JP5516270B2 - Developer for developing electrostatic image, process cartridge, image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Description
本発明は、静電荷像現像用現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to a developer for developing an electrostatic image, a process cartridge, an image forming apparatus, and an image forming method.
電子写真法による画像形成では、帯電工程、露光工程により潜像保持体(感光体)に静電荷像を形成し、現像工程で現像し現像像を形成し、該現像像を記録媒体上に転写し、定着工程において加熱等により定着し画像を得る。この様な電子写真法で用いられる静電荷像現像用現像剤は、結着樹脂中に着色剤を分散させたトナーを単独で用いる一成分現像剤と、トナーとキャリアからなる二成分現像剤とに大別される。
該二成分現像剤は、キャリアが比較的表面積が大きいことからトナーとの帯電が容易であり、かつ該キャリアに磁性粒子を用いることにより、マグロール等により搬送が容易である等の理由から、現在広く用いられている。
In image formation by electrophotography, an electrostatic charge image is formed on a latent image carrier (photoreceptor) by a charging process and an exposure process, developed in a developing process to form a developed image, and the developed image is transferred onto a recording medium. In the fixing step, the image is fixed by heating or the like. The developer for developing an electrostatic image used in such an electrophotographic method includes a one-component developer using a toner in which a colorant is dispersed in a binder resin, and a two-component developer composed of a toner and a carrier. It is divided roughly into.
The two-component developer has a relatively large surface area so that it can be easily charged with toner, and by using magnetic particles for the carrier, it can be easily conveyed by a mag roll or the like. Widely used.
フィルミングやカブリのない2成分現像方式電子写真用現像剤を提供するため、磁性材料粉末を含有するキャリアと、結着剤合成樹脂と着色剤とを含有するトナーを含む感光体上の静電潜像を現像する電子写真のための現像剤において、キャリアに混合される初期現像剤中のトナーの飽和帯電量Qsdと、補給用トナーの飽和帯電量Qsaとが、次式の関係にあることを特徴とする2成分現像方式電子写真用現像剤が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
Qsd/Qsa≦0.76
In order to provide a two-component developing type electrophotographic developer free from filming or fogging, an electrostatic charge on a photoreceptor including a carrier containing a magnetic material powder, a toner containing a binder synthetic resin and a colorant. In the developer for electrophotography that develops a latent image, the saturation charge amount Qsd of the toner in the initial developer mixed with the carrier and the saturation charge amount Qsa of the replenishment toner have the following relationship: A two-component developing system electrophotographic developer characterized by the above is disclosed (for example, see Patent Document 1).
Qsd / Qsa ≦ 0.76
また、長時間の連続高速複写に耐え得る電子写真用現像剤を提供するため、シリコーンオイル、樹脂及びシランカップリング剤により、表面が被覆されている電子写真用キャリアと誘電率が2.5以上3.5以下であるトナーとから成ることを特徴とする電子写真用現像剤が開示されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, in order to provide a developer for electrophotography that can withstand continuous high-speed copying for a long time, the dielectric constant is 2.5 or more with an electrophotographic carrier whose surface is coated with a silicone oil, a resin, and a silane coupling agent. An electrophotographic developer comprising a toner of 3.5 or less is disclosed (for example, see Patent Document 2).
また、トナー帯電量の立ち上がりが速く、キャリア付着が起こらず、長期にわたり安定した帯電性をトナーに与え、良好な画像を安定して得ることができる静電潜像現像用キャリアを提供するため、磁性体芯粒子上の被覆樹脂層中に樹脂粒子及び金属酸化物粒子とを分散させてなる静電潜像現像用キャリアにおいて、前記金属酸化物粒子の誘電率が5 ×10-11 (F/m) 以上50×10-11 (F/m) 以下の範囲にあり、該金属酸化物粒子の電気抵抗が108 (Ω・m)を超えていることを特徴とする静電潜像現像用キャリアが開示されている(例えば、特許文献3参照)。 In addition, in order to provide a carrier for developing an electrostatic latent image in which the toner charge amount rises quickly, carrier adhesion does not occur, a stable chargeability is given to the toner for a long time, and a good image can be stably obtained. In a carrier for developing an electrostatic latent image in which resin particles and metal oxide particles are dispersed in a coating resin layer on a magnetic core particle, the metal oxide particles have a dielectric constant of 5 × 10 −11 (F / m) In the range of 50 × 10 -11 (F / m) or less, and the electric resistance of the metal oxide particles exceeds 10 8 (Ω · m), for electrostatic latent image development A carrier is disclosed (for example, see Patent Document 3).
また、カーボンブラックを含有するトナーを用いた場合でも、排紙不良を防いで良好な画像を形成することができる画像形成方法を提供するため、静電潜像を保持する感光体表面を帯電手段によって帯電する帯電工程と、前記帯電された感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤に含まれるトナーを前記感光体表面の静電潜像に供給して前記静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像工程と、前記トナー像を転写材上に転写する転写工程と、定着体と該定着体に圧接された加圧体により形成されるニップ部に転写材を通過させることにより前記トナー像を前記転写材上に加熱接触圧着させる定着工程とを少なくとも有し、上記各工程が繰り返されて画像形成が繰り返し行われる画像形成方法であって、前記定着体はオイル塗布機構および前記定着体に接触する定着補助部材を有さず、前記トナーは結着樹脂とカーボンブラックと離型剤とを少なくとも含有するトナー粒子と、無機粒子とを有する非磁性ブラックトナーを含み、前記トナーは質量平均粒径が3.5μm以上9.5μm以下であり、前記トナーの(誘電損率ε”/誘電率ε’)で表される損失正接tanδが、周波数5×104Hzにおいて0.008以上0.018以下であり且つ周波数105Hzにおいて0.006以上0.016以下であり、前記トナーの質量平均分子量(Mw)が200000以上900000以下であり、前記トナーのカーの流動性指数が55以上98以下であり且つカーの噴粒性指数が70以上98以下であり、前記離型剤は前記トナー粒子100質量部中に2質量部以上20質量部以下含有されることを特徴とする画像形成方法が開示されている(例えば、特許文献4参照)。 Further, in order to provide an image forming method capable of forming a good image while preventing a defective paper discharge even when a toner containing carbon black is used, the surface of the photosensitive member holding an electrostatic latent image is charged A charging step for charging the toner, a latent image forming step for forming an electrostatic latent image on the surface of the charged photoreceptor, and a toner contained in a developer is supplied to the electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor to supply the static image. In a nip formed by a developing process for visualizing an electrostatic latent image to form a toner image, a transfer process for transferring the toner image onto a transfer material, and a pressure member that is in pressure contact with the fixing body. And a fixing step in which the toner image is heated and contact-pressed onto the transfer material by passing the transfer material, and the image forming method in which the above steps are repeated to repeatedly perform image formation, Body is oil The toner includes a non-magnetic black toner having toner particles containing at least a binder resin, carbon black, and a release agent, and inorganic particles. The toner has a mass average particle diameter of 3.5 μm or more and 9.5 μm or less, and the loss tangent tan δ represented by (dielectric loss factor ε ″ / dielectric constant ε ′) of the toner is a frequency of 5 × 10 4 Hz. And the toner has a weight average molecular weight (Mw) of 200,000 or more and 900,000 or less at a frequency of 10 5 Hz. The fluidity index is 55 or more and 98 or less and the Kerr particle size index is 70 or more and 98 or less, and the release agent is 2 parts by mass or more in 100 parts by mass of the toner particles. An image forming method containing 20 parts by mass or less is disclosed (see, for example, Patent Document 4).
また、現像性を高め、画像安定性の図られる新規キャリアを提供するため、磁性コア粒子およびその表面をコートするキャリアコート材からなるキャリアであって、該キャリアの誘電損率ε"/誘電率ε'で示される損失正接tanδが以下の関係式:a/b<6.5、および0.05<c<20[ここで、aは測定温度30℃での周波数DEFreq[Hz]:1×102時のDELoss値であり、bは測定温度30℃での周波数DEFreq[Hz]:1X106時のDELoss値であり、cは測定温度150℃での周波数DEFreq[Hz]:1×102時のDELoss値である]を満たすことを特徴とするキャリアが開示されている(例えば、特許文献5参照)。 Further, in order to provide a new carrier with improved developability and image stability, the carrier comprises a magnetic core particle and a carrier coating material that coats the surface thereof, and the dielectric loss factor ε ″ / dielectric constant of the carrier The loss tangent tan δ represented by ε ′ is expressed by the following relational expressions: a / b <6.5 and 0.05 <c <20 [where a is the frequency DEFreq [Hz] at a measurement temperature of 30 ° C .: 1 × 10 is the DEloss value at 2 o'clock, b is the frequency DEFreq [Hz] at a measurement temperature of 30 ° C: 1X10 6 o'clock, and c is the frequency DEFreq [Hz] at a measurement temperature of 150 ° C: 1 x 10 2 It is a carrier characterized by satisfying “de- losing value of time” (see, for example, Patent Document 5).
また、環境変動に強く、耐久時における帯電安定性、キャリア劣化に強い二成分系現像剤を提供するため、結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有する第1のトナー粒子と第1の外添剤を含有する第1のトナー並びに第1の磁性キャリアとを少なくとも有し、第2のトナーと第2の磁性キャリアを含有する補給剤を補給しながら現像する現像方法に使用される二成分系現像剤において、上記第1のトナーは、個数平均粒径50nm以上の第1のシリカ粒子を少なくとも第1のトナー粒子100質量部に対して0.5質量部以上含有し、上記二成分系現像剤の誘電損率ε”/誘電率ε’で示される損失正接tanδにおいて、周波数2000Hzの損失正接tanδ1及び2×105Hzの損失正接tanδ2が下記式を満たすことを特徴とする二成分系現像剤が開示されている(例えば、特許文献6参照)。
0.06≦tanδ1(2000Hz)≦0.13
0.04≦tanδ2(2×105Hz)≦0.10
In addition, in order to provide a two-component developer that is resistant to environmental fluctuations, stable in charging during durability, and resistant to carrier deterioration, the first toner particles and the first external additive containing at least a binder resin and a colorant -Component development used in a development method having at least a first toner containing a first toner and a first magnetic carrier, and developing while replenishing a replenisher containing a second toner and a second magnetic carrier In the agent, the first toner contains at least 0.5 parts by mass of first silica particles having a number average particle diameter of 50 nm or more with respect to 100 parts by mass of the first toner particles, and the two-component developer. in the loss tangent tanδ represented by the dielectric loss factor epsilon "/ dielectric constant epsilon ', NiNaru loss tangent tanδ1 and 2 × 10 5 Hz of the loss tangent tanδ2 frequency 2000Hz is characterized by satisfying the following formula System developer has been disclosed (e.g., refer to Patent Document 6).
0.06 ≦ tan δ1 (2000 Hz) ≦ 0.13
0.04 ≦ tan δ2 (2 × 10 5 Hz) ≦ 0.10
本発明は、高温高湿下で長期にわたり放置された後の、初期の出力画像におけるカブリの発生が抑制される静電荷像現像用現像剤を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a developer for developing an electrostatic charge image in which the occurrence of fogging in an initial output image after being left for a long time under high temperature and high humidity is suppressed.
即ち、請求項1に係る発明は、キャリアとトナーとを含む現像剤であって、
前記トナーの前記現像剤に対する濃度が8質量%のときの、比誘電率ε’が12以上22以下であり、tanδが0.01以上0.07以下である静電荷像現像用現像剤である。
That is, the invention according to claim 1 is a developer including a carrier and a toner,
When the concentration of the toner with respect to the developer is 8% by mass, the developer for developing an electrostatic charge image has a relative dielectric constant ε ′ of 12 or more and 22 or less and tan δ of 0.01 or more and 0.07 or less. .
請求項2に係る発明は、前記キャリアが磁性芯材と該磁性芯材を被覆する樹脂被覆層とを有する樹脂被覆キャリアであり、
前記磁性芯材が、下記式(1)で表されるフェライトを含み、前記磁性芯材におけるSi、Sr又はTiの含有量は、Fe1モルに対して0.05モル以上0.4モル以下である請求項1に記載の静電荷像現像用現像剤である。
(MO)X(Fe2O3)Y 式(1)
[式(1)において、Yは2.1以上2.4以下を表し、Xは3−Yを表す。Mは金属元素を表し、該金属元素として少なくともMnを含む。]
The invention according to claim 2 is a resin-coated carrier in which the carrier has a magnetic core material and a resin coating layer that covers the magnetic core material,
The magnetic core material includes ferrite represented by the following formula (1), and the content of Si, Sr or Ti in the magnetic core material is 0.05 mol or more and 0.4 mol or less with respect to 1 mol of Fe. The developer for developing an electrostatic image according to claim 1.
(MO) X (Fe 2 O 3 ) Y formula (1)
[In Formula (1), Y represents 2.1 or more and 2.4 or less, and X represents 3-Y. M represents a metal element, and contains at least Mn as the metal element. ]
請求項3に係る発明は、前記磁性芯材の、体積平均粒径D50(μm)とBET比表面積A(m2/g)とが、下記式(2)を満たす請求項2に記載の静電荷像現像用現像剤である。
0.003≦A/D50≦0.011 式(2)
According to a third aspect of the present invention, in the static magnetic core according to the second aspect, the volume average particle diameter D50 (μm) and the BET specific surface area A (m 2 / g) of the magnetic core material satisfy the following formula (2). It is a developer for developing a charge image.
0.003 ≦ A / D50 ≦ 0.011 Formula (2)
請求項4に係る発明は、前記トナーが結晶性ポリエステル樹脂を含む請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用現像剤である。 The invention according to claim 4 is the developer for developing an electrostatic image according to any one of claims 1 to 3, wherein the toner contains a crystalline polyester resin.
請求項5に係る発明は、前記トナーが、
結着樹脂粒子を分散した結着樹脂粒子分散液及び着色剤を分散した着色剤分散液を少なくとも混合した混合分散液に凝集剤を添加して凝集粒子を形成する凝集粒子形成工程と、
前記凝集粒子が形成された前記混合分散液に前記結着樹脂粒子分散液をさらに添加して、前記凝集粒子の表面に前記結着樹脂粒子を付着させて樹脂付着凝集粒子を形成する付着工程と、
加熱により前記樹脂付着凝集粒子を融合する融合工程と、
を経て製造されたトナー粒子を含む請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用現像剤である。
The invention according to claim 5 is characterized in that the toner is
An agglomerated particle forming step of forming an agglomerated particle by adding an aggregating agent to a mixed dispersion obtained by mixing at least a binder resin particle dispersion in which a binder resin particle is dispersed and a colorant dispersion in which a colorant is dispersed;
An attaching step of further adding the binder resin particle dispersion to the mixed dispersion in which the aggregated particles are formed, and attaching the binder resin particles to the surface of the aggregated particles to form resin-attached aggregated particles; ,
A fusion step of fusing the resin-adhered aggregated particles by heating;
5. The developer for developing an electrostatic charge image according to claim 1, comprising toner particles produced through the process described above.
請求項6に係る発明は、現像剤保持体を少なくとも備え、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の静電荷像現像用現像剤を収容するプロセスカートリッジである。 The invention according to claim 6 is a process cartridge including at least a developer holder and containing the developer for developing an electrostatic charge image according to any one of claims 1 to 5.
請求項7に係る発明は、潜像保持体と、前記潜像保持体表面を帯電する帯電手段と、前記潜像保持体表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、前記静電荷像を請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の静電荷像現像用現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着手段と、を備える画像形成装置である。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a latent image holding member, a charging unit that charges the surface of the latent image holding member, an electrostatic charge image forming unit that forms an electrostatic charge image on the surface of the latent image holding member, and the electrostatic charge. A developing unit for developing the image with the developer for developing an electrostatic image according to any one of claims 1 to 5 to form a toner image; a transfer unit for transferring the toner image to a recording medium; An image forming apparatus comprising: a fixing unit that fixes the toner image on the recording medium.
請求項8に係る発明は、潜像保持体表面を帯電する帯電工程と、前記潜像保持体表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、前記静電荷像を請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の静電荷像現像用現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着工程と、を有する画像形成方法である。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a charging step of charging the surface of the latent image holding member, an electrostatic charge image forming step of forming an electrostatic charge image on the surface of the latent image holding member, and the electrostatic charge image. Item 6. A developing step of developing with the electrostatic charge image developing developer according to any one of Items 5 to form a toner image, a transferring step of transferring the toner image to a recording medium, and the toner image on the recording medium. A fixing step for fixing the image.
請求項1に係る発明によれば、高温高湿下で長期にわたり放置された後の、初期の出力画像におけるカブリの発生が抑制される静電荷像現像用現像剤が提供される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a developer for developing an electrostatic charge image in which the occurrence of fogging in an initial output image after being left for a long time under high temperature and high humidity is suppressed.
請求項2に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、カブリの発生がさらに抑制される。 According to the invention which concerns on Claim 2, generation | occurrence | production of fog is further suppressed compared with the case where it does not have this structure.
請求項3に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、カブリの発生がさらに抑制される。 According to the invention of claim 3, the occurrence of fog is further suppressed as compared with the case where the present configuration is not provided.
請求項4に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、カブリの発生がさらに抑制される。 According to the invention which concerns on Claim 4, generation | occurrence | production of fog is further suppressed compared with the case where it does not have this structure.
請求項5に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、カブリの発生がさらに抑制される。 According to the invention which concerns on Claim 5, generation | occurrence | production of fog is further suppressed compared with the case where it does not have this structure.
請求項6に係る発明によれば、高温高湿下で長期にわたり放置された後の、初期の出力画像におけるカブリの発生が抑制される静電荷像現像用現像剤を用いたプロセスカートリッジが提供される。 According to the sixth aspect of the present invention, there is provided a process cartridge using a developer for developing an electrostatic charge image in which generation of fog in an initial output image is suppressed after being left for a long time under high temperature and high humidity. The
請求項7に係る発明によれば、高温高湿下で長期にわたり放置された後の、初期の出力画像におけるカブリの発生が抑制される静電荷像現像用現像剤を用いた画像形成装置が提供される。 According to the seventh aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus using a developer for developing an electrostatic charge image in which generation of fog in an initial output image is suppressed after being left for a long time under high temperature and high humidity. Is done.
請求項8に係る発明によれば、高温高湿下で長期にわたり放置された後の、初期の出力画像におけるカブリの発生が抑制される静電荷像現像用現像剤を用いた画像形成方法が提供される。 According to the eighth aspect of the present invention, there is provided an image forming method using a developer for developing an electrostatic charge image in which generation of fog in an initial output image is suppressed after being left for a long time under high temperature and high humidity. Is done.
以下、本発明に係る静電荷像現像用現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of an electrostatic charge image developing developer, a process cartridge, an image forming apparatus, and an image forming method according to the present invention will be described in detail.
<静電荷像現像用現像剤>
本実施形態に係る静電荷像現像用現像剤(以下、本実施形態の現像剤と称することがある)は、キャリアとトナーとを含む現像剤であって、前記トナーの前記現像剤に対する濃度が8質量%のときの、比誘電率ε’が12以上22以下であり、tanδが0.01以上0.07以下である現像剤である。
<Developer for developing electrostatic image>
The developer for developing an electrostatic charge image according to this embodiment (hereinafter sometimes referred to as the developer of this embodiment) is a developer including a carrier and a toner, and the concentration of the toner with respect to the developer is high. A developer having a relative dielectric constant ε ′ of 12 to 22 and tan δ of 0.01 to 0.07 at 8% by mass.
一般に、高温高湿環境下で長期に画像形成装置を使用せず放置した場合、現像剤の帯電量が著しく落ちてしまうことがある。現像剤の帯電量が落ちたまま画像出力作業にはいると、トナー帯電が低いためにカブリなどの不具合が生じることがある。そのため、印刷前に現像器の空回しが行われ、十分に現像剤帯電を生じさせた後に印刷を行う必要がある。 Generally, when the image forming apparatus is not used for a long time in a high temperature and high humidity environment, the charge amount of the developer may be significantly reduced. When the image output operation is started with the developer charge amount lowered, problems such as fogging may occur due to low toner charge. For this reason, it is necessary to perform the printing after the developer is idled before printing and the developer is sufficiently charged.
また、カラーの画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色で構成されることが多い。さらに、印刷ではブラック単独印刷を長期にわたり行われることも多い。このとき、イエロー現像器、マゼンタ現像器及びシアン現像器が休止していると、高温高湿環境下でイエロートナー、マゼンタトナー及びシアントナー(以下、これらをまとめてカラートナーと称することがある)の帯電量が低下してしまい、この状態でカラー画像を形成しようとすると、カブリが生じてしまうことがある。そのため、ブラック単独印刷を長期にわたり実施した後にカラー画像印刷をする場合、印刷前にイエロー現像器、マゼンタ現像器及びシアン現像器の空回しを行い、帯電量を上げてから印刷する必要がある。
逆に、ブラック単独印刷において、イエロー現像器、マゼンタ現像器及びシアン現像器がつれ回る場合、カラートナーの帯電の低下はおこらないが、逆に経時で帯電量が上昇してしまうことがある。この場合、カラートナーの帯電量が高いため、こられの印刷のため高い帯電量に合わせた画像出力パラメーター(現像電圧、転写電圧等)に設定される。その後、画像形成装置が高温高湿環境下で放置されると、放置前のカラートナーの帯電量が高い分、放置後のカラートナーの帯電量の減量分は大きくなる。この場合、現像器を空回しせずに画像出力を行うと、画像形成装置が高帯電トナー向け画像出力パラメーターに設定されていることも重なり、カラートナーのカブリがひどくなることがある。
Further, a color image forming apparatus is often composed of four colors of yellow, magenta, cyan, and black. Further, in printing, black single printing is often performed over a long period of time. At this time, if the yellow developing unit, magenta developing unit, and cyan developing unit are at rest, yellow toner, magenta toner, and cyan toner (hereinafter, these may be collectively referred to as color toners) in a high temperature and high humidity environment. The charge amount of the toner decreases, and fogging may occur if a color image is formed in this state. For this reason, when performing color image printing after performing black single printing for a long period of time, it is necessary to rotate the yellow developing device, magenta developing device, and cyan developing device before printing and increase the charge amount before printing.
On the contrary, when the yellow developer, the magenta developer, and the cyan developer are rotated in black single printing, the charging of the color toner does not decrease, but the charge amount may increase with time. In this case, since the charge amount of the color toner is high, the image output parameters (development voltage, transfer voltage, etc.) are set according to the high charge amount for such printing. Thereafter, when the image forming apparatus is left in a high-temperature and high-humidity environment, the amount of charge of the color toner before being left is increased, and the amount of decrease in the charge amount of the color toner after being left is increased. In this case, if image output is performed without idling the developing device, the image forming apparatus may be set as an image output parameter for highly charged toner, and color toner fogging may be severe.
このような状況に鑑み、本実施形態ではキャリアとトナーとを含む所謂二成分現像剤において、トナーの濃度が8質量%のときの、比誘電率ε’を12以上22以下とし、tanδを0.01以上0.07以下とした。現像剤の比誘電率及びtanδを特定の範囲とした場合の作用・機能について以下に推察する。 In view of such a situation, in the present embodiment, in a so-called two-component developer including a carrier and a toner, when the toner concentration is 8% by mass, the relative dielectric constant ε ′ is 12 or more and 22 or less, and tan δ is 0. .01 or more and 0.07 or less. The operation and function when the relative dielectric constant and tan δ of the developer are set to specific ranges will be inferred below.
本実施形態の現像剤を用いると、高温高湿下で、現像器の空回しが行われた状態で(即ちトナーの帯電量が高い状態で)放置されても、良好な出力画像が得られる。これは、次のように考える。
現像剤の比誘電率が本実施形態の範囲であると、帯電量が適性であり、外部環境の変化に対し、帯電の動きが小さくなる。また、現像剤構成材料の分極が好適となり、高温高湿下においても高い帯電が得られる。比誘電率が12未満であると、現像剤の帯電が少なくなるため、カブリが生じやすい。比誘電率が22を超える場合、から回しによる帯電上昇が強くなるため、放置後のカブリが発生しやすい。
またtanδが本実施形態の範囲であることで、電荷が逃げにくいため帯電速度が速くなる。よって早期に高い帯電が得られる。tanδが0.01未満であると、電荷のヌケが早くなるためカブリが生じやすい。tanδが0.07を超えると、電荷がたまり易く、また帯電の回復が遅いため、放置後のカブリが生じやすい。
比誘電率とtanδをこの範囲に組み合わせることで、帯電量と帯電減衰を好適にすることが出来、長期放置後の初期の出力画像(特に1枚目の印刷)におけるカブリの発生が抑制されるものと推察される。
When the developer of this embodiment is used, a good output image can be obtained even if the developer is left idle (ie, the toner has a high charge amount) under high temperature and high humidity. . This is considered as follows.
