JP6919454B2 - Carrier, carrier manufacturing method, and two-component developer - Google Patents
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Description
本発明は、キャリアと、キャリアの製造方法と、2成分現像剤とに関する。 The present invention relates to a carrier, a method for producing the carrier, and a two-component developer.
樹脂被覆キャリアが知られている。樹脂被覆キャリアに含まれる複数のキャリア粒子は、各々、キャリアコアと、キャリアコアの表面を被覆する樹脂層とを備える。後述の特許文献1には、組成が異なる2種類以上の樹脂を用いて単層の樹脂層を形成することが記載されている。 Resin coated carriers are known. Each of the plurality of carrier particles contained in the resin-coated carrier includes a carrier core and a resin layer that coats the surface of the carrier core. Patent Document 1 described later describes that a single resin layer is formed by using two or more kinds of resins having different compositions.
樹脂の組成が異なると、樹脂の硬化温度が異なり易い。そのため、組成が異なる2種類以上の樹脂を用いて単層の樹脂層の形成を試みると、得られた樹脂層において厚さが不均一となることがある。これにより、樹脂層の耐久性が低下することがある。例えば、長期にわたってキャリアを使用した場合に樹脂層がキャリアコアの表面から剥がれることがある。また、長期にわたってキャリアを使用した場合にトナー又は外添剤がキャリア粒子の表面へ付着することがある。樹脂層の耐久性が低下すると、長期にわたってキャリアを使用した場合にキャリアの帯電付与能が低下することがある。 If the composition of the resin is different, the curing temperature of the resin is likely to be different. Therefore, if an attempt is made to form a single-layer resin layer using two or more types of resins having different compositions, the thickness of the obtained resin layer may become non-uniform. This may reduce the durability of the resin layer. For example, when the carrier is used for a long period of time, the resin layer may peel off from the surface of the carrier core. Further, when the carrier is used for a long period of time, the toner or the external additive may adhere to the surface of the carrier particles. When the durability of the resin layer is lowered, the charging ability of the carrier may be lowered when the carrier is used for a long period of time.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、長期にわたって使用する場合であっても帯電付与能を維持可能なキャリア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、そのようなキャリアを含む2成分現像剤を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances. An object of the present invention is to provide a carrier capable of maintaining a charging ability even when used for a long period of time, and a method for producing the same. Another object of the present invention is to provide a two-component developer containing such a carrier.
本発明に係るキャリアは、複数のキャリア粒子を含む。前記キャリア粒子は、各々、キャリアコアと、前記キャリアコアの表面を覆う第1コート層及び第2コート層とを備える。前記第1コート層及び前記第2コート層は、前記キャリアコアの表面から、前記第1コート層、前記第2コート層の順の積層構造を有する。前記第1コート層は、メラミン樹脂を含有する。前記第2コート層は、フッ素樹脂を含有する。前記メラミン樹脂と、前記フッ素樹脂とは、下記式(1−1)で表される共有結合によって、互いに結合されている。 The carrier according to the present invention includes a plurality of carrier particles. The carrier particles each include a carrier core and a first coat layer and a second coat layer that cover the surface of the carrier core. The first coat layer and the second coat layer have a laminated structure in the order of the first coat layer and the second coat layer from the surface of the carrier core. The first coat layer contains a melamine resin. The second coat layer contains a fluororesin. The melamine resin and the fluororesin are bonded to each other by a covalent bond represented by the following formula (1-1).
上記式(1−1)において、X1は第1末端部を表し、X2は第2末端部を表す。前記第1末端部は、前記メラミン樹脂を構成する原子に接続される。前記第2末端部は、前記フッ素樹脂を構成する原子に接続される。 In the above formula (1-1), X 1 represents the first terminal portion and X 2 represents the second terminal portion. The first terminal portion is connected to the atoms constituting the melamine resin. The second terminal portion is connected to the atoms constituting the fluororesin.
本発明に係るキャリアの製造方法は、複数のキャリア粒子を含むキャリアを製造する方法である。詳しくは、本発明に係るキャリアの製造方法は、キャリアコアの表面に第1樹脂を供給する工程と、前記第1樹脂の表面に第2樹脂を供給する工程と、前記第1樹脂と前記第2樹脂とが表面に供給されたキャリアコアを所定の温度で熱処理する工程とを含む。前記第1樹脂は、メラミン樹脂又はメラミン樹脂の前駆体を含む。前記第2樹脂は、水酸基を分子内に含むフッ素樹脂と加水分解反応によって水酸基を生成可能な官能基を分子内に含むフッ素樹脂とからなる群より選択される少なくとも1つを含む。前記所定の温度は、前記メラミン樹脂の分子内に含まれるメチロール基又は前記メラミン樹脂の前駆体の分子内に含まれるメチロール基と前記水酸基とが反応する温度以上である。 The method for producing a carrier according to the present invention is a method for producing a carrier containing a plurality of carrier particles. Specifically, the method for producing a carrier according to the present invention includes a step of supplying a first resin to the surface of a carrier core, a step of supplying a second resin to the surface of the first resin, and the first resin and the first resin. 2 Includes a step of heat-treating the carrier core supplied with the resin on the surface at a predetermined temperature. The first resin contains a melamine resin or a precursor of a melamine resin. The second resin contains at least one selected from the group consisting of a fluororesin containing a hydroxyl group in the molecule and a fluororesin containing a functional group capable of generating a hydroxyl group in the molecule by a hydrolysis reaction. The predetermined temperature is equal to or higher than the temperature at which the methylol group contained in the molecule of the melamine resin or the methylol group contained in the molecule of the precursor of the melamine resin reacts with the hydroxyl group.
本発明に係る2成分現像剤は、前述の構成を有するキャリアと、前記キャリアとの摩擦によって正に帯電する正帯電性トナーとを含む。 The two-component developer according to the present invention includes a carrier having the above-mentioned structure and a positively charged toner that is positively charged by friction with the carrier.
本発明によれば、長期にわたってキャリアを使用する場合であっても、キャリアの帯電付与能を維持できる。 According to the present invention, the charging ability of the carrier can be maintained even when the carrier is used for a long period of time.
本発明の実施形態について説明する。なお、粉体に関する評価結果(形状又は物性などを示す値)は、何ら規定していなければ、相当数の粒子について測定した値の個数平均である。粉体には、例えば、キャリアと、トナーと、トナー母粒子とが含まれる。 An embodiment of the present invention will be described. Unless otherwise specified, the evaluation result (value indicating the shape or physical properties) of the powder is the average number of values measured for a considerable number of particles. The powder includes, for example, carriers, toner, and toner matrix 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(ヘイウッド径:粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径)の個数平均値である。また、粉体の体積中位径(D50)の測定値は、何ら規定していなければ、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製「LA−750」)を用いて測定した値である。 Unless otherwise specified, the average particle size of powders is the average number of circle-equivalent diameters of primary particles (Haywood diameter: the diameter of a circle having the same area as the projected area of particles) measured using a microscope. The value. Unless otherwise specified, the measured value of the medium volume diameter (D 50 ) of the powder is measured using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device (“LA-750” manufactured by HORIBA, Ltd.). It is the value that was calculated.
酸価及び水酸基価の各々の測定値は、何ら規定していなければ、「JIS(日本工業規格)K0070−1992」に従い測定した値である。また、ガラス転移点(Tg)は、何ら規定していなければ、示差走査熱量計(セイコーインスツル株式会社製「DSC−6220」)を用いて測定した値である。また、軟化点(Tm)は、何ら規定していなければ、高化式フローテスター(株式会社島津製作所製「CFT−500D」)を用いて測定した値である。 Unless otherwise specified, the measured values of the acid value and the hydroxyl value are the values measured according to "JIS (Japanese Industrial Standards) K0070-1992". The glass transition point (Tg) is a value measured using a differential scanning calorimeter (“DSC-6220” manufactured by Seiko Instruments Inc.) unless otherwise specified. The softening point (Tm) is a value measured using an heightened flow tester (“CFT-500D” manufactured by Shimadzu Corporation) unless otherwise specified.
帯電性の強さは、何ら規定していなければ、摩擦帯電し易さに相当する。例えばトナーは、日本画像学会から提供される標準キャリア(アニオン性:N−01、カチオン性:P−01)と混ぜて攪拌することで、摩擦帯電させることができる。摩擦帯電させる前と後とでそれぞれ、例えばKFM(ケルビンプローブフォース顕微鏡)でトナー粒子の表面電位を測定し、摩擦帯電の前後での電位の変化が大きい部位ほど帯電性が強いことになる。 The strength of chargeability corresponds to the ease of triboelectric charging, unless otherwise specified. For example, the toner can be triboelectrically charged by mixing it with a standard carrier (anionic: N-01, cationic: P-01) provided by the Imaging Society of Japan and stirring it. The surface potential of the toner particles is measured with, for example, KFM (Kelvin probe force microscope) before and after triboelectric charging, and the larger the change in potential before and after triboelectric charging, the stronger the chargeability.
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。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。アクリロイル及びメタクリロイルを包括的に「(メタ)アクリロイル」と総称する場合がある。 A compound and its derivatives may be generically referred to by adding "system" after the compound name. When the polymer name is represented by adding "system" after the compound name, it means that the repeating unit of the polymer is derived from the compound or its derivative. Acrylic and methacryl may be collectively referred to as "(meth) acrylic". Acryloyl and methacryloyl may be collectively referred to as "(meth) acryloyl".
本実施形態に係るキャリアは、静電潜像の現像に好適に用いることが可能な静電潜像現像用キャリアである。本実施形態に係るキャリアは、現像装置内においてトナーと摩擦することで、トナーを正に帯電させる。 The carrier according to the present embodiment is an electrostatic latent image developing carrier that can be suitably used for developing an electrostatic latent image. The carrier according to the present embodiment positively charges the toner by rubbing against the toner in the developing apparatus.
本実施形態に係るキャリアを含む2成分現像剤は、例えば、電子写真装置(画像形成装置)において画像の形成に用いることができる。以下、電子写真装置による画像形成方法の一例について説明する。 The carrier-containing two-component developer according to this embodiment can be used, for example, in forming an image in an electrophotographic apparatus (image forming apparatus). Hereinafter, an example of an image forming method using an electrophotographic apparatus will be described.
まず、画像データに基づいて、感光体ドラムの感光層に静電潜像を形成する。次に、形成された静電潜像を、2成分現像剤に含まれるトナーを用いて、現像する(現像工程)。詳しくは、まず、現像装置内でトナーとキャリアとが摩擦することで、トナーが正に帯電する。次に、現像装置が、現像スリーブ上のトナーを、感光体ドラムの感光層へ供給して、電気的な力で静電潜像に付着させる。このようにして静電潜像が現像され、感光体ドラムの感光層にはトナー像が形成される。続いて、トナー像を記録媒体(例えば、紙)に転写した後、加熱により未定着トナー像を記録媒体に定着させる。その結果、画像が記録媒体に形成される。 First, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive layer of the photoconductor drum based on the image data. Next, the formed electrostatic latent image is developed using the toner contained in the two-component developer (development step). Specifically, first, the toner is positively charged by friction between the toner and the carrier in the developing apparatus. Next, the developing device supplies the toner on the developing sleeve to the photosensitive layer of the photoconductor drum and attaches it to the electrostatic latent image by an electric force. In this way, the electrostatic latent image is developed, and a toner image is formed on the photosensitive layer of the photoconductor drum. Subsequently, the toner image is transferred to a recording medium (for example, paper), and then the unfixed toner image is fixed to the recording medium by heating. As a result, an image is formed on the recording medium.
[キャリアの基本構成]
本実施形態に係るキャリアは、複数のキャリア粒子を含む。キャリア粒子は、各々、キャリアコアと、キャリアコアの表面を覆う第1コート層及び第2コート層とを備える。第1コート層及び第2コート層は、キャリアコアの表面から、第1コート層、第2コート層の順の積層構造を有する。より具体的には、第1コート層は、キャリアコアの表面の少なくとも一部分を被覆し、第2コート層は、第1コート層の表面の少なくとも一部分を被覆する。好ましくは、キャリアコアの表面領域における第1コート層の被覆率が100%である。好ましくは、第1コート層の表面領域における第2コート層の被覆率が100%である。
[Basic career structure]
The carrier according to this embodiment includes a plurality of carrier particles. The carrier particles each include a carrier core and a first coat layer and a second coat layer that cover the surface of the carrier core. The first coat layer and the second coat layer have a laminated structure in the order of the first coat layer and the second coat layer from the surface of the carrier core. More specifically, the first coat layer covers at least a part of the surface of the carrier core, and the second coat layer covers at least a part of the surface of the first coat layer. Preferably, the coverage of the first coat layer in the surface region of the carrier core is 100%. Preferably, the coverage of the second coat layer in the surface region of the first coat layer is 100%.
