JP2018036375A - Two-component developer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナーとキャリアとを含む2成分現像剤に関する。 The present invention relates to a two-component developer containing a toner and a carrier.
特許文献1には、2成分現像剤において、キャリア粒子の樹脂被覆層に樹脂微粒子及び導電性微粒子を分散させる技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technique of dispersing resin fine particles and conductive fine particles in a resin coating layer of carrier particles in a two-component developer.
しかしながら、特許文献1に開示される技術だけでは、連続印刷において、補給かぶりを抑制しつつ、継続的に高画質の画像を形成し続けることができる2成分現像剤を提供することは困難である。詳しくは、特許文献1に記載される2成分現像剤が現像装置内で攪拌されると、トナー粒子の外添剤がトナー粒子から脱離して、脱離した外添剤が、キャリア粒子に付着し易い。現像装置内において、トナー粒子の外添剤がキャリア粒子に付着すると、キャリアの帯電付与性が変動して、トナーの帯電量が過剰になったり不十分になったりする。 However, with the technology disclosed in Patent Document 1 alone, it is difficult to provide a two-component developer capable of continuously forming high-quality images while suppressing replenishment fog in continuous printing. . Specifically, when the two-component developer described in Patent Document 1 is stirred in the developing device, the external additive of the toner particles is detached from the toner particles, and the detached external additive adheres to the carrier particles. Easy to do. If the toner particle external additive adheres to the carrier particles in the developing device, the charge imparting property of the carrier fluctuates, and the charge amount of the toner becomes excessive or insufficient.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、連続印刷において、補給かぶりを抑制しつつ、継続的に高画質の画像を形成し続けることができる2成分現像剤を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a two-component developer capable of continuously forming a high-quality image while suppressing replenishment fog in continuous printing. And
本発明に係る2成分現像剤は、トナーとキャリアとを含む。前記トナーは、トナー母粒子と、それぞれ前記トナー母粒子の表面に付着した複数の第1樹脂粒子とを備えるトナー粒子を、複数含む。前記キャリアは、キャリア母粒子と、それぞれ前記キャリア母粒子の表面に付着した複数の第2樹脂粒子とを備えるキャリア粒子を、複数含む。前記第1樹脂粒子の、温度160℃かつ圧力0.1kgf/mm2での5分間加圧後のブロッキング率は、目開き75μmのメッシュによる測定で30質量%未満である。前記第2樹脂粒子の、温度160℃かつ圧力0.1kgf/mm2での5分間加圧後のブロッキング率は、目開き75μmのメッシュによる測定で30質量%以上である。 The two-component developer according to the present invention includes a toner and a carrier. The toner includes a plurality of toner particles each including toner mother particles and a plurality of first resin particles attached to the surface of the toner mother particles. The carrier includes a plurality of carrier particles including carrier mother particles and a plurality of second resin particles attached to the surfaces of the carrier mother particles. The blocking rate of the first resin particles after pressing for 5 minutes at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.1 kgf / mm 2 is less than 30% by mass as measured with a mesh having an opening of 75 μm. The blocking rate of the second resin particles after pressing for 5 minutes at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.1 kgf / mm 2 is 30% by mass or more as measured with a mesh having an opening of 75 μm.
本発明によれば、連続印刷において、補給かぶりを抑制しつつ、継続的に高画質の画像を形成し続けることができる2成分現像剤を提供することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to provide a two-component developer capable of continuously forming high-quality images while suppressing replenishment fog in continuous printing.
本発明の実施形態について説明する。なお、粉体(より具体的には、トナー母粒子、キャリア母粒子、外添剤、トナー、又はキャリア等)に関する評価結果(形状又は物性などを示す値)は、何ら規定していなければ、粉体から平均的な粒子を相当数選び取って、それら平均的な粒子の各々について測定した値の個数平均である。 An embodiment of the present invention will be described. Note that the evaluation results (values indicating the shape or physical properties) of the powder (more specifically, toner base particles, carrier base particles, external additives, toner, carrier, etc.) are not stipulated. It is the number average of values measured for each of the average particles by selecting a considerable number of average particles from the powder.
粉体の個数平均粒子径は、何ら規定していなければ、顕微鏡を用いて測定された1次粒子の円相当径(ヘイウッド径:粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径)の個数平均値である。また、粉体の体積中位径(D50)の測定値は、何ら規定していなければ、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製「LA−750」)を用いて測定した値である。 Unless otherwise specified, the number average particle diameter of the powder is the number average of the equivalent-circle diameters of primary particles (Haywood diameter: the diameter of a circle having the same area as the projected area of the particles) measured using a microscope. Value. Moreover, the measured value of the volume median diameter (D 50 ) of the powder is measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device (“LA-750” manufactured by Horiba, Ltd.) unless otherwise specified. It is the value.
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。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。また、アクリル及びメタクリルを包括的に「(メタ)アクリル」と総称する場合がある。また、アクリロニトリル及びメタクリロニトリルを包括的に「(メタ)アクリロニトリル」と総称する場合がある。 Hereinafter, a compound and its derivatives may be generically named by adding “system” after the compound name. When the name of a polymer is expressed by adding “system” after the compound name, it means that the repeating unit of the polymer is derived from the compound or a derivative thereof. Acrylic and methacrylic are sometimes collectively referred to as “(meth) acrylic”. Further, acrylonitrile and methacrylonitrile may be collectively referred to as “(meth) acrylonitrile”.
本実施形態に係る2成分現像剤は、トナーとキャリアとを含む。トナー及びキャリアはそれぞれ、多数の粒子から構成される粉体である。トナーは、後述の構成を有するトナー粒子を、複数含む。キャリアは、後述の構成を有するキャリア粒子を、複数含む。本実施形態に係る2成分現像剤に含まれるトナーは、例えば正帯電性トナーとして用いることができる。正帯電性トナーは、キャリアとの摩擦により正に帯電する。 The two-component developer according to this embodiment includes a toner and a carrier. The toner and the carrier are each a powder composed of a large number of particles. The toner includes a plurality of toner particles having the configuration described below. The carrier includes a plurality of carrier particles having the configuration described below. The toner contained in the two-component developer according to this embodiment can be used as, for example, a positively chargeable toner. The positively chargeable toner is positively charged by friction with the carrier.
本実施形態に係る2成分現像剤は、例えば電子写真装置(画像形成装置)において画像の形成に用いることができる。以下、電子写真装置による画像形成方法の一例について説明する。 The two-component developer according to this embodiment can be used for image formation in, for example, an electrophotographic apparatus (image forming apparatus). Hereinafter, an example of an image forming method using an electrophotographic apparatus will be described.
まず、電子写真装置の像形成部(帯電装置及び露光装置)が、画像データに基づいて感光体(例えば、感光体ドラムの表層部)に静電潜像を形成する。続けて、電子写真装置の現像装置(詳しくは、2成分現像剤がセットされた現像装置)が、2成分現像剤のうちトナーのみを感光体に供給して、感光体に形成された静電潜像を現像する。トナーは、感光体に供給される前に、現像装置内のキャリア又はブレードとの摩擦により帯電する。例えば、正帯電性トナーは正に帯電する。現像工程では、感光体の近傍に配置された現像スリーブ(例えば、現像装置内の現像ローラーの表層部)上のトナー(詳しくは、帯電したトナー)が感光体に供給され、供給されたトナーが感光体の静電潜像に付着することで、感光体上にトナー像が形成される。消費されたトナーは、補給用トナーを収容するトナーコンテナから現像装置へ補給される。 First, an image forming unit (charging device and exposure device) of an electrophotographic apparatus forms an electrostatic latent image on a photosensitive member (for example, a surface layer portion of a photosensitive drum) based on image data. Subsequently, the developing device of the electrophotographic apparatus (specifically, the developing device in which the two-component developer is set) supplies only the toner of the two-component developer to the photosensitive member, and the electrostatic formed on the photosensitive member. Develop the latent image. The toner is charged by friction with the carrier or blade in the developing device before being supplied to the photoreceptor. For example, a positively chargeable toner is positively charged. In the developing process, toner (specifically, charged toner) on a developing sleeve (for example, a surface layer portion of a developing roller in the developing device) disposed in the vicinity of the photosensitive member is supplied to the photosensitive member, and the supplied toner is By attaching to the electrostatic latent image on the photoconductor, a toner image is formed on the photoconductor. The consumed toner is replenished to the developing device from a toner container containing replenishment toner.
続く転写工程では、電子写真装置の転写装置が、感光体上のトナー像を中間転写体(例えば、転写ベルト)に転写した後、さらに中間転写体上のトナー像を記録媒体(例えば、紙)に転写する。その後、電子写真装置の定着装置(定着方式:加熱ローラー及び加圧ローラーによるニップ定着)がトナーを加熱及び加圧して、記録媒体にトナーを定着させる。その結果、記録媒体に画像が形成される。例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの4色のトナー像を重ね合わせることで、フルカラー画像を形成することができる。なお、転写方式は、感光体上のトナー像を、中間転写体を介さず、記録媒体に直接転写する直接転写方式であってもよい。また、定着方式は、ベルト定着方式であってもよい。 In the subsequent transfer process, after the transfer device of the electrophotographic apparatus transfers the toner image on the photosensitive member to an intermediate transfer member (for example, a transfer belt), the toner image on the intermediate transfer member is further transferred to a recording medium (for example, paper). Transcript to. Thereafter, a fixing device (fixing method: nip fixing with a heating roller and a pressure roller) of the electrophotographic apparatus heats and pressurizes the toner to fix the toner on the recording medium. As a result, an image is formed on the recording medium. For example, a full color image can be formed by superposing four color toner images of black, yellow, magenta, and cyan. The transfer method may be a direct transfer method in which the toner image on the photosensitive member is directly transferred to the recording medium without using the intermediate transfer member. The fixing method may be a belt fixing method.
本実施形態に係る2成分現像剤は、次に示す構成(以下、基本構成と記載する)を有する。 The two-component developer according to this embodiment has the following configuration (hereinafter referred to as a basic configuration).
(2成分現像剤の基本構成)
2成分現像剤が、トナーとキャリアとを含む。トナーは、トナー母粒子と、それぞれトナー母粒子の表面に付着した複数の樹脂粒子(以下、第1樹脂粒子と記載する)とを備えるトナー粒子を、複数含む。キャリアは、キャリア母粒子と、それぞれキャリア母粒子の表面に付着した複数の樹脂粒子(以下、第2樹脂粒子と記載する)とを備えるキャリア粒子を、複数含む。第1樹脂粒子の、温度160℃かつ圧力0.1kgf/mm2での5分間加圧後のブロッキング率は、目開き75μmのメッシュによる測定で30質量%未満である。第2樹脂粒子の、温度160℃かつ圧力0.1kgf/mm2での5分間加圧後のブロッキング率は、目開き75μmのメッシュによる測定で30質量%以上である。なお、ブロッキング率の測定方法は、後述する実施例と同じ方法又はその代替方法である。
(Basic configuration of two-component developer)
The two-component developer includes a toner and a carrier. The toner includes a plurality of toner particles including toner mother particles and a plurality of resin particles (hereinafter referred to as first resin particles) attached to the surfaces of the toner mother particles. The carrier includes a plurality of carrier particles including carrier mother particles and a plurality of resin particles (hereinafter referred to as second resin particles) attached to the surfaces of the carrier mother particles. The blocking rate of the first resin particles after pressing for 5 minutes at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.1 kgf / mm 2 is less than 30% by mass as measured with a mesh having an opening of 75 μm. The blocking rate of the second resin particles after pressing for 5 minutes at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.1 kgf / mm 2 is 30% by mass or more as measured with a mesh having an opening of 75 μm. In addition, the measuring method of a blocking rate is the same method as the Example mentioned later, or its alternative method.
以下、上記基本構成で規定される樹脂粒子のブロッキング率を、測定条件等を省略して、単に樹脂粒子のブロッキング率と記載する場合がある。 Hereinafter, the blocking rate of the resin particles defined by the basic configuration may be simply referred to as the blocking rate of the resin particles, omitting measurement conditions and the like.
一般的な画像形成装置では、感光体ドラム上に残ったトナーが、転写工程の後、感光体ドラム上の他の付着物と共に、クリーニングにより除去される。例えば、ブレードクリーニング方式では、クリーニングブレードのエッジ部で感光体ドラムの表面を擦ることにより、感光体ドラム上の付着物を掻き取って除去する。 In a general image forming apparatus, the toner remaining on the photosensitive drum is removed by cleaning together with other deposits on the photosensitive drum after the transfer process. For example, in the blade cleaning method, the surface of the photosensitive drum is rubbed with the edge portion of the cleaning blade to scrape and remove the deposits on the photosensitive drum.
トナー母粒子の表面に樹脂粒子(外添剤)を付着させることで、トナーの耐熱保存性を向上させることが可能になる。樹脂粒子をトナー粒子間でスペーサーとして機能させるためには、樹脂粒子の個数平均1次粒子径が50nm以上100nm以下であることが好ましい。しかし、トナー粒子の外添剤として樹脂粒子を使用する場合には、以下に示すような課題が生じ得ることを、発明者が見出した。そして、発明者は、こうした課題を解決すべく、前述の基本構成を有する2成分現像剤を発明した。 By attaching resin particles (external additives) to the surface of the toner base particles, it is possible to improve the heat resistant storage stability of the toner. In order for the resin particles to function as a spacer between the toner particles, the number average primary particle diameter of the resin particles is preferably 50 nm or more and 100 nm or less. However, the inventors have found that the following problems may occur when resin particles are used as an external additive for toner particles. The inventor has invented a two-component developer having the above-described basic configuration in order to solve these problems.
