JP4883793B2 - Two-component developer - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式、静電記録方式、静電印刷方式に用いられる二成分系現像剤に関する。 The present invention relates to a two-component developer used in an electrophotographic system, an electrostatic recording system, and an electrostatic printing system.
近年、プリントオンデマンド(POD)が注目されている。このデジタル印刷技術は、製版工程を経ずに直接印刷するものである。そのため、小ロット印刷、短納期の需要に対応可能で、1枚毎に内容を変えた印刷(バリアブル印刷)や、ひとつのデータから通信機能を利用して複数の出力機を動かす分散印刷にも対応していけることから、従来のオフセット印刷に対してアドバンテージがある。電子写真方式による画像形成方法のPOD市場への適用を考えた場合には、高速、高画質、低ランニングコストという印刷の3つの基本要素に加え、さらに色味安定性を改善していく必要がある。このことから、トナーに望まれる性能としては、色域再現範囲を狭めることなく、従来以上に高画質、高精細画像を達成し、トナー消費量を低減することが必須である。さらに、定着エネルギーの低減、普通紙や厚紙またはコート紙等の種々の記録紙へ対応する必要がある。 In recent years, print on demand (POD) has attracted attention. This digital printing technique prints directly without going through the plate making process. Therefore, it is possible to respond to the demand for small lot printing and short delivery time, for printing that changes the contents for each sheet (variable printing), and distributed printing that moves multiple output machines using a communication function from a single data Since it can respond, there is an advantage over conventional offset printing. When considering the application of the electrophotographic image forming method to the POD market, it is necessary to further improve the color stability in addition to the three basic elements of printing: high speed, high image quality, and low running cost. is there. For this reason, it is essential for the performance desired for the toner to achieve a higher image quality and higher definition image than before and to reduce the toner consumption without narrowing the color gamut reproduction range. Furthermore, it is necessary to cope with a reduction in fixing energy and various recording papers such as plain paper, cardboard or coated paper.
トナー載り量を0.35mg/cm2以下にし、トナー消費量を低減しながら、定着時に発生する不具合(ブリスターなど)を抑制し、安定して広色再現範囲を有する高画質・高品位のカラー画像を形成するという提案がある(特許文献1)。この提案によれば、画像荒れが少ない、定着性に優れ、安定して広色再現範囲を有する高画質・高品位のカラー画像を形成可能とされる。しかし定着特性については一定の効果が期待できるが、トナー粒子に含有される着色剤の量を単に増やすだけだと、長期使用時に濃度安定性や諧調性が低下しやすい。このことを具体的に説明するため、横軸に電位、縦軸に濃度をとると、従来トナーでは、図1の曲線Aのようなγ特性となる。しかしながら、着色剤量を増やしたところ、記録紙上に従来よりも少ないトナー載り量で濃度が出せるようになり、従来よりも狭い現像コントラストの電位で階調を形成することになる。このとき、図1の曲線Bのようなγ特性となり、γ特性が急峻となり、幅広い階調性を得る事が困難になる場合がある。また、γ特性が急峻であるために、電位の変動による画像濃度の変化が従来トナーに比較して大きくなり、画像濃度の安定性が低下することもある。POD市場では、幅広い階調性が得られること、色味安定性は必須条件となっており、少ないトナーの載り量であってもγ特性が緩やかな傾きとなるようにして現像する必要がある。そのためには着色剤の含有量を上げたトナーを用いて、トナーの摩擦帯電量を上げていくことがひとつの解となる。上記提案では、二成分系現像剤におけるトナーの摩擦帯電量には言及されておらず、また、摩擦帯電量を積極的に制御している様子は認められない。
さらに画像濃度の安定性を低下させる要因として、着色剤も大きく影響を及ぼす。つまり、着色剤量を増やすことでトナー粒子表面に着色剤が多く露出してしまい、着色剤の影響を受けやすくなる。そこで着色剤の影響を抑えるため、製造工程によって着色剤の分散性を向上させることを目的とした提案がなされている(特許文献2)。しかし、この方法だと添加できる着色剤量に限界があり、二次色の色再現性が劣化してしまう。
また、着色剤によってその分散性を向上させることを目的とした提案がなされている(特許文献3)。確かに精製した着色剤だと、着色剤に含まれる導電性不純物が帯電に及ぼす影響は抑えられる。しかし、特に銅フタロシアニンを着色剤とした場合には、着色剤の分散性が悪化してしまい所望の画像濃度が得られない。さらに、シアン系の着色剤を併用することによって、その分散性を向上させることを目的とした提案がなされている。(特許文献4)しかし、ここで提案されているのは従来の着色剤含有量であり、さらに着色剤量を増やした場合には、さらなる工夫を行わないと画像濃度の安定性を得ることはできない。
High image quality and high-quality color with a stable and wide color reproduction range by reducing the amount of toner applied to 0.35 mg / cm 2 or less, reducing toner consumption, and suppressing problems (blisters, etc.) that occur during fixing. There is a proposal to form an image (Patent Document 1). According to this proposal, it is possible to form a high-quality and high-quality color image with little image roughness, excellent fixability, and stably having a wide color reproduction range. However, a certain effect can be expected with respect to the fixing characteristics. However, if the amount of the colorant contained in the toner particles is simply increased, the density stability and gradation are liable to deteriorate during long-term use. In order to explain this specifically, when the potential is plotted on the horizontal axis and the density is plotted on the vertical axis, the conventional toner has a γ characteristic as shown by curve A in FIG. However, when the amount of the colorant is increased, the density can be produced on the recording paper with a smaller amount of toner than before, and a gradation is formed with a potential of development contrast narrower than that of the prior art. At this time, the γ characteristic as shown by the curve B in FIG. 1 is obtained, the γ characteristic becomes steep, and it may be difficult to obtain a wide gradation. In addition, since the γ characteristic is steep, the change in image density due to potential fluctuation is larger than that of conventional toner, and the stability of the image density may be reduced. In the POD market, wide gradation and color stability are essential conditions, and it is necessary to develop the γ characteristic with a gentle slope even with a small amount of toner. . For that purpose, one solution is to increase the triboelectric charge amount of the toner by using the toner having an increased colorant content. In the above proposal, there is no mention of the triboelectric charge amount of the toner in the two-component developer, and it is not recognized that the triboelectric charge amount is positively controlled.
Furthermore, the colorant also has a great influence as a factor for reducing the stability of the image density. That is, increasing the amount of the colorant exposes a large amount of the colorant on the surface of the toner particles, which is easily affected by the colorant. Then, in order to suppress the influence of a coloring agent, the proposal aiming at improving the dispersibility of a coloring agent by a manufacturing process is made | formed (patent document 2). However, this method has a limit to the amount of colorant that can be added, and the color reproducibility of the secondary color is deteriorated.
In addition, a proposal for improving the dispersibility with a colorant has been made (Patent Document 3). If it is a purified colorant, the influence of conductive impurities contained in the colorant on charging can be suppressed. However, in particular, when copper phthalocyanine is used as a colorant, the dispersibility of the colorant deteriorates and a desired image density cannot be obtained. Further, proposals have been made for the purpose of improving the dispersibility by using a cyan colorant in combination. (Patent Document 4) However, what is proposed here is the conventional colorant content. If the colorant amount is further increased, the image density stability can be obtained without further efforts. Can not.
このように、着色剤含有量が多く着色力の高いトナーを用いて、従来よりも少ないトナー載り量で画像形成するには、高帯電量のトナーを安定して現像することが重要である。そのためには着色剤の分散性を向上させ、着色剤が帯電に及ぼす影響をさらに抑える必要がある。しかし、着色剤含有量が多く着色力の高いシアントナーに対して、従来よりも少ないトナー載り量で安定して画像形成可能な二成分系現像剤は未だ見出されていない。
本発明は、従来技術の上記のような課題を解消した二成分系現像剤を提供するものである。
すなわち、本発明の目的は、従来よりも少ないトナー載り量で高精細な画像を達成し、印刷に匹敵する色域を有し、トナーの消費量を低減し、高速化にも対応可能で、長期使用においても色味の安定した画像が出力可能な二成分系現像剤を提供することである。
The present invention provides a two-component developer that solves the above-described problems of the prior art.
That is, the object of the present invention is to achieve a high-definition image with a smaller amount of applied toner than in the past, to have a color gamut comparable to printing, to reduce toner consumption, and to support high speed, An object of the present invention is to provide a two-component developer capable of outputting an image having a stable color even after long-term use.
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、少なくともアルミフタロシアニンを含有するシアントナーにおいて、上記シアントナーのクロロホルム溶解液におけるシアントナーの濃度C(mg/ml)と、上記溶解液における波長660nm以上、760nm以下における吸光度が最大となる波長での吸光度Aとの関係、上記シアントナーと磁性キャリアを用いて二成分法により測定した上記シアントナーの摩擦帯電量の絶対値を本発明規定の範囲に調整することによって、上記要求を満足出来ることを見いだし本発明に至った。
即ち、本発明は以下のとおりである。
(1)結着樹脂と着色剤とを少なくとも含有するシアントナー及び磁性キャリアを含む二成分系現像剤であって、
上記シアントナーが、
i)少なくとも更にアルミニウムフタロシアニンを含有し、
ii)上記シアントナーのクロロホルム溶解液におけるシアントナーの濃度をC[mg/ml]とし、上記溶解液における波長660nm以上、760nm以下における吸光度が最大となる波長での吸光度をAとしたときに、上記Cと上記Aの関係が、下記式(1)を満足し、
2.00<A/C<8.15・・・・・・(1)、
iii)上記シアントナーと上記磁性キャリアを用いて、二成分法により測定した上記シアントナーの摩擦帯電量の絶対値が、50mC/kg以上、120mC/kg以下
であることを特徴とする二成分系現像剤。
(2)結合誘導プラズマ発光分光分析装置(ICP)によって測定される、上記アルミニウムフタロシアニン中に含まれる遊離アルミニウム量が0.1ppm以上、10.0ppm以下であることを特徴とする(1)に記載の二成分系現像剤。
(3)上記シアントナーの粉体状態で求めた明度L*及び彩度C*が、25.0≦L*≦40.0及び50.0≦C*≦60.0であることを特徴とする(1)乃至(2)に記載の二成分系現像剤。
As a result of intensive studies, the present inventors have determined that a cyan toner containing at least aluminum phthalocyanine has a cyan toner concentration C (mg / ml) in a chloroform solution of the cyan toner and a wavelength of 660 nm or more in the solution. The absolute value of the triboelectric charge amount of the cyan toner measured by the two-component method using the cyan toner and the magnetic carrier is within the range defined by the present invention. By adjusting, it was found that the above requirements can be satisfied, and the present invention has been achieved.
That is, the present invention is as follows.
(1) A two-component developer containing a cyan toner containing at least a binder resin and a colorant and a magnetic carrier,
The cyan toner is
i) at least further containing aluminum phthalocyanine,
ii) When the cyan toner concentration in the chloroform solution of the cyan toner is C [mg / ml], and the absorbance at the wavelength at which the absorbance is 660 nm or more and 760 nm or less in the solution is A, The relationship between C and A satisfies the following formula (1):
2.00 <A / C <8.15 (1),
iii) A two-component system characterized in that the absolute value of the triboelectric charge amount of the cyan toner measured by a two-component method using the cyan toner and the magnetic carrier is 50 mC / kg or more and 120 mC / kg or less. Developer.
(2) The amount of free aluminum contained in the aluminum phthalocyanine measured by a combined induction plasma emission spectrometer (ICP) is 0.1 ppm or more and 10.0 ppm or less. Two-component developer.
(3) The lightness L * and saturation C * obtained in the powder state of the cyan toner are 25.0 ≦ L * ≦ 40.0 and 50.0 ≦ C * ≦ 60.0. The two-component developer according to (1) or (2).
本発明によって、着色剤の含有量が多く着色力の強いトナーを用いてトナーの消費量を低減しながら、高解像度、高精細画像を達成し、画像色域、彩度、明度を損なわず、連続使用時にも良好な画像品質が出力可能な二成分系現像剤を提供することができる。 The present invention achieves a high-resolution, high-definition image while reducing the toner consumption by using a toner having a high coloring power and a high coloring power, and does not impair the image color gamut, saturation, and brightness, It is possible to provide a two-component developer capable of outputting good image quality even during continuous use.
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明は、
結着樹脂と着色剤とを少なくとも含有するシアントナー及び磁性キャリアを含む二成分系現像剤であって、
上記シアントナーが、
i)少なくとも更にアルミニウムフタロシアニンを含有し、
ii)上記シアントナーのクロロホルム溶解液におけるシアントナーの濃度をC[mg/ml]とし、上記溶解液における波長660nm以上、760nm以下における吸光度が最大となる波長での吸光度をAとしたときに、上記Cと上記Aの関係が、下記式(1)を満足し、
2.00<A/C<8.15・・・・・・(1)、
iii)上記シアントナーと上記磁性キャリアを用いて、二成分法により測定した上記シアントナーの摩擦帯電量の絶対値が、50mC/kg以上、120mC/kg以下
であることを特徴とする二成分系現像剤に関するものである。
The present invention is described in detail below.
The present invention
A two-component developer containing a cyan toner and a magnetic carrier containing at least a binder resin and a colorant,
The cyan toner is
i) at least further containing aluminum phthalocyanine,
ii) When the cyan toner concentration in the chloroform solution of the cyan toner is C [mg / ml], and the absorbance at the wavelength at which the absorbance is 660 nm or more and 760 nm or less in the solution is A, The relationship between C and A satisfies the following formula (1):
2.00 <A / C <8.15 (1),
iii) A two-component system characterized in that the absolute value of the triboelectric charge amount of the cyan toner measured by a two-component method using the cyan toner and the magnetic carrier is 50 mC / kg or more and 120 mC / kg or less. It relates to a developer.
本発明は、トナーの着色力を高めて定着や転写性能を向上させるために、着色剤の含有量を高める検討を行なった。その際に発現した弊害の一つである色相変化を抑制するために、トナーを高帯電量に保持して現像することで、上記目的を達成しようとするものである。 In the present invention, in order to increase the coloring power of the toner and improve the fixing and transfer performance, studies have been made to increase the content of the colorant. In order to suppress hue change, which is one of the adverse effects that occur at that time, the above object is achieved by developing the toner while maintaining a high charge amount.
[シアントナーの濃度]
本発明に用いるシアントナーは、上記シアントナーのクロロホルム溶解液におけるシアントナーの濃度をC[mg/ml]とし、上記溶解液における波長660nm以上、760nm以下における吸光度が最大となる波長での吸光度をAとしたときの、AをCで除した値である単位濃度あたりの吸光度(以下吸光度A/Cとする。)が、2.00より大きく、8.15未満となるシアントナーである。また、吸光度A/C は、2.40より大
きく、4.90未満であることが必要な着色力を得るうえでより好ましい。吸光度A/Cが、2.00以下のとき、トナーの重量あたりの着色度が低くなり、必要となる着色度を得るために、記録紙上のトナー載り量を多くし、トナー層を厚くする必要がある。そのため、トナー消費量の低減ができず、転写・定着時にチリが発生したり、画像上のライン画像、文字画像のラインの中央部が転写されずにエッジ部のみが転写される「転写中抜け」が発生することがある。一方、吸光度A/Cが8.15以上のとき、充分な着色力は得られるが、明度が低下し、画像が暗く、鮮やかさが低下しやすい。また、トナー表面に露出した着色剤の量が多くなることで、トナーの帯電性が悪化し、弱摩擦帯電量トナーが生じ、画像白地部でカブリが発生したり、トナー飛散により装置内を汚染したりすることがある。
[Cyan toner density]
In the cyan toner used in the present invention, the cyan toner concentration in the chloroform solution of the cyan toner is C [mg / ml], and the absorbance at the wavelength at which the absorbance at the wavelength of 660 nm or more and 760 nm or less in the solution is maximum. A cyan toner having an absorbance per unit concentration, which is a value obtained by dividing A by C (hereinafter referred to as absorbance A / C), when A is greater than 2.00 and less than 8.15. Further, the absorbance A / C is more preferably greater than 2.40 and less than 4.90 in order to obtain the necessary coloring power. When the absorbance A / C is 2.00 or less, the degree of coloring per weight of the toner is low, and in order to obtain the required degree of coloring, it is necessary to increase the amount of toner on the recording paper and to increase the thickness of the toner layer. There is. As a result, toner consumption cannot be reduced, dust is generated during transfer / fixing, and only the edge portion is transferred without transferring the center portion of the line image or character image line on the image. May occur. On the other hand, when the absorbance A / C is 8.15 or more, sufficient coloring power can be obtained, but the brightness is lowered, the image is dark, and the vividness is liable to be lowered. In addition, as the amount of the colorant exposed on the toner surface increases, the chargeability of the toner deteriorates, a toner with a weak frictional charge amount is generated, fogging occurs on the white background of the image, and the inside of the apparatus is contaminated by toner scattering. Sometimes.
[シアントナーの摩擦帯電量]
本発明に用いるシアントナーは、上記シアントナーと上記磁性キャリアとを用いて二成分法により測定した摩擦帯電量の絶対値が、50mC/kg以上、120mC/kg以下であることを特徴とする。摩擦帯電量の絶対値が50mC/kg未満のトナーを用いた現像剤では、長期使用によって色の変動が大きくなり、安定性に欠けるものとなることがある。一方、摩擦帯電量の絶対値が120mC/Kgを超えるトナーを用いた現像剤では、濃度低下や転写効率が悪化することがある。これは磁性キャリアや感光体表面との静電的付着力が大きくなるためと考えられる。
尚、摩擦帯電量は磁性キャリアの帯電付与能によって調整される。具体的には、磁性キャリアのコート材の量やコート材中に荷電制御粒子を添加する場合はその添加量によって調整できる。また、トナーの帯電能によっても調整できる。具体的には、着色剤の分散状態
や外添剤の種類や量によって調整できる。
また、摩擦帯電量の測定方法としては、ブローオフ測定法や電界分離測定法や吸引式測定方法等一般的な測定方法でよい。
[Amount of triboelectric charge of cyan toner]
The cyan toner used in the present invention is characterized in that the absolute value of the triboelectric charge amount measured by the two-component method using the cyan toner and the magnetic carrier is 50 mC / kg or more and 120 mC / kg or less. In a developer using a toner having an absolute value of the triboelectric charge amount of less than 50 mC / kg, the color variation increases with long-term use and the stability may be lost. On the other hand, a developer using toner having an absolute value of the triboelectric charge amount exceeding 120 mC / Kg may cause a decrease in density and transfer efficiency. This is presumably because the electrostatic adhesion force with the magnetic carrier and the surface of the photoreceptor increases.
The triboelectric charge amount is adjusted by the charge imparting ability of the magnetic carrier. Specifically, the amount can be adjusted depending on the amount of the magnetic carrier coating material or when the charge control particles are added to the coating material. It can also be adjusted by the charging ability of the toner. Specifically, it can be adjusted by the dispersion state of the colorant and the kind and amount of the external additive.
Further, as a method for measuring the triboelectric charge amount, a general measurement method such as a blow-off measurement method, an electric field separation measurement method, or a suction measurement method may be used.
高い摩擦帯電量の現像剤が必要となる理由は次のように説明される。
従来のトナーで、Dmax濃度を得るためには、例えば、従来トナーの帯電量が−40μC/gであり、Vcont=500Vで感光体上のトナーを載り量0.5mg/cm2となる現像剤とシステムを仮定する。ここでVcontとは、現像バイアス電位とドラム上の潜像電位との電位差のことである。このとき、トナー層がOPC感光体上で作る電位をΔVとすると、ΔVはQ/S(=帯電量(q/m)とトナー載り量(m/s)の積)の関数として表現できることが知られているが、このΔV(ドラム上に現像されたトナー層の電荷)がVcont=500Vの電位を埋めている、すなわち潜像電位をトナー層が作る電荷ΔVが埋めていると考えることができる。
ここで、横軸にコントラスト電位、縦軸に画像濃度をとると、従来トナーは、曲線Aのようなγ特性となる。コントラスト電位を、トナーの電荷とトナー粒子で埋めることで現像を行っている。図2のa点は、従来トナーによって飽和濃度が得られるポイントである
。
一方、本発明のトナーのような着色力が高いトナーを使った場合には、仮に着色力が従来トナーに対して2倍となっているとすると、従来トナーの半分の載り量0.25mg/cm2で飽和画像濃度が得られることになり、Vcont=250V図2のb地点で必要なトナーが現像されることになる。B地点から、さらにVcont大きくしていくと、載り量は増加していくが、画像濃度は飽和しており、それ以上濃度が上がることはない。Vcont=500Vにするとトナーの載り量が0.5mg/cm2となり、a地点に至る。a地点では着色力の高いトナーが過剰となり、暗く沈んだ画像となり、色相が大きく変化する。 図5には、CIELABのa*b*平面の従来トナーと着色力の高いトナーの色相のプロファイルを示した。実線が従来トナー、点線が着色力の高いトナーであり、着色力の高いトナーで図3におけるb地点を超え、a’地点まで現像したときの色相のプロファイルである。 a’にまで至ると、図の左側、図5のa*軸側に曲線が曲がりこみ、色相が変化する。明度の低下も同時に起こってしまう。そのため、画像濃度が飽和する最低量のトナー量で飽和画像濃度を出力すればよい。しかし、載り量0.25mg/cm2、Vcont=250Vで飽和する高着色力のトナーを現像するシステムを考えると、従来の半分のVcont(=250V)で階調を形成せざるを得ず、電位の変動に対する濃度変動が大きくなり、画像の安定性において課題が残る。載り量を半減させたまま、従来トナーと同等のVcont(=500V)で階調を得る、つまり、図4の曲線C(破線)を横軸方向に拡大したような曲線A’(点線)にして、γ特性を従来トナーのような緩やかな傾きとできれば、着色力の高いトナーが過剰に存在することによって起こった色相の変化を抑制し、同時に電位変動に対する安定性を向上させることができる。そのためには、従来トナーの半分のトナー量で従来トナーと同等のコントラスト電位Vcont(=500V)を埋めるために、トナーの帯電量を上げることが必要となる。本発明の着色力を上げたトナーを用いて、載り量0.25mg/cm2、Vcont=500Vのコントラスト電位で、飽和画像濃度を得るためには、摩擦帯電量を従来トナーの2倍、飽和帯電量が−80C/kgのトナーとして、効率よく現像すれば、従来トナーと同様のγ特性で階調を形成することが可能となる。着色力を上げたトナーで、載り量を減らしながら、高い諧調性を維持し、濃度変動を抑えるためには、高摩擦帯電量のトナーとして、効率よく現像することが必要になる。
The reason why a developer having a high triboelectric charge amount is required is explained as follows.