第1コート層は、メラミン樹脂を含有する。第2コート層は、フッ素樹脂を含有する。メラミン樹脂と、フッ素樹脂とは、下記式(1−1)で表される共有結合によって、互いに結合されている。下記式(1−1)において、X1は第1末端部を表し、X2は第2末端部を表す。第1末端部は、メラミン樹脂を構成する原子に接続される。第2末端部は、フッ素樹脂を構成する原子に接続される。以下、「式(1−1)で表される共有結合」を「特定の共有結合」と記載する。 The first coat layer contains a melamine resin. The second coat layer contains a fluororesin. The melamine resin and the fluororesin are bonded to each other by a covalent bond represented by the following formula (1-1). In the following formula (1-1), X 1 represents the first terminal portion and X 2 represents the second terminal portion. The first terminal portion is connected to the atoms constituting the melamine resin. The second terminal portion is connected to the atoms constituting the fluororesin. Hereinafter, the "covalent bond represented by the formula (1-1)" will be referred to as a "specific covalent bond".
本実施形態に係るキャリアでは、第1コート層がメラミン樹脂を含有する。メラミン樹脂は、一般的に、比較的高い硬度を有する。そのため、本実施形態に係るキャリアを長期にわたって使用した場合であっても、第1コート層がキャリアコアの表面から剥がれることを防止できる。よって、第1コート層とともに第2コート層が剥がれることを防止できる。 In the carrier according to the present embodiment, the first coat layer contains a melamine resin. Melamine resins generally have a relatively high hardness. Therefore, even when the carrier according to the present embodiment is used for a long period of time, it is possible to prevent the first coat layer from peeling off from the surface of the carrier core. Therefore, it is possible to prevent the second coat layer from peeling off together with the first coat layer.
また、本実施形態に係るキャリアでは、メラミン樹脂とフッ素樹脂とが特定の共有結合によって互いに結合されている。そのため、本実施形態に係るキャリアを長期にわたって使用した場合であっても、第2コート層が第1コート層の表面から剥がれることを防止できる。 Further, in the carrier according to the present embodiment, the melamine resin and the fluororesin are bonded to each other by a specific covalent bond. Therefore, even when the carrier according to the present embodiment is used for a long period of time, it is possible to prevent the second coat layer from peeling off from the surface of the first coat layer.
以上をまとめると、本実施形態に係るキャリアを長期にわたって使用した場合であっても、第2コート層の剥がれを防止できる。これにより、本実施形態に係るキャリアを長期にわたって使用した場合であっても、キャリアの帯電付与能を維持できる。 Summarizing the above, peeling of the second coat layer can be prevented even when the carrier according to the present embodiment is used for a long period of time. As a result, even when the carrier according to the present embodiment is used for a long period of time, the charging ability of the carrier can be maintained.
また、フッ素樹脂は、一般的に、比較的低い表面自由エネルギーを有する。そのため、第2コート層の剥がれを防止できれば、本実施形態に係るキャリアを長期にわたって使用した場合であってもトナー又は外添剤がキャリア粒子の表面へ付着することを防止できる。このことによっても、本実施形態に係るキャリアを長期にわたって使用した場合におけるキャリアの帯電付与能の低下を防止できる。 Fluororesin also generally has a relatively low surface free energy. Therefore, if the peeling of the second coat layer can be prevented, it is possible to prevent the toner or the external additive from adhering to the surface of the carrier particles even when the carrier according to the present embodiment is used for a long period of time. This also makes it possible to prevent a decrease in the charging ability of the carrier when the carrier according to the present embodiment is used for a long period of time.
このように、本実施形態に係るキャリアを長期にわたって使用した場合であっても、キャリアの帯電付与能を維持できる。そのため、本実施形態に係るキャリアを長期にわたって使用した場合であっても、トナー帯電量が所望の範囲外となることを防止できる。例えば、本実施形態に係るキャリアを長期にわたって使用した場合であっても、トナー帯電量が著しく低下することを防止できる。また、本実施形態に係るキャリアを長期にわたって使用した場合であっても、逆帯電トナーの飛散を防止できるため、トナーの耐かぶり性を維持できる。 As described above, even when the carrier according to the present embodiment is used for a long period of time, the charging ability of the carrier can be maintained. Therefore, even when the carrier according to the present embodiment is used for a long period of time, it is possible to prevent the toner charge amount from being out of the desired range. For example, even when the carrier according to the present embodiment is used for a long period of time, it is possible to prevent the toner charge amount from being significantly reduced. Further, even when the carrier according to the present embodiment is used for a long period of time, it is possible to prevent the back-charged toner from scattering, so that the fog resistance of the toner can be maintained.
フッ素樹脂は、一般的に、比較的強い負帯電性を示す。そのため、本実施形態に係るキャリアは、摩擦によって、トナーを正に帯電させ易い。第2コート層におけるフッ素樹脂の量が多いほど、トナー帯電量は、所望の範囲を超えない状態を維持しながら高くなる傾向にある。後述の実施例では、組成が異なる3種類のフッ素樹脂(より具体的には、後述の共重合体A〜C)を用いている。そして、後述の実施例では、第2コート液における共重合体A〜Cの各々の量が多いほど、トナー帯電量は、所望の範囲を超えない状態を維持しながら高くなる傾向にある。そのため、本発明者は、共重合体A〜Cでは、組成は異なるが、帯電付与能には大差がない、と考えている。 Fluororesin generally exhibits a relatively strong negative charge. Therefore, the carrier according to the present embodiment tends to positively charge the toner by friction. As the amount of the fluororesin in the second coat layer increases, the toner charge amount tends to increase while maintaining a state not exceeding a desired range. In the examples described later, three types of fluororesins having different compositions (more specifically, copolymers A to C described later) are used. Then, in the examples described later, the larger the amount of each of the copolymers A to C in the second coating liquid, the higher the toner charge amount tends to be while maintaining a state not exceeding a desired range. Therefore, the present inventor considers that the copolymers A to C have different compositions, but do not have a large difference in charging ability.
なお、キャリア粒子の表層がメラミン樹脂層で構成されている場合には、トナーを正に帯電させることは難しい。なぜならば、メラミン樹脂は、比較的強い正帯電性を示すためである(後述の比較例2及び3を参照)。 When the surface layer of the carrier particles is composed of a melamine resin layer, it is difficult to positively charge the toner. This is because the melamine resin exhibits a relatively strong positive charge (see Comparative Examples 2 and 3 described later).
また、フッ素樹脂層のみがキャリアコアの表面を被覆する場合には、フッ素樹脂層がキャリアコアの表面から剥がれ易い。そのため、キャリアを長期にわたって使用すると、キャリアの帯電付与能が低下し易い(例えば、後述の比較例4)。フッ素樹脂層に含有されるフッ素樹脂が水酸基を分子内に含む場合には、電荷の抜ける経路(より具体的には、トナーにチャージされた電荷がトナーから抜ける経路)が形成され易い。そのため、キャリアを長期にわたって使用すると、トナー帯電量が所望の範囲を下回り易い(後述の比較例4を参照)。 Further, when only the fluororesin layer covers the surface of the carrier core, the fluororesin layer is easily peeled off from the surface of the carrier core. Therefore, when the carrier is used for a long period of time, the charging ability of the carrier tends to decrease (for example, Comparative Example 4 described later). When the fluororesin contained in the fluororesin layer contains a hydroxyl group in the molecule, a path through which the electric charge is released (more specifically, a path through which the electric charge charged in the toner is released from the toner) is likely to be formed. Therefore, when the carrier is used for a long period of time, the toner charge amount tends to fall below the desired range (see Comparative Example 4 described later).
また、メラミン樹脂層とフッ素樹脂層とがこの順でキャリアコアの表面を被覆するがメラミン樹脂とフッ素樹脂とが特定の共有結合によって互いに結合されていない場合には、フッ素樹脂層がメラミン樹脂層の表面から剥がれ易い。そのため、キャリアを長期にわたって使用すると、キャリアの帯電付与能が低下し易い(後述の比較例1を参照)。 Further, when the melamine resin layer and the fluororesin layer coat the surface of the carrier core in this order, but the melamine resin and the fluororesin are not bonded to each other by a specific covalent bond, the fluororesin layer is a melamine resin layer. Easy to peel off from the surface of the resin. Therefore, when the carrier is used for a long period of time, the charging ability of the carrier tends to decrease (see Comparative Example 1 described later).
また、メラミン樹脂とフッ素樹脂とを含有する単層のコート層がキャリアコアの表面を被覆する場合には、コート層の表面には、表面自由エネルギーが相対的に高い領域と、表面自由エネルギーが相対的に低い領域とが、存在し易い。そのため、キャリアを長期にわたって使用すると、コート層の表面のうち表面自由エネルギーが相対的に高い領域にトナー又は外添剤が付着し易い。よって、キャリアを長期にわたって使用すると、キャリアの帯電付与能が低下し易い(後述の比較例5を参照)。 Further, when a single coat layer containing a melamine resin and a fluororesin covers the surface of the carrier core, the surface of the coat layer has a region having a relatively high surface free energy and a surface free energy. Relatively low regions are likely to exist. Therefore, when the carrier is used for a long period of time, the toner or the external additive tends to adhere to the region of the surface of the coat layer where the surface free energy is relatively high. Therefore, when the carrier is used for a long period of time, the charging ability of the carrier tends to decrease (see Comparative Example 5 described later).
[キャリアの好ましい製造方法]
本実施形態に係るキャリアの製造方法は、第1供給工程と、第2供給工程と、熱処理工程とを含む。以下、工程順に説明する。
[Preferable manufacturing method of carrier]
The carrier manufacturing method according to the present embodiment includes a first supply step, a second supply step, and a heat treatment step. Hereinafter, the steps will be described in order.
<第1供給工程>
第1供給工程では、キャリアコアの表面に第1樹脂を供給する。好ましくは、キャリアコアの表面を第1樹脂で完全に覆うように、キャリアコアの表面に第1樹脂を供給する。
<First supply process>
In the first supply step, the first resin is supplied to the surface of the carrier core. Preferably, the first resin is supplied to the surface of the carrier core so that the surface of the carrier core is completely covered with the first resin.
より具体的には、まず、第1コート液を調製する。好ましくは、メラミン樹脂又はメラミン樹脂の前駆体(以下、「第1コート層を形成するために使用されるメラミン樹脂又はメラミン樹脂の前駆体」を総称して「形成用メラミン樹脂」と記載する)を第1溶剤に分散又は溶解させる。このようにして、第1コート液を調製する。第1コート液における形成用メラミン樹脂の量は、第1溶剤100質量部に対して、10質量部以上50質量部以下であることが好ましい。 More specifically, first, the first coating liquid is prepared. Preferably, the melamine resin or the precursor of the melamine resin (hereinafter, "the precursor of the melamine resin or the melamine resin used for forming the first coat layer" is collectively referred to as "the melamine resin for forming"). Is dispersed or dissolved in the first solvent. In this way, the first coating liquid is prepared. The amount of the forming melamine resin in the first coating liquid is preferably 10 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the first solvent.
形成用メラミン樹脂は、メチロールメラミンであることが好ましい。メチロールメラミンに含まれる官能基の種類又は個数を変更することで、水に対するメチロールメラミンの溶解性を変えることができる。形成用メラミン樹脂は、市販品であってもよい。例えば、昭和電工株式会社製「ミルベン(登録商標)レジンSM−607」又は「ミルベンレジンSM−850」を用いることができる。昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSM−607」は、ヘキサメチロールメラミン初期重合体の水溶液(固形分濃度:75質量%)である。昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSM−850」は、トリメチロールメラミン初期重合体の水溶液(固形分濃度:70質量%)である。 The forming melamine resin is preferably methylol melamine. By changing the type or number of functional groups contained in methylolmelamine, the solubility of methylolmelamine in water can be changed. The forming melamine resin may be a commercially available product. For example, "Milben (registered trademark) resin SM-607" or "Milben resin SM-850" manufactured by Showa Denko KK can be used. "Milben Resin SM-607" manufactured by Showa Denko KK is an aqueous solution of an initial polymer of hexamethylolmelamine (solid content concentration: 75% by mass). "Milben Resin SM-850" manufactured by Showa Denko KK is an aqueous solution (solid content concentration: 70% by mass) of an trimethylolpropane initial polymer.
第1溶剤は、イオン交換水、又は純水であることが好ましい。より好ましくは、第1溶剤は、酸性物質を含むイオン交換水、又は酸性物質を含む純水である。酸性物質としては、例えば、塩酸を用いることができる。 The first solvent is preferably ion-exchanged water or pure water. More preferably, the first solvent is ion-exchanged water containing an acidic substance or pure water containing an acidic substance. As the acidic substance, for example, hydrochloric acid can be used.
次に、第1コート液をキャリアコアの表面に付着させる。第1コート液へキャリアコアを浸漬してもよいし、流動層中のキャリアコアへ第1コート液を噴霧してもよい。例えば、転動流動層コーティング造粒装置(より具体的には、岡田精工株式会社製「スピラコータ」)を用いて、流動層中のキャリアコアへ第1コート液を噴霧することができる。 Next, the first coating liquid is attached to the surface of the carrier core. The carrier core may be immersed in the first coating liquid, or the first coating liquid may be sprayed on the carrier core in the fluidized bed. For example, a rolling fluidized bed coating granulator (more specifically, "Spiracoater" manufactured by Okada Seiko Co., Ltd.) can be used to spray the first coating liquid onto the carrier core in the fluidized bed.
