JP6536501B2 - Two-component developer and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、静電潜像現像用キャリア及びその製造方法、並びに2成分現像剤及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a carrier for electrostatic latent image development and a method for producing the same, and a two-component developer and a method for producing the same.
例えば、静電潜像現像用トナーと、摩擦により静電潜像現像用トナーを帯電させる静電潜像現像用キャリアとを含む2成分現像剤が知られている。キャリアとしては、キャリアコア(例えば、多孔質なフェライト粒子)とキャリアコアの表面に被覆された樹脂層とを含有するキャリアを用いることができる(例えば特許文献1)。特許文献1には次に示すことが記載されている。キャリアコアの表面に形成された細孔の入り口には、静電的に凝集した樹脂粒子がブリッジを架けるように存在している。そのため、キャリアコアの表面に形成された細孔は樹脂粒子により塞がれている。 For example, a two-component developer including a toner for electrostatic latent image development and a carrier for electrostatic latent image development for charging the electrostatic latent image development toner by friction is known. As the carrier, a carrier containing a carrier core (for example, porous ferrite particles) and a resin layer coated on the surface of the carrier core can be used (for example, Patent Document 1). Patent Document 1 describes the following. At the entrance of the pores formed on the surface of the carrier core, electrostatically aggregated resin particles are present so as to bridge the bridge. Therefore, the pores formed on the surface of the carrier core are blocked by the resin particles.
トナーに含まれるトナー粒子がトナー母粒子と外添剤とを含む場合がある。トナー粒子が外添剤を含むことにより、トナー粒子の流動性及びトナー粒子の耐熱保存性が向上する。さらには、画像形成時には、現像ローラー、感光体及び転写ベルトに対するトナー粒子の付着力を低減できる。 The toner particles contained in the toner may include toner base particles and an external additive. When the toner particles contain an external additive, the flowability of the toner particles and the heat resistant storage stability of the toner particles are improved. Furthermore, at the time of image formation, the adhesion of toner particles to the developing roller, the photosensitive member and the transfer belt can be reduced.
しかしながら、外添剤を含むトナー粒子とキャリアとを含む2成分現像剤では、外添剤がトナー母粒子の表面からキャリアへ移動することがある。キャリアへ移動した外添剤はキャリア粒子の表面に付着するため、トナーとキャリアとの摩擦帯電が起こり難くなる。その結果、トナーの帯電量の低下を招く。そして、トナー母粒子の表面からキャリアへの外添剤の移動に因るトナーの帯電量の低下は連続印刷を行う場合に顕著となる、と考えられている。 However, in a two-component developer containing toner particles including an external additive and a carrier, the external additive may move from the surface of the toner base particle to the carrier. The external additive transferred to the carrier adheres to the surface of the carrier particles, so that triboelectric charging between the toner and the carrier hardly occurs. As a result, the charge amount of the toner is reduced. And, it is considered that the decrease in the charge amount of the toner due to the movement of the external additive from the surface of the toner base particle to the carrier becomes remarkable when performing continuous printing.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、連続印刷を行った場合であってもトナーの帯電量を適正な範囲内に維持できる2成分現像剤及びその製造方法を提供することである。本発明の別の目的は、連続印刷を行った場合であってもトナーの帯電量を適正な範囲内に維持できる静電潜像現像用キャリア及びその製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and a purpose thereof is a two-component developer capable of maintaining the charge amount of toner within an appropriate range even when continuous printing is performed, and the two-component developer It is to provide a manufacturing method. Another object of the present invention is to provide a carrier for electrostatic latent image development capable of maintaining the charge amount of toner within an appropriate range even when continuous printing is performed, and a method of manufacturing the same.
本発明に係る2成分現像剤は、トナー粒子を複数含む静電潜像現像用トナーと、キャリア粒子を複数含む静電潜像現像用キャリアとを含む。前記トナー粒子は、トナー母粒子と、前記トナー母粒子の表面に外添された外添剤とを含む。前記キャリア粒子は、キャリアコアと、前記キャリアコアの表面を覆うコート層とを含む。前記外添剤は、第1樹脂を含有する第1樹脂粒子を複数含む。前記コート層は、第2樹脂を含有する。前記コート層の厚さは、前記第1樹脂粒子の直径よりも大きい。前記コート層の表面には凹部が複数形成されており、前記凹部の開孔径は前記第1樹脂粒子の前記直径の1倍以上3倍以下である。 The two-component developer according to the present invention includes an electrostatic latent image developing toner containing a plurality of toner particles, and an electrostatic latent image developing carrier containing a plurality of carrier particles. The toner particles include toner base particles and an external additive externally added to the surface of the toner base particles. The carrier particles include a carrier core and a coat layer covering the surface of the carrier core. The external additive contains a plurality of first resin particles containing a first resin. The coat layer contains a second resin. The thickness of the coating layer is larger than the diameter of the first resin particle. A plurality of recesses are formed on the surface of the coat layer, and the opening diameter of the recesses is one or more and three or less times the diameter of the first resin particle.
本発明に係る静電潜像現像用キャリアは、キャリアコアと、前記キャリアコアの表面を覆うコート層とを含むキャリア粒子を、複数含む。前記コート層は、樹脂を含有する。前記コート層の表面には凹部が複数形成されており、前記凹部の開孔径は50nm以上600nm以下である。 The carrier for developing an electrostatic latent image according to the present invention includes a plurality of carrier particles including a carrier core and a coat layer covering the surface of the carrier core. The coat layer contains a resin. A plurality of concave portions are formed on the surface of the coating layer, and the opening diameter of the concave portions is 50 nm or more and 600 nm or less.
本発明に係る2成分現像剤の製造方法は、静電潜像現像用トナーの製造工程と、静電潜像現像用キャリアの製造工程と、前記静電潜像現像用トナーと前記静電潜像現像用キャリアとを混合する混合工程とを含む。前記静電潜像現像用トナーの製造工程は、トナー母粒子と前記トナー母粒子の表面に外添された外添剤とを含むトナー粒子を製造する工程を含む。前記静電潜像現像用キャリアの製造工程は、キャリアコアの表面を、表層を含むコート層で覆うコート工程と、前記表面が前記コート層で覆われたキャリアコアを溶剤で処理する処理工程とを含む。前記外添剤は、第1樹脂を含有する第1樹脂粒子を複数含む。前記表層は、前記コート層において前記キャリアコアの径方向の最も外側に位置し、第2樹脂と、第3樹脂を含有する第3樹脂粒子とを含む。前記第3樹脂粒子は、前記第1樹脂粒子の直径の1倍以上3倍以下の直径を有する。前記処理工程では、前記コート層の表面に露出している前記第3樹脂粒子が選択的に溶解される。 The method for producing a two-component developer according to the present invention comprises the steps of producing a toner for developing an electrostatic latent image, a step of producing a carrier for developing an electrostatic latent image, the toner for developing an electrostatic latent image and the electrostatic latent image. And a mixing step of mixing with the image developing carrier. The manufacturing process of the electrostatic latent image developing toner includes a process of manufacturing toner particles including toner base particles and an external additive externally added to the surface of the toner base particles. The manufacturing process of the carrier for electrostatic latent image development includes a coating process of covering the surface of the carrier core with a coating layer including a surface layer, and a treatment process of treating the carrier core whose surface is covered with the coating layer with a solvent including. The external additive contains a plurality of first resin particles containing a first resin. The surface layer is located on the outermost side in the radial direction of the carrier core in the coating layer, and includes a second resin and a third resin particle containing a third resin. The third resin particles have a diameter of 1 to 3 times the diameter of the first resin particles. In the treatment step, the third resin particles exposed on the surface of the coat layer are selectively dissolved.
本発明によれば、連続印刷を行った場合であっても、トナーの帯電量を適正な範囲内に維持できる。 According to the present invention, even when continuous printing is performed, the charge amount of toner can be maintained within an appropriate range.
本発明の実施形態について説明する。なお、粉体(より具体的には、トナー母粒子、外添剤、トナー粒子、又はキャリア粒子等)に関する評価結果(例えば形状又は物性を示す値)は、何ら規定していなければ、粉体から平均的な粒子を相当数選び取って、それら平均的な粒子の各々について測定した値の個数平均である。 Embodiments of the present invention will be described. The evaluation results (for example, values indicating the shape or physical properties) of the powder (more specifically, toner base particles, external additives, toner particles, carrier particles, etc.) are not particularly limited. The average number of particles is selected from the above and the number average of the values measured for each of the average particles.
粉体の個数平均粒子径は、何ら規定していなければ、顕微鏡を用いて測定された1次粒子の円相当径(粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径)の個数平均値である。また、粉体の体積中位径(D50)の測定値は、何ら規定していなければ、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製「LA−750」)を用いて測定した値である。 The number average particle diameter of the powder is the number average value of the circle equivalent diameter of the primary particles (diameter of a circle having the same area as the projected area of the particles) measured using a microscope if nothing is specified. . In addition, the measurement value of the volume median diameter (D 50 ) of the powder is measured using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring apparatus (“LA-750” manufactured by Horiba, Ltd.) unless otherwise specified. Value.
以下、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。また、アクリル及びメタクリルを包括的に「(メタ)アクリル」と総称する場合がある。また、アクリロニトリル及びメタクリロニトリルを包括的に「(メタ)アクリロニトリル」と総称する場合がある。 Hereinafter, “system” may be added after the compound name to generically generically refer to the compound and its derivative. When a “system” is added after the compound name to represent a polymer name, it means that the repeating unit of the polymer is derived from the compound or its derivative. Moreover, acryl and methacryl may be generically called "(meth) acryl" generically. In addition, acrylonitrile and methacrylonitrile may be generically generically referred to as "(meth) acrylonitrile".
[本実施形態に係る2成分現像剤の構成]
本実施形態に係る2成分現像剤は、トナー粒子を複数含む静電潜像現像用トナー(以下、トナーと記載することがある)と、キャリア粒子を複数含む静電潜像現像用キャリア(以下、キャリアと記載することがある)とを含む。トナー粒子は、トナー母粒子と、トナー母粒子の表面に外添された外添剤とを含む。キャリア粒子は、キャリアコアと、キャリアコアの表面を覆うコート層とを含む。外添剤は、第1樹脂を含有する第1樹脂粒子を複数含む。コート層は、第2樹脂を含有する。コート層の厚さは、第1樹脂粒子の直径よりも大きい。コート層の表面には凹部が複数形成されている。凹部の開孔径は第1樹脂粒子の直径の1倍以上3倍以下である。これにより、連続印刷を行った場合であっても、トナーの帯電量を適正な範囲内に維持できる。
[Configuration of Two-Component Developer According to this Embodiment]
The two-component developer according to this embodiment is a toner for electrostatic latent image development containing a plurality of toner particles (hereinafter sometimes referred to as a toner) and a carrier for electrostatic latent image development containing a plurality of carrier particles (hereinafter , And may be described as carrier). The toner particles include toner base particles and an external additive externally added to the surface of the toner base particles. The carrier particles include a carrier core and a coat layer covering the surface of the carrier core. The external additive contains a plurality of first resin particles containing a first resin. The coat layer contains a second resin. The thickness of the coat layer is larger than the diameter of the first resin particle. A plurality of recesses are formed on the surface of the coat layer. The opening diameter of the recess is one or more and three or less times the diameter of the first resin particle. As a result, even when continuous printing is performed, the charge amount of the toner can be maintained within an appropriate range.
以下、図1〜図3を用いて、本実施形態に係る2成分現像剤の一例を示す。図1は、本実施形態に係る2成分現像剤の概略構成を示す図である。図2は、図1に示すII領域の拡大図である。図3は、本実施形態に係る2成分現像剤が奏する効果を説明するための図である。 Hereinafter, an example of the two-component developer according to the present embodiment will be described using FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a two-component developer according to the present embodiment. FIG. 2 is an enlarged view of a II region shown in FIG. FIG. 3 is a view for explaining an effect exerted by the two-component developer according to the present embodiment.
2成分現像剤100は、トナー粒子10を複数含むトナーと、キャリア粒子20を複数含むキャリアとを含む。トナー粒子10は、トナー母粒子11と、トナー母粒子11の表面11aに外添された外添剤とを含む。キャリア粒子20は、キャリアコア21と、キャリアコア21の表面21aを覆うコート層23とを含む。外添剤は、第1樹脂を含有する第1樹脂粒子13を複数含む。コート層23は、第2樹脂を含有する。コート層23の厚さTは、第1樹脂粒子13の直径r1よりも大きい。コート層23の表面23aには凹部27(図2参照)が複数形成されており、凹部27の開孔径Rは第1樹脂粒子13の直径r1の1倍以上3倍以下である。以下、第1樹脂粒子13の直径r1、コート層23の厚さT、凹部27の開孔径R及び凹部27の深さDを説明した後に、本実施形態に係る2成分現像剤をさらに説明する。
The two-
第1樹脂粒子13の直径r1は、走査型電子顕微鏡(SEM(Scanning Electron Microscope))を用いて測定された第1樹脂粒子13の長軸方向における長さの数平均値を意味する。
The diameter r 1 of the
コート層23の厚さTは、キャリア粒子20の径方向におけるコート層23の大きさを意味し、次に示す方法にしたがって測定される。まず、透過電子顕微鏡(TEM(Transmission Electron Microscope)、例えば株式会社日立ハイテクノロジーズ製「H−7100FA」)を用いて、キャリア粒子20の断面TEM写真を撮影する。次に、得られたキャリア粒子20の断面TEM写真を、画像解析ソフトウェア(例えば、三谷商事株式会社製「WinROOF」)を用いて解析する。詳しくは、キャリア粒子20の断面の略中心で直交する2本の直線を引く。その2本の直線の各々において、キャリアコア21とコート層23との界面(キャリアコア21の表面21aに相当)からコート層23の表面23aまでの長さを測定する。このようにして測定された4箇所の長さの平均値を、1個のキャリア粒子20が備えるコート層の厚さとする。このようなコート層23の厚さの測定を複数のキャリア粒子20に対して行い、複数のキャリア粒子20(測定対象)が備えるコート層23の厚さの平均値を求める。このようにして求められたコート層23の厚さの平均値を「コート層23の厚さT」とする。
The thickness T of the
キャリア粒子20の断面TEM写真においてキャリアコア21とコート層23との境界が不明瞭である場合には、キャリア粒子20の断面TEM写真を、電子エネルギー損失分光法(EELS(Electron Energy Loss Spectroscopy))検出器(例えば、ガタン社製「GIF TRIDIEM(登録商標)」)と画像解析ソフトウェア(例えば、三谷商事株式会社製「WinROOF」)とを用いて解析することが好ましい。これにより、キャリア粒子20の断面TEM写真においてキャリアコア21とコート層23との境界が明瞭となり、よって、コート層23の厚さTを求めることができる。
When the boundary between the
凹部27の開孔径Rは、コート層23の表面23aにおける凹部27の大きさ(直径)を意味し、次に示す方法にしたがって測定される。まず、電界放射型走査型電子顕微鏡(FE−SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope)、例えば日本電子株式会社製「JSM−7600F」)を用いて、キャリア粒子20の表面全域を観察する。得られた画像を、画像解析ソフトウェア(例えば三谷商事株式会社製「WinROOF」)を用いて解析する。この画像解析により、複数の凹部27が検出される。検出された複数の凹部27のそれぞれの開口の円相当径を求め、その平均値を「凹部27の開孔径R」とする。
The open hole diameter R of the
後述の凹部27の深さDは、キャリア粒子20の径方向における凹部27の大きさを意味し、コート層23の厚さTの測定方法に準じて測定される。
The depth D of the
外添剤を含むトナー粒子とキャリアとを含む2成分現像剤では、外添剤がトナー母粒子の表面からキャリアへ移動することがある。キャリアへ移動した外添剤はキャリア粒子の表面に付着するため、トナーとキャリアとの摩擦帯電が起こり難くなる。その結果、トナーの帯電量の低下を招く。ここで、トナー母粒子の表面からキャリアへの外添剤の移動に因るトナーの帯電量の低下は連続印刷を行う場合に顕著となる、と考えられている。また、外添剤として使用される樹脂粒子の粒径は、外添剤として使用される無機粒子(例えばシリカ粒子)の粒径に比べ、大きい。そのため、トナー母粒子の表面からキャリアへの外添剤の移動に因るトナーの帯電量の低下は、外添剤として樹脂粒子を使用した場合に顕著となる。これらのことから、トナー母粒子の表面からキャリアへの外添剤の移動に因るトナーの帯電量の低下は、外添剤として樹脂粒子を含むトナーを用いて連続印刷を行う場合に顕著となる。 In a two-component developer containing toner particles including an external additive and a carrier, the external additive may move from the surface of the toner base particle to the carrier. The external additive transferred to the carrier adheres to the surface of the carrier particles, so that triboelectric charging between the toner and the carrier hardly occurs. As a result, the charge amount of the toner is reduced. Here, it is considered that the decrease in the charge amount of the toner due to the movement of the external additive from the surface of the toner base particle to the carrier becomes remarkable when performing continuous printing. In addition, the particle diameter of the resin particles used as the external additive is larger than the particle diameter of the inorganic particles (for example, silica particles) used as the external additive. Therefore, the decrease in the charge amount of the toner due to the movement of the external additive from the surface of the toner base particle to the carrier becomes remarkable when resin particles are used as the external additive. From these facts, the decrease in the charge amount of the toner due to the movement of the external additive from the surface of the toner base particle to the carrier is remarkable when performing continuous printing using a toner containing resin particles as the external additive. Become.