In order to obtain the Dmax density with the conventional toner, for example, a developer in which the charge amount of the conventional toner is −40 μC / g, and the toner on the photoconductor is 0.5 mg / cm 2 when Vcont = 500V. And the system. Here, Vcont is a potential difference between the developing bias potential and the latent image potential on the drum. At this time, if the potential generated by the toner layer on the OPC photoreceptor is ΔV, ΔV can be expressed as a function of Q / S (= product of charge amount (q / m) and toner applied amount (m / s)). It is known that this ΔV (the charge of the toner layer developed on the drum) fills the potential of Vcont = 500 V, that is, it is considered that the charge ΔV created by the toner layer fills the latent image potential. it can.
Here, when the horizontal axis represents the contrast potential and the vertical axis represents the image density, the conventional toner has a γ characteristic like the curve A. Development is carried out by filling the contrast potential with toner charge and toner particles. Point a in FIG. 2 is a point at which saturation density can be obtained with the conventional toner.
On the other hand, when a toner having a high coloring power such as the toner of the present invention is used, assuming that the coloring power is twice that of the conventional toner, the loading amount of 0.25 mg / half of the conventional toner is half. A saturated image density is obtained at cm 2 , and Vcont = 250V. Necessary toner is developed at point b in FIG. When Vcont is further increased from point B, the applied amount increases, but the image density is saturated and the density does not increase any more. When Vcont = 500V, the applied amount of toner becomes 0.5 mg / cm 2 and reaches point a. At point a, the toner with high coloring power becomes excessive, resulting in a darkly sunk image, and the hue changes greatly. FIG. 5 shows the hue profiles of the conventional toner on the a * b * plane of CIELAB and the toner with high coloring power. The solid line is the conventional toner, and the dotted line is the toner having a high coloring power, and is a hue profile when developing with the toner having a high coloring power beyond the point b in FIG. When reaching a ', the curve is bent to the left side of the figure, to the a * axis side of FIG. 5, and the hue changes. A decrease in brightness also occurs at the same time. Therefore, the saturated image density may be output with the minimum amount of toner that saturates the image density. However, considering a system that develops a toner with a high coloring power that is saturated at a loading amount of 0.25 mg / cm 2 and Vcont = 250 V, gradation must be formed with half the conventional Vcont (= 250 V), The density variation with respect to the potential variation becomes large, and there remains a problem in the stability of the image. A gradation is obtained with Vcont (= 500 V) equivalent to that of the conventional toner while the applied amount is halved, that is, a curve A ′ (dotted line) is obtained by enlarging the curve C (broken line) in FIG. 4 in the horizontal axis direction. Thus, if the γ characteristic can be made to have a gentle slope like that of the conventional toner, it is possible to suppress a change in hue caused by the presence of an excessive amount of toner having high coloring power, and at the same time, to improve stability against potential fluctuation. For this purpose, it is necessary to increase the charge amount of the toner in order to fill the contrast potential Vcont (= 500 V) equivalent to that of the conventional toner with half the toner amount of the conventional toner. In order to obtain a saturated image density at a contrast potential of a loading amount of 0.25 mg / cm 2 and Vcont = 500 V using the toner with increased coloring power of the present invention, the triboelectric charge amount is twice that of the conventional toner and saturated. If toner is developed efficiently with a charge amount of −80 C / kg, gradation can be formed with the same γ characteristics as conventional toners. In order to maintain high gradation and reduce density fluctuation while reducing the applied amount with toner having increased coloring power, it is necessary to efficiently develop it as a toner having a high triboelectric charge amount.
[アルミニウムフタロシアニン]
本発明に用いるシアントナーは、アルミニウムフタロシアニンを更に含有する。現在、シアン用の着色剤としては、主に銅フタロシアニンが使用されている。これは、色相が鮮明で熱、光等に対する耐性にも優れるためである。その理由としては、分子構造が大環状
複素化合物であるため、電子が非局在化し安定した性質を示すことが挙げられる。しかし、その分子構造の安定性から、有機顔料の中でも極性が低い顔料であるため分散安定性を確保することが難しい。特に、ポリエステル樹脂などの極性を有する樹脂中に銅フタロシアニンを分散させるためには、材料や製造工程等を工夫してきた。例えば、マスターバッチ化工程を加えることやポリエステル樹脂に無極性のスチレンアクリル樹脂を混ぜたハイブリッド樹脂を使用することである。これまでの着色剤量の場合は、このような手法を用いることで銅フタロシアニンを高分散状態にすることが可能であった。しかし、本発明の様に高い着色剤量の場合は従来の手法だと品質的な弊害が見られた。そこで発明者等は鋭意検討した結果、アルミニウムフタロシアニンを含有させることで、高い分散安定性が得られることを見出した。
その理由としては、アルミニウムフタロシアニンが分散剤として機能しているためであると本発明者らは考えている。つまり、銅に比べイオン化ポテンシャルが小さいアルミニウムは、酸や水によって脱離しやすい。そのため、脱離したアルミニウムイオンが銅フタロシアニンと樹脂とを馴染みやすくすることで、高い着色剤量を添加しても高い分散性を得ることができると考えている。
[Aluminum phthalocyanine]
The cyan toner used in the present invention further contains aluminum phthalocyanine. Currently, copper phthalocyanine is mainly used as a colorant for cyan. This is because the hue is clear and the resistance to heat, light and the like is excellent. The reason is that since the molecular structure is a macrocyclic complex compound, electrons are delocalized and exhibit stable properties. However, due to the stability of the molecular structure, it is difficult to ensure dispersion stability because of the low polarity among organic pigments. In particular, in order to disperse copper phthalocyanine in a resin having polarity such as a polyester resin, materials and manufacturing processes have been devised. For example, adding a master batch process or using a hybrid resin in which a non-polar styrene acrylic resin is mixed with a polyester resin. In the case of the conventional colorant amount, it was possible to make copper phthalocyanine highly dispersed by using such a method. However, in the case of a high colorant amount as in the present invention, there was a quality problem with the conventional method. Thus, as a result of intensive studies, the inventors have found that high dispersion stability can be obtained by containing aluminum phthalocyanine.
The present inventors consider that the reason is that aluminum phthalocyanine functions as a dispersant. That is, aluminum having an ionization potential smaller than that of copper is easily detached by acid or water. For this reason, it is considered that the dissociated aluminum ions make it easier for the copper phthalocyanine and the resin to conform to each other, so that high dispersibility can be obtained even when a high colorant amount is added.
本発明に用いられるアルミニウムフタロシアニン(AlPc)としては公知のものを使用することができる。例えば、「Al−phtalocyanine」(山陽色素社製)が挙げられる。その製造方法としての一例は、フタロニトリル或いは1,3−ジイミノイソインドリンを、1−クロロナフタレンやキノリンのような高沸点有機溶媒中で、塩化アルミニウムの存在下に反応させて製造される。その製造方法は特に制限されない。AlPcは、合成法や顔料化法の違いにより、クロロAlPc、ヒドロキシAlPc、及びAlPcダイマー等の構造をとり、それらの単独或いは混合物として用いるのが普通である。本発明には、最も諸堅牢性に優れるAlPcダイマーの使用が好ましいが、これに限定されるものではない。 A well-known thing can be used as aluminum phthalocyanine (AlPc) used for this invention. For example, “Al-phtalocyanine” (manufactured by Sanyo Pigment) One example of the production method is produced by reacting phthalonitrile or 1,3-diiminoisoindoline in a high boiling point organic solvent such as 1-chloronaphthalene or quinoline in the presence of aluminum chloride. The manufacturing method is not particularly limited. AlPc has a structure such as chloro AlPc, hydroxy AlPc, and AlPc dimer depending on the synthesis method and pigmentation method, and is usually used alone or as a mixture thereof. In the present invention, it is preferable to use an AlPc dimer which is most excellent in various fastness properties, but is not limited thereto.
生成したAlPcは粒子が粗大で、色相も悪い。そのため、通常は結晶性を整えたり、結晶粒子の形状や粒子径を所望の範囲に整えたりする顔料の精製工程を行う。その方法としては、化学的や物理的な方法等の従来公知の方法に準じて行なうことができる。化学的な方法の一例としては、AlPcを濃硫酸やポリリン酸中に溶解し、該溶液を水中に注入してAlPcの固溶体を微粒子状に析出させる方法がある。また物理的な方法としては、AlPcを磨砕処理して固溶体の微粒子とする方法によって得られる。磨砕法には、ソルトミリング法やソルベントソルトミリング法があり、磨砕助剤として無水芒硝、塩化ナトリウム、硫酸アルミニウム等の無機塩が使用される。精製工程後に、さらに水洗とろ過を行うことで微粒子顔料が得られる。以上の工程を経ることで、銅フタロシアニンの分散性を向上させることができるアルミニウムフタロシアニンを得ることができる。それにより、良好な色相や透明性等を有し、さらに耐光性、耐熱性、耐溶剤性、耐薬品性、耐水性等の諸堅牢性に優れた画像が得られる。 The produced AlPc has coarse particles and a poor hue. For this reason, a pigment refining step is usually performed for adjusting crystallinity and adjusting the shape and particle diameter of crystal particles to a desired range. The method can be carried out according to a conventionally known method such as a chemical or physical method. As an example of a chemical method, there is a method in which AlPc is dissolved in concentrated sulfuric acid or polyphosphoric acid, and the solution is poured into water to precipitate a solid solution of AlPc into fine particles. Moreover, as a physical method, it can be obtained by a method in which AlPc is ground to form solid solution fine particles. The grinding method includes a salt milling method and a solvent salt milling method, and an inorganic salt such as anhydrous sodium sulfate, sodium chloride, and aluminum sulfate is used as a grinding aid. After the purification step, fine pigment is obtained by further washing and filtering. By passing through the above process, the aluminum phthalocyanine which can improve the dispersibility of copper phthalocyanine can be obtained. As a result, an image having good hue, transparency, etc., and excellent in various fastnesses such as light resistance, heat resistance, solvent resistance, chemical resistance, and water resistance can be obtained.
また、上記と同様な目的で、複合顔料の調製後又は該顔料の分散時に、ロジン、脂肪族アミン、AlPcの誘導体、高分子分散剤等の従来公知の顔料処理剤や分散剤或いは界面活性剤等を用いて顔料を処理してもよい。 For the same purpose as described above, after preparing a composite pigment or at the time of dispersing the pigment, conventionally known pigment treatment agents, dispersants or surfactants such as rosin, aliphatic amines, AlPc derivatives, polymer dispersants, etc. Etc. may be used to treat the pigment.
本発明に用いられるアルミニウムフタロシアニンの含有量は、トナー粒子中の結着樹脂100質量部に対して0.1質量部以上、10.0質量部以下であることが好ましい。より好ましくは、0.2質量部以上、4.0質量部以下である。アルミニウムフタロシアニンの含有量が0.1質量部未満の場合、着色剤の分散性が悪化し、トナー表面に多くの着色剤が露出するためトナーが凝集しやすくなる。その結果画像不良が発生しやすくなる。また、アルミニウムフタロシアニンの含有量が6.0質量部を超える場合、色相が大きく変化し、画像の透明性も悪化しやすくなる。 The content of aluminum phthalocyanine used in the present invention is preferably 0.1 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin in the toner particles. More preferably, it is 0.2 parts by mass or more and 4.0 parts by mass or less. When the content of aluminum phthalocyanine is less than 0.1 parts by mass, the dispersibility of the colorant is deteriorated, and a lot of colorant is exposed on the toner surface, so that the toner tends to aggregate. As a result, image defects are likely to occur. Further, when the content of aluminum phthalocyanine exceeds 6.0 parts by mass, the hue changes greatly, and the transparency of the image tends to deteriorate.
本発明に用いられるアルミニウムフタロシアニンは、結合誘導プラズマ発光分光分析装置(ICP)によって遊離アルミニウム量を測定した。上記アルミニウムフタロシアニン中に含まれる遊離アルミニウム量は0.1ppm以上、10.0ppm以下であることが好ましい。より好ましくは、0.1ppm以上、7.0ppm以下である。 The amount of free aluminum of the aluminum phthalocyanine used in the present invention was measured by a combined induction plasma emission spectrometer (ICP). The amount of free aluminum contained in the aluminum phthalocyanine is preferably 0.1 ppm or more and 10.0 ppm or less. More preferably, it is 0.1 ppm or more and 7.0 ppm or less.
その具体的測定方法は、アルミニウムフタロシアニンを塩酸水溶液に溶かすことでアルミニウムフタロシアニン中に含まれるアルミニウムイオンが溶出できる。その溶液をICP(ICPS−8000:島津製作所)を用い、付属の取扱説明書に沿って測定することで、アルミニウムフタロシアニン中の遊離アルミニウムを求めることができる。遊離アルミニウム量が0.1ppm未満の場合は、銅フタロシアニン等着色剤の分散が不十分となりトナーの凝集が発生しやすくなる。遊離アルミニウム量が10.0ppmを超える場合は、摩擦帯電量が不安定となり画像濃度が安定しない。
尚、アルミニウムフタロシアニン中の遊離アルミニウム量は、アルミニウムフタロシアニンを生成する工程によって調整される。具体的には、精製する際の酸洗浄の条件を変えることによって調整可能である。
As a specific measurement method, aluminum ions contained in aluminum phthalocyanine can be eluted by dissolving aluminum phthalocyanine in an aqueous hydrochloric acid solution. By measuring the solution using ICP (ICPS-8000: Shimadzu Corporation) according to the attached instruction manual, free aluminum in aluminum phthalocyanine can be obtained. When the amount of free aluminum is less than 0.1 ppm, the dispersion of the colorant such as copper phthalocyanine is insufficient, and toner aggregation tends to occur. When the amount of free aluminum exceeds 10.0 ppm, the triboelectric charge amount becomes unstable and the image density is not stable.
The amount of free aluminum in aluminum phthalocyanine is adjusted by the step of producing aluminum phthalocyanine. Specifically, it can be adjusted by changing the conditions of acid washing during purification.
[シアントナーの明度L*及び彩度C*]
本発明では、本発明に用いられるシアントナーの粉体状態で求めた明度L*が、25.0≦L*≦40.0であることが好ましい。より好ましくは28.0≦L*≦40.0である。また、彩度C*は、50.0≦C*≦60.0であることが好ましい。シアントナーの粉体状態で求めた明度L*及び彩度C*がこの範囲となる時、顔料の分散性が良好となり安定した耐久特性が得られる。また、転写材上のトナー量も低減することができ、定着エネルギーの低減が達成できる。その結果、普通紙や厚紙、コート紙等の様々な記録紙にも対応可能となる。
L*が25.0未満であると、他の色トナーと組みあわせてフルカラー画像を形成した場合、着色剤の分散性が悪化し、耐久時の帯電安定性が得られずカブリが発生する場合がある。また、L*が40.0を超えると画像濃度が得られなくなる。そのため、必要な濃度を得るためには記録紙上のトナー量を増やすこととなり、転写定着時のチリや中抜けレベルが低下する。その結果、トナーの段差が大きくなり画像品質が悪化することがある。
C*が50.0未満であると画像濃度が得られにくくなる。またC*が60.0を超えると、フルカラー画像を形成した場合にカラーバランスが崩れることがある。着色剤の含有量をあげたトナーは、通常着色剤の分散状態が変化するためか色相が変化し、L*及び
C*が変化することがある。これは着色剤の含有量を増やしていった結果、顔料の再凝集
が起こりさらに着色力が低下し色相の変化に繋がったと推察される。
尚、明度L*は着色剤の分散状態を示す指標であり、着色剤の添加量や着色剤をマスターバッチにすることで調整することが可能である。また彩度C*は着色剤の均一性を示す
指標であり、着色剤の粒径の分布をシャープにすることで調整が可能である。
[Lightness L * and saturation C * of cyan toner]
In the present invention, the lightness L * obtained in the powder state of the cyan toner used in the present invention is preferably 25.0 ≦ L * ≦ 40.0. More preferably, 28.0 ≦ L * ≦ 40.0. The chroma C * is preferably 50.0 ≦ C * ≦ 60.0. When the lightness L * and chroma C * obtained in the powder state of the cyan toner are in this range, the dispersibility of the pigment is good and stable durability characteristics are obtained. In addition, the amount of toner on the transfer material can be reduced, and a reduction in fixing energy can be achieved. As a result, various recording papers such as plain paper, thick paper, and coated paper can be handled.
When L * is less than 25.0, when a full-color image is formed in combination with other color toners, the dispersibility of the colorant deteriorates, and the charging stability during durability cannot be obtained and fogging occurs. There is. If L * exceeds 40.0, the image density cannot be obtained. For this reason, in order to obtain the necessary density, the amount of toner on the recording paper is increased, and the level of dust and voids at the time of transfer fixing is lowered. As a result, the toner level difference becomes large and the image quality may deteriorate.
When C * is less than 50.0, it is difficult to obtain an image density. If C * exceeds 60.0, the color balance may be lost when a full-color image is formed. A toner having an increased content of colorant usually changes in hue due to a change in the dispersion state of the colorant, and L * and C * may change. This is presumed that as a result of increasing the content of the colorant, re-aggregation of the pigment occurred, the coloring power was further reduced, and the hue was changed.
The lightness L * is an index indicating the dispersion state of the colorant, and can be adjusted by making the addition amount of the colorant and the colorant a master batch. The chroma C * is an index indicating the uniformity of the colorant, and can be adjusted by sharpening the particle size distribution of the colorant.
本発明に用いられるトナーは、懸濁重合法、乳化重合法、会合重合法又は、混練粉砕法により得ることができ、製造方法は特に限定されるものではない。 The toner used in the present invention can be obtained by suspension polymerization, emulsion polymerization, associative polymerization, or kneading and pulverization, and the production method is not particularly limited.
本発明に用いられるトナーの製造工程は、第1の結着樹脂と着色剤とを少なくとも含む
混合物を加熱混練して第1の混練物(着色剤マスターバッチ)を得る加熱混練工程と、第2の結着樹脂と上記着色剤マスターバッチとを少なくとも含有する混合物を溶融混練して第2の混練物を得る溶融混練工程と、上記第2の混練物を粉砕する粉砕工程、とを有することが好ましい。この様に着色剤をマスターバッチにすることで、トナー中での着色剤の分散が最適な状態となり、トナーの帯電性が安定化する。これにより、優れた現像性が発現し、帯電の不均一化によって生じやすい画像背景部へのカブリが非常に少なく、多数枚の画像出力を行っても画像濃度が安定する。
The toner manufacturing process used in the present invention includes a heating and kneading process in which a first kneaded product (colorant master batch) is obtained by heating and kneading a mixture containing at least a first binder resin and a colorant, A melt-kneading step of melt-kneading a mixture containing at least the binder resin and the colorant master batch to obtain a second kneaded product, and a pulverizing step of pulverizing the second kneaded product. preferable. By making the colorant into a master batch in this way, the dispersion of the colorant in the toner is in an optimal state, and the chargeability of the toner is stabilized. As a result, excellent developability is exhibited, fogging to the image background portion, which is likely to occur due to non-uniform charging, is very small, and the image density is stable even when a large number of images are output.
上記着色剤をマスターバッチ化する際に、アルミニウムフタロシアニンを添加することも好ましい。着色剤とアルミニウムフタロシアニンとをマスターバッチ化することで、着色剤の高分散化がより促進され、安定した画像濃度が得られる。 It is also preferable to add aluminum phthalocyanine when the colorant is masterbatched. By making a colorant and aluminum phthalocyanine into a master batch, high dispersion of the colorant is further promoted, and a stable image density can be obtained.
このマスターバッチ化工程では、例えば加圧ニーダー、バンバリィミキサー等のバッチ式練り機や、オープンロール連続混練機などの連続式の練り機を用いることができる。近年では、連続生産できる等の優位性から1軸または2軸押出機が主流となっており、例えば神戸製鋼所社製KTK型2軸押出機、東芝機械社製TEM型2軸押出機、ケイ・シー・ケイ社製2軸押出機、ブス社製コ・ニーダー、三井鉱山社製オープンロール連続混練造粒機等が一般的に使用される。 In this master batch process, for example, a batch kneader such as a pressure kneader or a Banbury mixer, or a continuous kneader such as an open roll continuous kneader can be used. In recent years, single-screw or twin-screw extruders have become mainstream due to the advantage of continuous production. For example, KTK type twin screw extruder manufactured by Kobe Steel, TEM type twin screw extruder manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. -Commonly used are a twin-screw extruder manufactured by Sea Kay, a co-kneader manufactured by Buss, an open roll continuous kneading granulator manufactured by Mitsui Mining.
また、本発明に用いられるシアントナーは、結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有し、トナーの重量平均粒径は、4.0μm以上、8.0μm以下であることが好ましく、4.0μm以上、7.0μm以下であることがより好ましく、4.5μm以上、6.5μm以下であることがさらに好ましい。トナーの重量平均粒径が4.0μm以上、8.0μm以下であると、ドットの再現性や転写効率を十分に高めることができる。トナーの重量平均粒径は、製造時におけるトナー粒子の分級や分級品の混合によって調整することができる。トナーの重量平均粒径が8.0μmより大きいと、高画質化に寄与し得るトナー粒子が少なく、感光ドラム上の微細な静電荷像に忠実に付着しづらく、ハイライト再現性に乏しく、さらに解像性も低い。また、必要以上のトナーの静電荷像上への現像が起こり、トナー消費量の増大を招きやすい。また、トナーの重量平均粒径が4.0μmより小さいと、トナーの単位質量あたりの帯電量が高くなり、特に低温低湿下での画像濃度薄が生じやすい。特に、グラフィック画像など画像面積比率の高い画像を現像するには不向きである。また、有彩色トナーと透明トナーとで重量平均粒径が異なっても良い。 The cyan toner used in the present invention contains at least a binder resin and a colorant, and the weight average particle size of the toner is preferably 4.0 μm or more and 8.0 μm or less, preferably 4.0 μm or more, It is more preferably 7.0 μm or less, and further preferably 4.5 μm or more and 6.5 μm or less. When the weight average particle diameter of the toner is 4.0 μm or more and 8.0 μm or less, dot reproducibility and transfer efficiency can be sufficiently improved. The weight average particle diameter of the toner can be adjusted by classification of the toner particles and mixing of classified products at the time of manufacture. If the weight average particle size of the toner is greater than 8.0 μm, there are few toner particles that can contribute to high image quality, it is difficult to adhere to the fine electrostatic image on the photosensitive drum faithfully, and the highlight reproducibility is poor. The resolution is also low. Further, unnecessary development of the toner on the electrostatic charge image occurs, and the toner consumption tends to increase. On the other hand, if the weight average particle diameter of the toner is smaller than 4.0 μm, the charge amount per unit mass of the toner becomes high, and the image density is likely to be thin particularly at low temperature and low humidity. In particular, it is not suitable for developing an image having a high image area ratio such as a graphic image. Further, the chromatic color toner and the transparent toner may have different weight average particle diameters.