(第1の課題)
外添剤として樹脂粒子を備えるトナー粒子を連続印刷に使用した場合に、トナー粒子から樹脂粒子が脱離し、脱離した樹脂粒子が感光体ドラムの表面に付着することに、発明者は着眼した。ブレードクリーニング方式で感光体ドラムの表面をクリーニングする場合には、感光体ドラムの表面に存在する樹脂粒子が、感光体ドラムとクリーニングブレードとの間に挟まれて、摩擦により加熱及び加圧される。樹脂粒子が、加熱及び加圧により熱圧縮されて(詳しくは、塑性変形して)、感光体ドラムの表面に固着すると、高画質の画像を形成することが難しくなる。詳しくは、形成された画像中に、ダッシュマーク(感光体ドラムの表面に存在する固着物に起因した画像欠陥)が生じ易くなる。
(First issue)
When toner particles having resin particles as an external additive are used for continuous printing, the inventor has noticed that the resin particles are detached from the toner particles and the detached resin particles adhere to the surface of the photosensitive drum. . When cleaning the surface of the photosensitive drum by the blade cleaning method, the resin particles existing on the surface of the photosensitive drum are sandwiched between the photosensitive drum and the cleaning blade and heated and pressurized by friction. . When the resin particles are thermally compressed by heating and pressing (specifically, plastically deformed) and fixed on the surface of the photosensitive drum, it becomes difficult to form a high-quality image. Specifically, a dash mark (image defect due to a fixed object existing on the surface of the photosensitive drum) easily occurs in the formed image.
上記基本構成において、樹脂粒子のブロッキング率は、熱圧縮され易さを示す。樹脂粒子のブロッキング率が大きいほど、その樹脂粒子は熱圧縮され易い傾向がある。特に、第1樹脂粒子(トナー粒子の外添剤)のブロッキング率が30質量%以上になると、ブレードクリーニングでその樹脂粒子が加熱及び加圧された場合に感光体汚染(感光体ドラムの表面に対する樹脂粒子の固着)が発生し易くなる傾向がある。第1樹脂粒子のブロッキング率を30質量%未満にするためには、非常に硬い樹脂粒子を作製する必要があると考えられる。発明者は、高純度の架橋剤を使用することで、第1樹脂粒子のブロッキング率を30質量%未満にすることに成功した。例えば、ジビニルベンゼンを架橋剤として使用する場合、一般的には、純度(質量分率)50%程度のジビニルベンゼンが使用されているが、純度(質量分率)80%のジビニルベンゼンを使用することで、第1樹脂粒子のブロッキング率を30質量%未満にすることに成功した。樹脂粒子のブロッキング率は、例えば樹脂合成時の架橋剤の添加量を変えることで調整できる。 In the above basic configuration, the blocking rate of the resin particles indicates the ease of being thermally compressed. As the blocking rate of the resin particles is larger, the resin particles tend to be thermally compressed. In particular, when the blocking rate of the first resin particles (external additive for toner particles) is 30% by mass or more, when the resin particles are heated and pressurized by blade cleaning, the photosensitive member is contaminated (to the surface of the photosensitive drum). There is a tendency that the resin particles are easily fixed). In order to make the blocking rate of the first resin particles less than 30% by mass, it is considered necessary to produce very hard resin particles. The inventor succeeded in setting the blocking rate of the first resin particles to less than 30% by mass by using a high purity crosslinking agent. For example, when divinylbenzene is used as a crosslinking agent, divinylbenzene having a purity (mass fraction) of about 50% is generally used, but divinylbenzene having a purity (mass fraction) of 80% is used. Thus, the blocking rate of the first resin particles was successfully reduced to less than 30% by mass. The blocking rate of the resin particles can be adjusted, for example, by changing the amount of the crosslinking agent added during resin synthesis.
(第2の課題)
一般的な画像形成装置において、2成分現像剤(トナー及びキャリア)は、現像装置内で攪拌されながら使用される。攪拌により、トナー粒子の外添剤がトナー粒子から脱離すると、脱離した外添剤が、キャリア粒子に付着することがある。現像装置内において、トナー粒子の外添剤がキャリア粒子に付着すると、キャリアの帯電付与性が変動して、トナーの帯電量が過剰になったり不十分になったりする傾向がある。
(Second problem)
In a general image forming apparatus, a two-component developer (toner and carrier) is used while being stirred in the developing apparatus. When the external additive of the toner particles is detached from the toner particles by stirring, the detached external additive may adhere to the carrier particles. When the external additive of toner particles adheres to the carrier particles in the developing device, the charge imparting property of the carrier fluctuates and the charge amount of the toner tends to become excessive or insufficient.
前述の基本構成を有する2成分現像剤では、第1樹脂粒子(トナー粒子の外添剤)のブロッキング率が30質量%未満である。こうした第1樹脂粒子は、トナー母粒子の表面に対する付着力が弱く、トナー粒子から脱離し易い傾向がある。しかし、前述の基本構成を有する2成分現像剤では、キャリア母粒子の表面に第2樹脂粒子(キャリア粒子の外添剤)が付着している。しかも、第2樹脂粒子のブロッキング率は30質量%以上である。こうした第2樹脂粒子は、キャリア母粒子の表面に対する付着力が強く、キャリア粒子から脱離しにくい傾向がある。キャリア母粒子の表面には、第2樹脂粒子が存在する。詳しくは、第2樹脂粒子がキャリア母粒子の表面に対して突出している。このため、トナー粒子から脱離した第1樹脂粒子が、キャリア母粒子の表面に付着しにくくなる。そして、現像装置内において、第1樹脂粒子(トナー粒子の外添剤)がトナー粒子からキャリア粒子へ移動しにくくなる。また、初めからキャリア母粒子の表面に第2樹脂粒子が存在するため、仮にトナー粒子からキャリア粒子への外添剤の移動が生じたとしても、キャリアの帯電付与性の変動は少ないと考えられる。このため、前述の基本構成を有する2成分現像剤では、トナーの帯電不良が生じにくい。こうした2成分現像剤を使用することで、連続印刷において、補給かぶり(現像装置内へ一気に大量のトナーを補給した時にトナーの帯電不良に起因して生じるかぶり)を抑制できる。 In the two-component developer having the basic structure described above, the blocking rate of the first resin particles (external additive for toner particles) is less than 30% by mass. Such first resin particles have a weak adhesion to the surface of the toner base particles and tend to be detached from the toner particles. However, in the two-component developer having the basic configuration described above, the second resin particles (external additives for carrier particles) are attached to the surface of the carrier base particles. Moreover, the blocking rate of the second resin particles is 30% by mass or more. Such second resin particles have a strong adhesion to the surface of the carrier base particles and tend to be difficult to be detached from the carrier particles. Second resin particles are present on the surface of the carrier base particles. Specifically, the second resin particles protrude from the surface of the carrier base particles. This makes it difficult for the first resin particles detached from the toner particles to adhere to the surface of the carrier base particles. In the developing device, the first resin particles (external additive for toner particles) are difficult to move from the toner particles to the carrier particles. Further, since the second resin particles are present on the surface of the carrier base particles from the beginning, even if the external additive moves from the toner particles to the carrier particles, it is considered that there is little fluctuation in the charge imparting property of the carrier. . For this reason, in the two-component developer having the basic configuration described above, toner charging failure is unlikely to occur. By using such a two-component developer, it is possible to suppress replenishment fog (fog caused due to toner charging failure when a large amount of toner is replenished into the developing device) in continuous printing.
以上説明したように、前述の基本構成を有する2成分現像剤を使用することで、連続印刷において、感光体に対する異物の固着と、補給かぶりとを抑制しつつ、継続的に高画質の画像(詳しくは、ダッシュマークのない画像)を形成し続けることが可能になる。 As described above, by using the two-component developer having the above-described basic configuration, in continuous printing, a high-quality image (continuously suppressed while suppressing sticking of foreign matter to the photoreceptor and replenishment fogging). In detail, it is possible to continue forming an image without a dash mark.
連続印刷において、感光体に対する異物の固着と、補給かぶりとを抑制しつつ、継続的に高画質の画像を形成し続けるためには、前述の基本構成を有する2成分現像剤において、第1樹脂粒子の、温度160℃かつ圧力0.1kgf/mm2での5分間加圧後のブロッキング率が、目開き75μmのメッシュによる測定で5質量%以上20質量%以下であり、第2樹脂粒子の、温度160℃かつ圧力0.1kgf/mm2での5分間加圧後のブロッキング率が、目開き75μmのメッシュによる測定で50質量%以上90質量%以下であることが特に好ましい。第1樹脂粒子及び第2樹脂粒子を好適に機能させるためには、第1樹脂粒子の量が、トナー母粒子100質量部に対して0.50質量部以上3.0質量部以下であり、第2樹脂粒子の量が、キャリア母粒子100質量部に対して0.05質量部以上0.30質量部以下であることが好ましい。 In continuous printing, in order to continue to form high-quality images while suppressing sticking of foreign matters to the photoreceptor and replenishment fog, the first resin in the two-component developer having the above-described basic configuration is used. The blocking rate of the particles after pressing for 5 minutes at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.1 kgf / mm 2 is 5% by mass or more and 20% by mass or less as measured with a mesh having an opening of 75 μm. The blocking rate after pressing for 5 minutes at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.1 kgf / mm 2 is particularly preferably 50% by mass or more and 90% by mass or less as measured with a mesh having an opening of 75 μm. In order for the first resin particles and the second resin particles to function suitably, the amount of the first resin particles is 0.50 parts by mass or more and 3.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner base particles, The amount of the second resin particles is preferably 0.05 parts by mass or more and 0.30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the carrier base particles.
トナー粒子からキャリア粒子への外添剤の移動が生じた場合において、キャリアの帯電付与性の変動を抑制するためには、第1樹脂粒子(トナー外添剤:トナー粒子の外添剤)と第2樹脂粒子(キャリア外添剤:キャリア粒子の外添剤)とが、同じ物性(又は、近い物性)を有することが好ましい。例えば、第1樹脂粒子の個数平均1次粒子径と第2樹脂粒子の個数平均1次粒子径との差は、絶対値で10nm以下であることが好ましい。また、第1樹脂粒子と第2樹脂粒子とが、互いに同種の樹脂で構成されることが好ましい。 In order to suppress the fluctuation in charge imparting property of the carrier when the external additive moves from the toner particles to the carrier particles, the first resin particles (toner external additive: toner particle external additive) and It is preferable that the second resin particles (carrier external additive: carrier particle external additive) have the same physical properties (or close physical properties). For example, the difference between the number average primary particle diameter of the first resin particles and the number average primary particle diameter of the second resin particles is preferably 10 nm or less in absolute value. Moreover, it is preferable that a 1st resin particle and a 2nd resin particle are mutually comprised with the same kind of resin.
例えば、第1樹脂粒子と第2樹脂粒子とがそれぞれ、架橋スチレン−アクリル酸系樹脂を含有することが好ましい。架橋スチレン−アクリル酸系樹脂は、帯電性に優れ、メラミン樹脂等と比べて、均一な形状及び寸法を有する微粒子を作製し易い。また、架橋スチレン−アクリル酸系樹脂は、良好な耐久性及び帯電安定性を有する。帯電安定性に関しては、特に高温高湿環境における帯電量の低下が抑制される。 For example, it is preferable that the first resin particles and the second resin particles each contain a crosslinked styrene-acrylic acid resin. The cross-linked styrene-acrylic acid resin is excellent in chargeability, and it is easier to produce fine particles having a uniform shape and dimensions than a melamine resin or the like. The crosslinked styrene-acrylic acid resin has good durability and charging stability. Regarding charging stability, a decrease in charge amount is suppressed particularly in a high-temperature and high-humidity environment.
架橋スチレン−アクリル酸系樹脂は、1種以上のスチレン系モノマーと1種以上のアクリル酸系モノマーと架橋剤との重合物である。架橋スチレン−アクリル酸系樹脂を合成するためには、例えば以下に示すような、スチレン系モノマー、アクリル酸系モノマー、及び架橋剤を好適に使用できる。 The crosslinked styrene-acrylic acid resin is a polymer of one or more styrene monomers, one or more acrylic acid monomers, and a crosslinking agent. In order to synthesize a crosslinked styrene-acrylic acid resin, for example, a styrene monomer, an acrylic acid monomer, and a crosslinking agent as shown below can be suitably used.
スチレン系モノマーの好適な例としては、スチレン、アルキルスチレン(より具体的には、α−メチルスチレン、p−エチルスチレン、又は4−tert−ブチルスチレン等)、p−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、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、又はp−クロロスチレンが挙げられる。 Preferable examples of the styrene monomer include styrene, alkyl styrene (more specifically, α-methyl styrene, p-ethyl styrene, 4-tert-butyl styrene, etc.), p-hydroxy styrene, m-hydroxy styrene. , Vinyl toluene, α-chlorostyrene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, or p-chlorostyrene.
