JP4707547B2 - Toner evaluation method for electrostatic charge development and method for producing toner for electrostatic charge development - Google Patents
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Description
本発明は、静電荷現像用トナー評価方法、これにより評価された静電荷現像用トナーに関するものである。 The present invention relates to an electrostatic charge developing toner evaluation method and an electrostatic charge developing toner evaluated thereby.
従来、電子写真の高画質化を図る技術としては、潜像担持体の表面粗さを原子間力顕微鏡(AFM)で測定し、潜像担持体の表面粗さ、及び磨耗速度を規定した技術についての提案がなされている(例えば、特許文献1参照。)。
また、エンドレスベルトの電気特性をSPMを用いて行い、100V印加時の25μm×25μmの表面総和電流量の値を規定する技術についての提案もなされている(例えば、特許文献2参照。)。
Conventionally, as a technique for improving the image quality of electrophotography, the surface roughness of the latent image carrier is measured with an atomic force microscope (AFM), and the surface roughness of the latent image carrier and the wear rate are defined. (For example, refer patent document 1).
There has also been proposed a technique for performing electrical characteristics of an endless belt using SPM and defining a value of a total surface current amount of 25 μm × 25 μm when 100 V is applied (see, for example, Patent Document 2).
また、更には、SiO2、PMMA真球状粒子を、AFMのカンチレバー先端に付け、ガラス基板や有機ポリマー平板との間の付着力測定をした技術についての提案もなされているが(例えば、非特許文献1参照。)。 Furthermore, there is also a proposal for a technique in which SiO 2 and PMMA true spherical particles are attached to the tip of an AFM cantilever to measure the adhesion between a glass substrate and an organic polymer flat plate (for example, non-patent) Reference 1).
ところで、複写機やプリンタ等の、各種画像形成装置の画質に対しては、高画質化への要望が高まってきており、最近では細かいドットの再現性を高めることが非常に重要視されている。
ドットの再現性は、トナーや現像剤の帯電量等の他、流動性に影響を受け、細かい潜像部に均一なトナー層または現像剤層を安定して供給することが必要となってきている。
また、高画質化が進むにつれて、トナーは、小粒径化、高機能化が求められる。このため、トナーの微細な構造が複雑化しており、作製時の精密な制御が必要となってきている。
特に、トナーの流動性は、ドット再現性の他にも、種々の画像品質に対して大きな影響を与えるため、重要な課題であると言える。
また、トナーの作製方法を、粉砕方式から重合方式へと変更した際、製造条件が流動特性に及ぼす影響が大きく、粉砕方式の場合に比較して、細かい作製時のコントロール、及び評価が必要となっている。
By the way, with respect to the image quality of various image forming apparatuses such as copiers and printers, there is an increasing demand for higher image quality, and recently it has been very important to improve the reproducibility of fine dots. .
The dot reproducibility is affected by the fluidity in addition to the charge amount of toner and developer, and it has become necessary to stably supply a uniform toner layer or developer layer to the fine latent image portion. Yes.
Further, as the image quality increases, the toner is required to have a smaller particle size and higher functionality. For this reason, the fine structure of the toner is complicated, and precise control at the time of production is required.
In particular, the fluidity of the toner has an important influence on various image qualities in addition to the dot reproducibility, and can be said to be an important issue.
In addition, when the toner production method is changed from the pulverization method to the polymerization method, the production conditions have a large influence on the flow characteristics, and it is necessary to control and evaluate fine production compared to the pulverization method. It has become.
そこで本発明においては、安定した流動性を有するトナー粒子を得ることを目的して、トナー評価方法を提供し、更にはこの評価基準を満たすトナーを提供することとして、ドット再現性が良く、優れた画質形成を可能とすることを目的とした。 Therefore, in the present invention, for the purpose of obtaining toner particles having stable fluidity, a toner evaluation method is provided, and further, a toner satisfying this evaluation standard is provided. The purpose was to enable the formation of high image quality.
本発明においては、(1)少なくとも樹脂及び顔料を含むトナー粒子の一個を、AFMの探針の先端領域に取り付ける工程、(2)前記トナー粒子からなるトナー粉体相の表面に、前記探針の先端領域を近づけて、前記探針の単一のトナー粒子を前記トナー粉体相の表面にある単一トナー粒子に接触させたとき、前記探針に作用する第1の力(A)を測定する工程、(3)前記探針を前記トナー粉体相の表面から離したときに、前記探針に作用する第2の力(B)を測定する工程、及び(4)前記第1の力(A)に対する前記第2の力(B)の差を算出して、前記探針の単一のトナー粒子と前記トナー粉体相の単一のトナー粒子との間の粒子間力を求める工程とを備え、前記で求めた粒子間力又は前記工程を複数回行った時の粒子間力の平均値をトナー評価の指標として用いるトナーの評価方法を提供する。
また、好ましくは、前記工程を測定場所を変えて複数回行ったときの粒子間力の測定値のバラツキをトナー評価の指標として用いる。
In the present invention, (1) a step of attaching one toner particle containing at least a resin and a pigment to the tip region of the AFM probe; (2) the probe on the surface of the toner powder phase composed of the toner particle. When a single toner particle of the probe is brought into contact with a single toner particle on the surface of the toner powder phase, a first force (A) acting on the probe is applied. A step of measuring, (3) a step of measuring a second force (B) acting on the probe when the probe is separated from the surface of the toner powder phase, and (4) the first The difference between the second force (B) and the force (A) is calculated to determine the interparticle force between the single toner particle of the probe and the single toner particle of the toner powder phase. And the interparticle force obtained above or the average of interparticle force when the process is performed a plurality of times. The provides a method of evaluating the toner used as an indicator of the toner evaluation.
Preferably, the variation in the measured value of the interparticle force when the process is performed a plurality of times at different measurement locations is used as an index for toner evaluation.
請求項3の発明においては、前記トナー粒子粉体相が、100〜900kg/cm2の圧力で圧縮された状態とすることを特徴とする請求項1に記載の静電荷現像用トナー評価方法を提供する。 In the invention of claim 3, wherein the toner particles powder phase, the electrostatic charge developing toner evaluation method according to claim 1, characterized in that a state of being compressed at a pressure of 100~900kg / cm 2 provide.
請求項4の発明においては、前記トナー粒子一個が付着した探針を、500〜2000nmの距離から前記トナー粒子粉体相に近づけ、当該トナー粒子粉体相の表面の一個粒子に一度押し付けた後、探針を引離すようにすることを特徴とする請求項1に記載の静電荷現像用トナー評価方法を提供する。 According to a fourth aspect of the present invention, after the probe having one toner particle attached is brought close to the toner particle powder phase from a distance of 500 to 2000 nm and pressed once onto one particle on the surface of the toner particle powder phase. 2. The electrostatic charge developing toner evaluation method according to claim 1, wherein the probe is pulled apart.
請求項5の発明においては、前記探針の先端領域に付着させた一個のトナー粒子を、圧縮されたトナー粒子粉体相の一個粒子へ近づける際のピエゾのスキャン速度を0.16Hz〜4.0Hzにすることを特徴とする請求項1に記載の静電荷現像用トナー評価方法を提供する。 According to a fifth aspect of the present invention, the piezo scanning speed when one toner particle attached to the tip region of the probe approaches one particle of the compressed toner particle powder phase is 0.16 Hz to 4.4. The toner evaluation method for electrostatic charge development according to claim 1, wherein the toner is set to 0 Hz.
請求項6の発明においては、製造工程中、あるいは製造工程後に、請求項1に記載の静電荷現像用トナー評価方法によるトナー評価を行うこととした静電荷現像用トナーの製造方法を提供する。
The invention according to claim 6 provides a method for producing a toner for developing electrostatic charge, wherein the toner is evaluated by the toner evaluation method for electrostatic charge developing according to claim 1 during or after the production process.
本発明によれば、現像域でのトナーの流動性を確実に向上させることができ、これにより、ドット再現性が著しく向上し、画像の高画質化を実現できた。 According to the present invention, the fluidity of the toner in the development area can be reliably improved, and thereby the dot reproducibility is remarkably improved and the image quality can be improved.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の例に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the following examples.
本発明は、(1)少なくとも樹脂及び顔料を含むトナー粒子の一個を、AFMの探針の先端領域に取り付ける工程、(2)前記トナー粒子からなるトナー粉体相の表面に、前記探針の先端領域を近づけて、前記探針の単一のトナー粒子を前記トナー粉体相の表面にある単一トナー粒子に接触させたとき、前記探針に作用する第1の力(A)を測定する工程、(3)前記探針を前記トナー粉体相の表面から離したときに、前記探針に作用する第2の力(B)を測定する工程、及び(4)前記第1の力(A)に対する前記第2の力(B)の差を算出して、前記探針の単一のトナー粒子と前記トナー粉体相の単一のトナー粒子との間の粒子間力を求める工程とを備え、前記で求めた粒子間力の平均値をトナー評価の指標とし、更に好ましくは、前記工程を複数回、測定場所を変えて行った時の粒子間力のバラツキをトナー評価の指標として用いることを特徴とするトナーの評価方法、この評価方法を用いて選定される静電荷現像用トナー、この静電荷現像用トナーを用いた現像方法、収納する各種カートリッジ、このトナーの製造方法、及び上記評価を行うための静電荷現像用トナー評価装置に関するものである。 The present invention includes (1) a step of attaching one toner particle containing at least a resin and a pigment to a tip region of an AFM probe, and (2) the surface of the toner powder phase composed of the toner particle on the surface of the probe. A first force (A) acting on the probe is measured when a single toner particle of the probe is brought into contact with a single toner particle on the surface of the toner powder phase with the tip region approached. (3) a step of measuring a second force (B) acting on the probe when the probe is separated from the surface of the toner powder phase; and (4) the first force. Calculating a difference between the second force (B) with respect to (A) and obtaining an interparticle force between a single toner particle of the probe and a single toner particle of the toner powder phase. And the average value of interparticle forces determined above as an index for toner evaluation, more preferably, Toner evaluation method using variation in inter-particle force when changing the measurement location several times as an index for toner evaluation, and toner for developing electrostatic charge selected using this evaluation method The present invention relates to a developing method using the electrostatic charge developing toner, various cartridges to be stored, a manufacturing method of the toner, and an electrostatic charge developing toner evaluation apparatus for performing the evaluation.
先端10nmφ程度の探針を走査して、探針と試料表面の原子との間に働く原子間力を感知し、試料表面形状等を測定する方法として、AFM(Atomic Force Microscope)法がある。
この方法は、非常に分解能が高く、探針の走査方向(X方向)に対するZ方向の凹凸形状の測定ができる。
There is an AFM (Atomic Force Microscope) method as a method of scanning a probe having a tip of about 10 nmφ to detect an atomic force acting between the probe and atoms on the sample surface and measuring the sample surface shape and the like.
This method has very high resolution and can measure the uneven shape in the Z direction with respect to the scanning direction (X direction) of the probe.
本発明においては、トナー粒子1個を探針の先端またはその周辺部位(先端領域と称する)に付着させ、その探針に付いているトナー粒子を圧密させたトナー粉体相表面の1個粒子に一度押し付けた後、引離すように走査し、そのときの力変化を測定した。
その結果、図1のような力特性になり、探針を近づけるときの特性と引離すときの特性の差によってトナー粒子同士の粒子間力を求めた。
In the present invention, one toner particle is adhered to the tip of the probe or its peripheral portion (referred to as the tip region), and one particle on the surface of the toner powder phase in which the toner particles attached to the probe are consolidated. Was pressed once, and then scanned to separate, and the force change at that time was measured.
As a result, the force characteristics shown in FIG. 1 were obtained, and the interparticle force between the toner particles was obtained from the difference between the characteristics when the probe was brought close and the characteristics when the probe was pulled away.
AFM装置の概略構成図を図2に示す。
基板ステージ1の上に、圧密されたトナー粉体相2を設ける。
続いて、このトナー粉体相2の表面上の1個粒子に、1個トナー粒子3が付いた探針4を、ピエゾスキャナー5を用いて近づけたり引離したりする操作を行う。
具体的には、(1)少なくとも樹脂及び顔料を含むトナー粒子の一個を、AFMの探針4の先端領域に取り付け、(2)前記トナー粒子からなるトナー粉体相2の表面に、前記探針4の先端領域を近づけて、前記探針の単一のトナー粒子3を前記トナー粉体相2の表面にある単一トナー粒子に接触させたとき、前記探針4に作用する第1の力(A)を測定し、(3)前記探針4を前記トナー粉体相2の表面から離したときに、前記探針4に作用する第2の力(B)を測定し、(4)前記第1の力(A)に対する前記第2の力(B)の差を算出して、前記探針4の単一のトナー粒子と前記トナー粉体相2の単一のトナー粒子との間の粒子間力を求める。
探針4に発生する力変化は、探針4の裏側に、レーザ出射源6から出射されたレーザ光Lを照射し、その反射光の変化としてミラー7を介して検出部8で検出することにより測定できる。
測定のときには、探針4の先端領域に付着させた1個トナー粒子3に働くあらゆる力を高精度に検出する必要があり、探針4の先端領域に付着させた1個トナー粒子3を、同じトナー粒子からなるトナー粉体相2の表面の1個粒子に近づける際の距離が重要になる。
A schematic configuration diagram of the AFM apparatus is shown in FIG.
A compacted toner powder phase 2 is provided on the substrate stage 1.
Subsequently, the probe 4 with one toner particle 3 is brought close to or separated from one particle on the surface of the toner powder phase 2 using the piezo scanner 5.
Specifically, (1) one toner particle containing at least a resin and a pigment is attached to the tip region of the probe 4 of the AFM, and (2) the probe is placed on the surface of the toner powder phase 2 composed of the toner particles. When a single toner particle 3 of the probe is brought into contact with a single toner particle on the surface of the toner powder phase 2 by bringing the tip region of the needle 4 close to the first region, the first particle that acts on the probe 4 A force (A) is measured; (3) a second force (B) acting on the probe 4 when the probe 4 is separated from the surface of the toner powder phase 2 is measured; ) The difference between the first force (A) and the second force (B) is calculated, and a single toner particle of the probe 4 and a single toner particle of the toner powder phase 2 are calculated. Find the interparticle force between.