しかし、2成分現像剤100に含まれるキャリア粒子20では、コート層23の表面23aに凹部27が複数形成されている。これにより、トナー粒子10が外添剤として第1樹脂粒子13を含んでいるにも関わらず、連続印刷を行った場合におけるトナーの帯電量の低下を防止できる。
However, in the
図3を参照して、2成分現像剤100をさらに詳しく説明する。2成分現像剤100では、凹部27の開孔径Rが第1樹脂粒子13の直径r1以上であるため、トナー母粒子11の表面11aからキャリアへ移動した第1樹脂粒子13は凹部27に挿入され易い。また、凹部27の開孔径Rが第1樹脂粒子13の直径r1の3倍以下であるため、凹部27に挿入された第1樹脂粒子13がその凹部27の外へ逃げ出すことを防止できる。さらに、コート層23の厚さTが第1樹脂粒子13の直径r1よりも大きいため、凹部27の深さDを第1樹脂粒子13の直径r1以上とすることができる。これにより、凹部27に収容された第1樹脂粒子13がコート層23の表面23aからキャリア粒子20の径方向外側に突出することを防止できる。これらのことから、トナー母粒子11の表面11aからキャリアへ移動した第1樹脂粒子13は、コート層23の表面23aからキャリア粒子20の径方向外側に突出することなく凹部27に収容される。したがって、トナー母粒子11の表面11aからキャリアへの第1樹脂粒子13の移動が顕著となった場合であっても、トナー粒子10とキャリア粒子20のコート層23との接触が確保される。
The two-
トナー粒子10とキャリア粒子20のコート層23との接触が確保されれば、トナーとキャリアとが摩擦帯電を起こす。そのため、2成分現像剤100では、トナー粒子10が外添剤として第1樹脂粒子13を含んでいるにも関わらず、トナー母粒子11の表面11aからキャリアへの第1樹脂粒子13の移動が顕著となった場合におけるトナーの帯電量の低下を防止できる。例えば、連続印刷を行った場合においてもトナーの帯電量を適正な範囲内に維持できる。
When the contact between the
このように、2成分現像剤100では、コート層23の表面23aに凹部27が複数形成されていることにより、連続印刷を行った場合においてもトナーの帯電量を適正な範囲内に維持できる。しかし、コート層の表面に凹部が形成されると、キャリアコアの露出を招くことがある。キャリアコアが露出すると、キャリアコアが露出した部分ではトナーからキャリアへの電荷のリークが起こり易くなる。その結果、トナーの帯電量の低下を引き起こすことがある。
As described above, in the two-
しかし、2成分現像剤100では、凹部27の深さDをコート層23の厚さTよりも小さくすることができる。詳しくは、上述したように、凹部27の深さDが第1樹脂粒子13の直径r1以上であれば、凹部27に収容された第1樹脂粒子13がコート層23の表面23aからキャリア粒子20の径方向外側に突出することを防止できる。そのため、2成分現像剤100では、凹部27の深さDは第1樹脂粒子13の直径r1以上であることが好ましい。また、コート層23の厚さTは第1樹脂粒子13の直径r1よりも大きい。これらのことから、凹部27の深さDをコート層23の厚さTよりも小さくすることができる。
However, in the two-
凹部27の深さDがコート層23の厚さTよりも小さければ、凹部27の底面27aはキャリアコア21の表面21aよりもキャリア粒子20の径方向外側に位置する。つまり、キャリアコア21の表面21a全体がコート層23で被覆される。よって、トナーからキャリアへの電荷のリークを防止できるため、コート層23の表面23aに凹部27が形成されたことに因るトナーの帯電量の低下を防止できる。
If the depth D of the
さらに、2成分現像剤100では、凹部27の開孔径Rは第1樹脂粒子13の直径r1の3倍以下である。これにより、コート層23の表面23aにおいては、トナー粒子10から脱離した第1樹脂粒子13を収容するために必要な数の凹部27を確保しつつ、トナー粒子10との接触領域(コート層23の表面23aのうち凹部27が形成されていない領域)を確保できる。このことによっても、コート層23の表面23aに凹部27が形成されたことに因るトナーの帯電量の低下を防止できる。したがって、トナー母粒子11の表面11aからキャリアへの第1樹脂粒子13の移動が顕著となっていない場合においても、トナーの帯電量を所望とする範囲内に維持できる。
Furthermore, in the two-
以上、図3を参照して説明したように、2成分現像剤100では、連続印刷を行った場合であってもトナーの帯電量を適正な範囲内に維持できる。そのため、連続印刷を行った場合であっても、画像濃度の変動を抑制することができる。
As described above with reference to FIG. 3, the two-
第1樹脂粒子13の直径r1とコート層23の厚さTとの関係をさらに示す。凹部27は、特定の溶媒を用いて樹脂粒子(後述の第3樹脂粒子)を選択的に溶解させることにより形成されることが好ましい。例えば、開孔径Rが第1樹脂粒子13の直径r1の1倍である凹部27を形成する場合には、直径が第1樹脂粒子13の直径r1の1倍程度である樹脂粒子を溶解させることが好ましい。そのため、形成される凹部27の深さDは第1樹脂粒子13の直径r1の1倍以下となる。これにより、コート層23の厚さTが第1樹脂粒子13の直径r1の1倍よりも大きければ、例えばコート層23の厚さTが第1樹脂粒子13の直径r1の1.5倍以上であれば、凹部27の深さDをコート層23の厚さTよりも小さくすることができる。よって、コート層23のうち凹部27が形成された部分においてもキャリアコア21の露出を防止できる。
The relationship between the diameter r 1 of the
また、開孔径Rが第1樹脂粒子13の直径r1の3倍である凹部27を形成する場合には、直径が第1樹脂粒子13の直径r1の3倍程度である樹脂粒子を溶解させることが好ましい。そのため、形成される凹部27の深さDは第1樹脂粒子13の直径r1の3倍以下となる。これにより、コート層23の厚さTが第1樹脂粒子13の直径r1の3倍よりも大きければ、例えばコート層23の厚さTが第1樹脂粒子13の直径r1の3.5倍以上であれば、凹部27の深さDをコート層23の厚さTよりも小さくすることができる。よって、コート層23のうち凹部27が形成された部分においてもキャリアコア21の露出を防止できる。以上より、コート層23の厚さTは、好ましくは第1樹脂粒子13の直径r1の1.5倍以上であり、より好ましくは第1樹脂粒子13の直径r1の3.5倍以上である。なお、キャリア粒子20の分散性という観点から、コート層23の厚さTは第1樹脂粒子13の直径r1の15倍以下であることが好ましい。コート層23の厚さTは、例えば、500nm以上1500nm以下であることが好ましい。
Further, in the case of forming the
なお、特定の溶媒を用いて樹脂粒子(後述の第3樹脂粒子)を選択的に溶解させることにより凹部27を形成した場合、凹部27を形成するために使用された樹脂粒子がコート層23の内部に残存することがある。このことは、下記[本実施形態に係る2成分現像剤の製造]の[本実施形態に係るキャリアの製造]で示す。
When the
ところで、キャリアコアの表面には凹凸が形成されている場合が多く、コート層の表面の凹凸状態はキャリアコアの表面の凹凸状態の影響を受けやすい。しかし、凹部27には、キャリアコア21の表面21aの凹凸状態の影響を受けてコート層23の表面23aに形成された凹凸は含まれない。凹部27の深さDは、好ましくは第1樹脂粒子13の直径r1の1/2倍以上であり、より好ましくは第1樹脂粒子13の直径r1以上である。また、凹部27の深さDは、コート層23の厚さTよりも小さいことが好ましい。
By the way, unevenness is often formed on the surface of the carrier core, and the unevenness of the surface of the coating layer is easily affected by the unevenness of the surface of the carrier core. However, the
詳しくは、凹部27の深さDが第1樹脂粒子13の直径r1の1/2倍以上であれば、凹部27に収容された第1樹脂粒子13がその凹部27の外へ逃げ出すことを防止できる。これにより、連続印刷を行った場合におけるトナーの帯電量の低下を抑制することができる。
Specifically, if the depth D of the
凹部27の深さDが第1樹脂粒子13の直径r1以上であれば、凹部27に収容された第1樹脂粒子13がコート層23の表面23aから突出することを防止できる。これにより、トナー母粒子11の表面11aからキャリアへの第1樹脂粒子13の移動が顕著となった場合であっても、トナー粒子10とキャリア粒子20のコート層23との接触を確保できる。よって、連続印刷を行った場合であっても、トナーの帯電量を適正な範囲内に維持できる。
When the depth D of the
凹部27の深さDがコート層23の厚さTよりも小さければ、コート層23のうち凹部27が形成された部分においてもキャリアコア21の露出を防止できる。これにより、連続印刷におけるトナーの帯電量を所望とする範囲内に維持できる。
If the depth D of the
以下、図1〜図3を用いて、2成分現像剤100の好ましい形態を示す。好ましくは、コート層23の表面23aにおける凹部27の開孔率は30%以上60%以下である。コート層23の表面23aにおける凹部27の開孔率が30%以上であれば、凹部27に収容される第1樹脂粒子13の量をさらに確保できる。これにより、トナー母粒子11の表面11aからキャリアへの第1樹脂粒子13の移動が顕著となった場合であっても、トナー粒子10とキャリア粒子20のコート層23との接触が確保され易くなる。よって、連続印刷を行った場合においても、トナーの帯電量が適正な範囲内に維持され易くなる。また、コート層23の表面23aにおける凹部27の開孔率が60%以下であれば、トナー粒子10から脱離した第1樹脂粒子13を収容するために必要な数の凹部27を確保しつつ、トナー粒子10との接触領域をさらに確保できる。これにより、連続印刷におけるトナーの帯電量を効果的に維持できる。
Hereafter, the preferable form of the two-
このように、コート層23の表面23aにおける凹部27の開孔率が30%以上60%以下であれば、連続印刷を行った場合であってもトナーの帯電量が適正な範囲内に維持され易くなる。そのため、連続印刷を行った場合であっても、画像濃度の変動をさらに抑制することができる。
As described above, when the opening ratio of the
コート層23の表面23aにおける凹部27の開孔率は、下記式で求められる。下記式における凹部27の開口面の総面積及びコート層23の表面積は次に示す方法にしたがって測定される。ここで、コート層23の表面積とは、凹部27が形成されていないと仮定した場合のコート層23の表面積を意味し、具体的には、コート層23の表面のうち凹部27が形成されていない部分の面積と凹部27の開口面の総面積との合計を意味する。
(コート層23の表面23aにおける凹部27の開孔率)=(凹部27の開口面の総面積)/(コート層23の表面積)×100
The hole area ratio of the recessed
(The opening ratio of the
例えば、電界放射型走査型電子顕微鏡(FE−SEM、例えば日本電子株式会社製「JSM−7600F」)を用いてキャリア粒子20の表面全域を観察する。得られた画像を、画像解析ソフトウェア(例えば三谷商事株式会社製「WinROOF」)を用いて解析する。そして、コート層23の表面積を算出する。次に、画像解析により検出された凹部27の開口の全てに対し、ペンツールを用いて各凹部27の開口の周縁を描画し、輪郭線内を塗りつぶす。ペンツールによって塗りつぶされた部分(輪郭線によって囲まれた部分)の投影面積の合計を算出する。算出された投影面積の合計を、1個のキャリア粒子の凹部27の開口面の総面積とする。このような凹部27の開口面の総面積の算出を複数のキャリア粒子20に対して行い、複数のキャリア粒子20(測定対象)の凹部27の開口面の総面積の平均値を求める。このようにして求められた凹部27の開口面の総面積の平均値を「凹部27の開口面の総面積」とする。
For example, the entire surface of the
好ましくは、第1樹脂粒子13の直径r1は50nm以上200nm以下である。第1樹脂粒子13の直径r1が50nm以上であれば、トナー粒子10の流動性を高めることができる。これにより、画像濃度の高い画像を形成できる。また、第1樹脂粒子13の直径r1が200nm以下であれば、トナーとキャリアとの摩擦帯電が起こり易い。これにより、トナーの帯電量が適正な範囲内により一層維持され易くなるため、画像濃度の変動をより一層抑制することができる。以上、図1〜図3を用いて本実施形態に係る2成分現像剤の構成を説明した。
Preferably, the diameter r 1 of the
[本実施形態に係るキャリアの構成]
本実施形態に係るキャリアは、キャリアコアと、キャリアコアの表面を覆うコート層とを含むキャリア粒子を、複数含む。コート層は、樹脂を含有する。コート層の表面には凹部が複数形成されており、凹部の開孔径は50nm以上600nm以下である。これにより、連続印刷を行った場合であってもトナーの帯電量を適正な範囲内に維持可能な2成分現像剤を提供できる。
[Configuration of Carrier According to this Embodiment]
The carrier according to the present embodiment includes a plurality of carrier particles including a carrier core and a coat layer covering the surface of the carrier core. The coat layer contains a resin. A plurality of concave portions are formed on the surface of the coating layer, and the opening diameter of the concave portions is 50 nm or more and 600 nm or less. As a result, it is possible to provide a two-component developer capable of maintaining the charge amount of the toner within an appropriate range even when continuous printing is performed.
以下、図1〜図3を参照しながら、本実施形態に係るキャリアの一例を示す。キャリアは、キャリアコア21と、キャリアコア21の表面21aを覆うコート層23とを含むキャリア粒子20を、複数含む。コート層23は、樹脂(上述の第2樹脂)を含有する。コート層23の表面23aには凹部27が複数形成されており、凹部27の開孔径Rは50nm以上600nm以下である。
Hereinafter, an example of the carrier according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The carrier includes a plurality of
キャリア粒子20では、凹部27の開孔径Rは50nm以上600nm以下である。直径が50nm以上200nm以下である樹脂粒子(例えば図1に示す第1樹脂粒子13)を外添剤として含むトナーと本実施形態に係るキャリアとを含む2成分現像剤では、凹部27の開孔径Rはトナーの外添剤に含まれる樹脂粒子の直径(例えば図1に示す第1樹脂粒子13の直径r1)の1倍以上3倍以下となる。これにより、連続印刷を行った場合であってもトナーの帯電量を適正な範囲内に維持可能な2成分現像剤を提供できる。
In the
上述したように、コート層23の表面23aにおける凹部27の開孔率は30%以上60%以下であることが好ましい。このようなキャリアを含む2成分現像剤では、連続印刷を行った場合であっても、トナーの帯電量が適正な範囲内に維持され易くなる。よって、連続印刷を行った場合であっても、画像濃度の変動をさらに抑制することができる。以上、図1〜図3を用いて本実施形態に係るキャリアの構成を説明した。
As mentioned above, it is preferable that the hole area ratio of the recessed
[本実施形態に係る2成分現像剤の製造]
本実施形態に係る2成分現像剤の製造方法は、トナーの製造工程と、キャリアの製造工程と、静電潜像現像用トナーと静電潜像現像用キャリアとを混合する混合工程とを含む。静電潜像現像用トナーの製造工程は、トナー母粒子とトナー母粒子の表面に外添された外添剤とを含むトナー粒子を製造する工程を含む。静電潜像現像用キャリアの製造工程は、キャリアコアの表面を、表層を含むコート層で覆うコート工程と、表面がコート層で覆われたキャリアコアを溶剤で処理する処理工程とを含む。外添剤は、第1樹脂を含有する第1樹脂粒子を複数含む。表層は、コート層においてキャリアコアの径方向の最も外側に位置し、第2樹脂と、第3樹脂を含有する第3樹脂粒子とを含む。第3樹脂粒子は、第1樹脂粒子の直径の1倍以上3倍以下の直径を有する。処理工程では、コート層の表面に露出している第3樹脂粒子が選択的に溶解される。
[Production of Two-Component Developer According to this Embodiment]
The method of manufacturing a two-component developer according to the present embodiment includes a toner manufacturing process, a carrier manufacturing process, and a mixing process of mixing the electrostatic latent image developing toner and the electrostatic latent image developing carrier. . The manufacturing process of the electrostatic latent image developing toner includes a process of manufacturing toner particles including toner base particles and an external additive externally added to the surface of the toner base particles. The manufacturing process of the carrier for electrostatic latent image development includes a coating step of covering the surface of the carrier core with a coating layer including a surface layer, and a treatment step of treating the carrier core whose surface is covered with the coating layer with a solvent. The external additive contains a plurality of first resin particles containing a first resin. The surface layer is located on the outermost side in the radial direction of the carrier core in the coating layer, and includes a second resin and a third resin particle containing a third resin. The third resin particles have a diameter of 1 to 3 times the diameter of the first resin particles. In the treatment step, the third resin particles exposed on the surface of the coating layer are selectively dissolved.