第1コート液に含まれる形成用メラミン樹脂の量がキャリアコア1000質量部に対して10質量部以上50質量部以下となるように、第1コート液の供給量を調整することが好ましい。これにより、キャリアコアの表面領域における形成用メラミン樹脂の被覆率が100%となり易い。また、得られたキャリアにおいて第1コート層の剥がれを防止し易い。また、得られたキャリアにおいてキャリア粒子が互いに凝集することを防止し易い。より好ましくは、第1コート液に含まれる形成用メラミン樹脂の量がキャリアコア1000質量部に対して20質量部以上40質量部以下となるように、第1コート液の供給量を調整する。このようにして、第1樹脂が表面に供給されたキャリアコア(第1被覆キャリアコア)が得られる。 It is preferable to adjust the supply amount of the first coating liquid so that the amount of the forming melamine resin contained in the first coating liquid is 10 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 1000 parts by mass of the carrier core. As a result, the coverage of the forming melamine resin in the surface region of the carrier core tends to be 100%. In addition, it is easy to prevent the first coat layer from peeling off in the obtained carrier. In addition, it is easy to prevent the carrier particles from agglutinating with each other in the obtained carriers. More preferably, the supply amount of the first coating liquid is adjusted so that the amount of the forming melamine resin contained in the first coating liquid is 20 parts by mass or more and 40 parts by mass or less with respect to 1000 parts by mass of the carrier core. In this way, a carrier core (first coated carrier core) to which the first resin is supplied to the surface is obtained.
<第2供給工程>
第2供給工程では、第1被覆キャリアコアの表面に第2樹脂を供給する。好ましくは、第1被覆キャリアコアの表面を第2樹脂で完全に覆うように、第1被覆キャリアコアの表面に第2樹脂を供給する。
<Second supply process>
In the second supply step, the second resin is supplied to the surface of the first coated carrier core. Preferably, the second resin is supplied to the surface of the first coated carrier core so that the surface of the first coated carrier core is completely covered with the second resin.
より具体的には、まず、第2コート液を調製する。好ましくは、フッ素樹脂(以下、「第2コート層を形成するために使用されるフッ素樹脂」を「形成用フッ素樹脂」と記載する)を第2溶剤に分散又は溶解させる。このようにして、第2コート液を調製する。第2コート液における形成用フッ素樹脂の量は、第2溶剤100質量部に対して、5質量部以上40質量部以下であることが好ましい。第2溶剤は、有機溶媒であることが好ましく、例えばトルエンであることが好ましい。 More specifically, first, a second coating liquid is prepared. Preferably, a fluororesin (hereinafter, "fluororesin used for forming the second coat layer" is referred to as "formation fluororesin") is dispersed or dissolved in a second solvent. In this way, the second coating liquid is prepared. The amount of the fluororesin for formation in the second coating liquid is preferably 5 parts by mass or more and 40 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the second solvent. The second solvent is preferably an organic solvent, for example, toluene.
形成用フッ素樹脂は、水酸基を分子内に含むフッ素樹脂と加水分解反応によって水酸基を生成可能な官能基を分子内に含むフッ素樹脂とからなる群より選択される少なくとも1つを含む。以下、「水酸基を分子内に含むフッ素樹脂」を「水酸基−フッ素樹脂」と記載する。また、「加水分解反応によって水酸基を生成可能な官能基」を「加水分解性官能基」と記載する。また、「加水分解性官能基を分子内に含むフッ素樹脂」を「加水分解性官能基−フッ素樹脂」と記載する。 The fluororesin for forming includes at least one selected from the group consisting of a fluororesin containing a hydroxyl group in the molecule and a fluororesin containing a functional group capable of generating a hydroxyl group in the molecule by a hydrolysis reaction. Hereinafter, "fluororesin containing a hydroxyl group in the molecule" will be referred to as "hydroxyl-fluororesin". Further, a "functional group capable of generating a hydroxyl group by a hydrolyzing reaction" is described as a "hydrolyzable functional group". Further, "fluororesin containing a hydrolyzable functional group in the molecule" is described as "hydrolyzable functional group-fluororesin".
水酸基−フッ素樹脂は、水酸基を分子内に含むビニル化合物(以下、「水酸基含有ビニルモノマー」と記載する)とフッ素原子を分子内に含むビニル化合物(以下、「フルオロオレフィン」と記載する)とを含むモノマーの重合物であることが好ましい。水酸基−フッ素樹脂は、例えば、水酸基含有ビニルモノマーとフルオロオレフィンとの共重合体であってもよいし、水酸基含有ビニルモノマーとフルオロオレフィンと他のビニルモノマーとの共重合体であってもよい。水酸基−フッ素樹脂の水酸基価が、40.0mgKOH/g以上であることが好ましく、40.0mgKOH/g以上80.0mgKOH/g以下であることがより好ましい。 The hydroxyl group-fluororesin is composed of a vinyl compound containing a hydroxyl group in the molecule (hereinafter referred to as "hydroxyl compound-containing vinyl monomer") and a vinyl compound containing a fluorine atom in the molecule (hereinafter referred to as "fluoroolefin"). It is preferably a polymer of the monomer containing. The hydroxyl group-fluororesin may be, for example, a copolymer of a hydroxyl group-containing vinyl monomer and a fluoroolefin, or a copolymer of a hydroxyl group-containing vinyl monomer, a fluoroolefin, and another vinyl monomer. The hydroxyl value of the hydroxyl group-fluororesin is preferably 40.0 mgKOH / g or more, and more preferably 40.0 mgKOH / g or more and 80.0 mgKOH / g or less.
フルオロオレフィンは、例えば、フッ化ビニルと、フッ化ビニリデンと、トリフルオロエチレンと、テトラフルオロエチレンと、クロロトリフルオロエチレンと、ブロモトリフルオロエチレンと、ペンタフルオロプロピレンと、ヘキサフルオロプロピレンとからなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましい。フルオロオレフィンは、(パーフルオロアルキル)(パーフルオロビニル)エーテルであってもよい。(パーフルオロアルキル)(パーフルオロビニル)エーテルは、例えば、(トリフルオロメチル)(トリフルオロビニル)エーテルと、(ペンタフルオロエチル)(トリフルオロビニル)エーテルと、(ヘプタフルオロプロピル)(トリフルオロビニル)エーテルとからなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましい。 The fluoroolefin is, for example, a group consisting of vinyl fluoride, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, bromotrifluoroethylene, pentafluoropropylene, and hexafluoropropylene. It is preferably at least one that is more selected. The fluoroolefin may be a (perfluoroalkyl) (perfluorovinyl) ether. The (perfluoroalkyl) (perfluorovinyl) ethers are, for example, (trifluoromethyl) (trifluorovinyl) ethers, (pentafluoroethyl) (trifluorovinyl) ethers, and (heptafluoropropyl) (trifluorovinyl) ethers. ) It is preferable that it is at least one selected from the group consisting of ether.
水酸基含有ビニルモノマーは、水酸基を分子内に含むビニルエーテルであることが好ましい。水酸基を分子内に含むビニルエーテルは、例えば、2−ヒドロキシエチルビニルエーテルと、2−ヒドロキシプロピルビニルエーテルと、3−ヒドロキシプロピルビニルエーテルと、3−ヒドロキシブチルビニルエーテルと、4−ヒドロキシブチルビニルエーテルと、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピルビニルエーテルと、5−ヒドロキシペンチルビニルエーテルと、6−ヒドロキシヘキシルビニルエーテルとからなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましい。 The hydroxyl group-containing vinyl monomer is preferably a vinyl ether containing a hydroxyl group in the molecule. The vinyl ethers containing a hydroxyl group in the molecule include, for example, 2-hydroxyethyl vinyl ether, 2-hydroxypropyl vinyl ether, 3-hydroxypropyl vinyl ether, 3-hydroxybutyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, and 2-hydroxy-. It is preferably at least one selected from the group consisting of 2-methylpropyl vinyl ether, 5-hydroxypentyl vinyl ether, and 6-hydroxyhexyl vinyl ether.
水酸基−フッ素樹脂は、市販品であってもよい。例えば、DIC株式会社製「フルオネート(登録商標)K−700」、旭硝子株式会社製「ルミフロン(登録商標)LF200」、又はダイキン工業株式会社製「ゼッフル(登録商標)GK−510」を用いることができる。DIC株式会社製「フルオネートK−700」は、主鎖をフッ素で保護された水酸基含有フルオロオレフィン共重合体(水酸基価:42.0mgKOH/g以上54.0mgKOH/g以下)を含む(固形分濃度:50質量%)。旭硝子株式会社製「ルミフロンLF200」は、水酸基を分子内に含むビニルエーテルとフルオロエチレンとの交互共重合体(水酸基価:55.0mgKOH/g以上65.0mgKOH/g以下)を含む(固形分濃度:60質量%)。ダイキン工業株式会社製「ゼッフルGK−510」は、テトラフルオロエチレンと水酸基含有ビニルモノマーとの共重合体(水酸基価:52.0mgKOH/g)を含む(固形分濃度:50質量%)。 The hydroxyl group-fluororesin may be a commercially available product. For example, "Fluoronate (registered trademark) K-700" manufactured by DIC Corporation, "Lumiflon (registered trademark) LF200" manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., or "Zefle (registered trademark) GK-510" manufactured by Daikin Industries, Ltd. can be used. can. "Fluoronate K-700" manufactured by DIC Corporation contains a hydroxyl group-containing fluoroolefin copolymer having a main chain protected by fluorine (hydroxyl value: 42.0 mgKOH / g or more and 54.0 mgKOH / g or less) (solid content concentration). : 50% by mass). "Lumiflon LF200" manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. contains an alternating copolymer of vinyl ether containing a hydroxyl group in the molecule and fluoroethylene (hydroxyl value: 55.0 mgKOH / g or more and 65.0 mgKOH / g or less) (solid content concentration: 60% by mass). "Zeffle GK-510" manufactured by Daikin Industries, Ltd. contains a copolymer (hydroxyl value: 52.0 mgKOH / g) of tetrafluoroethylene and a hydroxyl group-containing vinyl monomer (solid content concentration: 50% by mass).
加水分解性官能基−フッ素樹脂は、加水分解性官能基を分子内に含むビニル化合物とフルオロオレフィンとを含むモノマーの重合物であることが好ましい。加水分解性官能基−フッ素樹脂は、加水分解性官能基を分子内に含むビニル化合物とフルオロオレフィンとの共重合体であってもよいし、加水分解性官能基を分子内に含むビニル化合物とフルオロオレフィンと他のビニルモノマーとの共重合体であってもよい。 The hydrolyzable functional group-fluororesin is preferably a polymer of a monomer containing a vinyl compound containing a hydrolyzable functional group in the molecule and a fluoroolefin. The hydrolyzable functional group-fluorine resin may be a copolymer of a vinyl compound containing a hydrolyzable functional group in the molecule and a fluoroolefin, or a vinyl compound containing a hydrolyzable functional group in the molecule. It may be a copolymer of a fluoroolefin and another vinyl monomer.
加水分解性官能基を分子内に含むビニル化合物は、例えば、加水分解性シリル基を分子内に含むビニル化合物であることが好ましい。加水分解性シリル基を分子内に含むビニル化合物は、例えば、ビニルトリメトキシシランと、ビニルトリエトキシシランと、ビニルトリイソプロポキシシランと、ビニルメチルジエトキシシランと、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シランと、アリルトリメトキシシランと、トリメトキシシリルエチルビニルエーテルと、メチルジメトキシシリルエチルビニルエーテルと、トリメトキシシリルプロピルビニルエーテルと、トリエトキシシリルプロピルビニルエーテルと、メチルジメトキシシリルプロピルビニルエーテルと、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランと、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシランと、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシランとからなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましい。 The vinyl compound containing a hydrolyzable functional group in the molecule is preferably, for example, a vinyl compound containing a hydrolyzable silyl group in the molecule. Vinyl compounds containing a hydrolyzable silyl group in the molecule include, for example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, and vinyltris (β-methoxyethoxy) silane. , Allyltrimethoxysilane, trimethoxysilylethylvinyl ether, methyldimethoxysilylethylvinyl ether, trimethoxysilylpropylvinyl ether, triethoxysilylpropylvinyl ether, methyldimethoxysilylpropylvinyl ether, γ- (meth) acryloyloxy. It is preferably at least one selected from the group consisting of propyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloyloxypropyltriethoxysilane, and γ- (meth) acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane.
他のビニルモノマーは、ビニル化合物のうち、フルオロオレフィンと水酸基含有ビニルモノマーと加水分解性官能基を分子内に含むビニル化合物とを除くビニル化合物を意味する。他のビニルモノマーは、例えば、置換基を含んでもよいアルキルビニルエーテル類と、シクロアルキルビニルエーテル類と、カルボン酸ビニルエステル類と、α−オレフィン類と、ハロゲン化オレフィン類(フルオロオレフィンを除く)と、芳香族ビニル化合物と、メタアクリル酸エステル類と、アクリル酸エステル類とからなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましい。 The other vinyl monomer means a vinyl compound excluding a fluoroolefin, a hydroxyl group-containing vinyl monomer, and a vinyl compound containing a hydrolyzable functional group in the molecule. Other vinyl monomers include, for example, alkyl vinyl ethers which may contain substituents, cycloalkyl vinyl ethers, carboxylic acid vinyl esters, α-olefins, halogenated olefins (excluding fluoroolefins), and the like. It is preferably at least one selected from the group consisting of aromatic vinyl compounds, methacrylic acid esters, and acrylic acid esters.