The force change generated in the probe 4 is detected by the detection unit 8 via the mirror 7 as a change in the reflected light by irradiating the back side of the probe 4 with the laser light L emitted from the laser emission source 6. Can be measured.
At the time of measurement, it is necessary to detect all the forces acting on the single toner particle 3 attached to the tip region of the probe 4 with high accuracy. The single toner particle 3 attached to the tip region of the probe 4 is The distance when approaching one particle on the surface of the toner powder phase 2 composed of the same toner particles is important.
トナー粒子の場合、摩擦帯電等の影響を受けやすいため、かなり離れた位置からの測定が必要になり、探針4の先端または周辺に付着させた1個トナー粒子3からトナー粒子粉体相2の表面の1個粒子へ近づけるときの好ましい距離は、500〜2000nmであった。この500〜2000nm距離から1個トナー粒子3を付着させた探針4を、トナー粒子粉体相2に近づけ、表面の1個粒子に一度押し付けた後、探針4を引離すように操作して測定した。
この距離が500nmより短い場合には、探針4をトナー粒子粉体相2の表面から引離すことができない場合等が生じるため、測定には不適当である。
また、この距離が2000nmより長い場合には、測定精度が悪くなり、探針4が近づくときの特性と、探針4を引離すときの特性の差を正確に測定することが困難となるため好ましくない。
また、探針4の構成材料は、Si3N4、Si単結晶等からなるものが好適である。
In the case of toner particles, since they are easily affected by frictional charging or the like, measurement from a considerably distant position is required, and from one toner particle 3 attached to the tip or the periphery of the probe 4 to the toner particle powder phase 2 The preferred distance when approaching one particle on the surface of was 500 to 2000 nm. The probe 4 to which one toner particle 3 is adhered from the distance of 500 to 2000 nm is brought close to the toner particle powder phase 2 and pressed once to one particle on the surface, and then the probe 4 is operated to be separated. Measured.
When this distance is shorter than 500 nm, the probe 4 cannot be separated from the surface of the toner particle powder phase 2, which is inappropriate for measurement.
When this distance is longer than 2000 nm, the measurement accuracy is deteriorated, and it is difficult to accurately measure the difference between the characteristics when the probe 4 approaches and the characteristics when the probe 4 is pulled apart. It is not preferable.
The constituent material of the probe 4 is preferably made of Si 3 N 4 , Si single crystal or the like.
トナー粒子粉体相2は、100〜900kg/cm2の圧力で圧縮された状態のものを用いる。また1個トナー粒子を付着させた探針4がコンタクトしても動かないように固定化したものとする。
しかし、この圧縮圧力が100kg/cm2未満であると、部分的に充分に固定化されていないトナー粒子が存在してしまい、測定に適さなくなる。
一方、圧縮圧力が900kg/cm2を超えると、トナー粒子の変形が生じ、トナー粒子の構造が崩れた状態で、粒子が並んだ表面状態になり、またこれらの並んだ団子状粒子がプレスにより、のっぺらな平面状の表面状態になり、トナー粒子とトナー粒子という状態とは異なる状態になり、粒子間力の測定には適さなくなる。
この100〜900kg/cm2の圧力で圧縮された状態のトナー粒子粉体相は、10mm×10mm×5mmt以下の平板状のサイズにして測定に用いる。
測定の際には、この圧縮されたトナー粒子粉体相2をAFM装置の試料台に固定して測定する。
そのときに圧縮されたトナー粒子粉体相2が試料台表面に密着して、出来るだけ水平になるように固定する。
また、トナー粒子粉体相2として1個粒子をガラス等の平面基板表面の上の接着層の上にランダムに並べて固着させたものを用い、そのトナー粒子に、1個トナー粒子3を付着させた探針4をコンタクトさせて測定しても良い。
但しこの場合は、基板側の1個のトナー粒子の上に、探針4の先端のトナー粒子3をコンタクトさせるように位置を調整するのが難しい。
The toner particle powder phase 2 is in a state compressed at a pressure of 100 to 900 kg / cm 2 . It is assumed that the probe 4 to which one toner particle is adhered is fixed so as not to move even if it contacts.
However, if the compression pressure is less than 100 kg / cm 2 , toner particles that are not sufficiently fixed partially exist and become unsuitable for measurement.
On the other hand, when the compression pressure exceeds 900 kg / cm 2 , the toner particles are deformed, and the toner particle structure is collapsed to form a surface state in which the particles are arranged. Thus, the surface state becomes a flat surface, which is different from the state of toner particles and toner particles, and is not suitable for the measurement of interparticle force.
The toner particle powder phase compressed at a pressure of 100 to 900 kg / cm 2 is used for measurement in a flat plate size of 10 mm × 10 mm × 5 mmt or less.
At the time of measurement, the compressed toner particle powder phase 2 is fixed to a sample stage of the AFM apparatus and measured.
At that time, the compressed toner particle powder phase 2 is brought into close contact with the surface of the sample table and fixed so as to be as horizontal as possible.
Further, a toner particle powder phase 2 in which one particle is randomly arranged and fixed on an adhesive layer on the surface of a flat substrate such as glass is used, and one toner particle 3 is adhered to the toner particle. Measurement may be performed by contacting the probe 4.
However, in this case, it is difficult to adjust the position so that the toner particles 3 at the tip of the probe 4 are brought into contact with one toner particle on the substrate side.
探針4の先端または周辺に付着させた1個トナー粒子3を圧縮されたトナー粒子粉体相2表面の1個粒子へ接近させるときのピエゾのスキャン速度は、0.16Hz〜4.0Hzが最適である。
ピエゾのスキャン速度が0.16Hz未満である場合には、ピエゾがゆっくり動作するためトナー粒子表面の吸着状態の影響を強く受け、バラツキの大きい値になり測定条件として適していなかった。
ピエゾのスキャン速度が4.0Hzを超える場合には、ピエゾが速く動作するためトナー粒子同士の押し付け、引き離しという動作が充分でなくなり、1個トナー粒子が付着した探針4をトナー粉体相2の表面の1個粒子に近づけるときと引離すときの力の差により求まるトナー粒子同士の粒子間力が小さくなる傾向にあり測定条件としては適していなかった。
The scanning speed of the piezo when one toner particle 3 attached to the tip or the periphery of the probe 4 approaches one particle on the surface of the compressed toner particle powder phase 2 is 0.16 Hz to 4.0 Hz. Is optimal.
When the piezo scan speed is less than 0.16 Hz, the piezo operates slowly, so that it is strongly influenced by the adsorption state on the surface of the toner particles, resulting in a large variation and not suitable as a measurement condition.
When the piezo scanning speed exceeds 4.0 Hz, the piezo operates fast, so that the operation of pressing and separating toner particles is not sufficient, and the probe 4 to which one toner particle is attached is attached to the toner powder phase 2. The interparticle force between the toner particles, which is obtained by the difference in force between when the particles are brought close to one particle and when they are separated from each other, tends to be small, and is not suitable as a measurement condition.
AFMの探針4の先端に、1個トナー粒子3を付着させる方法について説明する。
光学顕微鏡を用いて拡大像を見ながら、(1)探針4を接着剤を塗布したワイヤに近づけ、コンタクトさせて、探針4の先端に接着剤を付着させる、(2)先端に接着剤を付着させた探針4をトナー粒子1個1個をまばらに付けたワイヤや棒に近づけ、トナー1個粒子のみを探針4の先端に付着させる、(3)トナー1個粒子を付着させた探針4を室温にて24時間以上乾燥させるという手順で行う、という各方法が挙げられる。
上記接着剤は粒子間の力を正確に測定するため、硬化型接着剤が適している。
また、硬化時間が調整可能な2液混合タイプが適している。2液混合硬化樹脂接着剤の例としては、EP−330(セメダイン社製)等がある。
A method of attaching one toner particle 3 to the tip of the AFM probe 4 will be described.
While observing the magnified image using an optical microscope, (1) the probe 4 is brought close to the wire coated with the adhesive and brought into contact, and the adhesive is attached to the tip of the probe 4 (2) the adhesive on the tip The probe 4 to which the toner is attached is brought close to a wire or a bar with sparsely attached toner particles, and only one toner particle is attached to the tip of the probe 4. (3) One toner particle is attached Each method is performed by the procedure of drying the probe 4 at room temperature for 24 hours or more.
Since the adhesive accurately measures the force between particles, a curable adhesive is suitable.
Further, a two-component mixed type capable of adjusting the curing time is suitable. Examples of the two-component mixed cured resin adhesive include EP-330 (manufactured by Cemedine).
AFMを用いたトナー粒子間力の測定は、10〜50回繰返して測定し、その平均値を用いて評価する。
繰返しは同じ場所で繰返すのではなく、場所を変えながら(例えば50nm位の移動を行いながら)測定するのが好ましい。その際、粒子間力の分布を評価することも非常に重要である。
繰返し回数は多い方が良いが、多すぎると測定時間や解析時間がかかるので10〜50回とすることが好適である。
The measurement of the force between toner particles using AFM is repeated 10 to 50 times, and the average value is used for evaluation.
The repetition is not repeated at the same place, but is preferably performed while changing the place (for example, while moving about 50 nm). At that time, it is also very important to evaluate the distribution of interparticle forces.
It is better that the number of repetitions is large, but if it is too large, it takes a measurement time and an analysis time.
トナー粒子の粒子間力は、トナー粒子表面状態やトナー粒子形状により変化する。
トナー粒子表面に細かい周期の凹凸がある場合と細かい凹凸の無いのっぺら表面の場合のトナー粒子間力を求めると以下のようになり、トナー粒子表面に細かい凹凸が存在する場合に粒子間力が小さくなることが確かめられた。
これは、トナー粒子表面の凹凸によりトナー粒子同士の距離が離れたり、トナー粒子同士の接触面積が小さくなったりして、粒子同士の相互作用が小さくなるためである。
細かい凹凸表面の場合:粒子間力22nN
のっぺらな表面の場合:粒子間力98nN
The interparticle force of the toner particles changes depending on the toner particle surface state and the toner particle shape.
When the toner particle surface force is obtained when the toner particle surface has fine irregularities and the surface without fine irregularities, the interparticle force is as follows. Was confirmed to be small.
This is because the distance between the toner particles is increased due to the unevenness on the surface of the toner particles, or the contact area between the toner particles is reduced, and the interaction between the particles is reduced.
For fine uneven surface: Interparticle force 22nN
In the case of a smooth surface: interparticle force of 98 nN
トナー粒子間力の最適領域を、トナーの流動性及び画質との関係から求めた。
その結果、トナー粒子間力が大きい場合には、トナーの流動性が悪くなり、細かい画質再現性が悪くなることが確かめられた。
一方において、トナー粒子間力が小さい場合には、トナーの流動性が良くなり、細かい画質の再現性が良くなることが確かめられた。
具体的には、トナー粒子間力をAFMにより10〜50回繰返して測定し、その平均値が1〜60nNの場合には、トナーの流動性が良く、細かい画質の再現性が良くなった。
トナー粒子間力の平均値が1nN未満である場合には、トナーの搬送時に飛散等の問題が生じ適しておらず、粒子間力の平均値が60nNより大きい場合には、トナー流動性が悪くなり、高画質化を実現できず適していないことが確かめられた。
また、この場合に、トナー粒子間力の分布が、トナーの流動性や画質に影響を与え、粒子間力のバラツキσn−1が0.1〜10のときにトナー流動性が良くなり、細かい画質を表現するドット再現性が良くなった。粒子間力のバラツキσn−1を、0.1より小さくすることはトナー粒子を作製する場合に非常に困難であり、粒子間力のバラツキσn−1が10より大きい場合には、トナー流動性が低下し、ドット再現性も悪くなるという問題を生じる。
The optimum region of the force between toner particles was determined from the relationship between toner fluidity and image quality.
As a result, it was confirmed that when the force between the toner particles is large, the fluidity of the toner deteriorates and the fine image reproducibility deteriorates.
On the other hand, it was confirmed that when the force between the toner particles is small, the fluidity of the toner is improved and the reproducibility of fine image quality is improved.
Specifically, the force between the toner particles was repeatedly measured 10 to 50 times by AFM, and when the average value was 1 to 60 nN, the fluidity of the toner was good and the reproducibility of fine image quality was improved.
When the average value of the force between toner particles is less than 1 nN, problems such as scattering during toner conveyance are not suitable, and when the average value of the force between particles is more than 60 nN, the toner fluidity is poor. Therefore, it was confirmed that it was not suitable because it could not achieve high image quality.
Further, in this case, the distribution of the force between the toner particles affects the fluidity and image quality of the toner, and the toner fluidity is improved when the variation σn-1 in the interparticle force is 0.1 to 10. The dot reproducibility that expresses image quality has improved. It is very difficult to make the toner particle by making the interparticle force variation σn-1 smaller than 0.1. When the interparticle force variation σn-1 is larger than 10, the toner fluidity is reduced. Decreases and the dot reproducibility deteriorates.
トナー粒子の形状も粒子間力に影響を与える。球に近い形状が測定のバラツキが小さく測定に適している。
このトナーの形状は、円形度で測定するものとし、具体的には、フロー式粒子像分析装置(FPIA−2000;シスメックス社製)を用いて測定できる。
平均円形度が0.90〜0.99のときにトナーの流動性は良くなり、高画質を実現できた。また、本条件範囲ではトナー粒子を1個探針の先端に付着させる関係から、粒子のどの部分を探針4の先端に付着させても、ほぼ同じ形状の粒子表面が圧縮されたトナー粒子粉体相2表面の1個粒子にコンタクトするようになるので、粒子間力の測定バラツキも小さくなる。平均円形度が0.90より小さい場合には、粒子のコンタクト面がトナー粒子を付着させた探針4を作る度に異なり、粒子間力のバラツキが大きくなる。また、微粒子の添加処理は微粒子を添加する前の粉体(母体)の形状によって影響されるが、微粒子を添加する前の粉体(母体)の平均円形度が0.9〜0.99である球形に近い場合に微粒子の添加処理の効果に優れ、ドット再現性に優れた高画質化を実現できる。
The shape of the toner particles also affects the interparticle force. The shape close to a sphere is suitable for measurement with small variations in measurement.