アクリル酸系モノマーの好適な例としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、又は(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルの好適な例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸iso−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸iso−ブチル、又は(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルが挙げられる。(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルの好適な例としては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、又は(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルが挙げられる。 Preferable examples of the acrylic acid monomer include (meth) acrylic acid, (meth) acrylonitrile, (meth) acrylic acid alkyl ester, or (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester. Suitable examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, iso-propyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic. Examples include n-butyl acid, iso-butyl (meth) acrylate, or 2-ethylhexyl (meth) acrylate. Suitable examples of the (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, or (meth) acrylic. The acid 4-hydroxybutyl is mentioned.
架橋剤としては、2個以上の不飽和結合を有する化合物が好ましく、不飽和結合を有する官能基を2個以上有する単環化合物(より具体的には、ジビニルベンゼン等)、又は、それぞれ不飽和結合を有する官能基を有する2以上の1価カルボン酸と1つの多価アルコールとの縮合物(より具体的には、エチレングリコールジメタクリレート等)が特に好ましい。不飽和結合を有する官能基の例としては、ビニル基(CH2=CH−)、又はビニル基中の水素が置換された官能基が挙げられる。 As the cross-linking agent, a compound having two or more unsaturated bonds is preferable, a monocyclic compound (more specifically, divinylbenzene or the like) having two or more functional groups having an unsaturated bond, or each unsaturated compound. A condensate (more specifically, ethylene glycol dimethacrylate, etc.) of two or more monovalent carboxylic acids having a functional group having a bond and one polyhydric alcohol is particularly preferable. Examples of the functional group having an unsaturated bond include a vinyl group (CH 2 ═CH—) or a functional group in which hydrogen in the vinyl group is substituted.
2成分現像剤が前述の基本構成を有するためには、第1樹脂粒子が、エステル部に炭素数1以上4以下のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(以下、第1(メタ)アクリル酸アルキルエステルと記載する)と、スチレン系モノマー(以下、第1スチレン系モノマーと記載する)と、2個以上の不飽和結合を有する架橋剤(以下、第1架橋剤と記載する)との重合物(以下、第1架橋スチレン−アクリル酸系樹脂と記載する)を含有し、第2樹脂粒子が、エステル部に炭素数1以上4以下のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(以下、第2(メタ)アクリル酸アルキルエステルと記載する)と、スチレン系モノマー(以下、第2スチレン系モノマーと記載する)と、2個以上の不飽和結合を有する架橋剤(以下、第2架橋剤と記載する)との重合物(以下、第2架橋スチレン−アクリル酸系樹脂と記載する)を含有することが好ましい。 In order for the two-component developer to have the above-described basic configuration, the first resin particles have a (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in the ester portion (hereinafter referred to as the first (meth)). An acrylic acid alkyl ester), a styrene monomer (hereinafter referred to as a first styrene monomer), a crosslinking agent having two or more unsaturated bonds (hereinafter referred to as a first crosslinking agent), and (Meth) acrylic acid alkyl ester having a polymer having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in the ester part, containing a polymer (hereinafter referred to as a first crosslinked styrene-acrylic acid resin). (Hereinafter referred to as a second (meth) acrylic acid alkyl ester), a styrene monomer (hereinafter referred to as a second styrene monomer), and a bridge having two or more unsaturated bonds Agent (hereinafter, second to as crosslinking agent) polymer of (hereinafter, second crosslinked styrene - referred to as acrylic resin) is preferably contained.
第1樹脂粒子と第2樹脂粒子との組合せの第1の好適な例では、第1樹脂粒子に含有される架橋スチレン−アクリル酸系樹脂と、第2樹脂粒子に含有される架橋スチレン−アクリル酸系樹脂とが、互いに同種のモノマー及び同種の架橋剤で構成され、かつ、互いに異なる架橋度を有する。例えば、前述の第1架橋スチレン−アクリル酸系樹脂と第2架橋スチレン−アクリル酸系樹脂との組合せにおいて、第1(メタ)アクリル酸アルキルエステルと第2(メタ)アクリル酸アルキルエステルとがそれぞれメタクリル酸ブチルであり、第1スチレン系モノマーと第2スチレン系モノマーとがそれぞれスチレンであり、第1架橋剤と第2架橋剤とが、それぞれジビニルベンゼンであるか、又は、それぞれエチレングリコールジメタクリレートであることが好ましい。こうした第1樹脂粒子と第2樹脂粒子とでは、架橋度の違いに基づき、第1樹脂粒子(トナー粒子の外添剤)のブロッキング率を相対的に低く、第2樹脂粒子(キャリア粒子の外添剤)のブロッキング率を相対的に高くすることが可能になる。なお、樹脂の架橋度(例えば、架橋密度)は、架橋剤の添加量に基づいて調整できる。 In the first preferred example of the combination of the first resin particles and the second resin particles, the crosslinked styrene-acrylic acid resin contained in the first resin particles and the crosslinked styrene-acrylic contained in the second resin particles. The acid resin is composed of the same type of monomer and the same type of cross-linking agent and has different cross-linking degrees. For example, in the combination of the first crosslinked styrene-acrylic resin and the second crosslinked styrene-acrylic resin, the first (meth) acrylic acid alkyl ester and the second (meth) acrylic acid alkyl ester are respectively It is butyl methacrylate, the first styrene monomer and the second styrene monomer are each styrene, and the first crosslinking agent and the second crosslinking agent are each divinylbenzene, or ethylene glycol dimethacrylate, respectively. It is preferable that Based on the difference in the degree of cross-linking between the first resin particles and the second resin particles, the blocking rate of the first resin particles (external additives for toner particles) is relatively low, and the second resin particles (outside of the carrier particles). The blocking rate of the additive) can be made relatively high. In addition, the crosslinking degree (for example, crosslinking density) of resin can be adjusted based on the addition amount of a crosslinking agent.
第1樹脂粒子と第2樹脂粒子との組合せの第2の好適な例では、第1樹脂粒子に含有される架橋スチレン−アクリル酸系樹脂と、第2樹脂粒子に含有される架橋スチレン−アクリル酸系樹脂とが、互いに異なる架橋剤で架橋されている。例えば、前述の第1架橋スチレン−アクリル酸系樹脂と第2架橋スチレン−アクリル酸系樹脂との組合せにおいて、第1架橋剤がジビニルベンゼンであり、第2架橋剤がエチレングリコールジメタクリレートであることが好ましい。こうした第1樹脂粒子と第2樹脂粒子とでは、架橋剤の違いに基づき、第1樹脂粒子(トナー粒子の外添剤)のブロッキング率を相対的に低く、第2樹脂粒子(キャリア粒子の外添剤)のブロッキング率を相対的に高くすることが可能になる。 In a second preferred example of the combination of the first resin particles and the second resin particles, a crosslinked styrene-acrylic acid resin contained in the first resin particles and a crosslinked styrene-acrylic contained in the second resin particles. The acid resin is crosslinked with different crosslinking agents. For example, in the combination of the first crosslinked styrene-acrylic acid resin and the second crosslinked styrene-acrylic acid resin, the first crosslinking agent is divinylbenzene and the second crosslinking agent is ethylene glycol dimethacrylate. Is preferred. Based on the difference in the crosslinking agent between the first resin particles and the second resin particles, the blocking rate of the first resin particles (the external additive of the toner particles) is relatively low, and the second resin particles (outside the carrier particles). The blocking rate of the additive) can be made relatively high.
キャリア母粒子の表面に第2樹脂粒子を適切に付着させるためには、キャリア母粒子が、キャリアコアと、キャリアコアの表面を覆うコート層とを備えることが好ましい。また、画像形成に適した2成分現像剤を得るためには、トナー母粒子の表面には、第1樹脂粒子に加えて無機粒子が付着しており、キャリア母粒子の表面には、無機粒子が外添されていないことが好ましい。トナー母粒子の表面に無機粒子を付着させることで、十分なトナーの流動性を確保し易くなる。また、トナー母粒子の表面に酸化チタン粒子を付着させることで、トナー粒子に研磨性を付与することも可能である。また、キャリア母粒子の表面には無機粒子が外添されていないことで、キャリアの帯電付与性の変動を抑制できる。なお、2成分現像剤の製造時におけるトナーとキャリアとの混合によりトナー粒子から脱離した無機粒子(トナー粒子の外添剤)がキャリア母粒子の表面に付着していることは、「キャリア母粒子の表面に無機粒子が外添されている」に該当しない。2成分現像剤において、トナー粒子から脱離した無機粒子は、キャリア母粒子とは一体化(結合)せず、容易にキャリア母粒子から離れる状態でキャリア母粒子の表面に存在すると考えられる。「キャリア母粒子の表面に無機粒子が外添されている」とは、少なくとも静止状態(ストレスが付与されていない状態)において無機粒子がキャリア母粒子と一体化(結合)して、キャリア母粒子の表面に安定して無機粒子が保持されている状態を意味する。 In order to appropriately attach the second resin particles to the surface of the carrier base particles, the carrier base particles preferably include a carrier core and a coat layer that covers the surface of the carrier core. In addition, in order to obtain a two-component developer suitable for image formation, inorganic particles are attached to the surface of the toner base particles in addition to the first resin particles, and the inorganic particles are attached to the surface of the carrier base particles. Is preferably not externally added. Adhering inorganic particles to the surface of the toner base particles makes it easy to ensure sufficient toner fluidity. Also, it is possible to impart abrasiveness to the toner particles by attaching titanium oxide particles to the surface of the toner base particles. In addition, since no inorganic particles are externally added to the surface of the carrier base particles, fluctuations in charge imparting properties of the carrier can be suppressed. It should be noted that the inorganic particles released from the toner particles by mixing the toner and the carrier during the production of the two-component developer (the toner particle external additive) adhere to the surface of the carrier mother particles. It does not fall under “inorganic particles are externally added to the surface of the particles”. In the two-component developer, it is considered that the inorganic particles detached from the toner particles are not integrated (bonded) with the carrier mother particles and are easily separated from the carrier mother particles on the surface of the carrier mother particles. “The inorganic particles are externally added to the surface of the carrier mother particles” means that the carrier particles are integrated (bonded) with the carrier mother particles at least in a stationary state (a state where no stress is applied). It means a state in which inorganic particles are stably held on the surface.
外添剤は、内添剤とは異なり、母粒子の内部には存在せず、母粒子の表面のみに選択的に存在する。外添工程においては、例えば、母粒子(粉体)と外添剤(粉体)とを一緒に攪拌することで、母粒子の表面に外添剤粒子を付着させることができる。攪拌により、外添剤粒子が母粒子と一体化して、母粒子の表面に安定して外添剤粒子が保持される。母粒子と外添剤粒子とは、互いに化学反応せず、化学的ではなく物理的に結合する。母粒子と外添剤粒子との結合の強さは、混合条件(より具体的には、混合時間、及び攪拌の回転速度等)、外添剤粒子の粒子径、外添剤粒子の形状、外添剤粒子の硬さ、及び外添剤粒子の表面状態などによって調整できる。外添剤粒子の脱離を抑制するためには、外添剤粒子が母粒子の表面に強く結合していることが好ましい。埋め込みによる機械的結合で、母粒子の表面に外添剤粒子を固定してもよい。例えば、粒子径の大きい外添剤粒子などについては、母粒子と外添剤とを強く攪拌することで、外添剤粒子の一部(底部)を母粒子の表層部に埋め込み、母粒子の表面に外添剤粒子を固定することができる。ただし、外添剤粒子の粒子径が大き過ぎると、母粒子の表面に外添剤粒子を固定することが難しくなる。また、外添剤粒子によってトナー又はキャリアの流動性を向上させるためには、外添剤粒子が母粒子の表面に弱く結合していること(例えば、粒子径の小さい球状の外添剤粒子が回転可能な状態で母粒子の表面に付着していること)が好ましい。トナー又はキャリアの流動性を向上させるための外添剤粒子(例えば、シリカ粒子)は、主にファンデルワールス力又は静電気力によって母粒子の表面に付着していることが好ましい。 Unlike the internal additive, the external additive is not present inside the mother particle and is selectively present only on the surface of the mother particle. In the external addition step, for example, the base particles (powder) and the external additive (powder) are stirred together so that the external additive particles can be attached to the surface of the base particles. By stirring, the external additive particles are integrated with the base particles, and the external additive particles are stably held on the surface of the base particles. The mother particles and the external additive particles do not chemically react with each other and are physically bonded instead of chemically. The strength of the bond between the mother particles and the external additive particles is determined based on the mixing conditions (more specifically, the mixing time, the rotational speed of stirring, etc.), the particle diameter of the external additive particles, the shape of the external additive particles, It can be adjusted by the hardness of the external additive particles, the surface state of the external additive particles, and the like. In order to suppress detachment of the external additive particles, it is preferable that the external additive particles are strongly bonded to the surface of the mother particle. The external additive particles may be fixed on the surface of the mother particle by mechanical bonding by embedding. For example, for external additive particles having a large particle size, the mother particles and the external additive are vigorously stirred to embed a part (bottom part) of the external additive particles in the surface layer of the mother particle. External additive particles can be fixed on the surface. However, if the particle diameter of the external additive particles is too large, it is difficult to fix the external additive particles on the surface of the mother particles. In order to improve the fluidity of the toner or carrier by the external additive particles, the external additive particles are weakly bonded to the surface of the base particles (for example, spherical external additive particles having a small particle diameter are It is preferable that it is attached to the surface of the mother particle in a rotatable state. The external additive particles (for example, silica particles) for improving the fluidity of the toner or carrier are preferably attached to the surface of the base particles mainly by van der Waals force or electrostatic force.