本実施形態に係る2成分現像剤の製造方法では、コート層の表面に露出している第3樹脂粒子が溶媒に溶解されることにより、コート層の表面に凹部が形成される。そのため、製造された2成分現像剤では、コート層の表面には、開孔径が第1樹脂粒子の直径の1倍以上3倍以下である凹部が複数形成される。これにより、製造された2成分現像剤では、連続印刷を行った場合であってもトナーの帯電量を適正な範囲内に維持できる。以下、本実施形態に係る2成分現像剤の製造方法の一例を示す。 In the method of manufacturing a two-component developer according to the present embodiment, the third resin particles exposed on the surface of the coat layer are dissolved in the solvent to form a recess on the surface of the coat layer. Therefore, in the manufactured two-component developer, a plurality of recesses having an opening diameter of 1 to 3 times the diameter of the first resin particles are formed on the surface of the coating layer. Thereby, in the manufactured two-component developer, the charge amount of the toner can be maintained within an appropriate range even when continuous printing is performed. Hereinafter, an example of a method of manufacturing the two-component developer according to the present embodiment will be described.
[トナーの製造]
トナーは、例えば、以下の方法で製造される。なお、トナーの製造方法は、要求されるトナーの構成又は特性に応じて任意に変更されてもよい。効率的にトナーを製造するためには、多数のトナー粒子を同時に形成することが好ましい。
[Manufacture of toner]
The toner is manufactured, for example, by the following method. The method of producing the toner may be arbitrarily changed according to the configuration or characteristics of the toner required. In order to produce the toner efficiently, it is preferable to simultaneously form a large number of toner particles.
(トナー母粒子の製造)
トナー母粒子の製造方法の例は、凝集法又は粉砕法である。粉砕法は、凝集法よりも容易にトナー母粒子を製造できることが多い。以下、粉砕法を例に挙げて、トナー母粒子の製造工程を説明する。
(Production of toner mother particles)
An example of a method of producing toner base particles is an aggregation method or a grinding method. The grinding method can often produce toner base particles more easily than the aggregation method. Hereinafter, the production process of the toner base particles will be described by taking the pulverizing method as an example.
トナー母粒子の製造工程は、混練工程を含む。トナー母粒子の製造工程は、必要に応じて、粉砕工程及び分級工程の一方又は両方をさらに含んでもよい。 The process for producing toner mother particles includes a kneading process. The process of producing toner mother particles may further include one or both of a grinding process and a classification process, as required.
混練工程では、混練機を用いて、結着樹脂と着色剤とを混練する。混練機としては、例えば、一軸押出機、二軸押出機、ロールミル又はオープンロール型混練機を使用できる。また、結着樹脂及び着色剤に対し、磁性粉、離型剤及び電荷制御剤のうちの少なくとも1つを混練しても良い。 In the kneading step, the binder resin and the colorant are kneaded using a kneader. As a kneader, for example, a single screw extruder, a twin screw extruder, a roll mill or an open roll kneader can be used. In addition, at least one of a magnetic powder, a release agent and a charge control agent may be mixed with the binder resin and the colorant.
粉砕工程では、混練工程で得られた混練物を粉砕して粉砕物を得る。分級工程では、粉砕工程で得られた粉砕物を分級して、トナー母粒子(例えば図1に示すトナー母粒子11)を得る。
In the pulverizing step, the kneaded material obtained in the kneading step is pulverized to obtain a pulverized material. In the classification step, the pulverized material obtained in the grinding step is classified to obtain toner base particles (for example,
(外添)
外添工程では、混合機を用いて、トナー母粒子と外添剤とを混合する。外添剤は、第1樹脂を含有する第1樹脂粒子(例えば図1に示す第1樹脂粒子13)を複数含む。
(External attachment)
In the external addition step, the toner base particles and the external additive are mixed using a mixer. The external additive contains a plurality of first resin particles (for example, the
混合条件は、外添剤がトナー母粒子に完全に埋没しない条件に設定されることが好ましい。トナー母粒子と外添剤との混合により、外添剤はトナー母粒子の表面に物理的に結合される。その結果、複数のトナー粒子(例えば図1に示すトナー粒子10)を含むトナーが得られる。
The mixing conditions are preferably set to conditions in which the external additive is not completely buried in the toner base particles. The external additive is physically bonded to the surface of the toner matrix particles by mixing the toner matrix particles with the external additive. As a result, a toner including a plurality of toner particles (for example,
(外添:第1樹脂粒子)
外添剤に含まれる第1樹脂粒子の直径(例えば図1に示す第1樹脂粒子13の直径r1)は50nm以上200nm以下であることが好ましい。第1樹脂粒子の直径が50nm以上であれば、流動性に優れたトナー粒子を含むトナーを製造できる。また、第1樹脂粒子の直径が200nm以下であれば、キャリアとの摩擦帯電が起こり易いトナーを製造できる。これにより、帯電量を適正な範囲内に維持可能なトナーを製造できる。
(External addition: first resin particles)
The diameter of the first resin particles (for example, the diameter r 1 of the
第1樹脂粒子の添加量は、100質量部のトナー母粒子に対し、0.5質量部以上10質量部以下であることが好ましい。これにより、流動性及び耐熱保存性に優れたトナー粒子を含むトナーを製造できる。また、現像ローラー、感光体及び転写ベルトに対する付着力が低減されたトナー粒子を含むトナーを製造できる。 The addition amount of the first resin particles is preferably 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner base particles. Thereby, it is possible to manufacture a toner including toner particles excellent in fluidity and heat resistant storage stability. Further, it is possible to manufacture a toner including toner particles with reduced adhesion to the developing roller, the photosensitive member and the transfer belt.
第1樹脂粒子が含有する第1樹脂は、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、又はスチレン−アクリル酸系樹脂であることが好ましい。 The first resin contained in the first resin particles is preferably, for example, an acrylic resin, a styrene resin, or a styrene-acrylic acid resin.
アクリル樹脂は、アクリル酸系モノマーの重合体である。アクリル樹脂は、1種類のアクリル酸系モノマーの単独重合体であっても良いし、2種類以上のアクリル酸系モノマーの重合体であっても良い。 An acrylic resin is a polymer of an acrylic acid type monomer. The acrylic resin may be a homopolymer of one type of acrylic acid-based monomer, or may be a polymer of two or more types of acrylic acid-based monomers.
アクリル酸系モノマーの好適な例としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、又は(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルの好適な例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸iso−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸iso−ブチル、又は(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルが挙げられる。(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルの好適な例としては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、又は(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルが挙げられる。 Preferred examples of the acrylic acid-based monomer include (meth) acrylic acid, (meth) acrylonitrile, (meth) acrylic acid alkyl ester, or (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester. Preferred examples of (meth) acrylic acid alkyl ester include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, iso-propyl (meth) acrylate, (meth) acrylic Examples include n-butyl acid, iso-butyl (meth) acrylate, or 2-ethylhexyl (meth) acrylate. Preferred examples of (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester include 2-hydroxyethyl (meth) acrylic acid, 3-hydroxypropyl (meth) acrylic acid, 2-hydroxypropyl (meth) acrylic acid, or (meth) acrylic The acid 4-hydroxybutyl is mentioned.
スチレン樹脂は、スチレン系モノマーの重合体である。スチレン樹脂は、1種類のスチレン系モノマーの単独重合体であっても良いし、2種類以上のスチレン系モノマーの重合体であっても良い。 The styrene resin is a polymer of a styrene-based monomer. The styrene resin may be a homopolymer of one styrenic monomer, or may be a polymer of two or more styrenic monomers.
スチレン系モノマーの好適な例としては、スチレン、アルキルスチレン(より具体的には、α−メチルスチレン、p−エチルスチレン、又は4−tert−ブチルスチレン)、p−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、ビニルトルエン、α−クロロスチレン、o−クロロスチレン、m−クロロスチレン、又はp−クロロスチレンが挙げられる。 Preferred examples of the styrenic monomer include styrene, alkylstyrene (more specifically, α-methylstyrene, p-ethylstyrene or 4-tert-butylstyrene), p-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, And vinyl toluene, α-chlorostyrene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene or p-chlorostyrene.
スチレン−アクリル酸系樹脂は、1種以上のスチレン系モノマーと1種以上のアクリル酸系モノマーとの共重合体である。スチレン−アクリル酸系樹脂を合成するために使用されるスチレン系モノマーとしては、上記スチレン系モノマーを好適に使用できる。また、スチレン−アクリル酸系樹脂を合成するために使用されるアクリル酸系モノマーとしては、上記アクリル酸系モノマーを好適に使用できる。 The styrene-acrylic acid resin is a copolymer of one or more styrene monomers and one or more acrylic monomers. As a styrene-type monomer used in order to synthesize | combine a styrene- acrylic acid-type resin, the said styrene-type monomer can be used conveniently. Moreover, as said acrylic acid type monomer used in order to synthesize | combine styrene-acrylic acid type resin, the said acrylic acid type monomer can be used suitably.
[本実施形態に係るキャリアの製造]
キャリアは、例えば、以下の方法で製造される。なお、キャリアの製造方法は、要求されるキャリアの構成又は特性に応じて任意に変更されてもよい。効率的にキャリアを製造するためには、多数のキャリア粒子を同時に形成することが好ましい。以下、図4(a)〜(c)を用いて、キャリアの製造方法の一例を示す。図4(a)〜(c)は、本実施形態に係るキャリアの製造方法の一例を工程順に示す図である。
[Manufacturing of the carrier according to the present embodiment]
The carrier is manufactured, for example, by the following method. In addition, the manufacturing method of a carrier may be arbitrarily changed according to the structure or the characteristic of a required carrier. In order to efficiently produce the carrier, it is preferable to simultaneously form a large number of carrier particles. Hereinafter, an example of the manufacturing method of a carrier is shown using FIG.4 (a)-(c). FIG. 4A to FIG. 4C are diagrams showing, in the order of steps, an example of the method of manufacturing the carrier according to the present embodiment.
[キャリアの製造方法の一例:図4(a)〜(c)]
(コート工程)
コート工程では、図4(a)に示すように、キャリアコア21の表面21aを、表層232を含むコート層231で覆う。
[An example of a method of manufacturing a carrier: FIGS. 4A to 4C]
(Coating process)
In the coating step, as shown in FIG. 4A, the
(コート工程:表層用コート液の調製)
具体的には、まず、第2樹脂と第3樹脂粒子271とを含む表層用コート液を調製する。表層用溶剤に対して第2樹脂を溶かすとともに第3樹脂粒子271を分散させることにより、表層用コート液を調製できる。表層用溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン及びテトラヒドロフランからなる群より選択される1種以上を用いることができる。
(Coating process: Preparation of surface coating solution)
Specifically, first, a surface layer coating solution containing the second resin and the
(コート工程:第2樹脂)
第2樹脂は、絶縁性樹脂であることが好ましく、絶縁性を有するのであれば熱可塑性樹脂であっても良いし熱硬化性樹脂であっても良い。第2樹脂として使用可能な熱硬化性樹脂には、硬化剤が熱可塑性樹脂に添加されて硬化されたことにより熱硬化性を有することとなった樹脂も含まれる。以下、第2樹脂の具体例を示す。以下に示す樹脂の2以上を混合して第2樹脂として使用することもできる。
(Coating process: second resin)
The second resin is preferably an insulating resin, and may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin as long as it has an insulating property. The thermosetting resin that can be used as the second resin also includes a resin that has a thermosetting property as a result of the curing agent being added to the thermoplastic resin and being cured. Hereinafter, the specific example of 2nd resin is shown. Two or more of the resins shown below can be mixed and used as the second resin.
第2樹脂として使用可能な熱可塑性樹脂は、例えば、ポリスチレン系樹脂、アクリル酸系樹脂(より具体的にはポリメチルメタクリレート)、スチレン−アクリル酸系樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリフッ化ビニリデン樹脂、フルオロカーボン樹脂、パーフロロカーボン樹脂(溶剤可溶性を示すパーフロロカーボン樹脂を含む)、ビニル系樹脂(より具体的には、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ビニルアセタール樹脂又はポリビニルピロリドン)、石油樹脂、セルロース、セルロース誘導体(より具体的には、酢酸セルロース、硝酸セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、又はヒドロキシプロピルセルロース)、ノボラック樹脂、低分子量ポリエチレン樹脂、飽和アルキルポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート(より具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレート)、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、又はポリエーテルケトン樹脂であることが好ましい。 Examples of thermoplastic resins usable as the second resin include polystyrene resins, acrylic acid resins (more specifically, polymethyl methacrylate), styrene-acrylic acid resins, styrene-butadiene copolymers, and ethylene-acetic acid. Vinyl copolymer, polyvinylidene fluoride resin, fluorocarbon resin, perfluorocarbon resin (including perfluorocarbon resin exhibiting solvent solubility), vinyl resin (more specifically, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyvinyl alcohol resin, Vinyl acetal resin or polyvinyl pyrrolidone), petroleum resin, cellulose, cellulose derivative (more specifically, cellulose acetate, cellulose nitrate, methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose or hydroxypropyl cellulose), novolak resin, low molecular weight Polyethylene resin, saturated alkyl polyester resin, polyethylene terephthalate (more specifically, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyarylate), polyamide resin, polyacetal resin, polycarbonate resin, polyether sulfone resin, polysulfone resin, polyphenylene sulfide resin, or It is preferable that it is a polyether ketone resin.
第2樹脂として使用可能な熱硬化性樹脂は、例えば、フェノール樹脂、変性フェノール樹脂、マレイン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、無水マレイン酸とテレフタル酸と多価アルコールとの重縮合によって得られる不飽和ポリエステル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素−メラミン樹脂、キシレン樹脂、トルエン樹脂、グアナミン樹脂、アセトグアナミン樹脂、グリプタール樹脂、フラン樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、又はポリウレタン樹脂であることが好ましい。第2樹脂として使用可能な熱硬化性樹脂は、より好ましくはシリコーン系樹脂であり、具体的にはメチルシリコーン樹脂である。 The thermosetting resin usable as the second resin is, for example, a phenolic resin, a modified phenolic resin, a maleic resin, an alkyd resin, an epoxy resin, an unsaturated resin obtained by the polycondensation of maleic anhydride and terephthalic acid with a polyhydric alcohol. Polyester resin, urea resin, melamine resin, urea-melamine resin, xylene resin, toluene resin, guanamine resin, acetoguanamine resin, gliptal resin, furan resin, silicone resin, polyimide resin, polyamide imide resin, polyether imide resin, or It is preferable that it is a polyurethane resin. The thermosetting resin which can be used as the second resin is more preferably a silicone resin, specifically a methyl silicone resin.
(コート工程:第3樹脂粒子)
第3樹脂粒子271の直径r3は、上述で製造されたトナーの外添剤に含まれる第1樹脂粒子の直径(例えば図1に示す第1樹脂粒子13の直径r1)の1倍以上3倍以下であり、好ましくは50nm以上600nm以下である。
(Coating process: 3rd resin particle)
Third diameter r 3 of the
第3樹脂粒子271が含有する第3樹脂は、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、又はスチレン−アクリル酸系樹脂であることが好ましい。
The third resin contained in the
アクリル樹脂は、アクリル酸系モノマーの重合体である。アクリル樹脂は、1種類のアクリル酸系モノマーの単独重合体であっても良いし、2種類以上のアクリル酸系モノマーの重合体であっても良い。アクリル樹脂を合成するために使用されるアクリル酸系モノマーとしては、上記(外添:第1樹脂粒子)に記載のアクリル酸系モノマーを好適に使用できる。 An acrylic resin is a polymer of an acrylic acid type monomer. The acrylic resin may be a homopolymer of one type of acrylic acid-based monomer, or may be a polymer of two or more types of acrylic acid-based monomers. As an acrylic acid type monomer used in order to synthesize an acrylic resin, the acrylic acid type monomer as described in the above (external addition: first resin particle) can be suitably used.
スチレン樹脂は、スチレン系モノマーの重合体である。スチレン樹脂は、1種類のスチレン系モノマーの単独重合体であっても良いし、2種類以上のスチレン系モノマーの重合体であっても良い。スチレン樹脂を合成するために使用されるスチレン系モノマーとしては、上記(外添:第1樹脂粒子)に記載のスチレン系モノマーを好適に使用できる。 The styrene resin is a polymer of a styrene-based monomer. The styrene resin may be a homopolymer of one styrenic monomer, or may be a polymer of two or more styrenic monomers. As a styrene-type monomer used in order to synthesize | combine a styrene resin, the styrene-type monomer as described in the above (external addition: 1st resin particle) can be used suitably.