When the relative permittivity of the developer is within the range of the present embodiment, the charge amount is appropriate, and the charge movement becomes small as the external environment changes. Further, the polarization of the developer constituting material is suitable, and high charge can be obtained even under high temperature and high humidity. If the relative dielectric constant is less than 12, the developer is less charged and fogging is likely to occur. When the relative dielectric constant exceeds 22, the increase in charging due to turning is strong, and thus fogging after standing is likely to occur.
Further, when tan δ is within the range of the present embodiment, the charge is difficult to escape, so that the charging speed is increased. Therefore, high charge can be obtained early. If tan δ is less than 0.01, fogging is likely to occur due to early charge leakage. If tan δ exceeds 0.07, the electric charge tends to accumulate and the charge recovery is slow, so fogging after standing tends to occur.
By combining the relative permittivity and tan δ within this range, the charge amount and charge attenuation can be made suitable, and the occurrence of fogging in the initial output image (particularly the first print) after being left for a long time is suppressed. Inferred.
本実施形態において、現像剤の誘電特性は、次のようにして測定される。
測定対象となる現像剤を、厚さ5mmになるように圧縮成型する。圧縮成型の条件は、例えば、2.5MPa/cm2の圧力で1分間圧縮する。次に、WayneKerr社製LCRメーターにて、6KHz、5V(RSM)の条件で比誘電率、tanδ(比誘電損率/比誘電率)を測定する。測定環境は、23℃55%RHとされる。
本実施形態において、現像剤の比誘電率は16以上20以下が望ましい。現像剤のtanδは0.04以上0.06以下が望ましい。
In this embodiment, the dielectric properties of the developer are measured as follows.
The developer to be measured is compression molded so as to have a thickness of 5 mm. The compression molding condition is, for example, compression at a pressure of 2.5 MPa / cm 2 for 1 minute. Next, relative permittivity and tan δ (relative permittivity loss / relative permittivity) are measured with an LCR meter manufactured by WayneKerr under the conditions of 6 KHz and 5 V (RSM). The measurement environment is 23 ° C. and 55% RH.
In this embodiment, the relative dielectric constant of the developer is preferably 16 or more and 20 or less. The tan δ of the developer is preferably 0.04 or more and 0.06 or less.
本実施形態において、高温高湿環境とは、30℃、88%RH程度の環境をいう。 In the present embodiment, the high temperature and high humidity environment refers to an environment of about 30 ° C. and about 88% RH.
以下に、本実施形態の現像剤を構成するトナー及びキャリアについて詳細に説明する。本実施形態の現像剤はトナーとキャリアとを含む二成分現像剤として構成される。 Hereinafter, the toner and carrier constituting the developer according to the exemplary embodiment will be described in detail. The developer of the present embodiment is configured as a two-component developer including a toner and a carrier.
−トナー−
本実施形態に用いられるトナーは、着色剤、結着樹脂及び離型剤等を含むトナー粒子と、外添剤と、を含有する。
-Toner-
The toner used in this embodiment contains toner particles including a colorant, a binder resin, a release agent, and the like, and an external additive.
本実施形態に用いられるトナー粒子は結着樹脂を含むが、該結着樹脂の種類は特に限定されるものではなく、公知の結晶性樹脂や非晶性樹脂を用いてもよい。結晶性樹脂と非晶性樹脂とを併用してもよい。 The toner particles used in the present embodiment include a binder resin, but the type of the binder resin is not particularly limited, and a known crystalline resin or amorphous resin may be used. A crystalline resin and an amorphous resin may be used in combination.
結晶性樹脂としては、結晶性ポリエステル樹脂、ポリアルキレン樹脂、長鎖アルキル(メタ)アクリレート樹脂等が挙げられるが、加熱による粘度の急激な変化がより現れる点、さらに機械的強度と低温定着性との両立の観点から、結晶性ポリエステル樹脂を用いることが望ましい。
また、結晶性ポリエステル樹脂は、線形炭化水素部で結晶を形成するため、その部分の分極性が安定しやすく、トナーの帯電量が高温高湿下で低下しにくい。さらに、結晶性ポリエステルの結晶成分である直鎖炭化水素部の分極が外部に対し安定であるため、現像剤としての帯電が外部環境の影響を受けにくくなる。これは、現像剤全体の誘電特性が変化しにくくなるためである。これらの観点からも、結晶性ポリエステル樹脂を用いることが望ましい。
なお、本実施形態において低温定着とは、トナーを130℃程度以下で加熱して定着させることをいう。
Examples of the crystalline resin include crystalline polyester resins, polyalkylene resins, and long-chain alkyl (meth) acrylate resins. However, a sharp change in viscosity due to heating appears more, and mechanical strength and low-temperature fixability From the viewpoint of achieving both, it is desirable to use a crystalline polyester resin.
In addition, since the crystalline polyester resin forms crystals at the linear hydrocarbon portion, the polarizability of that portion is likely to be stable, and the charge amount of the toner is unlikely to decrease under high temperature and high humidity. Furthermore, since the polarization of the linear hydrocarbon portion, which is a crystalline component of the crystalline polyester, is stable with respect to the outside, charging as a developer is not easily affected by the external environment. This is because the dielectric characteristics of the entire developer are difficult to change. Also from these viewpoints, it is desirable to use a crystalline polyester resin.
In the present embodiment, the low temperature fixing means fixing the toner by heating at about 130 ° C. or less.
ここで、前記結晶性樹脂における『結晶性』とは、示差走査熱量測定(DSC)において、JIS K 7121−1987に示されるような階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有することを指し、具体的には、昇温速度10(℃/min)で測定した際の吸熱ピークの半値幅が10(℃)以内であることを意味する。一方、半値幅が10℃を超える樹脂や、明確な吸熱ピークが認められない樹脂は、非晶性樹脂(無定形高分子)を意味する。 Here, the “crystallinity” in the crystalline resin has a clear endothermic peak in the differential scanning calorimetry (DSC), not a stepwise endothermic amount change as shown in JIS K 7121-1987. Specifically, it means that the half-value width of the endothermic peak when measured at a heating rate of 10 (° C./min) is within 10 (° C.). On the other hand, a resin having a half width exceeding 10 ° C. or a resin having no clear endothermic peak means an amorphous resin (amorphous polymer).
また、結晶性樹脂を構成する重合性単量体成分としては、結晶構造を容易に形成するため、芳香族成分を有する重合性単量体よりも直鎖状脂肪族成分を有する重合性単量体が望ましい。さらに結晶性を損なわないために、構成される重合性単量体由来成分は、重合体中で単一種で各々30mol%以上であることが望ましい。特にポリエステル樹脂などにおいて2種以上の重合性単量体類が必須で構成される際には、各必須構成重合性単量体種において同上の構成であることが望ましい。 In addition, as the polymerizable monomer component constituting the crystalline resin, a polymerizable monomer having a linear aliphatic component rather than a polymerizable monomer having an aromatic component in order to easily form a crystal structure. The body is desirable. Furthermore, in order not to impair the crystallinity, it is desirable that the constituent component derived from the polymerizable monomer is 30 mol% or more for each single species in the polymer. In particular, when two or more kinds of polymerizable monomers are essential in a polyester resin or the like, it is desirable that each essential constituent polymerizable monomer type has the same configuration.
以下、結晶性樹脂を代表して結晶性ポリエステル樹脂を中心に説明する。
本実施形態で用いる結晶性ポリエステル樹脂の融解温度は保管性と低温定着性から、50℃以上100℃以下の範囲にあることが望ましく、55℃以上90℃以下の範囲にあることがより望ましく、60℃以上85℃以下の範囲にあることがさらに望ましい。融解温度が50℃を下回ると、保管トナーにブロックキングが生じるなどのトナー保管性や、定着後の定着画像の保管性が困難となることがある。また、融解温度が100℃を超える場合では十分な低温定着性が得られないことがある。
なお、上記結晶性ポリエステル樹脂の融解温度は、前記の示差走査熱量測定(DSC)により得られた吸熱ピークのピーク温度として求めた。
Hereinafter, the crystalline polyester resin will be mainly described as a representative of the crystalline resin.
The melting temperature of the crystalline polyester resin used in the present embodiment is preferably in the range of 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, more preferably in the range of 55 ° C. or higher and 90 ° C. or lower, from the storage and low temperature fixability. It is further desirable that the temperature be in the range of 60 ° C or higher and 85 ° C or lower. When the melting temperature is lower than 50 ° C., toner storage properties such as blocking of stored toner and storage properties of fixed images after fixing may become difficult. Further, when the melting temperature exceeds 100 ° C., sufficient low-temperature fixability may not be obtained.
The melting temperature of the crystalline polyester resin was determined as the peak temperature of the endothermic peak obtained by the differential scanning calorimetry (DSC).
本実施形態において「結晶性ポリエステル樹脂」は、その構成成分が100%ポリエステル構造であるポリマー以外にも、ポリエステルを構成する成分と他の成分とを共に重合してなるポリマー(共重合体)も意味する。但し、後者の場合には、ポリマー(共重合体)を構成するポリエステル以外の他の構成成分が50質量%以下である。 In the present embodiment, the “crystalline polyester resin” includes not only a polymer having a 100% polyester structure as a constituent component but also a polymer (copolymer) obtained by polymerizing a component constituting a polyester and other components. means. However, in the latter case, the component other than the polyester constituting the polymer (copolymer) is 50% by mass or less.
本実施形態に係るトナー粒子に用いられる結晶性ポリエステル樹脂は、例えば多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とから合成される。なお、本実施形態においては、前記結晶性ポリエステル樹脂として市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。 The crystalline polyester resin used for the toner particles according to this embodiment is synthesized from, for example, a polyvalent carboxylic acid component and a polyhydric alcohol component. In the present embodiment, a commercially available product may be used as the crystalline polyester resin, or a synthesized product may be used.
多価カルボン酸成分としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、マロン酸、メサコニン酸等の二塩基酸等の芳香族ジカルボン酸;などが挙げられ、さらに、これらの無水物やこれらの低級アルキルエステルも挙げられるがこの限りではない。 Examples of the polyvalent carboxylic acid component include oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, peric acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,9-nonanedicarboxylic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,12 -Aliphatic dicarboxylic acids such as dodecanedicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 1,18-octadecanedicarboxylic acid; phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, malonic acid, mesaconic acid Aromatic dicarboxylic acids such as dibasic acids such as, and the like, and anhydrides and lower alkyl esters thereof are also included, but not limited thereto.
3価以上のカルボン酸としては、例えば、1,2,3−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−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等の特定の芳香族カルボン酸、及びこれらの無水物やこれらの低級アルキルエステルなどが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the trivalent or higher carboxylic acid include specific aromatic carboxylic acids such as 1,2,3-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, and the like. These anhydrides and their lower alkyl esters are exemplified. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
また、酸成分としては、前記脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、スルホン酸基を持つジカルボン酸成分が含まれていてもよい。
さらに、前記脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、2重結合を持つジカルボン酸成分を含有してもよい。
Moreover, as an acid component, the dicarboxylic acid component which has a sulfonic acid group other than the said aliphatic dicarboxylic acid and aromatic dicarboxylic acid may be contained.
Furthermore, in addition to the aliphatic dicarboxylic acid and aromatic dicarboxylic acid, a dicarboxylic acid component having a double bond may be contained.
多価アルコール成分としては、脂肪族ジオールが望ましく、主鎖部分の炭素数が7以上20以下である直鎖型脂肪族ジオールがより望ましい。脂肪族ジオールが分岐型では、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融解温度が降下してしまう場合がある。また、主鎖部分の炭素数が7未満であると、芳香族ジカルボン酸と縮重合させる場合、融解温度が高くなり、低温定着が困難となることがある。一方、主鎖部分の炭素数が20を超えると実用上の材料の入手が困難となり易い。主鎖部分の炭素数としては14以下であることがより望ましい。 As the polyhydric alcohol component, an aliphatic diol is desirable, and a linear aliphatic diol having a main chain portion having 7 to 20 carbon atoms is more desirable. When the aliphatic diol is branched, the crystallinity of the polyester resin is lowered and the melting temperature may be lowered. Further, when the main chain portion has less than 7 carbon atoms, when the polycondensation with the aromatic dicarboxylic acid is performed, the melting temperature becomes high and low temperature fixing may be difficult. On the other hand, when the number of carbons in the main chain portion exceeds 20, it is difficult to obtain practical materials. The number of carbon atoms in the main chain portion is more preferably 14 or less.
本実施形態に係るトナー粒子に用いられる結晶性ポリエステルの合成に好適に用いられる脂肪族ジオールとしては、具体的には、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,14−エイコサンデカンジオールなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのうち、入手容易性を考慮すると1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールが望ましい。 Specific examples of the aliphatic diol suitably used for the synthesis of the crystalline polyester used in the toner particles according to the present embodiment include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1 , 12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1,18-octadecanediol, 1,14-eicosandecanediol, and the like, but are not limited thereto. . Among these, considering availability, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, and 1,10-decanediol are desirable.
3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the trivalent or higher alcohol include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
多価アルコール成分のうち、前記脂肪族ジオールの含有量が80モル%以上であることが望ましく、より望ましくは90モル%以上である。脂肪族ジオールの含有量が80モル%未満では、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融解温度が降下する為、耐トナーブロッキング性、画像保存性及び、低温定着性が悪化してしまう場合がある。 Among the polyhydric alcohol components, the content of the aliphatic diol is desirably 80 mol% or more, and more desirably 90 mol% or more. When the content of the aliphatic diol is less than 80 mol%, the crystallinity of the polyester resin is lowered and the melting temperature is lowered, so that toner blocking resistance, image storage stability, and low-temperature fixability may be deteriorated. .
なお、必要に応じて酸価や水酸基価の調製等の目的で、多価カルボン酸や多価アルコールを合成の最終段階で添加してもよい。多価カルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類;無水マレイン酸、フマル酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類;シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類;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等の一分子中に少なくとも3つのカルボキシル基を有する芳香族カルボン酸等が挙げられる。 If necessary, a polycarboxylic acid or a polyhydric alcohol may be added at the final stage of the synthesis for the purpose of adjusting the acid value or the hydroxyl value. Examples of polycarboxylic acids include aromatic carboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, naphthalenedicarboxylic acid; maleic anhydride, fumaric acid, succinic acid, alkenyl Aliphatic carboxylic acids such as succinic anhydride and adipic acid; alicyclic carboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid; 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4- Examples thereof include aromatic carboxylic acids having at least three carboxyl groups in one molecule such as naphthalene tricarboxylic acid.
多価アルコールの例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリンなどの脂肪族ジオール類;シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールAなどの脂環式ジオール類;ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族ジオール類等が挙げられる。 Examples of polyhydric alcohols include aliphatic diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, neopentyl glycol, glycerin; cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc. And aromatic diols such as bisphenol A ethylene oxide adduct and bisphenol A propylene oxide adduct.
前記結晶性ポリエステル樹脂の製造は、重合温度を180℃以上230℃以下として行うことができ、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合の際に発生する水やアルコールを除去しながら反応させる。
重合性単量体が、反応温度下で溶解または相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助溶剤として加え溶解させてもよい。重縮合反応においては、溶解補助溶剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪い重合性単量体が存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪い重合性単量体とその重合性単量体と重縮合予定の酸またはアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させるとよい。
The production of the crystalline polyester resin can be carried out at a polymerization temperature of 180 ° C. or higher and 230 ° C. or lower. If necessary, the reaction system is reduced in pressure and reacted while removing water and alcohol generated during condensation. .
When the polymerizable monomer is not dissolved or compatible at the reaction temperature, a solvent having a high boiling point may be added as a solubilizing solvent and dissolved. In the polycondensation reaction, the dissolution auxiliary solvent is distilled off. If there is a polymerizable monomer having poor compatibility in the copolymerization reaction, the polymerizable monomer having poor compatibility and the polymerizable monomer and the acid or alcohol to be polycondensed are condensed in advance. And then polycondensation with the main component.
前記ポリエステル樹脂の製造の際に使用してもよい触媒としては、ナトリウム、リチウム等のアルカリ金属化合物;マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属化合物;亜鉛、マンガン、アンチモン、チタン、スズ、ジルコニウム、ゲルマニウム等の金属化合物;亜リン酸化合物;リン酸化合物;及びアミン化合物等が挙げられる。 Catalysts that may be used in the production of the polyester resin include alkali metal compounds such as sodium and lithium; alkaline earth metal compounds such as magnesium and calcium; zinc, manganese, antimony, titanium, tin, zirconium, germanium Metal compounds such as: phosphorous acid compounds; phosphoric acid compounds; and amine compounds.
具体的には、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、酢酸リチウム、炭酸リチウム、酢酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛、塩化亜鉛、酢酸マンガン、ナフテン酸マンガン、チタンテトラエトキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラブトキシド、三酸化アンチモン、トリフェニルアンチモン、トリブチルアンチモン、ギ酸スズ、シュウ酸スズ、テトラフェニルスズ、ジブチルスズジクロライド、ジブチルスズオキシド、ジフェニルスズオキシド、ジルコニウムテトラブトキシド、ナフテン酸ジルコニウム、炭酸ジルコニール、酢酸ジルコニール、ステアリン酸ジルコニール、オクチル酸ジルコニール、酸化ゲルマニウム、トリフェニルホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、エチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、トリエチルアミン、トリフェニルアミン等の化合物が挙げられる。 Specifically, sodium acetate, sodium carbonate, lithium acetate, lithium carbonate, calcium acetate, calcium stearate, magnesium acetate, zinc acetate, zinc stearate, zinc naphthenate, zinc chloride, manganese acetate, manganese naphthenate, titanium tetraethoxy , Titanium tetrapropoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetrabutoxide, antimony trioxide, triphenylantimony, tributylantimony, tin formate, tin oxalate, tetraphenyltin, dibutyltin dichloride, dibutyltin oxide, diphenyltin oxide, zirconium tetra Butoxide, Zirconium naphthenate, Zirconyl carbonate, Zirconyl acetate, Zirconyl stearate, Zirconyl octylate, Germanium oxide, Trif Alkenyl phosphite, tris (2,4-di -t- butyl-phenyl) phosphite, ethyltriphenylphosphonium bromide, triethylamine, compounds such as triphenyl amine.
本実施形態に用いる結晶性ポリエステル樹脂の酸価(樹脂1gを中和するのに必要なKOHのmg数)は、3.0mgKOH/g以上30.0mgKOH/g以下の範囲であることが望ましく、6.0mgKOH/g以上25.0mgKOH/g以下の範囲にあることがより望ましく、8.0mgKOH/g以上20.0mgKOH/g以下の範囲にあることがさらに望ましい。なお、本実施形態において、酸価の測定は、JIS K−0070−1992に準ずる。 The acid value of the crystalline polyester resin used in the present embodiment (the number of mg of KOH required to neutralize 1 g of resin) is preferably in the range of 3.0 mgKOH / g to 30.0 mgKOH / g, It is more preferably in the range of 6.0 mgKOH / g or more and 25.0 mgKOH / g or less, and further preferably in the range of 8.0 mgKOH / g or more and 20.0 mgKOH / g or less. In the present embodiment, the acid value is measured according to JIS K-0070-1992.
酸価が3.0mgKOH/gよりも低いと水中への分散性が低下するため、湿式製法での乳化粒子の作製が非常に困難となる場合がある。また凝集の際における乳化粒子としての安定性が著しく低下するため、効率的なトナーの作製が困難になる場合がある。一方、酸価が30.0mgKOH/gを超えると、トナーとしての吸湿性が増してしまい、トナーとしての環境影響を受けやすくなることがある。 When the acid value is lower than 3.0 mgKOH / g, the dispersibility in water is lowered, and thus it may be very difficult to produce emulsified particles by a wet process. Further, since stability as emulsified particles during aggregation is significantly reduced, it may be difficult to produce an efficient toner. On the other hand, when the acid value exceeds 30.0 mgKOH / g, the hygroscopicity as a toner increases and the toner may be easily affected by the environment.
また、結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、6,000以上35,000以下であることが望ましい。分子量(Mw)が、6,000未満であると、定着の際にトナーが紙等の記録媒体の表面へしみ込んで定着ムラを生じたり、定着画像の折り曲げ耐性に対する強度が低下する場合がある。また、重量平均分子量(Mw)が35,000を超えると、溶融時の粘度が高くなりすぎて定着に適当な粘度まで至るための温度が高くなることがあり、結果として低温定着性が損なわれる場合がある。 The crystalline polyester resin preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 6,000 or more and 35,000 or less. When the molecular weight (Mw) is less than 6,000, the toner may permeate the surface of a recording medium such as paper at the time of fixing to cause fixing unevenness, or the strength of the fixed image against bending resistance may be reduced. On the other hand, when the weight average molecular weight (Mw) exceeds 35,000, the viscosity at the time of melting becomes too high, and the temperature for reaching a viscosity suitable for fixing may be increased, resulting in the deterioration of the low-temperature fixability. There is a case.
上記重量平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定される。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120を用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で行った。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出したものである。 The weight average molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC). The molecular weight measurement by GPC was performed with a THF solvent using a Tosoh column / TSKgel Super HM-M (15 cm) using a Tosoh GPC / HLC-8120 as a measuring device. The weight average molecular weight and the number average molecular weight are calculated using a molecular weight calibration curve prepared from a monodisperse polystyrene standard sample from this measurement result.
トナー粒子中の結晶性樹脂の含有量は、3質量%以上40質量%以下の範囲であることが望ましく、より望ましく4質量%以上35質量%以下の範囲であり、さらに望ましくは5質量%以上30質量%以下の範囲である。 The content of the crystalline resin in the toner particles is preferably in the range of 3% by mass to 40% by mass, more preferably in the range of 4% by mass to 35% by mass, and further preferably in the range of 5% by mass or more. The range is 30% by mass or less.
以上の結晶性ポリエステル樹脂を含む結晶性樹脂は、脂肪族重合性単量体を用いて合成された結晶性ポリエステル樹脂(以下、「結晶性脂肪族ポリエステル樹脂」という場合がある)を主成分(50質量%以上)とすることが望ましい。さらにこの場合、前記結晶性脂肪族ポリエステル樹脂を構成する脂肪族重合性単量体の構成比は、60mol%以上であることが望ましく、90mol%以上であることがより望ましい。なお、脂肪族重合性単量体としては、前述の脂肪族のジオール類やジカルボン酸類が好適に用いられる。 The crystalline resin containing the above crystalline polyester resin is mainly composed of a crystalline polyester resin synthesized from an aliphatic polymerizable monomer (hereinafter sometimes referred to as “crystalline aliphatic polyester resin”). 50 mass% or more) is desirable. Furthermore, in this case, the constituent ratio of the aliphatic polymerizable monomer constituting the crystalline aliphatic polyester resin is preferably 60 mol% or more, and more preferably 90 mol% or more. As the aliphatic polymerizable monomer, the above-mentioned aliphatic diols and dicarboxylic acids are preferably used.
本実施形態における非晶性樹脂としては、スチレン/アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、等公知の樹脂材料を用いてもよいが、非晶性ポリエステル樹脂が特に望ましい。 As the amorphous resin in the present embodiment, known resin materials such as styrene / acrylic resin, epoxy resin, polyester resin, polyurethane resin, polyamide resin, cellulose resin, polyether resin, polyolefin resin may be used. Amorphous polyester resins are particularly desirable.
