):かぶり濃度が0.010以上である。
(Cover concentration under low temperature and low humidity)
In the evaluation of the fog density in a low temperature and low humidity environment, the measurement environment was set to a temperature of 10 ° C. and a humidity of 20% RH. Using an evaluation machine, images for evaluation were continuously formed on 10,000 sheets of paper. The image density of the blank portion of the paper on which the image was formed on the 10,000th sheet was measured using a Macbeth reflection densitometer (“SpectroEye (registered trademark)” sold by Sakata Inx Engineering Co., Ltd.). A value obtained by subtracting the image density of the base paper from the image density of the obtained white paper portion was defined as a fog density in a low temperature and low humidity environment. The fog density in the obtained low-temperature and low-humidity environment was evaluated based on the following evaluation criteria. Note that when a toner layer formation failure is caused on the developing sleeve, fogging tends to occur in the formed image.
[Evaluation criteria for fog density under low temperature and low humidity]
Good (◯): The fog density is less than 0.010.
Poor (x): The fog density is 0.010 or more.
(高温高湿環境下での画像濃度:1万枚印刷時)
高温高湿環境下での画像濃度の評価では、測定環境を、温度30℃、湿度80%RHに設定した。評価機を用いて、1万枚の用紙に評価用画像を連続して形成した。1万枚目に画像が形成された用紙の3個のソリッド画像部の画像濃度を各々、マクベス反射濃度計(サカタインクスエンジニアリング株式会社販売「SpectroEye(登録商標)」)を用いて測定した。測定された3個の画像濃度の和を、3で除することにより、画像濃度の平均値を求めた。得られた平均値を、高温高湿環境下での1万枚印刷時の画像濃度の評価値とした。得られた評価値を、下記評価基準に基づいて評価した。
[高温高湿環境下での画像濃度の評価基準(1万枚印刷時)]
良好(○):画像濃度が1.20以上である。
不良(×):画像濃度が1.20未満である。
(Image density under high temperature and high humidity environment: when printing 10,000 sheets)
In the evaluation of the image density in a high temperature and high humidity environment, the measurement environment was set to a temperature of 30 ° C. and a humidity of 80% RH. Using an evaluation machine, images for evaluation were continuously formed on 10,000 sheets of paper. The image density of each of the three solid image portions of the paper on which an image was formed on the 10,000th sheet was measured using a Macbeth reflection densitometer (“SpectaEye (registered trademark)” sold by Sakata Inx Engineering Co., Ltd.). The average value of the image density was obtained by dividing the sum of the three measured image densities by 3. The obtained average value was used as an evaluation value of image density when printing 10,000 sheets in a high temperature and high humidity environment. The obtained evaluation value was evaluated based on the following evaluation criteria.
[Evaluation criteria for image density under high-temperature and high-humidity environment (when printing 10,000 sheets)]
Good (◯): The image density is 1.20 or more.
Bad (x): The image density is less than 1.20.
(高温高湿環境下での画像濃度:50枚/日、10日間印刷時)
次に、高温高湿環境下で1日あたり50枚を10日間印刷した時の画像濃度を評価した。測定環境を、温度30℃、湿度80%RHに設定した。評価機を用いて、1日あたり50枚の用紙に評価用画像を連続して形成した。この操作を10日間連続して行った。10日目の50枚目に画像が形成された用紙の3個のソリッド画像部の画像濃度を各々、マクベス反射濃度計(サカタインクスエンジニアリング株式会社販売「SpectroEye(登録商標)」)を用いて測定した。測定された3個の画像濃度の和を、3で除することにより、画像濃度の平均値を求めた。得られた平均値を、高温高湿環境下での50枚/日で10日間印刷時の画像濃度の評価値とした。得られた評価値を、下記評価基準に基づいて評価した。なお、トナーA、C、及びFについては、低温低湿環境下でのかぶり濃度の評価、及び高温高湿環境下での画像濃度(1万枚印刷時)の評価のうちの一方が、不良(×)であったため、高温高湿環境下での画像濃度(50枚/日、10日間印刷時)の評価は行わなかった。
[高温高湿環境下での画像濃度の評価基準(50枚/日、10日間印刷時)]
良好(○):画像濃度が1.20以上である。
不良(×):画像濃度が1.20未満である。
(Image density in high temperature and high humidity environment: 50 sheets / day, when printing for 10 days)
Next, the image density when printing 50 sheets per day for 10 days in a high temperature and high humidity environment was evaluated. The measurement environment was set to a temperature of 30 ° C. and a humidity of 80% RH. Using an evaluation machine, images for evaluation were continuously formed on 50 sheets of paper per day. This operation was performed continuously for 10 days. The image density of each of the three solid image portions of the paper on which the image was formed on the 50th sheet on the 10th day was measured using a Macbeth reflection densitometer (“SpectaEye (registered trademark)” sold by Sakata Inx Engineering Co., Ltd.). . The average value of the image density was obtained by dividing the sum of the three measured image densities by 3. The obtained average value was used as an evaluation value of image density at the time of printing for 10 days at 50 sheets / day in a high temperature and high humidity environment. The obtained evaluation value was evaluated based on the following evaluation criteria. For toners A, C, and F, one of the evaluation of the fog density in a low-temperature and low-humidity environment and the evaluation of the image density (when printing 10,000 sheets) in a high-temperature and high-humidity environment is defective ( Therefore, the image density (50 sheets / day, when printing for 10 days) in a high temperature and high humidity environment was not evaluated.