上記トナーの画像処理解像度512×512画素(1画素あたり0.37μm×0.37μm )のフロー式粒子像測定装置によって計測された円相当径(個数基準)2.0μ
m以上200μm以下での上記シアントナーの平均円形度が0.945以上、0.970以下であることが好ましい。上記平均円形度が0.945未満であると、トナーとキャリアの接触点が増え付着力が大きくなるため、現像性が低下することがある。したがって、本発明のような高摩擦帯電量トナーを効率よく現像しなければならない系においては好ましくない。さらに、多数枚の画像出力を行った際に外添剤が埋め込まれることによりトナーの劣化が起こり、転写性が不充分になる場合があり好ましくない。また、上記平均円形度が0.970よりも大きいとトナー粒子の形状が球形となりすぎるため、感光ドラムの
クリーニングの際に転写残トナーがクリーニングブレードをすり抜けるなど、クリーニング不良による画像欠陥が出ることがある。
Circle equivalent diameter (number basis) of 2.0 μm measured by a flow type particle image measuring apparatus having a toner image processing resolution of 512 × 512 pixels (0.37 μm × 0.37 μm per pixel).
The average circularity of the cyan toner at m to 200 μm is preferably 0.945 or more and 0.970 or less. When the average circularity is less than 0.945, the contact point between the toner and the carrier is increased and the adhesion is increased, so that the developability may be lowered. Therefore, it is not preferable in a system in which a high triboelectric charge amount toner as in the present invention must be developed efficiently. Furthermore, when an image is output on a large number of sheets, the external additive is embedded to cause deterioration of the toner, which may be unsatisfactory in transferability. Further, if the average circularity is greater than 0.970, the shape of the toner particles becomes too spherical, and image defects due to poor cleaning may occur, such as transfer residual toner slipping through the cleaning blade when the photosensitive drum is cleaned. is there.
本発明に用いられるトナーの好ましい態様は、以下の第一の態様のトナーおよび第二の態様のトナーが挙げられる。 Preferable embodiments of the toner used in the present invention include the toner of the following first embodiment and the toner of the second embodiment.
本発明の二成分系現像剤に用いられる第一の態様のトナーは、ポリエステルユニットを主成分とする樹脂および着色剤を含有するトナー粒子を有するトナー(以下、「第一の態様のトナー」とも称する。)である。「ポリエステルユニット」とは、ポリエステルに由来する部分を示し、また「ポリエステルユニットを主成分とする樹脂」とは、樹脂を構成する繰り返し単位の多くが、エステル結合を有する繰り返し単位である樹脂を意味するが、これらは後に詳細に説明される。 The toner of the first aspect used in the two-component developer of the present invention is a toner having toner particles containing a resin mainly composed of a polyester unit and a colorant (hereinafter also referred to as “the toner of the first aspect”). ). “Polyester unit” refers to a part derived from polyester, and “resin mainly composed of polyester unit” means a resin in which many of the repeating units constituting the resin are repeating units having an ester bond. However, these will be described in detail later.
ポリエステルユニットはエステル系モノマーを縮重合させることにより形成される。エステル系モノマーとしては、多価アルコール成分、および多価カルボン酸、多価カルボン
酸無水物、又は2以上のカルボキシル基を有する多価カルボン酸エステルの如きカルボン酸成分が挙げられる。
The polyester unit is formed by condensation polymerization of ester monomers. Examples of the ester-based monomer include a polyhydric alcohol component and a carboxylic acid component such as a polyvalent carboxylic acid, a polyvalent carboxylic acid anhydride, or a polyvalent carboxylic acid ester having two or more carboxyl groups.
多価アルコール成分のうち二価アルコール成分としては、以下のものが挙げられる。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)−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(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンの如きビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、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、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA。 The following are mentioned as a dihydric alcohol component among a polyhydric alcohol component. 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) -polyoxyethylene (2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (6) Bisphenol A alkylene oxide adducts such as -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane; ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1 , 4-butanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenedio , 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A.
多価アルコール成分のうち三価以上のアルコール成分としては、以下のものが挙げられる。ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン。 Examples of the trihydric or higher alcohol component among the polyhydric alcohol components include the following. Sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxymethylbenzene.
ポリエステルユニットを構成するカルボン酸成分としては、以下のものが挙げられる。フタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸の如き芳香族ジカルボン酸類又はその無水物;琥珀酸、アジピン酸、セバシン酸及びアゼライン酸の如きアルキルジカルボン酸類又はその無水物;炭素数6〜12のアルキル基で置換された琥珀酸又はその無水物;フマル酸、マレイン酸及びシトラコン酸の如き不飽和ジカルボン酸類又はその無水物。 The following are mentioned as a carboxylic acid component which comprises a polyester unit. Aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid or their anhydrides; alkyl dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid and azelaic acid or their anhydrides; substituted with an alkyl group having 6 to 12 carbon atoms Succinic acid or anhydride thereof; unsaturated dicarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid and citraconic acid or anhydrides thereof.
第一の態様のトナー粒子に含まれるポリエステルユニットを有する樹脂の好ましい例としては、以下のものが挙げられる。即ち、化学式(1)で表される構造に代表されるビスフェノール誘導体をアルコール成分とし、2価以上のカルボン酸又はその酸無水物、又はその低級アルキルエステルからなるカルボン酸成分(例えば、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、ドデセニルコハク酸、トリメリット酸、ピロメリット酸)をカルボン酸成分として、これらを縮重合させることにより得られるポリエステル樹脂である。このポリエステル樹脂は、良好な帯電特性を有する。このポリエステル樹脂の帯電特性は、二成分系現像剤に含まれるカラートナーに含まれる樹脂として用いられた場合に、より有効に働く。 Preferable examples of the resin having a polyester unit contained in the toner particles of the first aspect include the following. That is, a bisphenol derivative typified by the structure represented by the chemical formula (1) as an alcohol component, a carboxylic acid component (for example, fumaric acid, a carboxylic acid having two or more valences or an acid anhydride thereof, or a lower alkyl ester thereof) This is a polyester resin obtained by polycondensation of maleic acid, maleic anhydride, phthalic acid, terephthalic acid, dodecenyl succinic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid) as carboxylic acid components. This polyester resin has good charging characteristics. The charging characteristics of this polyester resin work more effectively when used as a resin contained in a color toner contained in a two-component developer.
れぞれ1以上の整数であり、且つx+yの平均値は2以上、10以下である。〕
また、第一の態様のトナー粒子に含まれるポリエステルユニットを有する樹脂の好ましい例には、架橋部位を有するポリエステル樹脂が含まれる。架橋部位を有するポリエステル樹脂は、多価アルコールと、三価以上の多価カルボン酸を含むカルボン酸成分を縮重合反応させることにより得られる。この三価以上の多価カルボン酸成分の例としては、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸、およびこれらの酸無水物やエステル化合物が挙げられる。縮重合されるエステル系モノマーに含まれる三価以上の多価カルボン酸成分の含有量は、全モノマー基準で0.1mol%以上、1.9mol%以下であることが好ましい。 A preferred example of the resin having a polyester unit contained in the toner particles of the first aspect includes a polyester resin having a cross-linked site. The polyester resin having a crosslinking site can be obtained by subjecting a polyhydric alcohol and a carboxylic acid component containing a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid to a condensation polymerization reaction. Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid component include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 2,5,7. -Naphthalene tricarboxylic acid, 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid, and acid anhydrides and ester compounds thereof. The content of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid component contained in the ester-based monomer to be polycondensed is preferably 0.1 mol% or more and 1.9 mol% or less based on the total monomers.
さらに、第一の態様のトナー粒子に含まれるポリエステルユニットを有する樹脂の好ましい例としては、(a)ポリエステルユニットとビニル系重合体ユニットを有しているハイブリッド樹脂、(b)ハイブリッド樹脂とビニル系重合体との混合物、(c)ポリエステル樹脂とビニル系重合体との混合物、(d)ハイブリッド樹脂とポリエステル樹脂との混合物、(e)ポリエステル樹脂とハイブリッド樹脂とビニル系重合体との混合物が挙げられる。
なお、ハイブリッド樹脂は、ポリエステルユニットと、アクリル酸エステルの如きカルボン酸エステル基を有するモノマー成分を重合して得られるビニル系重合体ユニットとが、エステル交換反応して結合することにより形成される。ハイブリッド樹脂としては、ビニル系重合体を幹重合体、ポリエステルユニットを枝重合体とするグラフト共重合体あるいはブロック共重合体が挙げられる。なお、ビニル系重合体ユニットとは、ビニル系重合体に由来する部分を示す。ビニル系重合体ユニットまたはビニル系重合体は、後述のビニル系モノマーを重合させることで得られる。
Further, preferable examples of the resin having a polyester unit contained in the toner particles of the first aspect include (a) a hybrid resin having a polyester unit and a vinyl polymer unit, and (b) a hybrid resin and a vinyl type. A mixture of a polymer, (c) a mixture of a polyester resin and a vinyl polymer, (d) a mixture of a hybrid resin and a polyester resin, and (e) a mixture of a polyester resin, a hybrid resin and a vinyl polymer. It is done.
The hybrid resin is formed by a transesterification reaction between a polyester unit and a vinyl polymer unit obtained by polymerizing a monomer component having a carboxylic ester group such as an acrylic ester. Examples of the hybrid resin include a graft copolymer or a block copolymer having a vinyl polymer as a trunk polymer and a polyester unit as a branch polymer. The vinyl polymer unit refers to a portion derived from a vinyl polymer. A vinyl polymer unit or a vinyl polymer is obtained by polymerizing a vinyl monomer described later.
本発明の二成分系現像剤に用いられる第二の態様のトナーは、直接重合法または水系媒質中より得られるトナー粒子を有するトナー(以下、「第二の態様のトナー」とも称する。)である。第二の態様のトナーは、直接重合法で製造されてもよいし、あらかじめ乳化微粒子を作り、その後着色剤、離型剤と一緒に凝集させて製造してもよい。後者により製造されるトナー粒子を有するトナーを「水系媒質中より得られるトナー」または「乳化重合法により得られるトナー」ともいう。 The toner of the second embodiment used in the two-component developer of the present invention is a toner having toner particles obtained from a direct polymerization method or in an aqueous medium (hereinafter also referred to as “the toner of the second embodiment”). is there. The toner according to the second aspect may be produced by a direct polymerization method, or may be produced by previously forming emulsified fine particles and then aggregating together with a colorant and a release agent. The toner having toner particles produced by the latter is also referred to as “a toner obtained from an aqueous medium” or “a toner obtained by an emulsion polymerization method”.
第二の態様のトナーは、直接重合法または乳化重合法により得られる、ビニル系樹脂を主成分とする樹脂を有するトナー粒子を有することが好ましい。上記トナー粒子の主成分であるビニル系樹脂は、ビニル系モノマーの重合により製造される。ビニル系モノマーとしては、以下のものが挙げられる。スチレン系モノマー、アクリル系モノマー;メタクリル系モノマー;エチレン不飽和モノオレフィレン類のモノマー;ビニルエステル類のモノマー;ビニルエーテル類のモノマー;ビニルケトン類のモノマー;N−ビニル化合物のモノマー:その他のビニルモノマー。 The toner of the second aspect preferably has toner particles having a resin mainly composed of a vinyl resin, obtained by a direct polymerization method or an emulsion polymerization method. The vinyl resin that is the main component of the toner particles is produced by polymerization of a vinyl monomer. The following are mentioned as a vinyl-type monomer. Styrenic monomers, acrylic monomers; methacrylic monomers; monomers of ethylenically unsaturated monoolefins; monomers of vinyl esters; monomers of vinyl ethers; monomers of vinyl ketones; monomers of N-vinyl compounds: other vinyl monomers.
スチレン系モノマーとしては、以下のものが挙げられる。スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン。アクリル系モノマーとしては、以下のものが挙げられる。アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、
アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類やアクリル酸及びアクリル酸アミド類。メタクリル系モノマーとしては、以下のものが挙げられる。メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルの如きメタクリル酸エステル類やメタクリル酸及びメタクリル酸アミド類。エチレン不飽和モノオレフィレン類のモノマーとしては、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンが挙げられる。ビニルエステル類のモノマーとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルが挙げられる。ビニルエーテル類のモノマーとしては、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルが挙げられる。ビニルケトン類のモノマーとしては、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンが挙げられる。N−ビニル化合物のモノマーとしては、N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンが挙げられる。その他のビニルモノマーとしては、ビニルナフタリン類、アクリロニトリル、メタクリロニトル、アクリルアミドの如きアクリル酸誘導体又はメタクリル酸誘導体が挙げられる。なお、これらのビニル系モノマーは単独で又は2つ以上を用いることができる。
The following are mentioned as a styrene-type monomer. Styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, p-phenylstyrene, p-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethyl Styrene, pn-butyl styrene, p-tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene . The following are mentioned as an acryl-type monomer. Methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, propyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, dimethylaminoethyl acrylate,
Acrylic esters such as phenyl acrylate, acrylic acid and acrylic amides. Examples of methacrylic monomers include the following. Ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, methacryl Methacrylic acid esters such as diethylaminoethyl acid and methacrylic acid and methacrylic acid amides. Examples of the monomer of the ethylenically unsaturated monoolefins include ethylene, propylene, butylene, and isobutylene. Examples of vinyl ester monomers include vinyl acetate, vinyl propionate, and vinyl benzoate. Examples of vinyl ether monomers include vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, and vinyl isobutyl ether. Examples of the vinyl ketone monomers include vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, and methyl isopropenyl ketone. Examples of the monomer of the N-vinyl compound include N-vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N-vinyl indole, and N-vinyl pyrrolidone. Other vinyl monomers include acrylic acid derivatives or methacrylic acid derivatives such as vinyl naphthalenes, acrylonitrile, methacrylonitrile and acrylamide. These vinyl monomers can be used alone or in combination of two or more.
ビニル系樹脂を製造する際に用いられる重合開始剤としては、以下のものが挙げられる。2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリルの如きアゾ系又はジアゾ系重合開始剤;ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキシド、t−ブチルヒドロペルオキシド、ジ−t−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、2,2−ビス(4,4−t−ブチルペルオキシシクロヘキシル)プロパン、トリス−(t−ブチルペルオキシ)トリアジンの如き過酸化物系開始剤や過酸化物を側鎖に有する開始剤;過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムの如き過硫酸塩;過酸化水素。 The following are mentioned as a polymerization initiator used when manufacturing a vinyl-type resin. 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2′-azobis Azo or diazo polymerization initiators such as -4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobisisobutyronitrile; benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, Di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, lauroyl peroxide, 2,2-bis (4,4-t-butylperoxycyclohexyl) propane, tris- (t-butylperoxy) triazine Peroxidation Initiator having a system initiator or a peroxide in the side chain; potassium persulfate, such as ammonium persulfate persulfate; hydrogen peroxide.
ラジカル重合性の三官能以上の重合開始剤としては以下のものが挙げられる。トリス(t−ブチルパーオキシ)トリアジン、ビニルトリス(t−ブチルパーオキシ)シラン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−アミルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−オクチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)ブタンの如きラジカル重合性多官能重合開始剤。 Examples of the radical polymerizable trifunctional or higher polymerization initiator include the following. Tris (t-butylperoxy) triazine, vinyltris (t-butylperoxy) silane, 2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane, 2,2-bis (4,4 -Di-t-amylperoxycyclohexyl) propane, 2,2-bis (4,4-di-t-octylperoxycyclohexyl) propane, 2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxy) Radical polymerizable polyfunctional polymerization initiators such as (cyclohexyl) butane.
なお、本発明に用いられるトナーとしては、第一の態様のトナーであることが好ましい。その際に使用されるポリエステルユニットを有する樹脂としては、上記した樹脂を2種類以上使用しても良い。 The toner used in the present invention is preferably the toner of the first aspect. As the resin having a polyester unit used at that time, two or more kinds of the above-described resins may be used.
本発明に用いられるトナーの着色剤としては以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントブルー2、3、15、15:1、15:2、15:3、16、17;C.I.アシッドブルー6;C.I.アシッドブルー45又はフタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を1〜5個置換した銅フタロシアニン顔料。これらの顔料を単独で使用しても併用しても良い。好ましく使用される着色剤としては、C.I.ピグメントブルー15:3である。
Examples of the colorant for the toner used in the present invention include the following. C. I. Pigment Blue 2, 3, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 16, 17; I. Acid Blue 6; I. A copper phthalocyanine pigment having 1 to 5 phthalimidomethyl groups substituted on
着色剤の製造方法として、銅フタロシアニン(CuPc)を一例に示すと、フタロニト
リル或いは1,3−ジイミノイソインドリンを、1−クロロナフタレンやキノリンのような高沸点有機溶媒中で、塩化銅の存在下に反応させて製造される。その製造方法は特に制限されない。CuPcは、合成法や顔料化法の違いにより、クロロCuPc、ヒドロキシCuPc、及びCuPcダイマー等の構造をとり、それらの単独或いは混合物として用いるのが普通である。本発明には、最も諸堅牢性に優れるCuPcダイマーの使用が好ましいが、これに限定されるものではない。
As an example of a method for producing a colorant, copper phthalocyanine (CuPc) is shown as an example. In a high-boiling organic solvent such as 1-chloronaphthalene or quinoline, phthalonitrile or 1,3-diiminoisoindoline is used. It is produced by reacting in the presence. The manufacturing method is not particularly limited. CuPc has a structure such as chloro CuPc, hydroxy CuPc, and CuPc dimer depending on the synthesis method and pigmentation method, and is usually used alone or as a mixture thereof. In the present invention, it is preferable to use a CuPc dimer that is most excellent in various fastness properties, but is not limited thereto.
生成した着色剤は、粒子が粗大で色相も悪い。そのため、通常は結晶性を整えたり、結晶粒子の形状や粒子径を所望の範囲に整えたりする顔料の精製工程を行う。その方法としては、化学的や物理的な方法等の従来公知の方法に準じて行なうことができる。化学的な方法の一例としては、CuPcを濃硫酸やポリリン酸中に溶解し、該溶液を水中に注入してCuPcの固溶体を微粒子状に析出させる方法がある。また物理的な方法としては、CuPcを磨砕処理して固溶体の微粒子とする方法によって得られる。磨砕法には、ソルトミリング法やソルベントソルトミリング法があり、磨砕助剤として無水芒硝、塩化ナトリウム、硫酸アルミニウム等の無機塩が使用される。精製工程後に、さらに水洗とろ過を行うことで微粒子顔料が得られる。以上の工程を経ることで、良好な色相や透明性等を有し、さらに耐光性、耐熱性、耐溶剤性、耐薬品性、耐水性等の諸堅牢性に優れた着色剤が得られる。 The produced colorant has coarse particles and poor hue. For this reason, a pigment refining step is usually performed for adjusting crystallinity and adjusting the shape and particle diameter of crystal particles to a desired range. The method can be carried out according to a conventionally known method such as a chemical or physical method. As an example of a chemical method, there is a method in which CuPc is dissolved in concentrated sulfuric acid or polyphosphoric acid, and the solution is poured into water to precipitate a solid solution of CuPc into fine particles. As a physical method, CuPc is ground to obtain solid solution fine particles. The grinding method includes a salt milling method and a solvent salt milling method, and an inorganic salt such as anhydrous sodium sulfate, sodium chloride, and aluminum sulfate is used as a grinding aid. After the purification step, fine pigment is obtained by further washing and filtering. By passing through the above steps, a colorant having good hue, transparency and the like, and excellent in various fastnesses such as light resistance, heat resistance, solvent resistance, chemical resistance and water resistance can be obtained.
さらに、上記と同様な目的で、複合顔料の調製後又は該顔料の分散時に、ロジン、脂肪族アミン、CuPcの誘導体、高分子分散剤等の従来公知の顔料処理剤や分散剤或いは界面活性剤等を用いて顔料を処理してもよい。 Furthermore, for the same purpose as described above, after preparation of the composite pigment or at the time of dispersion of the pigment, conventionally known pigment treatment agents, dispersants or surfactants such as rosin, aliphatic amines, CuPc derivatives, polymer dispersants, etc. Etc. may be used to treat the pigment.
本発明に用いられるトナーの着色剤の含有量は、トナー粒子中の結着樹脂100質量部に対して5.0質量部以上、25.0質量部以下であることが好ましい。より好ましくは、5.5質量部以上、20.0質量部以下である。着色剤の含有量が5.0質量部未満の場合、トナー消費量の低減ができず、転写・定着時にチリが発生したり、画像上のライン画像、文字画像のラインの中央部が転写されずにエッジ部のみが転写される「転写中抜け」が発生することがある。また、着色剤の含有量が25.0質量部を超える場合、充分な着色力は得られるが、明度が低下し、画像が暗く、鮮やかさが低下しやすい。また、トナー表面へ露出した着色剤の量が多くなることで、トナーの帯電性へ悪影響を与え、弱摩擦帯電トナーが生じ、画像白地部でカブリが発生したり、トナー飛散により装置内を汚染したりすることがある。 The content of the colorant in the toner used in the present invention is preferably 5.0 parts by mass or more and 25.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin in the toner particles. More preferably, it is 5.5 parts by mass or more and 20.0 parts by mass or less. If the content of the colorant is less than 5.0 parts by mass, the toner consumption cannot be reduced, and dust is generated at the time of transfer and fixing, or the central part of the line image and the character image line is transferred. In some cases, “transfer skipping” occurs in which only the edge portion is transferred. Moreover, when content of a coloring agent exceeds 25.0 mass parts, although sufficient coloring power is obtained, the brightness falls, an image is dark and vividness tends to fall. Also, the increased amount of colorant exposed to the toner surface adversely affects the chargeability of the toner, resulting in weakly charged toner, fogging on the white background of the image, and contamination of the device due to toner scattering. Sometimes.