次に、第2コート液を第1被覆キャリアコアの表面に付着させる。第2コート液へ第1被覆キャリアコアを浸漬してもよいし、流動層中の第1被覆キャリアコアへ第2コート液を噴霧してもよい。例えば、前述の転動流動層コーティング造粒装置を用いて、流動層中の第1被覆キャリアコアへ第2コート液を噴霧することができる。 Next, the second coating liquid is attached to the surface of the first coating carrier core. The first coating carrier core may be immersed in the second coating liquid, or the second coating liquid may be sprayed onto the first coating carrier core in the fluidized bed. For example, the second coating liquid can be sprayed onto the first coating carrier core in the fluidized bed by using the above-mentioned rolling fluidized bed coating granulation apparatus.
第2コート液に含まれる形成用フッ素樹脂の量がキャリアコア1000質量部に対して5質量部以上40質量部以下となるように、第2コート液の供給量を調整することが好ましい。これにより、帯電付与能に優れるキャリアが得られ易い。また、得られたキャリアにおいてキャリア粒子が互いに凝集することを防止し易い。より好ましくは、第2コート液に含まれる形成用フッ素樹脂の量がキャリアコア1000質量部に対して10質量部以上30質量部以下となるように、第2コート液の供給量を調整する。このようにして、第1樹脂と第2樹脂とが表面に供給されたキャリアコア(第2被覆キャリアコア)が得られる。 It is preferable to adjust the supply amount of the second coating liquid so that the amount of the fluororesin for formation contained in the second coating liquid is 5 parts by mass or more and 40 parts by mass or less with respect to 1000 parts by mass of the carrier core. As a result, it is easy to obtain a carrier having an excellent charging ability. In addition, it is easy to prevent the carrier particles from agglutinating with each other in the obtained carriers. More preferably, the supply amount of the second coating liquid is adjusted so that the amount of the fluororesin for formation contained in the second coating liquid is 10 parts by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 1000 parts by mass of the carrier core. In this way, a carrier core (second coated carrier core) in which the first resin and the second resin are supplied to the surface is obtained.
<熱処理工程>
第2被覆キャリアコアを所定の温度で熱処理する。所定の温度は、メチロール基と水酸基とが反応する温度以上である。この熱処理により、特定の共有結合が形成される。
<Heat treatment process>
The second coated carrier core is heat treated at a predetermined temperature. The predetermined temperature is equal to or higher than the temperature at which the methylol group reacts with the hydroxyl group. This heat treatment forms a specific covalent bond.
一般的に、メラミン樹脂は、メラミンとホルムアルデヒドとの縮重合により得られ、三次元的な網目構造を有する。具体的には、まず、メラミン又はメラミン誘導体とホルムアルデヒドとが付加反応する。メラミン誘導体には、例えば、メチル化メラミンとブチル化メラミンとが含まれる。この付加反応により、メチロールメラミン(メラミン樹脂の前駆体)が得られる。次に、メチロールメラミン同士が縮合反応する。これにより、一のメチロールメラミンのメチロール基と他のメチロールメラミンのメチロール基とが互いに反応して、水とホルムアルデヒドとが脱離する。このようにして、メラミン樹脂が合成される。そのため、メラミン樹脂は、一般的に、1つ以上の未反応メチロール基を分子内に含む。よって、形成用メラミン樹脂は、1つ以上の未反応メチロール基を分子内に含み易い。 Generally, the melamine resin is obtained by polycondensation of melamine and formaldehyde, and has a three-dimensional network structure. Specifically, first, melamine or a melamine derivative and formaldehyde undergo an addition reaction. Melamine derivatives include, for example, methylated melamine and butylated melamine. By this addition reaction, methylol melamine (precursor of melamine resin) is obtained. Next, methylolmelamines undergo a condensation reaction with each other. As a result, the methylol group of one methylol melamine and the methylol group of another methylol melamine react with each other, and water and formaldehyde are desorbed. In this way, the melamine resin is synthesized. Therefore, melamine resins generally contain one or more unreacted methylol groups in the molecule. Therefore, the forming melamine resin tends to contain one or more unreacted methylol groups in the molecule.
このように、形成用メラミン樹脂は、1つ以上の未反応メチロール基を分子内に含み易い。また、形成用フッ素樹脂は、水酸基−フッ素樹脂と加水分解性官能基−フッ素樹脂とからなる群より選択される少なくとも1つである。これらのことから、第2被覆キャリアコアを所定の温度で熱処理すると、メチロール基と水酸基とが反応(脱水反応)して特定の共有結合が形成される。このように、水酸基−フッ素樹脂と加水分解性官能基−フッ素樹脂とからなる群より選択される少なくとも1つを形成用フッ素樹脂として用いることで、本実施形態に係るキャリアが得られ易い。 As described above, the forming melamine resin tends to contain one or more unreacted methylol groups in the molecule. The fluororesin for forming is at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group-fluororesin and a hydrolyzable functional group-fluororesin. From these facts, when the second coated carrier core is heat-treated at a predetermined temperature, the methylol group and the hydroxyl group react (dehydration reaction) to form a specific covalent bond. As described above, by using at least one selected from the group consisting of the hydroxyl group-fluororesin and the hydrolyzable functional group-fluororesin as the fluororesin for formation, the carrier according to the present embodiment can be easily obtained.
所定の温度は、150℃以上300℃以下の温度範囲から選ばれる温度であることが好ましい。熱処理時間は、60分間以上180分間以下の時間範囲から選ばれる時間であることが好ましい。 The predetermined temperature is preferably a temperature selected from a temperature range of 150 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. The heat treatment time is preferably a time selected from a time range of 60 minutes or more and 180 minutes or less.
なお、第1コート液をキャリアコアの表面に付着させる方法と、第2コート液を第1被覆キャリアコアの表面に付着させる方法とは、互いに同一であってもよいし、互いに異なってもよい。 The method of adhering the first coating liquid to the surface of the carrier core and the method of adhering the second coating liquid to the surface of the first coating carrier core may be the same or different from each other. ..
また、次に示す方法で、本実施形態に係るキャリアを製造してもよい。詳しくは、第1コート液をキャリアコアの表面に付着させた後、第1コート液をキャリアコアの表面で硬化させる。得られたキャリアコアの表面に、第2コート液を付着させる。その後、前述の熱処理工程を行う。このような場合であっても、熱処理工程では、メチロール基と水酸基とが反応して特定の共有結合が形成される。 Further, the carrier according to the present embodiment may be manufactured by the following method. Specifically, after the first coating liquid is adhered to the surface of the carrier core, the first coating liquid is cured on the surface of the carrier core. The second coating liquid is adhered to the surface of the obtained carrier core. After that, the above-mentioned heat treatment step is performed. Even in such a case, in the heat treatment step, the methylol group reacts with the hydroxyl group to form a specific covalent bond.
[キャリアを構成する材料の例示]
<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。より具体的には、キャリアコアは、磁性材料で構成された粒子(磁性材料粒子)であってもよい。磁性材料粒子が樹脂中に分散してキャリアコアが構成されていてもよい。
[Examples of materials that make up carriers]
<Career core>
The carrier core preferably contains a magnetic material. More specifically, the carrier core may be particles made of a magnetic material (magnetic material particles). The magnetic material particles may be dispersed in the resin to form a carrier core.
キャリアコアが含有する磁性材料は、例えば、強磁性金属、又は強磁性金属酸化物であることが好ましい。強磁性金属は、例えば、鉄、コバルト、又はニッケルであることが好ましい。強磁性金属は、例えば、鉄とコバルトとニッケルとからなる群より選択される少なくとも1つ(以下、「鉄等」と記載する)を含む金属材料であってもよい。金属材料は、合金であってもよいし、混合物であってもよい。合金は、鉄等と他の金属との合金であることが好ましい。混合物は、鉄等と他の金属とを含む混合物であることが好ましい。前述の他の金属は、各々、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、及びバナジウムからなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましい。強磁性金属酸化物は、例えば、フェライトであることが好ましい。 The magnetic material contained in the carrier core is preferably, for example, a ferromagnetic metal or a ferromagnetic metal oxide. The ferromagnetic metal is preferably, for example, iron, cobalt, or nickel. The ferromagnetic metal may be, for example, a metal material containing at least one selected from the group consisting of iron, cobalt and nickel (hereinafter, referred to as "iron and the like"). The metal material may be an alloy or a mixture. The alloy is preferably an alloy of iron or the like and another metal. The mixture is preferably a mixture containing iron or the like and another metal. The other metals mentioned above shall be at least one selected from the group consisting of copper, zinc, antimony, aluminum, lead, tin, bismuth, beryllium, manganese, magnesium, selenium, tungsten, zirconium, and vanadium, respectively. Is preferable. The ferromagnetic metal oxide is preferably ferrite, for example.
キャリアコアが含有する磁性材料は、金属酸化物、金属窒化物、及び炭化物からなる群より選択される少なくとも1つと前述の強磁性金属酸化物との混合物であってもよい。金属酸化物は、例えば、酸化鉄、酸化チタン、又は酸化マグネシウムであることが好ましい。金属窒化物は、例えば、窒化クロム、又は窒化バナジウムであることが好ましい。炭化物は、炭化ケイ素であってもよいし、炭化タングステンに代表される金属炭化物であってもよい。 The magnetic material contained in the carrier core may be a mixture of at least one selected from the group consisting of metal oxides, metal nitrides, and carbides and the above-mentioned ferromagnetic metal oxides. The metal oxide is preferably, for example, iron oxide, titanium oxide, or magnesium oxide. The metal nitride is preferably, for example, chromium nitride or vanadium nitride. The carbide may be silicon carbide or a metal carbide typified by tungsten carbide.
より好ましくは、キャリアコアが含有する磁性材料は、フェライトである。フェライトは、例えば、スピネルフェライト(マグネタイト)、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フェライトであることが好ましい。 More preferably, the magnetic material contained in the carrier core is ferrite. Ferrites include, for example, spinel ferrite (magnetite), barium ferrite, Mn ferrite, Mn-Zn ferrite, Ni-Zn ferrite, Mn-Mg ferrite, Ca-Mg ferrite, Li ferrite, Cu-Zn ferrite, or Mn-Mg-. It is preferably Sr ferrite.
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種類以上の磁性材料を併用してもよい。市販品のキャリアコアを使用してもよい。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。磁性材料の添加量(特に、強磁性材料の添加量)を変えることで、キャリアの飽和磁化を調整することができる。磁性材料を焼成する温度(焼成温度)を変えることで、キャリアの円形度を調整することができる。 As the material of each carrier core, one kind of magnetic material may be used alone, or two or more kinds of magnetic materials may be used in combination. Commercially available carrier cores may be used. You may make your own carrier core by crushing and firing the magnetic material. By changing the amount of the magnetic material added (particularly, the amount of the ferromagnetic material added), the saturation magnetization of the carrier can be adjusted. The circularity of the carrier can be adjusted by changing the firing temperature (firing temperature) of the magnetic material.
さらに好ましくは、キャリアコアは、フェライトで構成された粒子(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, the carrier core is particles composed of ferrite (ferrite particles). Ferrite particles tend to have sufficient magnetism for image formation. Further, the ferrite particles produced by a general manufacturing method do not become true spheres and tend to have appropriate irregularities 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 type particle size distribution measuring device (“LA-700” manufactured by HORIBA, Ltd.).
<第1コート層>
第1コート層は、メラミン樹脂を含有する。第1コート層は、前述した方法で形成されたメラミン樹脂層であることが好ましい。
<First coat layer>
The first coat layer contains a melamine resin. The first coat layer is preferably a melamine resin layer formed by the method described above.
<第2コート層>
第2コート層は、フッ素樹脂を含有する。第2コート層は、前述した方法で形成されたフッ素樹脂層であることが好ましい。
<Second coat layer>
The second coat layer contains a fluororesin. The second coat layer is preferably a fluororesin layer formed by the method described above.
より好ましくは、第2コート層に含有されるフッ素樹脂が、水酸基を分子内に含まない。これにより、電荷の抜ける経路が形成されることを防止できるため、トナー帯電量が所望の範囲を下回ることを防止できる。 More preferably, the fluororesin contained in the second coat layer does not contain a hydroxyl group in the molecule. As a result, it is possible to prevent the formation of a path through which the electric charge escapes, and thus it is possible to prevent the toner charge amount from falling below a desired range.
[キャリアの用途の例示]
前述したように、本実施形態に係るキャリアは、摩擦によりトナーを正に帯電させ易い。そのため、本実施形態に係るキャリアと、キャリアとの摩擦により正に帯電可能なトナーとを用いて、2成分現像剤を提供できる。
[Examples of carrier applications]
As described above, the carrier according to the present embodiment tends to positively charge the toner by friction. Therefore, a two-component developer can be provided by using the carrier according to the present embodiment and a toner that can be positively charged by friction with the carrier.