[Evaluation criteria for image density under high temperature and high humidity (50 sheets / day, when printing for 10 days)]
Good (◯): The image density is 1.20 or more.
Bad (x): The image density is less than 1.20.
トナー1〜3、及びA〜Fについて、低温低湿環境下でのかぶり濃度、及び高温高湿環境下での画像濃度(1万枚印刷時、及び50枚/日で10日間印刷時)の評価結果を表1及び表2に示す。表1及び表2中、「StAc」はスチレン−アクリル酸系樹脂を、「PEs」はポリエステル樹脂を、「FD」はかぶり濃度を、「ID」は画像濃度を各々示す。 For toners 1 to 3 and A to F, evaluation of fog density in a low-temperature and low-humidity environment and image density in a high-temperature and high-humidity environment (when printing 10,000 sheets and printing for 50 days / day for 10 days) The results are shown in Tables 1 and 2. In Tables 1 and 2, “StAc” represents a styrene-acrylic acid resin, “PEs” represents a polyester resin, “FD” represents a fog density, and “ID” represents an image density.
トナー1及び2の製造方法は、第一磁性粉と結着樹脂とを含有する一次粉砕物に、第二磁性粉を添加して二次粉砕することにより、トナー粒子を得る工程を含んでいた。そのため、表1に示すように、トナー1及び2では、低温低湿環境下でのかぶり濃度、高温高湿環境下(1万枚印刷時)での画像濃度、及び高温高湿環境下(50枚/日、10日間)での画像濃度について、何れの評価も良好であった。 The manufacturing method of the toners 1 and 2 includes a step of obtaining toner particles by adding the second magnetic powder to the primary pulverized product containing the first magnetic powder and the binder resin and performing secondary pulverization. . Therefore, as shown in Table 1, with toners 1 and 2, the fog density in a low-temperature and low-humidity environment, the image density in a high-temperature and high-humidity environment (when printing 10,000 sheets), and the high-temperature and high-humidity environment (50 sheets) / Day, 10 days), all the evaluations were good.
トナーAの製造方法では、第一磁性粉として球状磁性粉が使用されたが、第二磁性粉が添加されていなかった。そのため、電荷を保持し易い球状磁性粉が、トナー粒子の中央部分にも表面部分にも同じ密度で存在し、トナーが過帯電し易かったと考えられる。その結果、表1に示すように、トナーAを用いて低温低湿環境下で画像を形成した場合に、現像スリーブ上でのトナー層の形成不良に起因するかぶりが発生したと考えられる。 In the manufacturing method of the toner A, spherical magnetic powder was used as the first magnetic powder, but the second magnetic powder was not added. For this reason, it is considered that the spherical magnetic powder that easily retains the charge exists at the same density in the central portion and the surface portion of the toner particles, and the toner is easily overcharged. As a result, as shown in Table 1, when an image was formed using toner A in a low-temperature and low-humidity environment, it is considered that fog due to poor formation of the toner layer on the developing sleeve occurred.