また、本発明に用いられるトナーの着色剤の含有量をX質量部、アルミニウムフタロシアニンの含有量をY質量部とすると、下記式(2)を満足することが好ましい。
1.0≦(Y/X)×100≦50.0・・・・・・(2)
((Y/X)×100)が1.0未満である場合、着色剤の分散性が悪化し、トナー表面に多くの着色剤が露出するため、トナーが凝集しやすくなる。その結果画像不良が発生しやすくなる。((Y/X)×100)が50.0を超える場合、色相が大きく変化し、画像の透明性も悪化しやすくなる。より好ましくは、2.0≦(Y/X)×100≦30.0である。
Further, when the content of the colorant of the toner used in the present invention is X parts by mass and the content of aluminum phthalocyanine is Y parts by mass, it is preferable that the following formula (2) is satisfied.
1.0 ≦ (Y / X) × 100 ≦ 50.0 (2)
When ((Y / X) × 100) is less than 1.0, the dispersibility of the colorant deteriorates and a large amount of colorant is exposed on the toner surface, so that the toner is likely to aggregate. As a result, image defects are likely to occur. When ((Y / X) × 100) exceeds 50.0, the hue changes greatly, and the transparency of the image tends to deteriorate. More preferably, 2.0 ≦ (Y / X) × 100 ≦ 30.0.
本発明の第一の態様のトナー及び第二の態様のトナーを用いる二成分系現像剤は、いずれもオイルレス定着を採用する電子写真プロセスに用いられることが好ましい。そのため、本発明の二成分系現像剤に用いられるトナー(第一の態様のトナー及び第二の態様のトナー)は離型剤を含有することが好ましい。 Both of the two-component developer using the toner of the first aspect and the toner of the second aspect of the present invention are preferably used in an electrophotographic process employing oilless fixing. Therefore, the toner (the toner of the first aspect and the toner of the second aspect) used for the two-component developer of the present invention preferably contains a release agent.
離型剤としては、以下のものが挙げられる。低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワッ
クス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物、またはそれらのブロック共重合物;カルナバワックス、モンタン酸エステルワックス、ベヘン酸ベヘニルの如き脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワックスの如き脂肪酸エステル類を一部又は全部を脱酸化したもの。好適な離型剤としては、炭化水素系ワックス及びパラフィンワックスが挙げられる。
本発明の二成分系現像剤に用いられるトナーは、示差走査熱量分析測定(DSC)におけるトナーの吸熱曲線における温度30℃以上、200℃以下の範囲に一又は二以上の吸熱ピークがあり、上記吸熱ピーク中の最大吸熱ピークの温度が50℃以上、110℃以下であることが望ましい。低温定着性と耐久性が良好なトナーとなりうるからである。
示差走査熱量分析測定(DSC)装置の例には、パーキンエルマー社製DSC−7、TAインストルメント社製DSC2920、TAインストルメント社製Q1000などが挙げられる。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。測定サンプルにはアルミニウム製のパンを用い、対照用に空パンをセットし、付属の取扱説明書に沿って測定する。
Examples of the release agent include the following. Low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyolefin copolymer, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax, aliphatic hydrocarbon wax such as Fischer-Tropsch wax; oxide of aliphatic hydrocarbon wax such as oxidized polyethylene wax, Or block copolymers thereof; waxes based on fatty acid esters such as carnauba wax, montanic acid ester wax, and behenyl behenate; partially or fully deoxidized fatty acid esters such as deoxidized carnauba wax . Suitable release agents include hydrocarbon waxes and paraffin waxes.
The toner used in the two-component developer of the present invention has one or more endothermic peaks in the temperature range of 30 ° C. or higher and 200 ° C. or lower in the endothermic curve of the toner in differential scanning calorimetry (DSC). The maximum endothermic peak temperature in the endothermic peak is desirably 50 ° C. or higher and 110 ° C. or lower. This is because the toner can have good low-temperature fixability and durability.
Examples of the differential scanning calorimetry (DSC) apparatus include DSC-7 manufactured by PerkinElmer, DSC2920 manufactured by TA Instruments, and Q1000 manufactured by TA Instruments. The temperature correction of the device detection unit uses the melting points of indium and zinc, and the correction of heat uses the heat of fusion of indium. Use an aluminum pan as the measurement sample, set an empty pan for control, and measure according to the attached instruction manual.
本発明に用いられるトナーの離型剤の含有量は、トナー粒子中の結着樹脂100質量部に対して1質量部以上、15質量部以下であることが好ましく、3質量部以上、10質量部以下であることがより好ましい。離型剤の含有量が1質量部以上、15質量部以下であると、良好な転写性がオイルレス定着時に離型性を発揮できる。 The content of the release agent for the toner used in the present invention is preferably 1 part by mass or more and 15 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the binder resin in the toner particles. It is more preferable that the amount is not more than parts. When the content of the release agent is 1 part by mass or more and 15 parts by mass or less, good transferability can be exhibited during oilless fixing.
本発明に用いられるトナーは、荷電制御剤を含有していてもよい。荷電制御剤としては、有機金属錯体、金属塩、及びキレート化合物が挙げられる。有機金属錯体としては、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、ヒドロキシカルボン酸金属錯体、ポリカルボン酸金属錯体、ポリオール金属錯体が挙げられる。その他には、カルボン酸の金属塩、カルボン酸無水物、エステル類の如きカルボン酸誘導体や芳香族系化合物の縮合体も挙げられる。また、ビスフェノール類、カリックスアレーンの如きフェノール誘導体も荷電制御剤として用いることができる。本発明におけるトナーに含まれる荷電制御剤は、トナーの帯電立ち上がり及び顔料の分散性を良好にする点から、芳香族カルボン酸のアルミニウム化合物であることが好ましい。 The toner used in the present invention may contain a charge control agent. Examples of the charge control agent include organometallic complexes, metal salts, and chelate compounds. Examples of the organometallic complex include a monoazo metal complex, an acetylacetone metal complex, a hydroxycarboxylic acid metal complex, a polycarboxylic acid metal complex, and a polyol metal complex. Other examples include carboxylic acid derivatives such as metal salts of carboxylic acids, carboxylic acid anhydrides, and esters, and condensates of aromatic compounds. Also, phenol derivatives such as bisphenols and calixarenes can be used as the charge control agent. The charge control agent contained in the toner in the present invention is preferably an aluminum compound of an aromatic carboxylic acid from the viewpoint of improving the charge rising of the toner and the dispersibility of the pigment.
本発明に用いられるトナーの荷電制御剤の含有量は、トナー粒子中の結着樹脂100質量部に対して0.1質量部以上、10.0質量部以下であることが好ましく、0.2質量部以上、5.0質量部以下であることがより好ましい。トナーが、トナー粒子中の結着樹脂100質量部に対して0.1質量部以上、10.0質量部以下荷電制御剤を有することで、高温高湿から低温低湿までの広範な環境においてトナーの帯電量の変化を小さくすることができる。 The content of the charge control agent in the toner used in the present invention is preferably 0.1 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin in the toner particles. More preferably, it is at least 5.0 parts by mass. The toner has a charge control agent of 0.1 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin in the toner particles, so that the toner can be used in a wide range of environments from high temperature and high humidity to low temperature and low humidity. The change in the charge amount can be reduced.
本発明に用いられるトナーは、微粒子である外添剤を外添されていてもよい。微粒子が外添されることにより、流動性や転写性が向上しうる。トナー粒子表面に外添される外添剤は、酸化チタン、酸化アルミナ、およびシリカ微粒子のいずれかの無機微粒子を含むことが好ましい。上記外添剤に含まれる無機微粒子の表面は、疎水化処理をされていることが好ましい。疎水化処理は、各種チタンカップリング剤、シランカップリング剤の如きカップリング剤;脂肪酸及びその金属塩;シリコーンオイル;またはそれらの組み合わせ;等の疎水化処理剤によってなされることが好ましい。 The toner used in the present invention may be externally added with external additives which are fine particles. When the fine particles are externally added, fluidity and transferability can be improved. The external additive externally added to the toner particle surface preferably contains inorganic fine particles of titanium oxide, alumina oxide, and silica fine particles. The surface of the inorganic fine particles contained in the external additive is preferably subjected to a hydrophobic treatment. The hydrophobizing treatment is preferably carried out by a hydrophobizing agent such as various titanium coupling agents and coupling agents such as silane coupling agents; fatty acids and metal salts thereof; silicone oils; or combinations thereof.
外添剤に含まれる無機微粒子の疎水化処理を行うためのチタンカップリング剤としては、以下のものが挙げられる。テトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス(ジオクチルパイロフォスフェート)オキシアセテートチタネート。 Examples of the titanium coupling agent for hydrophobizing the inorganic fine particles contained in the external additive include the following. Tetrabutyl titanate, tetraoctyl titanate, isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tridecylbenzenesulfonyl titanate, bis (dioctyl pyrophosphate) oxyacetate titanate.
また、シランカップリング剤としては、以下のものが挙げられる。γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトエリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、o−メチルフェニルトリメトキシシラン、p−メチルフェニルトリメトキシシラン。 Moreover, the following are mentioned as a silane coupling agent. γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) γ -Aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, hexamethyldisilazane, methyltrimethoxysilane, butyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, phenyl Trimethoxysilane, o-methylphenyltrimethoxysilane, p-methylphenyltrimethoxysilane.
無機微粒子の疎水化処理を行うための脂肪酸としては、以下のものが挙げられる。ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ドデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ペンタデシル酸、ステアリン酸、ヘプタデシル酸、アラキン酸、モンタン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン酸の如き長鎖脂肪酸が挙げられる。それらの脂肪酸金属塩の金属としては亜鉛、鉄、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、ナトリウム、リチウム。 Examples of the fatty acid for hydrophobizing the inorganic fine particles include the following. Examples include long-chain fatty acids such as undecyl acid, lauric acid, tridecyl acid, dodecyl acid, myristic acid, palmitic acid, pentadecyl acid, stearic acid, heptadecylic acid, arachidic acid, montanic acid, oleic acid, linoleic acid, and arachidonic acid. Zinc, iron, magnesium, aluminum, calcium, sodium, lithium are the metals of these fatty acid metal salts.
疎水化処理を行うためのシリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイルが挙げられる。 Examples of the silicone oil for performing the hydrophobizing treatment include dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, and amino-modified silicone oil.
本発明に用いられるトナーの外添剤の含有量は、トナー粒子に対して0.1質量部以上、5.0質量部以下であることが好ましく、0.5質量部以上、4.0質量部以下であることがより好ましい。また外添剤は、複数種の微粒子の組み合わせでもよい。 The content of the external additive of the toner used in the present invention is preferably 0.1 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less, and 0.5 parts by mass or more and 4.0 parts by mass with respect to the toner particles. It is more preferable that the amount is not more than parts. The external additive may be a combination of a plurality of types of fine particles.
本発明に用いられる磁性キャリアとしては、特に限定されないが、表面が酸化された又は酸化されていない鉄、リチウム、カルシウム、マグネシウム、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、クロム、希土類の如き金属粒子、それらの合金粒子、酸化物粒子及びフェライト等が挙げられる。また、上記磁性キャリアとしては、多孔質磁性体(多孔質フェライトを含む)に樹脂が含浸された、いわゆる樹脂含浸キャリアであっても良く、磁性体が樹脂中に分散されている磁性体含有樹脂キャリアであってもよい。本発明においては、上記磁性キャリアの中でも、樹脂中に磁性体を分散させた磁性体含有樹脂キャリアを用いるのが好ましい。 The magnetic carrier used in the present invention is not particularly limited, but metal particles such as iron, lithium, calcium, magnesium, nickel, copper, zinc, cobalt, manganese, chromium and rare earths whose surface is oxidized or not oxidized. , Their alloy particles, oxide particles and ferrite. The magnetic carrier may be a so-called resin-impregnated carrier in which a porous magnetic material (including porous ferrite) is impregnated with a resin, and the magnetic material-containing resin in which the magnetic material is dispersed in the resin. It may be a carrier. In the present invention, among the above magnetic carriers, it is preferable to use a magnetic substance-containing resin carrier in which a magnetic substance is dispersed in a resin.
上記磁性体含有樹脂キャリアを製造する方法としては、樹脂を構成するモノマーを磁性体存在下で重合して得る方法が挙げられる。上記方法において、重合に用いられるモノマーとしては、ビニル系モノマーの他に、エポキシ樹脂を形成するためのビスフェノール類とエピクロロヒドリン;フェノール樹脂を形成するためのフェノール類とアルデヒド類;尿素樹脂を形成するための尿素とアルデヒド類、メラミン樹脂を形成するためのメラミンとアルデヒド類が挙げられる。 Examples of the method for producing the magnetic substance-containing resin carrier include a method obtained by polymerizing a monomer constituting the resin in the presence of the magnetic substance. In the above method, the monomers used for the polymerization include vinyl monomers, bisphenols and epichlorohydrin for forming epoxy resins; phenols and aldehydes for forming phenol resins; urea resins. Examples include urea and aldehydes for forming, and melamine and aldehydes for forming melamine resin.
上記磁性体含有樹脂キャリアを製造する他の方法としては、ビニル系又は非ビニル系の熱可塑性樹脂、磁性体、その他の添加剤を混合機により十分に混合してから加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き混練機を用いて溶融・混練して、これを冷却後、粉砕・分級を行って磁性体含有樹脂キャリアコアを得る方法が挙げられる。この際、得られた磁性体含有樹脂キャリアコアを熱あるいは機械的に球形化して磁性体含有樹脂キャリアとして用いることが好ましい。 As another method for producing the above magnetic substance-containing resin carrier, a vinyl-type or non-vinyl-type thermoplastic resin, a magnetic substance, and other additives are sufficiently mixed by a mixer, and then a heating roll, a kneader, and an extruder. A method of obtaining a magnetic substance-containing resin carrier core by melting and kneading using a kneader such as the above, cooling, and then pulverizing and classifying can be mentioned. At this time, it is preferable that the obtained magnetic substance-containing resin carrier core is thermally or mechanically spheroidized and used as a magnetic substance-containing resin carrier.
磁性体含有樹脂キャリアに用いる磁性体の含有量は、上記磁性体含有樹脂キャリアに対して70質量%以上、95質量%以下(より好ましくは、80質量%以上、92質量%以下)であることが、磁性キャリアの真比重を小さくし、機械的強度を十分に確保する上で好ましい。さらに、磁性キャリアの磁気特性を調整するために、磁性体含有樹脂キャリア
に含有させる磁性体の一部を非磁性無機化合物に置き換えて配合してもよい。磁性体の一部を非磁性無機化合物に置き換えて配合した場合、磁性体及び非磁性無機化合物の総量に対して、磁性体は30質量%以上、99質量%以上含まれていることが、磁性体含有樹脂キャリアの磁化の強さを調整してキャリア付着を防止し、さらに、磁性体含有樹脂キャリアの比抵抗値を調整する上で好ましい。
The content of the magnetic substance used for the magnetic substance-containing resin carrier is 70% by mass or more and 95% by mass or less (more preferably 80% by mass or more and 92% by mass or less) with respect to the magnetic substance-containing resin carrier. However, it is preferable for reducing the true specific gravity of the magnetic carrier and ensuring sufficient mechanical strength. Furthermore, in order to adjust the magnetic properties of the magnetic carrier, a part of the magnetic substance contained in the magnetic substance-containing resin carrier may be replaced with a nonmagnetic inorganic compound. When a part of the magnetic material is replaced with a nonmagnetic inorganic compound, the magnetic material is contained in an amount of 30% by mass or more and 99% by mass or more based on the total amount of the magnetic material and the nonmagnetic inorganic compound. It is preferable for adjusting the strength of magnetization of the body-containing resin carrier to prevent carrier adhesion, and further for adjusting the specific resistance value of the magnetic body-containing resin carrier.
上記磁性体含有樹脂キャリアは、磁性体がマグネタイト微粒子であるか、又は、鉄元素を少なくとも含む磁性フェライト微粒子であることが好ましく、また、非磁性無機化合物がヘマタイト(α−Fe2O3)の微粒子であることが、キャリア中での分散性を均一にし、キャリアの磁気特性、真比重を調整する上で、より好ましい。 In the magnetic substance-containing resin carrier, the magnetic substance is preferably magnetite fine particles or magnetic ferrite fine particles containing at least an iron element, and the nonmagnetic inorganic compound is hematite (α-Fe 2 O 3 ). Fine particles are more preferable in terms of making the dispersibility in the carrier uniform and adjusting the magnetic properties and true specific gravity of the carrier.
磁性体は個数平均粒径が0.02μm以上、2.00μm以下であることが、磁性キャリアの粒子表面の状態を均一にする点で好ましい。非磁性無機化合物は、個数平均粒径が0.05μm以上、5.00μm以下であることが好ましく、非磁性無機化合物の粒径が磁性体の粒径よりも大きい方が、磁性キャリアコア粒子の表面抵抗値をより高める上で好ましい。 The number average particle diameter of the magnetic material is preferably 0.02 μm or more and 2.00 μm or less from the viewpoint of making the state of the particle surface of the magnetic carrier uniform. The nonmagnetic inorganic compound preferably has a number average particle size of 0.05 μm or more and 5.00 μm or less, and the nonmagnetic inorganic compound has a larger particle size than the magnetic material. It is preferable for increasing the surface resistance value.
また、磁性体含有樹脂キャリアは、コート材によって表面がコートされていることが帯電付与性や離型性の点から好ましい。コート材を形成する樹脂としては、絶縁性の樹脂を用いることが好ましい。上記絶縁性樹脂は、熱可塑性の樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよい。 The surface of the magnetic substance-containing resin carrier is preferably coated with a coating material from the viewpoint of charge imparting properties and releasability. As a resin for forming the coating material, an insulating resin is preferably used. The insulating resin may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
上記コート材を形成する樹脂としては、具体的には、熱可塑性の樹脂としては、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートやスチレン−アクリル酸共重合体の如きアクリル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリフッ化ビニリデン樹脂、フルオロカーボン樹脂、パーフルオロカーボン樹脂、溶剤可溶性パーフルオロカーボン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリドン、石油樹脂、セルロース、酢酸セルロース、硝酸セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースの如きセルロース誘導体、ノボラック樹脂、低分子量ポリエチレン、飽和アルキルポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリーレートといった芳香族ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂が挙げられる。
熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、変性フェノール樹脂、マレイン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、或いは、無水マレイン酸とテレフタル酸と多価アルコールとの重縮合によって得られる不飽和ポリエステル、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素−メラミン樹脂、キシレン樹脂、トルエン樹脂、グアナミン樹脂、メラミン−グアナミン樹脂、アセトグアナミン樹脂、グリプタール樹脂、フラン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリウレタン樹脂。これらの樹脂は、単独でも使用できるが、夫々を混合して使用してもよい。又、熱可塑性樹脂に硬化剤等を混合し硬化させて使用することもできる。特に好ましい使用の形態は、小粒径でかつ離型剤を含有するトナーに対しては、より離型性の高い樹脂を用いることである。
Specific examples of the resin for forming the coating material include thermoplastic resins such as polystyrene, polymethyl methacrylate and acrylic resins such as styrene-acrylic acid copolymer, styrene-butadiene copolymer, and ethylene-acetic acid. Vinyl copolymer, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyvinylidene fluoride resin, fluorocarbon resin, perfluorocarbon resin, solvent-soluble perfluorocarbon resin, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, polyvinylpyrrolidone, petroleum resin, cellulose, cellulose acetate, cellulose nitrate , Cellulose derivatives such as methylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, novolak resin, low molecular weight polyethylene, saturated alkyl polyester Le resin, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyarylates such aromatic polyester resins, polyamide resins, polyacetal resins, polycarbonate resins, polyethersulfone resins, polysulfone resins, polyphenylene sulfide resins, polyether ketone resins.
Examples of thermosetting resins include phenolic resins, modified phenolic resins, maleic resins, alkyd resins, epoxy resins, acrylic resins, or unsaturated polyesters obtained by polycondensation of maleic anhydride, terephthalic acid, and polyhydric alcohols. , Urea resin, melamine resin, urea-melamine resin, xylene resin, toluene resin, guanamine resin, melamine-guanamine resin, acetoguanamine resin, gliptal resin, furan resin, silicone resin, polyimide, polyamideimide resin, polyetherimide resin, Polyurethane resin. These resins can be used alone or in combination. In addition, a curing agent or the like can be mixed with a thermoplastic resin and cured for use. A particularly preferred mode of use is to use a resin having a higher release property for a toner having a small particle diameter and containing a release agent.
さらに、上記コート材は、導電性を有する粒子や荷電制御性を有する粒子を含有していることが好ましい。このようなコート材としては、例えば、上記コート材を形成する樹脂、又はこの樹脂を形成するモノマーに導電性を有する粒子や荷電制御性を有する粒子を含有して、上記樹脂又はモノマーを適当な方法により磁性体含有樹脂キャリアにコートすることが好ましい。これらの粒子は、小粒径で、かつ低温定着性を有するようなトナーに対
し、ソフトで素早く帯電を付与するという点で重要である。
Further, the coating material preferably contains conductive particles or charge controllable particles. As such a coating material, for example, a resin that forms the coating material or a monomer that forms the resin contains conductive particles or charge controllable particles, and the resin or monomer is appropriately used. It is preferable to coat the magnetic substance-containing resin carrier by a method. These particles are important in terms of soft and quick charging to a toner having a small particle size and low temperature fixability.
上記導電性を有する粒子としては、比抵抗が1×108Ωcm以下のものが好ましく、さらには、比抵抗が1×106Ωcm以下のものがより好ましい。導電性を有する粒子は、具体的には、カーボンブラック、マグネタイト、グラファイト、酸化亜鉛、及び酸化錫から選ばれる少なくとも一種以上の粒子を含有する粒子が好ましい。特に導電性を有する粒子としては、良好な導電性を有するカーボンブラックが、トナーへの帯電付与性(帯電量の立ち上がり)を良好にする上で好ましい。 The particles having conductivity are preferably those having a specific resistance of 1 × 10 8 Ωcm or less, and more preferably those having a specific resistance of 1 × 10 6 Ωcm or less. Specifically, the conductive particles are preferably particles containing at least one kind of particles selected from carbon black, magnetite, graphite, zinc oxide, and tin oxide. In particular, as the particles having conductivity, carbon black having good conductivity is preferable in terms of improving the charge imparting property (rise of charge amount) to the toner.
