JP7087500B2 - Toner for electrostatic latent image development and two-component developer for electrostatic latent image development - Google Patents
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Description
本発明は、静電潜像現像用トナー及び静電潜像現像用二成分現像剤に関する。より詳細には、本発明は、低温低湿環境下であっても帯電立ち上がり性と帯電性能の安定性に優れ、低温低湿環境下で連続印字した際にも高画質な画像を形成することができる、静電潜像現像用トナー及び静電潜像現像用二成分現像剤に関する。 The present invention relates to a toner for electrostatic latent image development and a two-component developer for electrostatic latent image development. More specifically, the present invention is excellent in charge rising property and stability of charge performance even in a low temperature and low humidity environment, and can form a high-quality image even when continuously printed in a low temperature and low humidity environment. , Toner for electrostatic latent image development and two-component developer for electrostatic latent image development.
近年、高速化及び省エネルギー化の観点から、以前よりも少ないエネルギーでトナー画像を定着するため、低温定着性に優れる静電潜像現像用トナー(以下、単にトナーともいう。)が求められている。トナーの定着温度を低くするためには、トナーを構成する結着樹脂の溶融温度や溶融粘度を低くすることが必要である。このようなトナーの低温定着化を図るために、ポリエステル樹脂を結着樹脂の主成分として含むトナーが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。ポリエステル樹脂は、軟化点が比較的低いという特性を有することから、トナーの低温定着性を確保する点で有利である。また、トナー粒子を小粒径化することで、少ないトナー量で紙を隠ぺいすることが可能となり、画像濃度を低下させず定着に必要なエネルギーを低減することが可能である。 In recent years, from the viewpoint of high speed and energy saving, toner for electrostatic latent image development (hereinafter, also simply referred to as toner) having excellent low-temperature fixability is required in order to fix a toner image with less energy than before. .. In order to lower the fixing temperature of the toner, it is necessary to lower the melting temperature and melting viscosity of the binder resin constituting the toner. In order to fix the toner at a low temperature, a toner containing a polyester resin as a main component of the binder resin has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Since the polyester resin has a characteristic that the softening point is relatively low, it is advantageous in ensuring the low temperature fixability of the toner. Further, by reducing the particle size of the toner particles, it is possible to conceal the paper with a small amount of toner, and it is possible to reduce the energy required for fixing without lowering the image density.
ところで、近年、グラフィックなどの出力需要が高まり、高画像濃度印字の出力が増えてきている。上述したような小径化したトナー粒子を含有するトナーは、微細な潜像の再現性が良好であり、省エネルギー化と同時に高画質化の両立が可能となるため、高画像濃度印字に好適に用いられる。
しかしながら、小粒径化されたトナー粒子は、流動性が悪化する問題がある。特に低温低湿環境においては、現像剤の流動性の低下が顕著となる。その結果として、トナーの帯電立ち上がり性が低く、トナー飛散を起こしたり、連続印字すると画質が低下するという問題があった。
By the way, in recent years, the demand for output of graphics and the like has increased, and the output of high image density printing has increased. Toners containing toner particles with a smaller diameter as described above have good reproducibility of fine latent images, and can achieve both energy saving and high image quality, and are therefore suitably used for high image density printing. Be done.
However, the toner particles having a smaller particle size have a problem that the fluidity is deteriorated. Especially in a low temperature and low humidity environment, the decrease in the fluidity of the developer becomes remarkable. As a result, there is a problem that the charge rising property of the toner is low, the toner is scattered, and the image quality is deteriorated when continuous printing is performed.
また、帯電立ち上がり性の向上のために、トナー粒子の外添剤として二酸化チタン粒子を添加することが知られている。しかしながら、二酸化チタン粒子の比重が大きいため、トナー粒子表面から二酸化チタン粒子が脱離しやすく、脱離した二酸化チタン粒子がキャリア粒子表面に付着することで、キャリア粒子の帯電性能が低下するという問題がある。また、このトナーを長時間の連続印字をする際に使用すると、脱離した二酸化チタン粒子によってトナーの帯電性能が不安定化し、高画質な画像を形成できなくなるといった問題もある。 Further, it is known that titanium dioxide particles are added as an external additive for toner particles in order to improve the charge rising property. However, since the specific gravity of the titanium dioxide particles is large, the titanium dioxide particles are easily desorbed from the surface of the toner particles, and the desorbed titanium dioxide particles adhere to the surface of the carrier particles, which causes a problem that the charging performance of the carrier particles is deteriorated. be. Further, when this toner is used for continuous printing for a long time, there is a problem that the charged performance of the toner becomes unstable due to the desorbed titanium dioxide particles, and a high-quality image cannot be formed.