スチレン−アクリル酸系樹脂は、1種以上のスチレン系モノマーと1種以上のアクリル酸系モノマーとの共重合体である。スチレン−アクリル酸系樹脂を合成するために使用されるスチレン系モノマーとしては、上記(外添:第1樹脂粒子)に記載のスチレン系モノマーを好適に使用できる。また、スチレン−アクリル酸系樹脂を合成するために使用されるアクリル酸系モノマーとしては、上記(外添:第1樹脂粒子)に記載のアクリル酸系モノマーを好適に使用できる。 The styrene-acrylic acid resin is a copolymer of one or more styrene monomers and one or more acrylic monomers. As a styrene-type monomer used in order to synthesize | combine styrene-acrylic acid-type resin, the styrene-type monomer as described in said (external addition: 1st resin particle) can be used suitably. Moreover, as an acrylic acid type monomer used in order to synthesize | combine styrene-acrylic acid type resin, the acrylic acid type monomer as described in said (external addition: 1st resin particle) can be used suitably.
(コート工程:表層の形成)
次に、表層用コート液を用いて、キャリアコア21の表面21aに表層232を形成する。表層用コート液にキャリアコア21を浸漬させても良いし、表層用コート液を流動層中のキャリアコア21に噴霧させても良い。このとき、熱処理により形成される表層232の厚さがトナーの外添剤に含まれる第1樹脂粒子の直径よりも大きくなるように、キャリアコア21の表面21aを表層用コート液で被覆させることが好ましい。
(Coating process: formation of surface layer)
Next, the
表層用コート液で覆われた状態のキャリアコア21を流動させながら、所定の温度(例えば、200℃以上300℃以下から選ばれる温度)の熱処理を所定の時間(例えば、30分間以上90分間以下から選ばれる時間)行う。これにより、表層用コート液が硬化(樹脂化)して、キャリアコア21の表面21aを覆う表層232が形成される(図4(a))。
While flowing the
図4(a)〜(c)に示すキャリアの製造方法では、表層232のみを有するコート層231を形成する。そのため、キャリアコア21の表面21aを覆う表層232が形成されたことにより、キャリアコア21の表面21aを覆うコート層231が形成される。形成されたコート層231は、第2樹脂と第3樹脂粒子271とを含む。そして、一部の第3樹脂粒子271は、コート層231の表面231aから露出する。
In the method of manufacturing the carrier shown in FIGS. 4A to 4C, the
(処理工程)
処理工程では、図4(b)に示すように、表面21aがコート層231で覆われたキャリアコア21を溶剤(以下、洗浄用溶剤と記載する)で洗浄する。例えば、表面21aがコート層231で覆われたキャリアコア21を洗浄用溶剤中で攪拌しても良いし、表面21aがコート層231で覆われたキャリアコア21に対し洗浄用溶剤を噴射させても良い。これにより、洗浄用溶剤は、コート層231の表面231aに接触する。ここで、洗浄用溶剤は、第2樹脂を溶解しないが、第3樹脂粒子271を溶解する。そのため、コート層23の表面23aに露出している第3樹脂粒子271が選択的に溶解され、第3樹脂粒子271の溶解により凹部27が形成される。つまり、キャリアコア21の表面21aを覆うように形成されたコート層23の表面23aに、凹部27が複数形成される(図4(c))。その結果、複数のキャリア粒子20を含むキャリアが得られる。
(Processing process)
In the treatment step, as shown in FIG. 4B, the
第3樹脂粒子271の直径r3は、上述で製造されたトナーの外添剤に含まれる第1樹脂粒子の直径(例えば図1に示す第1樹脂粒子13の直径r1)の1倍以上3倍以下である。そのため、第3樹脂粒子271の溶解により形成された凹部27の開孔径Rは、第1樹脂粒子の直径の1倍以上3倍以下となる。また、コート層23の厚さは、第1樹脂粒子の直径よりも大きい。これらのことから、図4(a)〜(c)に示す方法にしたがって製造されたキャリア粒子20を含む2成分現像剤では、連続印刷を行った場合であっても、トナーの帯電量を適正な範囲内に維持できる。
Third diameter r 3 of the
第3樹脂粒子271の直径r3が50nm以上600nm以下である場合、第3樹脂粒子271の溶解により形成された凹部27の開孔径Rは50nm以上600nm以下となる。そのため、上述で製造されたトナーの外添剤に含まれる第1樹脂粒子の直径が50nm以上200nm以下であれば、第3樹脂粒子271の溶解により形成された凹部27の開孔径Rは第1樹脂粒子の直径の1倍以上3倍以下となる。よって、このような組み合わせのトナー及びキャリアを含む2成分現像剤では、連続印刷を行った場合におけるトナーの帯電量を適正な範囲内に維持できる。
When the diameter r 3 of the
洗浄用溶剤は、第2樹脂を溶解しないが、第3樹脂粒子271を溶解する。このような洗浄用溶剤としては次に示す溶剤を用いることができる。第2樹脂がメチルシリコーン樹脂であり、第3樹脂粒子271がアクリル樹脂粒子である場合には、洗浄用溶媒はテトラヒドロフランであることが好ましい。
The cleaning solvent does not dissolve the second resin, but dissolves the
第3樹脂粒子271は、洗浄用溶剤との接触によって溶解されるため、コート層23の内部に存在する第3樹脂粒子271は、溶解され難い。そのため、図4(c)に示すように、形成されたコート層23の内部には第3樹脂粒子271が残存することがある。
Since the
図5(a)〜(d)に示す方法にしたがって、本実施形態に係るキャリアを製造することもできる。図5(a)〜(d)は、本実施形態に係るキャリアの製造方法の別の一例を工程順に示す図である。図5(a)〜(d)に示すキャリアの製造方法は、下地層を形成した後に表層を形成することを除いては、図4(a)〜(c)に示すキャリアの製造方法と同様である。以下では、図4(a)〜(c)に示すキャリアの製造方法との相違点を主に示す。 The carrier according to the present embodiment can also be manufactured according to the method shown in FIGS. 5 (a) to 5 (d). FIG. 5A to FIG. 5D are diagrams showing, in the order of steps, another example of the method of manufacturing a carrier according to the present embodiment. The method of manufacturing the carrier shown in FIGS. 5 (a) to 5 (d) is the same as the method of manufacturing the carrier shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c) except that the surface layer is formed after forming the underlayer. It is. In the following, differences from the carrier manufacturing method shown in FIGS. 4A to 4C will be mainly shown.
[キャリアの製造方法の別の一例:図5(a)〜(d)]
(コート工程)
コート工程では、図5(a)に示すようにキャリアコア21の表面21aを下地層230で覆った後、下地層230の表面230aを表層232で覆う。
[Another Example of a Method of Manufacturing a Carrier: FIGS. 5 (a) to 5 (d)]
(Coating process)
In the coating step, as shown in FIG. 5A, after the
(コート工程:下地層用コート液の調製)
具体的には、まず、第2樹脂を含有する下地層用コート液を調製する。下地層用溶剤に対して第2樹脂を溶かすことにより、下地層用コート液を調製できる。下地層用溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン及びテトラヒドロフランからなる群より選択される1種以上を用いることができる。
(Coating step: preparation of coating solution for underlayer)
Specifically, first, a coating solution for the underlayer containing the second resin is prepared. The base layer coating solution can be prepared by dissolving the second resin in the base layer solvent. As the underlayer solvent, for example, one or more selected from the group consisting of methyl ethyl ketone and tetrahydrofuran can be used.
(コート工程:下地層の形成)
次に、下地層用コート液を用いて、キャリアコア21の表面21aに下地層230を形成する。下地層用コート液にキャリアコア21を浸漬させても良いし、下地層用コート液を流動層中のキャリアコア21に噴霧させても良い。このとき、熱処理により形成される下地層230の厚さが200nm以上500nm以下となるように、キャリアコア21の表面21aを下地層用コート液で被覆させることが好ましい。
(Coating process: formation of underlayer)
Next, the
下地層用コート液で覆われた状態のキャリアコア21を流動させながら、所定の温度(例えば、200℃以上300℃以下から選ばれる温度)の熱処理を所定の時間(例えば、30分間以上90分間以下から選ばれる時間)行う。これにより、下地層用コート液が硬化(樹脂化)して、キャリアコア21の表面21aを覆う下地層230が形成される(図5(a))。
A heat treatment at a predetermined temperature (for example, a temperature selected from 200 ° C. or more and 300 ° C. or less) for a predetermined time (for example, 30 minutes or more and 90 minutes) while flowing the
(コート工程:表層の形成)
続いて、上記(コート工程:表層用コート液の調製)に記載の方法にしたがって表層用コート液を調製する。得られた表層用コート液を用いて下地層230の表面230aに表層232を形成したことを除いては上記(コート工程:表層の形成)に記載の方法にしたがって表層232を形成する。
(Coating process: formation of surface layer)
Subsequently, the surface layer coating solution is prepared according to the method described above (coating step: preparation of surface layer coating solution). The
図5(a)〜(d)に示すキャリアの製造方法では、キャリアコア21の表面21aに下地層230を形成した後に表層232を形成する。そのため、図5(b)に示すように、第3樹脂粒子271を含む表層232は、コート層231においてキャリアコア21の径方向の最も外側に位置する。
In the method of manufacturing the carrier shown in FIGS. 5A to 5D, the
続いて行われる処理工程(図5(c)に示す工程)では、洗浄用溶媒はコート層231の表面231aに接触する。そのため、コート層231の表面231aに露出している第3樹脂粒子271が選択的に溶解され、第3樹脂粒子271の溶解により凹部27が形成される。つまり、キャリアコア21の表面21aを覆うように形成されたコート層231の表面231aに、凹部27が複数形成される(図5(d))。その結果、複数のキャリア粒子20を含むキャリアが得られる。
In the subsequent processing step (step shown in FIG. 5C), the cleaning solvent contacts the
図5(a)〜(d)に示す方法にしたがって本実施形態に係るキャリアを製造すると、キャリアコア21の表面21aと表層232との間には第3樹脂粒子271を含まない層(つまり下地層230)が形成される(図5(b))。これにより、第3樹脂粒子271の溶解により形成される凹部27の深さDは、コート層23の厚さTよりも確実に小さくなる。よって、製造されたキャリア粒子20では、キャリアコア21の表面21aが露出することをより一層防止できる。
When the carrier according to the present embodiment is manufactured according to the method shown in FIGS. 5A to 5D, a layer not containing the
図5(a)〜(d)に示すキャリアの製造方法では、キャリアコア21の表面21aに下地層用コート液及び表層用コート液を順に付着させた後、加熱により下地層用コート液と表層用コート液とを同時に硬化させても良い。以上、図4(a)〜(c)及び図5(a)〜(d)を用いて、本実施形態に係るキャリアの製造方法を説明した。
In the method of manufacturing the carrier shown in FIGS. 5 (a) to 5 (d), the undercoat layer coating solution and the surface layer coating solution are sequentially applied to the
[トナーとキャリアとの混合]
トナー粒子とキャリア粒子とを混合して攪拌する。このとき、トナー粒子は、100質量部のキャリア粒子に対して、好ましくは1質量部以上20質量部以下添加され、より好ましくは3質量部以上15質量部以下添加される。また、混合機(例えば、ボールミル、ナウターミキサー又はロッキングミキサー等)を用いて、トナー粒子とキャリア粒子との混合及び攪拌を行うことができる。このようにして、本実施形態に係る2成分現像剤が得られる。
[Mixing of toner and carrier]
The toner particles and carrier particles are mixed and stirred. At this time, the toner particles are preferably added in an amount of 1 to 20 parts by mass, and more preferably 3 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of carrier particles. Also, mixing and stirring of the toner particles and the carrier particles can be performed using a mixer (for example, a ball mill, a Nauta mixer, a rocking mixer, etc.). Thus, the two-component developer according to the present embodiment is obtained.
[キャリア粒子及びトナー粒子の各々の構成の一例]
[トナー粒子]
上述したように、トナーに含まれるトナー粒子は、トナー母粒子と、トナー母粒子の表面に外添された外添剤とを含む。なお、トナーは、トナー母粒子のみからなるトナー粒子を含んでいても良い。以下、外添剤を説明した後に、トナー母粒子を説明する。
[Example of Configuration of Carrier Particles and Toner Particles]
[Toner particle]
As described above, the toner particles contained in the toner include toner base particles and an external additive externally added to the surface of the toner base particles. The toner may contain toner particles consisting only of toner base particles. Hereinafter, after describing the external additive, toner base particles will be described.
(外添剤)
外添剤は、上述の第1樹脂粒子を含む。トナー粒子における第1樹脂粒子の含有量は、100質量部のトナー母粒子に対し、0.5質量部以上10質量部以下であることが好ましい。これにより、トナー粒子の流動性及びトナー粒子の耐熱保存性が向上する。また、画像形成時には、現像ローラー、感光体及び転写ベルトに対するトナー粒子の付着力を低減できる。ここで、トナー粒子における第1樹脂粒子の含有量とは、複数種の第1樹脂粒子を使用する場合には、それらの合計量を意味する。
(External additive)
The external additive contains the above-mentioned first resin particles. The content of the first resin particles in the toner particles is preferably 0.5 parts by mass to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner base particles. This improves the flowability of the toner particles and the heat resistant storage stability of the toner particles. Further, at the time of image formation, the adhesion of toner particles to the developing roller, the photosensitive member and the transfer belt can be reduced. Here, the content of the first resin particles in the toner particles means the total amount thereof when using a plurality of types of first resin particles.
外添剤は、無機粒子をさらに含んでいても良い。無機粒子は、例えば、シリカ粒子、又は金属酸化物粒子であることが好ましい。金属酸化物粒子としては、例えば、アルミナ粒子、酸化チタン粒子、酸化マグネシウム粒子、酸化亜鉛粒子、チタン酸ストロンチウム粒子、又はチタン酸バリウム粒子を使用できる。 The external additive may further contain inorganic particles. The inorganic particles are preferably, for example, silica particles or metal oxide particles. As the metal oxide particles, for example, alumina particles, titanium oxide particles, magnesium oxide particles, zinc oxide particles, strontium titanate particles, or barium titanate particles can be used.
(トナー母粒子)
トナー粒子は、シェル層を備えないトナー粒子(以下、非カプセルトナー粒子と記載する)であってもよいし、シェル層を備えるトナー粒子(以下、カプセルトナー粒子と記載する)であってもよい。未外添の非カプセルトナー粒子(トナーコア)の表面にシェル層を形成することで、カプセルトナー粒子を製造できる。シェル層は、実質的に熱硬化性樹脂のみからなってもよいし、実質的に熱可塑性樹脂のみからなってもよいし、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との両方を含有してもよい。
(Toner mother particles)
The toner particles may be toner particles having no shell layer (hereinafter referred to as non-capsulated toner particles) or may be toner particles provided with a shell layer (hereinafter referred to as capsule toner particles) . By forming a shell layer on the surface of non-externally added non-capsulated toner particles (toner core), capsule toner particles can be produced. The shell layer may consist essentially of the thermosetting resin, may consist essentially of the thermoplastic resin, or may contain both the thermoplastic resin and the thermosetting resin. .
非カプセルトナー粒子は、例えば粉砕法又は凝集法により作製できる。これらの方法は、非カプセルトナー粒子の結着樹脂中に内添剤を良好に分散させ易い。 Non-encapsulated toner particles can be made, for example, by grinding or agglomeration methods. These methods facilitate the good dispersion of the internal additive in the binder resin of non-capsulated toner particles.
粉砕法の一例では、まず、結着樹脂、着色剤、電荷制御剤、及び離型剤を混合する。続けて、得られた混合物を、溶融混練装置(例えば、1軸又は2軸の押出機)を用いて溶融混練する。続けて、得られた溶融混練物を粉砕及び分級する。これにより、トナー母粒子が得られる。粉砕法を用いた場合には、凝集法を用いた場合よりも容易にトナー母粒子を作製できることが多い。 In one example of the grinding method, first, a binder resin, a colorant, a charge control agent, and a release agent are mixed. Subsequently, the obtained mixture is melt-kneaded using a melt-kneading apparatus (for example, a single-screw or twin-screw extruder). Subsequently, the obtained melt-kneaded product is crushed and classified. Thereby, toner mother particles are obtained. When the pulverizing method is used, toner base particles can often be produced more easily than when the aggregating method is used.
凝集法の一例では、まず、結着樹脂、離型剤、及び着色剤の各々の微粒子を含む水性媒体中で、これらの微粒子を所望の粒子径になるまで凝集させる。これにより、結着樹脂、離型剤、及び着色剤を含む凝集粒子が形成される。続けて、得られた凝集粒子を加熱して、凝集粒子に含まれる成分を合一化させる。これにより、所望の粒子径を有するトナー母粒子が得られる。 In one example of the aggregation method, first, in the aqueous medium containing the fine particles of each of the binder resin, the releasing agent, and the colorant, the fine particles are coagulated to a desired particle size. Thereby, aggregated particles including the binder resin, the release agent, and the colorant are formed. Subsequently, the obtained aggregated particles are heated to unite the components contained in the aggregated particles. Thereby, toner base particles having a desired particle diameter can be obtained.