上記導電性を有する粒子は、個数平均粒径が1μm以下であることが、キャリアからの粒子脱落を防止し、また均一な導電サイトとして働く上で好ましい。 It is preferable that the conductive particles have a number average particle size of 1 μm or less in order to prevent the particles from falling off from the carrier and to function as a uniform conductive site.
上記荷電制御性を有する粒子としては、有機金属錯体の粒子、有機金属塩の粒子、キレート化合物の粒子、モノアゾ金属錯体の粒子、アセチルアセトン金属錯体の粒子、ヒドロキシカルボン酸金属錯体の粒子、ポリカルボン酸金属錯体の粒子、ポリオール金属錯体の粒子が挙げられる。上記粒子としては、トナー粒子中に分散させる荷電制御剤でもいいが、官能基を有する樹脂粒子や官能基を有する処理剤で処理した無機の粒子を用いることが、トナーへの帯電付与性を良好にするためには好ましい。具体的には、上記荷電制御性を有する粒子は、ポリメチルメタクリレート樹脂の粒子、ポリスチレン樹脂の粒子、メラミン樹脂の粒子、フェノール樹脂の粒子、ナイロン樹脂の粒子、シリカの粒子、酸化チタンの粒子、及びアルミナの粒子から選ばれる少なくとも一種以上の粒子を含有する粒子であることが好ましい。また、上記粒子として無機の粒子を用いる場合には、各種のカップリング剤で処理して用いることが、荷電制御性や導電性を発現するために好ましい。 The particles having charge controllability include organometallic complex particles, organometallic salt particles, chelate compound particles, monoazo metal complex particles, acetylacetone metal complex particles, hydroxycarboxylic acid metal complex particles, and polycarboxylic acid. Examples include metal complex particles and polyol metal complex particles. The particles may be a charge control agent dispersed in the toner particles. However, it is preferable to use inorganic particles treated with resin particles having a functional group or a treatment agent having a functional group to improve the charge imparting property to the toner. It is preferable to make it. Specifically, the particles having charge controllability include polymethyl methacrylate resin particles, polystyrene resin particles, melamine resin particles, phenol resin particles, nylon resin particles, silica particles, titanium oxide particles, And particles containing at least one kind of particles selected from alumina particles. Moreover, when using inorganic particle | grains as said particle | grain, it is preferable to process and use various coupling agents, in order to express charge control property and electroconductivity.
上記荷電制御性を有する粒子は、個数平均粒径が0.01μm以上、1.50μm以下であることが、均一な帯電サイトとして働く上で好ましい。上記コート材を形成する樹脂の上記磁性体含有樹脂キャリアへのコート量は、磁性体含有樹脂キャリアコア100質量部に対し、0.1質量部以上、5.0質量部以下であることが、トナーへの帯電付与性、及び磁性キャリアの耐久性を高める上で好ましい。 The particles having charge controllability preferably have a number average particle diameter of 0.01 μm or more and 1.50 μm or less in order to work as a uniform charging site. The coating amount of the resin forming the coating material on the magnetic substance-containing resin carrier is 0.1 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the magnetic substance-containing resin carrier core. It is preferable for enhancing the charge imparting property to the toner and the durability of the magnetic carrier.
また上記コート材への上記導電性を有する粒子や荷電制御性を有する粒子の配合量は、上記コート材を形成する樹脂100質量部に対し、総量で0.1質量部以上、30.0質量部以下であることが好ましい。上記導電性を有する粒子や荷電制御性を有する粒子を、30.0質量部を越えて上記コート材へ添加すると、コート材を形成する樹脂へそれら粒子が分散しづらくなり、磁性体含有樹脂キャリアから上記粒子が脱離する傾向にある。特にカーボンブラックを添加した場合では、耐久するにしたがい、カーボンブラックによるトナーの汚染や部材の汚染を引き起こす傾向にある。上記導電性を有する粒子や荷電制御性を有する粒子が、0.1質量部より少ない場合は、所望の帯電量が得られなかったりする場合がある。 The blending amount of the conductive particles and charge controllable particles in the coating material is 0.1 parts by mass or more and 30.0 masses in total with respect to 100 parts by mass of the resin forming the coating material. Part or less. When the conductive particles and the charge controllable particles are added to the coating material in an amount exceeding 30.0 parts by mass, the particles are difficult to disperse in the resin forming the coating material, and the magnetic substance-containing resin carrier Therefore, the particles tend to be detached. In particular, when carbon black is added, the toner tends to cause contamination of the toner and components due to carbon black as it is durable. If the amount of the conductive particles or the charge controllable particles is less than 0.1 parts by mass, a desired charge amount may not be obtained.
上記磁性キャリアは、体積基準の50%粒径(D50)が15μm以上、70μm以下(より好ましくは、25μm以上、50μm以下)であることがトナーの重量平均粒径との関係で好ましい。上記磁性キャリアの体積基準の50%粒径(D50)を上記範囲に調製する方法としては、例えば、篩を用いることによる分級によって行うことが可能である。特に、精度良く分級を行うために、適当な目開きの篩を用いて複数回くり返してふるうことが好ましい。また、メッシュの開口の形状をメッキ等によって制御したものを使うことも有効な手段である。上記磁性キャリアの体積基準の50%粒径(D50)が15μm未満の場合には、現像剤の現像担持体上での磁気力による穂立ちが不均一で、ベタ画像の均質性がなくなる傾向にある。さらに現像剤の流動性が悪化し、帯電の立ち上がりが悪化する傾向にある。一方、上記磁性キャリアの体積基準の50%粒径(D50)が70μm
を超える場合には、磁性による現像剤立ちが高く、この穂による現像剤の掃きむらが生じるため画質が悪化する傾向にある。
The magnetic carrier preferably has a volume-based 50% particle size (D50) of 15 μm or more and 70 μm or less (more preferably 25 μm or more and 50 μm or less) in relation to the weight average particle size of the toner. As a method for preparing the volume-based 50% particle size (D50) of the magnetic carrier in the above range, for example, classification can be performed by using a sieve. In particular, in order to classify with high accuracy, it is preferable to repeat a plurality of times using a sieve having an appropriate opening. It is also an effective means to use a mesh opening whose shape is controlled by plating or the like. When the volume-based 50% particle size (D50) of the magnetic carrier is less than 15 μm, the rising of the developer due to the magnetic force on the developing carrier is not uniform, and the uniformity of the solid image tends to be lost. is there. Further, the fluidity of the developer is deteriorated and the rising of the charge tends to be deteriorated. On the other hand, the volume-based 50% particle size (D50) of the magnetic carrier is 70 μm.
In the case where it exceeds 1, the developer standing due to magnetism is high, and the developer is unevenly swept by the ears, so the image quality tends to deteriorate.
なお、上記磁性キャリアの真比重は2.5g/cm3以上4.2g/cm3以下であることが好ましい。磁性キャリアの真比重が2.5g/cm3
より小さい場合は、現像器中で上記磁性キャリアによるトナーへの摩擦帯電が十分行われにくくなり、カブリ等の画像不良が発生する場合がある。また磁性キャリアの真比重が4.2g/cm3を超える場合は、現像器中で上記キャリアとトナーに対するせん断力が高くなり、キャリアへのトナースペントが発生しやすくなり、耐久性が劣る傾向となる。
The true specific gravity of the magnetic carrier is preferably 2.5 g / cm 3 or more and 4.2 g / cm 3 or less. The true specific gravity of the magnetic carrier is 2.5 g / cm 3
If it is smaller, frictional charging of the toner with the magnetic carrier is not easily performed in the developing unit, and image defects such as fogging may occur. Further, when the true specific gravity of the magnetic carrier exceeds 4.2 g / cm 3 , the shearing force on the carrier and the toner is increased in the developing device, the toner spent on the carrier is easily generated, and the durability tends to be inferior. Become.
本発明において二成分系現像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナーの濃度を、2質量%以上、15質量%以下、好ましくは4質量%以上、13質量%以下にすると通常良好な結果が得られる。トナーの濃度が2質量%未満では画像濃度が低下しやすく、15質量%を超えるとカブリや機内飛散が発生しやすい。 When preparing a two-component developer in the present invention, the mixing ratio is usually such that the toner concentration in the developer is 2% by mass or more and 15% by mass or less, preferably 4% by mass or more and 13% by mass or less. Good results are obtained. If the toner concentration is less than 2% by mass, the image density tends to decrease, and if it exceeds 15% by mass, fogging and in-machine scattering tend to occur.
本発明において二成分系現像剤を調製する場合、トナー及び磁性キャリアを所定量秤量し、混合機にて混合する。混合装置としては、ダブルコン・ミキサー、V型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー等が挙げられる。この中でもV型ミキサーが磁性キャリアの分散性、トナーの帯電立ち上がりを考え
ると好ましい。
When preparing a two-component developer in the present invention, a predetermined amount of toner and magnetic carrier are weighed and mixed in a mixer. Examples of the mixing apparatus include a double-con mixer, a V-type mixer, a drum-type mixer, a super mixer, a Henschel mixer, and a Nauta mixer. Among these, the V-type mixer is preferable in consideration of the dispersibility of the magnetic carrier and the charge rising of the toner.
また、本発明の画像形成方法は、像担持体を帯電させる帯電工程、上記帯電工程で帯電された像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成工程、上記像担持体上に形成された静電潜像をトナーを用いて現像しトナー画像を形成する現像工程、上記像担持体上のトナー画像を中間転写体を介して又は介さずに転写材に転写する転写工程、上記トナー画像を転写材に定着する定着工程を含む画像形成方法であって、上記転写材に形成される単色ベタ画像部の上記シアントナーの載り量が0.10mg/cm2以上、0.35mg/cm2以下の範囲であることが好ましい。上記シアントナーのトナー載り量が、0.10mg/cm2未満では、トナー一粒子の着色力が上がっていても、トナー粒子数が不足し、記録紙の地合の影響を受け、濃度があがらない場合がある。また、0.35mg/cm2を超えると、トナー段差が目立つようになり、画像品質上問題となることがある。また、転写・定着時のチリが目立つようになることがある。 The image forming method of the present invention comprises a charging step for charging the image carrier, a latent image forming step for forming an electrostatic latent image on the image carrier charged in the charging step, and a formation on the image carrier. A developing step of developing the electrostatic latent image formed with toner to form a toner image, a transfer step of transferring the toner image on the image carrier to a transfer material with or without an intermediate transfer member, and the toner An image forming method including a fixing step of fixing an image on a transfer material, wherein the amount of the cyan toner applied to the single-color solid image portion formed on the transfer material is 0.10 mg / cm 2 or more and 0.35 mg / cm A range of 2 or less is preferred. When the amount of the cyan toner applied is less than 0.10 mg / cm 2 , the toner particle number is insufficient even if the coloring power of one toner particle is increased, and the density increases due to the influence of the formation of the recording paper. There may not be. On the other hand, if it exceeds 0.35 mg / cm 2 , the toner level difference becomes conspicuous, which may cause a problem in image quality. Also, dust during transfer / fixing may become noticeable.
また、本発明においては、上記二成分系現像剤を補給用現像剤として用いるオートリフレッシュ(ACR)現像方式にすることも可能である。ことも可能である。該補給用現像剤を現像器に補給しながら現像し、現像器内部で過剰になった磁性キャリアを現像器から排出することで、現像器内の二成分系現像剤の性能を維持しやすい。つまり、新しい磁性キャリアと入れることが可能となり、現像剤の長寿命化を達成することができる。このように、本発明の二成分現像剤を補給用現像剤として使用する場合には、補給用現像剤は、上記磁性キャリア1質量部に対して上記トナーを2質量%以上、50質量%以下の配合割合で含有していることが好ましい。この範囲の配合割合を有する補給用現像剤を用いることにより、長期にわたり安定した現像剤の性能を維持しやすく、トナーの帯電性の変動が少なくドット再現性も良好であり、かぶりの少ない画像を得やすい。
なお、上記現像器に最初に充填される二成分系現像剤(以下、スタート用現像剤ともいう。)及び、上記補給用現像剤に用いる上記トナー及び磁性キャリアは、それぞれ同一であっても異なっていてもかまわない。
In the present invention, an auto-refresh (ACR) developing system that uses the two-component developer as a replenishment developer can be used. It is also possible. By developing while supplying the developer for replenishment to the developing device, and discharging the excess magnetic carrier inside the developing device from the developing device, it is easy to maintain the performance of the two-component developer in the developing device. That is, it becomes possible to insert a new magnetic carrier, and it is possible to achieve a long life of the developer. As described above, when the two-component developer of the present invention is used as a replenishment developer, the replenishment developer contains 2% by mass or more and 50% by mass or less of the toner with respect to 1 part by mass of the magnetic carrier. It is preferable to contain in the compounding ratio. By using a replenishment developer having a blending ratio in this range, it is easy to maintain a stable developer performance over a long period of time, there is little fluctuation in toner chargeability, dot reproducibility is good, and an image with little fog is obtained. Easy to get.
Note that the two-component developer (hereinafter also referred to as a “starting developer”) that is initially charged in the developing device and the toner and magnetic carrier used in the replenishing developer are the same or different. It does not matter.
以下に本発明に関わる測定方法について述べる。 The measurement method according to the present invention will be described below.
<トナーの単位濃度あたりの吸光度測定方法>
本発明におけるトナーの単位濃度あたりの吸光度は、次のように求めた。トナーのクロロホルム溶液をmg/mL濃度になるよう調整し、具体的には、0.1mg/mL程度のクロロホルム溶液として測定に供した。
その溶液を、紫外可視外分光光度測定用試料とした。 測定には、紫外可視外分光光度計
V−500V(日本分光株式会社製)を用いる。測定は付属の取り扱い説明書に沿って行い、光路長10mm幅となる石英セルを用い波長350nm以上、800nm以下の範囲で上記溶解液の吸光度を測定した。波長660nm以上、760nm以下における上記溶解液の吸光度が最大となる波長での吸光度(A)を読み取りクロロホルム溶解液のトナー濃度(C)で除することで、単位濃度あたりの吸光度A/Cを算出した。
<Measurement method of absorbance per unit concentration of toner>
The absorbance per unit concentration of toner in the present invention was determined as follows. The toner chloroform solution was adjusted to a concentration of mg / mL, and specifically, it was subjected to measurement as a chloroform solution of about 0.1 mg / mL.
The solution was used as a sample for UV-visible spectrophotometry. For the measurement, a UV-visible spectrophotometer V-500V (manufactured by JASCO Corporation) is used. The measurement was performed according to the attached instruction manual, and the absorbance of the solution was measured in a wavelength range of 350 nm to 800 nm using a quartz cell having an optical path length of 10 mm. The absorbance A / C per unit concentration is calculated by reading the absorbance (A) at the wavelength at which the absorbance of the solution at the wavelength of 660 nm or more and 760 nm or less is maximum and dividing by the toner concentration (C) of the chloroform solution. did.
<粉体状態のトナーの明度L*及び彩度C*>
粉体状態のシアントナーにおけるL*及びC*は、JIS Z−8722に準拠する分
光式色差計「SE−2000」(日本電色工業社製)を用い、観測光源としてD50、観測視野として2度で測定する。測定は付属の取扱説明書に沿って行うが、標準板の標準合わせには、オプションの粉体測定用セル内に2mm厚でΦ30mmのガラスを介した状態で行うのが良い。より詳しくは、上記分光式色差計の粉体試料用試料台(アタッチメント)上に、試料粉体を充填したセルを設置した状態で測定を行う。尚、セルを粉体試料用試料台に設置する以前に、セル内の内容積に対して80%以上粉体試料を充填し、振動台上で1回/秒の振動を30秒間加えた上で測定する。
<Lightness L * and Saturation C * of Toner in Powder State>
L * and C * in cyan toner in a powder state are D50 as an observation light source and 2 as an observation field using a spectroscopic color difference meter “SE-2000” (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) in accordance with JIS Z-8722. Measure in degrees. The measurement is performed according to the attached instruction manual. For standard adjustment of the standard plate, it is preferable to perform the measurement through a glass of 2 mm thickness and Φ30 mm in an optional powder measurement cell. More specifically, the measurement is performed in a state where a cell filled with the sample powder is placed on the sample table (attachment) for the powder sample of the spectral color difference meter. Before installing the cell on the sample table for the powder sample, fill the powder sample with 80% or more with respect to the internal volume of the cell, and apply vibration once per second on the vibration table for 30 seconds. Measure with
<磁性キャリアの真比重>
磁性キャリアの真比重は、乾式自動密度計オートピクノメーター(ユアサアイオニクス社製)を用い、付属の取り扱い説明書に沿って測定した。
セル SMセル(10mL)
サンプル量 2.0g
この測定方法は、気相置換法に基づいて、固体・液体の真密度を測定するものである。液相置換法と同様、アルキメデスの原理に基づいているが、置換媒体としてガスを用いるため、微細孔への精度が高い。
<True specific gravity of magnetic carrier>
The true specific gravity of the magnetic carrier was measured using a dry automatic densimeter autopycnometer (manufactured by Yuasa Ionics) according to the attached instruction manual.
Cell SM cell (10 mL)
Sample amount 2.0g
This measurement method measures the true density of a solid / liquid based on a gas phase substitution method. Similar to the liquid phase replacement method, it is based on Archimedes' principle, but uses a gas as the replacement medium, and therefore has high precision for micropores.
<アルミニウムフタロシアニン中に含まれる遊離アルミニウムの測定方法>
遊離アルミニウム量は、着色剤中に含まれるアルミニウムイオン量を測定することで求められる。その測定方法としては、着色剤を塩酸水溶液に溶かし、溶出したアルミニウムイオン量を結合誘導プラズマ発光分光分析装置(ICP)によって測定することで求めることができる。
(サンプルの作成)
アルミニウムフタロシアニンをS(具体的には、2.0g)と0.1mol/lの塩酸水溶液をC(具体的には、30.0g)秤量し、蒸留水にて内部を洗浄した50ccのサンプル瓶に入れる。そのサンプル瓶を振とう機(ヤヨイ型振とう機)にて150rpmで1時間振とうさせ、14時間以上静置する。静置した溶液をディスクフィルター(目開き0.45μm)にてろ過した液を溶出サンプルとした。
(装置)ICPS-8000(島津製作所)
(プラズマ条件)
高周波出力 1.2kW、トーチ観測高 11mm、クーラントガス 14.0L/min、プラズマガス 1.2L/min、キャリアガス 0.7L/min、
(測定)
上記条件で溶出サンプル及び使用した塩酸水溶液のアルミニウムイオン量(ppm)をICPにて測定する。この溶出サンプルに含まれるアルミニウムイオン量をA(ppm)、塩酸水溶液に含まれるアルミニウムイオン量をB(ppm)とすると下記式(3)で遊離アルミニウム量は求めることができる。
遊離アルミニウム量(ppm)={(A/C)−B}/S ・・・・・・(3)
A:溶出サンプルに含まれるアルミニウムイオン量
B:使用した塩酸水溶液に含まれるアルミニウムイオン量
C:溶出サンプルを作製する際に使用した塩酸水溶液の量
S:溶出サンプルを作製する際に使用した着色剤の量
<Method for measuring free aluminum contained in aluminum phthalocyanine>
The amount of free aluminum can be determined by measuring the amount of aluminum ions contained in the colorant. The measuring method can be obtained by dissolving a colorant in an aqueous hydrochloric acid solution and measuring the amount of eluted aluminum ions with a combined induction plasma emission spectrometer (ICP).
(Create sample)
50 cc sample bottle in which aluminum phthalocyanine S (specifically 2.0 g) and 0.1 mol / l hydrochloric acid aqueous solution C (specifically 30.0 g) were weighed and the interior was washed with distilled water. Put in. The sample bottle is shaken at 150 rpm for 1 hour with a shaker (Yaoi-type shaker) and left to stand for 14 hours or more. A solution obtained by filtering the solution that had been allowed to stand through a disk filter (aperture 0.45 μm) was used as an elution sample.
(Device) ICPS-8000 (Shimadzu Corporation)
(Plasma conditions)
High frequency output 1.2 kW, torch observation height 11 mm, coolant gas 14.0 L / min, plasma gas 1.2 L / min, carrier gas 0.7 L / min,
(Measurement)
Under the above conditions, the amount of aluminum ions (ppm) in the eluted sample and the aqueous hydrochloric acid solution used is measured by ICP. When the amount of aluminum ions contained in the eluted sample is A (ppm) and the amount of aluminum ions contained in the hydrochloric acid aqueous solution is B (ppm), the amount of free aluminum can be obtained by the following formula (3).
Free aluminum content (ppm) = {(A / C) -B} / S (3)
A: The amount of aluminum ions contained in the eluted sample B: The amount of aluminum ions contained in the used hydrochloric acid aqueous solution C: The amount of the hydrochloric acid aqueous solution used in preparing the eluted sample S: The colorant used in preparing the eluted sample Amount of
<トナーの重量平均粒径(D4)の測定方法>
本発明に用いられるトナーの重量平均粒径(D4)は、コールターカウンターTA−IIまたはコールターマルチサイザーII(ベックマン・コールター社製)を用い、付属の取扱説明書に沿って測定することができる。電解液は約1%NaCl水溶液であり、一級塩化ナトリウムを用いて調製されてもよく、またISOTON(登録商標)−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)の市販品であってもよい。以下トナーの重量平均粒径(D4)の測定法を具体的に記載する。上記電解液100ml以上、150ml以下に、分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン塩酸)を0.1ml以上、5ml以下加え、さらに測定試料(トナー)を2mg以上、20mg以下加える。試料を懸濁した電解液を超音波分散器で約1分間分散処理して、測定サンプルとする。アパーチャーは100μmのアパーチャーとする。試料の体積及び個数を、下記チャンネルごとに測定して、試料の体積分布と個数分布を算出する。算出された分布から、試料の重量平均粒径を求める。
チャンネルとしては、2.00μm以上2.52μm以下;2.52μm以上3.17μm以下;3.17μm以上4.00μm以下;4.00μm以上5.04μm以下;5.04μm以上6.35μm以下;6.35μm以上8.00μm以下;8.00μm以上10.08μm以下;10.08μm以上12.70μm以下;12.70μm以上16.00μm以下;16.00μm以上20.20μm以下;20.20μm以上25.40μm以下;25.40μm以上32.00μm以下;32μm以上40.30μm以下の13チャンネルを用いる。
<Method for Measuring Toner Weight Average Particle Size (D4)>
The weight average particle diameter (D4) of the toner used in the present invention can be measured using a Coulter Counter TA-II or Coulter Multisizer II (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) according to the attached instruction manual. The electrolytic solution is an approximately 1% NaCl aqueous solution, which may be prepared using primary sodium chloride, or a commercial product of ISOTON (registered trademark) -II (manufactured by Coulter Scientific Japan). The method for measuring the weight average particle diameter (D4) of the toner will be specifically described below. A surfactant (preferably alkylbenzenesulfone hydrochloric acid) as a dispersant is added in an amount of 0.1 ml to 5 ml, and further a measurement sample (toner) is added in an amount of 2 mg to 20 mg. The electrolyte solution in which the sample is suspended is dispersed for about 1 minute with an ultrasonic disperser to obtain a measurement sample. The aperture is a 100 μm aperture. The volume and number of samples are measured for each of the following channels, and the volume distribution and number distribution of the samples are calculated. From the calculated distribution, the weight average particle diameter of the sample is obtained.