トナーBの製造方法では、第一磁性粉として針状及び球状磁性粉が使用されたが、第二磁性粉が添加されていなかった。そのため、電荷を放出し易い針状磁性粉と、電荷を保持し易い球状磁性粉とが、トナー粒子の中央部分にも表面部分にも同じ密度で存在していたと考えられる。そのため、トナーの帯電量の低下が引き起こされ易かったと考えられる。その結果、表1に示すように、トナーBを用いて高温高湿環境下(1万枚印刷時、及び50枚/日、10日間印刷時)で画像を形成した場合に、形成される画像の画像濃度が低下したと考えられる。 In the production method of the toner B, acicular and spherical magnetic powders were used as the first magnetic powder, but the second magnetic powder was not added. For this reason, it is considered that the acicular magnetic powder that easily releases charges and the spherical magnetic powder that easily holds charges exist at the same density in the central portion and the surface portion of the toner particles. For this reason, it is considered that the charge amount of the toner is easily lowered. As a result, as shown in Table 1, an image formed when an image is formed using toner B in a high-temperature and high-humidity environment (when printing 10,000 sheets and when printing 50 sheets / day for 10 days). It is thought that the image density of the image was lowered.
トナーCの製造方法では、第一磁性粉として針状磁性粉が使用されたが、第二磁性粉が添加されていなかった。また、針状磁性粉が外添されていた。そのため、外添された針状磁性粉がトナー母粒子から脱離し易く、脱離した針状磁性粉が現像スリーブなどの部材に付着し易かったと考えられる。そのため、トナーの帯電量の低下が引き起こされ易かったと考えられる。その結果、表1に示すように、トナーCを用いて高温高湿環境下で画像を形成した場合に、形成される画像の画像濃度が低下したと考えられる。 In the production method of the toner C, acicular magnetic powder was used as the first magnetic powder, but the second magnetic powder was not added. In addition, acicular magnetic powder was externally added. Therefore, it is considered that the externally added needle-like magnetic powder was easily detached from the toner base particles, and the detached needle-like magnetic powder was easily attached to a member such as a developing sleeve. For this reason, it is considered that the charge amount of the toner is easily lowered. As a result, as shown in Table 1, it is considered that when the image is formed in the high temperature and high humidity environment using the toner C, the image density of the formed image is lowered.
トナーDの製造方法では、第一磁性粉として球状磁性粉が使用されたが、第二磁性粉が添加されていなかった。また、球状磁性粉が外添されていた。そのため、外添された球状磁性粉がトナー母粒子から脱離し、外添された球状磁性粉が現像スリーブなどの部材に付着し易かったと考えられる。そのため、トナーの帯電量の低下が引き起こされ易かったと考えられる。その結果、表1に示すように、トナーDを用いて高湿環境下(50枚/日、10日間印刷時)で画像を形成した場合に、形成される画像の画像濃度が低下したと考えられる。 In the manufacturing method of the toner D, spherical magnetic powder was used as the first magnetic powder, but the second magnetic powder was not added. In addition, spherical magnetic powder was externally added. Therefore, it is considered that the externally added spherical magnetic powder was detached from the toner base particles, and the externally added spherical magnetic powder was easily attached to a member such as a developing sleeve. For this reason, it is considered that the charge amount of the toner is easily lowered. As a result, as shown in Table 1, when an image was formed using toner D in a high humidity environment (50 sheets / day, when printing for 10 days), the image density of the formed image was considered to have decreased. It is done.
トナー3の製造方法は、第一磁性粉(体積固有抵抗値が4×103Ω・cmである磁性粉)と結着樹脂とを含有する一次粉砕物に、第二磁性粉(体積固有抵抗値が2×102Ω・cmである磁性)を添加して二次粉砕することにより、トナー粒子を得る工程を含んでいた。そのため、トナー3に含まれるトナー粒子では、体積固有抵抗値の高い磁性粉がトナー母粒子の中央部分に多く存在し、体積固有抵抗値の低い磁性粉がトナー母粒子の表面部分に多く存在していたと考えられる。そのため、表2に示すように、トナー3では、低温低湿環境下でのかぶり濃度、高温高湿環境下(1万枚印刷時)の画像濃度、及び高温高湿環境下(50枚/日、10日間)での画像濃度の何れの評価も良好であった。 The production method of the toner 3 includes a first magnetic powder (a magnetic powder having a volume resistivity of 4 × 10 3 Ω · cm) and a primary pulverized product containing a binder resin and a second magnetic powder (a volume resistivity). A magnetic particle having a value of 2 × 10 2 Ω · cm) and secondary pulverization to obtain toner particles. Therefore, in the toner particles contained in the toner 3, a large amount of magnetic powder having a high volume resistivity is present in the central portion of the toner base particle, and a large amount of magnetic powder having a low volume resistivity is present in the surface portion of the toner base particle. It is thought that it was. Therefore, as shown in Table 2, with toner 3, the fog density in a low temperature and low humidity environment, the image density in a high temperature and high humidity environment (when printing 10,000 sheets), and the high temperature and high humidity environment (50 sheets / day, Any evaluation of the image density at 10 days) was good.