非晶性ポリエステル樹脂を用いることで、前記結晶性ポリエステル樹脂との相溶性が向上するため、結晶性ポリエステル樹脂の融解温度における低粘度化に伴い、非晶性ポリエステル樹脂も低粘度化し、トナーとしてのシャープメルト性(鋭敏な溶融特性)が得られるために、低温定着性に有利である。また結晶性ポリエステル樹脂との濡れ性が良好なことから、結晶性ポリエステル樹脂のトナー内部への分散性が向上し、結晶性ポリエステル樹脂のトナー表面への露出を抑制するため、帯電性への悪影響が抑制される。またこの理由により、トナーの強度や定着画像の強度向上の観点でも望ましい。 By using an amorphous polyester resin, the compatibility with the crystalline polyester resin is improved, so that the amorphous polyester resin is also reduced in viscosity as the melting temperature of the crystalline polyester resin is lowered, and as a toner Therefore, it is advantageous for low temperature fixability. In addition, since the wettability with the crystalline polyester resin is good, the dispersibility of the crystalline polyester resin inside the toner is improved, and the exposure of the crystalline polyester resin to the toner surface is suppressed. Is suppressed. For this reason, it is also desirable from the viewpoint of improving the strength of the toner and the strength of the fixed image.
以下、本実施形態における非晶性樹脂を代表して非晶性ポリエステル樹脂を中心に説明する。
本実施形態において望ましく用いられる非晶性ポリエステル樹脂としては、例えば多価カルボン酸類と多価アルコール類との縮重合により得られるものである。
多価カルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類;無水マレイン酸、フマル酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類;シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類;が挙げられ、これらの多価カルボン酸を1種又は2種以上用いてもよい。これら多価カルボン酸の中でも、芳香族カルボン酸を用いることが望ましく、また、良好なる定着性を確保するためには架橋構造あるいは分岐構造をとることが望ましく、そのためにジカルボン酸とともに3価以上のカルボン酸(トリメリット酸やその酸無水物等)を併用することが望ましい。
Hereinafter, the amorphous resin in the present embodiment will be described by focusing on the amorphous polyester resin.
The amorphous polyester resin desirably used in the present embodiment is obtained, for example, by condensation polymerization of polyvalent carboxylic acids and polyhydric alcohols.
Examples of polycarboxylic acids include aromatic carboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, naphthalenedicarboxylic acid; maleic anhydride, fumaric acid, succinic acid, alkenyl Aliphatic carboxylic acids such as succinic anhydride and adipic acid; alicyclic carboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid, and the like. These polyvalent carboxylic acids may be used alone or in combination. Among these polyvalent carboxylic acids, it is desirable to use aromatic carboxylic acids, and in order to ensure good fixability, it is desirable to have a crosslinked structure or a branched structure. It is desirable to use carboxylic acid (trimellitic acid or its acid anhydride) in combination.
前記非晶性ポリエステル樹脂における多価アルコールの例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、などの脂肪族ジオール類;シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールAなどの脂環式ジオール類;ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族ジオール類が挙げられる。これら多価アルコールを1種又は2種以上用いてもよい。これら多価アルコールの中でも、芳香族ジオール類、脂環式ジオール類が望ましく、このうち芳香族ジオールがより望ましい。また、より良好なる定着性を確保するためには架橋構造あるいは分岐構造をとることが望ましく、そのためにジオールとともに3価以上の多価アルコール(グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール)を併用してもよい。 Examples of the polyhydric alcohol in the amorphous polyester resin include aliphatic diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, neopentylglycol, glycerin, etc .; cyclohexanediol, cyclohexane Examples thereof include alicyclic diols such as dimethanol and hydrogenated bisphenol A; aromatic diols such as an ethylene oxide adduct of bisphenol A and a propylene oxide adduct of bisphenol A. One or more of these polyhydric alcohols may be used. Among these polyhydric alcohols, aromatic diols and alicyclic diols are desirable, and among these, aromatic diols are more desirable. In order to secure better fixing properties, it is desirable to have a cross-linked structure or a branched structure. For this purpose, a trihydric or higher polyhydric alcohol (glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol) may be used in combination with the diol. Good.
本実施形態においては、非晶性ポリエステル樹脂の構成成分としてアルケニルコハク酸又はその無水物を含むことが望ましい。構成成分としてアルケニルコハク酸又はその無水物を含む非晶性ポリエステル樹脂を用いることにより、結晶性樹脂との相溶性が向上し、良好な低温定着性が得られる。アルケニルコハク酸としては、ドデセニルコハク酸やオクチルコハク酸等が用いられる。 In this embodiment, it is desirable to contain alkenyl succinic acid or its anhydride as a constituent component of the amorphous polyester resin. By using an amorphous polyester resin containing alkenyl succinic acid or an anhydride thereof as a constituent component, compatibility with the crystalline resin is improved and good low-temperature fixability is obtained. Examples of alkenyl succinic acid include dodecenyl succinic acid and octyl succinic acid.
前記非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は50℃以上80℃以下の範囲であることが望ましい。Tgが50℃より低いと、トナーの保存性や定着画像の保存性の観点で問題が生じてしまう場合がある。また80℃より高いと、従来に比べ低温で定着することができなくなる場合がある。
非晶性ポリエステル樹脂のTgは50℃以上65℃以下であることがより望ましい。
なお、上記非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、前記の示差走査熱量測定(DSC)により得られた吸熱ピークのピーク温度として求めた。
The glass transition temperature (Tg) of the amorphous polyester resin is desirably in the range of 50 ° C to 80 ° C. If Tg is lower than 50 ° C., problems may occur in terms of toner storage stability and fixed image storage stability. On the other hand, if the temperature is higher than 80 ° C., it may not be possible to fix at a lower temperature than in the past.
The Tg of the amorphous polyester resin is more preferably 50 ° C. or higher and 65 ° C. or lower.
The glass transition temperature of the amorphous polyester resin was determined as the peak temperature of the endothermic peak obtained by the differential scanning calorimetry (DSC).
トナー粒子中の非晶性樹脂の含有量は、40質量%以上95質量%以下の範囲であることが望ましく、より望ましく50質量%以上90質量%以下の範囲であり、さらに望ましくは60質量%以上85質量%以下の範囲である。 The content of the amorphous resin in the toner particles is preferably in the range of 40% by mass to 95% by mass, more preferably in the range of 50% by mass to 90% by mass, and still more preferably 60% by mass. It is the range below 85 mass%.
なお、上記非晶性ポリエステル樹脂の製造は、前記結晶性ポリエステル樹脂の場合に準じて行ってもよい。
以上、本実施形態における結晶性樹脂、非晶性樹脂について、結晶性ポリエステル樹脂、非晶性ポリエステル樹脂により説明したが、前記のポリエステル樹脂の製造以外の内容は、本実施形態における他の結晶性樹脂、非晶性樹脂について適用されてもよい。
In addition, you may perform manufacture of the said amorphous polyester resin according to the case of the said crystalline polyester resin.
As described above, the crystalline resin and the amorphous resin in the present embodiment have been described using the crystalline polyester resin and the amorphous polyester resin. However, the contents other than the production of the polyester resin are the other crystalline properties in the present embodiment. You may apply about resin and an amorphous resin.
また、非晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、30,000以上300,000以下であることが望ましい。分子量(Mw)が、30,000以上300,000以下であれば、トナーの形状が制御され、形状の制御が容易になる。更に、高温オフセット耐性が得られる。
非晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、30,000以上200,000以下がさらに望ましく、35,000以上150,000以下が特に望ましい。
The weight average molecular weight (Mw) of the amorphous polyester resin is desirably 30,000 or more and 300,000 or less. When the molecular weight (Mw) is 30,000 or more and 300,000 or less, the shape of the toner is controlled, and the shape can be easily controlled. Furthermore, high temperature offset resistance is obtained.
The weight average molecular weight (Mw) of the amorphous polyester resin is more preferably from 30,000 to 200,000, and particularly preferably from 35,000 to 150,000.
本実施形態においては、結着樹脂として結晶性ポリエステル樹脂及び非晶性ポリエステル樹脂を併用することが望ましい。 In the present embodiment, it is desirable to use a crystalline polyester resin and an amorphous polyester resin in combination as the binder resin.
上述した結着樹脂以外のその他の結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単独重合体および共重合体が例示され、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等を用いてもよい。さらに、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等が挙げられる。 Other binder resins other than the above-mentioned binder resins include styrenes such as styrene and chlorostyrene, monoolefins such as ethylene, propylene, butylene, and isoprene, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, and vinyl butyrate. Α-methylene such as methyl acrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, dodecyl methacrylate, etc. Homopolymers such as aliphatic monocarboxylic acid esters, vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl butyl ether, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, vinyl isopropenyl ketone, and Examples of the polymer include polystyrene, styrene-alkyl acrylate copolymer, styrene-alkyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyethylene. Polypropylene or the like may be used. Further, polyurethane, epoxy resin, silicone resin, polyamide, modified rosin, paraffin wax and the like can be mentioned.
本実施形態に係るトナー粒子は着色剤を含んでもよい。本実施形態で用いられる着色剤としては、染料であっても顔料であってもかまわないが、耐光性や耐水性の観点から顔料が望ましい。
望ましい着色剤としては、カーボンブラック、アニリンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロライド、フタロシアンブルー、マラカイトグリーンオキサート、ランプブラック、ローズベンガル、キナクリドン、ベンジシンイエロー、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド185、C.I.ピグメント・レッド238、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー74、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等の公知の顔料を使用してもよい。
The toner particles according to this embodiment may include a colorant. The colorant used in this embodiment may be a dye or a pigment, but a pigment is desirable from the viewpoint of light resistance and water resistance.
Desirable colorants include carbon black, aniline black, aniline blue, calcoil blue, chrome yellow, ultramarine blue, dupont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, malachite green oxalate, lamp black, rose bengal Quinacridone, benzicine yellow, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 185, C.I. I. Pigment red 238, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. A known pigment such as CI Pigment Blue 15: 3 may be used.
本実施形態に係るトナー粒子における前記着色剤の含有量としては、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上30質量部以下の範囲が望ましい。また、必要に応じて表面処理された着色剤を使用したり、顔料分散剤を使用したりすることも有効である。前記着色剤の種類を選択することにより、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー等が得られる。 The content of the colorant in the toner particles according to the exemplary embodiment is desirably in the range of 1 part by mass to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. It is also effective to use a surface-treated colorant or a pigment dispersant as necessary. By selecting the type of the colorant, yellow toner, magenta toner, cyan toner, black toner and the like can be obtained.
本実施形態に用いられるトナー粒子は無機粒子を含んでもよい。
無機粒子は、種々の目的のために添加されるが、トナーにおける粘弾性調整のために添加されてもよい。この粘弾性調整により、画像光沢度や紙への染み込みが調整される。無機粒子としては、シリカ粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、あるいはこれらの表面を疎水化処理した物等、公知の無機粒子を単独または2種以上を組み合わせて使用されてもよいが、発色性やOHP透過性等透明性を損なわないという観点から、屈折率が結着樹脂よりも小さいシリカ粒子が望ましい。また、シリカ粒子は種々の表面処理を施されてもよく、例えばシラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、シリコーンオイル等で表面処理したものを用いてもよい。
The toner particles used in this embodiment may include inorganic particles.
The inorganic particles are added for various purposes, but may be added for adjusting the viscoelasticity of the toner. By adjusting the viscoelasticity, image glossiness and penetration into paper are adjusted. As the inorganic particles, known inorganic particles such as silica particles, titanium oxide particles, alumina particles, cerium oxide particles, or those obtained by hydrophobizing the surface thereof may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of not impairing transparency such as color developability and OHP permeability, silica particles having a refractive index smaller than that of the binder resin are desirable. Further, the silica particles may be subjected to various surface treatments, and for example, those treated with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a silicone oil, or the like may be used.
本実施形態に用いられるトナー粒子には、上記成分以外にも、更に必要に応じて離型剤、内添剤、帯電制御剤、有機粒子等の種々の成分を添加してもよい。
内添剤としては、例えば、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、合金、またはこれら金属を含む化合物などの磁性体等が挙げられる。
In addition to the above components, various components such as a release agent, an internal additive, a charge control agent, and organic particles may be further added to the toner particles used in the exemplary embodiment as necessary.
Examples of the internal additive include metals such as ferrite, magnetite, reduced iron, cobalt, nickel, and manganese, alloys, and magnetic materials such as compounds containing these metals.
離型剤としては、例えば、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等のパラフィンワックス;シリコーン樹脂;ロジン類;ライスワックス;カルナバワックス;等が挙げられる。これらの離型剤の融解温度は、50℃以上100℃以下が望ましく、60℃以上95℃以下がより望ましい。離型剤のトナー中の含有量は0.5質量%以上15質量%以下が望ましく、1.0質量%以上12質量%以下がより望ましい。離型剤の含有量が0.5質量%より少ないと、特にオイルレス定着において剥離不良となるおそれがある。離型剤の含有量が15質量%より多いと、トナーの流動性が悪化する等、画質および画像形成の信頼性を低下させるおそれがある。 Examples of the release agent include paraffin wax such as low molecular weight polypropylene and low molecular weight polyethylene; silicone resin; rosins; rice wax; carnauba wax; The melting temperature of these release agents is preferably 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, and more preferably 60 ° C. or higher and 95 ° C. or lower. The content of the release agent in the toner is desirably 0.5% by mass or more and 15% by mass or less, and more desirably 1.0% by mass or more and 12% by mass or less. If the content of the release agent is less than 0.5% by mass, there is a risk of peeling failure particularly in oilless fixing. When the content of the release agent is more than 15% by mass, the fluidity of the toner is deteriorated and the image quality and the reliability of image formation may be deteriorated.
帯電制御剤としては、公知のものを使用してもよいが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤を用いてもよい。 Known charge control agents may be used, but azo metal complex compounds, metal complex compounds of salicylic acid, and resin type charge control agents containing polar groups may be used.
本実施形態に用いられるトナーは、外添剤を含有してもよい。
前記外添剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、塩化セリウム、ベンガラ、酸化クロム、酸化セリウム、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げられる。これらの中でも、シリカ粒子及び/又はチタニア粒子が望ましく、特に疎水化処理されたシリカ粒子、チタニア粒子が望ましい。
The toner used in this embodiment may contain an external additive.
Examples of the external additive include silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, and chloride. Examples include cerium, bengara, chromium oxide, cerium oxide, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, silicon carbide, and silicon nitride. Among these, silica particles and / or titania particles are desirable, and silica particles and titania particles subjected to hydrophobic treatment are particularly desirable.
前記外添剤は、一般にトナーの流動性を向上させる目的で使用される。外添剤の中でも、メタチタン酸TiO(OH)2を用いることにより、透明性に優れ、良好な帯電性、環境安定性、流動性、耐ケーキング性、安定した負帯電性、安定した画質維持性を示すトナーが得られる。また、メタチタン酸の疎水化処理化合物は、1010Ω・cm以上の電気抵抗を有することが、転写電界を上げても逆極性に帯電したトナーが発生することなしに高転写性が得られるため望ましい。流動性付与を目的とした外添剤の体積平均粒径は、1次粒径で1nm以上40nm以下の範囲であることが望ましく、5nm以上20nm以下の範囲であることがより望ましい。また転写性向上を目的とした外添剤の体積平均粒径は50nm以上500nm以下が望ましい。これらの外添剤粒子は、疎水化等の表面改質を行うことが帯電性、現像性を安定させる点で望ましい。 The external additive is generally used for the purpose of improving the fluidity of the toner. Among external additives, by using TiO (OH) 2 metatitanate, excellent transparency, good chargeability, environmental stability, fluidity, caking resistance, stable negative chargeability, stable image quality maintainability Is obtained. In addition, the hydrophobized compound of metatitanic acid has an electric resistance of 10 10 Ω · cm or more, so that even if the transfer electric field is increased, high transferability can be obtained without generating a reversely charged toner. desirable. The volume average particle size of the external additive for the purpose of imparting fluidity is preferably in the range of 1 nm to 40 nm in terms of the primary particle size, and more preferably in the range of 5 nm to 20 nm. The volume average particle size of the external additive for the purpose of improving transferability is desirably 50 nm or more and 500 nm or less. These external additive particles are preferably subjected to surface modification such as hydrophobization in order to stabilize the chargeability and developability.
前記表面改質の手段としては従来公知の方法が用いられる。具体的にはシラン、チタネート、アルミネート等の各カップリング処理が挙げられる。カップリング処理に用いるカップリング剤としては特に制限はないが、例えばメチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジフェエルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−ブロモプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、フルオロアルキルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等のシランカップリング剤;チタネートカップリング剤;アルミネートカップリング剤;等が好適な例として挙げられる。 A conventionally known method is used as the means for surface modification. Specific examples include coupling treatments such as silane, titanate, and aluminate. The coupling agent used for the coupling treatment is not particularly limited. For example, methyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane , Γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-bromopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltrimethoxysilane, fluoroalkyltrimethoxysilane, hexa Silane coupling agents such as methyldisilazane; titanate coupling agents; aluminate coupling agents;
更に、必要に応じて種々の添加剤を添加してもよく、これらの添加剤としては、他の流動化剤やポリスチレン粒子、ポリメチルメタクリレート粒子、ポリフッ化ビニリデン粒子等のクリーニング助剤やジンクステアリルアミド、チタン酸ストロンチウム等の感光体付着物除去を目的とした研磨剤等があげられる。 Furthermore, various additives may be added as necessary. Examples of these additives include other fluidizing agents, cleaning aids such as polystyrene particles, polymethyl methacrylate particles, and polyvinylidene fluoride particles, and zinc stearyl. Examples thereof include abrasives for the purpose of removing adhering substances such as amide and strontium titanate.
前記外添剤の添加量は、トナー粒子100質量部に対して、0.1質量部以上5質量部以下の範囲が望ましく、0.3質量部以上2質量部以下の範囲がより望ましい。添加量が0.1質量部より少ないと、トナーの流動性が悪化する場合があり、更に帯電性が悪化する、電荷交換性が悪化するなどの不具合があり、宜しくないことがある。一方、該添加量が5質量部より多いと、過剰被覆状態となり、過剰無機酸化物が接触部材に移行し、二次障害を引き起こす場合がある。 The addition amount of the external additive is preferably in the range of 0.1 to 5 parts by mass, more preferably in the range of 0.3 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles. When the addition amount is less than 0.1 parts by mass, the fluidity of the toner may be deteriorated, and there may be problems such as deterioration of chargeability and charge exchange property, which may be unfavorable. On the other hand, when the added amount is more than 5 parts by mass, an excessive covering state is caused, and the excessive inorganic oxide may be transferred to the contact member to cause a secondary failure.
本実施形態に用いられるトナーの製造方法は特に限定されず、公知である混練・粉砕製法等の乾式法や、乳化凝集法や懸濁重合法等の湿式法等によって作製される。これらの方法の中でも、コアシェル構造のトナーを作成容易な乳化凝集法が望ましい。以下、乳化凝集法によるトナーの製造方法について詳しく説明する。 The method for producing the toner used in the exemplary embodiment is not particularly limited, and the toner is produced by a known dry method such as a kneading / pulverizing method or a wet method such as an emulsion aggregation method or a suspension polymerization method. Among these methods, an emulsion aggregation method that can easily produce a toner having a core-shell structure is desirable. Hereinafter, a method for producing a toner by the emulsion aggregation method will be described in detail.
本実施形態における乳化凝集法は、結着樹脂粒子を分散した結着樹脂粒子分散液及び着色剤を分散した着色剤分散液を少なくとも混合した混合分散液に凝集剤を添加して凝集粒子を形成する凝集粒子形成工程と、前記凝集粒子が形成された前記混合分散液に前記結着樹脂粒子分散液をさらに添加して、前記凝集粒子の表面に前記結着樹脂粒子を付着させて樹脂付着凝集粒子を形成する付着工程と、加熱により前記樹脂付着凝集粒子を融合する融合工程とを有してもよい。
上記工程を経て製造されたトナー粒子はその表面が結着樹脂で構成されるシェル層で覆われるため、トナー粒子中に含まれる着色剤や必要に応じて用いられる離型剤等がトナー粒子表面に露出しにくい。そのため、乳化凝集を経て製造されたトナー粒子を含むトナーは電荷が低下しにくいため、かぶりの抑制には好ましい。
In the emulsification aggregation method in this embodiment, the aggregation resin is formed by adding an aggregating agent to a mixed dispersion obtained by mixing at least a binder resin particle dispersion in which binder resin particles are dispersed and a colorant dispersion in which a colorant is dispersed. An agglomerated particle forming step, and the binder resin particle dispersion is further added to the mixed dispersion in which the agglomerated particles are formed, and the binder resin particles are adhered to the surface of the agglomerated particles to agglomerate the resin. You may have the adhesion process which forms particle | grains, and the fusion process which fuse | melts the said resin adhesion aggregation particle | grains by heating.
Since the toner particles produced through the above steps are covered with a shell layer composed of a binder resin, the colorant contained in the toner particles, the release agent used as necessary, etc. It is hard to be exposed to. For this reason, a toner containing toner particles produced through emulsion aggregation is preferable for suppressing fog because the charge is unlikely to decrease.
(乳化工程)
例えば結着樹脂粒子分散液の作製は、水系媒体と結着樹脂とを混合した溶液に、分散機により剪断力を与えることにより行ってもよい。その際、加熱して結着樹脂成分の粘性を下げて粒子を形成してもよい。また分散した結着樹脂粒子の安定化のため、分散剤を使用してもよい。さらに、結着樹脂が油性で水への溶解度の比較的低い溶剤に溶解するものであれば、該樹脂をそれらの溶剤に解かして水中に分散剤や高分子電解質と共に粒子分散し、その後加熱又は減圧して溶剤を蒸散することにより、結着樹脂粒子分散液が作製される。
(Emulsification process)
For example, the binder resin particle dispersion may be produced by applying a shearing force to a solution obtained by mixing an aqueous medium and a binder resin with a disperser. At that time, particles may be formed by heating to lower the viscosity of the binder resin component. Further, a dispersant may be used for stabilizing the dispersed binder resin particles. Furthermore, if the binder resin is oily and dissolves in a solvent having a relatively low solubility in water, the resin is dissolved in those solvents and dispersed in water together with a dispersant and a polymer electrolyte, and then heated or heated. A binder resin particle dispersion is prepared by evaporating the solvent under reduced pressure.
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水;アルコール類;などが挙げられるが、水のみであることが望ましい。
また、乳化工程に使用される分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウム等の水溶性高分子;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等のアニオン性界面活性剤、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性界面活性剤、ラウリルジメチルアミンオキサイド等の両性イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等のノニオン性界面活性剤等の界面活性剤;リン酸三カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等の無機塩;等が挙げられる。
Examples of the aqueous medium include water such as distilled water and ion-exchanged water; alcohols; and the like.
Examples of the dispersant used in the emulsification step include water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, sodium polyacrylate, and sodium polymethacrylate; sodium dodecylbenzenesulfonate, Anionic surfactants such as sodium octadecyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate, cationic surfactants such as laurylamine acetate, stearylamine acetate, lauryltrimethylammonium chloride, amphoteric such as lauryldimethylamine oxide Ionic surfactant, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene Surfactants such as nonionic surfactants such as alkyl amines; and the like are; tricalcium phosphate, aluminum hydroxide, calcium sulfate, calcium carbonate, inorganic salts such as barium carbonate.
結着樹脂粒子分散液の作製に用いる分散機としては、例えば、ホモジナイザー、ホモミキサー、加圧ニーダー、エクストルーダー、メディア分散機等が挙げられる。樹脂粒子の大きさとしては、その平均粒径(体積平均粒径)は1.0μm以下が望ましく、60nm以上300nm以下の範囲であることがより望ましく、さらに望ましくは150nm以上250nm以下の範囲である。60nm未満では、樹脂粒子が分散液中で安定な粒子となるため、該樹脂粒子の凝集が困難となる場合がある。また1.0μmを超えると、樹脂粒子の凝集性が向上しトナー粒子を作成することが容易となるが、トナーの粒径分布が広がってしまう場合がある。 Examples of the disperser used for producing the binder resin particle dispersion include a homogenizer, a homomixer, a pressure kneader, an extruder, and a media disperser. As the size of the resin particles, the average particle size (volume average particle size) is preferably 1.0 μm or less, more preferably in the range of 60 nm to 300 nm, and even more preferably in the range of 150 nm to 250 nm. . If it is less than 60 nm, the resin particles become stable particles in the dispersion, and thus aggregation of the resin particles may be difficult. If it exceeds 1.0 μm, the cohesiveness of the resin particles is improved and it becomes easy to prepare toner particles, but the particle size distribution of the toner may be widened.