以下、図1を参照して、前述の基本構成を有する2成分現像剤の一例について説明する。 Hereinafter, an example of a two-component developer having the above-described basic configuration will be described with reference to FIG.
図1に示される2成分現像剤は、トナー(トナー粒子10の粉体)とキャリア(キャリア粒子20の粉体)とを含む。トナーは、トナー母粒子11と複数の第1樹脂粒子13aと複数の無機粒子13b(例えば、シリカ粒子)とを備えるトナー粒子10を、複数含む。複数の第1樹脂粒子13aと複数の無機粒子13bとはそれぞれ、トナー母粒子11の表面に付着している。キャリアは、キャリア母粒子(キャリアコア21及びコート層22)と複数の第2樹脂粒子23とを備えるキャリア粒子20を、複数含む。キャリア母粒子は、キャリアコア21と、キャリアコア21の表面を覆うコート層22とを備える。コート層22は、キャリアコア21の表面全域を覆っていてもよいし、キャリアコア21の表面領域を部分的に覆っていてもよい。ただし、十分なキャリアの帯電付与性及び耐久性を確保するためには、コート層22がキャリアコア21の表面全域を完全に(被覆面積率100%で)覆っていることが好ましい。複数の第2樹脂粒子23はそれぞれ、キャリア母粒子の表面に付着している。第1樹脂粒子13aの、温度160℃かつ圧力0.1kgf/mm2での5分間加圧後のブロッキング率は、目開き75μmのメッシュによる測定で30質量%未満である。第2樹脂粒子23の、温度160℃かつ圧力0.1kgf/mm2での5分間加圧後のブロッキング率は、目開き75μmのメッシュによる測定で30質量%以上である。
The two-component developer shown in FIG. 1 includes toner (powder of toner particles 10) and carrier (powder of carrier particles 20). The toner includes a plurality of
トナーに含まれるトナー粒子は、トナー母粒子がシェル層を備えないトナー粒子(以下、非カプセルトナー粒子と記載する)であってもよいし、トナー母粒子がシェル層を備えるトナー粒子(以下、カプセルトナー粒子と記載する)であってもよい。非カプセルトナー粒子のトナー母粒子(トナーコア)の表面にシェル層を形成することで、カプセルトナー粒子を製造することができる。シェル層は、実質的に熱硬化性樹脂のみからなってもよいし、実質的に熱可塑性樹脂のみからなってもよいし、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との両方を含有してもよい。 The toner particles contained in the toner may be toner particles in which the toner base particles do not have a shell layer (hereinafter referred to as non-capsule toner particles), or toner particles in which the toner base particles have a shell layer (hereinafter referred to as “non-capsule toner particles”). (It is described as capsule toner particles). Capsule toner particles can be produced by forming a shell layer on the surface of toner base particles (toner core) of non-capsule toner particles. The shell layer may consist essentially of a thermosetting resin, may consist essentially of a thermoplastic resin, or may contain both a thermoplastic resin and a thermosetting resin. .
非カプセルトナー粒子は、例えば粉砕法又は凝集法により作製できる。これらの方法は、非カプセルトナー粒子の結着樹脂中に内添剤を良好に分散させ易い。 Non-capsule toner particles can be produced, for example, by a pulverization method or an aggregation method. In these methods, the internal additive is easily dispersed well in the binder resin of the non-capsule toner particles.
粉砕法の一例では、まず、結着樹脂、着色剤、電荷制御剤、及び離型剤を混合する。続けて、得られた混合物を、溶融混練装置(例えば、1軸又は2軸の押出機)を用いて溶融混練する。続けて、得られた溶融混練物を粉砕し、得られた粉砕物を分級する。これにより、トナー母粒子が得られる。粉砕法を用いた場合には、凝集法を用いた場合よりも容易にトナー母粒子を作製できることが多い。 In an example of the pulverization method, first, a binder resin, a colorant, a charge control agent, and a release agent are mixed. Subsequently, the obtained mixture is melt-kneaded using a melt-kneading apparatus (for example, a single-screw or twin-screw extruder). Subsequently, the obtained melt-kneaded product is pulverized, and the obtained pulverized product is classified. Thereby, toner mother particles are obtained. When the pulverization method is used, the toner base particles can often be produced more easily than when the aggregation method is used.
凝集法の一例では、まず、結着樹脂、離型剤、電荷制御剤、及び着色剤の各々の微粒子を含む水性媒体中で、これらの微粒子を所望の粒子径になるまで凝集させる。これにより、結着樹脂、離型剤、電荷制御剤、及び着色剤を含む凝集粒子が形成される。続けて、得られた凝集粒子を加熱して、凝集粒子に含まれる成分を合一化させる。これにより、所望の粒子径を有するトナー母粒子が得られる。 In an example of the aggregation method, first, these fine particles are aggregated in an aqueous medium containing fine particles of a binder resin, a release agent, a charge control agent, and a colorant until a desired particle size is obtained. Thereby, aggregated particles containing a binder resin, a release agent, a charge control agent, and a colorant are formed. Subsequently, the obtained aggregated particles are heated to unite the components contained in the aggregated particles. Thereby, toner mother particles having a desired particle diameter are obtained.
カプセルトナー粒子を製造する場合、シェル層の形成方法は任意である。例えば、in−situ重合法、液中硬化被膜法、及びコアセルベーション法のいずれかの方法を用いて、シェル層を形成してもよい。 When producing the capsule toner particles, the method for forming the shell layer is arbitrary. For example, the shell layer may be formed using any one of an in-situ polymerization method, a submerged cured coating method, and a coacervation method.
次に、非カプセルトナー粒子及びキャリア粒子の各々の構成の好適な例について説明する。なお、カプセルトナー粒子では、以下に示される非カプセルトナー粒子におけるトナー母粒子をトナーコアとして使用してもよい。 Next, preferred examples of the configuration of each of the non-capsule toner particles and the carrier particles will be described. In the case of capsule toner particles, toner base particles in the non-capsule toner particles shown below may be used as the toner core.
[トナー母粒子]
トナー母粒子は、結着樹脂を含有する。また、トナー母粒子は、内添剤(例えば、着色剤、離型剤、電荷制御剤、及び磁性粉)を含有してもよい。
[Toner mother particles]
The toner base particles contain a binder resin. The toner base particles may contain an internal additive (for example, a colorant, a release agent, a charge control agent, and a magnetic powder).
(結着樹脂)
トナー母粒子では、一般的に、成分の大部分(例えば、85質量%以上)を結着樹脂が占める。このため、結着樹脂の性質がトナー母粒子の全体の性質に大きな影響を与えると考えられる。
(Binder resin)
In the toner base particles, generally, the binder resin occupies most of the components (for example, 85% by mass or more). For this reason, it is considered that the properties of the binder resin greatly affect the overall properties of the toner base particles.
結着樹脂の好適な例としては、スチレン系樹脂、アクリル酸系樹脂(より具体的には、アクリル酸エステル重合体又はメタクリル酸エステル重合体等)、オレフィン系樹脂(より具体的には、ポリエチレン樹脂又はポリプロピレン樹脂等)、塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ビニルエーテル樹脂、N−ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、又はウレタン樹脂が挙げられる。また、これら各樹脂の共重合体、すなわち上記樹脂中に任意の繰返し単位が導入された共重合体(より具体的には、スチレン−アクリル酸系樹脂又はスチレン−ブタジエン系樹脂等)を使用してもよい。 Preferable examples of the binder resin include a styrene resin, an acrylic resin (more specifically, an acrylic ester polymer or a methacrylic ester polymer), an olefin resin (more specifically, polyethylene). Resin or polypropylene resin), vinyl chloride resin, polyvinyl alcohol, vinyl ether resin, N-vinyl resin, polyester resin, polyamide resin, or urethane resin. Further, a copolymer of each of these resins, that is, a copolymer in which an arbitrary repeating unit is introduced into the resin (specifically, a styrene-acrylic acid resin or a styrene-butadiene resin) is used. May be.
トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図るためには、トナー母粒子が、ポリエステル樹脂及びスチレン−アクリル酸系樹脂の少なくとも一方を含有することが好ましく、ポリエステル樹脂を含有することが特に好ましい。 In order to achieve both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability of the toner, the toner base particles preferably contain at least one of a polyester resin and a styrene-acrylic acid resin, and particularly preferably contain a polyester resin. .
ポリエステル樹脂は、1種以上の多価アルコール(より具体的には、以下に示すような、脂肪族ジオール類、ビスフェノール類、又は3価以上のアルコール等)と1種以上の多価カルボン酸(より具体的には、以下に示すような2価カルボン酸又は3価以上のカルボン酸等)とを縮重合させることで得られる。また、ポリエステル樹脂は、他のモノマー(多価アルコール及び多価カルボン酸のいずれでもないモノマー)に由来する繰返し単位を含んでいてもよい。 The polyester resin is composed of one or more polyhydric alcohols (more specifically, aliphatic diols, bisphenols, trihydric or higher alcohols, etc. as shown below) and one or more polyhydric carboxylic acids ( More specifically, it can be obtained by polycondensation with a divalent carboxylic acid or a trivalent or higher carboxylic acid as shown below. The polyester resin may contain a repeating unit derived from another monomer (a monomer that is neither a polyhydric alcohol nor a polyvalent carboxylic acid).
脂肪族ジオール類の好適な例としては、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,2−プロパンジオール、α,ω−アルカンジオール(より具体的には、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、又は1,12−ドデカンジオール等)、2−ブテン−1,4−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。 Preferred examples of the aliphatic diols include diethylene glycol, triethylene glycol, neopentyl glycol, 1,2-propanediol, α, ω-alkanediol (more specifically, ethylene glycol, 1,3-propanediol. 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, or 1,12-dodecanediol Etc.), 2-butene-1,4-diol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, or polytetramethylene glycol.
ビスフェノール類の好適な例としては、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、又はビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物が挙げられる。 Preferable examples of the bisphenol include bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, bisphenol A ethylene oxide adduct, or bisphenol A propylene oxide adduct.
3価以上のアルコールの好適な例としては、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。 Preferable examples of trihydric or higher alcohols include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butane. Triol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, diglycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, or 1,3,5- Trihydroxymethylbenzene is mentioned.
2価カルボン酸の好適な例としては、芳香族ジカルボン酸(より具体的には、フタル酸、テレフタル酸、又はイソフタル酸等)、α,ω−アルカンジカルボン酸(より具体的には、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、又は1,10−デカンジカルボン酸等)、アルキルコハク酸(より具体的には、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等)、アルケニルコハク酸(より具体的には、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等)、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、又はシクロヘキサンジカルボン酸が挙げられる。 Preferable examples of the divalent carboxylic acid include aromatic dicarboxylic acid (more specifically, phthalic acid, terephthalic acid, or isophthalic acid), α, ω-alkanedicarboxylic acid (more specifically, malonic acid). Succinic acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, or 1,10-decanedicarboxylic acid), alkyl succinic acid (more specifically, n-butyl succinic acid, isobutyl succinic acid, n-octyl succinic acid) Acid, n-dodecyl succinic acid, or isododecyl succinic acid), alkenyl succinic acid (specifically, n-butenyl succinic acid, isobutenyl succinic acid, n-octenyl succinic acid, n-dodecenyl succinic acid, or isodode) Senylsuccinic acid, etc.), maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, or cyclohexanedicarboxylic acid Examples include acids.
3価以上のカルボン酸の好適な例としては、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。 Preferred examples of the trivalent or higher carboxylic acid include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, tetra (methylenecarboxyl) Examples include methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, or empole trimer acid.
(着色剤)
トナー母粒子は、着色剤を含有してもよい。着色剤としては、トナーの色に合わせて公知の顔料又は染料を用いることができる。画像形成に適したトナーを得るためには、着色剤の量が、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上20質量部以下であることが好ましい。
(Coloring agent)
The toner base particles may contain a colorant. As the colorant, a known pigment or dye can be used according to the color of the toner. In order to obtain a toner suitable for image formation, the amount of the colorant is preferably 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
トナー母粒子は、黒色着色剤を含有していてもよい。黒色着色剤の例としては、カーボンブラックが挙げられる。また、黒色着色剤は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、及びシアン着色剤を用いて黒色に調色された着色剤であってもよい。 The toner base particles may contain a black colorant. An example of a black colorant is carbon black. The black colorant may be a colorant that is toned to black using a yellow colorant, a magenta colorant, and a cyan colorant.
トナー母粒子は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、又はシアン着色剤のようなカラー着色剤を含有していてもよい。 The toner base particles may contain a color colorant such as a yellow colorant, a magenta colorant, or a cyan colorant.