カプセルトナー粒子を製造する場合、シェル層の形成方法は任意である。例えば、in−situ重合法、液中硬化被膜法、及びコアセルベーション法のいずれの方法を用いて、シェル層を形成してもよい。 When producing encapsulated toner particles, the method of forming the shell layer is optional. For example, the shell layer may be formed by any method of in-situ polymerization, in-liquid curing coating method, and coacervation method.
(非カプセルトナー粒子)
トナー母粒子は、結着樹脂を含有する。また、トナー母粒子は、内添剤(例えば、着色剤、離型剤、電荷制御剤、及び磁性粉)を含有してもよい。
(Non-capsulated toner particles)
The toner base particles contain a binder resin. Further, the toner base particles may contain internal additives (for example, a colorant, a release agent, a charge control agent, and a magnetic powder).
(結着樹脂)
トナー母粒子では、一般的に、成分の大部分(例えば、85質量%以上)を結着樹脂が占める。このため、結着樹脂の性質がトナー母粒子の全体の性質に大きな影響を与えると考えられる。トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図るためには、トナー母粒子が、結着樹脂として、熱可塑性樹脂を含有することが好ましく、スチレン−アクリル酸系樹脂及びポリエステル樹脂の少なくとも一方を含有することが特に好ましい。
(Binder resin)
In the toner base particles, generally, the binder resin occupies most (for example, 85% by mass or more) of the components. For this reason, it is considered that the properties of the binder resin greatly affect the overall properties of the toner base particles. In order to achieve both heat resistant storage stability and low temperature fixability of the toner, the toner base particles preferably contain a thermoplastic resin as a binder resin, and at least one of a styrene-acrylic acid resin and a polyester resin is used. It is particularly preferable to contain.
スチレン−アクリル酸系樹脂は、1種以上のスチレン系モノマーと1種以上のアクリル酸系モノマーとの共重合体である。スチレン−アクリル酸系樹脂を合成するために使用されるスチレン系モノマーとしては、上記(外添:第1樹脂粒子)に記載のスチレン系モノマーを好適に使用できる。スチレン−アクリル酸系樹脂を合成するために使用されるアクリル酸系モノマーとしては、上記(外添:第1樹脂粒子)に記載のアクリル酸系モノマーを好適に使用できる。 The styrene-acrylic acid resin is a copolymer of one or more styrene monomers and one or more acrylic monomers. As a styrene-type monomer used in order to synthesize | combine styrene-acrylic acid-type resin, the styrene-type monomer as described in said (external addition: 1st resin particle) can be used suitably. As an acrylic acid type monomer used in order to synthesize a styrene-acrylic acid type resin, the acrylic acid type monomer described in the above (external addition: first resin particle) can be suitably used.
ポリエステル樹脂は、1種以上の多価アルコールと1種以上の多価カルボン酸とを縮重合させることで得られる。ポリエステル樹脂を合成するためのアルコールとしては、例えば以下に示すような、2価アルコール(より具体的には、ジオール類又はビスフェノール類)又は3価以上のアルコールを好適に使用できる。ポリエステル樹脂を合成するためのカルボン酸としては、例えば以下に示すような、2価カルボン酸又は3価以上のカルボン酸を好適に使用できる。 The polyester resin is obtained by condensation polymerization of one or more polyhydric alcohols and one or more polyhydric carboxylic acids. As an alcohol for synthesizing a polyester resin, for example, a dihydric alcohol (more specifically, a diol or bisphenol) or a trihydric or higher alcohol as shown below can be suitably used. As a carboxylic acid for synthesizing a polyester resin, for example, a divalent carboxylic acid or a trivalent or higher carboxylic acid as shown below can be suitably used.
ジオール類の好適な例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、2−ブテン−1,4−ジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、又はポリテトラメチレングリコールが挙げられる。 Preferred examples of the diols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 2-butene-1,4 Diol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol or polytetramethylene glycol.
ビスフェノール類の好適な例としては、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、又はビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物が挙げられる。 Preferable examples of bisphenols include bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, bisphenol A ethylene oxide adduct, or bisphenol A propylene oxide adduct.
3価以上のアルコールの好適な例としては、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、又は1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼンが挙げられる。 Preferred examples of trihydric or higher alcohols include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, and 1,2,4-butane. Triol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, diglycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane or 1,3,5- Trihydroxymethylbenzene is mentioned.
2価カルボン酸の好適な例としては、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、マロン酸、コハク酸、アルキルコハク酸(より具体的には、n−ブチルコハク酸、イソブチルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、又はイソドデシルコハク酸)、又はアルケニルコハク酸(より具体的には、n−ブテニルコハク酸、イソブテニルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、又はイソドデセニルコハク酸)が挙げられる。 Preferred examples of the divalent carboxylic acid include maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, malonic acid , Succinic acid, alkylsuccinic acid (more specifically, n-butylsuccinic acid, isobutylsuccinic acid, n-octylsuccinic acid, n-dodecylsuccinic acid, or isododecylsuccinic acid), or alkenylsuccinic acid (more specifically) And n-butenylsuccinic acid, isobutenylsuccinic acid, n-octenylsuccinic acid, n-dodecenylsuccinic acid, or isododecenylsuccinic acid).
3価以上のカルボン酸の好適な例としては、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、又はエンポール三量体酸が挙げられる。 Preferred examples of trivalent or higher carboxylic acids include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, tetra (methylene carboxyl) Methane, 1,2,7,8-octane tetracarboxylic acid, pyromellitic acid, or Empol trimer acid can be mentioned.
(着色剤)
トナー母粒子は、着色剤を含有してもよい。着色剤としては、トナーの色に合わせて公知の顔料又は染料を用いることができる。トナーを用いて高画質の画像を形成するためには、着色剤の量が、100質量部の結着樹脂に対して、1質量部以上20質量部以下であることが好ましい。
(Colorant)
The toner mother particles may contain a colorant. As the colorant, known pigments or dyes may be used in accordance with the color of the toner. In order to form a high quality image using toner, the amount of the colorant is preferably 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
トナー母粒子は、黒色着色剤を含有していてもよい。黒色着色剤の例としては、カーボンブラックが挙げられる。また、黒色着色剤は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、及びシアン着色剤を用いて黒色に調色された着色剤であってもよい。 The toner base particles may contain a black colorant. Examples of black colorants include carbon black. The black colorant may be a colorant toned to black using a yellow colorant, a magenta colorant, and a cyan colorant.
トナー母粒子は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、又はシアン着色剤のようなカラー着色剤を含有していてもよい。 The toner matrix particles may contain color colorants such as yellow colorants, magenta colorants, or cyan colorants.
イエロー着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、及びアリールアミド化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。イエロー着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー(3、12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、191、又は194)、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、又はC.I.バットイエローを好適に使用できる。 As the yellow colorant, for example, one or more compounds selected from the group consisting of condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and arylamide compounds can be used. Examples of yellow colorants include C.I. I. Pigment yellow (3, 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 94, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 151, 154, 155 168, 174, 175, 176, 180, 181, 191 or 194), Naphthol Yellow S, Hansa Yellow G or C.I. I. Bat yellow can be suitably used.
マゼンタ着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、及びペリレン化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。マゼンタ着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントレッド(2、3、5、6、7、19、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221、又は254)を好適に使用できる。 The magenta colorant is selected, for example, from the group consisting of condensation azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds. One or more compounds can be used. Examples of magenta colorants include C.I. I. Pigment red (2, 3, 5, 6, 7, 19, 19, 23, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 122, 144, 146, 150, 166, 169, 177 184, 185, 202, 206, 220, 221 or 254) can be suitably used.
シアン着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン化合物、アントラキノン化合物、及び塩基染料レーキ化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。シアン着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントブルー(1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、又は66)、フタロシアニンブルー、C.I.バットブルー、又はC.I.アシッドブルーを好適に使用できる。 As the cyan colorant, for example, one or more compounds selected from the group consisting of a copper phthalocyanine compound, an anthraquinone compound, and a basic dye lake compound can be used. Examples of cyan colorants include C.I. I. Pigment blue (1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62 or 66), phthalocyanine blue, C.I. I. Bat blue or C.I. I. Acid blue can be suitably used.
(離型剤)
トナー母粒子は、離型剤を含有していてもよい。離型剤は、例えば、トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させる目的で使用される。トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させるためには、離型剤の量は、100質量部の結着樹脂に対して、1質量部以上30質量部以下であることが好ましい。
(Release agent)
The toner mother particles may contain a release agent. The release agent is used, for example, for the purpose of improving the fixing property or the offset resistance of the toner. In order to improve the fixing property or the offset resistance of the toner, the amount of the releasing agent is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
離型剤としては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、又はフィッシャートロプシュワックスのような脂肪族炭化水素ワックス;酸化ポリエチレンワックス又はそのブロック共重合体のような脂肪族炭化水素ワックスの酸化物;キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、又はライスワックスのような植物性ワックス;みつろう、ラノリン、又は鯨ろうのような動物性ワックス;オゾケライト、セレシン、又はペトロラタムのような鉱物ワックス;モンタン酸エステルワックス又はカスターワックスのような脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワックスのような、脂肪酸エステルの一部又は全部が脱酸化したワックスを好適に使用できる。1種類の離型剤を単独で使用してもよいし、複数種の離型剤を併用してもよい。 As a mold release agent, for example, low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyolefin copolymer, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax, or aliphatic hydrocarbon wax such as Fischer-Tropsch wax; oxidized polyethylene wax or block thereof Oxides of aliphatic hydrocarbon waxes such as copolymers; vegetable waxes such as candelilla wax, carnauba wax, wax wax, jojoba wax, or rice wax; animal nature such as bees wax, lanolin or wax wax Waxes; mineral waxes such as ozokerite, ceresin, or petrolatum; waxes based on fatty acid esters such as montanic acid ester wax or castor wax; fatty acids such as deacidified carnauba wax The wax portion of the ester or the whole was deoxygenated can be suitably used. One type of release agent may be used alone, or two or more types of release agents may be used in combination.
(電荷制御剤)
トナー母粒子は、電荷制御剤を含有していてもよい。電荷制御剤は、例えば、トナーの帯電安定性又は帯電立ち上がり特性を向上させる目的で使用される。トナーの帯電立ち上がり特性は、短時間で所定の帯電レベルにトナーを帯電可能か否かの指標になる。
(Charge control agent)
The toner base particles may contain a charge control agent. The charge control agent is used, for example, for the purpose of improving the charge stability or charge rise characteristics of the toner. The charge rising characteristic of the toner is an indicator of whether or not the toner can be charged to a predetermined charge level in a short time.
トナー母粒子に正帯電性の電荷制御剤(より具体的には、ピリジン、ニグロシン、又は4級アンモニウム塩)を含有させることで、トナー母粒子のカチオン性を強めることができる。ただし、トナーにおいて十分な帯電性が確保される場合には、トナー母粒子に電荷制御剤を含有させる必要はない。 By incorporating a positively chargeable charge control agent (more specifically, pyridine, nigrosine, or quaternary ammonium salt) in the toner matrix particles, the cationicity of the toner matrix particles can be enhanced. However, when sufficient chargeability is ensured in the toner, the toner base particles do not need to contain a charge control agent.
(磁性粉)
トナー母粒子は、磁性粉を含有していてもよい。磁性粉の材料としては、例えば、強磁性金属(より具体的には、鉄、コバルト、ニッケル、又はこれら金属の1種以上を含む合金)、強磁性金属酸化物(より具体的には、フェライト、マグネタイト、又は二酸化クロム)、又は強磁性化処理が施された材料(より具体的には、熱処理により強磁性が付与された炭素材料)を好適に使用できる。磁性粉からの金属イオン(例えば、鉄イオン)の溶出を抑制するためには、表面処理された磁性粒子を磁性粉として使用することが好ましい。1種類の磁性粉を単独で使用してもよいし、複数種の磁性粉を併用してもよい。
(Magnetic powder)
The toner base particles may contain magnetic powder. As a material of the magnetic powder, for example, ferromagnetic metal (more specifically, iron, cobalt, nickel, or an alloy containing one or more of these metals), ferromagnetic metal oxide (more specifically, ferrite) And magnetite or chromium dioxide) or a material subjected to a ferromagnetic treatment (more specifically, a carbon material to which ferromagnetism is imparted by heat treatment) can be suitably used. In order to suppress the elution of metal ions (for example, iron ions) from the magnetic powder, it is preferable to use surface-treated magnetic particles as the magnetic powder. One type of magnetic powder may be used alone, or two or more types of magnetic powder may be used in combination.
[キャリア粒子]
上述したように、キャリアに含まれるキャリア粒子は、キャリアコアと、キャリアコアの表面を覆うコート層とを含む。キャリア粒子は、摩擦によりトナー粒子を帯電させる。
Carrier particle
As described above, the carrier particles contained in the carrier include the carrier core and the coat layer covering the surface of the carrier core. The carrier particles charge the toner particles by friction.
(キャリアコア)
キャリアコアは、磁性材料を含有することが好ましい。キャリアコアが磁性材料の粒子であってもよいし、キャリアコアの結着樹脂中に磁性材料の粒子を分散させてもよい。キャリアコアに含有される磁性材料の例としては、強磁性金属(より具体的には、鉄、コバルト、ニッケル、又はこれら金属の1種以上を含む金属)、強磁性金属酸化物(より具体的には、フェライト又はマグネタイト)が挙げられる。鉄、コバルト、及びニッケルのうちの1種以上を含む金属としては、例えば、鉄、コバルト、及びニッケルのうちの1種以上と、銅、亜鉛、アンチモン、アルミニウム、鉛、スズ、ビスマス、ベリリウム、マンガン、マグネシウム、セレン、タングステン、ジルコニウム、及びバナジウムのうちの1種以上との合金又は混合物が挙げられる。キャリアコアに含有される磁性材料の別の例としては、上記強磁性金属酸化物と、酸化鉄、酸化チタン又は酸化マグネシウムの金属酸化物、窒化クロム又は窒化バナジウムの窒化物、炭化ケイ素又は炭化タングステンの炭化物のうちの1種以上との混合物が挙げられる。
(Carrier core)
The carrier core preferably contains a magnetic material. The carrier core may be particles of a magnetic material, or particles of the magnetic material may be dispersed in a binder resin of the carrier core. Examples of the magnetic material contained in the carrier core include ferromagnetic metals (more specifically, iron, cobalt, nickel, or metals containing one or more of these metals), ferromagnetic metal oxides (more specifically) And ferrite or magnetite). The metal containing one or more of iron, cobalt and nickel includes, for example, one or more of iron, cobalt and nickel, copper, zinc, antimony, aluminum, lead, tin, bismuth, beryllium, Alloys or mixtures with one or more of manganese, magnesium, selenium, tungsten, zirconium and vanadium. As another example of the magnetic material contained in the carrier core, the above-mentioned ferromagnetic metal oxide, iron oxide, metal oxide of titanium oxide or magnesium oxide, nitride of chromium nitride or vanadium nitride, silicon carbide or tungsten carbide And mixtures with one or more of the following carbides.
キャリアコアに含有される磁性材料はフェライト又はマグネタイトであることが好ましい。フェライトの好適な例としては、マグネタイト(スピネルフェライト)、バリウムフェライト、Mnフェライト、Mn−Znフェライト、Ni−Znフェライト、Mn−Mgフェライト、Ca−Mgフェライト、Liフェライト、Cu−Znフェライト、又はMn−Mg−Srフェライトが挙げられる。 The magnetic material contained in the carrier core is preferably ferrite or magnetite. Preferred examples of the ferrite include magnetite (spinel ferrite), barium ferrite, Mn ferrite, Mn-Zn ferrite, Ni-Zn ferrite, Mn-Mg ferrite, Ca-Mg ferrite, Li ferrite, Cu-Zn ferrite, or Mn -Mg-Sr ferrite is mentioned.
個々のキャリアコアの材料として、1種類の磁性材料を単独で使用してもよいし、2種以上の磁性材料を併用してもよい。キャリアコアとしては、市販品を使用してもよい。また、磁性材料を粉砕及び焼成してキャリアコアを自作してもよい。キャリアコアの作製において、磁性材料の添加量(特に、強磁性材料の割合)を変えることで、キャリアの飽和磁化を調整できる。また、キャリアコアの作製において、焼成温度を変えることで、キャリアの円形度を調整できる。 As a material of each carrier core, one type of magnetic material may be used alone, or two or more types of magnetic materials may be used in combination. A commercial item may be used as a carrier core. Also, the magnetic material may be crushed and fired to make a carrier core by itself. In the preparation of the carrier core, the saturation magnetization of the carrier can be adjusted by changing the amount of the magnetic material added (in particular, the proportion of the ferromagnetic material). In the preparation of the carrier core, the degree of circularity of the carrier can be adjusted by changing the baking temperature.