離型剤分散液の調製に際しては、離型剤を、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質と共に分散した後、離型剤の融解温度以上の温度に加熱すると共に、強いせん断力が付与されるホモジナイザーや圧力吐出型分散機を用いて分散処理する。このような処理を経ることにより、離型剤分散液が得られる。分散処理の際、ポリ塩化アルミニウム等の無機化合物を分散液に添加してもよい。望ましい無機化合物としては、例えば、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、高塩基性ポリ塩化アルミニウム(BAC)、ポリ水酸化アルミニウム、塩化アルミニウム等が挙げられる。これらの中でも、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム等が望ましい。上記離型剤分散液は乳化凝集法に用いられるが、トナーを懸濁重合法により製造する際にも上記離型剤分散液を用いてもよい。 In preparing the release agent dispersion, the release agent is dispersed in water together with an ionic surfactant, a polymer electrolyte such as a polymer acid or a polymer base, and then heated to a temperature equal to or higher than the melting temperature of the release agent. Dispersion treatment is performed using a homogenizer or a pressure discharge type disperser to which a strong shearing force is applied while heating. By undergoing such treatment, a release agent dispersion is obtained. During the dispersion treatment, an inorganic compound such as polyaluminum chloride may be added to the dispersion. Examples of desirable inorganic compounds include polyaluminum chloride, aluminum sulfate, highly basic polyaluminum chloride (BAC), polyaluminum hydroxide, and aluminum chloride. Among these, polyaluminum chloride and aluminum sulfate are desirable. The release agent dispersion is used in the emulsion aggregation method, but the release agent dispersion may also be used when the toner is produced by suspension polymerization.
分散処理により、体積平均粒径が1μm以下の離型剤粒子を含む離型剤分散液が得られる。なお、より望ましい離型剤粒子の体積平均粒径は、100nm以上500nm以下である。
体積平均粒径が100nm未満では、使用される結着樹脂の特性にも影響されるが、一般的に離型剤成分がトナー中に取り込まれにくくなる。また、500nmを超える場合には、トナー中の離型剤の分散状態が不充分となる場合がある。
By the dispersion treatment, a release agent dispersion liquid containing release agent particles having a volume average particle diameter of 1 μm or less is obtained. The more desirable volume average particle size of the release agent particles is 100 nm or more and 500 nm or less.
When the volume average particle size is less than 100 nm, the properties of the binder resin to be used are affected, but generally the release agent component is hardly taken into the toner. On the other hand, if it exceeds 500 nm, the dispersion state of the release agent in the toner may be insufficient.
着色剤分散液の調製は、公知の分散方法が利用でき、例えば回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル、アルティマイザーなどの一般的な分散手段を採用することができ、なんら制限されるものではない。着色剤は、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質と共に分散される。分散させた着色剤粒子の体積平均粒径は1μm以下であればよいが、80nm以上500nm以下の範囲であれば、凝集性を損なうことなく且つトナー中の着色剤の分散が良好で望ましい。 For the preparation of the colorant dispersion, a known dispersion method can be used. For example, a general dispersion means such as a rotary shear type homogenizer, a ball mill having a medium, a sand mill, a dyno mill, or an optimizer can be employed. Is not to be done. The colorant is dispersed in water together with a polymer electrolyte such as an ionic surfactant, a polymer acid, or a polymer base. The volume average particle diameter of the dispersed colorant particles may be 1 μm or less, but if it is in the range of 80 nm or more and 500 nm or less, the dispersion of the colorant in the toner is preferable without impairing the cohesiveness.
(凝集粒子形成工程)
凝集粒子形成工程においては、結着樹脂粒子分散液、着色剤分散液、離型剤分散液等を混合して混合分散液とし、凝集剤を添加して凝集させ、凝集粒子を形成する。この場合、混合分散液を結着樹脂粒子のガラス転移温度以下の温度で加熱してもよい。凝集粒子の形成は、攪拌下、混合液のpHを酸性にすることによってなされる場合が多い。pHとしては、2以上7以下の範囲が望ましい。
なお、凝集粒子形成工程において、離型剤分散液は、結着樹脂粒子分散液等の各種分散液とともに一度に添加・混合してもよいし、複数回に分割して添加しても良い。
(Aggregated particle forming step)
In the aggregated particle forming step, a binder resin particle dispersion, a colorant dispersion, a release agent dispersion, and the like are mixed to form a mixed dispersion, and an aggregate is added to aggregate to form aggregated particles. In this case, the mixed dispersion may be heated at a temperature not higher than the glass transition temperature of the binder resin particles. Aggregated particles are often formed by making the pH of the mixed solution acidic under stirring. The pH is preferably in the range of 2 to 7.
In the agglomerated particle forming step, the release agent dispersion may be added and mixed at the same time with various dispersions such as a binder resin particle dispersion, or may be added in multiple portions.
凝集剤としては、前記分散剤に用いる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、無機金属塩の他、2価以上の金属錯体が好適に用いられる。特に、金属錯体を用いた場合には界面活性剤の使用量を低減でき、帯電特性が向上するため特に望ましい。 As the aggregating agent, a surfactant having a polarity opposite to that of the surfactant used for the dispersant, an inorganic metal salt, and a divalent or higher-valent metal complex are preferably used. In particular, the use of a metal complex is particularly desirable because the amount of the surfactant used can be reduced and the charging characteristics are improved.
前記無機金属塩としては、特に、アルミニウム塩およびその重合体が好適である。より狭い粒度分布を得るためには、無機金属塩の価数が1価より2価、2価より3価、3価より4価の方が、また、同じ価数であっても重合タイプの無機金属塩重合体の方が、より適している。
本実施形態においては、アルミニウムを含む4価の無機金属塩の重合体を用いることが、狭い粒度分布を得るためには望ましい。
As the inorganic metal salt, an aluminum salt and a polymer thereof are particularly suitable. In order to obtain a narrower particle size distribution, the valence of the inorganic metal salt is bivalent than monovalent, trivalent than bivalent, trivalent than trivalent, and tetravalent than trivalent. Inorganic metal salt polymers are more suitable.
In this embodiment, it is desirable to use a polymer of a tetravalent inorganic metal salt containing aluminum in order to obtain a narrow particle size distribution.
(付着工程)
付着工程では、上記した凝集粒子形成工程を経て形成された凝集粒子の表面に、結着樹脂粒子を付着させることにより被覆層を形成する(凝集粒子表面に被覆層を設けた凝集粒子を「樹脂付着凝集粒子」と称することがある)。ここで、この被覆層は、後述する融合工程を経て形成されるシェル層に相当するものである。
(Adhesion process)
In the attaching step, a coating layer is formed by attaching the binder resin particles to the surface of the aggregated particles formed through the above-described aggregated particle forming step (the aggregated particles provided with the coating layer on the surface of the aggregated particles are “resin” Sometimes referred to as "adhesive aggregated particles"). Here, this coating layer corresponds to a shell layer formed through a fusion process described later.
被覆層の形成は、凝集粒子形成工程において凝集粒子を形成した混合分散液に、結着樹脂粒子分散液をさらに添加することにより行ってもよい。付着工程では、必要に応じて凝集剤等の他の成分を追添加してもよい。 The coating layer may be formed by further adding the binder resin particle dispersion to the mixed dispersion in which the aggregated particles are formed in the aggregated particle forming step. In the attaching step, other components such as an aggregating agent may be additionally added as necessary.
付着工程における結着樹脂粒子分散液の添加混合方法としては、特に制限はなく、例えば、徐々に連続的に行ってもよいし、複数回に分割して段階的に行ってもよい。このようにして、結着樹脂粒子分散液を添加混合することにより、微小な粒子の発生が抑制され、得られるトナー粒子の粒度分布がシャープになる。 There is no restriction | limiting in particular as the addition mixing method of the binder resin particle dispersion in an adhesion | attachment process, For example, you may carry out gradually continuously and may carry out in steps divided into several times. Thus, by adding and mixing the binder resin particle dispersion, the generation of fine particles is suppressed, and the particle size distribution of the obtained toner particles becomes sharp.
本実施形態において、この付着工程が行われる回数としては、1回であってもよいし、複数回であってもよい。樹脂を変更することによって複数層のシェルを作製させてもよい。 In the present embodiment, the number of times that this adhesion step is performed may be one or a plurality of times. Multiple layers of shells may be made by changing the resin.
前記凝集粒子に結着樹脂粒子を付着させる条件は、以下の通りである。即ち、付着工程における加熱温度としては、凝集粒子中に含まれる結着樹脂のガラス転移温度からシェル層用結着樹脂のガラス転移温度の温度域であってもよい。 Conditions for attaching the binder resin particles to the aggregated particles are as follows. That is, the heating temperature in the attaching step may be a temperature range from the glass transition temperature of the binder resin contained in the aggregated particles to the glass transition temperature of the binder resin for the shell layer.
付着工程における加熱時間としては、加熱温度に依存するので一概に規定することはできないが、通常5分以上2時間以下である。
なお、付着工程においては、凝集粒子が形成された混合分散液に結着樹脂粒子分散液を追添加した後は、静置されていてもよいし、ミキサー等により穏やかに攪拌されていてもよい。後者の場合の方が、均一な樹脂付着凝集粒子が形成され易い点で有利である。
The heating time in the adhesion step depends on the heating temperature and cannot be defined generally, but is usually 5 minutes or more and 2 hours or less.
In addition, in the attaching step, after the binder resin particle dispersion is additionally added to the mixed dispersion in which the aggregated particles are formed, it may be allowed to stand or may be gently stirred by a mixer or the like. . The latter case is advantageous in that uniform resin-adhesive aggregated particles are easily formed.
なお、付着工程においては、結着樹脂粒子分散液の使用量は、これに含まれる結着樹脂粒子の粒径に依存するが、最終的に形成されるシェル層の厚みが20nm以上500nm以下程度になる様に選択されることが望ましい。 In the adhesion step, the amount of the binder resin particle dispersion used depends on the particle size of the binder resin particles contained therein, but the thickness of the finally formed shell layer is about 20 nm to 500 nm. It is desirable to be selected so that
(融合工程)
融合工程においては、前記凝集粒子形成工程に準じた攪拌条件下で、樹脂付着凝集粒子の懸濁液のpHを3以上9以下の範囲に上昇させることにより凝集の進行を止め、前記結着樹脂のガラス転移温度以上の温度で加熱を行うことにより樹脂付着凝集粒子を融合させる。前記加熱の時間としては、融合がされる程度行えばよく、0.5時間以上10時間以下程度行えばよい。
(Fusion process)
In the fusing step, under the stirring conditions according to the agglomerated particle forming step, the pH of the suspension of the resin-adhered agglomerated particles is raised to a range of 3 to 9 to stop the agglomeration, and the binder resin The resin-adhered aggregated particles are fused by heating at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature. The heating time may be performed to the extent that fusion is performed, and may be performed for about 0.5 hour to 10 hours.
融合後に冷却し、融合粒子を得る。また冷却の工程で、樹脂のガラス転移温度近傍(ガラス転移温度±10℃の範囲)で冷却速度を落とす、いわゆる徐冷をすることで結晶化を促進してもよい。
融合して得た融合粒子は、ろ過などの固液分離工程や、必要に応じて洗浄工程、乾燥工程を経てトナー粒子とされる。
Cool after fusion to obtain fused particles. Further, in the cooling step, crystallization may be promoted by reducing the cooling rate in the vicinity of the glass transition temperature (range of glass transition temperature ± 10 ° C.) of the resin, so-called slow cooling.
The fused particles obtained by fusing are made into toner particles through a solid-liquid separation process such as filtration and, if necessary, a washing process and a drying process.
トナー粒子への外添剤の外添方法としては、トナー粒子に外添剤を添加し、例えば、V型ブレンダーやヘンシェルミキサーやレディゲミキサー等の公知の混合機によって混合する方法が挙げられる。 As an external addition method of the external additive to the toner particles, there is a method in which the external additive is added to the toner particles and mixed by a known mixer such as a V-type blender, a Henschel mixer, or a Redige mixer.
(トナーの特性)
本実施形態に用いられるトナーは、形状係数SF1が115以上140以下の範囲の球状であることが望ましい。
トナーの形状は、球状トナーが現像性、転写性の点では有利であるが、クリーニング性の面では不定形に比べ劣ることがある。トナーが上記範囲の形状であることにより、転写効率、画像の緻密性が向上し、高画質な画像形成が行われ、また、感光体表面のクリーニング性が高まる。
上記形状係数SF1は、120以上138以下の範囲であることがより望ましい。
(Toner characteristics)
The toner used in the present exemplary embodiment is preferably spherical with a shape factor SF1 in the range of 115 to 140.
As for the shape of the toner, the spherical toner is advantageous in terms of developability and transferability, but may be inferior to the indeterminate shape in terms of cleaning properties. When the toner has a shape in the above range, the transfer efficiency and image density are improved, high-quality image formation is performed, and the cleaning property of the surface of the photoreceptor is enhanced.
The shape factor SF1 is more preferably in the range of 120 to 138.
ここで上記形状係数SF1は、下記式(3)により求められる。
SF1=(ML2/B)×(π/4)×100 ・・・ 式(3)
上記式(3)中、MLはトナー粒子の絶対最大長、Bはトナー粒子の投影面積を各々示す。
Here, the shape factor SF1 is obtained by the following equation (3).
SF1 = (ML 2 / B) × (π / 4) × 100 (3)
In the above formula (3), ML represents the absolute maximum length of the toner particles, and B represents the projected area of the toner particles.
SF1は、主に顕微鏡画像または走査型電子顕微鏡(SEM)画像を画像解析装置を用いて解析することによって数値化され、例えば、以下のようにして算出される。すなわち、スライドガラス表面に散布した粒子の光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、100個の粒子の最大長と投影面積を求め、上記式(3)によって計算し、その平均値を求めることにより得られる。 SF1 is quantified mainly by analyzing a microscope image or a scanning electron microscope (SEM) image using an image analyzer, and is calculated as follows, for example. That is, an optical microscope image of particles scattered on the surface of the slide glass is taken into a Luzex image analyzer through a video camera, and the maximum length and projected area of 100 particles are obtained, calculated by the above equation (3), and the average value is calculated. It is obtained by seeking.
また、本実施形態に用いられるトナーの体積平均粒径は3μm以上9μm以下であることが望ましく、より望ましくは3.5μm以上8.5μm以下であり、さらに望ましくは4μm以上8μm以下である。体積平均粒径が3μm以上あれば、トナーの流動性低下を抑えられるので、各粒子の帯電性を維持しやすい。また、帯電分布が広がらず、背景へのかぶりを防止し現像器からトナーがこぼれにくくなる。さらに、トナーの体積平均粒径が3μm以上あれば、クリーニング性が良くなる。体積平均粒径が9μm以下であれば、解像度の低下を抑えられるため、十分な画質が得られ、近年の高画質化要求が満たされる。 Further, the volume average particle size of the toner used in the exemplary embodiment is desirably 3 μm or more and 9 μm or less, more desirably 3.5 μm or more and 8.5 μm or less, and further desirably 4 μm or more and 8 μm or less. If the volume average particle diameter is 3 μm or more, a decrease in toner fluidity can be suppressed, and the chargeability of each particle can be easily maintained. In addition, the charge distribution does not spread, preventing fogging on the background and preventing toner from spilling from the developer. Further, when the volume average particle diameter of the toner is 3 μm or more, the cleaning property is improved. If the volume average particle size is 9 μm or less, a decrease in resolution can be suppressed, so that a sufficient image quality can be obtained and the recent demand for higher image quality is satisfied.
なお、上記体積平均粒径D50は、例えば、コールターマルチサイザーII(コールター社製)等の測定器で測定される。 The volume average particle diameter D50 is measured by a measuring instrument such as Coulter Multisizer II (manufactured by Coulter, Inc.).
−キャリア−
本実施形態の現像剤は、キャリアを含有する。本実施形態の現像剤に使用し得るキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが用いられる。例えば酸化鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物や、これら芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂被覆キャリア、磁性分散型キャリア等が挙げられる。またマトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。
-Career-
The developer of this embodiment contains a carrier. The carrier that can be used in the developer of the present embodiment is not particularly limited, and a known carrier is used. Examples thereof include magnetic metals such as iron oxide, nickel and cobalt, magnetic oxides such as ferrite and magnetite, resin-coated carriers having a resin coating layer on the surface of these core materials, and magnetic dispersion carriers. Further, a resin-dispersed carrier in which a conductive material or the like is dispersed in a matrix resin may be used.
本実施形態に用いられるキャリアは、磁性芯材とこの磁性芯材を被覆する樹脂被覆層とを有する樹脂被覆キャリアであってもよい。 The carrier used in the present embodiment may be a resin-coated carrier having a magnetic core material and a resin coating layer that covers the magnetic core material.
本実施形態で用いられる磁性芯材としては、特に制限はなく、鉄、鋼、ニッケル、コバルト等の磁性金属、又は、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、磁性粒子とバインダー樹脂とを含む磁性粒子分散型芯材等が挙げられる。
本実施形態においては、磁性芯材が下記式(1)で表されるフェライトを含むことが望ましい。磁性芯材が式(1)で表されるフェライトを含むことで、本実施形態の現像剤の比誘電率及びtanδを望ましい範囲に調整しやすい。
The magnetic core material used in the present embodiment is not particularly limited, and a magnetic metal such as iron, steel, nickel, cobalt, or a magnetic oxide such as ferrite or magnetite, a magnetic particle including a magnetic particle and a binder resin. Examples include a dispersion type core material.
In the present embodiment, it is desirable that the magnetic core material contains a ferrite represented by the following formula (1). By including the ferrite represented by the formula (1) in the magnetic core material, it is easy to adjust the relative dielectric constant and tan δ of the developer of the present embodiment to a desirable range.
(MO)X(Fe2O3)Y 式(1)
式(1)において、Yは2.1以上2.4以下を表し、Xは3−Yを表す。Mは金属元素を表し、該金属元素として少なくともMnを含む。
(MO) X (Fe 2 O 3 ) Y formula (1)
In Formula (1), Y represents 2.1 or more and 2.4 or less, and X represents 3-Y. M represents a metal element, and contains at least Mn as the metal element.
式(1)のMとしては、Mnを主体とするが、Li、Ca、Sr、Sn、Cu、Zn、Ba、Mg、及びTiからなる群より選択される少なくとも一種を組み合わせてもよい。しかし、環境面から、Li、Ca、Sr、Mg、Tiを選択することが望ましい。 As M in the formula (1), Mn is mainly used, but at least one selected from the group consisting of Li, Ca, Sr, Sn, Cu, Zn, Ba, Mg, and Ti may be combined. However, it is desirable to select Li, Ca, Sr, Mg, and Ti from the environmental aspect.
磁性芯材を製造するに際し、Feの量と、添加剤としてのTi、Si、Sr量とを制御することで、目的の誘電特性を得ることが容易になる。これは、フェライトの焼結の程度が調整されるためである。
また、フェライトの組成比Fe:M=2:1に対し、Fe量を多くすることで、比誘電率が上昇する。式(1)においてYは2.1以上2.4以下が望ましく、2.2以上2.3以下がさらに望ましい。
When manufacturing the magnetic core material, it is easy to obtain the desired dielectric properties by controlling the amount of Fe and the amounts of Ti, Si, and Sr as additives. This is because the degree of sintering of ferrite is adjusted.
In addition, the relative dielectric constant increases by increasing the amount of Fe with respect to the ferrite composition ratio Fe: M = 2: 1. In Formula (1), Y is preferably 2.1 or more and 2.4 or less, and more preferably 2.2 or more and 2.3 or less.
フェライトを製造する際に、添加剤としてSiO2を加えることで、フェライトの焼結状態が操作され、比誘電率が制御される。さらに、体積平均粒径D50とBET比表面積Aとの比を、下記式(2)で示される望ましい範囲に調整しやすくなる。同様に、フェライトを製造する際に、添加剤としてTi、Srを加えることで、焼結状態が操作される。 When manufacturing ferrite, by adding SiO 2 as an additive, the sintered state of ferrite is manipulated and the relative dielectric constant is controlled. Furthermore, it becomes easy to adjust the ratio of the volume average particle diameter D50 and the BET specific surface area A to a desirable range represented by the following formula (2). Similarly, when producing ferrite, the sintering state is manipulated by adding Ti and Sr as additives.
具体的には、フェライトのFe比率を上げて、マグネタイト成分を適度に入れることでtanδを調整する。同時に、BET比表面積と比誘電率の両立を図るために、Fe量が多い時はSiなどでフェライトの焼結の程度を低下させ、Fe量が少ない時はSrなどでフェライトの焼結促進を図ってもよい。 Specifically, tan δ is adjusted by increasing the Fe ratio of ferrite and adding a magnetite component appropriately. At the same time, in order to achieve both a BET specific surface area and a dielectric constant, when the amount of Fe is large, the degree of sintering of ferrite is reduced with Si or the like, and when the amount of Fe is small, the sintering of ferrite is promoted with Sr or the like. You may plan.
添加剤としてSiO2を加えることでフェライトの焼結が阻害される。SiO2の添加量は、Siのモル比でFe1モルに対し、0.05モル以上0.4モルの範囲で入れることが望ましい。0.05モル未満であると、焼結阻害効果が小さく、0.4モルを超えると焼結阻害効果が大きすぎる。
一方、添加剤としてTi、Srを加えることでフェライトの焼結が促進される。Ti、Srの添加量は、Ti、Srのモル比でFe1モルに対し、0.05モル以上0.4モルの範囲で入れることが望ましい。0.05モル未満であると、焼結促進効果が小さく、0.4モルを超えると焼結促進効果が大きすぎる。
Addition of SiO 2 as an additive inhibits the sintering of ferrite. The addition amount of SiO 2 is desirably in the range of 0.05 mol or more and 0.4 mol with respect to 1 mol of Fe in terms of the molar ratio of Si. If it is less than 0.05 mol, the sintering inhibiting effect is small, and if it exceeds 0.4 mol, the sintering inhibiting effect is too large.
On the other hand, ferrite is promoted by adding Ti and Sr as additives. The addition amount of Ti and Sr is desirably in the range of 0.05 mol or more and 0.4 mol with respect to 1 mol of Fe in terms of the molar ratio of Ti and Sr. If it is less than 0.05 mol, the sintering promoting effect is small, and if it exceeds 0.4 mol, the sintering promoting effect is too large.
本実施形態において、磁性芯材に含まれるフェライトの組成、及び、磁性芯材に含まれるFe1モルに対するSi、Sr又はTiの含有量は、下記方法により決定される。
蛍光X線により構成元素を特定することが出来る。また定量分析から検量線を用いて含有量を測定する。得られた含有量を原子量で割ることでモル数が得られ、その比からそれぞれのFeに対するモル比を得ることが出来る。
In the present embodiment, the composition of ferrite contained in the magnetic core material and the content of Si, Sr or Ti with respect to 1 mol of Fe contained in the magnetic core material are determined by the following method.
A constituent element can be specified by fluorescent X-rays. The content is measured from a quantitative analysis using a calibration curve. The number of moles can be obtained by dividing the obtained content by the atomic weight, and the molar ratio with respect to each Fe can be obtained from the ratio.
本実施形態においては、磁性芯材の、体積平均粒径D50(μm)とBET比表面積A(m2/g)とが、下記式(2)を満たすことが望ましい。
0.003≦A/D50≦0.011 式(2)
In the present embodiment, it is desirable that the volume average particle diameter D50 (μm) and the BET specific surface area A (m 2 / g) of the magnetic core material satisfy the following formula (2).
0.003 ≦ A / D50 ≦ 0.011 Formula (2)
磁性芯材が式(2)の範囲を満たすと、適度に磁性芯材が露出しやすくなるため、本実施形態の現像剤に与える磁性芯材の比誘電率の影響が大きくなる。フェライトは結晶であるためイオン分極による帯電速度が早く、より早期に帯電が安定する。
A/D50が0.003未満であると、磁性芯材の露出が少なくなり帯電量が上がるが、帯電速度が遅く、放置からの帯電回復が遅くなることがある。A/D50が0.011を超えると、磁性芯材の露出が多くなり帯電速度は速いが、帯電量が減ってしまうことがある。
When the magnetic core material satisfies the range of the formula (2), the magnetic core material is easily exposed moderately, so that the influence of the relative dielectric constant of the magnetic core material on the developer of the present embodiment is increased. Since ferrite is a crystal, charging speed by ionic polarization is fast, and charging is stabilized earlier.