イエロー着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、及びアリールアミド化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。イエロー着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー(3、12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、191、又は194)、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、又はC.I.バットイエローを好適に使用できる。 As the yellow colorant, for example, one or more compounds selected from the group consisting of condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and arylamide compounds can be used. Examples of the yellow colorant include C.I. I. Pigment Yellow (3, 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 151, 154, 155 168, 174, 175, 176, 180, 181, 191, or 194), naphthol yellow S, Hansa yellow G, or C.I. I. Vat yellow can be preferably used.
マゼンタ着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、及びペリレン化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。マゼンタ着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントレッド(2、3、5、6、7、19、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221、又は254)を好適に使用できる。 The magenta colorant is, for example, selected from the group consisting of condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds. One or more compounds can be used. Examples of the magenta colorant include C.I. I. Pigment Red (2, 3, 5, 6, 7, 19, 23, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 122, 144, 146, 150, 166, 169, 177 184, 185, 202, 206, 220, 221 or 254) can be preferably used.
シアン着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン化合物、アントラキノン化合物、及び塩基染料レーキ化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。シアン着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントブルー(1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、又は66)、フタロシアニンブルー、C.I.バットブルー、又はC.I.アシッドブルーを好適に使用できる。 As the cyan colorant, for example, one or more compounds selected from the group consisting of a copper phthalocyanine compound, an anthraquinone compound, and a basic dye lake compound can be used. Examples of cyan colorants include C.I. I. Pigment blue (1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62, or 66), phthalocyanine blue, C.I. I. Bat Blue, or C.I. I. Acid blue can be preferably used.
(離型剤)
トナー母粒子は、離型剤を含有していてもよい。離型剤は、例えば、トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させる目的で使用される。トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させるためには、離型剤の量は、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い。
(Release agent)
The toner base particles may contain a release agent. The release agent is used, for example, for the purpose of improving the fixing property or offset resistance of the toner. In order to improve the fixing property or offset resistance of the toner, the amount 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.
離型剤としては、例えば、低分子量ポリエチレン、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のような脂肪族炭化水素ワックス;酸化ポリエチレンワックス又はそのブロック共重合体のような脂肪族炭化水素ワックスの酸化物;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のような植物性ワックス;みつろう、ラノリン、又は鯨ろうのような動物性ワックス;オゾケライト、セレシン、又はペトロラタムのような鉱物ワックス;モンタン酸エステルワックス又はカスターワックスのような脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワックスのような、脂肪酸エステルの一部又は全部が脱酸化したワックスを好適に使用できる。1種類の離型剤を単独で使用してもよいし、複数種の離型剤を併用してもよい。 Examples of the release agent include low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyolefin copolymer, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax, or aliphatic hydrocarbon wax such as Fischer-Tropsch wax; oxidized polyethylene wax or a block thereof Oxides of aliphatic hydrocarbon waxes such as copolymers; plant waxes such as candelilla wax, carnauba wax, wood wax, jojoba wax, or rice wax; animal properties such as beeswax, lanolin, or whale wax Waxes; mineral waxes such as ozokerite, ceresin, or petrolatum; waxes based on fatty acid esters such as montanate ester wax or castor wax; fats such as deoxidized carnauba wax The wax portion of the ester or the whole was deoxygenated can be suitably used. One type of release agent may be used alone, or multiple types of release agents may be used in combination.
(電荷制御剤)
トナー母粒子は、電荷制御剤を含有していてもよい。電荷制御剤は、例えば、トナーの帯電安定性又は帯電立ち上がり特性を向上させる目的で使用される。トナーの帯電立ち上がり特性は、短時間で所定の帯電レベルにトナーを帯電可能か否かの指標になる。
(Charge control agent)
The toner base particles may contain a charge control agent. The charge control agent is used, for example, for the purpose of improving the charge stability or charge rising property of the toner. The charge rising characteristic of the toner is an index as to whether or not the toner can be charged to a predetermined charge level in a short time.
トナー母粒子に正帯電性の電荷制御剤(より具体的には、ピリジン、ニグロシン、又は4級アンモニウム塩等)を含有させることで、トナー母粒子のカチオン性を強めることができる。ただし、トナーにおいて十分な帯電性が確保される場合には、トナー母粒子に電荷制御剤を含有させる必要はない。 By adding a positively chargeable charge control agent (more specifically, pyridine, nigrosine, quaternary ammonium salt, or the like) to the toner base particles, the cationicity of the toner base particles can be increased. However, if sufficient chargeability is ensured in the toner, it is not necessary to add a charge control agent to the toner base particles.
(磁性粉)
トナー母粒子は、磁性粉を含有していてもよい。磁性粉の材料としては、例えば、強磁性金属(より具体的には、鉄、コバルト、ニッケル、又はこれら金属の1種以上を含む合金等)、強磁性金属酸化物(より具体的には、フェライト、マグネタイト、又は二酸化クロム等)、又は強磁性化処理が施された材料(より具体的には、熱処理により強磁性が付与された炭素材料等)を好適に使用できる。磁性粉からの金属イオン(例えば、鉄イオン)の溶出を抑制するためには、表面処理された磁性粒子を磁性粉として使用することが好ましい。1種類の磁性粉を単独で使用してもよいし、複数種の磁性粉を併用してもよい。
(Magnetic powder)
The toner base particles may contain magnetic powder. Examples of magnetic powder materials include ferromagnetic metals (more specifically, iron, cobalt, nickel, or alloys containing one or more of these metals), ferromagnetic metal oxides (more specifically, Ferrite, magnetite, chromium dioxide, or the like) or a material subjected to ferromagnetization treatment (more specifically, a carbon material or the like imparted with ferromagnetism by heat treatment) can be suitably used. In order to suppress elution of metal ions (for example, iron ions) from the magnetic powder, it is preferable to use the surface-treated magnetic particles as the magnetic powder. One type of magnetic powder may be used alone, or a plurality of types of magnetic powder may be used in combination.
[トナー外添剤]
前述の基本構成を有する2成分現像剤では、トナー母粒子の表面にトナー外添剤(詳しくは、複数の外添剤粒子を含む粉体)が付着している。トナー粒子は、トナー外添剤として、複数の第1樹脂粒子を備える。例えば、トナー母粒子(粉体)と外添剤(粉体)とを一緒に攪拌することで、外添剤粒子(例えば、第1樹脂粒子)の一部(底部)がトナー母粒子の表層部に埋め込まれ、物理的な力でトナー母粒子の表面に外添剤粒子が付着(物理的結合)する。
[Toner external additive]
In the two-component developer having the basic configuration described above, a toner external additive (specifically, a powder containing a plurality of external additive particles) is attached to the surface of the toner base particles. The toner particles include a plurality of first resin particles as a toner external additive. For example, the toner base particles (powder) and the external additive (powder) are stirred together so that a part (bottom part) of the external additive particles (for example, the first resin particles) is the surface layer of the toner base particles. The external additive particles adhere to the surface of the toner base particles by physical force and are physically bonded.
第1樹脂粒子(トナー外添剤)としては、架橋スチレン系樹脂、架橋アクリル酸系樹脂、架橋スチレン−アクリル酸系樹脂、架橋ポリエステル樹脂、架橋ウレタン樹脂、架橋ポリアクリルアミド樹脂、及び架橋ポリアクリロニトリル樹脂からなる群より選択される1種以上の樹脂を含有する樹脂粒子が好ましく、架橋スチレン−アクリル酸系樹脂を含有する樹脂粒子が特に好ましい。 Examples of the first resin particles (toner external additives) include a crosslinked styrene resin, a crosslinked acrylic acid resin, a crosslinked styrene-acrylic acid resin, a crosslinked polyester resin, a crosslinked urethane resin, a crosslinked polyacrylamide resin, and a crosslinked polyacrylonitrile resin. Resin particles containing one or more resins selected from the group consisting of the above are preferred, and resin particles containing a crosslinked styrene-acrylic acid resin are particularly preferred.
トナー母粒子の表面には、第1樹脂粒子に加えて無機粒子が付着していてもよい。無機粒子(トナー外添剤)としては、シリカ粒子、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等)の粒子が好ましく、シリカ粒子及び酸化チタン粒子からなる群より選択される1種以上の粒子が特に好ましい。 In addition to the first resin particles, inorganic particles may adhere to the surface of the toner base particles. As inorganic particles (toner external additive), particles of silica particles or metal oxides (more specifically, alumina, titanium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, strontium titanate, barium titanate, etc.) are preferable. Particularly preferred is one or more particles selected from the group consisting of silica particles and titanium oxide particles.
外添剤粒子は、表面処理されていてもよい。例えば、外添剤粒子としてシリカ粒子を使用する場合、表面処理剤によりシリカ粒子の表面に疎水性及び/又は正帯電性が付与されていてもよい。表面処理剤としては、例えば、カップリング剤(より具体的には、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、又はアルミネートカップリング剤等)、又はシリコーンオイル(より具体的には、ジメチルシリコーンオイル等)を好適に使用できる。シランカップリング剤として、シラン化合物(より具体的には、メチルトリメトキシシラン、又はアミノシラン等)を使用してもよいし、シラザン化合物(より具体的には、HMDS(ヘキサメチルジシラザン)等)を使用してもよい。シリカ基体(未処理のシリカ粒子)の表面が表面処理剤で処理されると、シリカ基体の表面に存在する多数の水酸基(−OH)が部分的に又は全体的に、表面処理剤に由来する官能基に置換される。その結果、表面処理剤に由来する官能基(詳しくは、水酸基よりも疎水性及び/又は正帯電性の強い官能基)を表面に有するシリカ粒子が得られる。例えば、アミノ基を有するシランカップリング剤を用いてシリカ基体の表面を処理した場合、シランカップリング剤の水酸基(例えば、水分によりシランカップリング剤のアルコキシ基が加水分解されて生成する水酸基)がシリカ基体の表面に存在する水酸基と脱水縮合反応(「A(シリカ基体)−OH」+「B(カップリング剤)−OH」→「A−O−B」+H2O)する。こうした反応により、アミノ基を有するシランカップリング剤とシリカとが化学結合することで、シリカ粒子の表面にアミノ基が付与される。より詳しくは、シリカ基体の表面に存在する水酸基が、端部にアミノ基を有する官能基(より具体的には、−O−Si−(CH2)3−NH2等)に置換される。アミノ基が付与されたシリカ粒子は、シリカ基体(未処理のシリカ粒子)よりも強い正帯電性を有する傾向がある。また、アルキル基を有するシランカップリング剤を用いた場合には、上記脱水縮合反応により、シリカ基体の表面に存在する水酸基を、端部にアルキル基を有する官能基(より具体的には、−O−Si−CH3等)に置換することができる。このように、親水性基(水酸基)の代わりに疎水性基(アルキル基)が付与されたシリカ粒子は、シリカ基体(未処理のシリカ粒子)よりも強い疎水性を有する傾向がある。 The external additive particles may be surface-treated. For example, when silica particles are used as the external additive particles, hydrophobicity and / or positive chargeability may be imparted to the surface of the silica particles by the surface treatment agent. Examples of the surface treatment agent include a coupling agent (more specifically, a silane coupling agent, a titanate coupling agent, or an aluminate coupling agent), or silicone oil (more specifically, dimethyl silicone oil). Etc.) can be suitably used. As the silane coupling agent, a silane compound (more specifically, methyltrimethoxysilane, aminosilane or the like) may be used, or a silazane compound (more specifically, HMDS (hexamethyldisilazane) or the like). May be used. When the surface of the silica substrate (untreated silica particles) is treated with the surface treatment agent, a large number of hydroxyl groups (—OH) present on the surface of the silica substrate are partially or entirely derived from the surface treatment agent. Substituted with a functional group. As a result, silica particles having a functional group derived from the surface treating agent (specifically, a functional group that is more hydrophobic and / or positively charged than the hydroxyl group) on the surface can be obtained. For example, when the surface of a silica substrate is treated with a silane coupling agent having an amino group, a hydroxyl group of the silane coupling agent (for example, a hydroxyl group generated by hydrolysis of an alkoxy group of the silane coupling agent with moisture) A dehydration condensation reaction (“A (silica substrate) —OH” + “B (coupling agent) —OH” → “A—O—B” + H 2 O) occurs with a hydroxyl group present on the surface of the silica substrate. By such a reaction, a silane coupling agent having an amino group is chemically bonded to silica, whereby an amino group is imparted to the surface of the silica particles. More specifically, the hydroxyl group present on the surface of the silica substrate is substituted with a functional group having an amino group at the end (more specifically, —O—Si— (CH 2 ) 3 —NH 2 or the like). Silica particles provided with amino groups tend to have a stronger positive charge than a silica substrate (untreated silica particles). When a silane coupling agent having an alkyl group is used, a hydroxyl group present on the surface of the silica substrate is converted into a functional group having an alkyl group at the end (more specifically,- it can be replaced by O-Si-CH 3, etc.). Thus, silica particles to which a hydrophobic group (alkyl group) is added instead of a hydrophilic group (hydroxyl group) tend to have stronger hydrophobicity than a silica substrate (untreated silica particles).