The shape of the toner is measured by circularity. Specifically, it can be measured using a flow type particle image analyzer (FPIA-2000; manufactured by Sysmex Corporation).
When the average circularity was 0.90 to 0.99, the fluidity of the toner was improved and high image quality was achieved. Further, in this condition range, since one toner particle adheres to the tip of the probe, no matter which part of the particle is attached to the tip of the probe 4, the toner particle powder in which the particle surface having substantially the same shape is compressed. Since it comes into contact with one particle on the surface of the body phase 2, the measurement variation of the interparticle force is also reduced. When the average circularity is smaller than 0.90, the difference in the interparticle force increases, each time the probe 4 with the toner contact surface is made with the contact surface of the particles. Further, the addition process of the fine particles is influenced by the shape of the powder (matrix) before adding the fine particles, but the average circularity of the powder (matrix) before adding the fine particles is 0.9 to 0.99. When it is close to a certain sphere, the effect of adding fine particles is excellent, and high image quality with excellent dot reproducibility is realized.
トナー粒子の表面状態は、添加剤の微粒子の種類、粒径、添加する際の混合条件や固着注入条件によってコントロールすることができる。
添加する微粒子としては、無機微粉体が最適であり、その平均粒径は10〜200nmの小さい粒径のものが好ましい。添加する無機微粒子の粒径が10nmより小さい場合には、小さい凹凸しか形成できず、添加効果が充分に得られなくなる。
粒径が200nmより大きい場合には、粒子同士の間に摩擦成分が生じ、流動性を阻害する要因になり不適当である。
また、少なくとも平均粒径10〜100nmの無機微粉体と平均粒径100〜200nmの無機微粉体からなる混合添加剤をトナーの表面に付着または固着しても良い。
上記添加剤である無機微粉体は、以下に示す材料が適用できる。
例えば、Si、Ti、Al、Mg、Ca、Sr、Ba、In、Ga、Ni、Mn、W、Fe、Co、Zn、Cr、Mo、Cu、Ag、V、Zr等の酸化物や複合酸化物が挙げられる。これらのうち二酸化珪素(シリカ)、二酸化チタン(チタニア)、アルミナの微粒子が好適である。更に、疎水化処理剤等により表面改質処理を施したものも好適である。疎水化処理剤の代表例としては、以下のものが挙げられる。
ジメチルジクロルシラン、トリメチルクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルジクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、p−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、クロルメチルトリクロルシラン、ヘキサフェニルジシラザン、ヘキサトリルジシラザン等。
無機微粉体の添加量については、トナーに対して0.1〜5重量%の範囲が好適である。
0.1重量%未満では、トナー流動性を改善する効果が乏しくなり、5重量%を超える場合は、細線間のトナー飛び散り、機内の汚染、感光体の傷や摩耗等の問題が生じやすい傾向がある。
The surface state of the toner particles can be controlled by the type of fine particles of the additive, the particle size, the mixing conditions when added, and the fixing injection conditions.
As fine particles to be added, inorganic fine powder is optimal, and the average particle size is preferably a small particle size of 10 to 200 nm. When the particle size of the inorganic fine particles to be added is smaller than 10 nm, only small irregularities can be formed, and the effect of addition cannot be obtained sufficiently.
When the particle size is larger than 200 nm, a frictional component is generated between the particles, which is an inappropriate factor for inhibiting fluidity.
Further, a mixed additive comprising at least an inorganic fine powder having an average particle diameter of 10 to 100 nm and an inorganic fine powder having an average particle diameter of 100 to 200 nm may be adhered or fixed to the surface of the toner.
The following materials can be applied to the inorganic fine powder as the additive.
For example, oxides such as Si, Ti, Al, Mg, Ca, Sr, Ba, In, Ga, Ni, Mn, W, Fe, Co, Zn, Cr, Mo, Cu, Ag, V, and Zr, and complex oxidation Things. Of these, fine particles of silicon dioxide (silica), titanium dioxide (titania), and alumina are preferred. Further, those subjected to surface modification treatment with a hydrophobizing agent or the like are also suitable. Typical examples of the hydrophobizing agent include the following.
Dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethyldichlorosilane, allylphenyldichlorosilane, benzyldimethylchlorosilane, bromomethyldimethylchlorosilane, α-chloroethyltrichlorosilane, p-chloroethyltrichlorosilane, Chloromethyldimethylchlorosilane, chloromethyltrichlorosilane, hexaphenyldisilazane, hexatolyldisilazane, etc.
The amount of the inorganic fine powder added is preferably in the range of 0.1 to 5% by weight with respect to the toner.
If it is less than 0.1% by weight, the effect of improving the toner fluidity is poor, and if it exceeds 5% by weight, problems such as toner scattering between fine wires, contamination in the machine, scratches and abrasion of the photoreceptor tend to occur. There is.
また、少なくとも樹脂、顔料からなる粉体の表面には電荷制御剤を付着または固着させたりし、粉体表面に凹凸を持たせるようにしても良い。
その平均粒径は10〜200nmのものが好適である。10nm未満であると凹凸を作り出すことが困難となり、200nmより大きい粒径の場合には粒子間に摩擦が生じるようになり不適当である。
電荷制御剤としては、ニグロシン及び四級アンモニウム塩、トリフェニルメタン系染料、イミダゾール金属錯体や塩類、サリチル酸金属錯体や塩類、有機ホウ素塩類、カリックスアレン系化合物等がある。これらは単独で用いてもよく、二種類以上組み合わせてもよい。
添加する際の混合または固着注入条件についてであるが、主に混合回転数によってトナー粒子表面の状態を制御することができる。すなわち、混合回転数は粉体表面に微粉体を付着させる力を制御できるのである。この混合回転数は1000rpm〜6000rpmとすることが最適である。混合回転数が1000rpmより低回転数の場合には微粉体が粉体(母体)表面に非常に弱い力で付着するような形になり、表面形状の安定さが失われ、トナー飛散、機内汚染等が生じやすくなる。一方、混合回転数が6000rpmより高回転数とすると、添加された微粉体が添加される前の粉体(母体)表面内部に食込むと共に、表面の凹凸がならされて凹凸が小さくなり、流動性は逆に悪くなってしまう。
なお、これらの混合条件は、混合機の種類によって異なる。特に、注入が可能な混合機の場合には、微粉体が添加される前の粉体(母体)と微粉体との間に働くエネルギーが加わりやすい条件にあるので、細かく最適な条件を調整する必要がある。
In addition, a charge control agent may be attached or fixed to at least the surface of the powder made of resin or pigment so that the powder surface has irregularities.
The average particle diameter is preferably 10 to 200 nm. If it is less than 10 nm, it becomes difficult to create irregularities, and if the particle size is larger than 200 nm, friction is caused between the particles, which is inappropriate.
Examples of the charge control agent include nigrosine and quaternary ammonium salts, triphenylmethane dyes, imidazole metal complexes and salts, salicylic acid metal complexes and salts, organic boron salts, calixarene compounds, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
Regarding the mixing or fixing injection conditions at the time of addition, the state of the toner particle surface can be controlled mainly by the mixing rotation speed. That is, the mixing rotation speed can control the force for attaching the fine powder to the powder surface. The mixing rotation speed is optimally 1000 rpm to 6000 rpm. When the mixing rotation speed is lower than 1000 rpm, the fine powder adheres to the surface of the powder (matrix) with very weak force, the surface shape becomes unstable, the toner is scattered, and the machine is contaminated. Etc. are likely to occur. On the other hand, if the mixing rotational speed is higher than 6000 rpm, the added fine powder bites into the surface of the powder (base material) before being added, and the unevenness of the surface is smoothed to reduce the unevenness and flow. On the other hand, the sex gets worse.
These mixing conditions differ depending on the type of the mixer. In particular, in the case of a mixer that can be injected, the energy that acts between the powder (base) and the fine powder before the fine powder is added is likely to be applied, so finely adjust the optimum conditions. There is a need.
最適な表面状態を持つ構造とするためには、周期性を持つ構造にすることが必要である。
このようにすると、粒子の表面状態に均一性が保たれ、粒子表面のどの部分でも同じ接触状態が実現でき、安定した流動性を実現できる。
図3にモデル図を示す。
例えば図3(a)に示すように完全に1層粉体表面に付着させる場合には実現できない。つまり、微粒子によるコーティング状態になり、細かい微粉体による周期が実現できない。
また、例えば図3(d)に示すように、粉体(母体)表面に1層未満形成する場合には、細かい微粉体による周期のある部分とない部分が形成され、最適な構造となる。
この構造を実現させるためには、粉体(母体)表面に微粉体が1層以下で整数層ではなく、図3(b)〜(e)のように、0.2層≦微粉体層≦0.8層とすることにより実現できる。
しかし、0.1層や0.9層とすると、細かい周期を持たせることができない。つまり、小さな周期を持つ構造を実現するためには、0.2層≦微粉体層≦0.8層の条件を満たすことが必要である。
つまり、微粉体が添加される前の粉体(母体)表面への微粉体の堆積構造により、小さい周期をもたせるのである。
よって、0.2層≦微粉体層≦0.8層の条件を満足するような微粉体の量を仕込んで、微粉体の堆積構造がならされて平均化されないような混合条件で混合させることが好ましい。
また、混合条件が不充分で、粉体(母体)表面に微粉体が均一に覆われないような混合条件(=不均一に覆われてしまう混合条件)とすることは不適切である。つまり、混合回転数は1000rpm〜6000rpmの最適な混合条件で実施する必要がある。
また、微粉体層が1層以上であると、微粉体層の部分的な剥がれが生じ、飛散現象等の原因となり、安定性が低下してしまい好ましくない。
In order to obtain a structure having an optimal surface state, a structure having periodicity is required.
By doing so, the uniformity of the surface state of the particles can be maintained, the same contact state can be realized in any part of the particle surface, and stable fluidity can be realized.
FIG. 3 shows a model diagram.
For example, as shown in FIG. 3 (a), it cannot be realized when it is completely adhered to the surface of the single layer powder. That is, it becomes a coating state with fine particles, and a cycle with fine fine powder cannot be realized.
Further, for example, as shown in FIG. 3D, when less than one layer is formed on the surface of the powder (matrix), a portion having a period and a portion having no period are formed by fine fine powder, and an optimum structure is obtained.
In order to realize this structure, the fine powder is not more than one layer on the surface of the powder (matrix) and is not an integer layer, but 0.2 layers ≦ fine powder layers ≦ as shown in FIGS. This can be realized by using 0.8 layer.
However, if the layer is 0.1 layer or 0.9 layer, a fine cycle cannot be provided. That is, in order to realize a structure having a small period, it is necessary to satisfy the condition of 0.2 layer ≦ fine powder layer ≦ 0.8 layer.
That is, a small period is given by the structure of the fine powder deposited on the surface of the powder (matrix) before the fine powder is added.
Therefore, the amount of fine powder satisfying the condition of 0.2 layer ≦ fine powder layer ≦ 0.8 layer is charged, and the mixture is mixed under such a mixing condition that the deposited structure of the fine powder is smoothed and not averaged. Is preferred.
In addition, it is inappropriate to set the mixing conditions such that the fine powder is not uniformly covered on the surface of the powder (matrix) (= mixing conditions that are covered unevenly) because the mixing conditions are insufficient. That is, it is necessary to carry out the mixing under the optimum mixing condition of 1000 rpm to 6000 rpm.
Further, if the fine powder layer is one or more layers, the fine powder layer is partially peeled off, which causes a scattering phenomenon and the like, which is not preferable because the stability is lowered.
上述した構造をもつトナーは、高画質画像を実現するために、重量平均粒径を4〜8μmとし、更には5〜7μmとすることが好ましい。
重量平均粒径が4μm未満であると、長期間の使用でのトナー飛散による機内の汚れ、低湿環境下での画像濃度低下、感光体クリーニング不良等という問題が生じやすく、人体への影響も懸念される。
また重量平均粒径が8μmを超えると、100μm以下の微小スポットの解像度が充分でなくなり、非画像部への飛び散りも多く画像品位が劣化する。
The toner having the above structure preferably has a weight average particle diameter of 4 to 8 μm, and more preferably 5 to 7 μm, in order to realize a high-quality image.
If the weight average particle diameter is less than 4 μm, problems such as contamination in the machine due to toner scattering during long-term use, image density reduction in a low-humidity environment, poor photoconductor cleaning, etc. are likely to occur, and there is concern about the effect on the human body Is done.
On the other hand, if the weight average particle diameter exceeds 8 μm, the resolution of fine spots of 100 μm or less becomes insufficient, and the image quality deteriorates due to many scattering to non-image portions.
本発明のトナーを適用する現像剤は、高画質画像を実現するために、キャリアの平均粒径が20〜70μmであることが必要である。キャリアの平均粒径が20〜70μmの範囲にあると、現像機内部のトナー濃度が2〜10重量%の範囲内において、トナーの帯電量をより均一にすることができる。20μmより小さくなるとキャリア粒子の感光体上への付着等が生じやすく、さらにトナーとの撹拌効率が悪くなりトナーの均一な帯電量が得られにくくなる。逆に、キャリアの平均粒径が70μmを超える場合では、細かい画像再現性が悪くなり、高画質は得られない。 The developer to which the toner of the present invention is applied needs to have an average particle diameter of the carrier of 20 to 70 μm in order to realize a high quality image. When the average particle diameter of the carrier is in the range of 20 to 70 μm, the charge amount of the toner can be made more uniform when the toner concentration in the developing machine is in the range of 2 to 10% by weight. When it is smaller than 20 μm, carrier particles are likely to adhere to the photoreceptor, and the stirring efficiency with the toner is deteriorated, so that it is difficult to obtain a uniform charge amount of the toner. On the other hand, when the average particle diameter of the carrier exceeds 70 μm, fine image reproducibility deteriorates and high image quality cannot be obtained.
次に、トナー及び現像剤について詳細に説明する。
適用樹脂としては、例えば、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンアクリル樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、シリコン樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール樹脂等が挙げられる。
Next, the toner and developer will be described in detail.