When the A / D50 is less than 0.003, the exposure of the magnetic core material is reduced and the charge amount is increased, but the charging speed is slow, and the charge recovery after being left may be slow. When A / D50 exceeds 0.011, the magnetic core material is exposed more and the charging speed is faster, but the charge amount may decrease.
本実施形態において、磁性粒子のBET比表面積は、窒素置換法によって測定された値をいう。具体的には、SA3100比表面積測定装置(ベックマンコールター(株)製)を用いて、3点法にて測定した。磁性粒子サンプルとして5gをセルに入れ、60℃120分の脱気処理を行い、窒素とヘリウムの混合ガス(30:70)を用いて測定する。 In the present embodiment, the BET specific surface area of the magnetic particles refers to a value measured by a nitrogen substitution method. Specifically, the measurement was performed by a three-point method using an SA3100 specific surface area measuring device (manufactured by Beckman Coulter, Inc.). As a magnetic particle sample, 5 g is put into a cell, subjected to a degassing treatment at 60 ° C. for 120 minutes, and measured using a mixed gas of nitrogen and helium (30:70).
また、磁性粒子の体積平均粒径は以下のようにして測定される。
磁性粒子のSEM写真より粒子100個について粒径を測定し50番目の粒子径を体積平均粒径と定義する。
The volume average particle diameter of the magnetic particles is measured as follows.
The particle size of 100 particles is measured from the SEM photograph of magnetic particles, and the 50th particle size is defined as the volume average particle size.
磁性粒子の体積平均粒径とBET比表面積との比は、次のようにして調整される。
磁性粒子を構成する各材料を適量配合し、湿式ボールミルで粉砕混合し、スプレードライヤーなどで造粒、乾燥させる。次にロータリーキルンなどで仮焼成を行う。更に、湿式ボールミルで粉砕を行う。このとき、粉砕粒径を制御することで最終粒径とBET比表面積をコントロールする。この粉砕粒径を小さくすると、BETを大きくしやすい。また、粒径は小さくしやすい。続いて、このスラリーを同様にスプレードライヤーなどで造粒乾燥し、焼成前粒子を作成する。このときの粒径で最終粒径が決まる。次いで、焼成を行い、温度条件をコントロールすることにより最終BET比表面積を調整する。また、前記仮焼成を複数回繰り返し、BET比表面積と粒径のコントロールを行ってもよい。
これらの製造条件は、添加材料により異なる。よって、添加材料の組成と製造条件の組み合わせによって、目的のフェライト粒子が作成される。
The ratio between the volume average particle diameter of the magnetic particles and the BET specific surface area is adjusted as follows.
An appropriate amount of each material constituting the magnetic particles is blended, pulverized and mixed with a wet ball mill, and granulated and dried with a spray dryer or the like. Next, temporary baking is performed in a rotary kiln or the like. Furthermore, it grind | pulverizes with a wet ball mill. At this time, the final particle size and the BET specific surface area are controlled by controlling the pulverized particle size. If this pulverized particle size is reduced, the BET tends to be increased. Also, the particle size is easy to reduce. Subsequently, this slurry is similarly granulated and dried with a spray drier or the like to produce particles before firing. The final particle size is determined by the particle size at this time. Next, firing is performed, and the final BET specific surface area is adjusted by controlling the temperature condition. Further, the preliminary baking may be repeated a plurality of times to control the BET specific surface area and the particle size.
These manufacturing conditions differ depending on the additive material. Therefore, target ferrite particles are produced by a combination of the composition of the additive material and the manufacturing conditions.
例えば、まず各酸化物を適量配合し、湿式ボールミル等で8時間以上35時間以下粉砕、混合し、スプレードライヤー等で造粒、乾燥させた後、ロータリーキルン等を用い800℃以上1000℃以下で8時間以上10時間以下仮焼成をする。仮焼成は、必要に応じて1回以上3回以下行う。その後、仮焼成品を水に分散させ湿式ボールミル等で体積平均粒径が0.3μm以上2.0μm以下になるまで粉砕を行う。このスラリーをスプレードライヤー等を用い造粒乾燥し、磁気特性と抵抗を調整する目的で、酸素濃度をコントロールしながら1000℃以上1300℃以下で6時間以上10時間以下本焼成した後、粉砕し、さらに所望の粒度分布に分級して磁性粒子を得てもよい。 For example, an appropriate amount of each oxide is first blended, pulverized and mixed for 8 hours to 35 hours with a wet ball mill or the like, granulated and dried with a spray dryer or the like, and then heated at 800 ° C. to 1000 ° C. with a rotary kiln or the like. Temporary baking is performed for not less than 10 hours. Temporary baking is performed once or more and three times or less as necessary. Thereafter, the calcined product is dispersed in water and pulverized with a wet ball mill or the like until the volume average particle size becomes 0.3 μm or more and 2.0 μm or less. This slurry is granulated and dried using a spray drier, etc., and for the purpose of adjusting magnetic properties and resistance, the main calcination is performed at 1000 ° C. or higher and 1300 ° C. or lower for 6 hours or longer and 10 hours or less while controlling the oxygen concentration, and then pulverized. Further, magnetic particles may be obtained by classification into a desired particle size distribution.
本実施形態において、樹脂被覆層を構成する樹脂としては、マトリックス樹脂として使用されるものであれば特に制限はなく、目的に応じて選択される。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂;ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン等のポリビニル系樹脂及びポリビニリデン系樹脂;塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体;スチレン−アクリル酸共重合体;オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂又はその変性品;ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素系樹脂;シリコーン樹脂;ポリエステル;ポリウレタン;ポリカーボネート;フェノール樹脂;尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂等のアミノ樹脂;エポキシ樹脂、等のそれ自体公知の樹脂が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 In the present embodiment, the resin constituting the resin coating layer is not particularly limited as long as it is used as a matrix resin, and is selected according to the purpose. For example, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene; polyvinyl resins and polyvinylidene resins such as polystyrene, acrylic resins, polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyvinyl carbazole, polyvinyl ether and polyvinyl ketone Vinyl chloride-vinyl acetate copolymer; styrene-acrylic acid copolymer; straight silicone resin composed of organosiloxane bond or modified product thereof; polytetrafluoroethylene, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polychlorotrifluoroethylene, etc. Fluorine resin; Silicone resin; Polyester; Polyurethane; Polycarbonate; Phenol resin; Urea-formaldehyde resin, Melamine tree , Benzoguanamine resins, urea resins, amino resins such as polyamide resins, epoxy resins, per se known resins and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
磁性芯材を被覆する樹脂被覆層は、前記樹脂中に導電性粒子を含有していてもよい。ここで、導電性とは、体積抵抗率が107Ω・cm未満であることを意味する。
前記導電性粒子としては、具体的には、カーボンブラック、各種金属粉、酸化チタン、酸化すず、マグネタイト、フェライト等の金属酸化物が例示される。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、製造安定性、コスト、導電性等の良好な点で、カーボンブラック粒子が望ましい。前記カーボンブラックの種類としては、特に制限はないが、DBP吸油量が50ml/100g以上250ml/100g以下程度であるカーボンブラックが製造安定性に優れて望ましい。
The resin coating layer covering the magnetic core material may contain conductive particles in the resin. Here, the conductivity means that the volume resistivity is less than 10 7 Ω · cm.
Specific examples of the conductive particles include metal oxides such as carbon black, various metal powders, titanium oxide, tin oxide, magnetite, and ferrite. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, carbon black particles are desirable from the viewpoints of production stability, cost, conductivity, and the like. The type of carbon black is not particularly limited, but carbon black having a DBP oil absorption of about 50 ml / 100 g or more and 250 ml / 100 g or less is desirable because of its excellent production stability.
磁性芯材を被覆する樹脂被覆層を形成する方法としては、特に制限はないが、例えば、導電性粒子と、被覆樹脂としてのスチレンアクリル樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂とを溶剤中に含む被膜形成用液を用いる方法等が挙げられる。
具体的には磁性芯材を、前記被膜形成用液に浸漬する浸漬法、被膜形成用液を磁性芯材の表面に噴霧するスプレー法、磁性芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で前記被膜形成用液を混合し、溶剤を除去するニーダー塗布法等が挙げられる。これらの中でも、本実施形態においては、被覆樹脂を溶解させた溶液を、ウルトラタラックスT50などの分散機を用いて撹拌、分散した被膜形成用液と磁性芯材とをニーダーコータ中で混合し、次いで溶剤を除去するニーダー塗布法が望ましい。
The method for forming the resin coating layer for coating the magnetic core material is not particularly limited. For example, conductive particles and a resin such as a styrene acrylic resin, a fluorine resin, or a silicone resin as a coating resin in a solvent. And the like using a film forming solution contained in the above.
Specifically, an immersion method in which the magnetic core material is immersed in the film forming liquid, a spray method in which the film forming liquid is sprayed on the surface of the magnetic core material, and the film in a state where the magnetic core material is suspended by flowing air. For example, a kneader coating method in which the forming liquid is mixed and the solvent is removed. Among these, in the present embodiment, the solution in which the coating resin is dissolved is stirred and dispersed using a disperser such as UltraTurrax T50, and the coating film forming solution and the magnetic core material are mixed in a kneader coater. Then, a kneader coating method for removing the solvent is desirable.
前記被膜形成用液に用いる溶剤としては、マトリックス樹脂としての前記樹脂を溶解するものであれば、特に制限はなく、それ自体公知の溶剤の中から選択することができ、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類等が挙げられる。 The solvent used for the film forming liquid is not particularly limited as long as it dissolves the resin as a matrix resin, and can be selected from known solvents such as toluene and xylene. Aromatic hydrocarbons, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, and the like.
本実施形態に用いられるキャリアは、体積平均粒径が30μm以上90μm以下であってもよく、40μm以上80μm以下であってもよい。体積平均粒径が30μm未満であると、キャリアの感光体への付着が発生し易くなる場合があり、90μmを越えると画像品質が劣化する場合がある。 The carrier used in this embodiment may have a volume average particle size of 30 μm or more and 90 μm or less, or 40 μm or more and 80 μm or less. If the volume average particle size is less than 30 μm, the carrier may easily adhere to the photoconductor, and if it exceeds 90 μm, the image quality may deteriorate.
本実施形態において、キャリアとトナーとの混合比(質量比)は、トナー:キャリア=1:100乃至30:100程度の範囲が望ましく、3:100乃至20:100程度の範囲がより望ましい。 In this embodiment, the mixing ratio (mass ratio) of the carrier and the toner is preferably in the range of toner: carrier = 1: 100 to 30: 100, and more preferably in the range of 3: 100 to 20: 100.
<画像形成装置及び画像形成方法>
次に、本実施形態の現像剤を用いた本実施形態に係る画像形成装置及び画像形成方法について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、潜像保持体と、前記潜像保持体表面を帯電する帯電手段と、前記潜像保持体表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、前記静電荷像を本実施形態の現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着手段と、を備える。本実施形態に係る画像形成装置は、必要に応じて他の手段、例えば、前記潜像保持体をクリーニング部材で摺擦して転写残留成分を除去し、清掃するクリーニング手段等を備えていてもよい。
<Image Forming Apparatus and Image Forming Method>
Next, an image forming apparatus and an image forming method according to this embodiment using the developer of this embodiment will be described.
The image forming apparatus according to the present embodiment includes a latent image holding member, a charging unit that charges the surface of the latent image holding member, an electrostatic charge image forming unit that forms an electrostatic charge image on the surface of the latent image holding member, Developing means for developing an electrostatic image with the developer of the present embodiment to form a toner image, transfer means for transferring the toner image to a recording medium, fixing means for fixing the toner image on the recording medium, Is provided. The image forming apparatus according to the present embodiment may include other means as necessary, for example, a cleaning means for removing the residual transfer component by rubbing the latent image holding member with a cleaning member, and cleaning. Good.
本実施形態に係る画像形成装置を用いることで、潜像保持体表面を帯電する帯電工程と、前記潜像保持体表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、前記静電荷像を本実施形態の現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着工程と、を有する、本実施形態に係る画像形成方法が実施される。 By using the image forming apparatus according to the present embodiment, a charging step for charging the surface of the latent image holding member, an electrostatic charge image forming step for forming an electrostatic charge image on the surface of the latent image holding member, and the electrostatic charge image A development step of developing with the developer of the present embodiment to form a toner image, a transfer step of transferring the toner image to a recording medium, and a fixing step of fixing the toner image on the recording medium. The image forming method according to the embodiment is performed.
以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主用部を説明し、その他はその説明を省略する。 Hereinafter, an example of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described, but the present invention is not limited thereto. The main parts shown in the figure will be described, and the description of the other parts will be omitted.
なお、この画像形成装置において、例えば前記現像装置を含む部分が、画像形成装置本体に対して脱着自在なカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよく、該プロセスカートリッジとしては、現像剤保持体を少なくとも備え、本実施形態の現像剤を収容する本実施形態に係るプロセスカートリッジが好適に用いられる。 In this image forming apparatus, for example, the part including the developing device may have a cartridge structure (process cartridge) that is detachable from the main body of the image forming apparatus. As the process cartridge, a developer holding member is used. A process cartridge according to this embodiment that is provided at least and that accommodates the developer of this embodiment is preferably used.
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の一例である4連タンデム方式のカラー画像形成装置を示す概略構成図である。現像剤としては、二成分現像剤が用いられる。
図1に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づくイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第4の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」と称する)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定めた距離離間して並設されている。なお、これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に対して脱着可能なプロセスカートリッジであってもよい。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a four-tandem color image forming apparatus which is an example of an image forming apparatus according to the present embodiment. A two-component developer is used as the developer.
The image forming apparatus shown in FIG. 1 is a first to first electrophotographic method that outputs yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) images based on color-separated image data. Fourth image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K (image forming means) are provided. These image forming units (hereinafter simply referred to as “units”) 10Y, 10M, 10C, and 10K are juxtaposed at a predetermined distance from each other in the horizontal direction. The units 10Y, 10M, 10C, and 10K may be process cartridges that are detachable from the image forming apparatus.
各ユニット10Y、10M、10C、10Kの図面における上方には、各ユニットを通して中間転写体としての中間転写ベルト20が延設されている。中間転写ベルト20は、図における左から右方向に互いに離間して配置された駆動ローラ22および中間転写ベルト20内面に接する支持ローラ24に巻回されて設けられ、第1ユニット10Yから第4ユニット10Kに向う方向に走行されるようになっている。尚、支持ローラ24は、図示しないバネ等により駆動ローラ22から離れる方向に付勢されており、両者に巻回された中間転写ベルト20に予め定めた張力が与えられている。また、中間転写ベルト20の潜像保持体側面には、駆動ローラ22と対向して中間転写体クリーニング装置30が備えられている。
また、各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段)4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、現像剤カートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収容されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーを含む静電荷像現像用現像剤が供給される。
Above each of the units 10Y, 10M, 10C, and 10K, an intermediate transfer belt 20 as an intermediate transfer member is extended through each unit. The intermediate transfer belt 20 is provided by being wound around a driving roller 22 and a support roller 24 that are in contact with the inner surface of the intermediate transfer belt 20 that are spaced apart from each other from the left to the right in the drawing. It is designed to travel in the direction toward 10K. The support roller 24 is urged away from the drive roller 22 by a spring or the like (not shown), and a predetermined tension is applied to the intermediate transfer belt 20 wound around the support roller 24. An intermediate transfer member cleaning device 30 is provided on the side surface of the latent image holding member of the intermediate transfer belt 20 so as to face the drive roller 22.
Further, each of the developing devices (developing means) 4Y, 4M, 4C, and 4K of the units 10Y, 10M, 10C, and 10K includes yellow, magenta, cyan, and the like housed in the developer cartridges 8Y, 8M, 8C, and 8K. A developer for developing an electrostatic image containing black toner of four colors is supplied.
上述した第1乃至第4ユニット10Y、10M、10C、10Kは、同等の構成を有しているため、ここでは中間転写ベルト走行方向の上流側に配設されたイエロー画像を形成する第1ユニット10Yについて代表して説明する。尚、第1ユニット10Yと同等の部分に、イエロー(Y)の代わりに、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)を付した参照符号を付すことにより、第2乃至第4ユニット10M、10C、10Kの説明を省略する。 Since the first to fourth units 10Y, 10M, 10C, and 10K described above have the same configuration, here, the first unit that forms a yellow image disposed on the upstream side in the intermediate transfer belt traveling direction. 10Y will be described as a representative. Note that the second to fourth units are denoted by reference numerals with magenta (M), cyan (C), and black (K) instead of yellow (Y) in the same parts as the first unit 10Y. Description of 10M, 10C, 10K is omitted.
第1ユニット10Yは、感光体として機能する潜像保持体1Yを有している。潜像保持体1Yの周囲には、潜像保持体1Yの表面を予め定めた電位に帯電させる帯電ローラ2Y、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線3Yによって露光して静電荷像を形成する露光装置3、静電荷像に帯電したトナーを供給して静電荷像を現像する現像装置(現像手段)4Y、現像したトナー像を中間転写ベルト20上に転写する1次転写ローラ5Y(1次転写手段)、および1次転写後に潜像保持体1Yの表面に残存するトナーを除去する潜像保持体クリーニング装置(クリーニング手段)6Yが順に配設されている。
尚、1次転写ローラ5Yは、中間転写ベルト20の内側に配置され、潜像保持体1Yに対向した位置に設けられている。更に、各1次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kには、1次転写バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各1次転写ローラに印加する転写バイアスを可変する。
The first unit 10Y has a latent image holding body 1Y that functions as a photoconductor. Around the latent image holding body 1Y, a charging roller 2Y for charging the surface of the latent image holding body 1Y to a predetermined potential, and the charged surface is exposed by a laser beam 3Y based on the color-separated image signal so as to be static. An exposure device 3 that forms a charge image, a developing device (developing means) 4Y that supplies toner charged to the electrostatic charge image to develop the electrostatic charge image, and a primary transfer that transfers the developed toner image onto the intermediate transfer belt 20 A roller 5Y (primary transfer unit) and a latent image holding member cleaning device (cleaning unit) 6Y for removing toner remaining on the surface of the latent image holding member 1Y after the primary transfer are sequentially arranged.
The primary transfer roller 5Y is disposed inside the intermediate transfer belt 20 and is provided at a position facing the latent image holder 1Y. Further, a bias power source (not shown) for applying a primary transfer bias is connected to each of the primary transfer rollers 5Y, 5M, 5C, and 5K. Each bias power source varies the transfer bias applied to each primary transfer roller under the control of a control unit (not shown).
図1に示す画像形成装置は、現像剤カートリッジ8Y、8M、8C、8Kの着脱が可能な構成を有する画像形成装置であり、現像装置4Y、4M、4C、4Kは、各々の現像装置(色)に対応した現像剤カートリッジ8Y、8M、8C、8Kと、図示しないトナー供給管で接続されている。また、現像装置4Y、4M、4C、4Kは、過剰になった(劣化したキャリアを多く含む)劣化現像剤を排出する、図示しない現像剤排出管が接続されている。このような構成により、所謂トリクル現像方式(現像装置内に補給用現像剤(トリクル現像剤)を徐々に供給する一方で、過剰になった(劣化したキャリアを多く含む)劣化現像剤を排出しながら現像を行う現像方式)が採用される。
静電荷像現像用現像剤を収容した現像剤カートリッジ8Y、8M、8C、8Kを採用し、現像剤カートリッジ内に収納されている現像剤が少なくなった場合には、この現像剤カートリッジが交換される。
The image forming apparatus illustrated in FIG. 1 is an image forming apparatus having a configuration in which the developer cartridges 8Y, 8M, 8C, and 8K can be attached and detached. The developing apparatuses 4Y, 4M, 4C, and 4K each have a developing device (color). ) Corresponding to the developer cartridges 8Y, 8M, 8C and 8K. Further, the developing devices 4Y, 4M, 4C, and 4K are connected to a developer discharge pipe (not shown) that discharges the excessively deteriorated developer (including many deteriorated carriers). With such a configuration, a so-called trickle developing system (the developer for replenishment (trickle developer) is gradually supplied into the developing device, while the deteriorated developer that has become excessive (contains many deteriorated carriers) is discharged. Development method for performing development).
When the developer cartridges 8Y, 8M, 8C, and 8K containing the developer for developing the electrostatic charge image are employed, and the amount of developer stored in the developer cartridge decreases, the developer cartridge is replaced. The
以下、第1ユニット10Yにおいてイエロー画像を形成する動作について説明する。まず、動作に先立って、帯電ローラ2Yによって潜像保持体1Yの表面が−600V乃至−800V程度の電位に帯電される。
潜像保持体1Yは、導電性(20℃における体積抵抗率:1×10−6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂程度の抵抗)であるが、レーザ光線3Yが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した潜像保持体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3を介してレーザ光線3Yを出力する。レーザ光線3Yは、潜像保持体1Yの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー印字パターンの静電荷像が潜像保持体1Yの表面に形成される。
Hereinafter, an operation of forming a yellow image in the first unit 10Y will be described. First, prior to the operation, the surface of the latent image holding body 1Y is charged to a potential of about −600V to −800V by the charging roller 2Y.
The latent image holding body 1Y is formed by laminating a photosensitive layer on a conductive (volume resistivity at 20 ° C .: 1 × 10 −6 Ωcm or less). This photosensitive layer usually has a high resistance (a resistance equivalent to that of a general resin), but has a property that the specific resistance of the portion irradiated with the laser beam changes when irradiated with the laser beam 3Y. Therefore, a laser beam 3Y is output to the surface of the charged latent image holding body 1Y via the exposure device 3 in accordance with yellow image data sent from a control unit (not shown). The laser beam 3Y is applied to the photosensitive layer on the surface of the latent image holder 1Y, whereby an electrostatic charge image of a yellow print pattern is formed on the surface of the latent image holder 1Y.
静電荷像とは、帯電によって潜像保持体1Yの表面に形成される像であり、レーザ光線3Yによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、潜像保持体1Yの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線3Yが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
このようにして潜像保持体1Y上に形成された静電荷像は、潜像保持体1Yの走行に従って予め定めた現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、潜像保持体1Y上の静電荷像が、現像装置4Yによって可視像(トナー像)化される。
The electrostatic charge image is an image formed on the surface of the latent image holding body 1Y by charging, and the specific resistance of the irradiated portion of the photosensitive layer is lowered by the laser beam 3Y, and the surface of the latent image holding body 1Y is charged. On the other hand, this is a so-called negative latent image formed by the remaining charge remaining in the portion not irradiated with the laser beam 3Y.
The electrostatic charge image formed on the latent image holding body 1Y in this way is rotated to a predetermined development position as the latent image holding body 1Y travels. At this development position, the electrostatic charge image on the latent image holding member 1Y is converted into a visible image (toner image) by the developing device 4Y.
現像装置4Y内には、イエロートナーが収容されている。イエロートナーは、現像装置4Yの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、潜像保持体1Y上に帯電した帯電荷と同極性(負極性)の電荷を有して現像剤ロール(現像剤保持体)上に保持されている。そして潜像保持体1Yの表面が現像装置4Yを通過していくことにより、潜像保持体1Y表面上の除電された潜像部にイエロートナーが静電的に付着し、静電荷像がイエロートナーによって現像される。イエローのトナー像が形成された潜像保持体1Yは、引続き予め定めた速度で走行され、潜像保持体1Y上に現像されたトナー像が予め定めた1次転写位置へ搬送される。 Yellow toner is accommodated in the developing device 4Y. The yellow toner is triboelectrically charged by being agitated inside the developing device 4Y, and has a charge of the same polarity (negative polarity) as the charged electric charge on the latent image holding body 1Y, and a developer roll (developer holding) Is held on the body). Then, as the surface of the latent image holding body 1Y passes through the developing device 4Y, yellow toner electrostatically adheres to the latent image portion on the surface of the latent image holding body 1Y, and the electrostatic charge image becomes yellow. Developed with toner. The latent image holding body 1Y on which the yellow toner image is formed continues to run at a predetermined speed, and the toner image developed on the latent image holding body 1Y is conveyed to a predetermined primary transfer position.