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)を用いて本実施形態に係るキャリアと正帯電性トナーとを混合及び攪拌することで、本実施形態に係る2成分現像剤を得ることができる。キャリア粒子100質量部に対するトナー粒子の配合量は、好ましくは1質量部以上20質量部以下であり、より好ましくは3質量部以上15質量部以下である。 A two-component developer according to the present embodiment is obtained by mixing and stirring the carrier according to the present embodiment and the positively charged toner using a mixer (for example, a ball mill, a nouter mixer, a locking mixer, etc.). Can be done. The blending amount of the toner particles with respect to 100 parts by mass of the carrier particles is preferably 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less, and more preferably 3 parts by mass or more and 15 parts by mass or less.
2成分現像剤に含まれるトナーの構成は特に限定されない。例えば、トナーに含まれる複数のトナー粒子は、各々、トナー母粒子と外添剤とを備えることが好ましい。トナー母粒子は、カプセルトナーであってもよいし、非カプセルトナーであってもよい。外添剤は、トナー母粒子の表面に付着する外添剤粒子を複数含むことが好ましい。以下、トナー母粒子が非カプセルトナーである場合を例に挙げて、正帯電性トナーを具体的に説明する。 The composition of the toner contained in the two-component developer is not particularly limited. For example, it is preferable that each of the plurality of toner particles contained in the toner includes a toner mother particle and an external additive. The toner mother particles may be capsule toner or non-capsule toner. The external additive preferably contains a plurality of external additive particles that adhere to the surface of the toner matrix particles. Hereinafter, the positively charged toner will be specifically described by taking the case where the toner mother particles are non-capsule toner as an example.
[正帯電性トナーを構成する材料の例示]
<トナー母粒子>
トナー母粒子は、結着樹脂を含有する。トナー母粒子は、着色剤とワックスと電荷制御剤とのうちの少なくとも1つをさらに含有してもよい。
[Example of materials constituting positively charged toner]
<Toner mother particles>
The toner mother particles contain a binder resin. The toner mother particles may further contain at least one of a colorant, a wax, and a charge control agent.
(結着樹脂)
トナー母粒子では、通常、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全体の性質に大きな影響を与えると考えられる。
(Bundling resin)
In toner mother particles, the binder resin usually occupies most of the components (for example, 85% by mass or more). Therefore, it is considered that the properties of the binder resin have a great influence on the properties of the entire toner matrix particles.
また、結着樹脂として複数種の樹脂を組み合わせて使用することで、結着樹脂の性質(具体的には、水酸基価、酸価、ガラス転移点、又は軟化点)を調整できる。例えば、結着樹脂がアミノ基又はアミド基を有する場合、トナー母粒子はカチオン性になる傾向が強くなる。 Further, by using a plurality of types of resins in combination as the binder resin, the properties of the binder resin (specifically, the hydroxyl value, the acid value, the glass transition point, or the softening point) can be adjusted. For example, when the binder resin has an amino group or an amide group, the toner matrix particles tend to be cationic.
結着樹脂は、熱可塑性樹脂を含有することが好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、スチレン系樹脂、アクリル酸系樹脂、オレフィン系樹脂、ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、又はウレタン樹脂を使用できる。アクリル酸系樹脂としては、例えば、アクリル酸エステル重合体又はメタクリル酸エステル重合体を使用できる。オレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂又はポリプロピレン樹脂を使用できる。ビニル樹脂としては、例えば、塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ビニルエーテル樹脂、又はN−ビニル樹脂を使用できる。また、これら各樹脂の共重合体、すなわち前述の樹脂中に任意の繰返し単位が導入された共重合体も、トナー粒子を構成する熱可塑性樹脂として使用できる。例えば、スチレン−アクリル酸系樹脂又はスチレン−ブタジエン系樹脂も、結着樹脂を構成する熱可塑性樹脂として使用できる。以下では、結着樹脂の一例であるポリエステル樹脂について詳述する。 The binder resin preferably contains a thermoplastic resin. As the thermoplastic resin, for example, a polyester resin, a styrene resin, an acrylic acid resin, an olefin resin, a vinyl resin, a polyamide resin, or a urethane resin can be used. As the acrylic acid-based resin, for example, an acrylic acid ester polymer or a methacrylic acid ester polymer can be used. As the olefin resin, for example, a polyethylene resin or a polypropylene resin can be used. As the vinyl resin, for example, vinyl chloride resin, polyvinyl alcohol, vinyl ether resin, or N-vinyl resin can be used. Further, a copolymer of each of these resins, that is, a copolymer in which an arbitrary repeating unit is introduced into the above-mentioned resin can also be used as the thermoplastic resin constituting the toner particles. For example, a styrene-acrylic acid-based resin or a styrene-butadiene-based resin can also be used as the thermoplastic resin constituting the binder resin. In the following, a polyester resin, which is an example of a binder resin, will be described in detail.
(結着樹脂:ポリエステル樹脂)
ポリエステル樹脂は、1種類以上のアルコールと1種類以上のカルボン酸との共重合体である。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2価アルコール又は3価以上のアルコールを使用できる。2価アルコールとしては、例えば、ジオール類又はビスフェノール類を使用できる。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2価カルボン酸又は3価以上のカルボン酸を使用できる。
(Bundling resin: polyester resin)
The polyester resin is a copolymer of one or more alcohols and one or more carboxylic acids. As the alcohol for synthesizing the polyester resin, for example, the following divalent alcohol or trihydric or higher alcohol can be used. As the dihydric alcohol, for example, diols or bisphenols can be used. As the carboxylic acid for synthesizing the polyester resin, for example, the following divalent carboxylic acid or trivalent or higher carboxylic acid can be used.
ジオール類の好適な例としては、脂肪族ジオールが挙げられる。脂肪族ジオールの好適な例としては、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,2−プロパンジオール、α,ω−アルカンジオール、2−ブテン−1,4−ジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、又はポリテトラメチレングリコールが挙げられる。α,ω−アルカンジオールは、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、又は1,12−ドデカンジオールであることが好ましい。 Preferred examples of diols include aliphatic diols. Preferable examples of aliphatic diols are diethylene glycol, triethylene glycol, neopentyl glycol, 1,2-propanediol, α, ω-alkanediol, 2-butene-1,4-diol, 1,4-cyclohexanedi. Examples thereof include methanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, or polytetramethylene glycol. The α, ω-alkanediol is, for example, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1, It is preferably 8-octanediol, 1,9-nonanediol, or 1,12-dodecanediol.
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。 Preferable examples of trihydric or higher alcohols are sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butane. Triol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, diglycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolethane, or 1,3,5- Trihydroxymethylbenzene can be mentioned.
2価カルボン酸の好適な例としては、芳香族ジカルボン酸、α,ω−アルカンジカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、又はシクロアルカンジカルボン酸が挙げられる。芳香族ジカルボン酸は、例えば、フタル酸、テレフタル酸、又はイソフタル酸であることが好ましい。α,ω−アルカンジカルボン酸は、例えば、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、又は1,10−デカンジカルボン酸であることが好ましい。不飽和ジカルボン酸は、例えば、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、又はグルタコン酸であることが好ましい。シクロアルカンジカルボン酸は、例えば、シクロヘキサンジカルボン酸であることが好ましい。 Preferable examples of the divalent carboxylic acid include aromatic dicarboxylic acids, α, ω-alkanedicarboxylic acids, unsaturated dicarboxylic acids, or cycloalkanedicarboxylic acids. The aromatic dicarboxylic acid is preferably, for example, phthalic acid, terephthalic acid, or isophthalic acid. The α, ω-alkanedicarboxylic acid is preferably, for example, malonic acid, succinic acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, or 1,10-decandicarboxylic acid. The unsaturated dicarboxylic acid is preferably, for example, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, or glutaconic acid. The cycloalkanedicarboxylic acid is preferably, for example, a cyclohexanedicarboxylic 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。 Preferable examples of trivalent or higher valent carboxylic acids are 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1, 2,4-Butantricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxy-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, tetra (methylenecarboxyl) Examples include methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, or empole trimeric acid.
(着色剤)
着色剤としては、正帯電性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。正帯電性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、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上20質量部以下であることが好ましい。
(Colorant)
As the colorant, a pigment or dye known according to the color of the positively charged toner can be used. In order to form a high-quality image using the positively charged 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 mother particles may contain a black colorant. An example of a black colorant is carbon black. Further, the black colorant may be a colorant that has been adjusted to black by 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 a color colorant such as a yellow colorant, a magenta colorant, or a cyan colorant.
イエロー着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、及びアリールアミド化合物からなる群より選択される1種類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.バットイエローを使用できる。 As the yellow colorant, for example, one or more compounds selected from the group consisting of condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and arylamide compounds can be used. Examples of the yellow colorant include C.I. I. Pigment Yellow (3, 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 151, 154, 155 168, 174, 175, 176, 180, 181, 191 or 194), Naphthol Yellow S, Hansa Yellow G, or C.I. I. Bat yellow can be 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種類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)を使用できる。 The magenta colorant is selected from the group consisting of, for example, condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds. One or more compounds can be used. Examples of the magenta colorant include C.I. I. Pigment Red (2, 3, 5, 6, 7, 19, 23, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 122, 144, 146, 150, 166, 169, 177 , 184, 185, 202, 206, 220, 221 or 254).
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種類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.アシッドブルーを使用できる。 As the cyan colorant, for example, one or more compounds selected from the group consisting of copper phthalocyanine compounds, anthraquinone compounds, and base dye lake compounds can be used. Examples of the cyan colorant 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 used.
(ワックス)
ワックスは、例えば、正帯電性トナーの定着性又は耐高温オフセット性を向上させる目的で使用される。トナー母粒子のカチオン性を強めるためには、カチオン性を有するワックスを用いてトナー母粒子を作製することが好ましい。
(wax)
The wax is used, for example, for the purpose of improving the fixability or high temperature offset resistance of the positively charged toner. In order to enhance the cationic property of the toner matrix particles, it is preferable to prepare the toner matrix particles using a wax having a cationic property.
ワックスは、例えば、脂肪族炭化水素ワックス、植物性ワックス、動物性ワックス、鉱物ワックス、脂肪酸エステルを主成分とするワックス類、又は脂肪酸エステルの一部又は全部が脱酸化したワックスであることが好ましい。脂肪族炭化水素ワックスは、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であることが好ましい。脂肪族炭化水素ワックスには、これらの酸化物も含まれる。植物性ワックスは、例えば、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であることが好ましい。動物性ワックスは、例えば、みつろう、ラノリン、又は鯨ろうであることが好ましい。鉱物ワックスは、例えば、オゾケライト、セレシン、又はペトロラタムであることが好ましい。脂肪酸エステルを主成分とするワックス類は、例えば、モンタン酸エステルワックス、又はカスターワックスであることが好ましい。1種類のワックスを単独で使用してもよいし、複数種のワックスを併用してもよい。 The wax is preferably, for example, an aliphatic hydrocarbon wax, a vegetable wax, an animal wax, a mineral wax, a wax containing a fatty acid ester as a main component, or a wax obtained by deoxidizing a part or all of the fatty acid ester. .. The aliphatic hydrocarbon wax is preferably, for example, low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyolefin copolymer, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax, or Fishertropch wax. Aliphatic hydrocarbon waxes also include these oxides. The vegetable wax is preferably, for example, candelilla wax, carnauba wax, wood wax, jojoba wax, or rice wax. The animal wax is preferably, for example, beeswax, lanolin, or whale wax. The mineral wax is preferably, for example, ozokerite, ceresin, or petrolatum. The waxes containing the fatty acid ester as a main component are preferably, for example, montanic acid ester wax or caster wax. One type of wax may be used alone, or a plurality of types of wax may be used in combination.
(電荷制御剤)
電荷制御剤は、例えば、正帯電性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。正帯電性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正帯電性トナーを帯電可能か否かの指標になる。トナー母粒子に正帯電性の電荷制御剤(正電荷制御剤)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。
(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 positively chargeable toner. The charge rising characteristic of the positively charged toner is an index of whether or not the positively charged toner can be charged to a predetermined charging level in a short time. By incorporating a positively charged charge control agent (positive charge control agent) into the toner mother particles, the cationic property of the toner mother particles can be strengthened.