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、低温低湿環境下であっても帯電立ち上がり性と帯電性能の安定性に優れ、低温低湿環境下で連続印字した際にも高画質な画像を形成することができる、静電潜像現像用トナー及び静電潜像現像用二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 problems and situations, and the problem to be solved is that the charging rising property and the stability of the charging performance are excellent even in a low temperature and low humidity environment, and continuous printing is performed in a low temperature and low humidity environment. It is an object of the present invention to provide a toner for electrostatic latent image development and a two-component developer for electrostatic latent image development, which can form a high-quality image.
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、トナー粒子の外添剤として、小径の球形シリカ粒子と極少量の二酸化チタン粒子とを用いることによって、低温低湿環境下であっても帯電立ち上がり性と帯電性能の安定性に優れ、低温低湿環境下で連続印字した際にも高画質な画像を形成することができる、静電潜像現像用トナーを提供することを見いだし本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor uses small-diameter spherical silica particles and a very small amount of titanium dioxide particles as an external additive for toner particles in the process of examining the cause of the above-mentioned problems at a low temperature. We provide toner for electrostatic latent image development that has excellent charge rise and stability of charging performance even in a low humidity environment and can form high-quality images even when continuous printing is performed in a low temperature and low humidity environment. We found out what to do and came up with the present invention.
That is, the above-mentioned problem according to the present invention is solved by the following means.
1.トナー母体粒子表面に外添剤を有するトナー粒子を含有する静電潜像現像用トナーであって、
前記トナー母体粒子の体積基準におけるメジアン径が、3.0~5.0μmの範囲内であり、
前記外添剤として、少なくとも第1の球形シリカ粒子と、第2の球形シリカ粒子と、二酸化チタン粒子とを含有し、
前記第1の球形シリカ粒子の個数基準における平均一次粒子径が、20~55nmの範囲内であり、
前記第2の球形シリカ粒子の個数基準における平均一次粒子径が、70~160nmの範囲内であり、
前記第1の球形シリカ粒子の前記トナー母体粒子全量に対する含有量が、0.3~2.5質量%の範囲内であり、
前記第2の球形シリカ粒子の前記トナー母体粒子全量に対する含有量が、0.3~0.7質量%の範囲内であり、
前記二酸化チタン粒子の前記トナー母体粒子全量に対する含有量が、0.01~0.50質量%の範囲内であることを特徴とする静電潜像現像用トナー。
1. 1. Toner for electrostatic latent image development that contains toner particles having an external additive on the surface of the toner matrix particles.
The median diameter based on the volume of the toner matrix particles is in the range of 3.0 to 5.0 μm.
As the external additive, at least the first spherical silica particles , the second spherical silica particles, and the titanium dioxide particles are contained.
The average primary particle diameter based on the number of the first spherical silica particles is in the range of 20 to 55 nm.
The average primary particle diameter based on the number of the second spherical silica particles is in the range of 70 to 160 nm.
The content of the first spherical silica particles with respect to the total amount of the toner matrix particles is in the range of 0.3 to 2.5% by mass.
The content of the second spherical silica particles with respect to the total amount of the toner matrix particles is in the range of 0.3 to 0.7% by mass.
A toner for electrostatic latent image development, wherein the content of the titanium dioxide particles with respect to the total amount of the toner matrix particles is in the range of 0.01 to 0.50% by mass.
2.前記二酸化チタン粒子の前記トナー母体粒子全量に対する含有量が、0.10~0.40質量%の範囲内であることを特徴とする第1項に記載の静電潜像現像用トナー。 2. 2. The toner for electrostatic latent image development according to item 1, wherein the content of the titanium dioxide particles with respect to the total amount of the toner matrix particles is in the range of 0.10 to 0.40% by mass.