潜像保持体1Y上のイエロートナー像が1次転写へ搬送されると、1次転写ローラ5Yに予め定めた1次転写バイアスが印加され、潜像保持体1Yから1次転写ローラ5Yに向う静電気力がトナー像に作用され、潜像保持体1Y上のトナー像が中間転写ベルト20上に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と逆極性の(+)極性であり、例えば第1ユニット10Yでは制御部に(図示せず)よって+10μA程度に制御されている。
一方、潜像保持体1Y上に残留したトナーはクリーニング装置6Yで除去されて回収される。
When the yellow toner image on the latent image holding body 1Y is conveyed to the primary transfer, a predetermined primary transfer bias is applied to the primary transfer roller 5Y, and the latent image holding body 1Y moves toward the primary transfer roller 5Y. The electrostatic force is applied to the toner image, and the toner image on the latent image holding body 1Y is transferred onto the intermediate transfer belt 20. The transfer bias applied at this time is a (+) polarity opposite to the polarity (−) of the toner, and is controlled to about +10 μA by the control unit (not shown) in the first unit 10Y, for example.
On the other hand, the toner remaining on the latent image holder 1Y is removed and collected by the cleaning device 6Y.
また、第2ユニット10M以降の1次転写ローラ5M、5C、5Kに印加される1次転写バイアスも、第1ユニットに準じて制御されている。
こうして、第1ユニット10Yにてイエロートナー像の転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4ユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー像が重ねられて多重転写される。
Further, the primary transfer bias applied to the primary transfer rollers 5M, 5C, and 5K after the second unit 10M is also controlled according to the first unit.
Thus, the intermediate transfer belt 20 onto which the yellow toner image has been transferred by the first unit 10Y is sequentially conveyed through the second to fourth units 10M, 10C, and 10K, and the toner images of the respective colors are superimposed and transferred in a multiple manner.
第1乃至第4ユニットを通して4色のトナー像が多重転写された中間転写ベルト20は、中間転写ベルト20と中間転写ベルト20内面に接する支持ローラ24と中間転写ベルト20の潜像保持体面側に配置された2次転写ローラ(2次転写手段)26とから構成された2次転写部へと至る。一方、記録紙(記録媒体)Pが供給機構を介して2次転写ローラ26と中間転写ベルト20とが圧接されている隙間に予め定めたタイミングで給紙され、予め定めた2次転写バイアスが支持ローラ24に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と同極性の(−)極性であり、中間転写ベルト20から記録紙Pに向う静電気力がトナー像に作用され、中間転写ベルト20上のトナー像が記録紙P上に転写される。尚、この際の2次転写バイアスは2次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段(図示せず)により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。 The intermediate transfer belt 20 onto which the four color toner images have been transferred in a multiple manner through the first to fourth units is disposed on the surface of the intermediate transfer belt 20, the support roller 24 in contact with the inner surface of the intermediate transfer belt 20, and the surface of the intermediate transfer belt 20. The secondary transfer roller (secondary transfer unit) 26 arranged to the secondary transfer portion is provided. On the other hand, a recording sheet (recording medium) P is fed at a predetermined timing into a gap where the secondary transfer roller 26 and the intermediate transfer belt 20 are pressed against each other via a supply mechanism, and a predetermined secondary transfer bias is applied. Applied to the support roller 24. The transfer bias applied at this time is a (−) polarity that is the same polarity as the polarity (−) of the toner, and an electrostatic force from the intermediate transfer belt 20 toward the recording paper P is applied to the toner image, and the transfer bias is applied to the intermediate transfer belt 20. The toner image is transferred onto the recording paper P. Note that the secondary transfer bias at this time is determined according to the resistance detected by a resistance detecting means (not shown) for detecting the resistance of the secondary transfer portion, and is voltage-controlled.
この後、記録紙Pは定着装置(定着手段)28へと送り込まれトナー像が加熱され、色重ねしたトナー像が溶融されて、記録紙P上へ定着される。カラー画像の定着が完了した記録紙Pは、排出部へ向けて搬出され、一連のカラー画像形成動作が終了される。
なお、上記例示した画像形成装置は、中間転写ベルト20を介してトナー像を記録紙Pに転写する構成となっているが、この構成に限定されるものではなく、潜像保持体から直接トナー像が記録紙に転写される構造であってもよい。
Thereafter, the recording paper P is sent to a fixing device (fixing means) 28, where the toner image is heated, and the color-superposed toner image is melted and fixed on the recording paper P. The recording paper P on which the color image has been fixed is carried out toward the discharge unit, and a series of color image forming operations is completed.
The image forming apparatus exemplified above is configured to transfer the toner image onto the recording paper P via the intermediate transfer belt 20, but is not limited to this configuration, and the toner is directly applied from the latent image holding member. A structure in which an image is transferred to a recording sheet may be used.
<現像剤カートリッジ>
現像剤カートリッジとしては、本実施形態の現像剤を収容するとともに、潜像保持体上に形成された静電荷像を現像してトナー像を形成する現像手段に前記現像剤を供給し、画像形成装置に着脱される構成が挙げられる。現像剤カートリッジ内に収納されている現像剤が少なくなった場合には、この現像剤カートリッジが交換される。
<Developer cartridge>
As the developer cartridge, the developer of this embodiment is accommodated, and the developer is supplied to developing means for developing the electrostatic image formed on the latent image holding member to form a toner image, thereby forming an image. A configuration that can be attached to and detached from the apparatus is included. When the developer stored in the developer cartridge becomes low, the developer cartridge is replaced.
<プロセスカートリッジ>
図2は、本実施形態に係る静電荷像現像用現像剤を収容するプロセスカートリッジの好適な一例の実施形態を示す概略構成図である。プロセスカートリッジ200は、現像装置111とともに、感光体107、帯電ローラ108、感光体クリーニング装置113、露光のための開口部118、及び、除電露光のための開口部117を取り付けレール116を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。なお、図2において符号300は記録紙(記録媒体)を示す。
そして、このプロセスカートリッジ200は、転写装置112と、定着装置115と、図示しない他の構成部分とから構成される画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
<Process cartridge>
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a preferred example of a process cartridge containing a developer for developing an electrostatic image according to this embodiment. The process cartridge 200 combines the developing device 111 with the photosensitive member 107, the charging roller 108, the photosensitive member cleaning device 113, the opening 118 for exposure, and the opening 117 for static elimination exposure using the mounting rail 116. , And integrated. In FIG. 2, reference numeral 300 denotes a recording paper (recording medium).
The process cartridge 200 is detachable from an image forming apparatus main body including a transfer device 112, a fixing device 115, and other components (not shown). It forms a forming apparatus.
図2で示すプロセスカートリッジ200では、感光体107、帯電ローラ108、現像装置111、クリーニング装置113、露光のための開口部118、及び、除電露光のための開口部117を備えているが、これら装置は選択的に組み合わせてもよい。本実施形態に係るプロセスカートリッジでは、現像装置111のほかには、感光体107、帯電ローラ108、クリーニング装置(クリーニング手段)113、露光のための開口部118、及び、除電露光のための開口部117から構成される群から選択される少なくとも1種を備えてもよい。 The process cartridge 200 shown in FIG. 2 includes a photoconductor 107, a charging roller 108, a developing device 111, a cleaning device 113, an opening 118 for exposure, and an opening 117 for static elimination exposure. The devices may be selectively combined. In the process cartridge according to the present embodiment, in addition to the developing device 111, the photosensitive member 107, the charging roller 108, the cleaning device (cleaning means) 113, the opening 118 for exposure, and the opening for static elimination exposure. You may provide at least 1 sort (s) selected from the group comprised from 117.
以下、実施例および比較例を挙げ、本実施形態をより具体的に詳細に説明するが、本実施形態は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this embodiment is described in detail in detail, this embodiment is not limited to the following examples.
(磁性芯材1)
Fe2O3 1460質量部、Mn(OH)2 444質量部、Mg(OH)2 96質量部、SiO2 50質量部 を混合し、湿式ボールミルで10時間混合/粉砕した。次に、スプレードライヤーにより造粒、乾燥した後ロータリーキルンを用いて900℃、6時間の仮焼成1を行った。こうして得られた仮焼成物1を、湿式ボールミルで2時間粉砕し、平均粒径を2μmとした後、更にスプレードライヤーにより造粒、乾燥した後ロータリーキルンを用いて950℃、6時間の仮焼成2を行った。こうして得られた仮焼成物2を、湿式ボールミルで5時間粉砕し、平均粒径を5μmとした後、更にスプレードライヤーにより造粒、乾燥した後、電気炉で温度1200℃とし、5時間の焼成を行った。解砕工程、分級工程を経て体積平均粒径35μmの磁性芯材1を調製した。得られた磁性芯材1のBET比表面積は0.17m2/gであった。
(Magnetic core material 1)
Fe 2 O 3 1460 parts by mass, Mn (OH) 2 444 parts by weight, Mg (OH) 2 96 parts by weight, were mixed SiO 2 50 parts by weight, and 10 hours mixed / pulverized by a wet ball mill. Next, after granulating and drying with a spray dryer, pre-baking 1 was performed at 900 ° C. for 6 hours using a rotary kiln. The calcined product 1 thus obtained was pulverized for 2 hours with a wet ball mill to an average particle size of 2 μm, further granulated and dried with a spray dryer, and then calcined at 950 ° C. for 6 hours with a rotary kiln 2 Went. The calcined product 2 thus obtained was pulverized for 5 hours with a wet ball mill to an average particle size of 5 μm, further granulated and dried with a spray dryer, and then heated to 1200 ° C. with an electric furnace for 5 hours. Went. A magnetic core material 1 having a volume average particle size of 35 μm was prepared through a crushing step and a classification step. The obtained magnetic core material 1 had a BET specific surface area of 0.17 m 2 / g.
(磁性芯材2)
Fe2O3 1442質量部、Mn(OH)2 410質量部、Mg(OH)2 146質量部、SiO2 50質量部 を混合し、湿式ボールミルで10時間混合/粉砕した。次に、スプレードライヤーにより造粒、乾燥した後ロータリーキルンを用いて900℃、6時間の仮焼成1を行った。こうして得られた仮焼成物1を、湿式ボールミルで2時間粉砕し、平均粒径を2μmとした後、更にスプレードライヤーにより造粒、乾燥した後ロータリーキルンを用いて950℃、6時間の仮焼成2を行った。こうして得られた仮焼成物2を、湿式ボールミルで5時間粉砕し、平均粒径を5μmとした後、更にスプレードライヤーにより造粒、乾燥した後、電気炉で温度1190℃とし、6時間の焼成を行った。解砕工程、分級工程を経て体積平均粒径35μmの磁性芯材2を調製した。得られた磁性芯材2のBET比表面積は0.19m2/gであった。
(Magnetic core material 2)
Fe 2 O 3 1442 parts by mass, Mn (OH) 2 410 parts by mass, Mg (OH) 2 146 parts by mass, and SiO 2 50 parts by mass were mixed and mixed / pulverized in a wet ball mill for 10 hours. Next, after granulating and drying with a spray dryer, pre-baking 1 was performed at 900 ° C. for 6 hours using a rotary kiln. The calcined product 1 thus obtained was pulverized for 2 hours with a wet ball mill to an average particle size of 2 μm, further granulated and dried with a spray dryer, and then calcined at 950 ° C. for 6 hours with a rotary kiln 2 Went. The calcined product 2 thus obtained was pulverized for 5 hours with a wet ball mill to an average particle size of 5 μm, further granulated and dried with a spray dryer, and then heated to 1190 ° C. with an electric furnace for 6 hours. Went. A magnetic core material 2 having a volume average particle size of 35 μm was prepared through a crushing step and a classification step. The obtained magnetic core material 2 had a BET specific surface area of 0.19 m 2 / g.
(磁性芯材3)
Fe2O3 1442質量部、Mn(OH)2 410質量部、Mg(OH)2 146質量部、SiO2 60質量部 を混合し、湿式ボールミルで10時間混合/粉砕した。次に、スプレードライヤーにより造粒、乾燥した後ロータリーキルンを用いて900℃、6時間の仮焼成1を行った。こうして得られた仮焼成物1を、湿式ボールミルで2時間粉砕し、平均粒径を2μmとした後、更にスプレードライヤーにより造粒、乾燥した後ロータリーキルンを用いて920℃、6時間の仮焼成2を行った。こうして得られた仮焼成物2を、湿式ボールミルで5時間粉砕し、平均粒径を5μmとした後、更にスプレードライヤーにより造粒、乾燥した後、電気炉で温度1190℃とし、6時間の焼成を行った。解砕工程、分級工程を経て体積平均粒径35μmの磁性芯材3を調製した。得られた磁性芯材3のBET比表面積は0.21m2/gであった。
(Magnetic core 3)
Fe 2 O 3 1442 parts by mass, Mn (OH) 2 410 parts by mass, Mg (OH) 2 146 parts by mass, and SiO 2 60 parts by mass were mixed and mixed / pulverized in a wet ball mill for 10 hours. Next, after granulating and drying with a spray dryer, pre-baking 1 was performed at 900 ° C. for 6 hours using a rotary kiln. The calcined product 1 thus obtained was pulverized for 2 hours with a wet ball mill to an average particle size of 2 μm, further granulated and dried with a spray dryer, and then calcined at 920 ° C. for 6 hours with a rotary kiln 2 Went. The calcined product 2 thus obtained was pulverized for 5 hours with a wet ball mill to an average particle size of 5 μm, further granulated and dried with a spray dryer, and then heated to 1190 ° C. with an electric furnace for 6 hours. Went. A magnetic core material 3 having a volume average particle size of 35 μm was prepared through a crushing step and a classification step. The obtained magnetic core material 3 had a BET specific surface area of 0.21 m 2 / g.
(磁性芯材4)
Fe2O3 1460質量部、Mn(OH)2 444質量部、Mg(OH)2 96質量部、SiO2 60質量部 を混合し、湿式ボールミルで10時間混合/粉砕した。次に、スプレードライヤーにより造粒、乾燥した後ロータリーキルンを用いて900℃、6時間の仮焼成1を行った。こうして得られた仮焼成物1を、湿式ボールミルで8時間粉砕し、平均粒径を1.5μmとした後、更にスプレードライヤーにより造粒、乾燥した後ロータリーキルンを用いて950℃、5時間の仮焼成2を行った。こうして得られた仮焼成物2を、湿式ボールミルで10時間粉砕し、平均粒径を3.8μmとした後、更にスプレードライヤーにより造粒、乾燥した後、電気炉で温度1200℃とし、4.5時間の焼成を行った。解砕工程、分級工程を経て体積平均粒径25μmの磁性芯材4を調製した。得られた磁性芯材4のBET比表面積は0.28m2/gであった。
(Magnetic core 4)
Fe 2 O 3 1460 parts by mass, Mn (OH) 2 444 parts by mass, Mg (OH) 2 96 parts by mass, and SiO 2 60 parts by mass were mixed and pulverized for 10 hours by a wet ball mill. Next, after granulating and drying with a spray dryer, pre-baking 1 was performed at 900 ° C. for 6 hours using a rotary kiln. The calcined product 1 thus obtained was pulverized for 8 hours with a wet ball mill to an average particle size of 1.5 μm, further granulated and dried with a spray dryer, and then temporarily heated at 950 ° C. for 5 hours using a rotary kiln. Firing 2 was performed. The calcined product 2 obtained in this way was pulverized for 10 hours with a wet ball mill to an average particle size of 3.8 μm, further granulated and dried with a spray dryer, and then brought to a temperature of 1200 ° C. with an electric furnace. Firing was performed for 5 hours. A magnetic core material 4 having a volume average particle size of 25 μm was prepared through a crushing step and a classification step. The obtained magnetic core material 4 had a BET specific surface area of 0.28 m 2 / g.
(磁性芯材5)
Fe2O3 1460質量部、Mn(OH)2 444質量部、Mg(OH)2 96質量部、SiO2 50質量部 を混合し、湿式ボールミルで10時間混合/粉砕した。次に、スプレードライヤーにより造粒、乾燥した後ロータリーキルンを用いて900℃、6時間の仮焼成1を行った。こうして得られた仮焼成物1を、湿式ボールミルで2時間粉砕し、平均粒径を2μmとした後、更にスプレードライヤーにより造粒、乾燥した後ロータリーキルンを用いて960℃、6時間の仮焼成2を行った。こうして得られた仮焼成物2を、湿式ボールミルで2時間粉砕し、平均粒径を6μmとした後、更にスプレードライヤーにより造粒、乾燥した後、電気炉で温度1220℃とし、5時間の焼成を行った。解砕工程、分級工程を経て体積平均粒径40μmの磁性芯材5を調製した。得られた磁性芯材5のBET比表面積は0.13m2/gであった。
(Magnetic core 5)
Fe 2 O 3 1460 parts by mass, Mn (OH) 2 444 parts by weight, Mg (OH) 2 96 parts by weight, were mixed SiO 2 50 parts by weight, and 10 hours mixed / pulverized by a wet ball mill. Next, after granulating and drying with a spray dryer, pre-baking 1 was performed at 900 ° C. for 6 hours using a rotary kiln. The calcined product 1 thus obtained was pulverized for 2 hours with a wet ball mill to an average particle size of 2 μm, further granulated and dried with a spray dryer, and then calcined at 960 ° C. for 6 hours with a rotary kiln 2 Went. The calcined product 2 thus obtained was pulverized for 2 hours with a wet ball mill to an average particle size of 6 μm, further granulated and dried with a spray dryer, and then heated to 1220 ° C. with an electric furnace for 5 hours. Went. A magnetic core material 5 having a volume average particle size of 40 μm was prepared through a crushing step and a classification step. The obtained magnetic core material 5 had a BET specific surface area of 0.13 m 2 / g.
(磁性芯材6)
Fe2O3 1460質量部、Mn(OH)2 444質量部、Mg(OH)2 96質量部、SiO2 60質量部 を混合し、湿式ボールミルで10時間混合/粉砕した。次に、スプレードライヤーにより造粒、乾燥した後ロータリーキルンを用いて900℃、6時間の仮焼成1を行った。こうして得られた仮焼成物1を、湿式ボールミルで8時間粉砕し、平均粒径を1.5μmとした後、更にスプレードライヤーにより造粒、乾燥した後ロータリーキルンを用いて950℃、5時間の仮焼成2を行った。こうして得られた仮焼成物2を、湿式ボールミルで10時間粉砕し、平均粒径を3.8μmとした後、更にスプレードライヤーにより造粒、乾燥した後、電気炉で温度1210℃とし、5時間の焼成を行った。解砕工程、分級工程を経て体積平均粒径25μmの磁性芯材6を調製した。得られた磁性芯材6のBET比表面積は0.30m2/gであった。
(Magnetic core 6)
Fe 2 O 3 1460 parts by mass, Mn (OH) 2 444 parts by mass, Mg (OH) 2 96 parts by mass, and SiO 2 60 parts by mass were mixed and pulverized for 10 hours by a wet ball mill. Next, after granulating and drying with a spray dryer, pre-baking 1 was performed at 900 ° C. for 6 hours using a rotary kiln. The calcined product 1 thus obtained was pulverized for 8 hours with a wet ball mill to an average particle size of 1.5 μm, further granulated and dried with a spray dryer, and then temporarily heated at 950 ° C. for 5 hours using a rotary kiln. Firing 2 was performed. The calcined product 2 thus obtained was pulverized with a wet ball mill for 10 hours to an average particle size of 3.8 μm, further granulated and dried with a spray dryer, and then heated to 1210 ° C. with an electric furnace for 5 hours. Was fired. A magnetic core material 6 having a volume average particle size of 25 μm was prepared through a crushing step and a classification step. The obtained magnetic core material 6 had a BET specific surface area of 0.30 m 2 / g.
(磁性芯材7)
Fe2O3 1460質量部、Mn(OH)2 444質量部、Mg(OH)2 96質量部、SiO2 60質量部 を混合し、湿式ボールミルで10時間混合/粉砕した。次に、スプレードライヤーにより造粒、乾燥した後ロータリーキルンを用いて900℃、6時間の仮焼成1を行った。こうして得られた仮焼成物1を、湿式ボールミルで2時間粉砕し、平均粒径を2μmとした後、更にスプレードライヤーにより造粒、乾燥した後ロータリーキルンを用いて960℃、6時間の仮焼成2を行った。こうして得られた仮焼成物2を、湿式ボールミルで2時間粉砕し、平均粒径を6μmとした後、更にスプレードライヤーにより造粒、乾燥した後、電気炉で温度1220℃とし、6時間の焼成を行った。解砕工程、分級工程を経て体積平均粒径41μmの磁性芯材7を調製した。得られた磁性芯材7のBET比表面積は0.10m2/gであった。
(Magnetic core 7)
Fe 2 O 3 1460 parts by mass, Mn (OH) 2 444 parts by mass, Mg (OH) 2 96 parts by mass, and SiO 2 60 parts by mass were mixed and pulverized for 10 hours by a wet ball mill. Next, after granulating and drying with a spray dryer, pre-baking 1 was performed at 900 ° C. for 6 hours using a rotary kiln. The calcined product 1 thus obtained was pulverized for 2 hours with a wet ball mill to an average particle size of 2 μm, further granulated and dried with a spray dryer, and then calcined at 960 ° C. for 6 hours with a rotary kiln 2 Went. The calcined product 2 thus obtained was pulverized for 2 hours with a wet ball mill to an average particle size of 6 μm, further granulated and dried with a spray dryer, then heated to 1220 ° C. with an electric furnace and fired for 6 hours. Went. A magnetic core material 7 having a volume average particle size of 41 μm was prepared through a crushing step and a classification step. The obtained magnetic core material 7 had a BET specific surface area of 0.10 m 2 / g.
(磁性芯材8)
Fe2O3 1930質量部、Mn(OH)2 60質量部、Mg(OH)2 10質量部、SrCO3 124質量部、TiO2 70質量部 を混合し、湿式ボールミルで10時間混合/粉砕した。次に、スプレードライヤーにより造粒、乾燥した後ロータリーキルンを用いて900℃、6時間の仮焼成を行った。こうして得られた仮焼成物1を、湿式ボールミルで2時間粉砕し、平均粒径を2μmとした後、更にスプレードライヤーにより造粒、乾燥した後、電気炉で温度1200℃とし、6時間の焼成を行った。解砕工程、分級工程を経て体積平均粒径35μmの磁性芯材8を調製した。得られた磁性芯材8のBET比表面積は0.10m2/gであった。
(Magnetic core 8)
Fe 2 O 3 1930 parts by mass, Mn (OH) 2 60 parts by mass, Mg (OH) 2 10 parts by mass, SrCO 3 124 parts by mass, TiO 2 70 parts by mass were mixed and pulverized by a wet ball mill for 10 hours. . Next, after granulating and drying with a spray dryer, pre-baking was performed at 900 ° C. for 6 hours using a rotary kiln. The calcined product 1 thus obtained was pulverized for 2 hours with a wet ball mill to an average particle size of 2 μm, further granulated and dried with a spray dryer, then heated to 1200 ° C. with an electric furnace and baked for 6 hours. Went. A magnetic core material 8 having a volume average particle size of 35 μm was prepared through a crushing step and a classification step. The obtained magnetic core material 8 had a BET specific surface area of 0.10 m 2 / g.
(磁性芯材9)
フェノール40質量部、ホルマリン60質量部、マグネタイト(体積平均粒径0.2μm)400質量部、ストロンチウムフェライト(体積平均粒径0.3μm、)40質量部、イオン交換水 60質量部、アンモニア水 12質量部を加え、混合撹拌しながら85℃まで徐々に昇温させ、4時間かけて反応、硬化させた。その後、冷却、ろ過、イオン交換水による洗浄を行った。次いで180℃まで徐々に昇温し、乾燥させ、体積平均粒径35.0μmの磁性芯材9を得た。得られた磁性芯材9のBET比表面積は0.08m2/gであった。
(Magnetic core 9)
Phenol 40 parts by mass, formalin 60 parts by mass, magnetite (volume average particle size 0.2 μm) 400 parts by mass, strontium ferrite (volume average particle size 0.3 μm) 40 parts by mass, ion-exchanged water 60 parts by mass, ammonia water 12 Mass parts were added, the temperature was gradually raised to 85 ° C. while mixing and stirring, and the reaction and curing were performed over 4 hours. Thereafter, cooling, filtration, and washing with ion exchange water were performed. Next, the temperature was gradually raised to 180 ° C. and dried to obtain a magnetic core material 9 having a volume average particle size of 35.0 μm. The obtained magnetic core material 9 had a BET specific surface area of 0.08 m 2 / g.