The channel includes 2.00 μm to 2.52 μm; 2.52 μm to 3.17 μm; 3.17 μm to 4.00 μm; 4.00 μm to 5.04 μm; 5.04 μm to 6.35 μm; .35 μm to 8.00 μm; 8.00 μm to 10.08 μm; 10.08 μm to 12.70 μm; 12.70 μm to 16.00 μm; 16.00 μm to 20.20 μm; 13 channels of 40 μm or less; 25.40 μm or more and 32.00 μm or less; 32 μm or more and 40.30 μm or less are used.
<トナーの平均円形度の測定方法>
トナーの平均円形度は、フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000型」(シスメックス社製)を用い、付属の取扱説明書に沿って、校正作業時と同一の測定・解析条件で測定した。
具体的な測定方法としては、イオン交換水20mlに、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を適量加えた後、測定試料(トナー)0.02gを加え、発振周波数50kHz、電気的出力150Wの卓上型の超音波洗浄器分散機(例えば「VS−150」(ヴェルヴォクリーア社製など)を用いて2分間分散処理を行い、測定用の分散液とした。その際、分散液の温度が10℃以上40℃以下となる様に適宜冷却する。測定には、標準対物レンズ(10倍)を搭載した上記フロー式粒子像分析装置を用い、シース液にはパーティクルシース「PSE−900A」(シスメックス社製)を使用した。上記手順に従い調整した分散液を上記フロー式粒子像分析装置に導入し、HPF測定モードで、トータルカウントモードにて3000個のトナー粒子を計測して、粒子解析時の2値化閾値を85%とし、解析粒子径を円相当径2.00μm以上、200.00μm以下に限定し、トナーの平均円形度を求めた。
測定にあたっては、測定開始前に標準ラテックス粒子(例えばDuke Scientific社製5200Aをイオン交換水で希釈)を用いて自動焦点調整を行う。その後、測定開始から2時間毎に焦点調整を実施することが好ましい。
なお、本願実施例では、シスメックス社による校正作業が行われた、シスメックス社が発行する校正証明書の発行を受けたフロー式粒子像分析装置を使用し、解析粒子径を円相当径2.00μm以上、200.00μm以下に限定した以外は、校正証明を受けた時の測定及び解析条件で測定を行った。
フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000型」(シスメックス社製)の測定原理は
、流れている粒子を静止画像として撮像し、画像解析を行うというものである。試料チャンバーへ加えられた試料は、試料吸引シリンジによって、フラットシースフローセルに送り込まれる。フラットシースフローに送り込まれた試料は、シース液に挟まれて扁平な流れを形成する。フラットシースフローセル内を通過する試料に対しては、1/60秒間隔でストロボ光が照射されており、流れている粒子を静止画像として撮影することが可能である。また、扁平な流れであるため、焦点の合った状態で撮像される。粒子像はCCDカメラで撮像され、撮像された画像は512×512の画像処理解像度(一画素あたり0.37×0.37μm)で画像処理され、各粒子像の輪郭抽出を行い、粒子像の投影面積や周囲長等が計測される。
次に、各粒子像の投影面積Sと周囲長Lを求める。上記面積Sと周囲長Lを用いて円相当径と円形度を求める。円相当径とは、粒子像の投影面積と同じ面積を持つ円の直径のことであり、円形度は、円相当径から求めた円の周囲長を粒子投影像の周囲長で割った値として定義され、次式(4)で算出される。
C=2×(π×S)1/2/L・・・・・・・(4)
粒子像が円形の時に円形度は1になり、粒子像の外周の凹凸の程度が大きくなればなるほど円形度は小さい値になる。各粒子の円形度を算出後、円形度0.2以上、1.0以下の範囲を800分割し、測定粒子数で除して平均円形度の算出を行っている。
<Measuring method of average circularity of toner>
The average circularity of the toner was measured using a flow type particle image analyzer “FPIA-3000 type” (manufactured by Sysmex Corporation) under the same measurement and analysis conditions as in the calibration operation according to the attached instruction manual.
As a specific measurement method, an appropriate amount of a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added to 20 ml of ion-exchanged water, 0.02 g of a measurement sample (toner) is added, an oscillation frequency of 50 kHz, electrical Dispersion treatment was performed for 2 minutes using a desktop ultrasonic cleaner / disperser with an output of 150 W (for example, “VS-150” (manufactured by Velvo Crea Co., Ltd.)) to obtain a dispersion for measurement. The temperature is 10 ° C. or more and 40 ° C. or less, and the flow type particle image analyzer equipped with a standard objective lens (10 ×) is used for the measurement. 900A "(manufactured by Sysmex Corporation) The dispersion prepared in accordance with the above procedure was introduced into the flow type particle image analyzer, and the total count was measured in the HPF measurement mode. 3,000 toner particles were measured with a particle, the binarization threshold at the time of particle analysis was set to 85%, the analysis particle diameter was limited to the equivalent circle diameter of 2.00 μm to 200.00 μm, and the average toner The circularity was determined.
In the measurement, automatic focus adjustment is performed using standard latex particles (for example, Duke Scientific 5200A diluted with ion-exchanged water) before the measurement is started. Thereafter, it is preferable to perform focus adjustment every two hours from the start of measurement.
In this embodiment, a flow type particle image analyzer which has been issued a calibration certificate issued by Sysmex Corporation, which has been calibrated by Sysmex Corporation, has an analysis particle diameter of 2.00 μm in equivalent circle diameter. The measurement was performed under the measurement and analysis conditions when the calibration certificate was received, except that it was limited to 200.00 μm or less.
The measurement principle of the flow-type particle image analyzer “FPIA-3000 type” (manufactured by Sysmex Corporation) is to take a flowing particle as a still image and perform image analysis. The sample added to the sample chamber is fed into the flat sheath flow cell by a sample suction syringe. The sample fed into the flat sheath flow is sandwiched between sheath liquids to form a flat flow. The sample passing through the flat sheath flow cell is irradiated with strobe light at 1/60 second intervals, and the flowing particles can be photographed as a still image. Further, since the flow is flat, the image is taken in a focused state. The particle image is captured by a CCD camera, and the captured image is subjected to image processing at an image processing resolution of 512 × 512 (0.37 × 0.37 μm per pixel), and the contour of each particle image is extracted, Projected area, perimeter, etc. are measured.
Next, the projected area S and the perimeter L of each particle image are obtained. Using the area S and the perimeter L, the equivalent circle diameter and the circularity are obtained. The equivalent circle diameter is the diameter of a circle having the same area as the projected area of the particle image, and the circularity is a value obtained by dividing the circumference of the circle obtained from the equivalent circle diameter by the circumference of the projected particle image. Defined and calculated by the following equation (4).
C = 2 × (π × S) 1/2 / L (4)
When the particle image is circular, the degree of circularity is 1, and the degree of unevenness on the outer periphery of the particle image increases, and the degree of circularity decreases. After calculating the circularity of each particle, the range of the circularity of 0.2 to 1.0 is divided into 800, and the average circularity is calculated by dividing by the number of measured particles.
<結着樹脂の分子量分布の測定方法>
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による結着樹脂の分子量は次の条件で測定される。本願では、測定にHLC−8120GPC(東ソー社製)を用いた。
40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を毎分1mlの流速で流し、試料濃度として0.05質量%以上、0.6質量%以下に調製した結着樹脂のTHF試料溶液を100μl注入して測定する。試料の分子量分布測定にあたっては、試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数(リテンションタイム)との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば東ソー社製或いはPressure Chemical Co.製の分子量が6×102、2.1×103、4×103、1.75×104、5.1×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、4.48×106のものを用いる。少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。
カラムとしては、1×103以上、2×106以下の分子量領域を的確に測定するために、市販のポリスチレンジェルカラムを複数本組み合わせるのが良く、例えば昭和電工社製のshodex GPC KF−801,802,803,804,805,806,807の組み合わせや、Waters社製のμ−styragel 500、103、104、105の組み合わせを挙げることができる。
<Method for measuring molecular weight distribution of binder resin>
The molecular weight of the binder resin by gel permeation chromatography (GPC) is measured under the following conditions. In this application, HLC-8120GPC (manufactured by Tosoh Corporation) was used for the measurement.
The column is stabilized in a heat chamber at 40 ° C., and tetrahydrofuran (THF) as a solvent is allowed to flow through the column at this temperature at a flow rate of 1 ml / min. The sample concentration is 0.05% by mass or more and 0.6% by mass or less. 100 μl of the prepared binder resin THF sample solution is injected and measured. In measuring the molecular weight distribution of a sample, the molecular weight distribution of the sample is calculated from the relationship between the logarithmic value of a calibration curve prepared from several types of monodisperse polystyrene standard samples and the number of counts (retention time). Examples of standard polystyrene samples for preparing a calibration curve include those manufactured by Tosoh Corporation or Pressure Chemical Co. The molecular weights manufactured are 6 × 10 2 , 2.1 × 10 3 , 4 × 10 3 , 1.75 × 10 4 , 5.1 × 10 4 , 1.1 × 10 5 , 3.9 × 10 5 , 8 .6 × 10 5 , 2 × 10 6 , 4.48 × 10 6 are used. It is appropriate to use at least about 10 standard polystyrene samples. An RI (refractive index) detector is used as the detector.
As a column, in order to accurately measure a molecular weight region of 1 × 10 3 or more and 2 × 10 6 or less, it is preferable to combine a plurality of commercially available polystyrene gel columns. For example, shodex GPC KF-801 manufactured by Showa Denko KK , 802, 803, 804, 805, 806, and 807, and a combination of μ-styragel 500, 10 3 , 10 4 , and 10 5 manufactured by Waters.
<二成分帯電量測定方法>
帯電量を測定する装置として、吸引分離式帯電量測定器セパソフト STC−1−C1型(三協パイオテク製)を用いる。サンプルフォルダー(ファラデーゲージ)底に目開き20μmのメッシュ(金網)を設置し、その上に、現像剤約0.1gを入れフタをする。この時のサンプルフォルダー全体の質量を秤りW1(g)とする。次にサンプルフォルダーを本体に設置し風量調節弁を調整して吸引圧力を4kPaとする。この状態で2分間吸引しトナーを吸引除去する。この時の電荷Q(μC)とする。また、吸引後のサンプルフォルダー全体の質量を秤りW2(g)とする。この現像剤の帯電量(mC/kg)は下式の如く算出される。電荷Qは、キャリアの電荷であり、トナーの電荷としては、逆極性となる。尚、測定は、常温常湿環境下(23℃、60%)で実施した。現像剤は、現像器のスリーブ上からサンプリングする。
帯電量(mC/kg)=Q/(W1−W2)
<Two-component charge measurement method>
As a device for measuring the charge amount, a suction separation type charge amount measuring device Sepasoft STC-1-C1 type (manufactured by Sankyo Piotech) is used. A mesh (metal mesh) with an opening of 20 μm is placed on the bottom of the sample folder (Faraday gauge), and about 0.1 g of developer is placed on the mesh and covered. The mass of the entire sample folder at this time is weighed and is defined as W1 (g). Next, the sample folder is installed in the main body, and the air volume control valve is adjusted so that the suction pressure is 4 kPa. In this state, the toner is removed by suction for 2 minutes. The charge at this time is Q (μC). Further, the mass of the entire sample folder after suction is weighed and is defined as W2 (g). The charge amount (mC / kg) of the developer is calculated as follows. The charge Q is the charge of the carrier and has the opposite polarity as the charge of the toner. The measurement was performed in a normal temperature and normal humidity environment (23 ° C., 60%). The developer is sampled from the developing device sleeve.
Charge amount (mC / kg) = Q / (W1-W2)
<磁性キャリアの比抵抗の測定方法>
本発明に用いられる磁性キャリアの比抵抗は、図6に概略される測定装置を用いて測定される。抵抗測定セルEに磁性キャリア47を充填し、充填された磁性キャリアに接するように下部電極41および上部電極42を配し、これらの電極間に電圧を印加し、そのときに流れる電流を測定することによって磁性キャリアの比抵抗を求める。
比抵抗の測定条件は、充填された磁性キャリアと電極との接触面積Sを2.3cm2、充填された磁性キャリアの試料厚みLを0.8mm以上、1.0mm以下の範囲内となるようにサンプルをセル内に入れ、上部電極42の荷重を180gとする。
<Measurement method of specific resistance of magnetic carrier>
The specific resistance of the magnetic carrier used in the present invention is measured using a measuring apparatus schematically shown in FIG. A resistance measurement cell E is filled with a
The measurement conditions of the specific resistance are such that the contact area S between the filled magnetic carrier and the electrode is 2.3 cm 2 , and the sample thickness L of the filled magnetic carrier is within the range of 0.8 mm to 1.0 mm. The sample is placed in the cell, and the load of the
<磁性キャリアの磁化及び残留磁化の測定方法>
測定装置は、BHU−60型磁化測定装置(理研測定製)を用いる。具体的に述べると、測定試料は約1.0g秤量し内径7mm,高さ10mmのセルにつめ、前記の装置にセットする。測定は印加磁場を79.6kA/m(1000エルステッド)まで変化させる。次いで印加磁場を減少せしめ、最終的に記録紙上に試料のヒステリシスカーブを得る。これより、磁性キャリアの磁化及び残留磁化を求める。
<Measuring method of magnetization and residual magnetization of magnetic carrier>
As a measuring device, a BHU-60 type magnetization measuring device (manufactured by Riken Measurement) is used. Specifically, about 1.0 g of a measurement sample is weighed and packed in a cell having an inner diameter of 7 mm and a height of 10 mm, and set in the above-described apparatus. In the measurement, the applied magnetic field is changed to 79.6 kA / m (1000 oersted). Next, the applied magnetic field is decreased, and finally a hysteresis curve of the sample is obtained on the recording paper. From this, the magnetization and residual magnetization of the magnetic carrier are obtained.
以下に、具体的製造例及び実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to specific production examples and examples. However, the present invention is not limited to these examples.
[ハイブリッド樹脂の製造例1]
ビニル系重合体として、スチレン2.0mol、2−エチルヘキシルアクリレート0.22mol、フマル酸0.15mol、α−メチルスチレンの2量体0.05mol、ジクミルパーオキサイド0.05molを滴下ロートに入れた。また、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7.0mol、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン3.3mol、テレフタル酸3.3mol、無水トリメリット酸2.2mol、フマル酸5.0mol及び酸化ジブチル錫0.2gをガラス製4リットルの4つ口フラスコに入れ、温度計、撹拌棒、コンデンサー及び窒素導入管を取りつけマントルヒーター内においた。次にフラスコ内を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら徐々に昇温し、145℃の温度で撹拌しつつ、先の滴下ロートよりビニル系樹脂のモノマー、架橋剤及び重合開始剤を5時間かけて滴下した。次いで200℃に昇温し、200℃で4.2時間反応させてハイブリッド樹脂1を得た。GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)による分子量分布の測定結果を表1に示す。なお、表1において、Mwは重量平均分子量であり、Mnは数平均分子量であり、Mpはピーク分子量である。
[Production Example 1 of Hybrid Resin]
As a vinyl polymer, 2.0 mol of styrene, 0.22 mol of 2-ethylhexyl acrylate, 0.15 mol of fumaric acid, 0.05 mol of α-methylstyrene dimer, and 0.05 mol of dicumyl peroxide were put into a dropping funnel. . In addition, 7.0 mol of polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane; 3 mol, 3.3 mol of terephthalic acid, 2.2 mol of trimellitic anhydride, 5.0 mol of fumaric acid and 0.2 g of dibutyltin oxide are placed in a 4-liter 4-neck flask made of glass, a thermometer, a stir bar, a condenser and nitrogen The introduction tube was installed and placed in a mantle heater. Next, after the inside of the flask was replaced with nitrogen gas, the temperature was gradually raised while stirring, and while stirring at a temperature of 145 ° C., the monomer of the vinyl resin, the crosslinking agent and the polymerization initiator were added from the previous dropping funnel for 5 hours. It was dripped over. Subsequently, the temperature was raised to 200 ° C. and reacted at 200 ° C. for 4.2 hours to obtain a hybrid resin 1. Table 1 shows the measurement results of molecular weight distribution by GPC (gel permeation chromatography). In Table 1, Mw is a weight average molecular weight, Mn is a number average molecular weight, and Mp is a peak molecular weight.
[アルミニウムフタロシアニンの製造例1]
フタロニトリル52.0質量部、1−クロルナフタレン350.0質量部及び塩化アルミニウム15.0質量部を反応容器に仕込み、250℃で5時間反応させた。反応物を濾別後、メタノール及び2%希硫酸水溶液で順次十分洗浄し、濾過及び乾燥した。次に得ら
れた反応物全量を500.0質量部の濃硫酸に溶解させた後、3,000質量部の氷水中に10℃以下の温度で注入してAlPcの微粒子を析出及び結晶させ、濾別後十分に水洗してAlPcのプレスケーキを得た。続いて、該プレスケーキ中の水分と併せて水が1,000質量部となるように調製し、ブチルセロソルブ20質量部を加えて90℃で6時間撹拌混合した。10%希硫酸50gを加えた5リットルの温水にこの混合物を投入後、攪拌し、濾過、濾液に希硫酸が残存しなくなるまで水洗した後、水分をフィルターで除去し、乾燥及び粉砕してプレスケーキ中に存在するアルミフタロシアニン含有量が40質量%のアルミニウムフタロシアニン1を得た。上記記載の方法により測定したアルミニウムフタロシアニン1の遊離アルミニウム量は5.0ppmであった。
[Production example 1 of aluminum phthalocyanine]
A reaction vessel was charged with 52.0 parts by mass of phthalonitrile, 350.0 parts by mass of 1-chloronaphthalene and 15.0 parts by mass of aluminum chloride, and reacted at 250 ° C. for 5 hours. The reaction product was separated by filtration, washed successively with methanol and 2% dilute sulfuric acid aqueous solution, filtered and dried. Next, the total amount of the reaction product obtained was dissolved in 500.0 parts by mass of concentrated sulfuric acid, and then injected into 3,000 parts by mass of ice water at a temperature of 10 ° C. or less to precipitate and crystallize AlPc fine particles. After filtration, the product was sufficiently washed with water to obtain an AlPc press cake. Then, it prepared so that water might become 1,000 mass parts with the water | moisture content in this press cake, 20 mass parts of butyl cellosolve was added, and it stirred and mixed at 90 degreeC for 6 hours. The mixture is poured into 5 liters of warm water to which 50 g of 10% dilute sulfuric acid is added, stirred, filtered, washed with water until no dilute sulfuric acid remains in the filtrate, water is removed with a filter, dried and crushed and pressed. Aluminum phthalocyanine 1 having an aluminum phthalocyanine content of 40% by mass present in the cake was obtained. The amount of free aluminum of aluminum phthalocyanine 1 measured by the method described above was 5.0 ppm.
[アルミニウムフタロシアニンの製造例2]
加える10%希硫酸の量を100gとすること以外はアルミニウムフタロシアニンの製造例1と同様にしてアルミニウムフタロシアニン2を得た。上記記載の方法により測定したアルミニウムフタロシアニン2の遊離アルミニウム量は0.1ppmであった。
[Production example 2 of aluminum phthalocyanine]
Aluminum phthalocyanine 2 was obtained in the same manner as in Production Example 1 of aluminum phthalocyanine except that the amount of 10% dilute sulfuric acid added was 100 g. The amount of free aluminum of aluminum phthalocyanine 2 measured by the method described above was 0.1 ppm.
[アルミニウムフタロシアニンの製造例3]
加える10%希硫酸の量を25gとすること以外はアルミニウムフタロシアニンの製造例1と同様にしてアルミニウムフタロシアニン3を得た。上記記載の方法により測定したアルミニウムフタロシアニン3の遊離アルミニウム量は10.0ppmであった。
[Production Example 3 of aluminum phthalocyanine]
Aluminum phthalocyanine 3 was obtained in the same manner as in Production Example 1 of aluminum phthalocyanine except that the amount of 10% dilute sulfuric acid added was 25 g. The amount of free aluminum of aluminum phthalocyanine 3 measured by the method described above was 10.0 ppm.
[アルミニウムフタロシアニンの製造例4]
10%希硫酸を加えないこと以外はアルミニウムフタロシアニンの製造例1と同様にしてアルミニウムフタロシアニン4を得た。上記記載の方法により測定したアルミニウムフタロシアニン4の遊離アルミニウム量は15.0ppmであった。
[Production Example 4 of aluminum phthalocyanine]
Aluminum phthalocyanine 4 was obtained in the same manner as in Production Example 1 of aluminum phthalocyanine except that 10% dilute sulfuric acid was not added. The amount of free aluminum of aluminum phthalocyanine 4 measured by the method described above was 15.0 ppm.