Examples of applicable resins include polystyrene resin, epoxy resin, polyester resin, polyamide resin, styrene acrylic resin, styrene methacrylate resin, polyurethane resin, vinyl resin, polyolefin resin, styrene butadiene resin, phenol resin, polyethylene resin, silicon resin, butyral Resins, terpene resins, polyol resins and the like can be mentioned.
具体的に、ビニル樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリ−p−クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等が挙げられる。 Specifically, as the vinyl resin, for example, styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, and the like, a homopolymer of a substituted product thereof, a styrene-p-chlorostyrene copolymer, and a styrene-propylene copolymer. Styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer Polymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene -Vinyl methyl ether copolymer, styrene- Nyl ethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic Examples thereof include styrene copolymers such as acid ester copolymers, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, and polyvinyl acetate.
ポリエステル樹脂としては、以下のA群に示したような2価のアルコールと、B群に示したような二塩基酸塩からなるものが適用でき、さらにC群に示す3価以上のアルコールあるいはカルボン酸を第三成分として加えてもよい。
A群:エチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4ブテンジオール、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ポリオキシエチレン化ビスフェノールA、ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3,3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2,0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2,0)−2,2’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等。
B群:マレイン酸、フマール酸、メサコニン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタール酸、イソフタール酸、テレフタール酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、リノレイン酸、またはこれらの酸無水物または低級アルコールのエステル等。
C群:グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の3価以上のアルコール、トリメリト酸、ピロメリト酸等の3価以上のカルボン酸等。
As the polyester resin, a dihydric alcohol as shown in the following group A and a dibasic acid salt as shown in the group B can be applied. An acid may be added as a third component.
Group A: ethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4 butanediol, neopentyl glycol, 1,4 butenediol, 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane Bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, polyoxyethylenated bisphenol A, polyoxypropylene (2,2) -2,2′-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (3,3) -2, 2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2,0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (2,0) -2,2′-bis (4 -Hydroxyphenyl) propane and the like.
Group B: maleic acid, fumaric acid, mesaconic acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, malonic acid, linolenic acid, or These acid anhydrides or esters of lower alcohols.
Group C: Trivalent or higher alcohols such as glycerin, trimethylolpropane and pentaerythritol, and trivalent or higher carboxylic acids such as trimellitic acid and pyromellitic acid.
ポリオール樹脂としては、エポキシ樹脂と2価フェノールのアルキレンオキサイド付加物、もしくはそのグリシジルエーテルとエポキシ基と反応する活性水素を分子中に1個有する化合物と、エポキシ樹脂と反応する活性水素を分子中に2個以上有する化合物を反応してなるもの等が挙げられる。 As the polyol resin, an alkylene oxide adduct of an epoxy resin and a dihydric phenol, or a compound having one active hydrogen in the molecule that reacts with the glycidyl ether and the epoxy group, and an active hydrogen that reacts with the epoxy resin in the molecule. Examples include those obtained by reacting two or more compounds.
適用樹脂としては、結晶性ポリエステルも挙げられる。
これは結晶性を有し、分子量分布がシャープでかつその低分子量分の絶対量を可能な限り多くした脂肪族系ポリエステルである。
この樹脂はガラス転移温度(Tg)において結晶転移を起こすと同時に、固体状態から急激に溶融粘度が低下し、紙への定着機能を発現する。この結晶性ポリエステル樹脂の使用により、樹脂のTgや分子量を下げ過ぎることなく低温定着化を達成することができる。そのため、Tg低下に伴う保存性の低下が回避される。
また、低分子量化に伴う高すぎる光沢や耐オフセット性の悪化も回避できる。
上述したように、結晶性ポリエステル樹脂を適用することにより、トナーの低温定着性の向上を図ることができる。
Examples of the applicable resin include crystalline polyester.
This is an aliphatic polyester having crystallinity, having a sharp molecular weight distribution, and increasing the absolute amount of its low molecular weight as much as possible.
This resin undergoes a crystal transition at the glass transition temperature (Tg), and at the same time, the melt viscosity suddenly decreases from the solid state and exhibits a fixing function to paper. By using this crystalline polyester resin, low-temperature fixing can be achieved without excessively reducing the Tg and molecular weight of the resin. Therefore, a decrease in storage stability accompanying a decrease in Tg is avoided.
In addition, it is possible to avoid excessively high gloss and offset resistance deterioration due to low molecular weight.
As described above, the low temperature fixability of the toner can be improved by applying the crystalline polyester resin.
本発明トナーにおいて、低温定着性を発現し、良好な耐ホットオフセット性を得るためには、トナー中の樹脂、及び離型剤の合計量に対して、結晶性ポリエステルの含有量は1〜50重量%とし、離型剤の含有量は2〜15重量%とすることが好ましい。
結晶性ポリエステルの含有量を1重量%未満とすると、低温定着性に効果がなく、50重量%を超える場合はホットオフセット性が悪化することが確かめられた。
また、離型剤含有量が2重量%未満とすると、耐オフセット性に対しての充分な効果が得られず、20重量%を超える場合には、トナー流動性の低下が生じることが確かめられた。
In the toner of the present invention, in order to exhibit low-temperature fixability and obtain good hot offset resistance, the content of the crystalline polyester is 1 to 50 with respect to the total amount of the resin and the release agent in the toner. The content is preferably 2% by weight and the release agent content is preferably 2-15% by weight.
It was confirmed that when the content of the crystalline polyester is less than 1% by weight, there is no effect on the low-temperature fixability, and when it exceeds 50% by weight, the hot offset property is deteriorated.
Further, if the release agent content is less than 2% by weight, a sufficient effect on the offset resistance cannot be obtained, and if it exceeds 20% by weight, it is confirmed that the toner fluidity is lowered. It was.
ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂としては、公知のカラートナーに適用されているものをいずれも用いることができる。
ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂は、従来適用されていたスチレン−アクリル系樹脂よりも低温定着性に優れ、耐熱保存性も比較的良いという点において優れている。
しかし、ポリエステル樹脂やポリオール樹脂は、スチレン−アクリル系樹脂に比べると、離型剤の分散性が悪いという欠点がある。分散性が悪いと、粉砕時に樹脂とワックスの界面に粉砕応力が集中し易いため、樹脂と離型剤の界面で粉砕され易く、粉砕されたトナーの表面には添加した離型剤の割合以上に離型剤が露出して、トナーの流動性を悪くなる。
As the polyester resin and polyol resin, any of those applied to known color toners can be used.
Polyester resins and polyol resins are superior in that they have better low-temperature fixability and relatively better heat-resistant storage stability than conventionally applied styrene-acrylic resins.
However, polyester resins and polyol resins have the disadvantage that the dispersibility of the release agent is poor compared to styrene-acrylic resins. If the dispersibility is poor, the crushing stress tends to concentrate at the interface between the resin and the wax at the time of crushing, so it is easy to crush at the interface between the resin and the release agent. The release agent is exposed to the toner, and the fluidity of the toner is deteriorated.
結晶性ポリエステル樹脂の分子構造については、限定的でないが、ポリエステル樹脂の結晶性および軟化点の観点から、炭素数2〜6のジオール化合物、特に1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、及びこれらの誘導体を含有するアルコール成分と、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、及びこれらの誘導体を含有する酸成分とを用いて合成される、下記式(1)に示す脂肪族系ポリエステルを有することが好ましい。
[−O−CO−CR1=CR2−CO−O−(CH2)n−]m・・・(1)
(ここでn、mは繰り返し単位の数である。R1、R2は炭化水素基である。)
また、ポリエステル樹脂の結晶性、及び軟化点の観点から、非線状のポリエステルを合成するために、アルコール成分にグリセリン等の3価以上の多価アルコールを追加し、酸成分に無水トリメリット酸等の3価以上の多価カルボン酸を追加して縮重合を行っても良い。
結晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、耐熱保存性が悪化しない範囲で低いことが望ましく、80〜130℃の範囲にあることが好ましい。
ガラス転移温度(Tg)が80℃以下の場合は耐熱保存性が悪化し、現像装置内部の温度でブロッキングが発生しやすくなり、130℃を超えると定着下限温度が高くなるため低温定着性が得られなくなる。
結晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、DSCによる2nd昇温時の吸熱ピーク温度である。
The molecular structure of the crystalline polyester resin is not limited, but from the viewpoint of the crystallinity and softening point of the polyester resin, a diol compound having 2 to 6 carbon atoms, particularly 1,4-butanediol and 1,6-hexanediol. And an aliphatic polyester represented by the following formula (1) synthesized using an alcohol component containing these derivatives and maleic acid, fumaric acid, succinic acid, and an acid component containing these derivatives. It is preferable to have.
[—O—CO—CR 1 ═CR 2 —CO—O— (CH 2 ) n —] m (1)
(Here, n and m are the number of repeating units. R 1 and R 2 are hydrocarbon groups.)
From the viewpoint of the crystallinity and softening point of the polyester resin, a trivalent or higher polyhydric alcohol such as glycerin is added to the alcohol component to synthesize a non-linear polyester, and the trimellitic anhydride is added to the acid component. The polycondensation may be carried out by adding a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid such as the above.
The glass transition temperature (Tg) of the crystalline polyester resin is desirably low so long as the heat resistant storage stability is not deteriorated, and is preferably in the range of 80 to 130 ° C.
When the glass transition temperature (Tg) is 80 ° C. or lower, the heat-resistant storage stability deteriorates, and blocking tends to occur at the temperature inside the developing device. It becomes impossible.
The glass transition temperature (Tg) of the crystalline polyester resin is the endothermic peak temperature at the time of 2nd temperature increase by DSC.
顔料としては、以下のものを適用できる。
黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物が挙げられる。
黄色顔料としては、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキが挙げられる。
橙色顔料としては、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダンスレンブリリアントオレンジGKが挙げられる。
赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3Bが挙げられる。
紫色顔料としては、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキが挙げられる。
青色顔料としては、コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBCが挙げられる。
緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ等がある。
上記顔料は、一種のみで適用してもよく、あるいは二種以上を組み合わせてもよい。
特に、カラートナーにおいては、良好な顔料の均一分散が必須となり、顔料を直接大量の樹脂中に投入するのではなく、一度高濃度に顔料を分散させたマスターバッチを作製し、それを希釈する形で投入する方式が用いられている。この場合、一般的には、分散性を助けるために溶剤が使用されていたが、環境面に対する影響を考慮し、水を使用して分散させることが好ましい。
水を使用する場合、マスターバッチ中の残水分が問題にならないように、温度コントロールが重要になる。
The following can be applied as the pigment.
Examples of black pigments include azine dyes such as carbon black, oil furnace black, channel black, lamp black, acetylene black, and aniline black, metal salt azo dyes, metal oxides, and composite metal oxides.
Examples of yellow pigments include cadmium yellow, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, hansa yellow G, hansa yellow 10G, benzidine yellow GR, quinoline yellow lake, permanent yellow NCG, and tartrazine lake. .
Examples of the orange pigment include molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, Vulcan orange, indanthrene brilliant orange RK, benzidine orange G, and indanthrene brilliant orange GK.
Examples of red pigments include Bengala, Cadmium Red, Permanent Red 4R, Resol Red, Pyrazolone Red, Watching Red Calcium Salt, Lake Red D, Brilliant Carmine 6B, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Alizarin Lake, Brilliant Carmine 3B.
Examples of purple pigments include fast violet B and methyl violet lake.
Examples of blue pigments include cobalt blue, alkali blue, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partially chlorinated, fast sky blue, and indanthrene blue BC.
Examples of green pigments include chrome green, chromium oxide, pigment green B, and malachite green lake.
The said pigment may be applied only by 1 type, or may combine 2 or more types.
In particular, in color toners, it is essential to uniformly disperse a good pigment. Instead of putting the pigment directly into a large amount of resin, a master batch in which the pigment is once dispersed at a high concentration is prepared and diluted. The method of throwing in the form is used. In this case, a solvent is generally used to assist dispersibility, but it is preferable to disperse using water in consideration of the influence on the environment.
When water is used, temperature control is important so that residual moisture in the masterbatch does not become a problem.
トナーは、電荷制御剤をトナー粒子内部に配合(内添)することが好ましいが、トナー粒子と混合(外添)した状態にしてもよい。
電荷制御剤によって、現像システムに応じた最適の電荷量コントロールが可能となり、特に、粒度分布と電荷量とのバランスを更に安定したものとすることが可能である。
トナーを正電荷性に制御するものとして、ニグロシン、及び四級アンモニウム塩、トリフェニルメタン系染料、イミダゾール金属錯体や塩類を、単独あるいは2種類以上組み合わせて用いることができる。
また、トナーを負電荷性に制御するものとして、サリチル酸金属錯体や塩類、有機ホウ素塩類、カリックスアレン系化合物等が適用できる。
The toner is preferably blended (internally added) with the charge control agent inside the toner particles, but may be mixed (externally added) with the toner particles.
The charge control agent makes it possible to control the optimum charge amount according to the development system, and in particular, it is possible to further stabilize the balance between the particle size distribution and the charge amount.
As a toner for controlling the toner to be positively charged, nigrosine, a quaternary ammonium salt, a triphenylmethane dye, an imidazole metal complex and salts can be used alone or in combination of two or more.
Also, salicylic acid metal complexes, salts, organic boron salts, calixarene compounds, and the like can be applied to control the toner to be negatively charged.
また、本発明のトナーには、定着時のオフセット防止のために離型剤を内添することが好ましい。
離型剤としては、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス等の天然ワックス、モンタンワックス及びその誘導体、パラフィンワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体、サゾールワックス、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキルリン酸エステル等がある。これら離型剤の融点は65〜90℃であることが好ましい。この範囲より低い場合には、トナーの保存時のブロッキングが発生しやすくなり、この範囲より高い場合には定着ローラ温度が低い領域でオフセットが発生しやすくなる場合がある。
離型剤等の分散性を向上させるために分散剤を加えても良い。
分散剤としては、スチレンアクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール樹脂等があり、それぞれの樹脂を2種以上混合した物でも良い。分散剤の添加量としては、樹脂100部に対して10部以下が適している。10部より多くしてもWAXの分酸性の効果は見られず、逆に定着性や画像再現性が悪くなる。
In addition, a release agent is preferably added to the toner of the present invention in order to prevent an offset during fixing.