(磁性芯材10)
Fe2O3 1318質量部、Mn(OH)2 586質量部、Mg(OH)2 96質量部、SiO2 60質量部 を混合し、湿式ボールミルで10時間混合/粉砕した。次に、スプレードライヤーにより造粒、乾燥した後ロータリーキルンを用いて900℃、6時間の仮焼成1を行った。こうして得られた仮焼成物1を、湿式ボールミルで6時間粉砕し、平均粒径を2μmとした後、更にスプレードライヤーにより造粒、乾燥した後ロータリーキルンを用いて960℃、5時間の仮焼成2を行った。こうして得られた仮焼成物2を、湿式ボールミルで10時間粉砕し、平均粒径を3.8μmとした後、更にスプレードライヤーにより造粒、乾燥した後、電気炉で温度1210℃とし、5時間の焼成を行った。解砕工程、分級工程を経て体積平均粒径35μmの磁性芯材10を調製した。得られた磁性芯材10のBET比表面積は0.18m2/gであった。
(Magnetic core 10)
Fe 2 O 3 1318 parts by mass, Mn (OH) 2 586 parts by weight, Mg (OH) 2 96 parts by weight, were mixed SiO 2 60 parts by weight, and 10 hours mixed / pulverized by a wet ball mill. Next, after granulating and drying with a spray dryer, pre-baking 1 was performed at 900 ° C. for 6 hours using a rotary kiln. The calcined product 1 thus obtained was pulverized for 6 hours with a wet ball mill to an average particle size of 2 μm, further granulated and dried with a spray dryer, and then calcined at 960 ° C. for 5 hours with a rotary kiln 2 Went. The calcined product 2 thus obtained was pulverized with a wet ball mill for 10 hours to an average particle size of 3.8 μm, further granulated and dried with a spray dryer, and then heated to 1210 ° C. with an electric furnace for 5 hours. Was fired. A magnetic core material 10 having a volume average particle size of 35 μm was prepared through a crushing step and a classification step. The obtained magnetic core material 10 had a BET specific surface area of 0.18 m 2 / g.
(磁性芯材11)
Fe2O3 1678質量部、Mn(OH)2 224質量部、Mg(OH)2 98質量部、SiO2 40質量部 を混合し、湿式ボールミルで10時間混合/粉砕した。次に、スプレードライヤーにより造粒、乾燥した後ロータリーキルンを用いて900℃、6時間の仮焼成1を行った。こうして得られた仮焼成物1を、湿式ボールミルで6時間粉砕し、平均粒径を2μmとした後、更にスプレードライヤーにより造粒、乾燥した後ロータリーキルンを用いて940℃、5時間の仮焼成2を行った。こうして得られた仮焼成物2を、湿式ボールミルで10時間粉砕し、平均粒径を3.8μmとした後、更にスプレードライヤーにより造粒、乾燥した後、電気炉で温度1990℃とし、5時間の焼成を行った。解砕工程、分級工程を経て体積平均粒径35μmの磁性芯材11を調製した。得られた磁性芯材11のBET比表面積は0.16m2/gであった。
(Magnetic core 11)
Fe 2 O 3 1678 parts by mass, Mn (OH) 2 224 parts by mass, Mg (OH) 2 98 parts by mass, and SiO 2 40 parts by mass were mixed and pulverized with a wet ball mill for 10 hours. Next, after granulating and drying with a spray dryer, pre-baking 1 was performed at 900 ° C. for 6 hours using a rotary kiln. The calcined product 1 thus obtained was pulverized for 6 hours with a wet ball mill to an average particle size of 2 μm, further granulated and dried with a spray dryer, and then calcined at 940 ° C. for 5 hours using a rotary kiln. Went. The calcined product 2 thus obtained was pulverized for 10 hours with a wet ball mill to an average particle size of 3.8 μm, further granulated and dried with a spray dryer, and then set at a temperature of 1990 ° C. with an electric furnace for 5 hours. Was fired. A magnetic core material 11 having a volume average particle size of 35 μm was prepared through a crushing step and a classification step. The obtained magnetic core material 11 had a BET specific surface area of 0.16 m 2 / g.
(磁性芯材12)
磁性芯材8の調製において、温度1100℃、4.5時間の焼成条件に変更した以外は磁性芯材8と同様に磁性芯材12を作製した。磁性芯材12の体積平均粒径は35μm、BET比表面積は0.19m2/gであった。
(Magnetic core 12)
A magnetic core material 12 was produced in the same manner as the magnetic core material 8 except that in the preparation of the magnetic core material 8, the firing conditions were changed to a temperature of 1100 ° C. and 4.5 hours. The volume average particle diameter of the magnetic core material 12 was 35 μm, and the BET specific surface area was 0.19 m 2 / g.
表1乃至表3に、磁性芯材1乃至磁性芯材12における体積平均粒径D50(μm)とBET比表面積A(m2/g)との比(A/D50)、磁性芯材に含まれるフェライトの詳細等について記載する。 Tables 1 to 3 show the ratio (A / D50) of the volume average particle diameter D50 (μm) to the BET specific surface area A (m 2 / g) in the magnetic core material 1 to magnetic core material 12 and included in the magnetic core material. Details of the ferrite to be used are described.
(被膜形成用液1)
・スチレン−メタクリル酸メチル共重合体(85:15)重量平均分子量4万 : 36質量部
・カーボンブラック VXC72(キャボット) : 4質量部
・トルエン : 250質量部
・イソプロピルアルコール : 50質量部
上記成分とガラスビーズ(粒径:1mm、トルエンと同量(質量基準))とを関西ペイント社製サンドミルに投入し、回転速度1200rpmで30分間攪拌し固形分11%の被膜形成用液1を調製した。
(Liquid for film formation 1)
Styrene-methyl methacrylate copolymer (85:15) Weight average molecular weight 40,000: 36 parts by mass Carbon black VXC72 (cabot): 4 parts by mass Toluene: 250 parts by mass Isopropyl alcohol: 50 parts by mass Glass beads (particle size: 1 mm, same amount as toluene (mass basis)) were placed in a sand mill manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., and stirred at a rotational speed of 1200 rpm for 30 minutes to prepare a film forming solution 1 having a solid content of 11%.
(被膜形成用液2)
・スチレン−メタクリル酸メチル共重合体(85:15)重量平均分子量4万 : 36質量部
・カーボンブラック VXC72(キャボット) : 3質量部
・チタン酸ストロンチウム : 5質量部
・トルエン : 240質量部
・イソプロピルアルコール : 50質量部
上記成分とガラスビーズ(粒径:1mm、トルエンと同量(質量基準))とを関西ペイント社製サンドミルに投入し、回転速度1200rpmで30分間攪拌し固形分10%の被膜形成用液2を調製した。
(Film forming liquid 2)
Styrene-methyl methacrylate copolymer (85:15) Weight average molecular weight 40,000: 36 parts by mass Carbon black VXC72 (Cabot): 3 parts by mass Strontium titanate: 5 parts by mass Toluene: 240 parts by mass Isopropyl Alcohol: 50 parts by mass The above components and glass beads (particle size: 1 mm, the same amount as toluene (mass basis)) are put into a sand mill manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., and stirred for 30 minutes at a rotational speed of 1200 rpm, and a coating film having a solid content of 10% A forming liquid 2 was prepared.
(キャリア1)
真空脱気型5Lニーダーに磁性芯材1を2000g入れ、更に被膜形成用液1を380gを入れ、攪拌しながら、60℃にて−200mmHgまで減圧し20分混合した後、昇温/減圧させ90℃/−720mHgで30分間攪拌乾燥させ、コート粒子を得た。次に75μmメッシュの篩分網で篩分を行い、キャリア1を得た。
(Carrier 1)
2000 g of magnetic core material 1 is put into a vacuum degassing type 5 L kneader, and further 380 g of film forming liquid 1 is put into the vacuum deaeration type 5 L kneader. The mixture was stirred and dried at 90 ° C./−720 mHg for 30 minutes to obtain coated particles. Next, sieving was performed with a 75 μm mesh sieving net to obtain Carrier 1.
(キャリア2)
キャリア1において、磁性芯材1を磁性芯材2に替える以外は同様にしてキャリア2を得た。
(キャリア3)
キャリア1において、磁性芯材1を磁性芯材3に替える以外は同様にしてキャリア3を得た。
(キャリア4)
キャリア1において、磁性芯材1を磁性芯材4に替える以外は同様にしてキャリア4を得た。
(キャリア5)
キャリア1において、磁性芯材1を磁性芯材5に替える以外は同様にしてキャリア5を得た。
(キャリア6)
キャリア1において、磁性芯材1を磁性芯材6に替える以外は同様にしてキャリア6を得た。
(キャリア7)
キャリア1において、磁性芯材1を磁性芯材7に替える以外は同様にしてキャリア7を得た。
(キャリア8)
キャリア1において、磁性芯材1を磁性芯材8に、被膜形成用液1を被膜形成用液2に替える以外は同様にしてキャリア8を得た。
(キャリア9)
キャリア1において、磁性芯材1を磁性芯材9に替える以外は同様にしてキャリア9を得た。
(キャリア10)
キャリア1において、磁性芯材1を磁性芯材10に替える以外は同様にしてキャリア10を得た。
(キャリア11)
キャリア1において、磁性芯材1を磁性芯材11に替える以外は同様にしてキャリア11を得た。
(キャリア12)
キャリア1において、磁性芯材1を磁性芯材12に替える以外は同様にしてキャリア12を得た。
(Carrier 2)
A carrier 2 was obtained in the same manner as in the carrier 1 except that the magnetic core material 1 was replaced with the magnetic core material 2.
(Carrier 3)
A carrier 3 was obtained in the same manner as in the carrier 1 except that the magnetic core material 1 was replaced with the magnetic core material 3.
(Carrier 4)
A carrier 4 was obtained in the same manner as in the carrier 1 except that the magnetic core material 1 was replaced with the magnetic core material 4.
(Carrier 5)
A carrier 5 was obtained in the same manner as in the carrier 1 except that the magnetic core material 1 was replaced with the magnetic core material 5.
(Carrier 6)
In the carrier 1, the carrier 6 was obtained in the same manner except that the magnetic core material 1 was replaced with the magnetic core material 6.
(Carrier 7)
A carrier 7 was obtained in the same manner as in the carrier 1 except that the magnetic core material 1 was replaced with the magnetic core material 7.
(Carrier 8)
In the carrier 1, the carrier 8 was obtained in the same manner except that the magnetic core material 1 was replaced with the magnetic core material 8 and the film forming liquid 1 was replaced with the film forming liquid 2.
(Carrier 9)
A carrier 9 was obtained in the same manner as in the carrier 1 except that the magnetic core material 1 was replaced with the magnetic core material 9.
(Carrier 10)
A carrier 10 was obtained in the same manner as in the carrier 1 except that the magnetic core material 1 was replaced with the magnetic core material 10.
(Carrier 11)
In the carrier 1, the carrier 11 was obtained in the same manner except that the magnetic core material 1 was replaced with the magnetic core material 11.
(Carrier 12)
In the carrier 1, the carrier 12 was obtained in the same manner except that the magnetic core material 1 was replaced with the magnetic core material 12.
<トナー1の作成>
(着色剤分散液1)
・シアン顔料:銅フタロシアニンB15:3(大日精化) : 50質量部
・アニオン性界面活性剤:ネオゲンSC(第一工業製薬) : 5質量部
・イオン交換水 : 200質量部
上記成分を混合し、IKA社製ウルトラタラックスにより5分間、更に超音波バスにより10分間分散し、固形分21%の着色剤分散液1を得た。堀場製作所製粒度測定器LA−700にて体積平均粒径を測定したところ160nmであった。
<Creation of toner 1>
(Colorant dispersion 1)
-Cyan pigment: Copper phthalocyanine B15: 3 (Daiichi Seika): 50 parts by mass-Anionic surfactant: Neogen SC (Daiichi Kogyo Seiyaku): 5 parts-Ion-exchanged water: 200 parts by weight Then, the dispersion was dispersed for 5 minutes with an Ultra-Turrax manufactured by IKA and for 10 minutes with an ultrasonic bath to obtain a colorant dispersion 1 having a solid content of 21%. It was 160 nm when the volume average particle diameter was measured with a Horiba Seisakusho particle size measuring instrument LA-700.
(離型剤分散液1)
・パラフィンワックス:HNP−9(日本精鑞) : 19質量部
・アニオン性界面活性剤:ネオゲンSC(第一工業製薬) : 1質量部
・イオン交換水 : 80質量部
上記成分を耐熱容器中で混合し、90℃に昇温して30分、攪拌を行った。次いで、容器底部より溶融液をゴーリンホモジナイザーへと流通し、5MPaの圧力条件のもと、3パス相当の循環運転を行った後、圧力を35MPaに昇圧し、更に3パス相当の循環運転を行った。こうして出来た乳化液を前記耐熱溶液中で40℃以下になるまで冷却し、離型剤分散液1を得た。堀場製作所製粒度測定器LA−700にて体積平均粒径を測定したところ240nmであった。
(Releasing agent dispersion 1)
-Paraffin wax: HNP-9 (Nippon Seiki): 19 parts by mass-Anionic surfactant: Neogen SC (Daiichi Kogyo Seiyaku): 1 part by mass-Ion-exchanged water: 80 parts by mass The mixture was mixed, heated to 90 ° C., and stirred for 30 minutes. Next, the molten liquid is circulated from the bottom of the container to the gorin homogenizer, and under a pressure condition of 5 MPa, a circulation operation corresponding to 3 passes is performed. Then, the pressure is increased to 35 MPa, and further a circulation operation corresponding to 3 passes is performed. It was. The emulsion thus prepared was cooled in the heat-resistant solution to 40 ° C. or lower to obtain a release agent dispersion 1. It was 240 nm when the volume average particle diameter was measured with a Horiba Seisakusho particle size measuring instrument LA-700.
(結着樹脂粒子分散液1)
−油層−
・スチレン(和光純薬(株)製) : 30質量部
・アクリル酸n−ブチル(和光純薬(株)製) : 10質量部
・β−カルボキシエチルアクリレート(ローディア日華(株)製) : 1.3質量部
・ドデカンチオール(和光純薬(株)製) : 0.4質量部
−水層1−
・イオン交換水 : 17質量部
・アニオン性界面活性剤(ダウファックス、ダウケミカル製) : 0.4質量部
−水層2−
・イオン交換水 : 40質量部
・アニオン性界面活性剤(ダウファックス、ダウケミカル製) : 0.05質量部
・ペルオキソ二硫酸アンモニウム(和光純薬(株)製) : 0.4質量部
(Binder resin particle dispersion 1)
-Oil layer-
・ Styrene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.): 30 parts by mass n-butyl acrylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.): 10 parts by mass ・ β-carboxyethyl acrylate (manufactured by Rhodia Nikka Co., Ltd.): 1.3 parts by mass / dodecanethiol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.): 0.4 parts by mass-water layer 1-
-Ion exchange water: 17 parts by mass-Anionic surfactant (Dowfax, manufactured by Dow Chemical): 0.4 part by mass-aqueous layer 2-
-Ion exchange water: 40 parts by mass-Anionic surfactant (Dowfax, manufactured by Dow Chemical): 0.05 parts by mass-Ammonium peroxodisulfate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.): 0.4 parts by mass
上記の油層成分と水層1の成分とをフラスコに入れて攪拌混合し単量体乳化液とした。反応容器に上記水層2の成分を投入し、容器内を窒素で置換し、攪拌をしながらオイルバスで反応系内が75℃になるまで加熱した。反応容器内に上記の単量体乳化液を3時間かけて徐々に滴下し、乳化重合を行った。滴下終了後更に75℃で重合を継続し、3時間後に重合を終了させた。
得られた樹脂粒子は、堀場製作所製粒度測定器LA−700で樹脂粒子の体積平均粒径D50を測定したところ250nmであり、示差走査熱量計(DSC−50島津製作所製)を用いて昇温速度10℃/分で樹脂のガラス転移温度を測定したところ53℃であり、分子量測定器(HLC−8020東ソー社製)を用い、THFを溶媒として数平均分子量(ポリスチレン換算)を測定したところ13,000であった。これにより体積平均粒径250nm、固形分42%、ガラス転移温度52℃、数平均分子量Mnが13,000の結着樹脂粒子分散液1を得た。
The oil layer component and the water layer 1 component were placed in a flask and mixed with stirring to obtain a monomer emulsion. The components of the aqueous layer 2 were charged into the reaction vessel, the inside of the vessel was replaced with nitrogen, and the reaction system was heated to 75 ° C. with an oil bath while stirring. The above-mentioned monomer emulsion was gradually dropped into the reaction vessel over 3 hours to carry out emulsion polymerization. After completion of the dropping, the polymerization was further continued at 75 ° C., and the polymerization was terminated after 3 hours.
The obtained resin particles were 250 nm when the volume average particle diameter D50 of the resin particles was measured with a particle size measuring instrument LA-700 manufactured by Horiba, Ltd., and the temperature was raised using a differential scanning calorimeter (DSC-50 manufactured by Shimadzu Corporation). When the glass transition temperature of the resin was measured at a rate of 10 ° C./min, it was 53 ° C., and the number average molecular weight (polystyrene conversion) was measured using THF as a solvent using a molecular weight measuring instrument (HLC-8020 manufactured by Tosoh Corporation). 000. As a result, a binder resin particle dispersion 1 having a volume average particle size of 250 nm, a solid content of 42%, a glass transition temperature of 52 ° C., and a number average molecular weight Mn of 13,000 was obtained.
(トナー1)
・結着樹脂粒子分散液1 : 150質量部
・着色剤分散液1 : 30質量部
・離型剤分散液1 : 40質量部
・ポリ塩化アルミニウム : 0.4質量部
上記の成分をステンレス製フラスコ中でIKE 社製のウルトラタラックスを用い混合、分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら48℃まで加熱した。48℃で80分保持した後、ここに結着樹脂粒子分散液1を緩やかに70質量部追加した。
その後、濃度0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を用いて系内のpHを6.0 に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、攪拌軸のシールを磁力シールして攪拌を継続しながら97℃まで加熱して3時間保持した。反応終了後、降温速度を1℃/分で冷却し、濾過、イオン交換水で洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を行った。これをさらに40℃のイオン交換水3L を用いて再分散し、15分間300rpmで攪拌・洗浄した。この洗浄操作をさらに5回繰り返し、濾液のpHが6.54、電気伝導度6.5μS/cmとなったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりNo.5A ろ紙を用いて固液分離を行った。次いで真空乾燥を12時間継続してトナー粒子を得た。
トナー粒子の体積平均粒径D50 をコールターマルチサイザーIIで測定したところ6.2μmであり 、体積平均粒度分布指標GSDvは1.20であった。ルーゼックス社製のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1 は135 でポテト形状であることが観察された。またトナー粒子のガラス転移温度は52℃であった。更に、このトナー粒子に、ヘキサメチルジシラザン(以下、「HMDS」と略す場合がある)で表面疎水化処理した一次粒子平均粒径40nmのシリカ(SiO2 )粒子と、メタチタン酸とイソブチルトリメトキシシランの反応生成物である一次粒子平均粒径20nmのメタチタン酸化合物粒子とを、トナー粒子の表面に対する被覆率が40%となるように添加し、ヘンシェルミキサーで混合し、トナー1を作成した。
(Toner 1)
-Binder resin particle dispersion 1: 150 parts by mass-Colorant dispersion 1: 30 parts by mass-Release agent dispersion 1: 40 parts by mass-Polyaluminum chloride: 0.4 parts by mass After mixing and dispersing using IKE's Ultra Turrax, the flask was heated to 48 ° C. with stirring in an oil bath for heating. After holding at 48 ° C. for 80 minutes, 70 parts by mass of the binder resin particle dispersion 1 was gently added thereto.
Then, after adjusting the pH in the system to 6.0 using a sodium hydroxide aqueous solution having a concentration of 0.5 mol / L, the stainless steel flask was sealed, and the stirring shaft seal was magnetically sealed while stirring was continued. Heat to 97 ° C. and hold for 3 hours. After completion of the reaction, the temperature lowering rate was cooled at 1 ° C./min, filtered, washed with ion-exchanged water, and solid-liquid separation was performed by Nutsche suction filtration. This was further redispersed using 3 L of ion exchange water at 40 ° C., and stirred and washed at 300 rpm for 15 minutes. This washing operation was further repeated 5 times. When the pH of the filtrate was 6.54 and the electric conductivity was 6.5 μS / cm, No. 2 was obtained by Nutsche suction filtration. Solid-liquid separation was performed using 5A filter paper. Next, vacuum drying was continued for 12 hours to obtain toner particles.
The volume average particle diameter D50 of the toner particles was measured by Coulter Multisizer II and found to be 6.2 μm and the volume average particle size distribution index GSDv was 1.20. When the shape was observed with a Luzex image analyzer manufactured by Luzex, the shape factor SF1 of the particles was 135, and it was observed that the particles had a potato shape. The glass transition temperature of the toner particles was 52 ° C. Further, silica particles (SiO 2 ) having a primary particle average particle size of 40 nm, surface-hydrophobized with hexamethyldisilazane (hereinafter sometimes abbreviated as “HMDS”), metatitanic acid and isobutyltrimethoxy are added to the toner particles. Toner 1 was prepared by adding metatitanic acid compound particles having a primary particle average particle diameter of 20 nm, which is a reaction product of silane, so that the coverage of the surface of the toner particles was 40%, and mixing with a Henschel mixer.
なお、体積粒度分布の指標であるGSDvは、「GSDv=(D84v/D16v)1/2」の式によって求められる。ここで、D84vは粒径の体積分布における小径側からの累積84%となる粒径値であり、D16vは粒径の体積分布における小径側からの累積16%となる粒径値である。
D16v、D84vは、コールターマルチサイザーII(コールター社製)測定器で測定した。
Note that GSDv, which is an index of volume particle size distribution, is obtained by the equation “GSDv = (D84v / D16v) 1/2 ”. Here, D84v is a particle size value that is 84% cumulative from the small diameter side in the volume distribution of particle size, and D16v is a particle size value that is cumulative 16% from the small diameter side in the volume distribution of particle size.
D16v and D84v were measured with a Coulter Multisizer II (manufactured by Coulter).
<トナー2の作成>
(結着樹脂粒子分散液2)
・エチレングリコール(和光純薬工業(株)製) : 37質量部
・ネオペンチルグリコール(和光純薬工業(株)製) : 65質量部
・1,9−ノナンジオール(和光純薬工業(株)製) : 32質量部
・テレフタル酸(和光純薬工業(株)製) : 96質量部
上記の成分をフラスコに仕込み、1時間をかけて温度200℃まで上げ、反応系内が均一に攪拌されていることを確認した後、ジブチル錫オキサイドを1.2質量部投入した。更に、生成する水を留去しながら同温度から6時間をかけて240℃まで温度を上げ、240℃で更に4時間脱水縮合反応を継続し、酸価が9.4mgKOH/g、重量平均分子量13,000、ガラス転移温度62℃であるポリエステル樹脂を得た。次いで、これを溶融状態のまま、キャビトロンCD1010((株)ユーロテック製)に毎分100gの速度で移送した。別途準備した水性媒体タンクに試薬アンモニア水をイオン交換水で希釈した0.37質量%濃度の希アンモニア水を入れ、熱交換器で120℃に加熱しながら毎分0.1リットルの速度で上記ポリエステル樹脂溶融体と同時に上記キャビトロンに移送した。回転子の回転速度が60Hz、圧力が5kg/cm2の条件でキャビトロンを運転し、平均粒径160nm、固形分 30%、ガラス転移温度62℃、重量平均分子量Mwが13,000の樹脂の分散液(結着樹脂粒子分散液2)を得た。
<Creation of toner 2>
(Binder resin particle dispersion 2)
・ Ethylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.): 37 parts by mass ・ Neopentyl glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.): 65 parts by mass ・ 1,9-nonanediol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Manufactured): 32 parts by mass, terephthalic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.): 96 parts by mass The above components were charged into a flask and the temperature was raised to 200 ° C. over 1 hour, and the reaction system was uniformly stirred. Then, 1.2 parts by mass of dibutyltin oxide was added. Further, while distilling off the generated water, the temperature was increased from the same temperature to 240 ° C. over 6 hours, and the dehydration condensation reaction was continued at 240 ° C. for another 4 hours. The acid value was 9.4 mgKOH / g, and the weight average molecular weight. A polyester resin having 13,000 and a glass transition temperature of 62 ° C. was obtained. Next, this was transferred in a molten state to Cavitron CD1010 (manufactured by Eurotech Co., Ltd.) at a rate of 100 g / min. A 0.37% by mass diluted ammonia water obtained by diluting reagent ammonia water with ion-exchanged water is placed in a separately prepared aqueous medium tank, and heated at 120 ° C. with a heat exchanger at a rate of 0.1 liter per minute. Simultaneously with the polyester resin melt, it was transferred to the Cavitron. A Cavitron is operated under the conditions of a rotor rotation speed of 60 Hz and a pressure of 5 kg / cm 2. Dispersion of a resin having an average particle diameter of 160 nm, a solid content of 30%, a glass transition temperature of 62 ° C., and a weight average molecular weight Mw of 13,000. A liquid (binder resin particle dispersion 2) was obtained.