[キャリア母粒子]
キャリア母粒子は、コート層を備えないキャリア母粒子(例えば、フェライトキャリア粒子)であってもよいし、コート層を備えるキャリア母粒子(以下、被覆キャリア粒子と記載する)であってもよい。2成分現像剤を用いて長期にわたって高画質の画像を形成するためには、被覆キャリア粒子を使用することが好ましい。被覆キャリア粒子は、キャリアコアと、キャリアコアの表面を覆うコート層とを備える。十分なキャリアの帯電付与性及び耐久性を確保するためには、コート層が、キャリアコアの表面領域のうち、90%以上の面積を覆っていることが好ましく、100%の面積を覆っていることが特に好ましい。
[Carrier mother particles]
The carrier base particles may be carrier base particles (for example, ferrite carrier particles) that do not include a coat layer, or may be carrier base particles (hereinafter referred to as coated carrier particles) that include a coat layer. In order to form a high-quality image over a long period of time using a two-component developer, it is preferable to use coated carrier particles. The coated carrier particles include a carrier core and a coat layer that covers the surface of the carrier core. In order to ensure sufficient carrier chargeability and durability, the coat layer preferably covers 90% or more of the surface area of the carrier core, and covers 100% of the area. It is particularly preferred.
以下、被覆キャリア粒子の好適な例について説明する。なお、下記構成を有するキャリアコアを、コート層で覆わずに、そのままキャリア母粒子として使用してもよい。 Hereinafter, suitable examples of the coated carrier particles will be described. In addition, you may use the carrier core which has the following structure as carrier mother particle as it is, without covering with a coating layer.
(キャリアコア)
キャリアコアは、磁性材料を含有することが好ましい。キャリアコアが磁性材料の粒子であってもよいし、キャリアコアの結着樹脂中に磁性材料の粒子を分散させてもよい。キャリアコアに含有される磁性材料としては、例えば、マグネタイト、バリウムフェライト、マグヘマイト、Mn−Znフェライト、Ni−Znフェライト、Mn−Mgフェライト、Ca−Mgフェライト、Liフェライト、又はCu−Znフェライトのような酸化鉄が好ましい。個々のキャリアコアの材料として、1種類の磁性材料を単独で使用してもよいし、2種以上の磁性材料を併用してもよい。キャリアコアとしては、市販品を使用してもよい。また、磁性材料を粉砕及び焼成してキャリアコアを自作してもよい。キャリアコアの作製において、磁性材料の添加量(特に、強磁性材料の割合)を変えることで、キャリアの飽和磁化を調整することができる。また、キャリアコアの作製において、焼成温度を変えることで、キャリアの円形度を調整することができる。
(Career core)
The carrier core preferably contains a magnetic material. The carrier core may be magnetic material particles, or the magnetic material particles may be dispersed in the binder resin of the carrier core. Examples of the magnetic material contained in the carrier core include magnetite, barium ferrite, maghemite, Mn—Zn ferrite, Ni—Zn ferrite, Mn—Mg ferrite, Ca—Mg ferrite, Li ferrite, and Cu—Zn ferrite. Iron oxide is preferred. As a material for each carrier core, one type of magnetic material may be used alone, or two or more types of magnetic materials may be used in combination. A commercially available product may be used as the carrier core. Also, the carrier core may be made by pulverizing and firing the magnetic material. In the production of the carrier core, the saturation magnetization of the carrier can be adjusted by changing the amount of magnetic material added (particularly, the proportion of the ferromagnetic material). Further, in the production of the carrier core, the circularity of the carrier can be adjusted by changing the firing temperature.
(コート層)
コート層は、キャリアコアを被覆するように、キャリアコアの表面に形成される。コート層は、実質的に樹脂から構成される。コート層を構成する樹脂中に添加剤が分散していてもよい。コート層の形成方法の例としては、樹脂(又は、樹脂の材料)を含む液にキャリアコアを浸漬する方法、又は、樹脂(又は、樹脂の材料)を含む液を流動層中のキャリアコアに噴霧する方法が挙げられる。
(Coat layer)
The coat layer is formed on the surface of the carrier core so as to cover the carrier core. The coat layer is substantially composed of a resin. Additives may be dispersed in the resin constituting the coat layer. Examples of the method for forming the coat layer include a method of immersing the carrier core in a liquid containing a resin (or resin material), or a liquid containing a resin (or resin material) in the carrier core in the fluidized bed. The method of spraying is mentioned.
コート層を構成する樹脂としては、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、及びポリイミド樹脂からなる群より選択される1種以上の樹脂が好ましい。また、キャリア母粒子の付着性(付着し易さ)を低下させるためには、コート層が、ポリアミドイミド樹脂(PAI)及びポリイミド樹脂(PI)からなる群より選択される1種以上の樹脂と、フッ素樹脂とを含有することが特に好ましい。コート層に含有されるフッ素樹脂としては、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリトリフルオロエチレン(より具体的には、ポリクロロトリフルオロエチレン等)、ポリヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、及びテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)からなる群より選択される1種以上の樹脂が好ましく、FEP又はPFAが特に好ましい。 The resin constituting the coat layer is preferably at least one resin selected from the group consisting of a fluororesin, a silicone resin, a polyamideimide resin, and a polyimide resin. Further, in order to reduce the adhesion (easiness of adhesion) of the carrier base particles, the coating layer is one or more kinds of resins selected from the group consisting of polyamideimide resin (PAI) and polyimide resin (PI); It is particularly preferable to contain a fluororesin. Examples of the fluororesin contained in the coating layer include polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene (PTFE), polytrifluoroethylene (more specifically, polychlorotrifluoroethylene, etc.), polyhexafluoropropylene. One or more resins selected from the group consisting of tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP) and tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) are preferred, and FEP or PFA is particularly preferred preferable.
[キャリア外添剤]
前述の基本構成を有する2成分現像剤では、キャリア母粒子の表面に外添剤(詳しくは、複数の外添剤粒子を含む粉体)が付着している。キャリア粒子は、キャリア外添剤として、複数の第2樹脂粒子を備える。例えば、キャリア母粒子(粉体)と外添剤(粉体)とを一緒に攪拌することで、外添剤粒子(例えば、第2樹脂粒子)の一部(底部)がキャリア母粒子の表層部に埋め込まれ、物理的な力でキャリア母粒子の表面に外添剤粒子が付着(物理的結合)する。
[Carrier external additive]
In the two-component developer having the basic structure described above, an external additive (specifically, a powder containing a plurality of external additive particles) adheres to the surface of the carrier base particles. The carrier particles include a plurality of second resin particles as a carrier external additive. For example, by stirring together the carrier base particles (powder) and the external additive (powder), a part (bottom part) of the external additive particles (for example, the second resin particles) is the surface layer of the carrier base particles. The external additive particles adhere to the surface of the carrier mother particles by physical force (physical bonding).
第2樹脂粒子(キャリア外添剤)としては、架橋スチレン系樹脂、架橋アクリル酸系樹脂、架橋スチレン−アクリル酸系樹脂、架橋ポリエステル樹脂、架橋ウレタン樹脂、架橋ポリアクリルアミド樹脂、及び架橋ポリアクリロニトリル樹脂からなる群より選択される1種以上の樹脂を含有する樹脂粒子が好ましく、架橋スチレン−アクリル酸系樹脂を含有する樹脂粒子が特に好ましい。 Examples of the second resin particles (carrier external additive) include a crosslinked styrene resin, a crosslinked acrylic acid resin, a crosslinked styrene-acrylic acid resin, a crosslinked polyester resin, a crosslinked urethane resin, a crosslinked polyacrylamide resin, and a crosslinked polyacrylonitrile resin. Resin particles containing one or more resins selected from the group consisting of the above are preferred, and resin particles containing a crosslinked styrene-acrylic acid resin are particularly preferred.
本発明の実施例について説明する。表1に、実施例又は比較例に係る現像剤DA−1〜DA−5及びDB−1〜DB−5(それぞれ静電潜像現像用の2成分現像剤)を示す。また、表2には、表1に示される各現像剤の製造に用いられる外添剤(樹脂粒子S−1〜S−6)を示す。 Examples of the present invention will be described. Table 1 shows developers DA-1 to DA-5 and DB-1 to DB-5 (two-component developers for electrostatic latent image development, respectively) according to Examples or Comparative Examples. Table 2 shows external additives (resin particles S-1 to S-6) used in the production of each developer shown in Table 1.
表2中、樹脂原料を示す項目の意味は、下記のとおりである。
(モノマー)
BMA:メタクリル酸n−ブチル
MMA:メタクリル酸メチル
S:スチレン
(架橋剤)
DVB:ジビニルベンゼン
EGDMA:エチレングリコールジメタクリレート
In Table 2, the meanings of items indicating resin raw materials are as follows.
(monomer)
BMA: n-butyl methacrylate MMA: methyl methacrylate S: styrene (crosslinking agent)
DVB: Divinylbenzene EGDMA: Ethylene glycol dimethacrylate
以下、現像剤DA−1〜DA−5及びDB−1〜DB−5の製造方法、評価方法、及び評価結果について、順に説明する。なお、誤差が生じる評価においては、誤差が十分小さくなる相当数の測定値を得て、得られた測定値の算術平均を評価値とした。 Hereinafter, the production methods, evaluation methods, and evaluation results of developers DA-1 to DA-5 and DB-1 to DB-5 will be described in order. In the evaluation in which an error occurs, a considerable number of measurement values with sufficiently small errors are obtained, and the arithmetic average of the obtained measurement values is used as the evaluation value.
[材料の準備]
(樹脂粒子S−1〜S−6の調製)
攪拌装置、冷却管、温度計、及び窒素導入管を備えた容量1Lの4つ口フラスコ内に、イオン交換水600gと、乳化剤(DBS:ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム)6gと、開始剤(BPO:過酸化ベンゾイル)15gと、表2に示す種類及び量の樹脂原料とを入れた。例えば、樹脂粒子S−1の調製では、樹脂原料として、メタクリル酸n−ブチル(BMA)100gと、スチレン(S)95gと、ジビニルベンゼン(DVB)5gとを入れた。また、樹脂粒子S−5の調製では、樹脂原料として、メタクリル酸メチル(MMA)100gと、スチレン(S)95gと、ジビニルベンゼン(DVB)5gとを入れた。また、樹脂粒子S−6の調製では、樹脂原料として、メタクリル酸n−ブチル(BMA)60gと、スチレン(S)60gと、エチレングリコールジメタクリレート(EGDMA)80gとを入れた。なお、樹脂粒子S−1〜S−5の各々の調製において、架橋剤として使用したジビニルベンゼン(DVB)の純度(質量分率)は80%であった。樹脂粒子S−6の調製において、架橋剤として使用したエチレングリコールジメタクリレート(EGDMA)の純度(質量分率)は97%であった。
[Preparation of materials]
(Preparation of resin particles S-1 to S-6)
In a 4-liter flask having a capacity of 1 L equipped with a stirrer, a cooling tube, a thermometer, and a nitrogen introduction tube, 600 g of ion-exchanged water, 6 g of emulsifier (DBS: sodium dodecylbenzenesulfonate), and an initiator (BPO: Benzoyl peroxide) 15 g and the raw materials of the types and amounts shown in Table 2 were added. For example, in the preparation of resin particles S-1, 100 g of n-butyl methacrylate (BMA), 95 g of styrene (S), and 5 g of divinylbenzene (DVB) were added as resin raw materials. In the preparation of the resin particles S-5, 100 g of methyl methacrylate (MMA), 95 g of styrene (S), and 5 g of divinylbenzene (DVB) were added as resin raw materials. In the preparation of resin particles S-6, 60 g of n-butyl methacrylate (BMA), 60 g of styrene (S), and 80 g of ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) were added as resin raw materials. In addition, in each preparation of resin particles S-1 to S-5, the purity (mass fraction) of divinylbenzene (DVB) used as a crosslinking agent was 80%. In the preparation of the resin particle S-6, the purity (mass fraction) of ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) used as a crosslinking agent was 97%.
続けて、フラスコ内容物を攪拌しながら、フラスコ内に窒素ガスを導入して、フラスコ内を窒素雰囲気にした。さらに、フラスコ内容物を攪拌しながら、窒素雰囲気でフラスコ内容物の温度を90℃に上昇させて、窒素雰囲気かつ温度90℃の条件でフラスコ内容物を3時間反応(詳しくは、重合反応)させた。その結果、個数平均1次粒子径90nmの反応生成物を含むエマルションが得られた。続けて、得られたエマルションを冷却し、洗浄工程及び脱水工程を経て、樹脂粒子S−1〜S−6(それぞれ粉体)を得た。樹脂粒子S−1〜S−6はそれぞれ、実質的に架橋スチレン−アクリル酸系樹脂から構成されていた。樹脂粒子S−1〜S−6の各々の個数平均1次粒子径は、表2中の「粒子径」に示すとおりであった。樹脂粒子の個数平均1次粒子径の測定には、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いた。 Subsequently, while stirring the contents of the flask, nitrogen gas was introduced into the flask to create a nitrogen atmosphere inside the flask. Further, while stirring the flask contents, the temperature of the flask contents is increased to 90 ° C. in a nitrogen atmosphere, and the flask contents are reacted for 3 hours (specifically, a polymerization reaction) in a nitrogen atmosphere and a temperature of 90 ° C. It was. As a result, an emulsion containing a reaction product having a number average primary particle diameter of 90 nm was obtained. Subsequently, the obtained emulsion was cooled, and resin particles S-1 to S-6 (respectively powders) were obtained through a washing step and a dehydration step. Each of the resin particles S-1 to S-6 was substantially composed of a crosslinked styrene-acrylic acid resin. The number average primary particle diameter of each of the resin particles S-1 to S-6 was as shown in “Particle diameter” in Table 2. A scanning electron microscope (SEM) was used to measure the number average primary particle diameter of the resin particles.