Release agents include natural waxes such as candelilla wax, carnauba wax, rice wax, montan wax and derivatives thereof, paraffin wax and derivatives thereof, polyolefin wax and derivatives thereof, sazol wax, low molecular weight polyethylene, and low molecular weight polypropylene. And alkyl phosphate esters. The melting point of these release agents is preferably 65 to 90 ° C. When the temperature is lower than this range, blocking during storage of the toner is likely to occur, and when the temperature is higher than this range, an offset is likely to occur in a region where the fixing roller temperature is low.
A dispersant may be added to improve the dispersibility of the release agent or the like.
As the dispersant, styrene acrylic resin, polyethylene resin, polystyrene resin, epoxy resin, polyester resin, polyamide resin, styrene methacrylate resin, polyurethane resin, vinyl resin, polyolefin resin, styrene butadiene resin, phenol resin, butyral resin, terpene resin, There is a polyol resin or the like, and a mixture of two or more of these resins may be used. The amount of the dispersant added is suitably 10 parts or less with respect to 100 parts of the resin. Even if it exceeds 10 parts, the effect of acidity of WAX is not observed, and conversely, the fixing property and the image reproducibility are deteriorated.
次に、本発明の静電荷現像用トナーの作製方法について説明する。
従来公知の粉砕法、重合法(懸濁重合、乳化重合分散重合、乳化凝集、乳化会合等)等がいずれも適用できるが、これらに限定されるものではない。
具体的に粉砕法を適用した一例としては、まず、前述した樹脂、着色剤としての顔料または染料、電荷制御剤、離型剤、その他の添加剤等をヘンシェルミキサーの如き混合機により充分に混合した後、バッチ式の2本ロール、バンバリーミキサーや連続式の2軸押出し機、連続式の1軸混練機等の熱混練機を用いて構成材料をよく混練し、圧延冷却後、切断を行う。切断後のトナー混練物は破砕を行い、ハンマーミル等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式粉砕機により微粉砕し、旋回気流を用いた分級機やコアンダ効果を用いた分級機により所定の粒度に分級する。その後、上記最適な混合条件により混合機により無機微粒子等からなる添加剤を粒子表面に付着もしくは固着させる。
上記混合工程後、所定の粒子間力になっているかどうか評価するために、図2に示して説明したように、1個トナー粒子3を探針4の先端または周辺に付着させたものと圧縮されたトナー粒子粉体相2とを用いて本発明方法により評価を行う。
トナー評価の結果、所定の基準を満たしていた場合、風篩工程にて250メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去し、その後、試料を充填工程を経ることにより、本発明の静電荷現像用トナーが得られる。
Next, a method for producing the electrostatic charge developing toner of the present invention will be described.
Conventionally known pulverization methods and polymerization methods (suspension polymerization, emulsion polymerization dispersion polymerization, emulsion aggregation, emulsion association, etc.) can be applied, but are not limited thereto.
Specifically, as an example of applying the pulverization method, first, the above-described resin, pigment or dye as a colorant, charge control agent, release agent, other additives, etc. are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer. After that, the components are well kneaded using a thermal kneader such as a batch type two roll, a Banbury mixer, a continuous twin screw extruder, a continuous single screw kneader, etc., and after rolling and cooling, cutting is performed. . The toner kneaded product after cutting is crushed, coarsely pulverized using a hammer mill, etc., and further pulverized by a fine pulverizer or mechanical pulverizer using a jet stream, and a classifier or Coanda effect using a swirling airflow Is classified to a predetermined particle size by a classifier using Thereafter, an additive composed of inorganic fine particles or the like is adhered or fixed to the particle surface by a mixer under the optimum mixing conditions.
After the above mixing step, in order to evaluate whether or not a predetermined interparticle force is obtained, as shown in FIG. 2, the toner particles 3 adhered to the tip or the periphery of the probe 4 are compressed. Evaluation is performed by the method of the present invention using the toner particle powder phase 2 thus prepared.
As a result of the toner evaluation, when the predetermined standard is satisfied, it passes through a sieve of 250 mesh or more in an air sieving process to remove coarse particles and agglomerated particles, and then the sample is subjected to a filling process to thereby obtain the present invention. The toner for electrostatic charge development is obtained.
AFMを用いた本発明の評価方法は、高精度の測定ができること、分布の評価ができること、個人差の無い測定が可能である等の点において優れている。
そのため、製造ラインでの評価や計測も可能であり、製造工程の中での各工程間に評価ポイントを設置して、工程途中での品質評価を行うことができる。
The evaluation method of the present invention using AFM is excellent in that high-accuracy measurement can be performed, distribution can be evaluated, and measurement without individual differences is possible.
Therefore, evaluation and measurement in a production line are possible, and an evaluation point can be set between each process in the production process, and quality evaluation in the middle of the process can be performed.
例えば、図4に示すように、混合機20によるトナーと添加剤の混合工程を経た後、次工程へ粉体試料を搬送する途中に、試料抜取り部21を設けておき、所定のタイミングでシャッター22を開閉して試料を採取し、所定の測定部(図示せず)へ搬送する。その測定部の先端部は、SUS等でできた容器24になっているものとし、ここで本発明評価方法を適用する。
または、容器24を本発明に適用する図2に示した粒子間力評価装置10へ搬送し、ここで本発明評価を行うこともできる。
評価の結果、その数値が予め定めた設定範囲外であった場合、試料を充填工程へは贈らず、再処理工程へと搬送する。
このような仕組みは、混合工程前の工程である粉砕・分級工程後の検査、混合工程の後にある風篩工程後の検査、充填前の検査等のいずれにも適用できる。
For example, as shown in FIG. 4, after passing the toner and additive mixing process by the mixer 20, the sample extraction unit 21 is provided in the middle of conveying the powder sample to the next process, and the shutter is released at a predetermined timing. A sample is collected by opening and closing 22 and transported to a predetermined measuring section (not shown). The tip of the measurement unit is assumed to be a container 24 made of SUS or the like, and the evaluation method of the present invention is applied here.
Alternatively, the container 24 can be transported to the interparticle force evaluation apparatus 10 shown in FIG. 2 applied to the present invention, and the present invention can be evaluated here.
As a result of the evaluation, if the numerical value is outside the predetermined setting range, the sample is not sent to the filling process and is transported to the reprocessing process.
Such a mechanism can be applied to any of the inspection after the pulverization / classification process, which is the process before the mixing process, the inspection after the air sieving process after the mixing process, and the inspection before filling.
本発明のトナーの作製方法としては、上述した粉砕法以外の方法も適用できる。
例えば、重合法の一例としては、モノマーに着色剤及び電荷制御剤等を添加したモノマー組成物を水系の媒体中で懸濁し重合させることでトナー粒子を得る。
造粒法は特に限定されない。
例えば、有機溶媒中に、少なくとも、イソシアネート基を含有するポリエステル系プレポリマーを溶解し、顔料系着色剤を分散させ、離型剤を溶解ないし分散させて油性分散液を得、これを水系媒体中に無機微粒子及び/又はポリマー微粒子の存在下で分散させるとともに、この分散液中で該プレポリマーをポリアミン及び/又は活性水素含有基を有するモノアミンと反応させてウレア基を有するウレア変性ポリエステル系樹脂を形成させ、このウレア変性ポリエステル系樹脂を含む分散液からそれに含まれる液状媒体を除去することにより得られる。
ウレア変性ポリエステル系樹脂において、そのTgは40〜65℃、好ましくは45〜60℃である。その数平均分子量Mnは2500〜50000、好ましくは2500〜30000である。その重量平均分子量Mwは1万〜50万、好ましくは3万〜10万である。
このトナーは、該プレポリマーと該アミンとの反応によって高分子量化されたウレア結合を有するウレア変性ポリエステル系樹脂をバインダー樹脂として含む。そして、そのバインダー樹脂中には着色剤が高分散している。
As a method for producing the toner of the present invention, methods other than the pulverization method described above can also be applied.
For example, as an example of the polymerization method, toner particles are obtained by suspending and polymerizing a monomer composition in which a colorant, a charge control agent, and the like are added to a monomer in an aqueous medium.
The granulation method is not particularly limited.
For example, at least a polyester-based prepolymer containing an isocyanate group is dissolved in an organic solvent, a pigment-based colorant is dispersed, and a release agent is dissolved or dispersed to obtain an oily dispersion, which is dispersed in an aqueous medium. In the presence of inorganic fine particles and / or polymer fine particles, the prepolymer is reacted with a polyamine and / or a monoamine having an active hydrogen-containing group in the dispersion to obtain a urea-modified polyester resin having a urea group. It is formed by removing the liquid medium contained therein from the dispersion containing this urea-modified polyester resin.
In the urea-modified polyester resin, the Tg is 40 to 65 ° C, preferably 45 to 60 ° C. The number average molecular weight Mn is 2500 to 50000, preferably 2500 to 30000. The weight average molecular weight Mw is 10,000 to 500,000, preferably 30,000 to 100,000.
This toner contains, as a binder resin, a urea-modified polyester resin having a urea bond that has been increased in molecular weight by the reaction between the prepolymer and the amine. The colorant is highly dispersed in the binder resin.
得られた乾燥後のトナーの粉体を風力分級し、上記最適な混合条件により混合機により無機微粒子等からなる添加剤を粒子表面に付着もしくは固着させる。また、電荷制御剤を乾燥後のトナー粉体表面に打込んで、固着注入させても良い。さらにその後、無機微粒子等からなる添加剤を粒子表面に付着もしくは固着させても良い。電荷制御剤を表面に打込むことにより、トナーの帯電量の制御がしやすくなる。 The obtained toner powder after drying is air-classified, and an additive composed of inorganic fine particles or the like is adhered or fixed to the particle surface by a mixer under the optimum mixing conditions. Alternatively, the charge control agent may be applied to the surface of the toner powder after drying and fixedly injected. Further thereafter, an additive composed of inorganic fine particles or the like may be adhered or fixed to the particle surface. By placing the charge control agent on the surface, the charge amount of the toner can be easily controlled.
混合したり、固着注入したりする具体的手段としては、高速で回転する羽根によって粉体混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に粉体混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法等が挙げられる。
装置としては、オングミル(ホソカワミクロン社製)、I式ミル(日本ニューマチック社製)を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(奈良機械製作所社製)、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、自動乳鉢等が適用できる。
Specific means for mixing and fixing and injecting are as follows: a method of applying an impact force to the powder mixture with blades rotating at high speed; For example, a method of causing the particles to collide with a suitable collision plate.
As equipment, Ong mill (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), I-type mill (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) has been modified to reduce the pulverization air pressure, hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), kryptron A system (manufactured by Kawasaki Heavy Industries Ltd.), automatic mortar, etc. can be applied.
この混合工程後、所定の粒子構造になっているかどうか評価するために、トナー粒子の粒子間力を本発明方法を適用して評価する。
評価の結果、その数値が予め定めた所定の設定範囲に入っていた場合、風篩工程へと搬送し、250メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去した後、試料を充填工程へ搬送し、最終的なトナーが得られる。
また、AFM法を用いた本発明の評価は、造粒後の検査、風力分級後の検査、電荷制御剤の処理後の検査、添加剤の混合工程後の検査、混合工程の後にある風篩工程後の検査、充填前の検査等のいずれにも適用できる。
After this mixing step, the interparticle force of the toner particles is evaluated by applying the method of the present invention in order to evaluate whether or not a predetermined particle structure is obtained.
As a result of the evaluation, if the numerical value is within a predetermined set range, it is transported to the wind sieving process, passed through a sieve of 250 mesh or more, and after removing coarse particles and aggregated particles, the sample is filled. It is conveyed to the process, and the final toner is obtained.
In addition, the evaluation of the present invention using the AFM method is the inspection after the granulation, the inspection after the air classification, the inspection after the processing of the charge control agent, the inspection after the mixing step of the additive, the wind sieve after the mixing step. It can be applied to both post-process inspection and pre-filling inspection.
本発明のトナーは、接触または非接触現像方式に使用する1成分現像剤として用いることができる。
接触または非接触現像方式のいずれにおいても公知の方式が適用可能である。例えば、アルミスリーブを用いた接触現像法、導電性ゴムベルトを用いた接触現像法、アルミ素管の表面にカーボンブラック等を含む導電性樹脂層を形成した現像スリーブを用いる非接触現像法等がある。
また、本トナーは現像時にACバイアス電圧成分を用いて現像する場合に、流動性に優れているため、電界に従って忠実に振動し、細かい潜像に対しての忠実な現像が出来、ドット再現性の良い現像が可能となる。
また、1成分現像方式において、トナー供給部の出口にトナー層を均一にするためのローラ状のブレードを設けた現像方式に、本トナーを用いることを特徴とする。
The toner of the present invention can be used as a one-component developer used in a contact or non-contact development system.
A known method can be applied to either the contact or non-contact development method. For example, there are a contact development method using an aluminum sleeve, a contact development method using a conductive rubber belt, and a non-contact development method using a development sleeve in which a conductive resin layer containing carbon black or the like is formed on the surface of an aluminum base tube. .
In addition, this toner is excellent in fluidity when developing using an AC bias voltage component during development, so that it vibrates faithfully according to the electric field, and can faithfully develop fine latent images, and dot reproducibility. Development is possible.
Further, in the one-component development method, the present toner is used in a development method in which a roller-shaped blade for uniformizing the toner layer is provided at the outlet of the toner supply unit.
また、図5に示す構造の画像形成装置を用いた現像方式にも適用できる。
図5に示す構造の画像形成装置30を用いた方式においては、トナー供給用ホッパー31から供給したトナーを、攪拌羽32にて攪拌された後、供給ローラ33を経て現像ローラ34に送られ、画像保持体35上で所定の画像が形成されるようになされる。
この方式においては、感光体36へのフィルミングだけではなく、ドクターローラ37や、供給ローラ33へのフィルミングが発生する。このため、トナー層が均一に形成できないばかりかトナー帯電が不均一になり、トナー電荷量も小さくなる。このため現像不良が生じる。
しかし本発明のトナー評価方法を適用して得られたトナーを用いると、ドクターローラ37や供給ローラ33へのフィルミングの発生が抑制され、安定した現像形成が可能となり、耐久特性に優れた方式となる。
Further, the present invention can be applied to a developing method using the image forming apparatus having the structure shown in FIG.