より好ましくは、本実施形態に係るキャリアにおいて、キャリアコアはフェライト粒子である。フェライト粒子は、画像形成のために十分な磁性を有する傾向がある。また、一般的な製法により作製されたフェライト粒子は、真球にはならず、表面に適度な凹凸を有する傾向がある。詳しくは、フェライト粒子の表面の算術平均粗さ(詳しくは、JIS(日本工業規格)B0601−2013で規定される算術平均粗さRa)は0.3μm以上2.0μm以下である傾向がある。 More preferably, in the carrier according to the present embodiment, the carrier core is a ferrite particle. Ferrite particles tend to have sufficient magnetism for imaging. In addition, ferrite particles produced by a general production method do not become true spheres and tend to have appropriate unevenness on the surface. Specifically, the arithmetic mean roughness of the surface of the ferrite particles (specifically, the arithmetic mean roughness Ra defined by JIS (Japanese Industrial Standards) B0601-2013) tends to be 0.3 μm or more and 2.0 μm or less.
キャリアコアの体積中位径(D50)は30μm以上100μm以下であることが好ましい。これにより、より良好な現像性を得ることができる。キャリアコアの体積中位径(D50)は、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製「LA−700」)を用いて測定した値である。 The volume median diameter (D 50 ) of the carrier core is preferably 30 μm or more and 100 μm or less. Thereby, better developability can be obtained. The volume median diameter (D 50 ) of the carrier core is a value measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus (“LA-700” manufactured by Horiba, Ltd.).
(コート層)
コート層は、上述の第2樹脂を含有する。第2樹脂は、コート層において、100質量部のキャリアコアに対して0.3質量部以上5質量部以下含まれていることが好ましい。第2樹脂がコート層において100質量部のキャリアコアに対し0.3質量部以上含まれていれば、キャリア現像の発生を防止できる。また、第2樹脂がコート層において100質量部のキャリアコアに対し5質量部以下含まれていれば、チャージアップの発生を防止できるため、良好な現像性が得られる。ここで、キャリア現像とは、トナーと一緒にキャリアもトナー担持体に移動する現象を意味する。また、チャージアップとは、トナーが過剰に正に帯電する現象を意味する。
(Coat layer)
The coat layer contains the second resin described above. The second resin is preferably contained in an amount of 0.3 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carrier core in the coating layer. If the second resin is contained in an amount of 0.3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the carrier core in the coat layer, occurrence of carrier development can be prevented. In addition, if the second resin is contained in an amount of 5 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the carrier core in the coat layer, occurrence of charge up can be prevented, so that good developability can be obtained. Here, carrier development means a phenomenon in which the carrier also moves to the toner carrier together with the toner. Further, charge up means a phenomenon in which toner is positively charged excessively.
コート層は、第2樹脂の極性とは逆極性を有する添加剤をさらに含むことが好ましい。例えば正帯電性トナー用キャリアにおいて第2樹脂としてシリコーン系樹脂を使用する場合には、コート層は添加剤としてアミノシラン系のカップリング剤を含むことが好ましい。 The coat layer preferably further contains an additive having a polarity opposite to that of the second resin. For example, when a silicone resin is used as the second resin in a carrier for positively chargeable toner, the coating layer preferably contains an aminosilane coupling agent as an additive.
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下に示す実施例に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail using examples, but the present invention is not limited to the examples shown below.
以下に示す方法にしたがって、表1に示す2成分現像剤D−1〜D−11を製造した。 Two-component developers D-1 to D-11 shown in Table 1 were produced according to the method shown below.
表1において、「現像剤」は2成分現像剤を意味する。「直径r1」は、外添剤に含まれるアクリル樹脂粒子の直径を意味する。「含有量」は100質量部のキャリアコアに対するアクリル樹脂粒子(表1には樹脂粒子と記載)の含有量を意味し、その単位は質量部である。「処理」は、コート層がキャリアコアの表面に形成されたキャリア粒子をテトラヒドロフランで洗浄することを意味する。 In Table 1, "Developer" means a two-component developer. The “diameter r 1 ” means the diameter of the acrylic resin particles contained in the external additive. "Content" means the content of acrylic resin particles (described as resin particles in Table 1) relative to 100 parts by mass of a carrier core, and the unit is part by mass. "Treatment" means that carrier particles in which a coating layer is formed on the surface of a carrier core are washed with tetrahydrofuran.
以下、本実施例で使用したアクリル樹脂粒子の製造方法、2成分現像剤D−1〜D−11の製造方法、評価方法、及び評価結果について、順に説明する。なお、誤差が生じる評価においては、誤差が十分小さくなる相当数の測定値を得て、得られた測定値の算術平均を評価値とした。 Hereinafter, the method for producing acrylic resin particles used in this example, the method for producing two-component developers D-1 to D-11, the evaluation method, and the evaluation results will be described in order. In addition, in the evaluation which an error produces, the measurement value of a considerable number which an error becomes small enough was obtained, and the arithmetic mean of the obtained measurement value was made into the evaluation value.
[アクリル樹脂粒子の製造]
100質量部のメチルメタクリレート(ナカライテスク株式会社製「メタクリル酸メチル(モノマー)」、商品コード:22725−95)と300質量部の蒸留水とを含む液に、過硫酸カリウム(ナカライテスク株式会社製、商品コード:28717−25、重合開始剤)と、チオ硫酸ナトリウム(ナカライテスク株式会社製、商品コード:32008−85、レドックス系重合開始剤)と、硫酸銅(ナカライテスク株式会社製「硫酸銅(II)五水和物」、商品コード:09604−85、促進剤)とを添加した。このとき、液中における過硫酸カリウムの濃度が3.0×10-5mоl/Lとなるように、過硫酸カリウムを添加した。また、液中におけるチオ硫酸ナトリウムの濃度がX(表2に記載)mоl/Lとなるように、チオ硫酸ナトリウムを添加した。また、液中における硫酸銅の濃度が2.5×10―5mol/Lになるように、硫酸銅を添加した。液の温度を70℃にまで上昇させ、窒素気流下且つ70℃で2時間反応させた。冷却後、限外濾過及び乾燥した。このようにして、直径がY(表2に記載)nmであるアクリル樹脂粒子を得た。得られたアクリル樹脂粒子は、ポリメチルメタクリレート(PMMA)からなる粒子であった。
[Production of acrylic resin particles]
Potassium persulfate (Nacalai Tesque, Inc.) in a solution containing 100 parts by mass of methyl methacrylate (Nacalai Tesque, Inc. “Methyl methacrylate (monomer)”, product code: 22725-95) and 300 parts by mass of distilled water , Product code: 28717-25, polymerization initiator), sodium thiosulfate (manufactured by Nacalai Tesque, Inc., Product code: 32008-85, redox type polymerization initiator), copper sulfate (manufactured by Nacalai Tesque, Inc. "copper sulfate (II) Pentahydrate ", product code: 09604-85, accelerator) was added. At this time, potassium persulfate was added such that the concentration of potassium persulfate in the solution became 3.0 × 10 −5 mol / L. Further, sodium thiosulfate was added such that the concentration of sodium thiosulfate in the solution was X (described in Table 2) mol / L. Moreover, as the concentration of copper sulfate is 2.5 × 10- 5 mol / L in the solution, was added copper sulfate. The temperature of the solution was raised to 70 ° C., and reaction was performed at 70 ° C. for 2 hours under a nitrogen stream. After cooling, it was filtered and dried. Thus, acrylic resin particles having a diameter of Y (as described in Table 2) nm were obtained. The obtained acrylic resin particles were particles made of polymethyl methacrylate (PMMA).
なお、得られたアクリル樹脂粒子の直径は、次に示す方法にしたがって、測定された。走査型電子顕微鏡(SEM)を用いてアクリル樹脂粒子の断面を観察した。得られた画像から、50個のアクリル樹脂粒子を無作為に抽出した。抽出された50個のアクリル樹脂粒子の各々の長軸方向における長さを求め、求められた長さの平均値をアクリル樹脂粒子の直径(表2に示すY)とした。 In addition, the diameter of the obtained acrylic resin particle was measured according to the method shown next. The cross section of the acrylic resin particle was observed using a scanning electron microscope (SEM). Fifty acrylic resin particles were randomly extracted from the obtained image. The length in the long axis direction of each of the 50 extracted acrylic resin particles was determined, and the average value of the determined lengths was used as the diameter of the acrylic resin particles (Y shown in Table 2).
表2において、Xは、100質量部のメチルメタクリレートと300質量部の蒸留水とを含む液中におけるチオ硫酸ナトリウムの濃度を意味する。Yは、得られたアクリル樹脂粒子の直径を意味する。 In Table 2, X means the concentration of sodium thiosulfate in a liquid containing 100 parts by mass of methyl methacrylate and 300 parts by mass of distilled water. Y means the diameter of the obtained acrylic resin particle.
[2成分現像剤の製造]
[2成分現像剤D−1の製造]
以下に示す方法にしたがって、トナーT−1とキャリアC−1とを含む2成分現像剤D−1を製造した。
[Production of two-component developer]
[Production of Two-Component Developer D-1]
A two-component developer D-1 containing toner T-1 and carrier C-1 was produced according to the method described below.
[トナーT−1の準備]
(トナー母粒子の作製)
FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10B」)を用いて、100質量部のポリエステル樹脂(三井化学株式会社製「XPE258」、酸価:5.6mgKOH/g、融点:100℃)と、5質量部のカルナバワックス(株式会社加藤洋行製「特製カルナウバワックス 1号」)と、4質量部の着色剤(銅フタロシアニンブルー顔料(C.I.Pigment Blue 15:3 キャボット社製「REGAL(登録商標)330R」))と、1質量部の4級アンモニウム塩(オリヱント化学工業株式会社製「BONTRON(登録商標)P−51」)とを混合した。
[Preparation of Toner T-1]
(Preparation of toner base particles)
100 parts by mass of a polyester resin (“XPE 258” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., acid value: 5.6 mg KOH / g, melting point: 100 ° C.) using an FM mixer (“FM-10 B” manufactured by Japan Coke Industry Co., Ltd.) , 5 parts by mass of carnauba wax ("Kohoku Kato Wax Co., Ltd. special-purpose carnauba wax No. 1"), and 4 parts by mass of a colorant (copper phthalocyanine blue pigment (CIpigment Blue 15: 3) manufactured by Cabot "REGAL (registered trademark)" 330 R ′ ′) and 1 part by mass of quaternary ammonium salt (“BONTRON (registered trademark) P-51” manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.) were mixed.
得られた混合物を、2軸押出機(株式会社池貝製「PCM−30」)を用いて溶融混練した。得られた混練物を冷却した後、粉砕機(フロイント・ターボ株式会社製「ターボミル」)を用いて粉砕した。得られた粉砕物を、分級機(日鉄鉱業株式会社製「エルボージェットEJ−LABO型」)を用いて分級した。その結果、体積中位径(D50)6.8μmのトナー母粒子が得られた。 The obtained mixture was melt-kneaded using a twin-screw extruder ("PCM-30" manufactured by Ikegai Co., Ltd.). After cooling the obtained kneaded material, it was pulverized using a pulverizer ("turbo mill" manufactured by Freund Turbo Co., Ltd.). The obtained pulverized material was classified using a classifier ("Elbow jet EJ-LABO type" manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.). As a result, toner base particles having a volume median diameter (D 50 ) of 6.8 μm were obtained.
(外添)
得られたトナー母粒子に外添を行った。詳しくは、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10B」)を用いて、100質量部のトナー母粒子と、1質量部の疎水性シリカ粒子(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)RA−200H」、内容:トリメチルシリル基とアミノ基とで表面修飾した乾式シリカ粒子、個数平均1次粒子径:約12nm)と、1質量部のアクリル樹脂粒子(直径r1:62nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−2)とを混合(回転速度:3500rpm、混合時間:5分間)した。このようにして、トナー母粒子の表面に外添剤(疎水性シリカ粒子及びアクリル樹脂粒子)を付着させた。その結果、多数のトナー粒子を含むトナーT−1が得られた。
(External attachment)
External addition was performed on the obtained toner base particles. Specifically, 100 parts by mass of toner base particles and 1 part by mass of hydrophobic silica particles (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. "AEROSIL (registered trademark) using an FM mixer (" FM-10B "manufactured by Japan Coke Industry Co., Ltd.) Content: dry silica particles surface-modified with trimethylsilyl and amino groups, number average primary particle diameter: about 12 nm, and 1 part by mass of acrylic resin particles (diameter r 1 : 62 nm, Table 2) The acrylic resin particles P-2 described in the above were mixed (rotational speed: 3500 rpm, mixing time: 5 minutes). Thus, the external additives (hydrophobic silica particles and acrylic resin particles) were adhered to the surface of the toner base particles. As a result, Toner T-1 containing a large number of toner particles was obtained.
[キャリアC−1の準備]
(キャリアコアの準備)
70質量部のFe2O3と、20質量部のCuOと、10質量部のZnOとの混合物に水を加え、湿式ボールミルを用いて2時間かけて混合物を粉砕した。得られた粉砕物(体積中位径(D50):1μm以下)にポリビニルアルコールを加えた。得られた混合物を、スプレードライヤーを用いて、造粒させ、乾燥させた。得られた造粒物を、1000℃で5時間焼成した。3000(103/4π・A/m)の印加磁場での飽和磁化が65Am2/kgである体積中位径40μmのキャリアコア(マンガン系フェライトキャリア)を得た。
[Preparation of Carrier C-1]
(Preparation of career core)
Water was added to a mixture of 70 parts by mass of Fe 2 O 3 , 20 parts by mass of CuO, and 10 parts by mass of ZnO, and the mixture was pulverized using a wet ball mill for 2 hours. Polyvinyl alcohol was added to the obtained pulverized material (volume median diameter (D 50 ): 1 μm or less). The resulting mixture was granulated and dried using a spray dryer. The obtained granulated product was calcined at 1000 ° C. for 5 hours. A carrier core (manganese ferrite carrier) having a volume median diameter of 40 μm and a saturation magnetization of 65 Am 2 / kg at an applied magnetic field of 3000 (10 3 / 4π · A / m) was obtained.
(コート)
100質量部のメチルシリコーン樹脂(ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定された質量平均分子量が1.5×104である樹脂)に、4質量部のオクチル酸(硬化触媒)を添加して、コート液を得た。
(coat)
Add 4 parts by mass of octylic acid (curing catalyst) to 100 parts by mass of a methyl silicone resin (a resin having a mass average molecular weight of 1.5 × 10 4 measured by gel permeation chromatography (GPC)), A coating solution was obtained.
コート液と0.5質量部のアクリル樹脂粒子(直径r3:71nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−3)とを、流動層コーティング装置(フロイント産業株式会社製「スパイラフロー(登録商標)SFC−5」)を用いて、80℃の熱風を送り込みながら、100質量部のキャリアコアにスプレーした。コート液の添加量は、キャリアコア100質量部に対してメチルシリコーン樹脂の量が3質量部になるような量とした。その結果、キャリアコアが、未硬化の有機層(流動層)で被覆された。未硬化の有機層(流動層)でキャリアコアの表面が被覆されたキャリア粒子を、乾燥機を用いて、260℃で3時間加熱した。これにより、流動層を硬化させた。 A coating solution and 0.5 parts by mass of acrylic resin particles (diameter r 3 : 71 nm, acrylic resin particles P-3 described in Table 2) were added to a fluid bed coating apparatus (manufactured by Freund Corporation) ) SFC-5 ′ ′) was sprayed onto 100 parts by mass of a carrier core while sending in 80 ° C. hot air. The amount of the coating solution added was such that the amount of methyl silicone resin was 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carrier core. As a result, the carrier core was coated with the uncured organic layer (fluidized layer). The carrier particles coated on the surface of the carrier core with the uncured organic layer (fluidized layer) were heated at 260 ° C. for 3 hours using a dryer. This cured the fluidised bed.
(洗浄)
硬化層がキャリアコアの表面に形成されたキャリア粒子をテトラヒドロフラン(ナカライテスク株式会社製)で洗浄した。具体的には、硬化層がキャリアコアの表面に形成されたキャリア粒子をテトラヒドロフラン中に分散させた。その結果、硬化層の表面から露出するアクリル樹脂粒子がテトラヒドロフランに溶解し、硬化層の表面には複数の凹部が形成された。つまり、キャリアコアの表面はコート層で覆われ、コート層の表面には凹部(開孔径R:67nm)が形成された。得られた粒子をテトラヒドロフランから取り出して、乾燥させた。このようにして、複数のキャリア粒子を含むキャリアC−1が得られた。
(Washing)
The carrier particles in which the hardened layer was formed on the surface of the carrier core were washed with tetrahydrofuran (manufactured by Nacalai Tesque, Inc.). Specifically, carrier particles in which a hardened layer was formed on the surface of the carrier core were dispersed in tetrahydrofuran. As a result, acrylic resin particles exposed from the surface of the cured layer were dissolved in tetrahydrofuran, and a plurality of recesses were formed on the surface of the cured layer. That is, the surface of the carrier core was covered with the coating layer, and a recess (open hole diameter: 67 nm) was formed on the surface of the coating layer. The resulting particles were removed from tetrahydrofuran and dried. Thus, carrier C-1 containing a plurality of carrier particles was obtained.