[トナーの製造]
(トナー母粒子の準備)
トナー母粒子として、非カプセルトナー粒子(結着樹脂:ポリエステル樹脂、離型剤:エステルワックス(日油株式会社製「ニッサンエレクトール(登録商標)WEP−3」)、着色剤:カーボンブラック(三菱化学株式会社製「MA100」)、電荷制御剤:4級アンモニウム塩(オリヱント化学工業株式会社製「BONTRON(登録商標)P−51」)、体積中位径(D50):7.0μm)を準備した。
[Production of toner]
(Preparation of toner mother particles)
Non-capsule toner particles (binder resin: polyester resin, release agent: ester wax (“Nissan Electol (registered trademark) WEP-3” manufactured by NOF Corporation)), colorant: carbon black (Mitsubishi) “MA100” manufactured by Chemical Co., Ltd.), charge control agent: quaternary ammonium salt (“BONTRON (registered trademark) P-51” manufactured by Orient Chemical Industries, Ltd.), volume median diameter (D 50 ): 7.0 μm) Got ready.
(トナーの外添)
多目的小型混合粉砕機(日本コークス工業株式会社製「マルチパーパスミキサ」、羽根回転速度(最大):10000rpm)を用いて、上記のように準備したトナー母粒子100質量部と、シリカ粒子(表面処理:メチルハイドロジェンポリシロキサン(信越化学工業株式会社製「KF−99P」)及び3−アミノプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業株式会社製「KBE−903」)、個数平均1次粒子径:16nm、BET比表面積:約130m2/g)2質量部と、表1中の「第1樹脂粒子」に示す外添剤(各現像剤に定められた、樹脂粒子S−1〜S−4及びS−6のいずれか)1質量部とを、10分間混合した。例えば、現像剤DA−1用トナーの製造では、外添剤として、上記シリカ粒子に加えて樹脂粒子S−4を使用した。また、現像剤DA−2用トナーの製造では、外添剤として、上記シリカ粒子に加えて樹脂粒子S−3を使用した。また、現像剤DB−5用トナーの製造では、外添剤として上記シリカ粒子のみを使用した。
(External toner addition)
Using a multi-purpose small mixing and grinding machine (“Multipurpose mixer” manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd., blade rotation speed (maximum): 10,000 rpm), 100 parts by mass of toner mother particles prepared as described above, and silica particles (surface treatment) : Methyl hydrogen polysiloxane (“KF-99P” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 3-aminopropyltriethoxysilane (“KBE-903” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), number average primary particle size: 16 nm, BET specific surface area: about 130 m 2 / g) 2 parts by mass and external additives shown in “First resin particles” in Table 1 (resin particles S-1 to S-4 and S defined for each developer) Any of -6) 1 part by mass was mixed for 10 minutes. For example, in the production of toner for developer DA-1, resin particles S-4 were used as an external additive in addition to the silica particles. In the production of the toner for developer DA-2, resin particles S-3 were used as an external additive in addition to the silica particles. Further, in the production of the developer DB-5 toner, only the above silica particles were used as an external additive.
上記のようにして得られた各トナーに関して、樹脂粒子(外添剤)のブロッキング率(詳しくは、温度160℃かつ圧力0.1kgf/mm2での5分間加圧後、目開き75μmのメッシュにより測定されるブロッキング率)の測定結果は、表1に示すとおりであった。例えば、現像剤DA−1用トナーにおける樹脂粒子(外添剤)のブロッキング率は14%であった。ブロッキング率の測定方法は、次に示すとおりであった。なお、現像剤DB−5用トナーは、外添剤として樹脂粒子を備えていないため、測定対象から外した。 For each toner obtained as described above, the blocking rate of resin particles (external additive) (specifically, after pressurizing for 5 minutes at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.1 kgf / mm 2 , a mesh having an opening of 75 μm) Table 1 shows the measurement results of the blocking rate measured by the above. For example, the blocking rate of the resin particles (external additive) in the toner for developer DA-1 was 14%. The method for measuring the blocking rate was as follows. The developer DB-5 toner was excluded from the measurement target because it did not include resin particles as an external additive.
<ブロッキング率の測定方法>
市販の合成洗剤(濃度7質量%アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム水溶液:花王株式会社製「マイペット(登録商標)」)を水で10倍に希釈して、界面活性剤水溶液を調製し、その界面活性剤水溶液500mL中に、測定対象(トナー)10gを分散させて、トナー分散液を得た。
<Measurement method of blocking rate>
A commercially available synthetic detergent (concentration 7 mass% alkyl ether sulfate sodium aqueous solution: “Mypet (registered trademark)” manufactured by Kao Corporation) diluted 10 times with water to prepare a surfactant aqueous solution, and its surface activity In 500 mL of the aqueous agent solution, 10 g of the measurement target (toner) was dispersed to obtain a toner dispersion.
続けて、得られたトナー分散液に、超音波分散機(超音波工業株式会社製「ウルトラソニックミニウェルダーP128」、出力:100W、発振周波数:28kHz)を用いて超音波処理を施し、トナー母粒子と外添剤(シリカ粒子及び樹脂粒子)とを分離させた。樹脂粒子(外添剤)は、前述の樹脂粒子S−1〜S−4及びS−6のいずれかであった。 Subsequently, the obtained toner dispersion was subjected to ultrasonic treatment using an ultrasonic disperser (“Ultrasonic Miniwelder P128” manufactured by Ultrasonic Industrial Co., Ltd., output: 100 W, oscillation frequency: 28 kHz), and toner mother The particles and external additives (silica particles and resin particles) were separated. The resin particles (external additive) were any of the aforementioned resin particles S-1 to S-4 and S-6.
続けて、超音波処理されたトナー分散液を、定性ろ紙(ワットマン社製「Whatman(登録商標)グレード3」、粒子保持能:6μm)を用いて吸引濾過した。その後、イオン交換水を加えるリスラリーを行った後、上記定性ろ紙による吸引濾過を再度行って、トナー粒子から分離した外添剤(シリカ粒子及び樹脂粒子)を含む濾液(詳しくは、白濁液)を得た。続けて、得られた濾液に、遠心分離機を用いて回転速度3000rpmで1分間の遠心分離処理を施し、外添剤のうち、樹脂粒子よりも重い(密度が大きい)シリカ粒子を沈降させた。その後、樹脂粒子(外添剤)を含む上澄み液を回収して、加圧濾過によりウェットケーキ状の樹脂粒子を得た。続けて、得られたウェットケーキ状の樹脂粒子を真空乾燥させた。上記のような分離操作を、トナー粒子から分離した樹脂粒子(詳しくは、乾燥した樹脂粒子)の回収量が10mgになるまで繰り返して、トナー分離粒子(トナー粒子から分離した樹脂粒子)10mgを得た。 Subsequently, the ultrasonically treated toner dispersion was subjected to suction filtration using a qualitative filter paper (“Whatman (registered trademark) grade 3” manufactured by Whatman, particle retention capacity: 6 μm). Then, after performing reslurry to add ion-exchanged water, suction filtration with the qualitative filter paper is performed again, and a filtrate (specifically, cloudy liquid) containing external additives (silica particles and resin particles) separated from the toner particles is obtained. Obtained. Subsequently, the obtained filtrate was subjected to a centrifugation treatment at a rotational speed of 3000 rpm for 1 minute using a centrifuge, and silica particles heavier (higher in density) than the resin particles were precipitated out of the external additive. . Thereafter, the supernatant liquid containing the resin particles (external additive) was collected, and wet cake-like resin particles were obtained by pressure filtration. Subsequently, the obtained wet cake-like resin particles were vacuum-dried. The separation operation as described above is repeated until the recovered amount of resin particles separated from the toner particles (specifically, dried resin particles) reaches 10 mg to obtain 10 mg of toner separated particles (resin particles separated from the toner particles). It was.
測定用治具として、円柱状の穴(直径:10mm、深さ:10mm)が形成された台(材質:SUS304)と、円柱状の圧子(直径:10mm、材質:SUS304)と、ヒーターとを備える装置(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製)を使用した。なお、SUS304は、ニッケル含有率8質量%、クロム含有率18質量%の鉄−クロム−ニッケル合金(オーステナイトステンレス鋼)である。 As a measuring jig, a base (material: SUS304) in which a cylindrical hole (diameter: 10 mm, depth: 10 mm) is formed, a cylindrical indenter (diameter: 10 mm, material: SUS304), and a heater The equipment provided (Kyocera Document Solutions Co., Ltd.) was used. Note that SUS304 is an iron-chromium-nickel alloy (austenitic stainless steel) having a nickel content of 8% by mass and a chromium content of 18% by mass.
温度23℃及び湿度50%RHの環境下において、治具の穴(測定部位)に、前述の手順で得たトナー分離粒子(トナー粒子から分離した樹脂粒子)10mgを投入した。治具のヒーターで測定部位を160℃に加熱し、治具の圧子(荷重:約100N)で測定部位(樹脂粒子)に0.1kgf/mm2の圧力を5分間加えた。その後、測定部位(穴の中)にある樹脂粒子を全量回収し、質量既知の目開き75μmの篩(JIS Z8801−1で規定される200メッシュ)上にセットした。そして、樹脂粒子を含む篩の質量を測定し、篩上の樹脂粒子の質量(吸引前の樹脂粒子の質量)を求めた。 Under an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH, 10 mg of the toner separation particles (resin particles separated from the toner particles) obtained in the above-described procedure were put into the hole (measurement site) of the jig. The measurement site was heated to 160 ° C. with a jig heater, and a pressure of 0.1 kgf / mm 2 was applied to the measurement site (resin particles) with a jig indenter (load: about 100 N) for 5 minutes. Thereafter, the entire amount of the resin particles at the measurement site (in the hole) was collected and set on a sieve (200 mesh defined by JIS Z8801-1) having a mesh size of 75 μm. And the mass of the sieve containing resin particles was measured, and the mass of resin particles on the sieve (the mass of resin particles before suction) was determined.
続けて、吸引機(アマノ株式会社製「V−3SDR」)を用いて、篩の下方から篩上の樹脂粒子を吸引した。この吸引により、篩上の樹脂粒子のうちブロッキングしていない樹脂粒子のみが篩を通過した。吸引後、篩を通過しなかった樹脂粒子(篩上に残留した樹脂粒子)の質量を測定した。そして、吸引前の樹脂粒子の質量と、吸引後の樹脂粒子の質量(篩を通過しなかった樹脂粒子の質量)とに基づいて、次の式に従ってブロッキング率(単位:質量%)を求めた。
ブロッキング率=100×吸引後の樹脂粒子の質量/吸引前の樹脂粒子の質量
Subsequently, using a suction machine (“V-3SDR” manufactured by Amano Co., Ltd.), resin particles on the sieve were sucked from the lower side of the sieve. By this suction, only non-blocking resin particles out of the resin particles on the sieve passed through the sieve. After the suction, the mass of the resin particles that did not pass through the sieve (resin particles remaining on the sieve) was measured. Based on the mass of the resin particles before suction and the mass of the resin particles after suction (the mass of the resin particles that did not pass through the sieve), the blocking rate (unit: mass%) was determined according to the following formula. .
Blocking rate = 100 × mass of resin particles after suction / mass of resin particles before suction
[キャリアの製造]
(キャリア母粒子の準備)
キャリア母粒子として、被覆キャリア粒子(キャリアコア:Mn−Mg−Srフェライトコア(パウダーテック株式会社製「EF−50」)、コート層:シリコーン重合体(東レダウコーニング株式会社製)、体積中位径(D50):50μm)を準備した。なお、現像剤DB−5用キャリアの製造では、次に示す「キャリアの外添」を行わず、準備されたキャリア母粒子(粉体)を、そのまま現像剤DB−5用キャリアとして使用した。
[Manufacture of carriers]
(Preparation of carrier mother particles)
As carrier base particles, coated carrier particles (carrier core: Mn—Mg—Sr ferrite core (“EF-50” manufactured by Powder Tech Co., Ltd.)), coating layer: silicone polymer (manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.), volume-medium A diameter (D 50 ): 50 μm) was prepared. In the production of the developer DB-5 carrier, the prepared carrier base particles (powder) were used as they were as the carrier for the developer DB-5 without performing the following “external carrier addition”.