正電荷制御剤としては、例えば、アジン化合物、アジン化合物からなる直接染料、ニグロシン化合物、ニグロシン化合物からなる酸性染料、又は第四級アンモニウム塩が挙げられる。アジン化合物としては、例えば、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,2−オキサジン、1,3−オキサジン、1,4−オキサジン、1,2−チアジン、1,3−チアジン、1,4−チアジン、1,2,3−トリアジン、1,2,4−トリアジン、1,3,5−トリアジン、1,2,4−オキサジアジン、1,3,4−オキサジアジン、1,2,6−オキサジアジン、1,3,4−チアジアジン、1,3,5−チアジアジン、1,2,3,4−テトラジン、1,2,4,5−テトラジン、1,2,3,5−テトラジン、1,2,4,6−オキサトリアジン、1,3,4,5−オキサトリアジン、フタラジン、キナゾリン、又はキノキサリンが挙げられる。アジン化合物からなる直接染料としては、例えば、アジンファストレッドFC、アジンファストレッド12BK、アジンバイオレットBO、アジンブラウン3G、アジンライトブラウンGR、アジンダークグリ−ンBH/C、アジンディープブラックEW、又はアジンディープブラック3RLが挙げられる。ニグロシン化合物としては、例えば、ニグロシン、ニグロシン塩、又はニグロシン誘導体が挙げられる。ニグロシン化合物からなる酸性染料としては、例えば、ニグロシンBK、ニグロシンNB、又はニグロシンZが挙げられる。第四級アンモニウム塩としては、例えば、ベンジルデシルヘキシルメチルアンモニウムクロライド、又はデシルトリメチルアンモニウムクロライドが挙げられる。正電荷制御剤として、ナフテン酸の金属塩類、高級脂肪酸の金属塩類、アルコキシル化アミン、又はアルキルアミドを用いることもできる。1種類の正電荷制御剤を単独で使用してもよいし、複数種の正電荷制御剤を併用してもよい。 Examples of the positive charge control agent include an azine compound, a direct dye composed of an azine compound, a niglosin compound, an acid dye composed of a niglocin compound, and a quaternary ammonium salt. Examples of the azine compound include pyridazine, pyrimidine, pyrazine, 1,2-oxazine, 1,3-oxazine, 1,4-oxazine, 1,2-thiazine, 1,3-thiazine, 1,4-thiazine, 1 , 2,3-Triazine, 1,2,4-Triazine, 1,3,5-Triazine, 1,2,4-Oxaziazine, 1,3,4-Oxaziazine, 1,2,6-Oxaziazine, 1,3 , 4-Triazine, 1,3,5-Triazine, 1,2,3,4-Tetrazine, 1,2,4,5-Tetrazine, 1,2,3,5-Tetrazine, 1,2,4,6 -Oxatorazine, 1,3,4,5-oxatriazine, phthalazine, quinazoline, or quinoxalin. Examples of the direct dye composed of the azine compound include azine fast red FC, azine fast red 12BK, azine violet BO, azine brown 3G, azine light brown GR, azine dark green BH / C, azine deep black EW, and azine. Deep black 3RL can be mentioned. Examples of the niglosin compound include niglosin, niglosin salt, and niglosin derivative. Examples of the acid dye composed of the niglosin compound include niglosin BK, niglocin NB, and niglosin Z. Examples of the quaternary ammonium salt include benzyldecylhexylmethylammonium chloride or decyltrimethylammonium chloride. As the positive charge control agent, metal salts of naphthenic acid, metal salts of higher fatty acids, alkoxylated amines, or alkyl amides can also be used. One kind of positive charge control agent may be used alone, or a plurality of kinds of positive charge control agents may be used in combination.
<外添剤>
トナー粒子の流動性又はトナーの取り扱い性を向上させる目的で、外添剤粒子をトナー母粒子に外添させることが好ましい。外添剤粒子は、シリカ粒子、金属酸化物粒子、及び樹脂粒子からなる群より選択される少なくとも1種類を含むことが好ましい。金属酸化物粒子を構成する金属酸化物は、例えば、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、又はチタン酸バリウムであることが好ましい。樹脂粒子を構成する樹脂は、メラミン樹脂であってもよいし、架橋スチレン−アクリル酸系樹脂であってもよい。外添剤粒子の粒子径は、0.01μm以上1.00μm以下であることが好ましい。外添剤粒子の量は、トナー母粒子100質量部に対し、0.5質量部以上10.0質量部以下であることが好ましい。
<External agent>
For the purpose of improving the fluidity of the toner particles or the handleability of the toner, it is preferable to externally add the external additive particles to the toner mother particles. The external additive particles preferably contain at least one selected from the group consisting of silica particles, metal oxide particles, and resin particles. The metal oxide constituting the metal oxide particles is preferably, for example, alumina, titanium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, strontium titanate, or barium titanate. The resin constituting the resin particles may be a melamine resin or a crosslinked styrene-acrylic acid-based resin. The particle size of the external additive particles is preferably 0.01 μm or more and 1.00 μm or less. The amount of the external additive particles is preferably 0.5 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner mother particles.
[正帯電性トナーの作製方法の例示]
本実施形態に係る正帯電性トナーの作製方法は、トナー母粒子の作製工程と外添工程とを含むことが好ましい。トナー母粒子の作製工程では、公知の凝集法又は公知の粉砕法によりトナー母粒子を作製することが好ましい。これにより、トナー母粒子を容易に作製できる。また、外添工程では、混合機(例えば、日本コークス工業株式会社製のFMミキサー)を用いて、トナー母粒子と外添剤とを混合することが好ましい。これにより、トナー母粒子の表面には複数の外添剤粒子が付着する。このようにして、複数のトナー粒子を含む正帯電性トナーを得ることができる。
[Example of manufacturing method of positively charged toner]
The method for producing a positively charged toner according to the present embodiment preferably includes a process for producing toner mother particles and an external addition step. In the step of producing the toner matrix particles, it is preferable to produce the toner matrix particles by a known aggregation method or a known pulverization method. As a result, toner mother particles can be easily produced. Further, in the external addition step, it is preferable to mix the toner matrix particles and the external addition agent using a mixer (for example, an FM mixer manufactured by Nippon Coke Industries Co., Ltd.). As a result, a plurality of external additive particles adhere to the surface of the toner mother particles. In this way, a positively charged toner containing a plurality of toner particles can be obtained.
本発明の実施例について説明する。表1に、実施例又は比較例に係るキャリアC−01〜C−03及びC−11〜C−15(それぞれ静電潜像現像用キャリア)を示す。 Examples of the present invention will be described. Table 1 shows carriers C-01 to C-03 and C-11 to C-15 (carriers for electrostatic latent image development, respectively) according to Examples or Comparative Examples.
表1において、「前駆体A」及び「前駆体B」は、各々、メラミン樹脂の前駆体を意味する。より具体的には、「前駆体A」は、昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSM−607」(固形分濃度:75質量%)を意味する。また、「前駆体B」は、昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSM−850」(固形分濃度:70質量%)を意味する。 In Table 1, "precursor A" and "precursor B" mean precursors of melamine resin, respectively. More specifically, "precursor A" means "Milben Resin SM-607" (solid content concentration: 75% by mass) manufactured by Showa Denko KK. Further, "precursor B" means "Milben Resin SM-850" (solid content concentration: 70% by mass) manufactured by Showa Denko KK.
表1において、「共重合体A」〜「共重合体C」は、各々、水酸基−フッ素樹脂を意味する。より具体的には、「共重合体A」は、DIC株式会社製「フルオネートK−700」(固形分濃度:50質量%)を意味する。「共重合体B」は、旭硝子株式会社製「ルミフロンLF200」(固形分濃度:60質量%)を意味する。「共重合体C」は、ダイキン工業株式会社製「ゼッフルGK−510」(固形分濃度:50質量%)を意味する。「PTFE樹脂」は、ポリテトラフルオロエチレンを意味する。PTFE樹脂は、水酸基を分子内に含まない。 In Table 1, "copolymer A" to "copolymer C" each mean a hydroxyl group-fluororesin. More specifically, "copolymer A" means "Fluonate K-700" (solid content concentration: 50% by mass) manufactured by DIC Corporation. "Copolymer B" means "Lumiflon LF200" (solid content concentration: 60% by mass) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. "Copolymer C" means "Zeffle GK-510" (solid content concentration: 50% by mass) manufactured by Daikin Industries, Ltd. "PTFE resin" means polytetrafluoroethylene. The PTFE resin does not contain a hydroxyl group in the molecule.
キャリアC−01〜C−03及びC−11〜C−13では、各々、コート層が積層構造を有していた。一方、キャリアC−14及びC−15では、各々、コート層が単層構造を有していた。 In the carriers C-01 to C-03 and C-11 to C-13, the coat layer had a laminated structure, respectively. On the other hand, in the carriers C-14 and C-15, the coat layer had a single-layer structure, respectively.
以下、キャリアC−01〜C−03及びC−11〜C−15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 manufacturing method, the evaluation method, and the evaluation result of the carriers C-01 to C-03 and C-11 to C-15 will be described in order. In the evaluation in which an error occurs, a considerable number of measured values in which the error is sufficiently small are obtained, and the arithmetic mean of the obtained measured values is used as the evaluation value.
[キャリアの製造方法]
<キャリアC−01の製造>
まず、イオン交換水に塩酸を加えて、イオン交換水のpHを4.0に調整した。得られたイオン交換水(pH:4.0)100質量部に、40質量部の前駆体A(昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSM−607」、固形分濃度:75質量%)を加えた。このようにして、第1コート液を調製した。その後、転動流動層コーティング造粒装置(岡田精工株式会社製「スピラコータ」)を用いて、流動層中の1000質量部のキャリアコア(パウダーテック株式会社製「EF−35」、粒子径:35μm、成分:Mn−Mg−Srフェライト)に対して第1コート液を噴霧した。
[Manufacturing method of carrier]
<Manufacturing of carrier C-01>
First, hydrochloric acid was added to the ion-exchanged water to adjust the pH of the ion-exchanged water to 4.0. To 100 parts by mass of the obtained ion-exchanged water (pH: 4.0), 40 parts by mass of precursor A (“Milben Resin SM-607” manufactured by Showa Denko KK, solid content concentration: 75% by mass) was added. In this way, the first coating liquid was prepared. Then, using a rolling fluidized bed coating granulator (“Spiracoater” manufactured by Okada Seiko Co., Ltd.), 1000 parts by mass of carrier core (“EF-35” manufactured by Powdertech Co., Ltd., particle size: 35 μm) in the fluidized bed. , Component: Mn-Mg-Sr ferrite) was sprayed with the first coating liquid.
次に、100質量部のトルエンに、60質量部の共重合体A(DIC株式会社製「フルオネートK−700」、水酸基価:42.0mgKOH/g以上54.0mgKOH/g以下、固形分濃度:50質量%)を加えた。このようにして、第2コート液を調製した。その後、前述の転動流動層コーティング造粒装置を用いて、第1コート液が噴霧されたキャリアコアに対して第2コート液を噴霧した。 Next, in 100 parts by mass of toluene, 60 parts by mass of copolymer A (“Fluoronate K-700” manufactured by DIC Corporation, hydroxyl value: 42.0 mgKOH / g or more and 54.0 mgKOH / g or less, solid content concentration: 50% by mass) was added. In this way, the second coating liquid was prepared. Then, the second coating liquid was sprayed onto the carrier core on which the first coating liquid was sprayed using the above-mentioned rolling fluidized bed coating granulation apparatus.
続いて、前述の転動流動層コーティング造粒装置内の流動層を2時間にわたって200℃の温度で熱処理した。このようにして、複数のキャリア粒子を含むキャリアC−01を得た。 Subsequently, the fluidized bed in the above-mentioned rolling fluidized bed coating granulation apparatus was heat-treated at a temperature of 200 ° C. for 2 hours. In this way, carrier C-01 containing a plurality of carrier particles was obtained.
<キャリアC−02の製造>
100質量部のイオン交換水(pH:4.0)に、66質量部の前駆体A(昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSM−607」、固形分濃度:75質量%)を加えた。このようにして、第1コート液を調製した。また、100質量部のトルエンに、67質量部の共重合体B(旭硝子株式会社製「ルミフロンLF200」、水酸基価:55.0mgKOH/g以上65.0mgKOH/g以下、固形分濃度:60質量%)を加えた。このようにして、第2コート液を調製した。これらを除いてはキャリアC−01の製造方法に従い、キャリアC−02を製造した。
<Manufacturing of carrier C-02>
To 100 parts by mass of ion-exchanged water (pH: 4.0), 66 parts by mass of precursor A (“Milben Resin SM-607” manufactured by Showa Denko KK, solid content concentration: 75% by mass) was added. In this way, the first coating liquid was prepared. Further, in 100 parts by mass of toluene, 67 parts by mass of copolymer B (“Lumiflon LF200” manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., hydroxyl value: 55.0 mgKOH / g or more and 65.0 mgKOH / g or less, solid content concentration: 60% by mass) ) Was added. In this way, the second coating liquid was prepared. Except for these, carrier C-02 was manufactured according to the method for manufacturing carrier C-01.
<キャリアC−03の製造>
100質量部のイオン交換水(pH:4.0)に、14質量部の前駆体B(昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSM−850」、固形分濃度:70質量%)を加えた。このようにして、第1コート液を調製した。また、100質量部のトルエンに、10質量部の共重合体C(ダイキン工業株式会社製「ゼッフルGK−510」、水酸基価:52.0mgKOH/g、固形分濃度:50質量%)を加えた。このようにして、第2コート液を調製した。これらを除いてはキャリアC−01の製造方法に従い、キャリアC−03を製造した。
<Manufacturing of carrier C-03>
To 100 parts by mass of ion-exchanged water (pH: 4.0), 14 parts by mass of precursor B (“Milben Resin SM-850” manufactured by Showa Denko KK, solid content concentration: 70% by mass) was added. In this way, the first coating liquid was prepared. Further, 10 parts by mass of copolymer C (“Zefle GK-510” manufactured by Daikin Industries, Ltd., hydroxyl value: 52.0 mgKOH / g, solid content concentration: 50% by mass) was added to 100 parts by mass of toluene. .. In this way, the second coating liquid was prepared. Except for these, carrier C-03 was manufactured according to the method for manufacturing carrier C-01.