(着色剤分散液2)
・シアン顔料(PigmentBlue15:3、大日精化工業(株)製) : 20質量部
・アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製) : 2質量部
・イオン交換水 : 80質量部
上記の成分を混合し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー(HJP30006、(株)スギノマシン製)により1時間分散し、体積平均粒径180nm、固形分20%の着色剤分散液を得た。
(Colorant dispersion 2)
-Cyan pigment (Pigment Blue 15: 3, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.): 20 parts by mass-Anionic surfactant (Neogen SC, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.): 2 parts by mass-Ion-exchanged water: 80 Part by mass The above components were mixed and dispersed for 1 hour using a high-pressure impact disperser ultimateizer (HJP30006, manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.) to obtain a colorant dispersion having a volume average particle size of 180 nm and a solid content of 20%. .
(結着樹脂粒子分散液3)
・デカン二酸(東京化成(株)製) : 81質量部
・ヘキサンジオール(和光純薬(株)製) : 47質量部
上記の成分をフラスコに仕込み、1時間をかけて温度160℃まで上げ、反応系内が均一に攪拌されていることを確認したのち、ジブチル錫オキサイドを0.03質量部投入した。更に、生成する水を留去しながら同温度から6時間をかけて200℃まで温度を上げ、200℃で更に4時間脱水縮合反応を継続し、反応を終了させた。反応液を冷却後、固液分離を行い得られた固形物を40℃、真空状態の下乾燥を行い結着樹脂3を得た。
得られた結着樹脂3の融解温度は、パーキネルマー社製の示差熱走査熱量計DSC−7を用いて測定した結果、64℃であった。重量平均分子量は東ソー社製の分子量測定器HLC−8020を用い、テトラヒドロキシフラン(THF)を溶媒として、測定したところ、15000であった。
(Binder resin particle dispersion 3)
Decanedioic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.): 81 parts by mass Hexanediol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.): 47 parts by mass The above components are charged into a flask and heated to 160 ° C. over 1 hour. After confirming that the reaction system was uniformly stirred, 0.03 parts by mass of dibutyltin oxide was added. Further, while distilling off the water produced, the temperature was raised from the same temperature to 200 ° C. over 6 hours, and the dehydration condensation reaction was continued at 200 ° C. for another 4 hours to complete the reaction. After cooling the reaction solution, the solid obtained by solid-liquid separation was dried at 40 ° C. under vacuum to obtain a binder resin 3.
The melting temperature of the obtained binder resin 3 was 64 ° C. as a result of measurement using a differential thermal scanning calorimeter DSC-7 manufactured by Perkinelmer. The weight average molecular weight was 15000 as measured using a molecular weight measuring device HLC-8020 manufactured by Tosoh Corporation using tetrahydroxyfuran (THF) as a solvent.
・結着樹脂3 : 50質量部
・アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製) : 2質量部
・イオン交換水 : 200質量部
上記の成分を120℃に加熱して、IKE社製ウルトラタラックスT50で分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し体積平均粒径が180nmになったところで回収した。このようにして固形分20%の結着樹脂粒子分散液3を得た。
-Binder resin 3: 50 parts by mass-Anionic surfactant (Neogen SC, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.): 2 parts by mass-Ion-exchanged water: 200 parts by mass The above components are heated to 120 ° C. After dispersion with IKE Ultra Turrax T50, the mixture was dispersed with a pressure discharge homogenizer and collected when the volume average particle size reached 180 nm. Thus, a binder resin particle dispersion 3 having a solid content of 20% was obtained.
(離型剤分散液2)
・パラフィンワックス(HNP−9 日本精鑞(株)製) : 50質量部
・アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製) : 2質量部
・イオン交換水 : 200質量部
上記の成分を120℃に加熱して、IKE社製ウルトラタラックスT50で分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径200nm、固形分20%の離型剤分散液2を得た。
(Releasing agent dispersion 2)
-Paraffin wax (HNP-9 manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.): 50 parts by mass-Anionic surfactant (Neogen SC, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.): 2 parts by mass-Ion-exchanged water: 200 parts by mass The above components are heated to 120 ° C. and dispersed with IKE Ultra Turrax T50, and then dispersed with a pressure discharge homogenizer to obtain a release agent dispersion 2 having a volume average particle size of 200 nm and a solid content of 20%. Obtained.
(トナー2)
・結着樹脂粒子分散液2 : 150質量部
・着色剤分散液2 : 25質量部
・離型剤分散液2 : 35質量部
・結着樹脂粒子分散液3 : 50質量部
・ポリ塩化アルミニウム : 0.4質量部
・イオン交換水 : 100質量部
上記の成分を丸型ステンレス製フラスコ中でIKE社製のウルトラタラックスT50を用い混合・分散した後、加熱用オイルバスでフラスコ内を攪拌しながら48℃まで加熱した。48℃で60分保持した後、ここに結着樹脂粒子分散液2を緩やかに70質量部追加した。その後、濃度0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を用いて系内のpHを8.0に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、攪拌軸のシールを磁力シールして攪拌を継続しながら90℃まで加熱して30分間保持した。反応終了後、降温速度を5℃/分で冷却し、濾過、イオン交換水で洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を行った。これをさらに30℃のイオン交換水3Lを用いて再分散し、15分間300rpmで攪拌・洗浄した。この洗浄操作をさらに6回繰り返し、濾液のpHが7.54、電気伝導度6.5μS/cmとなったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりNo.5Aろ紙を用いて固液分離を行った。次いで真空乾燥を24時間継続してトナー粒子を得た。
このトナー粒子の体積平均粒径D50をコールターマルチサイザーIIで測定したところ5.7μmであり、体積平均粒度分布指標GSDvは1.20であった。更に、このトナー粒子に、ヘキサメチルジシラザンで表面疎水化処理した一次粒子平均粒径40nmのシリカ(SiO2)粒子と、メタチタン酸とイソブチルトリメトキシシランの反応生成物である一次粒子平均粒径20nmのメタチタン酸化合物粒子とを、トナー粒子の表面に対する被覆率が40%となるように添加し、ヘンシェルミキサーで混合し、トナー2を作成した。
(Toner 2)
-Binder resin particle dispersion 2: 150 parts by weight-Colorant dispersion 2: 25 parts by weight-Release agent dispersion 2: 35 parts by weight-Binder resin particle dispersion 3: 50 parts by weight-Polyaluminum chloride: 0.4 parts by mass / ion-exchanged water: 100 parts by mass The above ingredients were mixed and dispersed in a round stainless steel flask using IKE Ultra Turrax T50, and then the inside of the flask was stirred with a heating oil bath. While heating to 48 ° C. After maintaining at 48 ° C. for 60 minutes, 70 parts by mass of the binder resin particle dispersion 2 was gradually added thereto. Then, after adjusting the pH in the system to 8.0 using an aqueous sodium hydroxide solution having a concentration of 0.5 mol / L, the stainless steel flask is sealed, and the stirring shaft seal is magnetically sealed while stirring is continued. Heat to 90 ° C. and hold for 30 minutes. After completion of the reaction, the temperature was lowered at a rate of 5 ° C./min, filtered, washed with ion-exchanged water, and solid-liquid separation was performed by Nutsche suction filtration. This was further redispersed with 3 L of ion exchange water at 30 ° C., and stirred and washed at 300 rpm for 15 minutes. This washing operation was further repeated 6 times, and when the pH of the filtrate became 7.54 and the electric conductivity was 6.5 μS / cm, No. was obtained by Nutsche suction filtration. Solid-liquid separation was performed using 5A filter paper. Next, vacuum drying was continued for 24 hours to obtain toner particles.
When the volume average particle diameter D50 of the toner particles is measured by Coulter Multisizer II, it is 5.7 μm and the volume average particle size distribution index GSDv is 1.20. Furthermore, the primary particle average particle size which is a reaction product of silica (SiO 2 ) particles having a primary particle average particle size of 40 nm, which has been subjected to surface hydrophobization treatment with hexamethyldisilazane, and metatitanic acid and isobutyltrimethoxysilane. Toner 2 was prepared by adding 20 nm of metatitanic acid compound particles so that the coverage with respect to the surface of the toner particles was 40% and mixing with a Henschel mixer.
(現像剤1)
トナー2を16g、キャリア1を184g混合攪拌し、現像剤1を得た。現像剤1の比誘電率は18、tanδは0.05であった。
(現像剤2)
トナー2を16g、キャリア2を184g混合攪拌し、現像剤2を得た。現像剤2の比誘電率は12、tanδは0.05であった。
(現像剤3)
トナー2を16g、キャリア3を184g混合攪拌し、現像剤3を得た。現像剤3の比誘電率は18、tanδは0.07であった。
(現像剤4)
トナー2を16g、キャリア4を184g混合攪拌し、現像剤4を得た。現像剤4の比誘電率は18、tanδは0.05であった。
(現像剤5)
トナー2を16g、キャリア5を184g混合攪拌し、現像剤5を得た。現像剤5の比誘電率は18、tanδは0.05であった。
(現像剤6)
トナー2を16g、キャリア6を184g混合攪拌し、現像剤6を得た。現像剤6の比誘電率は18、tanδは0.05であった。
(現像剤7)
トナー2を16g、キャリア7を184g混合攪拌し、現像剤7を得た。現像剤7の比誘電率は18、tanδは0.05であった。
(現像剤8)
トナー2を16g、キャリア8を184g混合攪拌し現像剤8を得た。現像剤8の比誘電率は24、tanδは0.05であった。
(現像剤9)
トナー2を16g、キャリア9を184g混合攪拌し、現像剤9を得た。現像剤9の比誘電率は10、tanδは0.05であった。
(現像剤10)
トナー2を16g、キャリア10を184g混合攪拌し、現像剤10を得た。現像剤10の比誘電率は16、tanδは0.1であった。
(現像剤11)
トナー2を16g、キャリア11を184g混合攪拌し、現像剤11を得た。現像剤11の比誘電率は19、tanδは0.008であった。
(現像剤12)
トナー1を16g、キャリア1を184g混合攪拌し、現像剤12を得た。現像剤12の比誘電率は18、tanδは0.06であった。
(現像剤13)
トナー2を16g、キャリア12を184g混合攪拌し、現像剤13を得た。現像剤13の比誘電率は20、tanδは0.05であった。
(Developer 1)
16 g of toner 2 and 184 g of carrier 1 were mixed and stirred to obtain developer 1. Developer 1 had a relative dielectric constant of 18 and tan δ of 0.05.
(Developer 2)
16 g of toner 2 and 184 g of carrier 2 were mixed and stirred to obtain developer 2. The relative dielectric constant of Developer 2 was 12, and tan δ was 0.05.
(Developer 3)
16 g of toner 2 and 184 g of carrier 3 were mixed and stirred to obtain developer 3. The relative dielectric constant of Developer 3 was 18, and tan δ was 0.07.
(Developer 4)
16 g of toner 2 and 184 g of carrier 4 were mixed and stirred to obtain developer 4. The relative dielectric constant of Developer 4 was 18, and tan δ was 0.05.
(Developer 5)
16 g of toner 2 and 184 g of carrier 5 were mixed and stirred to obtain developer 5. The relative dielectric constant of Developer 5 was 18, and tan δ was 0.05.
(Developer 6)
16 g of toner 2 and 184 g of carrier 6 were mixed and stirred to obtain developer 6. The relative dielectric constant of developer 6 was 18, and tan δ was 0.05.
(Developer 7)
16 g of toner 2 and 184 g of carrier 7 were mixed and stirred to obtain developer 7. The relative dielectric constant of developer 7 was 18, and tan δ was 0.05.
(Developer 8)
16 g of toner 2 and 184 g of carrier 8 were mixed and stirred to obtain developer 8. The relative dielectric constant of Developer 8 was 24 and tan δ was 0.05.
(Developer 9)
16 g of toner 2 and 184 g of carrier 9 were mixed and stirred to obtain developer 9. The relative dielectric constant of developer 9 was 10, and tan δ was 0.05.
(Developer 10)
16 g of toner 2 and 184 g of carrier 10 were mixed and stirred to obtain developer 10. The relative dielectric constant of developer 10 was 16, and tan δ was 0.1.
(Developer 11)
16 g of toner 2 and 184 g of carrier 11 were mixed and stirred to obtain developer 11. The relative dielectric constant of developer 11 was 19 and tan δ was 0.008.
(Developer 12)
16 g of toner 1 and 184 g of carrier 1 were mixed and stirred to obtain developer 12. The relative dielectric constant of developer 12 was 18, and tan δ was 0.06.
(Developer 13)
16 g of toner 2 and 184 g of carrier 12 were mixed and stirred to obtain developer 13. The relative dielectric constant of developer 13 was 20, and tan δ was 0.05.
[実施例1]
DocuCentre Color 400改造機(ブラック単独印刷時に、イエロー/マゼンタ/シアンの現像器が連れ回り、かつシアン現像器に新たなトナー補給が行われない)に、現像剤1をシアン現像器に仕込み、ブラック現像器にはDocuCentre Color 400オリジナルの現像剤を仕込んだ。その後、30℃、88%RHの環境下で12時間放置した。放置後、トナー載り量6g/m2のブラック単独のA4画像を連続で1000枚印刷を行った(この間、シアン現像器はブラック現像器に連れ回っている。)。次いで、10cm×10cmのソリッドパッチのシアン単独印刷を5枚行った。その後、同じ環境下で1週間静置した。静置後、シアン現像器を単独で駆動させながら白紙を10枚連続出力した。
その結果、連続出力で1枚目から目視でカブリが無く良好であった。・・・◎
[Example 1]
DocuCentre Color 400 remodeling machine (when black alone is printed, yellow / magenta / cyan developer is accompanied and no new toner is supplied to the cyan developer), and developer 1 is charged into the cyan developer. The developer was charged with DocuCentre Color 400 original developer. Thereafter, it was left for 12 hours in an environment of 30 ° C. and 88% RH. Thereafter, 1000 sheets of black A4 images with a toner applied amount of 6 g / m 2 were continuously printed (the cyan developing unit was being followed by the black developing unit). Next, five cyan single prints of 10 cm × 10 cm solid patches were performed. Then, it left still for one week under the same environment. After standing, 10 sheets of white paper were continuously output while the cyan developing unit was driven alone.
As a result, the continuous output was good with no visible fog from the first sheet. ... ◎
[実施例2]
現像剤1に代えて現像剤2を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。その結果、連続出力で2枚目に目視でカブリが認められなかった。・・・◎
[Example 2]
Evaluation was conducted in the same manner as in Example 1 except that Developer 2 was used instead of Developer 1. As a result, no fog was visually observed on the second sheet in continuous output. ... ◎
[実施例3]
現像剤1に代えて現像剤3を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。その結果、連続出力で3枚目に目視でカブリが認められなかった。・・・◎
[Example 3]
Evaluation was conducted in the same manner as in Example 1 except that Developer 3 was used instead of Developer 1. As a result, no fogging was visually observed on the third sheet with continuous output. ... ◎
[実施例4]
現像剤1に代えて現像剤4を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。その結果、連続出力で5枚目に目視でカブリが認められなかった。・・・○
[Example 4]
Evaluation was conducted in the same manner as in Example 1 except that Developer 4 was used instead of Developer 1. As a result, no fog was visually observed on the fifth sheet in continuous output.・ ・ ・ ○
[実施例5]
現像剤1に代えて現像剤5を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。その結果、連続出力で6枚目に目視でカブリが認められなかった。・・・○
[Example 5]
Evaluation was conducted in the same manner as in Example 1 except that Developer 5 was used instead of Developer 1. As a result, no fog was visually observed on the sixth sheet at continuous output.・ ・ ・ ○
[実施例6]
現像剤1に代えて現像剤6を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。その結果、連続出力で8枚目に目視でカブリが認められなかった。・・・△
[Example 6]
Evaluation was conducted in the same manner as in Example 1 except that Developer 6 was used instead of Developer 1. As a result, no fog was visually observed on the eighth sheet in continuous output. ... △
[実施例7]
現像剤1に代えて現像剤7を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。その結果、連続出力で9枚目に目視でカブリが認められなかった。・・・△
[Example 7]
Evaluation was conducted in the same manner as in Example 1 except that Developer 7 was used instead of Developer 1. As a result, no fog was visually observed on the ninth sheet in continuous output. ... △
[実施例8]
現像剤1に代えて現像剤12を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。その結果、連続出力で3枚目に目視でカブリが認められなかった。・・・◎
[Example 8]
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the developer 12 was used instead of the developer 1. As a result, no fogging was visually observed on the third sheet with continuous output. ... ◎
[実施例9]
現像剤1に代えて現像剤13を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。その結果、連続出力で7枚目に目視でカブリが認められなかった。・・・△
[Example 9]
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that developer 13 was used instead of developer 1. As a result, no fog was visually observed on the seventh sheet in continuous output. ... △
[比較例1]
現像剤1に代えて現像剤8を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。その結果、連続出力で10枚目印刷しても目視でカブリが認められ、カブリの程度が酷かった。・・・××
[Comparative Example 1]
Evaluation was conducted in the same manner as in Example 1 except that Developer 8 was used instead of Developer 1. As a result, even when the 10th sheet was printed with continuous output, fogging was visually observed, and the fogging level was severe. ... XX
[比較例2]
現像剤1に代えて現像剤9を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。その結果、連続出力で10枚目に目視でカブリが認められた。・・・×
[Comparative Example 2]
Evaluation was conducted in the same manner as in Example 1 except that Developer 9 was used instead of Developer 1. As a result, fogging was visually observed on the 10th sheet with continuous output. ... ×
[比較例3]
現像剤1に代えて現像剤10を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。その結果、連続出力で10枚目に目視でカブリが認められた。・・・×
[Comparative Example 3]
Evaluation was conducted in the same manner as in Example 1 except that Developer 10 was used instead of Developer 1. As a result, fogging was visually observed on the 10th sheet with continuous output. ... ×
[比較例4]
現像剤1に代えて現像剤11を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。その結果、連続出力で10枚目印刷しても目視でカブリが認められ、カブリの程度が酷かった。・・・××
[Comparative Example 4]
Evaluation was conducted in the same manner as in Example 1 except that Developer 11 was used instead of Developer 1. As a result, even when the 10th sheet was printed with continuous output, fogging was visually observed, and the fogging level was severe. ... XX
1Y、1M、1C、1K、107 感光体(潜像保持体)
2Y、2M、2C、2K、108 帯電ローラ
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
3 露光装置
4Y、4M、4C、4K、111 現像装置(現像手段)
5Y、5M、5C、5K 1次転写ローラ
6Y、6M、6C、6K、113 潜像保持体クリーニング装置(クリーニング手段)
8Y、8M、8C、8K 現像剤カートリッジ
10Y、10M、10C、10K 画像形成ユニット
20 中間転写ベルト
22 駆動ローラ
24 支持ローラ
26 2次転写ローラ
28、115 定着装置(定着手段)
30 中間転写体クリーニング装置
112 転写装置
116 取り付けレール
117 除電露光のための開口部
118 露光のための開口部
200 プロセスカートリッジ
P、300 記録紙(記録媒体)
1Y, 1M, 1C, 1K, 107 photoconductor (latent image holder)
2Y, 2M, 2C, 2K, 108 Charging roller 3Y, 3M, 3C, 3K Laser beam 3 Exposure device 4Y, 4M, 4C, 4K, 111 Developing device (developing means)
5Y, 5M, 5C, 5K Primary transfer rollers 6Y, 6M, 6C, 6K, 113 Latent image carrier cleaning device (cleaning means)
8Y, 8M, 8C, 8K Developer cartridge 10Y, 10M, 10C, 10K Image forming unit 20 Intermediate transfer belt 22 Drive roller 24 Support roller 26 Secondary transfer rollers 28, 115 Fixing device (fixing means)
30 Intermediate transfer member cleaning device 112 Transfer device 116 Mounting rail 117 Opening portion 118 for static elimination exposure Opening portion 200 for exposure Process cartridge P, 300 Recording paper (recording medium)
Claims (8)
前記トナーの前記現像剤に対する濃度が8質量%のときの、比誘電率ε’が12以上22以下であり、tanδが0.01以上0.07以下である静電荷像現像用現像剤。 A developer containing a carrier and a toner,
A developer for developing an electrostatic charge image, having a relative dielectric constant ε ′ of 12 or more and 22 or less and tan δ of 0.01 or more and 0.07 or less when the concentration of the toner with respect to the developer is 8% by mass.
前記磁性芯材が、下記式(1)で表されるフェライトを含み、前記磁性芯材におけるSi、Sr又はTiの含有量は、Fe1モルに対して0.05モル以上0.4モル以下である請求項1に記載の静電荷像現像用現像剤。
(MO)X(Fe2O3)Y 式(1)
[式(1)において、Yは2.1以上2.4以下を表し、Xは3−Yを表す。Mは金属元素を表し、該金属元素として少なくともMnを含む。] The carrier is a resin-coated carrier having a magnetic core material and a resin coating layer covering the magnetic core material;
The magnetic core material includes ferrite represented by the following formula (1), and the content of Si, Sr or Ti in the magnetic core material is 0.05 mol or more and 0.4 mol or less with respect to 1 mol of Fe. The developer for developing an electrostatic image according to claim 1.
(MO) X (Fe 2 O 3 ) Y formula (1)
[In Formula (1), Y represents 2.1 or more and 2.4 or less, and X represents 3-Y. M represents a metal element, and contains at least Mn as the metal element. ]
0.003≦A/D50≦0.011 式(2) The developer for developing an electrostatic charge image according to claim 2, wherein a volume average particle diameter D50 (μm) and a BET specific surface area A (m 2 / g) of the magnetic core material satisfy the following formula (2).
0.003 ≦ A / D50 ≦ 0.011 Formula (2)
結着樹脂粒子を分散した結着樹脂粒子分散液及び着色剤を分散した着色剤分散液を少なくとも混合した混合分散液に凝集剤を添加して凝集粒子を形成する凝集粒子形成工程と、
前記凝集粒子が形成された前記混合分散液に前記結着樹脂粒子分散液をさらに添加して、前記凝集粒子の表面に前記結着樹脂粒子を付着させて樹脂付着凝集粒子を形成する付着工程と、
加熱により前記樹脂付着凝集粒子を融合する融合工程と、
を経て製造されたトナー粒子を含む請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用現像剤。 The toner is
An agglomerated particle forming step of forming an agglomerated particle by adding an aggregating agent to a mixed dispersion obtained by mixing at least a binder resin particle dispersion in which a binder resin particle is dispersed and a colorant dispersion in which a colorant is dispersed;
An attaching step of further adding the binder resin particle dispersion to the mixed dispersion in which the aggregated particles are formed, and attaching the binder resin particles to the surface of the aggregated particles to form resin-attached aggregated particles; ,
A fusion step of fusing the resin-adhered aggregated particles by heating;
The developer for developing an electrostatic charge image according to any one of claims 1 to 4, comprising toner particles produced through the process.
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