(キャリアの外添)
多目的小型混合粉砕機(日本コークス工業株式会社製「マルチパーパスミキサ」、羽根回転速度(最大):10000rpm)を用いて、上記のように準備したキャリア母粒子100質量部と、表1中の「第2樹脂粒子」に示す外添剤(各現像剤に定められた、樹脂粒子S−1〜S−5のいずれか)0.1質量部とを、5分間混合した。例えば、現像剤DA−1用キャリアの製造では、外添剤として樹脂粒子S−1を使用した。また、現像剤DA−3用キャリアの製造では、外添剤として樹脂粒子S−2を使用した。
(External career)
Using a multi-purpose small mixing and grinding machine (“Multipurpose mixer” manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd., blade rotation speed (maximum): 10,000 rpm), 100 parts by mass of carrier base particles prepared as described above, “ 0.1 part by mass of an external additive (any one of the resin particles S-1 to S-5 determined for each developer) shown in “second resin particles” was mixed for 5 minutes. For example, in the production of the carrier for developer DA-1, resin particle S-1 was used as an external additive. Further, in the production of the carrier for developer DA-3, resin particles S-2 were used as an external additive.
[2成分現像剤の調製]
前述の手順で製造したトナー(表1に示されるように、各現像剤に定められたトナー)10質量部と、前述の手順で製造したキャリア(表1に示されるように、各現像剤に定められたキャリア)100質量部とを、ボールミルを用いて30分間混合して、現像剤DA−1〜DA−5及びDB−1〜DB−5(それぞれ2成分現像剤)を得た。
[Preparation of two-component developer]
10 parts by weight of the toner manufactured by the above procedure (as shown in Table 1), and the carrier manufactured by the above procedure (as shown in Table 1) 100 parts by mass of the defined carrier) were mixed for 30 minutes using a ball mill to obtain developers DA-1 to DA-5 and DB-1 to DB-5 (each two-component developer).
[評価方法]
各試料(現像剤DA−1〜DA−5及びDB−1〜DB−5)の評価方法は、以下の通りである。
[Evaluation method]
The evaluation method of each sample (Developers DA-1 to DA-5 and DB-1 to DB-5) is as follows.
(耐ダッシュマーク性、耐補給かぶり性)
評価機として、複合機(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「TASKalfa5550ci」)を用いた。試料(評価対象:現像剤DA−1〜DA−5及びDB−1〜DB−5のいずれか)を評価機の現像装置に投入し、試料(現像剤)に対応するトナー(補給用トナー)を評価機のトナーコンテナに投入した。
(Dash mark resistance, replenishment fog resistance)
A multifunction machine (“TASKalfa 5550ci” manufactured by Kyocera Document Solutions Inc.) was used as an evaluation machine. A sample (evaluation object: any one of developers DA-1 to DA-5 and DB-1 to DB-5) is put into the developing device of the evaluation machine, and toner corresponding to the sample (developer) (replenishment toner) Was put into the toner container of the evaluation machine.
温度24℃かつ湿度60%RHの環境下において、上記評価機を用いて、印字率5%で10万枚の紙(A4サイズの普通紙)に連続印刷を行う第1耐刷試験を行った。第1耐刷試験中、1000枚印刷するごとに、形成された画像を目視で観察し、ダッシュマークの有無を確認した。そして、ダッシュマークが確認された場合には、ダッシュマークが確認された時点での累積印刷枚数を、その試料(現像剤)の評価値とした。10万枚の第1耐刷試験においてダッシュマークが確認されなければ◎(非常に良い)と評価し、ダッシュマークが確認された時点での累積印刷枚数が8万枚以上であれば○(良い)と評価し、ダッシュマークが確認された時点での累積印刷枚数が8万枚未満であれば×(悪い)と評価した。 In the environment of temperature 24 ° C. and humidity 60% RH, a first press life test was performed in which continuous printing was performed on 100,000 sheets of paper (A4 size plain paper) at a printing rate of 5% using the evaluation machine. . During the first printing durability test, every time 1000 sheets were printed, the formed image was visually observed to confirm the presence or absence of a dash mark. When the dash mark is confirmed, the cumulative number of printed sheets at the time when the dash mark is confirmed is used as the evaluation value of the sample (developer). If the dash mark is not confirmed in the first printing test for 100,000 sheets, it is evaluated as ◎ (very good), and if the accumulated number of printed sheets at the time when the dash mark is confirmed is 80,000 or more, it is good (good) If the cumulative number of printed sheets at the time when the dash mark was confirmed was less than 80,000, it was evaluated as x (bad).
また、第1耐刷試験後、温度24℃かつ湿度60%RHの環境下において、上記評価機を用いて、1000枚の紙(A4サイズの印刷用紙)に連続して白紙印刷を行い、さらに続けて、印字率20%で100枚の紙(A4サイズの普通紙)に連続印刷を行う第2耐刷試験を行った。第2耐刷試験中、印刷された100枚の紙の各々について、かぶり濃度(FD)を測定した。そして、100個の測定値のうち最も大きい値を、その試料(トナー)の評価値(かぶり濃度)とした。かぶり濃度(FD)の測定には、全自動白色度計(有限会社東京電色製「TC−6MC」)を用いた。かぶり濃度(FD)が0.010以下であれば○(良い)と評価し、かぶり濃度(FD)が0.010を超えていれば×(良くない)と評価した。なお、かぶり濃度(FD)は、印刷後の評価用紙の空白部の反射濃度からベースペーパー(未印刷紙)の反射濃度を引いた値に相当する。 In addition, after the first printing durability test, in the environment of a temperature of 24 ° C. and a humidity of 60% RH, the above-mentioned evaluation machine is used to perform blank paper printing continuously on 1000 sheets of paper (A4 size printing paper). Subsequently, a second press life test was performed in which continuous printing was performed on 100 sheets of paper (A4 size plain paper) at a printing rate of 20%. During the second printing durability test, the fog density (FD) was measured for each of the 100 printed sheets. The largest value among the 100 measured values was used as the evaluation value (fogging density) of the sample (toner). For the measurement of fog density (FD), a fully automatic whiteness meter (“TC-6MC” manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) was used. When the fog density (FD) was 0.010 or less, it was evaluated as ◯ (good), and when the fog density (FD) exceeded 0.010, it was evaluated as x (not good). The fog density (FD) corresponds to a value obtained by subtracting the reflection density of the base paper (unprinted paper) from the reflection density of the blank portion of the evaluation paper after printing.
[評価結果]
現像剤DA−1〜DA−5及びDB−1〜DB−5の各々について、耐ダッシュマーク性(ダッシュマークの有無、又はダッシュマークが確認された時点での累積印刷枚数)、及び耐補給かぶり性(かぶり濃度)を評価した結果を、表3に示す。
[Evaluation results]
For each of the developers DA-1 to DA-5 and DB-1 to DB-5, the dash mark resistance (the presence or absence of a dash mark, or the cumulative number of printed sheets when the dash mark is confirmed), and the replenishment fogging resistance The results of evaluating the property (fogging density) are shown in Table 3.
現像剤DA−1〜DA−5(実施例1〜5に係る2成分現像剤)はそれぞれ、前述の基本構成を有していた。詳しくは、現像剤DA−1〜DA−5ではそれぞれ、トナーが、トナー母粒子と、それぞれトナー母粒子の表面に付着した複数の第1樹脂粒子とを備えるトナー粒子を、複数含んでいた。また、キャリアが、キャリア母粒子と、それぞれキャリア母粒子の表面に付着した複数の第2樹脂粒子とを備えるキャリア粒子を、複数含んでいた。第1樹脂粒子の、温度160℃かつ圧力0.1kgf/mm2での5分間加圧後のブロッキング率は、目開き75μmのメッシュによる測定で30質量%未満であった(表1参照)。第2樹脂粒子の、温度160℃かつ圧力0.1kgf/mm2での5分間加圧後のブロッキング率は、目開き75μmのメッシュによる測定で30質量%以上であった(表1参照)。 Developers DA-1 to DA-5 (two-component developers according to Examples 1 to 5) each had the basic configuration described above. Specifically, in each of developers DA-1 to DA-5, the toner includes a plurality of toner particles each including toner base particles and a plurality of first resin particles attached to the surfaces of the toner base particles. In addition, the carrier includes a plurality of carrier particles including carrier mother particles and a plurality of second resin particles attached to the surfaces of the carrier mother particles. The blocking rate of the first resin particles after pressing for 5 minutes at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.1 kgf / mm 2 was less than 30% by mass as measured with a mesh having an opening of 75 μm (see Table 1). The blocking rate of the second resin particles after pressing for 5 minutes at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.1 kgf / mm 2 was 30% by mass or more as measured with a mesh having an opening of 75 μm (see Table 1).
表3に示されるように、現像剤DA−1〜DA−5はそれぞれ、連続印刷において、補給かぶりを抑制しつつ、継続的に高画質の画像を形成し続けることができた。 As shown in Table 3, each of the developers DA-1 to DA-5 was able to continuously form high-quality images while suppressing replenishment fog in continuous printing.
本発明に係る2成分現像剤は、例えば複写機、プリンター、又は複合機において画像を形成するために用いることができる。 The two-component developer according to the present invention can be used for forming an image in, for example, a copying machine, a printer, or a multifunction machine.
10 トナー粒子
11 トナー母粒子
13a 第1樹脂粒子
13b 無機粒子
20 キャリア粒子
21 キャリアコア
22 コート層
23 第2樹脂粒子
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記トナーは、トナー母粒子と、それぞれ前記トナー母粒子の表面に付着した複数の第1樹脂粒子とを備えるトナー粒子を、複数含み、
前記キャリアは、キャリア母粒子と、それぞれ前記キャリア母粒子の表面に付着した複数の第2樹脂粒子とを備えるキャリア粒子を、複数含み、
前記第1樹脂粒子の、温度160℃かつ圧力0.1kgf/mm2での5分間加圧後のブロッキング率は、目開き75μmのメッシュによる測定で30質量%未満であり、
前記第2樹脂粒子の、温度160℃かつ圧力0.1kgf/mm2での5分間加圧後のブロッキング率は、目開き75μmのメッシュによる測定で30質量%以上である、2成分現像剤。 A two-component developer comprising a toner and a carrier,
The toner includes a plurality of toner particles each including toner mother particles and a plurality of first resin particles attached to the surfaces of the toner mother particles,
The carrier includes a plurality of carrier particles comprising carrier mother particles and a plurality of second resin particles attached to the surfaces of the carrier mother particles, respectively.
The blocking rate of the first resin particles after pressing for 5 minutes at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.1 kgf / mm 2 is less than 30% by mass as measured with a mesh having an opening of 75 μm,
A two-component developer in which the blocking rate of the second resin particles after pressing for 5 minutes at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.1 kgf / mm 2 is 30% by mass or more as measured with a mesh having an opening of 75 μm.
前記第2樹脂粒子の、温度160℃かつ圧力0.1kgf/mm2での5分間加圧後のブロッキング率は、目開き75μmのメッシュによる測定で50質量%以上90質量%以下である、請求項1に記載の2成分現像剤。 The blocking rate of the first resin particles after pressing for 5 minutes at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.1 kgf / mm 2 is 5% by mass or more and 20% by mass or less as measured with a mesh having an opening of 75 μm.
The blocking rate of the second resin particles after pressing for 5 minutes at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.1 kgf / mm 2 is 50% by mass or more and 90% by mass or less as measured with a mesh having an opening of 75 μm. Item 2. The two-component developer according to Item 1.
前記第2樹脂粒子に含有される前記架橋スチレン−アクリル酸系樹脂は、エステル部に炭素数1以上4以下のアルキル基を有する第2(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、第2スチレン系モノマーと、2個以上の不飽和結合を有する第2架橋剤との重合物である、請求項3に記載の2成分現像剤。 The crosslinked styrene-acrylic acid resin contained in the first resin particles includes a first (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in the ester portion, a first styrene monomer, A polymer with a first crosslinking agent having two or more unsaturated bonds,
The crosslinked styrene-acrylic acid resin contained in the second resin particles includes a second (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in the ester portion, a second styrene monomer, The two-component developer according to claim 3, which is a polymer with a second crosslinking agent having two or more unsaturated bonds.
前記第1スチレン系モノマーと前記第2スチレン系モノマーとはそれぞれ、スチレンであり、
前記第1架橋剤と前記第2架橋剤とは、それぞれジビニルベンゼンであるか、又は、それぞれエチレングリコールジメタクリレートである、請求項4に記載の2成分現像剤。 The first (meth) acrylic acid alkyl ester and the second (meth) acrylic acid alkyl ester are each butyl methacrylate,
Each of the first styrene monomer and the second styrene monomer is styrene,
5. The two-component developer according to claim 4, wherein each of the first crosslinking agent and the second crosslinking agent is divinylbenzene or ethylene glycol dimethacrylate.
前記第2架橋剤はエチレングリコールジメタクリレートである、請求項4に記載の2成分現像剤。 The first cross-linking agent is divinylbenzene;
The two-component developer according to claim 4, wherein the second crosslinking agent is ethylene glycol dimethacrylate.
前記キャリア母粒子の表面には、無機粒子が外添されていない、請求項1〜9のいずれか一項に記載の2成分現像剤。 In addition to the first resin particles, inorganic particles are attached to the surface of the toner base particles,
The two-component developer according to any one of claims 1 to 9, wherein inorganic particles are not externally added to the surface of the carrier base particles.
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