[シアンマスターバッチの製造例1]
・ハイブリッド樹脂1 60.0質量部
・シアン顔料(PigmentBlue15:3) 36.0質量部
・アルミニウムフタロシアニン1 4.0質量部
上記処方に水を100質量部添加したものを加熱型ニーダー(モリヤマ製)に仕込み、混合しつつ蒸気加熱を行い溶融フラッシングを行った。混練樹脂の温度を90℃にし、1
時間程フラッシングを続け水分を分離させた。分離水を排出しさらに残存する水分を加熱混練しつつ蒸気除去した。その後ニーダーから混練物を取り出して、冷却し、ピンミル(槙野産業製)により粉砕してシアンマスターバッチ1を得た。構成材料は表2に示している。
[Cyan Masterbatch Production Example 1]
Hybrid resin 1 60.0 parts by weight Cyan pigment (Pigment Blue 15: 3) 36.0 parts by weight Aluminum phthalocyanine 1 4.0 parts by weight Heating kneader (Moriyama) with 100 parts by weight of water added to the above formulation Then, the mixture was mixed and steam-heated while being mixed to carry out melt flushing. Bring the temperature of the kneaded resin to 90 ° C,
Flushing was continued for about an hour to separate the water. The separated water was discharged and the remaining water was removed by steam while heating and kneading. Thereafter, the kneaded product was taken out from the kneader, cooled, and pulverized by a pin mill (manufactured by Hadano Sangyo) to obtain a cyan master batch 1. The constituent materials are shown in Table 2.
[シアンマスターバッチの製造例2〜5]
シアン顔料及びアルミフタロシアニン1の添加量を表2のとおり変更した以外はシアンマスターバッチの製造例1と同様にしてシアンマスターバッチ2〜5を得た。構成材料は表2に示している。
[Cyan Masterbatch Production Examples 2 to 5]
Cyan master batches 2 to 5 were obtained in the same manner as in Cyan Master Batch Production Example 1 except that the addition amounts of cyan pigment and aluminum phthalocyanine 1 were changed as shown in Table 2. The constituent materials are shown in Table 2.
[シアンマスターバッチの製造例6〜8]
使用するアルミフタロシアニンの種類を表2のとおり変更した以外はシアンマスターバッチの製造例3と同様にしてシアンマスターバッチ6〜8を得た。構成材料は表2に示している。
[Production Examples 6-8 of Cyan Masterbatch]
Cyan master batches 6 to 8 were obtained in the same manner as in Cyan Master Batch Production Example 3 except that the type of aluminum phthalocyanine used was changed as shown in Table 2. The constituent materials are shown in Table 2.
[シアンマスターバッチの製造例9]
シアンマスターバッチの製造例1と同様の処方をオープンロール型混練機(三井鉱山製)に仕込み、溶融混練を行った。120℃で混練を行った後混練物を取り出して、冷却し、ピンミル(槙野産業製)により粉砕してシアンマスターバッチ9を得た。構成材料は表
2に示している。
[Cyan Masterbatch Production Example 9]
The same formulation as in Cyan Masterbatch Production Example 1 was charged into an open roll kneader (Mitsui Mine) and melt kneaded. After kneading at 120 ° C., the kneaded product was taken out, cooled, and pulverized by a pin mill (manufactured by Hadano Sangyo) to obtain a cyan master batch 9. The constituent materials are shown in Table 2.
[シアンマスターバッチの製造例10]
・ハイブリッド樹脂1 60.0質量部
・シアン顔料(PigmentBlue15:3) 40.0質量部
・3,5−ジ−ターシャリブチルサリチル酸のアルミニウム化合物 5.0質量部
上記処方に水100質量部を加熱型ニーダー(モリヤマ製)に仕込み、混合しつつ蒸気加熱を行い溶融フラッシングを行った。混練樹脂の温度を90℃にし、フラッシングを続け水分を分離させた。分離水を排出しさらに残存する水分を加熱混練しつつ蒸気除去した。その後ニーダーから混練物を取り出して、冷却し、ピンミル(槙野産業製)により粉砕してシアンマスターバッチ10を得た。構成材料は表2に示している。
[Cyan Masterbatch Production Example 10]
-Hybrid resin 1 60.0 parts by mass-Cyan pigment (Pigment Blue 15: 3) 40.0 parts by mass-Aluminum compound of 3,5-di-tert-butylsalicylic acid 5.0 parts by mass Heating 100 parts by mass of water to the above formulation The mixture was charged into a mold kneader (manufactured by Moriyama), heated with steam while mixing, and melted and flushed. The temperature of the kneaded resin was set to 90 ° C., and flushing was continued to separate water. The separated water was discharged and the remaining water was removed by steam while heating and kneading. Thereafter, the kneaded product was taken out from the kneader, cooled, and pulverized by a pin mill (manufactured by Hadano Sangyo) to obtain a cyan master batch 10. The constituent materials are shown in Table 2.
[シアンマスターバッチの製造例11]
芳香族オキシカルボン酸アルミニウムの代わりにベンジル酸誘導体のホウ素化合物(LR147:日本カーリット)を使用すること以外はシアンマスターバッチの製造例10と同様にしてシアンマスターバッチ11を得た。構成材料は表2に示している。
[Cyan Masterbatch Production Example 11]
A cyan master batch 11 was obtained in the same manner as in Cyan Master Batch Production Example 10 except that a boron compound of a benzylic acid derivative (LR147: Nippon Carlit) was used instead of the aromatic oxycarboxylate aluminum. The constituent materials are shown in Table 2.
[シアンマスターバッチの製造例12]
芳香族オキシカルボン酸アルミニウムを使用しないこと以外はシアンマスターバッチの製造例10と同様にしてシアンマスターバッチ11を得た。構成材料は表2に示している。
[Cyan Masterbatch Production Example 12]
A cyan master batch 11 was obtained in the same manner as in Cyan Master Batch Production Example 10 except that no aromatic aluminum oxycarboxylate was used. The constituent materials are shown in Table 2.
[シアンマスターバッチの製造例13]
アルミニウムフタロシアニン1に代えて無金属フタロシアニン(山陽色素製)を使用す
ること以外はシアンマスターバッチの製造例1と同様にしてシアンマスターバッチ13を得た。構成材料は表2に示している。
[Cyan Masterbatch Production Example 13]
A cyan master batch 13 was obtained in the same manner as in Cyan Master Batch Production Example 1 except that metal-free phthalocyanine (manufactured by Sanyo Dye) was used in place of aluminum phthalocyanine 1. The constituent materials are shown in Table 2.
[磁性キャリアの製造例1]
下記に示す材料を用いて磁性体含有樹脂キャリアコアを作製した。
・フェノール 10質量部
・ホルムアルデヒド溶液(37質量%水溶液) 6質量部
・マグネタイト粒子(個数平均粒径(D1)が0.28μm、磁化の強さが75Am2/kg、比抵抗が5.5×105Ω・cm) 84質量部
上記材料と、28質量%アンモニア水5質量部、水10質量部をフラスコに入れ、攪拌、混合しながら30分間で85℃まで昇温し、85℃で3時間重合反応させて硬化させた。その後、30℃まで冷却し、更に水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗した後、風乾した。次いで、これを減圧下(5hPa以下)、60℃の温度で乾燥して、磁性微粒子が分散された状態の磁性体含有樹脂キャリアコアを得た。
続いて、一方の末端にエチレン性不飽和基を有する重量平均分子量5,000のメチルメタクリレートマクロマー4質量部、メチルメタクリレート52質量部、シクロヘキシルメタクリレート51質量部を、還流冷却器、温度計、窒素吸い込み管及びすり合わせ方式撹拌装置を配した4ツ口フラスコに添加し、更にトルエン100質量部、メチルエチルケトン100質量部、アゾビスイソバレロニトリル2.5質量部を加え、窒素気流下80℃で8時間保ち、コート材用樹脂溶液(固形分35質量%)を得た。
得られたコート材用樹脂溶液30質量部に対して、メラミン粒子(個数平均粒径0.1μm)2質量部、カーボンブラック(個数平均粒径35nm、DBP吸油量50ml/100g)1質量部、トルエン70質量部をビーズミル(RMH−03型、アイメックス(
株)製)にてビーズ径0.5mmのガラスビーズを用いて分散し、コート材を得た。
続いて、流動層コーティング装置(スパイラフロー、フロイント産業(株)製)を用いて、磁性体含有樹脂キャリアコア100質量部を80℃にて流動させながら、コート材2.0質量部をスプレーノズルにて吹き付け、その後、流動させながら溶媒を100℃で揮発、乾燥させて、コア表面へのコートを行った。このコートされた磁性体含有樹脂キャリアコアを目開き75μmの篩で分級して、平均粒径(D50)35μm、比抵抗3.0×109Ω・cm、真比重3.6g/cm3、磁化の強さ(σ1000)55.5Am2/kg、残留磁化5.5Am2/kg、の磁性キャリア1を得た。
[Magnetic Carrier Production Example 1]
Magnetic material-containing resin carrier cores were produced using the materials shown below.
-Phenol 10 parts by mass-Formaldehyde solution (37% by mass aqueous solution) 6 parts by mass-Magnetite particles (number average particle diameter (D1) 0.28 μm, magnetization strength 75 Am 2 / kg, specific resistance 5.5 × 10 5 Ω · cm) 84 parts by mass The above material, 5 parts by mass of 28% by mass ammonia water, and 10 parts by mass of water were placed in a flask, heated to 85 ° C. over 30 minutes while stirring and mixing, and 3 at 85 ° C. It was cured by polymerization for a time. Then, after cooling to 30 degreeC and adding water, the supernatant liquid was removed, the precipitate was washed with water, and then air-dried. Subsequently, this was dried under reduced pressure (5 hPa or less) at a temperature of 60 ° C. to obtain a magnetic substance-containing resin carrier core in which magnetic fine particles were dispersed.
Subsequently, 4 parts by mass of a methyl methacrylate macromer having an ethylenically unsaturated group at one end and a weight average molecular weight of 5,000, 52 parts by mass of methyl methacrylate, and 51 parts by mass of cyclohexyl methacrylate were added to a reflux condenser, a thermometer, and nitrogen suction. Add to a four-necked flask equipped with a tube and a rubbing method stirrer, add 100 parts by mass of toluene, 100 parts by mass of methyl ethyl ketone, and 2.5 parts by mass of azobisisovaleronitrile, and keep at 80 ° C. for 8 hours under a nitrogen stream A resin solution for a coating material (solid content: 35% by mass) was obtained.
2 parts by mass of melamine particles (number average particle size 0.1 μm), 1 part by mass of carbon black (number average particle size 35 nm, DBP oil absorption 50 ml / 100 g) with respect to 30 parts by mass of the obtained resin solution for a coating material, 70 parts by mass of toluene was added to a bead mill (RMH-03 type, Imex (
Co., Ltd.) was dispersed using glass beads having a bead diameter of 0.5 mm to obtain a coating material.
Subsequently, using a fluidized bed coating apparatus (Spiraflow, manufactured by Freund Sangyo Co., Ltd.), 100 parts by mass of the magnetic substance-containing resin carrier core was flowed at 80 ° C., and 2.0 parts by mass of the coating material was sprayed on the spray nozzle. Then, the solvent was volatilized and dried at 100 ° C. while flowing to coat the core surface. This coated magnetic substance-containing resin carrier core is classified with a sieve having an opening of 75 μm, and the average particle diameter (D50) is 35 μm, the specific resistance is 3.0 × 10 9 Ω · cm, the true specific gravity is 3.6 g / cm 3 , A magnetic carrier 1 having a magnetization intensity (σ1000) of 55.5 Am 2 / kg and a residual magnetization of 5.5 Am 2 / kg was obtained.
[磁性キャリアの製造例2]
磁性キャリアの製造例1と同様の磁性体含有樹脂キャリアコアとコート材用樹脂溶液を用いる。そしてそのコート材用樹脂溶液30質量部に対して、メラミン粒子(個数平均粒径0.1μm)4質量部、カーボンブラック(個数平均粒径35nm、DBP吸油量50ml/100g)1質量部、トルエン70質量部をビーズミル(RMH−03型、アイメックス(株)製)にてビーズ径0.5mmのガラスビーズを用いて分散し、コート材を得た。
続いて、流動層コーティング装置(スパイラフロー、フロイント産業(株)製)を用いて、磁性体含有樹脂キャリアコア100質量部を80℃にて流動させながら、コート材3.0質量部をスプレーノズルにて吹き付け、その後、流動させながら溶媒を100℃で揮発、乾燥させて、コア表面へのコートを行った。このコートされた磁性微粒子分散型コアを目開き75μmの篩で分級して、平均粒径(D50)35μm、比抵抗3.0×1010Ω・cm、真比重3.5g/cm3、磁化の強さ(σ1000)55.1Am2/kg、残留磁化5.2Am2/kg、の磁性キャリア2を得た。
[Production example 2 of magnetic carrier]
The same magnetic substance-containing resin carrier core and coating material resin solution as in Magnetic Carrier Production Example 1 are used. And 4 parts by mass of melamine particles (number average particle size 0.1 μm), 1 part by mass of carbon black (number average particle size 35 nm, DBP oil absorption 50 ml / 100 g), 30 parts by mass of the resin solution for coating material, toluene 70 parts by mass was dispersed with a bead mill (RMH-03 type, manufactured by Imex Co., Ltd.) using glass beads having a bead diameter of 0.5 mm to obtain a coating material.
Subsequently, using a fluidized bed coating apparatus (Spiraflow, manufactured by Freund Sangyo Co., Ltd.), while spraying 100 parts by mass of the magnetic substance-containing resin carrier core at 80 ° C., 3.0 parts by mass of the coating material is sprayed. Then, the solvent was volatilized and dried at 100 ° C. while flowing to coat the core surface. The coated magnetic fine particle-dispersed core is classified with a sieve having an opening of 75 μm, and has an average particle diameter (D50) of 35 μm, a specific resistance of 3.0 × 10 10 Ω · cm, a true specific gravity of 3.5 g / cm 3 , and a magnetization. Magnetic carrier 2 having a strength (σ1000) of 55.1 Am 2 / kg and a residual magnetization of 5.2 Am 2 / kg was obtained.
[磁性キャリアの製造例3]
磁性キャリアの製造例1と同様の磁性体含有樹脂キャリアコアとコート材用樹脂溶液を用いる。そしてそのコート材用樹脂溶液30質量部に対して、メラミン粒子(個数平均粒径0.1μm)1質量部、カーボンブラック(個数平均粒径35nm、DBP吸油量50ml/100g)1.5質量部、トルエン70質量部をビーズミル(RMH−03型、アイメックス(株)製)にてビーズ径0.5mmのガラスビーズを用いて分散し、コート材を得た。
続いて、流動層コーティング装置(スパイラフロー、フロイント産業(株)製)を用いて、磁性体含有樹脂キャリアコア100質量部を80℃にて流動させながら、コート材1質量部をスプレーノズルにて吹き付け、その後、流動させながら溶媒を100℃で揮発、乾燥させて、コア表面へのコートを行った。このコートされた磁性体含有樹脂キャリアコアを目開き75μmの篩で分級して、平均粒径(D50)35μm、比抵抗3.0×107Ω・cm、真比重3.8g/cm3、磁化の強さ(σ1000)52.5Am2/kg、残留磁化5.4Am2/kg、の磁性キャリア3を得た。
[Magnetic Carrier Production Example 3]
The same magnetic substance-containing resin carrier core and coating material resin solution as in Magnetic Carrier Production Example 1 are used. And 1 part by mass of melamine particles (number average particle size 0.1 μm) and 1.5 parts by mass of carbon black (number average particle size 35 nm, DBP oil absorption 50 ml / 100 g) with respect to 30 parts by mass of the resin solution for coating material Then, 70 parts by mass of toluene was dispersed with a bead mill (RMH-03 type, manufactured by Imex Co., Ltd.) using glass beads having a bead diameter of 0.5 mm to obtain a coating material.
Subsequently, using a fluidized bed coating apparatus (Spiraflow, manufactured by Freund Sangyo Co., Ltd.), 100 parts by mass of the magnetic substance-containing resin carrier core was allowed to flow at 80 ° C., and 1 part by mass of the coating material was sprayed with a spray nozzle. After spraying, the solvent was volatilized and dried at 100 ° C. while flowing to coat the core surface. This coated magnetic substance-containing resin carrier core is classified with a sieve having an opening of 75 μm, and an average particle diameter (D50) of 35 μm, a specific resistance of 3.0 × 10 7 Ω · cm, a true specific gravity of 3.8 g / cm 3 , A magnetic carrier 3 having a magnetization intensity (σ1000) of 52.5 Am 2 / kg and a residual magnetization of 5.4 Am 2 / kg was obtained.
[シアントナーの製造例1]
・ ハイブリッド樹脂1 90.7質量部
・ シアンマスターバッチ1 15.5質量部
・ ワックスA(精製パラフィンワックス 最大吸熱ピーク=70℃、Mw=450、Mn=32) 4.0質量部
・ 3,5−ジ−ターシャリブチルサリチル酸のアルミニウム化合物(荷電制御剤)
3.0質量部
上記の処方で十分にヘンシェルミキサーにより予備混合を行い、二軸押出し混練機で混練物温度が150℃になるよう溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用いて粒子径約1〜2mm程度に粗粉砕し、再度ハンマー形状を変更し、メッシュを細かくしたハンマーミルを
用いて粒子径約0.3mm程度に粗粉砕物を作った。さらにターボ工業製のターボ・ミル(RSローター/SNBライナー)を用いて粒子径11μm程度に中粉砕物を作った。さ
らにターボ工業製のターボ・ミル(RSSローター/SNNBライナー)を用いて5μm
程度に中粉砕物を作った。再度ターボ・ミル(RSSローター/SNNBライナー)を用
いて粒子径5μm程度に微粉砕物を作った。次にハンマー形状などを改良したホソカワミクロン社製のファカルティを用いて、分級と同時に球形化を行うことで粒子径5.3μmにし、シアントナー粒子1を得た。
上記シアントナー粒子1 100質量部に対して、アナターゼ型酸化チタン微粉末(BET比表面積80m2/g、イソブチルトリメトキシシラン12質量%処理)0.5質量部と、さらにオイル処理シリカ(BET比表面積95m2/g、シリコーンオイル15質量%処理)1.0質量部を外添して、ヘンシェルミキサーにより混合してシアントナー1とした。シアントナーの平均円形度は0.953で、重量平均粒径は5.5μmであった。シアントナー1の粉体状態の明度・彩度等トナーの物性を表3にまとめた。
[Cyan toner production example 1]
Hybrid resin 1 90.7 parts by mass Cyan master batch 1 15.5 parts by mass Wax A (refined paraffin wax maximum endothermic peak = 70 ° C., Mw = 450, Mn = 32) 4.0 parts by mass -Aluminum compound of di-tertiarybutylsalicylic acid (charge control agent)
3.0 parts by mass Preliminarily mixed with a Henschel mixer with the above formulation, melt-kneaded so that the kneaded material temperature becomes 150 ° C. with a twin-screw extrusion kneader, and after cooling, a particle size of about 1 to Roughly pulverized to about 2 mm, the hammer shape was changed again, and a coarsely pulverized product having a particle diameter of about 0.3 mm was made using a hammer mill with fine mesh. Further, using a turbo mill (RS rotor / SNB liner) manufactured by Turbo Industry, a medium pulverized product having a particle diameter of about 11 μm was prepared. Furthermore, using a turbo mill (RSS rotor / SNNB liner) manufactured by Turbo Industry, 5 μm
Medium crushed material was made to the extent. Using a turbo mill (RSS rotor / SNNB liner) again, a finely pulverized product having a particle diameter of about 5 μm was prepared. Next, using a Faculty made by Hosokawa Micron with an improved hammer shape and the like, spheronization was performed simultaneously with classification to obtain a particle size of 5.3 μm, and cyan toner particles 1 were obtained.
0.5 parts by mass of anatase-type titanium oxide fine powder (BET specific surface area of 80 m 2 / g, isobutyltrimethoxysilane 12% by mass) and 100% by mass of cyan toner particles 1 and oil-treated silica (BET ratio) A cyan toner 1 was prepared by externally adding 1.0 part by mass of a surface area of 95 m 2 / g and a silicone oil of 15% by mass and mixing with a Henschel mixer. The average circularity of the cyan toner was 0.953, and the weight average particle size was 5.5 μm. Table 3 summarizes toner physical properties such as lightness and saturation in the powder state of cyan toner 1.
[シアントナーの製造例2〜20]
表3に示す材料及び配合割合に従うこと以外はシアントナーの製造例1と同様にしてシアントナー2〜20を得た。構成材料及び物性値を表3に示す。
[Cyan toner production examples 2 to 20]
Cyan toners 2 to 20 were obtained in the same manner as in cyan toner production example 1 except that the materials and blending ratios shown in Table 3 were followed. Table 3 shows the constituent materials and physical property values.
[実施例1]
磁性キャリアとシアントナーを表4に示した組み合わせでスタート用現像剤・補給用現像剤を作成し、キヤノン(株)製フルカラー複写機iRC5180による実機評価を行った。
なお、スタート用現像剤は、シアントナー濃度が10質量%となるよう、磁性キャリア90質量部にシアントナー10質量部を加え、常温常湿(23℃、50%RH)の環境において、V型混合機により混合し、スタート用現像剤とし、現像器に導入した。また、補給用現像剤は、磁性キャリア10質量部にシアントナー90質量部を加え、常温常湿(23℃、50%RH)の環境において、V型混合機により混合し、補給用現像剤とした。補給用現像剤は、現像器へ補給用現像剤を供給するための補給用現像剤容器に充填した。
これらの現像剤を用い、キヤノン(株)製フルカラー複写機iRC3200を用いて評価を行った。転写材(紙:CLC用光沢厚口用紙NS−701:キヤノン製)上に、16階調画像を形成し、単色ベタ画像の反射濃度が1.6となるトナー載り量(Dmax1.6)を求めた。この際の濃度測定には、カラー反射濃度計(例えばX−RITE 404A:X−Rite Co.製)を用いた。続いて、単色ベタ画像部の画像彩度を測定した。単色ベタ画像の反射濃度が1.6となるトナー載り量の条件で、補給用現像剤を補給しながら、常温低湿(23℃、5%RH)下で、画像面積が5%となるチャートを用いて、5万枚の耐久画像出力試験を行った。引き続き、高温高湿環境(30℃、80%RH)下で画像面積が25%となるチャートを用いて、さらに5万枚の耐久画像出力試験を行った。
尚、評価項目と評価基準については、下記に示した。得られた評価結果を表4に示す。
[Example 1]
A developer for start and a developer for replenishment were prepared using the combinations shown in Table 4 for the magnetic carrier and cyan toner, and the actual machine was evaluated using a full color copier iRC5180 manufactured by Canon Inc.