[トナーT−1とキャリアC−1との混合]
トナーT−1とキャリアC−1とを、粉体混合機(愛知電機株式会社製「ロッキングミキサー(登録商標)」、混合方式:容器回転揺動方式)を用いて30分間混合して、2成分現像剤を調製した。トナーT−1とキャリアC−1とは、2成分現像剤におけるトナーの割合が8質量%になるような質量比で混合した。このようにして、2成分現像剤D−1が得られた。
[Mixing of Toner T-1 and Carrier C-1]
The toner T-1 and the carrier C-1 are mixed for 30 minutes using a powder mixer ("rocking mixer (registered trademark)" manufactured by Aichi Electric Co., Ltd., mixing method: container rotational rocking method), 2 A component developer was prepared. The toner T-1 and the carrier C-1 were mixed at such a mass ratio that the ratio of the toner in the two-component developer was 8% by mass. Thus, a two-component developer D-1 was obtained.
[2成分現像剤D−2の製造]
下記(トナーT−2の準備)で準備したトナーT−2と下記(キャリアC−2の準備)で準備したキャリアC−2とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−2を製造した。
[Production of Two-Component Developer D-2]
The two-component developer D-1 was prepared except that toner T-2 prepared in the following (preparation of toner T-2) and carrier C-2 prepared in the following (preparation of carrier C-2) were mixed. A two-component developer D-2 was produced according to the same method as for production.
(トナーT−2の準備)
アクリル樹脂粒子(直径r1:62nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−2)の代わりにアクリル樹脂粒子(直径r1:153nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−4)を用いたことを除いてはトナーT−1の準備と同様の方法にしたがって、トナーT−2を準備した。
(Preparation of Toner T-2)
Acrylic resin particles (diameter r 1 : 153 nm, acrylic resin particles P-4 described in Table 2) were used instead of acrylic resin particles (diameter r 1 : 62 nm, acrylic resin particles P-2 described in Table 2) Toner T-2 was prepared according to the same method as preparation of toner T-1 except for the following.
(キャリアC−2の準備)
アクリル樹脂粒子(直径r3:71nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−3)の代わりにアクリル樹脂粒子(直径r3:162nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−5)を用いたことを除いてはキャリアC−1の準備と同様の方法にしたがってキャリアC−2を準備した。
(Preparation of career C-2)
Acrylic resin particles (diameter r 3 : 162 nm, acrylic resin particles P-5 described in Table 2) were used instead of acrylic resin particles (diameter r 3 : 71 nm, acrylic resin particles P-3 described in Table 2) Carrier C-2 was prepared according to the same method as preparation of carrier C-1 except for the following.
[2成分現像剤D−3の製造]
トナーT−1とキャリアC−2とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−3を製造した。
[Production of Two-Component Developer D-3]
A two-component developer D-3 was produced in the same manner as the production of the two-component developer D-1 except that the toner T-1 and the carrier C-2 were mixed.
[2成分現像剤D−4の製造]
トナーT−1と下記(キャリアC−3の準備)で準備したキャリアC−3とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−4を製造した。
[Production of Two-Component Developer D-4]
Two-component developer according to the same method as in the preparation of the two-component developer D-1, except that the toner T-1 and the carrier C-3 prepared in the following (preparation of the carrier C-3) are mixed D-4 was manufactured.
(キャリアC−3の準備)
100質量部のキャリアコアに対するアクリル樹脂粒子(直径r3:71nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−3)の添加量を0.2質量部に変更したことを除いてはキャリアC−1の準備と同様の方法にしたがってキャリアC−3を準備した。
(Preparation of carrier C-3)
Carrier C-1 except that the addition amount of acrylic resin particles (diameter r 3 : 71 nm, acrylic resin particles P-3 described in Table 2) relative to 100 parts by mass of a carrier core was changed to 0.2 parts by mass The carrier C-3 was prepared according to the same method as preparation of.
[2成分現像剤D−5の製造]
トナーT−1と下記(キャリアC−4の準備)で準備したキャリアC−4とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−5を製造した。
[Production of Two-Component Developer D-5]
Two-component developer according to the same method as in the preparation of the two-component developer D-1, except that the toner T-1 and the carrier C-4 prepared in the following (preparation of the carrier C-4) are mixed D-5 was produced.
(キャリアC−4の準備)
100質量部のキャリアコアに対するアクリル樹脂粒子(直径r3:71nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−3)の添加量を0.4質量部に変更したことを除いてはキャリアC−1の準備と同様の方法にしたがってキャリアC−4を準備した。
(Preparation of carrier C-4)
Carrier C-1 except that the addition amount of acrylic resin particles (diameter r 3 : 71 nm, acrylic resin particles P-3 described in Table 2) relative to 100 parts by mass of a carrier core was changed to 0.4 parts by mass The carrier C-4 was prepared according to the same method as preparation of.
[2成分現像剤D−6の製造]
トナーT−1と下記(キャリアC−5の準備)で準備したキャリアC−5とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−6を製造した。
[Production of Two-Component Developer D-6]
Two-component developer according to the same method as in the preparation of the two-component developer D-1, except that the toner T-1 and the carrier C-5 prepared in the following (preparation of the carrier C-5) are mixed D-6 was manufactured.
(キャリアC−5の準備)
100質量部のキャリアコアに対するアクリル樹脂粒子(直径r3:71nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−3)の添加量を0.6質量部に変更したことを除いてはキャリアC−1の準備と同様の方法にしたがってキャリアC−5を準備した。
(Preparation of carrier C-5)
Carrier C-1 except that the addition amount of acrylic resin particles (diameter r 3 : 71 nm, acrylic resin particles P-3 described in Table 2) relative to 100 parts by mass of a carrier core was changed to 0.6 parts by mass The carrier C-5 was prepared according to the same method as preparation of.
[2成分現像剤D−7の製造]
トナーT−1と下記(キャリアC−6の準備)で準備したキャリアC−6とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−7を製造した。
[Production of Two-Component Developer D-7]
Two-component developer according to the same method as in the preparation of the two-component developer D-1 except that the toner T-1 and the carrier C-6 prepared in the following (preparation of the carrier C-6) are mixed D-7 was manufactured.
(キャリアC−6の準備)
100質量部のキャリアコアに対するアクリル樹脂粒子(直径r3:71nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−3)の添加量を0.8質量部に変更したことを除いてはキャリアC−1の準備と同様の方法にしたがってキャリアC−6を準備した。
(Preparation of carrier C-6)
Carrier C-1 except that the addition amount of acrylic resin particles (diameter r 3 : 71 nm, acrylic resin particles P-3 described in Table 2) relative to 100 parts by mass of a carrier core was changed to 0.8 parts by mass The carrier C-6 was prepared according to the same method as the preparation of.
[2成分現像剤D−8の製造]
下記(トナーT−3の準備)で準備したトナーT−3とキャリアC−1とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−8を製造した。
[Production of Two-Component Developer D-8]
Two-component developer according to the same method as in the preparation of the two-component developer D-1, except that the toner T-3 prepared in the following (preparation of the toner T-3) and the carrier C-1 are mixed D-8 was produced.
(トナーT−3の準備)
アクリル樹脂粒子(直径r1:62nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−2)の代わりにアクリル樹脂粒子(直径r1:41nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−1)を用いたことを除いてはトナーT−1の準備と同様の方法にしたがって、トナーT−3を準備した。
(Preparation of Toner T-3)
Acrylic resin particles (diameter r 1 : 41 nm, acrylic resin particles P-1 described in Table 2) were used instead of acrylic resin particles (diameter r 1 : 62 nm, acrylic resin particles P-2 described in Table 2) Toner T-3 was prepared according to the same method as preparation of toner T-1 except for the following.
[2成分現像剤D−9の製造]
下記(トナーT−4の準備)で準備したトナーT−4とキャリアC−2とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−9を製造した。
[Production of Two-Component Developer D-9]
Two-component developer according to the same method as the preparation of the two-component developer D-1 except that the toner T-4 prepared in the following (preparation of the toner T-4) and the carrier C-2 are mixed D-9 was produced.
(トナーT−4の準備)
アクリル樹脂粒子(直径r1:62nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−2)の代わりにアクリル樹脂粒子(直径r1:250nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−6)を用いたことを除いてはトナーT−1の準備と同様の方法にしたがって、トナーT−4を準備した。
(Preparation of Toner T-4)
Acrylic resin particles: Instead acrylic resin particles (diameter r 1 62 nm, acrylic resin particles P-2 according to Table 2) were used: (diameter r 1 250 nm, acrylic resin particles P-6 in Table 2) Toner T-4 was prepared according to the same method as preparation of toner T-1 except for the following.
[2成分現像剤D−10の製造]
トナーT−1と下記(キャリアC−7の準備)で準備したキャリアC−7とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−10を製造した。
[Production of Two-Component Developer D-10]
Two-component developer according to the same method as in the preparation of the two-component developer D-1, except that the toner T-1 and the carrier C-7 prepared in the following (preparation of the carrier C-7) are mixed D-10 was produced.
(キャリアC−7の準備)
アクリル樹脂粒子をキャリアコアにスプレーしなかったことを除いてはキャリアC−1の準備と同様の方法にしたがってキャリアC−7を準備した。
(Preparation of Carrier C-7)
Carrier C-7 was prepared according to the same method as preparation of carrier C-1, except that acrylic resin particles were not sprayed onto the carrier core.
[2成分現像剤D−11の製造]
トナーT−1と下記(キャリアC−8の準備)で準備したキャリアC−8とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−11を製造した。
[Production of Two-Component Developer D-11]
Two-component developer according to the same method as in the preparation of the two-component developer D-1, except that the toner T-1 and the carrier C-8 prepared in the following (preparation of the carrier C-8) are mixed D-11 was produced.
(キャリアC−8の準備)
アクリル樹脂粒子(直径r3:71nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−3)の代わりにアクリル樹脂粒子(直径r3:250nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−6)を用いたことを除いてはキャリアC−1の準備と同様の方法にしたがってキャリアC−8を準備した。
(Preparation of carrier C-8)
Acrylic resin particles: Instead acrylic resin particles (diameter r 3 71 nm, acrylic resin particles P-3 described in Table 2) were used: (diameter r 3 250 nm, acrylic resin particles P-6 in Table 2) Carrier C-8 was prepared according to the same method as preparation of carrier C-1 except for the following.
[キャリアの物性の測定]
(凹部の開孔径Rの測定)
上述の方法にしたがって得られたキャリアC−1〜C−8に関して、凹部の開孔径Rを測定した。まず、電界放射型走査型電子顕微鏡(FE−SEM、日本電子株式会社製「JSM−7600F」)を用いてキャリア粒子の表面全域を観察した。得られた画像を、画像解析ソフトウェア(三谷商事株式会社製「WinROOF」)を用いて解析した。この画像解析により、複数の凹部が検出された。検出された複数の凹部のそれぞれの開口の円相当径を求め、その平均値を「凹部の開孔径R」とした。その結果を表3に示す。
[Measurement of physical properties of carrier]
(Measurement of the open hole diameter R of the recess)
With respect to the carriers C-1 to C-8 obtained according to the above-described method, the opening diameter R of the recess was measured. First, the entire surface of the carrier particles was observed using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM, “JSM-7600F” manufactured by Nippon Denshi Co., Ltd.). The obtained image was analyzed using image analysis software ("WinROOF" manufactured by Mitani Corporation). A plurality of recesses were detected by this image analysis. The circle equivalent diameter of each of the plurality of detected recesses was determined, and the average value thereof was taken as "the opening diameter R of the recess". The results are shown in Table 3.
(コート層の表面における凹部の開孔率の測定)
下記式を用いて、コート層の表面における凹部の開孔率を算出した。下記式における凹部の開口面の総面積及びコート層の表面積は次に示す方法にしたがって測定された。その結果を表3に示す。
(コート層の表面における凹部の開孔率)=(凹部の開口面の総面積)/(コート層の表面積)×100
(Measurement of open area ratio of recess on surface of coat layer)
The hole area ratio of the recessed part in the surface of a coating layer was computed using the following formula. The total area of the opening surface of the recess and the surface area of the coating layer in the following formula were measured according to the following method. The results are shown in Table 3.
(The opening ratio of the recess on the surface of the coating layer) = (total area of the opening surface of the recess) / (surface area of the coating layer) × 100
電界放射型走査型電子顕微鏡(FE−SEM、日本電子株式会社製「JSM−7600F」)を用いてキャリア粒子の表面全域を観察した。得られた画像を、画像解析ソフトウェア(三谷商事株式会社製「WinROOF」)を用いて解析した。そして、コート層の表面積を算出した。 The entire surface of the carrier particles was observed using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM, “JSM-7600F” manufactured by Nippon Denshi Co., Ltd.). The obtained image was analyzed using image analysis software ("WinROOF" manufactured by Mitani Corporation). Then, the surface area of the coat layer was calculated.
次に、画像解析により検出された凹部の開口の全てに対し、ペンツールを用いて各凹部の開口の周縁を描画し、輪郭線内を塗りつぶした。ペンツールによって塗りつぶされた部分(輪郭線によって囲まれた部分)の投影面積の合計を算出した。算出された投影面積の合計を、1個のキャリア粒子の凹部の開口面の総面積とした。このような凹部の開口面の総面積の算出を複数のキャリア粒子に対して行い、複数のキャリア粒子(測定対象)の凹部の開口面の総面積の平均値を求めた。このようにして求められた凹部の開口面の総面積の平均値を「凹部の開口面の総面積」とした。 Next, for all the openings of the recess detected by image analysis, the periphery of the opening of each recess was drawn using a pen tool, and the inside of the outline was filled. The total of the projected area of the part filled with the pen tool (the part surrounded by the outline) was calculated. The total of the calculated projected areas was taken as the total area of the opening face of the recess of one carrier particle. The calculation of the total area of the opening surface of such a recessed part was performed with respect to several carrier particles, and the average value of the total area of the opening surface of the recessed part of several carrier particle (measurement object) was calculated | required. The average value of the total area of the opening surface of the recess obtained in this manner is taken as the “total area of the opening surface of the recess”.
(コート層の厚さTの測定)
上述の方法にしたがって得られたキャリアC−1〜C−8に関して、コート層の厚さTを測定した。まず、透過電子顕微鏡(TEM、株式会社日立ハイテクノロジーズ製「H−7100FA」)を用いて、キャリア粒子の断面TEM写真を撮影した。次に、得られたキャリア粒子の断面TEM写真を、画像解析ソフトウェア(例えば、三谷商事株式会社製「WinROOF」)を用いて解析した。詳しくは、キャリア粒子の断面の略中心で直交する2本の直線を引いた。その2本の直線の各々において、キャリアコアとコート層との界面(キャリアコアの表面に相当)からコート層の表面までの長さを測定した。このようにして測定された4箇所の長さの平均値を、1個のキャリア粒子が備えるコート層の厚さとした。このようなコート層の厚さの測定を複数のキャリア粒子に対して行い、複数のキャリア粒子(測定対象)が備えるコート層の厚さの平均値を求めた。このようにして求められたコート層の厚さの平均値を「コート層の厚さT」とした。
(Measurement of thickness T of coat layer)
The thickness T of the coating layer was measured for the carriers C-1 to C-8 obtained according to the above-mentioned method. First, cross-sectional TEM photographs of carrier particles were taken using a transmission electron microscope (TEM, “H-7100 FA” manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). Next, cross-sectional TEM photographs of the obtained carrier particles were analyzed using image analysis software (for example, "WinROOF" manufactured by Mitani Corporation). Specifically, two straight lines perpendicular to each other at the approximate center of the cross section of the carrier particle were drawn. In each of the two straight lines, the length from the interface between the carrier core and the coat layer (corresponding to the surface of the carrier core) to the surface of the coat layer was measured. The average value of the four lengths measured in this manner was taken as the thickness of the coat layer provided on one carrier particle. The measurement of the thickness of such a coating layer was performed with respect to a plurality of carrier particles, and the average value of the thickness of the coating layer included in the plurality of carrier particles (measurement target) was determined. The average value of the thickness of the coating layer determined in this manner was taken as "the thickness T of the coating layer".