3.前記トナー母体粒子の結着樹脂として、非晶性ポリエステル樹脂を含有することを特徴とする第1項又は第2項に記載の静電潜像現像用トナー。
4.前記トナー母体粒子の結着樹脂として、非晶性ポリエステル樹脂、非晶性ビニル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を含有することを特徴とする第1項から第3項までのいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
3 . The toner for electrostatic latent image development according to the first or second item , which contains an amorphous polyester resin as the binder resin of the toner matrix particles.
4. The item according to any one of items 1 to 3, wherein the binder resin of the toner matrix particles contains an amorphous polyester resin, an amorphous vinyl resin, and a crystalline polyester resin. Toner for electrostatic latent image development.
5.第1項から第4項までのいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナーと、キャリア粒子とを含有する静電潜像現像用二成分現像剤。 5 . A two-component developer for electrostatic latent image development, which comprises the toner for electrostatic latent image development according to any one of items 1 to 4 and carrier particles.
6.前記キャリア粒子が表面に樹脂被覆層を有しており、
前記樹脂被覆層が、脂環式(メタ)アクリレートモノマーを用いて形成された共重合体を含有することを特徴とする第5項に記載の静電潜像現像用二成分現像剤。
6 . The carrier particles have a resin coating layer on the surface, and the carrier particles have a resin coating layer on the surface.
The two-component developer for electrostatic latent image development according to Item 5 , wherein the resin coating layer contains a copolymer formed by using an alicyclic (meth) acrylate monomer.
7.前記共重合体を構成する脂環式(メタ)アクリレートモノマーの共重合比率(質量比)が、50%以上であることを特徴とする第6項に記載の静電潜像現像用二成分現像剤。 7 . Item 2. Two-component development for electrostatic latent image development according to Item 6 , wherein the copolymerization ratio (mass ratio) of the alicyclic (meth) acrylate monomer constituting the copolymer is 50% or more. Agent.
本発明の上記手段により、本発明は、低温低湿環境下であっても帯電立ち上がり性と帯電性能の安定性に優れ、低温低湿環境下で連続印字した際にも高画質な画像を形成することができる、静電潜像現像用トナー及び静電潜像現像用二成分現像剤を提供することができる。
本発明の効果の発現機構又は作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
By the above means of the present invention, the present invention is excellent in charge rising property and stability of charging performance even in a low temperature and low humidity environment, and forms a high-quality image even when continuously printed in a low temperature and low humidity environment. It is possible to provide a toner for electrostatic latent image development and a two-component developer for electrostatic latent image development.
Although the mechanism of expression or mechanism of action of the effect of the present invention has not been clarified, it is inferred as follows.
本発明に係るトナー粒子は、外添剤として、二酸化チタン粒子と、小径の球形シリカ粒子を含有することで、トナー表面に付着した球形シリカ粒子数が増えることにより、キャリア粒子との接触点が増え、粒子帯電が素早く進んで帯電立ち上がり性が向上すると推察される。
また、本発明に係るトナー粒子は二酸化チタン粒子の含有量が非常に少ないため、キャリア粒子表面に付着する二酸化チタン粒子も少ないため、本発明のトナーは、安定した帯電性を維持することができると推察される。
よって、本発明のトナーは、低温低湿環境下で連続印字した際にも高画質な画像を形成することができると推察される。
The toner particles according to the present invention contain titanium dioxide particles and small-diameter spherical silica particles as an external additive, so that the number of spherical silica particles adhering to the toner surface increases, so that the contact points with the carrier particles are increased. It is presumed that the number of particles will increase and that the particle charging will proceed quickly and the charging rising property will improve.
Further, since the toner particles according to the present invention have a very low content of titanium dioxide particles, the amount of titanium dioxide particles adhering to the surface of the carrier particles is also small, so that the toner of the present invention can maintain stable chargeability. It is inferred that.
Therefore, it is presumed that the toner of the present invention can form a high-quality image even when continuously printed in a low-temperature and low-humidity environment.