In the system using the image forming apparatus 30 having the structure shown in FIG. 5, the toner supplied from the toner supply hopper 31 is stirred by the stirring blade 32 and then sent to the developing roller 34 through the supply roller 33. A predetermined image is formed on the image carrier 35.
In this method, not only filming on the photosensitive member 36 but also filming on the doctor roller 37 and the supply roller 33 occurs. For this reason, the toner layer cannot be formed uniformly, the toner charge becomes non-uniform, and the toner charge amount becomes small. For this reason, poor development occurs.
However, when the toner obtained by applying the toner evaluation method of the present invention is used, the occurrence of filming on the doctor roller 37 and the supply roller 33 is suppressed, stable development can be formed, and the system has excellent durability characteristics. It becomes.
本発明のトナー評価方法を適用して得られたトナーは流動性に優れているため、カートリッジ容器に入れて保管することが可能であり、カートリッジ容器から現像部へトナー搬送するような構成の装置にも適している。
カートリッジ容器としては、トナーを充填するトナーカートリッジと、少なくとも感光体と現像手段を具備し、現像手段のトナー収容部にトナーを充填するプロセスカートリッジとを挙げることができ、通常これらのトナーカートリッジ又はプロセスカートリッジを画像形成装置に装着して、画像形成が行われる。
図6に、プロセスカートリッジの一例の概略構成図を示す。
プロセスカートリッジ90は、少なくとも感光体60と現像装置50を具備し、現像装置のトナー収容部にトナーを充填するトナーカートリッジ56を具備している。
このプロセスカートリッジ90を所定の画像形成装置に装着して、画像形成が行なわれる。
Since the toner obtained by applying the toner evaluation method of the present invention is excellent in fluidity, the toner can be stored in a cartridge container, and the apparatus is configured to convey toner from the cartridge container to the developing unit. Also suitable for.
Examples of the cartridge container include a toner cartridge that fills toner, and a process cartridge that includes at least a photosensitive member and a developing unit, and that fills a toner storage portion of the developing unit. An image is formed by mounting the cartridge in the image forming apparatus.
FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of an example of a process cartridge.
The process cartridge 90 includes at least the photosensitive member 60 and the developing device 50, and includes a toner cartridge 56 that fills the toner container of the developing device with toner.
The process cartridge 90 is mounted on a predetermined image forming apparatus, and image formation is performed.
また、磁性トナーとする場合には、トナー粒子の中に磁性体の微粒子を内添すれば良い。
磁性体としては、フェライト、マグネタイト、鉄、ニッケル、コバルト、それらの合金等の強磁性体等が考えられる。
磁性体の平均粒径は0.1〜1μmが好ましい。
磁性体の含有量はトナー100重量部に対して、10から70重量部であることが好ましい。
Further, when the magnetic toner is used, magnetic particles may be internally added to the toner particles.
Examples of the magnetic material include ferromagnetic materials such as ferrite, magnetite, iron, nickel, cobalt, and alloys thereof.
The average particle size of the magnetic material is preferably 0.1 to 1 μm.
The content of the magnetic material is preferably 10 to 70 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner.
なお、本発明のトナーは、二成分現像剤としても適用できる。
二成分現像剤に使用されるキャリアとしては、公知のものが使用可能であり、例えば鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉、マグネタイト粉の如き磁性粒子あるいはこれら磁性粒子の表面をフッ素系樹脂、ビニル系樹脂、シリコン系樹脂等で処理したもの、あるいは磁性粒子が樹脂中に分散されている磁性粒子分散樹脂粒子等が挙げられる。これら磁性キャリアの平均粒径は20〜70μmが良い。好ましくは25〜65μmが良い。
キャリア表面は所定の材料で被覆することが好ましく、被覆材料としては、例えば、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
またポリビニル及びポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂及びスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂及びポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、及びシリコン樹脂等が使用できる。
The toner of the present invention can also be applied as a two-component developer.
As the carrier used in the two-component developer, known ones can be used. For example, magnetic particles such as iron powder, ferrite powder, nickel powder, and magnetite powder, or the surface of these magnetic particles are made of a fluororesin or vinyl resin. Examples thereof include those treated with a resin, a silicon-based resin, or the like, or magnetic particle-dispersed resin particles in which magnetic particles are dispersed in the resin. The average particle size of these magnetic carriers is preferably 20 to 70 μm. Preferably 25-65 micrometers is good.
The carrier surface is preferably coated with a predetermined material. Examples of the coating material include amino resins such as urea-formaldehyde resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, polyamide resin, and epoxy resin.
Polyvinyl and polyvinylidene resins such as acrylic resins, polymethyl methacrylate resins, polyacrylonitrile resins, polyvinyl acetate resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl butyral resins, polystyrene resins and styrene acrylic copolymer resins, Halogenated olefin resins such as vinyl, polyester resins such as polyethylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin, polycarbonate resins, polyethylene resins, polyvinyl fluoride resins, polyvinylidene fluoride resins, polytrifluoroethylene resins, polyhexafluoro Propylene resin, copolymer of vinylidene fluoride and acrylic monomer, copolymer of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, tetrafluoroethylene and vinylidene fluoride and non- Fluoro such as terpolymers of monomers including, and silicone resins.
また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が適用できる。これらの導電性微粒子は、平均粒子径1μm以下のものが好ましい。平均粒子径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になるためである。
さらに、流動性向上剤として無機微粉体を添加することが好ましい。
Moreover, you may contain electrically conductive powder etc. in coating resin as needed. As the conductive powder, metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide and the like can be applied. These conductive fine particles preferably have an average particle diameter of 1 μm or less. This is because it becomes difficult to control the electric resistance when the average particle diameter is larger than 1 μm.
Furthermore, it is preferable to add inorganic fine powder as a fluidity improver.
また、本発明のトナー、及びこれを用いた現像剤には、実質的な悪影響を与えない範囲内で更に他の添加剤、例えばテフロン(登録商標)粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末の如き滑剤粉末、あるいは酸化セリウム粉末、炭化珪素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末等の研磨剤、あるいは例えばカーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉末等の導電性付与剤を現像性向上剤として少量用いることもできる。 Further, other additives such as Teflon (registered trademark) powder, zinc stearate powder, and polyvinylidene fluoride powder may be added to the toner of the present invention and the developer using the toner within a range that does not substantially adversely affect the toner. A small amount of a lubricant powder such as cerium oxide powder, silicon carbide powder, strontium titanate powder, or a conductivity imparting agent such as carbon black powder, zinc oxide powder or tin oxide powder is used as a developing improver. You can also.
また、本発明に係るトナーの評価法は、混練り工程や粉砕工程を用いないで作製する重合法やスプレードライ法等により作製されるトナー、カプセルトナーにも適用できる。 The toner evaluation method according to the present invention can also be applied to a toner prepared by a polymerization method, a spray drying method, or the like prepared without using a kneading step or a pulverizing step, and a capsule toner.
以下、本発明の具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明は以下に示す例に限定されるものではない。 Hereinafter, although the specific Example of this invention is given and demonstrated, this invention is not limited to the example shown below.
なお、以下においては、混合条件を変化させてトナーを作製し、トナー粒子の粒子間力を、1個トナー粒子を探針の先端又は周辺に付着させ、圧縮されたトナー粒子粉体相を作製して評価を行った。
トナー粒子粉体相の圧縮圧力は320kg/cm2で作製し、AFMでの測定は、以下の条件で行い、粒子間力の平均値、及びバラツキσn−1を求めた。
・探針の走査距離:1000nm
・ピエゾのスキャン速度:2.0Hz
・測定回数:30回
In the following, the toner is prepared by changing the mixing conditions, and the interparticle force of the toner particles is adhered to the tip or the periphery of the probe to produce a compressed toner particle powder phase. And evaluated.
The toner particle powder phase was prepared at a compression pressure of 320 kg / cm 2 , and the AFM measurement was performed under the following conditions to determine the average value of the interparticle force and the variation σn−1.
-Probe scanning distance: 1000 nm
-Piezo scan speed: 2.0Hz
・ Number of measurements: 30 times
また、ドット再現性を画像のザラツキ感として5段階評価(ランク1:悪い→ランク5:良い)した。
更に、2万枚のランニング耐久試験をOPCを用いた複写機を用いて行い、現像部でのブロッキング等のトナー搬送性の不具合点を評価した。不具合点の無かった場合を○、不具合点のあった場合を×として評価した。
トナーの流動性は、円錐ロータ評価装置を用いて圧密状態にして空間率を測定した後、円錐ロータがトナー粉体相表面から20mm侵入したときのトルクと荷重の値を測定した。円錐ロータの評価条件は以下のようにした。
・トナー相の空間率:0.53
・円錐ロータの頂角:60°
・円錐ロータの回転数:1rpm
・円錐ロータの侵入速度:5mm/min
Also, the dot reproducibility was evaluated on a five-point scale (rank 1: bad → rank 5: good) as the roughness of the image.
Furthermore, a running durability test of 20,000 sheets was performed using a copying machine using OPC, and problems with toner transportability such as blocking at the developing unit were evaluated. The case where there was no defect was evaluated as ◯, and the case where there was a defect was evaluated as x.
As for the fluidity of the toner, the space ratio was measured in a compacted state using a conical rotor evaluation apparatus, and then the torque and load values were measured when the conical rotor entered 20 mm from the surface of the toner powder phase. The evaluation conditions for the conical rotor were as follows.
-Space ratio of toner phase: 0.53
・ Vertical angle of conical rotor: 60 °
・ Rotation speed of conical rotor: 1rpm
・ Invasion speed of conical rotor: 5 mm / min
また、添加剤で処理する前の粉体(母体)の円形度は、フロー式粒子像分析装置FPIA−1000(東亜医用電子株式会社製)により平均円形度として計測した。
なお、以下の配合における部数は全て重量部である。
Further, the circularity of the powder (matrix) before being treated with the additive was measured as an average circularity by a flow type particle image analyzer FPIA-1000 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.).
In addition, all the parts in the following mixing | blending are a weight part.
〔実施例1〕
樹脂 ポリエステル樹脂:100部
(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、コハク酸誘導体から合成されたポリエステル)
着色剤 銅フタロシアニンブルー顔料(C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15:3):3.5部
(Lionol Blue FG−7351;東洋インキ社製)
帯電制御剤 サルチル酸亜鉛塩:5部
(ボントロンE84、オリエント化学)
離型剤 低分子量ポリエチレン:5部
[Example 1]
Resin Polyester resin: 100 parts
(Polyester synthesized from terephthalic acid and succinic acid derivative of propylene oxide adduct of bisphenol A)
Colorant Copper phthalocyanine blue pigment (CI pigment blue 15: 3): 3.5 parts
(Lionol Blue FG-7351; manufactured by Toyo Ink Co.)
Charge control agent Zinc salicylate: 5 parts
(Bontron E84, Orient Chemistry)
Mold release agent Low molecular weight polyethylene: 5 parts
上記原材料をミキサーで充分に混合し、その後、2軸押出し機を用いて、バレル温度100℃、混練機回転数120rpmで溶融混練した。
混練物を圧延冷却後カッターミルで粗粉砕し、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕後、旋回式風力分級装置を用いて、平均粒径が6μmの粒度分布に分級した。
更に、母体着色粒子100部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末:1.0部
(R972;日本アエロジル社製)
混合回転数:1600rpm
混合時間:150sec
混合機:θコンポーザ
The raw materials were sufficiently mixed with a mixer, and then melt-kneaded using a twin screw extruder at a barrel temperature of 100 ° C. and a kneader rotation speed of 120 rpm.
The kneaded product was rolled and cooled, coarsely pulverized with a cutter mill, pulverized with a fine pulverizer using a jet stream, and then classified into a particle size distribution with an average particle size of 6 μm using a swirling air classifier.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base coloring particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additives Silica fine powder: 1.0 part
(R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
Mixing rotation speed: 1600rpm
Mixing time: 150 sec
Blender: θ Composer
上記のようにしてトナーを作製した後、本発明評価方法により粒子間力を測定し、円錐ロータ法でトナー流動性を測定した。測定結果を下記表1に示す。
上記作製方法により得られたトナーと、キャリアをキャリア97.5部に対し、2.5部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
この二成分現像剤を、潜像担持体がOPCドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験及びランニング実験を行った。
画像評価結果、及びランニング評価結果を、下記表1に示す。
After the toner was prepared as described above, the interparticle force was measured by the evaluation method of the present invention, and the toner fluidity was measured by the conical rotor method. The measurement results are shown in Table 1 below.
The toner obtained by the above production method and the carrier were mixed at a ratio of 2.5 parts with respect to 97.5 parts of the carrier to prepare a two-component developer.
This two-component developer was set in a copying machine in which the latent image carrier is an OPC drum photoreceptor and the cleaning method is blade cleaning, and an image evaluation experiment and a running experiment were performed.
The image evaluation results and the running evaluation results are shown in Table 1 below.
〔実施例2〕
上記実施例1と同様の原材料、作製方法で、混練、粉砕、分級を行い、平均粒径が6μmの粒度分布に分級した。
更に、母体着色粒子100部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末:1.5部
(R972;日本アエロジル社製)
混合回転数:1600rpm
混合時間:150sec
混合機:θコンポーザ
[Example 2]
Kneading, pulverization, and classification were performed using the same raw materials and production method as in Example 1 above, and the particles were classified into a particle size distribution with an average particle size of 6 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base coloring particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additives Silica fine powder: 1.5 parts
(R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
Mixing rotation speed: 1600rpm
Mixing time: 150 sec
Blender: θ Composer
上記のようにしてトナーを作製した後、本発明評価法により粒子間力を測定し、円錐ロータ法でトナー流動性を測定した。測定結果を下記表1に示す。
上記方法により作製したトナーと、キャリアとを、キャリア97.5部に対し、トナー2.5部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
この二成分現像剤を、潜像担持体がOPCドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行った。
画像評価結果、及びランニング評価結果を、下記表1に示す。
After the toner was prepared as described above, the interparticle force was measured by the evaluation method of the present invention, and the toner fluidity was measured by the conical rotor method. The measurement results are shown in Table 1 below.