[2成分現像剤の評価]
(トナーの帯電量の評価)
上述の方法にしたがって得られた2成分現像剤D−1〜D−11を用いて、トナーの帯電量を評価した。まず、上述の方法にしたがって得られた2成分現像剤をカラー複合機(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「TASKalpha5550Ci」)の現像装置に入れた。また、対応するトナーをカラー複合機のトナー容器に入れた。その後、印字率5%のサンプル画像を1枚の記録媒体に印刷した。その後、現像装置から2成分現像剤を取り出した。取り出された2成分現像剤の0.10±0.01gをQ/mメーター(トレック社製「MODEL 210HS」)の測定セルに入れた。測定セルに入れられた2成分現像剤のうちのトナーのみを、篩(質量既知)を介して10秒間吸引した。吸引されたトナーの総電気量を、上記Q/mメーターを用いて測定した。また、電子天秤を用いて、吸引前の篩の質量と吸引後の篩の質量とを測定した。吸引後の篩の質量から吸引前の篩の質量を差し引くことにより、吸引されたトナーの質量を算出した。そして、下記式を用いて、2成分現像剤中のトナーの帯電量(μC/g)を算出した。このようにしてトナーの帯電量(初期)(μC/g)を算出した。その結果を表4に示す。
[2成分現像剤中のトナーの帯電量(μC/g)]=[吸引されたトナーの総電気量(μC)]/[吸引されたトナーの質量(g)]
[Evaluation of two-component developer]
(Evaluation of toner charge amount)
The charge amount of the toner was evaluated using the two-component developers D-1 to D-11 obtained according to the method described above. First, the two-component developer obtained according to the above-described method was placed in a developing device of a color multifunction peripheral ("TASK alpha 5550 Ci" manufactured by KYOCERA Document Solutions Inc.). Also, the corresponding toner was placed in the toner container of the color multifunction peripheral. Thereafter, a sample image having a printing rate of 5% was printed on one recording medium. Thereafter, the two-component developer was taken out of the developing device. 0.10 ± 0.01 g of the removed two-component developer was placed in a measurement cell of a Q / m meter (“Model 210HS” manufactured by Trek Co.). Of the two-component developer contained in the measurement cell, only the toner was sucked for 10 seconds through a sieve (known in mass). The total amount of electricity of the sucked toner was measured using the above Q / m meter. Further, using an electronic balance, the mass of the sieve before suction and the mass of the sieve after suction were measured. The mass of the toner sucked was calculated by subtracting the mass of the sieve before suction from the mass of the sieve after suction. Then, the charge amount (μC / g) of the toner in the two-component developer was calculated using the following equation. Thus, the charge amount (initial) (μC / g) of the toner was calculated. The results are shown in Table 4.
[Toner charge amount in a two-component developer (μC / g)] = [total amount of toner attracted (μC)] / [mass of toner attracted (g)]
次に、上述の方法にしたがって得られた2成分現像剤が現像装置に入れられた上記カラー複合機を用いて、印字率5%のサンプル画像を記録媒体に5000枚連続で印刷した。その後、トナーの帯電量(初期)(μC/g)の算出と同様の方法にしたがって、トナーの帯電量(連続印刷後)(μC/g)を算出した。その結果を表4に示す。 Next, using the above-described color multi-function peripheral in which the two-component developer obtained according to the above-described method was placed in a developing device, a sample image with a printing rate of 5% was continuously printed on a recording medium for 5000 sheets. Thereafter, the charge amount (after continuous printing) (μC / g) of the toner was calculated according to the same method as the calculation of the charge amount (initial) (μC / g) of the toner. The results are shown in Table 4.
トナーの帯電量(初期)(μC/g)及びトナーの帯電量(連続印刷後)(μC/g)のいずれもが25μC/g以上である場合を「トナーの帯電量が適正な範囲内に維持されている」と評価した。 When the charge amount of toner (initial) (μC / g) and the charge amount of toner (after continuous printing) (μC / g) are both 25 μC / g or more, “The charge amount of toner falls within the appropriate range It is evaluated that "it is maintained."
(画像濃度の評価)
上述の方法にしたがって得られた2成分現像剤D−1〜D−11を用いて、画像濃度を評価した。まず、上述の方法にしたがって得られた2成分現像剤をカラー複合機(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「TASKalpha5550」)の現像装置に入れた。また、対応するトナーをカラー複合機のトナー容器に入れた。その後、ソリッド部を含む画像濃度測定用サンプル画像を1枚の記録媒体に印刷した。その後、マクベス反射濃度計(X−Rite社製「RD914」)を用いて、印刷後の記録媒体のソリッド部(形成された画像濃度測定用サンプル画像のソリッド部)の反射濃度(ID:画像濃度)を測定した。このようにして画像濃度(初期)が得られた。その結果を表4に示す。
(Evaluation of image density)
The image density was evaluated using two-component developers D-1 to D-11 obtained according to the above-mentioned method. First, the two-component developer obtained according to the above-described method was placed in a developing device of a color multi-functional peripheral ("TASKalpha 5550" manufactured by Kyocera Document Solutions Inc.). Also, the corresponding toner was placed in the toner container of the color multifunction peripheral. Thereafter, the sample image for measuring the image density including the solid portion was printed on one recording medium. Thereafter, using a Macbeth reflection densitometer ("RD 914" manufactured by X-Rite), the reflection density (ID: image density) of the solid portion (solid portion of the formed sample image for measurement of image density) using the printing medium Was measured. Thus, the image density (initial) was obtained. The results are shown in Table 4.
次に、上記カラー複合機を用いて、印字率5%のサンプル画像を記録媒体に5000枚連続で印刷した。その後、ソリッド部を含む画像濃度測定用サンプル画像を1枚の記録媒体に印刷した。その後、画像濃度(初期)の測定と同様の方法にしたがって、画像濃度(連続印刷後)を求めた。その結果を表4に示す。 Next, using the color MFP, a sample image with a printing rate of 5% was continuously printed on a recording medium for 5000 sheets. Thereafter, the sample image for measuring the image density including the solid portion was printed on one recording medium. Thereafter, the image density (after continuous printing) was determined according to the same method as the measurement of the image density (initial). The results are shown in Table 4.
表3において、「現像剤」は2成分現像剤を意味する。「T」はキャリアのコート層の厚さを意味し、その単位はnmである。「r1」は外添剤に含まれるアクリル樹脂粒子の直径を意味し、その単位はnmである。「R」はキャリアのコート層の表面に形成された凹部の開孔径を意味し、その単位はnmである。「開孔率」は、コート層の表面における凹部の開孔率を意味する。また、下記表4において、「現像剤」は2成分現像剤を意味する。 In Table 3, "Developer" means a two-component developer. “T” means the thickness of the carrier coat layer, and its unit is nm. “R 1 ” means the diameter of the acrylic resin particle contained in the external additive, and its unit is nm. "R" means the opening diameter of the recess formed on the surface of the carrier coat layer, and the unit is nm. The "porosity" means the porosity of the recess on the surface of the coating layer. Further, in Table 4 below, "Developer" means a two-component developer.
2成分現像剤D−1〜D−8(実施例1〜8に係る2成分現像剤)はそれぞれ、前述の基本構成を有していた。つまり、2成分現像剤D−1〜D−8はそれぞれ、トナー粒子を複数含むトナーと、キャリア粒子を複数含むキャリアとを含んでいた。トナー粒子は、トナー母粒子と、トナー母粒子の表面に外添された外添剤とを含んでいた。キャリア粒子は、キャリアコアと、キャリアコアの表面を覆うコート層とを含んでいた。外添剤は、第1樹脂を含有する第1樹脂粒子を複数含んでいた。コート層は、第2樹脂を含有していた。コート層の厚さは、第1樹脂粒子の直径よりも大きかった。コート層の表面には凹部が複数形成されており、凹部の開孔径は第1樹脂粒子の直径の1倍以上3倍以下であった。 The two-component developers D-1 to D-8 (two-component developers according to Examples 1 to 8) each had the above-described basic configuration. That is, each of the two-component developers D-1 to D-8 contained a toner containing a plurality of toner particles and a carrier containing a plurality of carrier particles. The toner particles contained toner base particles and an external additive externally added to the surface of the toner base particles. The carrier particles contained a carrier core and a coat layer covering the surface of the carrier core. The external additive contained a plurality of first resin particles containing the first resin. The coat layer contained the second resin. The thickness of the coat layer was larger than the diameter of the first resin particle. A plurality of recesses were formed on the surface of the coat layer, and the opening diameter of the recesses was at least 1 time and not more than 3 times the diameter of the first resin particles.
表4に示されるように、2成分現像剤D−1〜D−8では、それぞれ、印字率5%のサンプル画像を1枚の記録媒体に印刷した後だけでなく、印字率5%のサンプル画像を記録媒体に5000枚連続で印刷した後においても、トナーの帯電量は25μC/g以上であった。つまり、2成分現像剤D−1〜D−8では、それぞれ、連続印刷を行った場合であっても、トナーの帯電量を適正な範囲内に維持できた。 As shown in Table 4, with the two-component developers D-1 to D-8, not only after printing a sample image with a printing rate of 5% on one recording medium, but also with a sample with a printing rate of 5% Even after printing an image continuously on the recording medium for 5000 sheets, the charge amount of the toner was 25 μC / g or more. That is, in the two-component developers D-1 to D-8, even when continuous printing was performed, the charge amount of the toner could be maintained within the appropriate range.
2成分現像剤D−9〜D−11(比較例1〜3に係る2成分現像剤)では、2成分現像剤D−1〜D−8と比較して、トナーの帯電量の評価及び画像濃度(ID)の評価で劣っていた。詳しくは、2成分現像剤D−9では、印字率5%のサンプル画像を1枚の記録媒体に印刷した後においても、トナーの帯電量が規格値を下回った。また、印字率5%のサンプル画像を記録媒体に5000枚連続で印刷した後には、画像濃度が低下した。このような結果が得られた理由としては、2成分現像剤D−9では、凹部の開孔径Rが、外添剤に含まれるアクリル樹脂粒子の直径r1未満であったことが考えられる(表3)。 In two-component developers D-9 to D-11 (two-component developers according to Comparative Examples 1 to 3), evaluation of charge amount of toner and image compared to two-component developers D-1 to D-8 It was inferior in the evaluation of concentration (ID). Specifically, in the two-component developer D-9, the charge amount of the toner was lower than the standard value even after printing a sample image with a printing rate of 5% on one recording medium. In addition, after printing a sample image of 5% printing rate continuously on the recording medium for 5000 sheets, the image density decreased. The reason why such a result is obtained is that, in the two-component developer D-9, the opening diameter R of the recess is considered to be less than the diameter r 1 of the acrylic resin particles contained in the external additive ( Table 3).
2成分現像剤D−10では、印字率5%のサンプル画像を記録媒体に5000枚連続で印刷した後において、トナーの帯電量が規格値を下回った。このような結果が得られた理由としては、2成分現像剤D−10では、キャリアのコート層の表面に凹部が形成されていないことが考えられる(表3)。 In the two-component developer D-10, the charge amount of the toner fell below the standard value after continuously printing 5000 sheets of a sample image having a printing rate of 5% on the recording medium. The reason why such a result is obtained is considered that in the two-component developer D-10, no recess is formed on the surface of the carrier coat layer (Table 3).
2成分現像剤D−11では、印字率5%のサンプル画像を1枚の記録媒体に印刷した後においても、トナーの帯電量が規格値を下回った。このような結果が得られた理由としては、2成分現像剤D−11では、凹部の開孔径Rが、外添剤に含まれるアクリル樹脂粒子の直径r1の3倍超であったことが考えられる(表3)。 In the two-component developer D-11, the charge amount of toner was lower than the standard value even after printing a sample image with a printing rate of 5% on one recording medium. The reason why such a result is obtained is that, in the two-component developer D-11, the opening diameter R of the recess is more than three times the diameter r 1 of the acrylic resin particle contained in the external additive. It is conceivable (Table 3).
2成分現像剤D−1〜D−7では、2成分現像剤D−8と比較して、画像濃度(ID)の評価でさらに優れていた。詳しくは、2成分現像剤D−1〜D−7では、印字率5%のサンプル画像を記録媒体に5000枚連続で印刷した後においても、画像濃度(ID)を高く維持できた。具体的には、画像濃度(ID)は1.2以上であった。このような結果が得られた理由としては、2成分現像剤D−1〜D−7では、外添剤に含まれるアクリル樹脂粒子の直径r1が50nm以上200nm以下であることが考えられる(表1)。 The two-component developers D-1 to D-7 were more excellent in the evaluation of the image density (ID) than the two-component developer D-8. Specifically, in the two-component developers D-1 to D-7, even after printing 5000 sheets of a sample image having a printing rate of 5% continuously on a recording medium, the image density (ID) can be maintained high. Specifically, the image density (ID) was 1.2 or more. The reason why such results are obtained, in the two-component developer D-1 to D-7, the diameter r 1 of the acrylic resin particles contained in the external additive is considered to be at 50nm or more 200nm or less ( Table 1).
本発明に係る静電潜像現像用キャリア及び2成分現像剤は、例えば複写機、プリンター、又は複合機において画像を形成するために用いることができる。 The carrier for developing an electrostatic latent image and the two-component developer according to the present invention can be used, for example, to form an image in a copying machine, a printer, or a multifunction machine.
10 トナー粒子
11 トナー母粒子
13 第1樹脂粒子
20 キャリア粒子
21 キャリアコア
21a 表面
23 コート層
23a 表面
27 凹部
27a 底面
100 2成分現像剤
230 下地層
230a 表面
231 コート層
231a 表面
232 表層
271 第3樹脂粒子
DESCRIPTION OF
Claims (7)
キャリア粒子を複数含む静電潜像現像用キャリアと
を含み、
前記トナー粒子は、トナー母粒子と、前記トナー母粒子の表面に外添された外添剤とを含み、
前記キャリア粒子は、キャリアコアと、前記キャリアコアの表面を覆うコート層とを含み、
前記外添剤は、第1樹脂を含有する第1樹脂粒子を複数含み、
前記コート層は、第2樹脂を含有し、
前記コート層の厚さは、前記第1樹脂粒子の直径よりも大きく、
前記コート層の表面には凹部が複数形成されており、前記凹部の開孔径は前記第1樹脂粒子の前記直径の1倍以上3倍以下である、2成分現像剤。 An electrostatic latent image developing toner containing a plurality of toner particles,
And a carrier for electrostatic latent image development containing a plurality of carrier particles,
The toner particles include toner base particles and an external additive externally added to the surface of the toner base particles.
The carrier particles include a carrier core and a coat layer covering the surface of the carrier core,
The external additive contains a plurality of first resin particles containing a first resin,
The coat layer contains a second resin,
The thickness of the coating layer is larger than the diameter of the first resin particles,
The two-component developer, wherein a plurality of concave portions are formed on the surface of the coating layer, and the opening diameter of the concave portions is 1 to 3 times the diameter of the first resin particles.
前記第2樹脂は、メチルシリコーン樹脂である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の2成分現像剤。 The first resin is an acrylic resin,
The two-component developer according to any one of claims 1 to 3, wherein the second resin is a methyl silicone resin.
静電潜像現像用キャリアの製造工程と、
前記静電潜像現像用トナーと前記静電潜像現像用キャリアとを混合する混合工程とを含み、
前記静電潜像現像用トナーの製造工程は、トナー母粒子と前記トナー母粒子の表面に外添された外添剤とを含むトナー粒子を製造する工程を含み、
前記静電潜像現像用キャリアの製造工程は、
キャリアコアの表面を、表層を含むコート層で覆うコート工程と、
前記表面が前記コート層で覆われたキャリアコアを溶剤で処理する処理工程と
を含み、
前記外添剤は、第1樹脂を含有する第1樹脂粒子を複数含み、
前記表層は、前記コート層において前記キャリアコアの径方向の最も外側に位置し、第2樹脂と、第3樹脂を含有する第3樹脂粒子とを含み、
前記第3樹脂粒子は、前記第1樹脂粒子の直径の1倍以上3倍以下の直径を有し、
前記処理工程では、前記コート層の表面に露出している前記第3樹脂粒子が選択的に溶解される、2成分現像剤の製造方法。 Manufacturing process of toner for developing electrostatic latent image,
A process of manufacturing a carrier for developing an electrostatic latent image,
Mixing the toner for electrostatic latent image development and the carrier for electrostatic latent image development;
The manufacturing process of the electrostatic latent image developing toner includes a process of manufacturing toner particles including toner base particles and an external additive externally added to the surface of the toner base particles.
The manufacturing process of the carrier for electrostatic latent image development is as follows:
Coating the surface of the carrier core with a coat layer including a surface layer;
Treating the carrier core whose surface is covered with the coating layer with a solvent,
The external additive contains a plurality of first resin particles containing a first resin,
The surface layer is located on the outermost side in the radial direction of the carrier core in the coating layer, and includes a second resin and a third resin particle containing a third resin,
The third resin particles have a diameter of 1 to 3 times the diameter of the first resin particles,
In the processing step, a method for producing a two-component developer, in which the third resin particles exposed on the surface of the coating layer are selectively dissolved.
前記キャリアコアの前記表面を、少なくとも1層の下地層で覆う工程と、
前記下地層の表面を、前記表層で覆う工程と
を含み、
前記下地層は、前記第2樹脂を含む一方、前記第3樹脂粒子を含まない、請求項5に記載の2成分現像剤の製造方法。 The coating process is
Covering the surface of the carrier core with at least one underlayer;
Covering the surface of the underlayer with the surface layer,
The method of manufacturing a two-component developer according to claim 5 , wherein the underlayer includes the second resin and does not include the third resin particles.
前記第3樹脂は、アクリル樹脂であり、
前記溶剤は、テトラヒドロフランである、請求項5又は6に記載の2成分現像剤の製造方法。
The second resin is a methyl silicone resin,
The third resin is an acrylic resin,
The solvent is tetrahydrofuran, the manufacturing method of the two-component developer according to claim 5 or 6.
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