本発明の静電潜像現像用トナーは、トナー母体粒子表面に外添剤を有するトナー粒子を含有する静電潜像現像用トナーであって、前記トナー母体粒子の体積基準におけるメジアン径が、3.0~5.0μmの範囲内であり、前記外添剤として、少なくとも第1の球形シリカ粒子と、第2の球形シリカ粒子と、二酸化チタン粒子とを含有し、前記第1の球形シリカ粒子の個数基準における平均一次粒子径が、20~55nmの範囲内であり、前記第2の球形シリカ粒子の個数基準における平均一次粒子径が、70~160nmの範囲内であり、前記第1の球形シリカ粒子の前記トナー母体粒子全量に対する含有量が、0.3~2.5質量%の範囲内であり、前記第2の球形シリカ粒子の前記トナー母体粒子全量に対する含有量が、0.3~0.7質量%の範囲内であり、前記二酸化チタン粒子の前記トナー母体粒子全量に対する含有量が、0.01~0.50質量%の範囲内であることを特徴とする。この特徴は、下記各実施形態に共通又は対応する技術的特徴である。 The electrostatic latent image developing toner of the present invention is an electrostatic latent image developing toner containing toner particles having an external additive on the surface of the toner matrix particles, and has a median diameter based on the volume of the toner matrix particles. It is in the range of 3.0 to 5.0 μm, and contains at least the first spherical silica particles , the second spherical silica particles, and the titanium dioxide particles as the external additive, and the first spherical silica. The average primary particle size based on the number of particles is in the range of 20 to 55 nm, and the average primary particle size based on the number of the second spherical silica particles is in the range of 70 to 160 nm. The content of the spherical silica particles with respect to the total amount of the toner matrix particles is in the range of 0.3 to 2.5% by mass, and the content of the second spherical silica particles with respect to the total amount of the toner matrix particles is 0.3. It is in the range of about 0.7% by mass, and the content of the titanium dioxide particles with respect to the total amount of the toner matrix particles is in the range of 0.01 to 0.50% by mass. This feature is a technical feature common to or corresponding to each of the following embodiments.
本発明の実施態様としては、本発明の効果をより有効に得る観点から、前記二酸化チタン粒子の前記トナー母体粒子全量に対する含有量が、0.10~0.40質量%の範囲内であることが好ましい。 As an embodiment of the present invention, from the viewpoint of more effectively obtaining the effect of the present invention, the content of the titanium dioxide particles with respect to the total amount of the toner matrix particles is in the range of 0.10 to 0.40% by mass. Is preferable.
本発明の実施態様としては、トナーの低温定着性を向上させる観点から、前記トナー母体粒子の結着樹脂として、非晶性ポリエステル樹脂を含有することが好ましい。 As an embodiment of the present invention, it is preferable to contain an amorphous polyester resin as the binder resin of the toner matrix particles from the viewpoint of improving the low temperature fixability of the toner.
本発明の静電潜像現像用二成分現像剤は、本発明の静電潜像現像用トナーと、キャリア粒子とを含有することを特徴とする。 The two-component developer for developing an electrostatic latent image of the present invention is characterized by containing the toner for developing an electrostatic latent image of the present invention and carrier particles.
本発明の静電潜像現像用二成分現像剤の実施態様としては、前記キャリア粒子が表面に樹脂被覆層を有しており、前記樹脂被覆層が、脂環式(メタ)アクリレートモノマーを用いて形成された共重合体を含有することが好ましい。脂環式(メタ)アクリレートモノマーは吸湿性が低いため、環境差による帯電量変動を抑制できる。また、当該帯電量変動を抑制するという効果を有効に得る観点から、前記共重合体を構成する脂環式(メタ)アクリレートモノマーの共重合比率(質量比)が、50%以上であることが好ましい。 In an embodiment of the two-component developer for electrostatic latent image development of the present invention, the carrier particles have a resin coating layer on the surface, and the resin coating layer uses an alicyclic (meth) acrylate monomer. It is preferable to contain the copolymer formed in the above process. Since the alicyclic (meth) acrylate monomer has low hygroscopicity, it is possible to suppress fluctuations in the amount of charge due to environmental differences. Further, from the viewpoint of effectively obtaining the effect of suppressing the fluctuation of the amount of charge, the copolymerization ratio (mass ratio) of the alicyclic (meth) acrylate monomer constituting the copolymer is 50% or more. preferable.
以下、本発明とその構成要素及び本発明を実施するための形態・態様について説明をする。なお、本願において、「~」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。 Hereinafter, the present invention, its constituent elements, and modes and embodiments for carrying out the present invention will be described. In addition, in this application, "-" is used in the sense that the numerical values described before and after it are included as the lower limit value and the upper limit value.