The toner prepared by the above method and the carrier were mixed at a ratio of 2.5 parts of toner to 97.5 parts of carrier to prepare a two-component developer.
This two-component developer was set in a copying machine in which the latent image carrier is an OPC drum photoreceptor and the cleaning method is blade cleaning, and an image evaluation experiment and a running experiment were performed.
The image evaluation results and the running evaluation results are shown in Table 1 below.
〔実施例3〕
上記実施例1と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行い、平均粒径が6.1μmの粒度分布に分級した。
更に、母体着色粒子100部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末:2.0部
(R972;日本アエロジル社製)
混合回転数:1600rpm
混合時間:150sec
混合機:θコンポーザ
Example 3
Kneading, pulverization, and classification were performed using the same raw materials and production methods as in Example 1 above, and the particles were classified into a particle size distribution having an average particle size of 6.1 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base coloring particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additives Silica fine powder: 2.0 parts
(R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
Mixing rotation speed: 1600rpm
Mixing time: 150 sec
Blender: θ Composer
上記のようにしてトナーを作製した後、本発明評価法により粒子間力を測定し、円錐ロータ法でトナー流動性を測定した。測定結果を下記表1に示す。
上記方法により作製したトナーと、キャリアとを、キャリア97.5部に対し、トナー2.5部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
この二成分現像剤を潜像担持体がOPCドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験、及びランニング実験を行った。
画像評価結果、及びランニング評価結果を、下記表1に示す。
After the toner was prepared as described above, the interparticle force was measured by the evaluation method of the present invention, and the toner fluidity was measured by the conical rotor method. The measurement results are shown in Table 1 below.
The toner prepared by the above method and the carrier were mixed at a ratio of 2.5 parts of toner to 97.5 parts of carrier to prepare a two-component developer.
This two-component developer was set in a copying machine in which the latent image carrier is an OPC drum photoreceptor and the cleaning method is blade cleaning, and an image evaluation experiment and a running experiment were performed.
The image evaluation results and the running evaluation results are shown in Table 1 below.
〔実施例4〕
上記実施例1と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行い、平均粒径が6.0μmの粒度分布に分級した。
更に、母体着色粒子100部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末:2.5部
(R972;日本アエロジル社製)
混合回転数:1600rpm
混合時間:150sec
混合機:θコンポーザ
Example 4
Kneading, pulverization, and classification were performed using the same raw materials and production methods as in Example 1 above, and the particles were classified into a particle size distribution with an average particle size of 6.0 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base coloring particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additives Silica fine powder: 2.5 parts
(R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
Mixing rotation speed: 1600rpm
Mixing time: 150 sec
Blender: θ Composer
上記のようにしてトナーを作製した後、本発明評価法により粒子間力を測定し、円錐ロータ法でトナー流動性を測定した。測定結果を下記表1に示す。
上記方法により作製したトナーと、キャリアとを、キャリア97.5部に対し、トナー2.5部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
この二成分現像剤を潜像担持体がOPCドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験、及びランニング実験を行った。
画像評価結果、及びランニング評価結果を、下記表1に示す。
After the toner was prepared as described above, the interparticle force was measured by the evaluation method of the present invention, and the toner fluidity was measured by the conical rotor method. The measurement results are shown in Table 1 below.
The toner prepared by the above method and the carrier were mixed at a ratio of 2.5 parts of toner to 97.5 parts of carrier to prepare a two-component developer.
This two-component developer was set in a copying machine in which the latent image carrier is an OPC drum photoreceptor and the cleaning method is blade cleaning, and an image evaluation experiment and a running experiment were performed.
The image evaluation results and the running evaluation results are shown in Table 1 below.
〔実施例5〕
上記実施例1と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行い、平均粒径が6.0μmの粒度分布に分級した。
更に、母体着色粒子100部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末:3.0部
(R972;日本アエロジル社製)
混合回転数:1600rpm
混合時間:150sec
混合機:θコンポーザ
Example 5
Kneading, pulverization, and classification were performed using the same raw materials and production methods as in Example 1 above, and the particles were classified into a particle size distribution with an average particle size of 6.0 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base coloring particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additives Silica fine powder: 3.0 parts
(R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
Mixing rotation speed: 1600rpm
Mixing time: 150 sec
Blender: θ Composer
上記のようにしてトナーを作製した後、本発明評価法により粒子間力を測定し、円錐ロータ法でトナー流動性を測定した。測定結果を下記表1に示す。
上記方法により作製したトナーと、キャリアとを、キャリア97.5部に対し、トナー2.5部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
この二成分現像剤を潜像担持体がOPCドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験、及びランニング実験を行った。
画像評価結果、及びランニング評価結果を、下記表1に示す。
After the toner was prepared as described above, the interparticle force was measured by the evaluation method of the present invention, and the toner fluidity was measured by the conical rotor method. The measurement results are shown in Table 1 below.
The toner prepared by the above method and the carrier were mixed at a ratio of 2.5 parts of toner to 97.5 parts of carrier to prepare a two-component developer.
This two-component developer was set in a copying machine in which the latent image carrier is an OPC drum photoreceptor and the cleaning method is blade cleaning, and an image evaluation experiment and a running experiment were performed.
The image evaluation results and the running evaluation results are shown in Table 1 below.
〔実施例6〕
(トナーバインダーの合成)
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管を具備する反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイドを2モル付加物を724部、イソフタル酸を276部、及びジブチルチンオキサイドを2部入れ、常圧で230℃の条件下、8時間反応させ、更に10〜15mmHgの減圧で5時間反応させた後、160℃まで冷却して、これに32部の無水フタル酸を加えて2時間反応させた。
次に、80℃まで冷却し、酢酸エチル中で、イソフォロンジイソシアネート188部と2時間反応を行い、イソシアネート含有プレポリマー(1)を得た。
次に、上記プレポリマー(1)を267部と、イソホロンジアミンを14部、50℃で2時間反応させ、重量平均分子量64000のウレア変性ポリエステル(1)を得た。
上記と同様にビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物を724部、テレフタル酸を276部、常圧下230℃の条件下で8時間重縮合し、次に、10〜15mmHgの減圧で5時間反応して、ピーク分子量5000の変性されていないポリエステルAを得た。
上記ウレア変性ポリエステル(1)を200部と、上記変性されていないポリエステルAを800部、酢酸エチル/MEK(1/1)混合溶剤2000部に溶解し、混合し、トナーバインダー(1)の酢酸エチル/MEK溶液を得た。一部減圧乾燥し、トナーバインダー(1)を単離した。分析の結果、ガラス転移温度Tgは62℃であった。
Example 6
(Toner binder synthesis)
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, 724 parts of a 2-mole adduct of bisphenol A ethylene oxide, 276 parts of isophthalic acid, and 2 parts of dibutyltin oxide were placed at 230 ° C. at normal pressure. The reaction was carried out for 8 hours under the above conditions, and the reaction was further carried out at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours, followed by cooling to 160 ° C., and 32 parts of phthalic anhydride was added thereto and reacted for 2 hours.
Next, the mixture was cooled to 80 ° C. and reacted with 188 parts of isophorone diisocyanate in ethyl acetate for 2 hours to obtain an isocyanate-containing prepolymer (1).
Next, 267 parts of the prepolymer (1) and 14 parts of isophoronediamine were reacted at 50 ° C. for 2 hours to obtain a urea-modified polyester (1) having a weight average molecular weight of 64,000.
In the same manner as above, 724 parts of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct, 276 parts of terephthalic acid, polycondensation under conditions of 230 ° C. under normal pressure for 8 hours, and then reacted for 5 hours under reduced pressure of 10-15 mmHg. Unmodified polyester A having a peak molecular weight of 5000 was obtained.
200 parts of the urea-modified polyester (1), 800 parts of the unmodified polyester A, and 2000 parts of an ethyl acetate / MEK (1/1) mixed solvent are dissolved and mixed, and acetic acid in the toner binder (1) is mixed. An ethyl / MEK solution was obtained. Part of the mixture was dried under reduced pressure to isolate toner binder (1). As a result of analysis, the glass transition temperature Tg was 62 ° C.
(トナーの作製)
トナーバインダー(1)の酢酸エチル/MEK溶液:240部
ペンタエリスリトールテトラベヘネート(溶融粘度25cps):20部
銅フタロシアニンブルー顔料(C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15:3):4部
(LionolBlue FG−7351;東洋インキ社製)
上記原材料を、ビーカー内で、60℃にてTK式ホモミキサーで12000rpmで攪拌し、均一に溶解、分散させてトナー材料溶液を作製した。
(Production of toner)
Toner binder (1) in ethyl acetate / MEK solution: 240 parts Pentaerythritol tetrabehenate (melt viscosity 25 cps): 20 parts Copper phthalocyanine blue pigment (CI pigment blue 15: 3): 4 parts (Lionol Blue FG-7351; Toyo Manufactured by Ink)
The above raw materials were stirred in a beaker at 12000 rpm with a TK homomixer at 60 ° C., and uniformly dissolved and dispersed to prepare a toner material solution.
イオン交換水:706部
ハイドロキシアパタイト10%懸濁液:294部
(日本化学工業(株)製スーパタイト10)
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム:0.2部
上記材料を、ビーカー内で均一に溶解した。その後60℃に昇温し、TK式ホモミキサーで12000rpmに攪拌しながら、上記トナー材料溶液を投入し10分間攪拌した。
次に、この混合液を、攪拌棒及び温度計を具備するフラスコに移し、30℃まで昇温して減圧下で溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、トナー粒子を得た。
体積平均粒径は6.3μmであった。
このトナー粒子100部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを得た。
添加剤 シリカ微粉末:1.0部
(R972;日本アエロジル社製)
酸化チタン微粉末:0.3部
(MT−150A;テイカ社製)
混合回転数:1800rpm
混合時間:150sec
混合機:Qミキサー
Ion-exchanged water: 706 parts Hydroxyapatite 10% suspension: 294 parts (Nippon Chemical Industry Co., Ltd. Superite 10)
Sodium dodecylbenzenesulfonate: 0.2 part The above materials were uniformly dissolved in a beaker. Thereafter, the temperature was raised to 60 ° C., and the toner material solution was added and stirred for 10 minutes while stirring at 12000 rpm with a TK homomixer.
Next, this mixed solution is transferred to a flask equipped with a stir bar and a thermometer, heated to 30 ° C., the solvent is removed under reduced pressure, filtered, washed, dried, air classified, and toner particles. Got.
The volume average particle diameter was 6.3 μm.
To 100 parts of the toner particles, an additive was mixed under the following mixing conditions to obtain a toner.
Additives Silica fine powder: 1.0 part
(R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
Titanium oxide fine powder: 0.3 parts
(MT-150A; manufactured by Teika)
Mixing rotation speed: 1800 rpm
Mixing time: 150 sec
Mixer: Q mixer
上記のようにしてトナーを作製した後、本発明評価法により、粒子間力を測定し、円錐ロータ法でトナー流動性を測定した。測定結果を下記表1に示す。
上記に示した作製法で得られたトナーとキャリアとを、キャリア97.5部に対し、トナー2.5部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
この二成分現像剤を潜像担持体がOPCドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験、及びランニング実験を行った。
画像評価結果、及びランニング評価結果を、下記表1に示す。
After the toner was prepared as described above, the interparticle force was measured by the evaluation method of the present invention, and the toner fluidity was measured by the conical rotor method. The measurement results are shown in Table 1 below.
The toner obtained by the production method described above and the carrier were mixed in a ratio of 2.5 parts of toner to 97.5 parts of carrier to produce a two-component developer.
This two-component developer was set in a copying machine in which the latent image carrier is an OPC drum photoreceptor and the cleaning method is blade cleaning, and an image evaluation experiment and a running experiment were performed.
The image evaluation results and the running evaluation results are shown in Table 1 below.
〔実施例7〕
上記実施例6と同様の原材料、作製方法で、粉体の作製、分級を行い、平均粒径が6.3μmの粒度分布に分級した。
更に、母体着色粒子100部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末:1.5部
(R972;日本アエロジル社製)
酸化チタン微粉末:0.3部
(MT−150A;テイカ社製)
混合回転数:1800rpm
混合時間:150sec
混合機:Qミキサー
Example 7
Powders were produced and classified using the same raw materials and production methods as in Example 6 above, and classified into a particle size distribution with an average particle size of 6.3 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base coloring particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additives Silica fine powder: 1.5 parts (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
Titanium oxide fine powder: 0.3 part (MT-150A; manufactured by Teica)
Mixing rotation speed: 1800 rpm
Mixing time: 150 sec
Mixer: Q mixer
上記のようにしてトナーを作製した後、本発明評価法により、粒子間力を測定し、円錐ロータ法でトナー流動性を測定した。測定結果を下記表1に示す。
上述した作製法で得られたトナーと、キャリアとを、キャリア97.5部に対し、トナー2.5部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
この二成分現像剤を、潜像担持体がOPCドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験、及びランニング実験を行った。
画像評価結果、及びランニング評価結果を、下記表1に示す。
After the toner was prepared as described above, the interparticle force was measured by the evaluation method of the present invention, and the toner fluidity was measured by the conical rotor method. The measurement results are shown in Table 1 below.
The toner obtained by the above-described production method and the carrier were mixed at a ratio of 2.5 parts of toner to 97.5 parts of carrier to produce a two-component developer.
This two-component developer was set in a copying machine in which the latent image carrier is an OPC drum photoreceptor and the cleaning method is blade cleaning, and an image evaluation experiment and a running experiment were performed.
The image evaluation results and the running evaluation results are shown in Table 1 below.