<キャリアC−11の製造>
100質量部のトルエンに、40質量部のPTFE樹脂(三井・デュポン フロロケミカル株式会社製「TLP10F−1」)を加えた。このようにして、第2コート液を調製した。これらを除いてはキャリアC−02の製造方法に従い、キャリアC−11を製造した。
<Manufacturing of carrier C-11>
To 100 parts by mass of toluene, 40 parts by mass of PTFE resin (“TLP10F-1” manufactured by Mitsui-DuPont Fluorochemical Co., Ltd.) was added. In this way, the second coating liquid was prepared. Except for these, carrier C-11 was manufactured according to the method for manufacturing carrier C-02.
<キャリアC−12の製造>
100質量部のトルエンに、40質量部のPTFE樹脂(三井・デュポン フロロケミカル株式会社製「TLP10F−1」)を加えた。このようにして、第1コート液を調製した。また、100質量部のイオン交換水(pH:4.0)に、66質量部の前駆体A(昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSM−607」、固形分濃度:75質量%)を加えた。このようにして、第2コート液を調製した。これらを除いてはキャリアC−01の製造方法に従い、キャリアC−12を製造した。
<Manufacturing of carrier C-12>
To 100 parts by mass of toluene, 40 parts by mass of PTFE resin (“TLP10F-1” manufactured by Mitsui-DuPont Fluorochemical Co., Ltd.) was added. In this way, the first coating liquid was prepared. Further, 66 parts by mass of precursor A (“Milben Resin SM-607” manufactured by Showa Denko KK, solid content concentration: 75% by mass) was added to 100 parts by mass of ion-exchanged water (pH: 4.0). In this way, the second coating liquid was prepared. Except for these, carrier C-12 was manufactured according to the method for manufacturing carrier C-01.
<キャリアC−13の製造>
100質量部のトルエンに、80質量部の共重合体A(DIC株式会社製「フルオネートK−700」、水酸基価:42.0mgKOH/g以上54.0mgKOH/g以下、固形分濃度:50質量%)を加えた。このようにして、第1コート液を調製した。また、100質量部のイオン交換水(pH:4.0)に、71質量部の前駆体B(昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSM−850」、固形分濃度:70質量%)を加えた。このようにして、第2コート液を調製した。これらを除いてはキャリアC−01の製造方法に従い、キャリアC−13を製造した。
<Manufacturing of carrier C-13>
80 parts by mass of copolymer A (“Fluoronate K-700” manufactured by DIC Corporation, hydroxyl value: 42.0 mgKOH / g or more and 54.0 mgKOH / g or less, solid content concentration: 50% by mass) in 100 parts by mass of toluene. ) Was added. In this way, the first coating liquid was prepared. Further, 71 parts by mass of precursor B (“Milben Resin SM-850” manufactured by Showa Denko KK, solid content concentration: 70% by mass) was added to 100 parts by mass of ion-exchanged water (pH: 4.0). In this way, the second coating liquid was prepared. Except for these, carrier C-13 was manufactured according to the method for manufacturing carrier C-01.
<キャリアC−14の製造>
100質量部のトルエンに、80質量部の共重合体A(DIC株式会社製「フルオネートK−700」、水酸基価:42.0mgKOH/g以上54.0mgKOH/g以下、固形分濃度:50質量%)を加えた。このようにして、コート液を調製した。その後、前述の転動流動層コーティング造粒装置を用いて、流動層中の1000質量部のキャリアコア(パウダーテック株式会社製「EF−35」、粒子径:35μm、成分:Mn−Mg−Srフェライト)に対してコート液を噴霧した。
<Manufacturing of carrier C-14>
80 parts by mass of copolymer A (“Fluoronate K-700” manufactured by DIC Corporation, hydroxyl value: 42.0 mgKOH / g or more and 54.0 mgKOH / g or less, solid content concentration: 50% by mass) in 100 parts by mass of toluene. ) Was added. In this way, the coating liquid was prepared. Then, using the above-mentioned rolling fluidized bed coating granulator, 1000 parts by mass of carrier core (“EF-35” manufactured by Powdertech Co., Ltd., particle size: 35 μm, component: Mn-Mg-Sr) in the fluidized bed. The coating liquid was sprayed on the ferrite).
次に、前述の転動流動層コーティング造粒装置内の流動層を2時間にわたって200℃の温度で熱処理した。このようにして、複数のキャリア粒子を含むキャリアC−14を得た。 Next, the fluidized bed in the above-mentioned rolling fluidized bed coating granulation apparatus was heat-treated at a temperature of 200 ° C. for 2 hours. In this way, carrier C-14 containing a plurality of carrier particles was obtained.
<キャリアC−15の製造>
100質量部のトルエンに、80質量部の共重合体A(DIC株式会社製「フルオネートK−700」、水酸基価:42.0mgKOH/g以上54.0mgKOH/g以下、固形分濃度:50質量%)を加えた。このようにして、第1液を得た。また、100質量部のイオン交換水(pH:4.0)に、53質量部の前駆体B(昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSM−850」、固形分濃度:70質量%)を加えた。このようにして、第2液を得た。第1液と第2液とを混合して、コート液を得た。これらを除いてはキャリアC−14の製造方法に従い、キャリアC−15を製造した。
<Manufacturing of carrier C-15>
80 parts by mass of copolymer A (“Fluoronate K-700” manufactured by DIC Corporation, hydroxyl value: 42.0 mgKOH / g or more and 54.0 mgKOH / g or less, solid content concentration: 50% by mass) in 100 parts by mass of toluene. ) Was added. In this way, the first liquid was obtained. Further, 53 parts by mass of precursor B (“Milben Resin SM-850” manufactured by Showa Denko KK, solid content concentration: 70% by mass) was added to 100 parts by mass of ion-exchanged water (pH: 4.0). In this way, the second liquid was obtained. The first liquid and the second liquid were mixed to obtain a coating liquid. Except for these, carrier C-15 was manufactured according to the method for manufacturing carrier C-14.
[キャリアの評価方法]
<評価対象の作製>
以下に示す方法で、評価対象(2成分現像剤)を得た。
[Career evaluation method]
<Preparation of evaluation target>
An evaluation target (two-component developer) was obtained by the method shown below.
(結着樹脂の合成)
反応容器に、1.0モルのポリオキシエチレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンと、4.5モルのテレフタル酸と、0.5モルの無水トリメリット酸とを入れた。反応容器に、4gの酸化ジブチル錫をさらに加えた。反応容器内の空気を窒素ガスで置換した。窒素雰囲気下で反応容器内の温度を230℃にまで上昇させた後、8時間にわたって反応容器内の温度を230℃に保った。反応容器内の温度を230℃に保っている間に、反応容器の内容物が反応した。反応容器内の圧力を8.3kPaまで下げた。反応容器内の圧力を8.3kPaに保った状態で、反応容器内に残留する未反応物を留去した。反応容器内の固形物(反応生成物)を、洗浄した後、乾燥させた。このようにして、ポリエステル樹脂(軟化点:120℃)を得た。
(Synthesis of binding resin)
In a reaction vessel, 1.0 mol of polyoxyethylene (2,2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 4.5 mol of terephthalic acid, and 0.5 mol of trimellitic anhydride. And put in. Further 4 g of dibutyl tin oxide was added to the reaction vessel. The air in the reaction vessel was replaced with nitrogen gas. After raising the temperature inside the reaction vessel to 230 ° C. under a nitrogen atmosphere, the temperature inside the reaction vessel was maintained at 230 ° C. for 8 hours. The contents of the reaction vessel reacted while the temperature inside the reaction vessel was kept at 230 ° C. The pressure in the reaction vessel was reduced to 8.3 kPa. The unreacted material remaining in the reaction vessel was distilled off while the pressure in the reaction vessel was maintained at 8.3 kPa. The solid matter (reaction product) in the reaction vessel was washed and then dried. In this way, a polyester resin (softening point: 120 ° C.) was obtained.
(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−20B」)を用いて、100質量部のポリエステル樹脂(得られたポリエステル樹脂)と、5質量部のカーボンブラック(キャボット社製「REGAL(登録商標)330R」)と、10質量部のカルナバワックス(株式会社加藤洋行製「カルナウバワックス1号」)と、3質量部の正電荷制御剤(藤倉化成株式会社製「アクリベ−ス(登録商標)FCA−201−PS」、成分:4級アンモニウム塩由来の繰返し単位を含むスチレン−アクリル酸系樹脂)とを混合した。得られた混合物を、2軸押出機(東芝機械株式会社製「TEM−45」)を用いて、材料供給速度6kg/時、軸回転速度160rpm、且つ設定温度(シリンダー温度)150℃の条件で、溶融混練した。得られた混練物を冷却した。冷却した混練物を、粉砕機(ホソカワミクロン株式会社製「フェザーミル(登録商標)」350×600型)を用いて、粗粉砕した。得られた粗粉砕物を、超音速ジェット粉砕機(日本ニューマチック工業株式会社製「ジェットミルIDS−2」)を用いて、微粉砕した。得られた微粉砕物を、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)7.0μmのトナー母粒子を得た。
(Preparation of toner matrix particles)
Using an FM mixer (“FM-20B” manufactured by Nippon Coke Industries Co., Ltd.), 100 parts by mass of polyester resin (obtained polyester resin) and 5 parts by mass of carbon black (“REGAL®” manufactured by Cabot Co., Ltd.) 330R ”), 10 parts by mass of carnauba wax (“Carnauba wax No. 1” manufactured by Hiroyuki Kato Co., Ltd.), and 3 parts by mass of positive charge control agent (“Acribeth (registered trademark) FCA” manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd. -201-PS ”, component: styrene-acrylic acid-based resin containing a repeating unit derived from a quaternary ammonium salt) was mixed. The obtained mixture was subjected to a twin-screw extruder (“TEM-45” manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) under the conditions of a material supply speed of 6 kg / hour, a shaft rotation speed of 160 rpm, and a set temperature (cylinder temperature) of 150 ° C. , Melt kneaded. The resulting kneaded product was cooled. The cooled kneaded product was roughly pulverized using a pulverizer (“Feather Mill (registered trademark)” 350 × 600 type manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.). The obtained coarsely pulverized product was finely pulverized using a supersonic jet crusher (“Jet Mill IDS-2” manufactured by Nippon Pneumatic Industries Co., Ltd.). The obtained finely pulverized product was classified using a classification machine (“Elbow Jet EJ-LABO type” manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.). As a result, toner mother particles having a volume median diameter (D 50 ) of 7.0 μm were obtained.
(外添処理)
FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10B」)を用い、攪拌速度3500rpm、処理時間5分間という条件で、100.0質量部のトナー母粒子と、1.5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」)と、1.0質量部の導電性酸化チタン粒子(チタン工業株式会社製「EC−100」)とを混合した。このようにして、トナーT−1を得た。
(External processing)
Using an FM mixer (“FM-10B” manufactured by Nippon Coke Industries Co., Ltd.), under the conditions of stirring speed of 3500 rpm and processing time of 5 minutes, 100.0 parts by mass of toner matrix particles and 1.5 parts by mass of hydrophobic silica Particles (“AEROSIL® RA-200H” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and 1.0 parts by mass of conductive titanium oxide particles (“EC-100” manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.) were mixed. In this way, toner T-1 was obtained.
(混合処理)
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)」)を用い、30分間にわたって、100質量部のキャリア(より具体的には、キャリアC−01〜C−03及びC−11〜C−15の各々)と、10質量部のトナーT−1とを混合した。このようにして、2成分現像剤(評価対象)を得た。
(Mixing process)
Using a powder mixer (“Locking Mixer (registered trademark)” manufactured by Aichi Electric Co., Ltd.), 100 parts by mass of carriers (more specifically, carriers C-01 to C-03 and C-11) over 30 minutes. ~ C-15) and 10 parts by mass of toner T-1 were mixed. In this way, a two-component developer (evaluation target) was obtained.
<評価機の準備>
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「TASKalfa 3252ci」)の現像装置の収容部に、評価対象を入れた。また、複合機のトナーコンテナに、トナーT−1を入れた。このようにして、評価機を準備した。
<Preparation of evaluation machine>
The evaluation target was put in the housing part of the developing device of the multifunction device (“TASKalfa 3252ci” manufactured by Kyocera Document Solutions Co., Ltd.). Further, the toner T-1 was placed in the toner container of the multifunction device. In this way, the evaluation machine was prepared.