[静電荷像現像用トナー]
本発明の静電潜像現像用トナーは、トナー母体粒子表面に外添剤を有するトナー粒子を含有する静電潜像現像用トナーであって、前記外添剤として、少なくとも第1の球形シリカ粒子と二酸化チタン粒子を含有し、前記第1の球形シリカ粒子の個数基準における平均一次粒子径が、20~55nmの範囲内であり、前記二酸化チタン粒子の前記トナー母体粒子全量に対する含有量が、0.01~0.50質量%の範囲内であることを特徴とする。
本発明のトナーは、低温低湿環境下であっても帯電立ち上がり性と帯電性能の安定性に優れ、低温低湿環境下で連続印字した際にも高画質な画像を形成することができる。
本発明に係るトナー粒子は、外添剤として、二酸化チタン粒子と、小径の球形シリカ粒子を含有することで、トナー粒子の流動性が向上したため、キャリア粒子との接触点が増え、粒子帯電が素早く進んで帯電立ち上がり性が向上すると推察される。
また、本発明に係るトナー粒子は二酸化チタン粒子の含有量が非常に少ないため、キャリア粒子表面に付着する二酸化チタン粒子も少ないため、本発明のトナーは、安定した帯電性を維持することができると推察される。
よって、本発明のトナーは、低温低湿環境下で連続印字した際にも高画質な画像を形成することができると推察される。
[Toner for developing static charge image]
The electrostatic latent image developing toner of the present invention is an electrostatic latent image developing toner containing toner particles having an external additive on the surface of the toner matrix particles, and is at least the first spherical silica as the external additive. It contains particles and titanium dioxide particles, and the average primary particle diameter based on the number of the first spherical silica particles is in the range of 20 to 55 nm, and the content of the titanium dioxide particles with respect to the total amount of the toner base particles is as follows. It is characterized in that it is in the range of 0.01 to 0.50 mass%.
The toner of the present invention is excellent in charge rising property and stability of charge performance even in a low temperature and low humidity environment, and can form a high-quality image even when continuous printing is performed in a low temperature and low humidity environment.
The toner particles according to the present invention contain titanium dioxide particles and small-diameter spherical silica particles as an external additive to improve the fluidity of the toner particles, so that the number of contact points with the carrier particles increases and the particles are charged. It is presumed that it will proceed quickly and the charge rising property will improve.
Further, since the toner particles according to the present invention have a very low content of titanium dioxide particles, the amount of titanium dioxide particles adhering to the surface of the carrier particles is also small, so that the toner of the present invention can maintain stable chargeability. It is inferred that.
Therefore, it is presumed that the toner of the present invention can form a high-quality image even when continuously printed in a low-temperature and low-humidity environment.
<トナー母体粒子>
本発明に係るトナー母体粒子は、少なくとも結着樹脂を含有することが好ましい。
また、本発明に係るトナー母体粒子は、その他必要に応じて、離型剤(ワックス)、着色剤及び荷電制御剤などの他の構成成分を含有してもよい。
<Toner matrix particles>
The toner matrix particles according to the present invention preferably contain at least a binder resin.
In addition, the toner matrix particles according to the present invention may contain other constituent components such as a mold release agent (wax), a colorant, and a charge control agent, if necessary.
なお、本発明において、トナー母体粒子に外添剤を添加したものをトナー粒子といい、トナー粒子の集合体をトナーという。トナー母体粒子は、一般的には、そのままでもトナー粒子として用いることもできるが、本発明においては、トナー母体粒子に外添剤を添加したものをトナー粒子として用いる。 In the present invention, toner particles obtained by adding an external additive to toner matrix particles are referred to as toner particles, and an aggregate of toner particles is referred to as toner. Generally, the toner matrix particles can be used as they are as toner particles, but in the present invention, the toner matrix particles to which an external additive is added are used as the toner particles.