〔実施例8〕
上記実施例6と同様の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行い、平均粒径が6.3μmの粒度分布に分級した。
更に、母体着色粒子100部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末:2.0部
(R972;日本アエロジル社製)
酸化チタン微粉末:0.3部
(MT−150A;テイカ社製)
混合回転数:1800rpm
混合時間:150sec
混合機:Qミキサー
Example 8
Powders were produced and classified using the same raw materials and production methods as in Example 6 above, and classified into a particle size distribution with an average particle size of 6.3 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base coloring particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additives Silica fine powder: 2.0 parts (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
Titanium oxide fine powder: 0.3 part (MT-150A; manufactured by Teica)
Mixing rotation speed: 1800 rpm
Mixing time: 150 sec
Mixer: Q mixer
上記のようにしてトナーを作製した後、本発明評価法により粒子間力を測定し、円錐ロータ法でトナー流動性を測定した。測定結果を下記表1に示す。
上述した作製法で得られたトナーと、キャリアとを、キャリア97.5部に対し、トナー2.5部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
この二成分現像剤を、潜像担持体がOPCドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験、及びランニング実験を行った。
画像評価結果、及びランニング評価結果を、下記表1に示す。
After the toner was prepared as described above, the interparticle force was measured by the evaluation method of the present invention, and the toner fluidity was measured by the conical rotor method. The measurement results are shown in Table 1 below.
The toner obtained by the above-described production method and the carrier were mixed at a ratio of 2.5 parts of toner to 97.5 parts of carrier to produce a two-component developer.
This two-component developer was set in a copying machine in which the latent image carrier is an OPC drum photoreceptor and the cleaning method is blade cleaning, and an image evaluation experiment and a running experiment were performed.
The image evaluation results and the running evaluation results are shown in Table 1 below.
〔実施例9〕
樹脂 ポリエステル樹脂:100部
(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、コハク酸誘導体から合成されたポリエステル)
着色剤 マゼンタ顔料(C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛122):3.5部
(HostapermPink E;クラリアント社製)
帯電制御剤 サルチル酸亜鉛塩:5部
(ボントロンE84;オリエント化学社製)
上記原材料をミキサーで充分に混合した後、2軸押出し機によりバレル温度100℃混練機回転数110rpmで溶融混練した。
この混練物を、圧延冷却後カッターミルで粗粉砕し、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕後、旋回式風力分級装置を用いて、平均粒径が6.7μmの粒度分布に分級した。
更に、母体着色粒子100部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末:1.0部
(R972;日本アエロジル社製)
酸化チタン微粉末:0.3部
(MT−150A;テイカ社製)
混合回転数:1800rpm
混合時間:150sec
混合機:Qミキサー
Example 9
Resin Polyester resin: 100 parts
(Polyester synthesized from terephthalic acid and succinic acid derivative of propylene oxide adduct of bisphenol A)
Colorant Magenta pigment (CI pigmentlet 122): 3.5 parts
(HostapermPink E; manufactured by Clariant)
Charge control agent Zinc salicylate: 5 parts
(Bontron E84; manufactured by Orient Chemical)
The raw materials were sufficiently mixed with a mixer, and then melt kneaded with a twin screw extruder at a barrel temperature of 100 ° C. and a kneader rotation speed of 110 rpm.
This kneaded product was rolled and cooled, coarsely pulverized by a cutter mill, pulverized by a fine pulverizer using a jet stream, and then classified into a particle size distribution having an average particle size of 6.7 μm using a swirling air classifier.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base coloring particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additives Silica fine powder: 1.0 part (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
Titanium oxide fine powder: 0.3 part (MT-150A; manufactured by Teica)
Mixing rotation speed: 1800 rpm
Mixing time: 150 sec
Mixer: Q mixer
上記のようにしてトナーを作製した後、本発明評価法により粒子間力を測定し、円錐ロータ法でトナー流動性を測定した。測定結果を下記表1に示す。
上述した作製法で得られたトナーを、潜像担持体がOPCドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験、及びランニング実験を行った。画像評価結果、及びランニング評価結果を、下記表1に示す。
After the toner was prepared as described above, the interparticle force was measured by the evaluation method of the present invention, and the toner fluidity was measured by the conical rotor method. The measurement results are shown in Table 1 below.
The toner obtained by the above-described production method was set in a copier in which the latent image carrier is an OPC drum photoreceptor and the cleaning method is blade cleaning, and an image evaluation experiment and a running experiment were performed. The image evaluation results and the running evaluation results are shown in Table 1 below.
〔実施例10〕
上記実施例9と同様の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行い、平均粒径が6.7μmの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子100部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末:1.5部
(R972;日本アエロジル社製)
酸化チタン微粉末:0.3部
(MT−150A;テイカ社製)
混合回転数:1800rpm
混合時間:150sec
混合機:Qミキサー
Example 10
Powders were produced and classified using the same raw materials and production methods as in Example 9, and classified into a particle size distribution with an average particle size of 6.7 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base colored particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additives Silica fine powder: 1.5 parts (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
Titanium oxide fine powder: 0.3 part (MT-150A; manufactured by Teica)
Mixing rotation speed: 1800 rpm
Mixing time: 150 sec
Mixer: Q mixer
上記のようにしてトナーを作製した後、本発明評価法により粒子間力を測定し、円錐ロータ法でトナー流動性を測定した。測定結果を下記表1に示す。
上述した作製法で得られたトナーを、潜像担持体がOPCドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験、及びランニング実験を行った。画像評価結果、及びランニング評価結果を、下記表1に示す。
After the toner was prepared as described above, the interparticle force was measured by the evaluation method of the present invention, and the toner fluidity was measured by the conical rotor method. The measurement results are shown in Table 1 below.
The toner obtained by the above-described production method was set in a copier in which the latent image carrier is an OPC drum photoreceptor and the cleaning method is blade cleaning, and an image evaluation experiment and a running experiment were performed. The image evaluation results and the running evaluation results are shown in Table 1 below.
〔実施例11〕
上記実施例9と同様の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行い、平均粒径が6.7μmの粒度分布に分級した。
更に、母体着色粒子100部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末:2.0部
(R972;日本アエロジル社製)
酸化チタン微粉末:0.3部
(MT−150A;テイカ社製)
混合回転数:1800rpm
混合時間:150sec
混合機:Qミキサー
Example 11
Powders were produced and classified using the same raw materials and production methods as in Example 9, and classified into a particle size distribution with an average particle size of 6.7 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base coloring particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additives Silica fine powder: 2.0 parts (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
Titanium oxide fine powder: 0.3 part (MT-150A; manufactured by Teica)
Mixing rotation speed: 1800 rpm
Mixing time: 150 sec
Mixer: Q mixer
上記のようにしてトナーを作製した後、本発明評価法により粒子間力を測定し、円錐ロータ法でトナー流動性を測定した。測定結果を下記表1に示す。
上述した作製法で得られたトナーを、潜像担持体がOPCドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験、及びランニング実験を行った。画像評価結果、及びランニング評価結果を、下記表1に示す。
After the toner was prepared as described above, the interparticle force was measured by the evaluation method of the present invention, and the toner fluidity was measured by the conical rotor method. The measurement results are shown in Table 1 below.
The toner obtained by the above-described production method was set in a copier in which the latent image carrier is an OPC drum photoreceptor and the cleaning method is blade cleaning, and an image evaluation experiment and a running experiment were performed. The image evaluation results and the running evaluation results are shown in Table 1 below.
〔比較例1〕
上記実施例1と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行い、平均粒径が6.0μmの粒度分布に分級した。
更に、母体着色粒子100部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末:0.1部
(R972;日本アエロジル社製)
混合回転数:800rpm
混合時間:120sec
混合機:スーパーミキサー
[Comparative Example 1]
Kneading, pulverization, and classification were performed using the same raw materials and production methods as in Example 1 above, and the particles were classified into a particle size distribution with an average particle size of 6.0 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base coloring particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additives Silica fine powder: 0.1 parts
(R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
Mixing rotation speed: 800rpm
Mixing time: 120 sec
Mixer: Super mixer
上記のようにしてトナーを作製した後、本発明評価法により粒子間力を測定し、円錐ロータ法でトナー流動性を測定した。測定結果を下記表1に示す。
上述した作製法で得られたトナーと、キャリアとを、キャリア97.5部に対し、トナー2.5部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
この二成分現像剤を潜像担持体がOPCドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験及びランニング実験を行った。画像評価結果、及びランニング評価結果を、下記表1に示す。
After the toner was prepared as described above, the interparticle force was measured by the evaluation method of the present invention, and the toner fluidity was measured by the conical rotor method. The measurement results are shown in Table 1 below.
The toner obtained by the above-described production method and the carrier were mixed at a ratio of 2.5 parts of toner to 97.5 parts of carrier to produce a two-component developer.
This two-component developer was set in a copying machine in which the latent image carrier is an OPC drum photoreceptor and the cleaning method is blade cleaning, and an image evaluation experiment and a running experiment were performed. The image evaluation results and the running evaluation results are shown in Table 1 below.
〔比較例2〕
上記実施例9と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行い、平均粒径が6.7μmの粒度分布に分級した。
更に、母体着色粒子100部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末:0.1部
(R972;日本アエロジル社製)
酸化チタン微粉末:0.3部
(MT−150A;テイカ社製)
混合回転数:800rpm
混合時間:150sec
混合機:スーパーミキサー
[Comparative Example 2]
Kneading, pulverization, and classification were carried out using the same raw materials and production methods as in Example 9 above, and the particles were classified into a particle size distribution with an average particle size of 6.7 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base coloring particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additives Silica fine powder: 0.1 parts
(R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
Titanium oxide fine powder: 0.3 parts
(MT-150A; manufactured by Teika)
Mixing rotation speed: 800rpm
Mixing time: 150 sec
Mixer: Super mixer
上記のようにしてトナーを作製した後、本発明評価法により粒子間力を測定し、円錐ロータ法でトナー流動性を測定した。測定結果を下記表1に示す。
上述した作製法で得られたトナーを潜像担持体がOPCドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験及びランニング実験を行った。画像評価結果、及びランニング評価結果を、下記表1に示す。
After the toner was prepared as described above, the interparticle force was measured by the evaluation method of the present invention, and the toner fluidity was measured by the conical rotor method. The measurement results are shown in Table 1 below.
The toner obtained by the above-described production method was set in a copying machine in which the latent image carrier is an OPC drum photoreceptor and the cleaning method is blade cleaning, and an image evaluation experiment and a running experiment were performed. The image evaluation results and the running evaluation results are shown in Table 1 below.
トナーの粒子間力とドット再現性の評価(1〜5の五段階評価。1が悪く5が良い。)を図7に示す。 FIG. 7 shows the evaluation of toner inter-particle force and dot reproducibility (5-level evaluation of 1 to 5. 1 is bad and 5 is good).
これらによると、トナー粒子間力の測定平均値が1〜60nNであるものとした実施例においては、いずれも流動性の良いトナーとなり、ドット再現性に良好な評価が得られ、明瞭で鮮明な画像形成を行うことができた。また、多数枚ランニングを行った場合においても、トナーの搬送性は実用上充分に良好であった。 According to these, in the examples in which the measured average value of the force between the toner particles is 1 to 60 nN, all of the toners have good fluidity, and good evaluation of dot reproducibility is obtained, which is clear and clear. Image formation was possible. Further, even when a large number of sheets were run, the toner transportability was sufficiently good in practice.
一方、トナー粒子間力の測定平均値が60nNを超え、さらには、そのバラツキσ1−1の値が10(nN)を超える比較例1、2においては、いずれも流動性に劣るトナーとなり、ドット再現性に良好な評価が得られず、画像の明瞭性、鮮明性において、実施例のトナーよりも劣ったものとなった。
また、多数枚ランニングを行った場合に、良好なトナー搬送性が得られなかった。
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 in which the measured average value of the force between the toner particles exceeds 60 nN and the value of the variation σ1-1 exceeds 10 (nN), the toner is inferior in fluidity. Good evaluation of reproducibility could not be obtained, and the image clarity and sharpness were inferior to the toners of the examples.
In addition, when a large number of sheets were run, good toner transportability could not be obtained.
1 基板ステージ
2 圧密されたトナー粉体相
3 トナー粒子
4 探針
5 ピエゾスキャナー
6 レーザ出射源
7 ミラー
8 検出器
10 粒子間力評価装置
20 混合機
21 抜取り部
22 シャッター
24 容器
30 画像形成装置
31 トナー補給用ホッパー
32 攪拌羽
33 供給ローラ
34 現像ローラ
35 画像形成装置
36 感光体
37 ドクターローラ
50 現像装置
56 トナーカートリッジ
60 感光体
90 プロセスカートリッジ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate stage 2 Consolidated toner powder phase 3 Toner particle 4 Probe 5 Piezo scanner 6 Laser emission source 7 Mirror 8 Detector 10 Interparticle force evaluation device 20 Mixer 21 Extraction unit 22 Shutter 24 Container 30 Image forming device 31 Toner supply hopper 32 Stirrer blade 33 Supply roller 34 Developing roller 35 Image forming device 36 Photoconductor 37 Doctor roller 50 Developing device 56 Toner cartridge 60 Photoconductor 90 Process cartridge
Claims (6)
(2)前記トナー粒子からなるトナー粉体相の表面に、前記探針の先端領域を近づけて、前記探針の単一のトナー粒子を前記トナー粉体相の表面にある単一トナー粒子に接触させたとき、前記探針に作用する第1の力(A)を測定する工程、
(3)前記探針を前記トナー粉体相の表面から離したときに、前記探針に作用する第2の力(B)を測定する工程、及び
(4)前記第1の力(A)に対する前記第2の力(B)の差を算出して、前記探針の単一のトナー粒子と前記トナー粉体相の単一のトナー粒子との間の粒子間力を求める工程、
を備え、前記工程を複数回行ったときの前記粒子間力の平均値をトナー評価の指標として用いることを特徴とする静電荷現像用トナー評価方法。 (1) A step of attaching one toner particle containing at least a resin and a pigment to the tip region of the AFM probe;
(2) The tip region of the probe is brought close to the surface of the toner powder phase composed of the toner particles, and the single toner particle of the probe is changed to a single toner particle on the surface of the toner powder phase. Measuring a first force (A) acting on the probe when contacted;
(3) a step of measuring a second force (B) acting on the probe when the probe is separated from the surface of the toner powder phase; and (4) the first force (A). Calculating a difference between the second force (B) with respect to the particle and determining an interparticle force between a single toner particle of the probe and a single toner particle of the toner powder phase;
And using the average value of the interparticle force when the step is performed a plurality of times as an index for toner evaluation.
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