<トナー帯電量、及びかぶり濃度の各々の評価>
まず、温度23℃且つ湿度50%RHの環境下で、評価機を用いて、画像(印字率:5%)を普通紙(A4サイズ)に20万枚連続で印刷した。連続印刷の後、温度23℃且つ湿度50%RHの環境下で、評価機を用いて、評価画像を普通紙(A4サイズ)に印刷した。評価画像は、ソリッド画像部と、白紙部(印字の無い領域)とを含んでいた。その後、以下に示す方法で、トナー帯電量を測定した。また、以下に示す方法で、かぶり濃度を測定した。
<Evaluation of toner charge amount and fog concentration>
First, 200,000 sheets of images (printing rate: 5%) were continuously printed on plain paper (A4 size) using an evaluation machine in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH. After continuous printing, the evaluation image was printed on plain paper (A4 size) using an evaluation machine in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH. The evaluation image included a solid image portion and a blank paper portion (area without printing). Then, the toner charge amount was measured by the method shown below. In addition, the fog concentration was measured by the method shown below.
(トナー帯電量の測定方法及び評価基準)
トナー帯電量の測定方法を示す。詳しくは、まず、評価機の現像装置から評価対象を取り出した。次に、Q/mメーター(トレック社製「MODEL 210HS−1」)の測定セルに0.10gの評価対象を入れ、評価対象のうちトナーのみを篩(金網)を介して10秒間吸引した。そして、下記式に基づいて、トナー帯電量(単位:μC/g)を算出した。
トナー帯電量(単位:μC/g)=吸引されたトナーの総電気量(単位:μC)/吸引されたトナーの質量(単位:g)
(Measurement method and evaluation criteria for toner charge)
The method of measuring the toner charge amount is shown. Specifically, first, the evaluation target was taken out from the developing device of the evaluation machine. Next, 0.10 g of an evaluation target was placed in a measurement cell of a Q / m meter (“MODEL 210HS-1” manufactured by Trek Co., Ltd.), and only the toner among the evaluation targets was sucked through a sieve (wire mesh) for 10 seconds. Then, the toner charge amount (unit: μC / g) was calculated based on the following formula.
Toner charge amount (unit: μC / g) = total electric energy of sucked toner (unit: μC) / mass of sucked toner (unit: g)
トナー帯電量の評価基準を以下に示す。評価結果を表2に示す。
良好:トナー帯電量が20μC/g以上40μC/g以下であった。
不良:トナー帯電量が20μC/g未満又は40μC/g超であった。
The evaluation criteria for the amount of toner charged are shown below. The evaluation results are shown in Table 2.
Good: The toner charge amount was 20 μC / g or more and 40 μC / g or less.
Defective: The toner charge amount was less than 20 μC / g or more than 40 μC / g.
(かぶり濃度の測定方法及び評価基準)
マクベス反射濃度計(X−Rite社製「RD914」)を用いて、評価画像の白紙部の反射濃度を測定した。そして、次の式に基づき、かぶり濃度(FD)を算出した。
FD=(白紙部の反射濃度)−(未印刷紙の反射濃度)
(Measurement method and evaluation criteria for fog concentration)
Using a Macbeth reflection densitometer (“RD914” manufactured by X-Rite), the reflection density of the blank portion of the evaluation image was measured. Then, the fog concentration (FD) was calculated based on the following formula.
FD = (reflection density of blank paper)-(reflection density of unprinted paper)
かぶり濃度(FD)の評価基準を以下に示す。評価結果を表2に示す。
良好:かぶり濃度(FD)が0.007以下であった。
不良:かぶり濃度(FD)が0.007超であった。
The evaluation criteria for the fog concentration (FD) are shown below. The evaluation results are shown in Table 2.
Good: The fog concentration (FD) was 0.007 or less.
Defective: The fog concentration (FD) was more than 0.007.
[評価結果]
表2には、トナー帯電量及びかぶり濃度の各々の評価結果を示す。
[Evaluation results]
Table 2 shows the evaluation results of the toner charge amount and the fog concentration.
キャリアC−01〜C−03(より具体的には、実施例1〜3に係るキャリア)は、各々、前述の基本構成を有していた。詳しくは、キャリアC−01〜C−03は、各々、複数のキャリア粒子を含んでいた。キャリア粒子は、各々、キャリアコアと、キャリアコアの表面を覆う第1コート層及び第2コート層とを備えていた。第1コート層及び第2コート層は、キャリアコアの表面から、第1コート層、第2コート層の順の積層構造を有していた。第1コート層は、メラミン樹脂を含有していた。第2コート層は、フッ素樹脂を含有していた。メラミン樹脂と、フッ素樹脂とは、特定の共有結合によって、互いに結合されていた。 The carriers C-01 to C-03 (more specifically, the carriers according to Examples 1 to 3) each had the above-mentioned basic configuration. Specifically, carriers C-01 to C-03 each contained a plurality of carrier particles. The carrier particles each included a carrier core and a first coat layer and a second coat layer covering the surface of the carrier core. The first coat layer and the second coat layer had a laminated structure in the order of the first coat layer and the second coat layer from the surface of the carrier core. The first coat layer contained a melamine resin. The second coat layer contained a fluororesin. The melamine resin and the fluororesin were bonded to each other by a specific covalent bond.
キャリアC−01〜C−03は、各々、次に示す方法で製造された。詳しくは、まず、キャリアコアの表面に第1樹脂を供給した。第1樹脂は、第1コート液に含まれた状態でキャリアコアの表面に供給され、形成用メラミン樹脂を含んでいた。次に、第1被覆キャリアコアの表面に第2樹脂を供給した。第2樹脂は、第2コート液に含まれた状態で第1被覆キャリアコアの表面に供給され、水酸基−フッ素樹脂を含んでいた。続いて、第2被覆キャリアコアを所定の温度で熱処理した。所定の温度は、形成用メラミン樹脂の分子内に含まれるメチロール基と水酸基とが反応する温度以上であり、より具体的には200℃であった。 The carriers C-01 to C-03 were each manufactured by the following methods. Specifically, first, the first resin was supplied to the surface of the carrier core. The first resin was supplied to the surface of the carrier core in a state of being contained in the first coating liquid, and contained a melamine resin for forming. Next, the second resin was supplied to the surface of the first coated carrier core. The second resin was supplied to the surface of the first coating carrier core in a state of being contained in the second coating liquid, and contained a hydroxyl group-fluororesin. Subsequently, the second coated carrier core was heat-treated at a predetermined temperature. The predetermined temperature was equal to or higher than the temperature at which the methylol group contained in the molecule of the forming melamine resin reacts with the hydroxyl group, and more specifically, it was 200 ° C.
表2に示されるように、キャリアC−01〜C−03の各々を含む2成分現像剤を用いて画像を形成すると、20万枚印刷後においても、トナー帯電量を所望の範囲内に維持でき、かぶり濃度を所望値以下に抑えることができた。 As shown in Table 2, when an image is formed using a two-component developer containing each of carriers C-01 to C-03, the toner charge amount is maintained within a desired range even after printing 200,000 sheets. It was possible to suppress the fog concentration below the desired value.
一方、キャリアC−11〜C−15(より具体的には、比較例1〜5に係るキャリア)は、各々、前述の基本構成を有していなかった。詳しくは、キャリアC−11では、第1コート液と第2コート液とを用いてコート層を形成した。第2コート液は、PTFE樹脂を含んでいた。キャリアC−11を含む2成分現像剤を用いて画像を形成すると、20万枚印刷後には、トナー帯電量が所望の範囲を下回り、かぶり濃度が所望値を超えた。 On the other hand, the carriers C-11 to C-15 (more specifically, the carriers according to Comparative Examples 1 to 5) did not have the above-mentioned basic configuration. Specifically, in the carrier C-11, a coat layer was formed by using the first coating liquid and the second coating liquid. The second coating liquid contained a PTFE resin. When an image was formed using a two-component developer containing carrier C-11, the toner charge amount was below the desired range and the fog density exceeded the desired value after printing 200,000 sheets.
キャリアC−12では、第1コート液と第2コート液とを用いてコート層を形成した。第1コート液は、PTFE樹脂を含んでいた。第2コート液は、メラミン樹脂の前駆体を含んでいた。キャリアC−12を含む2成分現像剤を用いて画像を形成すると、20万枚印刷後には、トナー帯電量が所望の範囲を下回り、かぶり濃度が所望値を超えた。 In the carrier C-12, a coat layer was formed by using the first coating liquid and the second coating liquid. The first coating liquid contained a PTFE resin. The second coating liquid contained a precursor of a melamine resin. When an image was formed using a two-component developer containing carrier C-12, the toner charge amount was below the desired range and the fog density exceeded the desired value after printing 200,000 sheets.
キャリアC−13では、第1コート液と第2コート液とを用いてコート層を形成した。第1コート液は、水酸基−フッ素樹脂を含んでいた。第2コート液は、メラミン樹脂の前駆体を含んでいた。キャリアC−13を含む2成分現像剤を用いて画像を形成すると、20万枚印刷後には、トナー帯電量が所望の範囲を下回り、かぶり濃度が所望値を超えた。 In the carrier C-13, a coat layer was formed by using the first coat liquid and the second coat liquid. The first coating liquid contained a hydroxyl group-fluororesin. The second coating liquid contained a precursor of a melamine resin. When an image was formed using a two-component developer containing carrier C-13, the toner charge amount was below the desired range and the fog density exceeded the desired value after printing 200,000 sheets.
キャリアC−14では、1種類のコート液のみを用いてコート層を形成した。コート液は、水酸基−フッ素樹脂を含んでいた。キャリアC−14を含む2成分現像剤を用いて画像を形成すると、20万枚印刷後には、トナー帯電量が所望の範囲を下回り、かぶり濃度が所望値を超えた。 In the carrier C-14, a coating layer was formed using only one type of coating liquid. The coating liquid contained a hydroxyl group-fluororesin. When an image was formed using a two-component developer containing carrier C-14, the toner charge amount was below the desired range and the fog density exceeded the desired value after printing 200,000 sheets.
キャリアC−15では、1種類のコート液のみを用いてコート層を形成した。コート液は、水酸基−フッ素樹脂と、メラミン樹脂の前駆体とを含んでいた。キャリアC−15を含む2成分現像剤を用いて画像を形成すると、20万枚印刷後には、トナー帯電量が所望の範囲を下回り、かぶり濃度が所望値を超えた。 In the carrier C-15, a coating layer was formed using only one type of coating liquid. The coating liquid contained a hydroxyl group-fluororesin and a precursor of a melamine resin. When an image was formed using a two-component developer containing carrier C-15, the toner charge amount was below the desired range and the fog density exceeded the desired value after printing 200,000 sheets.
本発明に係る静電潜像現像用キャリアは、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 electrostatic latent image development according to the present invention can be used for forming an image in, for example, a copying machine, a printer, or a multifunction device.
Claims (5)
前記キャリア粒子は、各々、キャリアコアと、前記キャリアコアの表面を覆う第1コート層及び第2コート層とを、備え、
前記第1コート層及び前記第2コート層は、前記キャリアコアの表面から、前記第1コート層、前記第2コート層の順の積層構造を有し、
前記第1コート層は、メラミン樹脂を含有し、
前記第2コート層は、フッ素樹脂を含有し、
前記メラミン樹脂と、前記フッ素樹脂とは、下記式(1−1)で表される共有結合によって、互いに結合されている、キャリア。
The carrier particles each include a carrier core and a first coat layer and a second coat layer that cover the surface of the carrier core.
The first coat layer and the second coat layer have a laminated structure in the order of the first coat layer and the second coat layer from the surface of the carrier core.
The first coat layer contains a melamine resin and contains
The second coat layer contains a fluororesin and contains
A carrier in which the melamine resin and the fluororesin are bonded to each other by a covalent bond represented by the following formula (1-1).
キャリアコアの表面に第1樹脂を供給する工程と、
前記第1樹脂の表面に第2樹脂を供給する工程と、
前記第1樹脂と前記第2樹脂とが表面に供給されたキャリアコアを所定の温度で熱処理する工程と、
を含み、
前記第1樹脂は、メラミン樹脂又はメラミン樹脂の前駆体を含み、
前記第2樹脂は、水酸基を分子内に含むフッ素樹脂と加水分解反応によって水酸基を生成可能な官能基を分子内に含むフッ素樹脂とからなる群より選択される少なくとも1つを含み、
前記所定の温度は、前記メラミン樹脂の分子内に含まれるメチロール基又は前記メラミン樹脂の前駆体の分子内に含まれるメチロール基と前記水酸基とが反応する温度以上である、キャリアの製造方法。 A method for producing a carrier containing a plurality of carrier particles.
The process of supplying the first resin to the surface of the carrier core and
The step of supplying the second resin to the surface of the first resin and
A step of heat-treating a carrier core in which the first resin and the second resin are supplied to the surface at a predetermined temperature, and
Including
The first resin contains a melamine resin or a precursor of a melamine resin, and contains a melamine resin or a precursor of the melamine resin.
The second resin contains at least one selected from the group consisting of a fluororesin containing a hydroxyl group in the molecule and a fluororesin containing a functional group capable of generating a hydroxyl group in the molecule by a hydrolysis reaction.
A method for producing a carrier, wherein the predetermined temperature is equal to or higher than a temperature at which the methylol group contained in the molecule of the melamine resin or the methylol group contained in the molecule of the precursor of the melamine resin reacts with the hydroxyl group.
前記キャリアとの摩擦によって正に帯電する正帯電性トナーと、
を含む2成分現像剤。 The carrier according to claim 1 and
Positively charged toner that is positively charged by friction with the carrier, and
A two-component developer containing.
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