The starting developer is V-type in an environment of room temperature and normal humidity (23 ° C., 50% RH) by adding 10 parts by mass of cyan toner to 90 parts by mass of the magnetic carrier so that the cyan toner density becomes 10% by mass. The mixture was mixed with a mixer to obtain a starting developer, which was introduced into the developing device. Further, the replenishment developer is obtained by adding 90 parts by mass of cyan toner to 10 parts by mass of the magnetic carrier and mixing the mixture in a V-type mixer in an environment of normal temperature and normal humidity (23 ° C., 50% RH). did. The replenishment developer was filled in a replenishment developer container for supplying the replenishment developer to the developing device.
Using these developers, evaluation was performed using a full color copying machine iRC3200 manufactured by Canon Inc. On the transfer material (paper: GLC glossy thick paper NS-701: manufactured by Canon), a 16-tone image is formed, and the applied toner amount (Dmax 1.6) at which the reflection density of the single-color solid image is 1.6. Asked. A color reflection densitometer (for example, X-RITE 404A: manufactured by X-Rite Co.) was used for density measurement at this time. Subsequently, the image saturation of the monochromatic solid image portion was measured. A chart in which the image area is 5% under normal temperature and low humidity (23 ° C., 5% RH) while replenishing the replenishment developer under the condition that the toner density is 1.6 so that the reflection density of the monochrome solid image is 1.6. Using this, a 50,000-sheet durability image output test was conducted. Subsequently, a durability image output test of 50,000 sheets was further performed using a chart in which the image area was 25% under a high temperature and high humidity environment (30 ° C., 80% RH).
The evaluation items and evaluation criteria are shown below. The obtained evaluation results are shown in Table 4.
[カブリの評価]
紙の平均反射率Dr(%)をリフレクトメータ(東京電色株式会社製の「REFLECTOMETER MODEL TC−6DS」)を用い、取扱説明書に従い測定した。
次に、5万枚の耐久画像出力試験後にベタ白画像を印刷し、(Vback 150Vに設定)該ベタ白画像の反射率Ds(%)を測定した。
下記式(5)を用いてカブリ(%)を算出した。得られたカブリを下記の評価基準に従って評価した。
カブリ(%) = Dr(%)−Ds(%)・・・・・(5)
A:0.5%未満
B:0.5以上1.0%未満
C:1.0以上2.0%未満(実使用上問題なし)
D:2.0%以上(実使用上問題あり)
[Evaluation of fog]
The average reflectance Dr (%) of the paper was measured using a reflectometer ("REFLECTOMETER MODEL TC-6DS" manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) according to the instruction manual.
Next, after a durability image output test of 50,000 sheets, a solid white image was printed (set to Vback 150V), and the reflectance Ds (%) of the solid white image was measured.
The fog (%) was calculated using the following formula (5). The obtained fog was evaluated according to the following evaluation criteria.
Fog (%) = Dr (%)-Ds (%) (5)
A: Less than 0.5% B: 0.5 or more and less than 1.0% C: 1.0 or more and less than 2.0% (no problem in actual use)
D: 2.0% or more (problems in actual use)
[耐久前後の色味変動(色差)の評価]
トナーの紙上への載り量を0.6mg/cm2となるように現像電圧を調整した。紙上のトナーの載り量は、本体で紙が定着器に通紙される前のタイミングで電源を落とし未定着画像を得、その画像からトナーだけを吸引し、その重量と吸引した画像面積より算出する。
耐久画像出力試験前に、トナーの載り量を0.6mg/cm2となる現像電圧で、画像面積100%のベタ画像(3cm×3cm)を400線/インチで出力した。次に5万枚の耐久画像出力試験後に、耐久画像出力試験前と同じ現像電圧で画像面積100%のベタ画像を400線/インチで印刷した。続いて出力画像の色度測定を行った。色度測定には、色度計(Spectrolino、GRETAGMACBETH社製)を用い、観測光源はD50、観測視野は2°にて行ない、ΔEを算出し評価を行った。
色再現性は、1976年に国際照明委員会(CIE)で規格された表色系の定義に基づき、耐久画像出力試験前後のベタ画像との色味変動(色差)(ΔE:下記式(6))を以下の通り定量的に評価し、以下の評価基準に基づいて評価した。
ΔE={(L1*−L2*)2+(a1*−a2*)2+(b1*−b2*)2}1/2・・・・・・(6)
[L1*:耐久画像出力試験前画像の明度
a1*,b1*:耐久画像出力試験前画像の色相と彩度を示す色度
L2*:耐久画像出力試験後画像の明度
a2*,b2*:耐久画像出力試験後画像の色相と彩度を示す色度]
A:色差をかすかに感じられる。0.0以上1.5未満
B:色差をわずかに感じられる。1.5以上3.0未満
C:色差をかなり感じられる。3.0以上6.0未満(実使用上問題なし)
D:色差を目立って感じられる。6.0以上(実使用上問題あり)
[Evaluation of color fluctuation (color difference) before and after durability]
The development voltage was adjusted so that the amount of toner on the paper was 0.6 mg / cm 2 . The amount of toner on the paper is calculated from the weight and suctioned image area after the power is turned off at the timing before the paper passes through the fuser to obtain an unfixed image. To do.
Before the endurance image output test, a solid image (3 cm × 3 cm) having an image area of 100% was output at 400 lines / inch at a developing voltage at which the applied amount of toner was 0.6 mg / cm 2 . Next, after a durability image output test of 50,000 sheets, a solid image having an image area of 100% was printed at 400 lines / inch at the same development voltage as that before the durability image output test. Subsequently, the chromaticity of the output image was measured. A chromaticity meter (Spectrolino, manufactured by GRETAGMACBETH) was used for chromaticity measurement, the observation light source was D50, the observation visual field was 2 °, and ΔE was calculated and evaluated.
The color reproducibility is based on the color system definition standardized by the International Commission on Illumination (CIE) in 1976, and the color variation (color difference) (ΔE: Formula (6) )) Was evaluated quantitatively as follows and evaluated based on the following evaluation criteria.
ΔE = {(L1 * -L2 * ) 2+ (a1 * -a2 *) 2+ (b1 * -b2 *) 2} 1/2 ······ (6)
[L1 * : Lightness of image before endurance image output test a1 * , b1 * : Chromaticity indicating hue and saturation of image before endurance image output test L2 * : Lightness of image after endurance image output test a2 * , b2 * : Chromaticity indicating hue and saturation of image after endurance image output test]
A: A slight color difference is felt. 0.0 or more and less than 1.5 B: A slight color difference is felt. 1.5 or more and less than 3.0 C: The color difference can be considerably felt. 3.0 or more and less than 6.0 (no problem in actual use)
D: A color difference is noticeable. 6.0 or more (problems in actual use)
[定着下限温度]
16階調画像を形成した場合に、単色ベタ定着画像の反射濃度が1.6となるトナー載り量を求め、該トナー載り量となるように現像電圧を調整し、未定着画像を出力した。定着ローラー温度を120℃から5℃おきに昇温させ、外部定着器に通紙後、擦り試験により濃度低下率を求め、低下率20%以下を定着領域とし、濃度低下率20%を超えた点と20以下となる点の境界を定着下限温度とした。擦り試験は、通紙した画像のトナー画像部分をφ60mm×40mmの円柱状のローラ(真鍮製:798g)を5往復させることで十字に折り曲げ開いた後に、22mm×22mm×47mmの四角柱状のおもり(真鍮製:198g)の断面にシルボン紙(ダスパーK3−半切、小津産業(株)製)を巻き付け10回擦り、トナー像の剥離率が25%以下となる温度を、定着温度とした。剥離率の測定には、画像処理システム(Personal IAS)を用いた。
[Fixing temperature limit]
When a 16-gradation image was formed, the applied toner amount at which the reflection density of the single-color solid fixed image was 1.6 was determined, the development voltage was adjusted so as to be the applied toner amount, and an unfixed image was output. The fixing roller temperature was raised from 120 ° C. every 5 ° C., and after passing through an external fixing device, the density reduction rate was obtained by a rubbing test. The reduction rate was 20% or less, and the density reduction rate exceeded 20%. The boundary between the point and the point of 20 or less was defined as the minimum fixing temperature. In the rubbing test, the toner image portion of the passed image was folded open into a cross by reciprocating a cylindrical roller (brass: 798 g) of φ60 mm × 40 mm 5 times, and then a square columnar weight of 22 mm × 22 mm × 47 mm Silbon paper (Dasper K3-half cut, manufactured by Ozu Sangyo Co., Ltd.) was wrapped around the cross section of brass (made of 198 g) and rubbed 10 times, and the temperature at which the toner image peeling rate was 25% or less was defined as the fixing temperature. An image processing system (Personal IAS) was used for the measurement of the peeling rate.
[階調性]
転写材(紙:CLC用光沢厚口用紙NS−701:キヤノン製)上に、白画像からベタ画像まで40の階調をもつオリジナル画像を形成する。その際、単色ベタ定着画像の反射濃度が1.6となるトナー載り量を求め、該トナー載り量となるように現像電圧を調整する。このオリジナル画像を出力し、階調性を評価した。評価方法としては、それぞれの階調の画像濃度を測定し、濃度が低い方からその階調濃度との差が0.05以上となる場合を階調段差とし、その段差の数で階調性の評価を行った。この際の濃度測定には、カラー反射濃度計(例えばX−RITE 404A:X−Rite Co.製)を用いた。
A:非常に階調性に優れる(階調段差が30段差以上:良好)
B:階調性に優れる(階調段差が20段差以上、30段差未満:実用上問題なし)
C:やや階調性に劣る(階調段差が10段差以上、20段差未満:階調性が重視されない画質では実用可)
D:階調性に劣る(階調段差が10段差未満:実用上問題有り)
[Gradation]
An original image having 40 gradations from a white image to a solid image is formed on a transfer material (paper: glossy thick-mouthed paper for CLC NS-701: manufactured by Canon). At that time, the applied toner amount at which the reflection density of the single-color solid fixed image is 1.6 is obtained, and the development voltage is adjusted so as to be the applied toner amount. This original image was output and the gradation was evaluated. As an evaluation method, the image density of each gradation is measured, and when the difference from the gradation density is 0.05 or more from the lower density, the gradation level is determined, and the gradation property is determined by the number of the level differences. Was evaluated. A color reflection densitometer (for example, X-RITE 404A: manufactured by X-Rite Co.) was used for density measurement at this time.
A: Extremely excellent gradation (gradation step is 30 steps or more: good)
B: Excellent gradation (gradient level difference is 20 steps or more and less than 30 steps: no practical problem)
C: Slightly inferior in gradation (gradation step is 10 steps or more and less than 20 steps: practical for image quality where gradation is not important)
D: Inferior in gradation (gradation step is less than 10 steps: practically problematic)
[ハーフトーンスジの評価方法]
常温低湿環境下(23℃/5%)での5万枚の耐久画像出力試験後、ハーフトーン画像を出力した。 記録材としては、CLC用光沢厚口用紙(NS−701:キヤノン製)を用いた。 ちなみに得られた画像は、濃度計X−Rite500型により濃度測定を行い、6点の平均値をとって画像濃度とした。 画像濃度を0.5以上0.7以下となる画像にし、A4画像3枚出力し、目視でスジを確認した。
(評価基準)
A:スジがなく均一な画像で非常に良好
B:1本以内/枚で良好
C:3本以内/枚 実用可能レベル
D:3本以上/枚 実用上不可レベル
[Evaluation method of halftone lines]
A halftone image was output after a durability image output test of 50,000 sheets in a normal temperature and low humidity environment (23 ° C./5%). As the recording material, glossy thick paper for CLC (NS-701: manufactured by Canon) was used. Incidentally, the obtained image was subjected to density measurement with a densitometer X-Rite 500 type, and an average value of 6 points was taken as an image density. An image having an image density of 0.5 to 0.7 was output, three A4 images were output, and streaks were visually confirmed.
(Evaluation criteria)
A: Very good with uniform images without streaks B: Within 1 / sheet is good C: Within 3 / sheet Practical level D: 3 or more / sheet Impractical level
[画像の中抜け評価]
画像の中抜け評価には、キヤノン(株)製フルカラー複写機iRC3200改造機を用いた。iRC3200改造機の改造した点は以下のとおりである。まず、ACR現像方式に対応できる様、現像器内部で過剰になったキャリアを現像器から排出するために、排出スクリューの如きキャリア回収部材を取り付けた。
高温高湿環境下(30℃/80%)での5万枚の画像出力後、16階調画像を形成した
場合に、単色ベタ定着画像の反射濃度が1.6となるトナー載り量となるように現像電圧を調整する。縦横両方向に細線が存在するよう画像を形成し、2、4,6,8、10ドットラインを各二本、各ライン間の非潜像部幅が約1mmになるようプリントし、目視及び20倍ルーペにより観察した結果を中抜けの評価とした。
A:2ドットラインにおいて、拡大観察によっても中抜けの殆どない画像
B:2ドットラインにおいて、拡大観察によって中抜けが若干観察され、目視では観察されない画像
C:2ドットラインにおいて、目視によって中抜けが観察され、4ドットラインにおいて、目視によって中抜けが観察されない画像。
D:4ドットラインにおいて、目視によって中抜けが観察される画像。実用上非常に問題あり。
[Image dropout evaluation]
A full color copier iRC3200 remodeled machine manufactured by Canon Inc. was used for evaluation of image dropout. The iRC3200 remodeled machine is remodeled as follows. First, a carrier recovery member such as a discharge screw was attached in order to discharge the excess carrier inside the developing device from the developing device so as to be compatible with the ACR developing system.
When a 16-tone image is formed after outputting 50,000 images in a high-temperature and high-humidity environment (30 ° C./80%), the amount of applied toner is such that the reflection density of a monochrome solid-fixed image is 1.6. Adjust the development voltage as follows. An image is formed so that fine lines are present in both the vertical and horizontal directions, two, four, six, eight, and ten dot lines are printed, and the non-latent image portion width between each line is printed to be about 1 mm. The result of observation with a magnifying glass was used as an evaluation of hollowness.
A: Image with almost no voids even by magnified observation in 2 dot lines B: Image with slight voids observed by magnified observation in 2 dot lines and not visually observed C: Image voids visually observed in 2 dot lines An image in which a void is not visually observed in a 4-dot line.
D: An image in which a hollow is visually observed in a 4-dot line. Very problematic for practical use.
[実施例2〜5]
シアントナーを変えること以外は、実施例1と同様にして実施例2〜5を行った。
実施例2では、A/Cが小さいために転写性が悪化する傾向になった。また、トナーの載り量が多いため、定着性も劣る傾向であった。
実施例3は、階調性が若干劣るものの全体的にはバランスがとれていた。
実施例4及び5は、A/Cが高く、L*が小さい傾向をしめすため、画像濃度変動やカブ
リが悪化する傾向であったが、実用上は問題ないレベルであった。
[Examples 2 to 5]
Examples 2 to 5 were performed in the same manner as Example 1 except that the cyan toner was changed.
In Example 2, since A / C was small, the transferability tended to deteriorate. Further, since the amount of applied toner is large, the fixability tends to be inferior.
In Example 3, although the gradation was slightly inferior, the overall balance was achieved.
In Examples 4 and 5, since A / C is high and L * tends to be small, fluctuations in image density and fogging tend to be deteriorated.
[実施例6〜9]
実施例6〜9では、シアントナー6〜9に変えること以外は実施例1と同様にして評価した。評価結果を表4に示す。
実施例6では、(Y/X×100)の値が小さいためか、階調性が若干劣る傾向であったが実用上は問題ないレベルであった。
実施例7及び8は性能のバランスが取れて良好な評価結果が得られた。
実施例9では、(Y/X×100)が大きくなるに従い、階調性や画像スジが発生しやすくなる傾向であったが、実用上は全く問題ないレベルであった。
[Examples 6 to 9]
In Examples 6 to 9, evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that cyan toners 6 to 9 were used. The evaluation results are shown in Table 4.
In Example 6, since the value of (Y / X × 100) was small, the gradation property tended to be slightly inferior, but it was at a level that was not a problem for practical use.
In Examples 7 and 8, performance was balanced and good evaluation results were obtained.
In Example 9, as Y / X × 100 increased, gradation and image streaks tended to occur. However, the level was practically no problem.
[実施例10〜12]
実施例10〜12では、シアントナー10〜12に変えること以外は実施例1と同様に評価した。評価結果を表4に示す。
アルミニウムフタロシアニンに含まれる遊離アルミニウム量が大きくなると、画像スジや階調性が劣る傾向であるが、実施例12でも実用上は全く問題ないレベルであった。
[Examples 10 to 12]
In Examples 10 to 12, evaluation was made in the same manner as in Example 1 except that cyan toners 10 to 12 were used. The evaluation results are shown in Table 4.
When the amount of free aluminum contained in aluminum phthalocyanine increases, the image streak and gradation tend to be inferior. However, even in Example 12, there was no problem in practical use.
[実施例13]
実施例13では、シアンマスターバッチの製造方法を変えること以外は実施例3と同様にして評価した。評価結果を表4に示す。マスターバッチの製造装置を変えても良好な結果が得られた。
[Example 13]
In Example 13, the evaluation was performed in the same manner as in Example 3 except that the method for producing the cyan master batch was changed. The evaluation results are shown in Table 4. Good results were obtained even when the masterbatch production equipment was changed.
[実施例14]
実施例14では、シアンマスターバッチ製造時に芳香族オキシカルボン酸アルミニウムを加え、その後のトナー製造時にアルミニウムフタロシアニンを加えて製造した。アルミニウムフタロシアニンの顔料分散効果が軽減するため、画像スジや色味変動が若干劣る。
[Example 14]
In Example 14, aluminum oxycarboxylate aluminum was added during the production of the cyan master batch, and aluminum phthalocyanine was added during the subsequent toner production. Since the pigment dispersion effect of aluminum phthalocyanine is reduced, image streaks and color variations are slightly inferior.
[実施例15]
実施例15では、芳香族オキシカルボン酸アルミニウムの代わりにベンジル酸誘導体のホウ素化合物を用いた。顔料の分散が悪化するため、画像スジや色味変動に加えてカブリも若干劣る結果となった。
[Example 15]
In Example 15, a boron compound of a benzylic acid derivative was used instead of the aromatic aluminum oxycarboxylate. Since the dispersion of the pigment deteriorated, the fog was slightly inferior in addition to the image streak and the color variation.
[実施例16]
実施例16では、トナー製造時にアルミニウムフタロシアニンを加えて製造した。マスターバッチ化工程に添加するより分散が悪化しているためか、画像スジや色味変動が若干劣る結果となったが実用上は問題ないレベルであった。
[Example 16]
In Example 16, the toner was manufactured by adding aluminum phthalocyanine at the time of manufacturing the toner. The image streak and the color fluctuation were slightly inferior because of the worse dispersion than when added to the masterbatch process, but it was at a level that is practically acceptable.
[比較例1]
比較例1では、アルミニウムフタロシアニンを添加しなかった。そうすると、顔料添加量が多い本発明においては、顔料分散性が劣るためか画像スジが発生してしまい実用不可レベルであった。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, no aluminum phthalocyanine was added. In this case, in the present invention in which the amount of pigment added is large, image streaks are generated due to inferior pigment dispersibility.
[比較例2]
比較例2では、アルミニウムフタロシアニンの変わりに、無金属フタロシアニンを添加した。そうすると、顔料の分散性が悪いためか、画像スジが発生し、階調性も実用不可レベルであった。
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, metal-free phthalocyanine was added instead of aluminum phthalocyanine. As a result, image streaks occurred due to poor dispersibility of the pigment, and gradation was not practical.
[比較例3]
比較例3は、従来の着色力のトナーであり、所定の画像濃度を得るためのトナーの載り量が多いため、転写中抜けが実用不可レベルであった。
[Comparative Example 3]
Comparative Example 3 is a conventional toner having a coloring power, and a large amount of toner is applied to obtain a predetermined image density.
[比較例4]
比較例4は、アルミニウムフタロシアニンを添加せず、さらにマスターバッチ化せずにトナー化したものである。比較例1よりさらに階調性が悪化してしまった。
[Comparative Example 4]
In Comparative Example 4, toner was formed without adding aluminum phthalocyanine and without further forming a masterbatch. The gradation was further deteriorated as compared with Comparative Example 1.
[比較例5及び6]
比較例5及び6では、実施例1,2から磁性キャリアをそれぞれ変更した。比較例5では、帯電量が高くなりすぎたために評価不可能であった。さらに比較例6では、帯電量が小さすぎたために色味変動が大きく、さらに階調性も悪く実用不可レベルであった。
[Comparative Examples 5 and 6]
In Comparative Examples 5 and 6, the magnetic carrier was changed from Examples 1 and 2, respectively. In Comparative Example 5, evaluation was impossible because the charge amount was too high. Further, in Comparative Example 6, since the charge amount was too small, the color variation was large, the gradation was poor, and the level was not practical.
Claims (3)
前記シアントナーが、
i)少なくとも更にアルミニウムフタロシアニンを含有し、
ii)前記シアントナーのクロロホルム溶解液におけるシアントナーの濃度をC[mg/ml]とし、前記溶解液における波長660nm以上、760nm以下における吸光度が最大となる波長での吸光度をAとしたときに、前記Cと前記Aの関係が、下記式(1)を満足し、
2.00<A/C<8.15・・・・・・(1)、
iii)前記シアントナーと前記磁性キャリアを用いて、二成分法により測定した前記シアントナーの摩擦帯電量の絶対値が、50mC/kg以上、120mC/kg以下
であることを特徴とする二成分系現像剤。 A two-component developer containing a cyan toner and a magnetic carrier containing at least a binder resin and a colorant,
The cyan toner is
i) at least further containing aluminum phthalocyanine,
ii) When the cyan toner concentration in the chloroform solution of the cyan toner is C [mg / ml], and the absorbance at the wavelength where the absorbance at the wavelength of 660 nm to 760 nm is the maximum in the solution is A, The relationship between C and A satisfies the following formula (1):
2.00 <A / C <8.15 (1),
iii) A two-component system characterized in that an absolute value of the triboelectric charge amount of the cyan toner measured by a two-component method using the cyan toner and the magnetic carrier is 50 mC / kg or more and 120 mC / kg or less. Developer.
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