トナーEの製造方法では、第一磁性粉として体積固有抵抗値が4×103Ω・cmである磁性粉が使用されたが、第二磁性粉が添加されていなかった。そのため、体積固有抵抗値が4×103Ω・cmであるが、トナー粒子の中央部分にも表面部分にも同じ密度で存在し、トナーEが過帯電し易かったと考えられる。その結果、表2に示すように、トナーEを用いて低温低湿環境下で画像を形成した場合に、現像スリーブ上でのトナー層の形成不良に起因するかぶりが発生したと考えられる。 In the production method of the toner E, magnetic powder having a volume resistivity of 4 × 10 3 Ω · cm was used as the first magnetic powder, but the second magnetic powder was not added. Therefore, although the volume resistivity value is 4 × 10 3 Ω · cm, it is considered that the toner E exists at the same density in the central part and the surface part of the toner particles, and the toner E is easily overcharged. As a result, as shown in Table 2, when an image was formed using toner E in a low-temperature and low-humidity environment, it is considered that fogging occurred due to poor formation of the toner layer on the developing sleeve.
トナーFの製造方法では、第一磁性粉が添加されず、第二磁性粉として体積固有抵抗値が4×103Ω・cmである磁性粉が添加されていた。そのため、磁性粉がトナーの中央部分に存在していなかったと考えられる。そのため、トナーFでは帯電量が低下し易かったと考えられる。そのため、表2に示すように、トナーFを用いて高温高湿環境下(1万枚印刷時)で画像を形成した場合に、形成される画像の画像濃度が低下したと考えられる。 In the manufacturing method of the toner F, the first magnetic powder was not added, and the magnetic powder having a volume resistivity of 4 × 10 3 Ω · cm was added as the second magnetic powder. Therefore, it is considered that the magnetic powder was not present in the central portion of the toner. For this reason, it is considered that the charge amount of the toner F was easily decreased. Therefore, as shown in Table 2, when an image is formed using toner F in a high-temperature and high-humidity environment (when printing 10,000 sheets), it is considered that the image density of the formed image has decreased.
本発明に係るトナーの製造方法は、画像形成装置において画像を形成するために使用されるトナーを製造するために利用できる。 The toner manufacturing method according to the present invention can be used for manufacturing toner used for forming an image in an image forming apparatus.
Claims (6)
第一磁性粉と結着樹脂とを含有する一次粉砕物に、第二磁性粉を添加して二次粉砕することにより、前記トナー粒子を得る工程を含み、
前記第一磁性粉は、前記第二磁性粉と同一又は異なっている、磁性トナーの製造方法。 A method for producing a magnetic toner comprising a plurality of toner particles,
A step of obtaining the toner particles by adding the second magnetic powder to the primary pulverized product containing the first magnetic powder and the binder resin and performing secondary pulverization;
The method for producing magnetic toner, wherein the first magnetic powder is the same as or different from the second magnetic powder.
得られた前記混練物を一次粉砕することにより、前記一次粉砕物を得る工程と
を更に含む、請求項1に記載の磁性トナーの製造方法。 A step of obtaining a kneaded product by melting and kneading the first magnetic powder and the binder resin;
The method for producing a magnetic toner according to claim 1, further comprising: primary pulverizing the obtained kneaded product to obtain the primary pulverized product.
前記第一磁性粉は球状又は多面体状であり、前記第二磁性粉は針状である、請求項1〜4の何れか一項に記載の磁性トナーの製造方法。 The first magnetic powder is acicular and the second magnetic powder is spherical or polyhedral, or
5. The method for producing a magnetic toner according to claim 1, wherein the first magnetic powder is spherical or polyhedral, and the second magnetic powder is needle-shaped. 6.
前記第一磁性粉のアスペクト比は3.0未満であり、前記第二磁性粉のアスペクト比は3.0以上である、請求項1〜5の何れか一項に記載の磁性トナーの製造方法。 The aspect ratio of the first magnetic powder is 3.0 or more, and the aspect ratio of the second magnetic powder is less than 3.0, or
The method for producing a magnetic toner according to claim 1, wherein the aspect ratio of the first magnetic powder is less than 3.0, and the aspect ratio of the second magnetic powder is 3.0 or more. .
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