<トナー母体粒子の体積基準のメジアン径>
本発明に係るトナー母体粒子の体積基準のメジアン径は3.0~5.0μmの範囲内であることが好ましく、3.5~4.5μmの範囲内であることがより好ましい。
従来のトナーにおいて、省エネルギー化及び高画質化の観点から、トナー粒子を小径化することが知られている。しかし、トナー粒子を小径化すると流動性が低下するため、キャリア粒子とトナー粒子の接触確率が低下し、結果として、トナー粒子が帯電しにくくなり、帯電立ち上がり性が低下する。本発明のトナーは、トナー粒子とキャリアの接触点を増加させることで、トナー粒子を上述した所定の範囲内となるように小径化した場合でも、帯電立ち上がり性に優れている。したがって、本発明のトナーは、トナー粒子を上述した所定の範囲内となるように小径化することで、省エネルギー化及び高画質化という効果を得つつ、低温低湿環境下で連続印字した際にも高画質な画像を形成することができるという効果も得ることができる。
<Median diameter based on the volume of toner matrix particles>
The volume-based median diameter of the toner matrix particles according to the present invention is preferably in the range of 3.0 to 5.0 μm, and more preferably in the range of 3.5 to 4.5 μm.
In conventional toners, it is known to reduce the diameter of toner particles from the viewpoint of energy saving and high image quality. However, when the diameter of the toner particles is reduced, the fluidity is lowered, so that the contact probability between the carrier particles and the toner particles is lowered, and as a result, the toner particles are less likely to be charged and the charge rising property is lowered. The toner of the present invention is excellent in charge rising property even when the diameter of the toner particles is reduced so as to be within the above-mentioned predetermined range by increasing the contact points between the toner particles and the carrier. Therefore, the toner of the present invention has the effects of energy saving and high image quality by reducing the diameter of the toner particles so as to be within the above-mentioned predetermined range, and also when continuous printing is performed in a low temperature and low humidity environment. It is also possible to obtain the effect of being able to form a high-quality image.
トナー母体粒子の体積基準のメジアン径は、後述のトナー母体粒子の作製時の凝集・融着工程における非晶性ポリエステル樹脂を投入するタイミングやその添加量、凝集剤の濃度や溶剤の添加量、又は融着時間、さらには樹脂成分の組成等によって制御することができる。 The volume-based median diameter of the toner matrix particles is determined by the timing and amount of the amorphous polyester resin added in the aggregation / fusion step at the time of producing the toner matrix particles, which will be described later, the concentration of the flocculant and the amount of the solvent added. Alternatively, it can be controlled by the fusion time, further, the composition of the resin component, and the like.
(体積基準のメジアン径の測定方法)
本発明に係るトナー母体粒子の体積基準のメジアン径は、「マルチサイザー3」(ベックマン・コールター社製)にデータ処理用のコンピューターシステム(ベックマン・コールター社製)を接続した測定装置を用いて測定・算出される。
具体的には、トナー0.02gを、界面活性剤溶液20mL(トナー母体粒子の分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)に添加して馴染ませた後、超音波で1分間分散させ、トナー母体粒子の分散液を調製し、このトナー母体粒子の分散液を、サンプルスタンド内の「ISOTONII」(ベックマン・コールター社製)の入ったビーカーに、測定装置の表示濃度が5~10%になるまでピペットにて注入する。ここで、この濃度範囲にすることにより、再現性のある測定値を得ることができる。そして、測定装置において、測定粒子カウント数を25000個、アパーチャー径を100μmにし、測定範囲である2~60μmの範囲を256分割しての頻度値を算出し、体積積算分率の大きい方から50%の粒径を体積基準のメジアン径とする。
(Measurement method of volume-based median diameter)
The volume-based median diameter of the toner matrix particles according to the present invention is measured using a measuring device in which a computer system for data processing (manufactured by Beckman Coulter) is connected to "Multisizer 3" (manufactured by Beckman Coulter).・ Calculated.
Specifically, 0.02 g of toner is added to 20 mL of a surfactant solution (for the purpose of dispersing toner matrix particles, for example, a surfactant solution obtained by diluting a neutral detergent containing a surfactant component 10-fold with pure water). After adding and acclimatizing, the mixture is dispersed with ultrasonic waves for 1 minute to prepare a dispersion of the toner matrix particles, and the dispersion of the toner matrix particles is used in the sample stand of "ISOTONII" (manufactured by Beckman Coulter). Inject into the contained beaker with a pipette until the indicated concentration of the measuring device reaches 5 to 10%. Here, by setting this concentration range, it is possible to obtain a reproducible measured value. Then, in the measuring device, the number of measured particles is 25,000, the aperture diameter is 100 μm, the frequency value is calculated by dividing the measurement range of 2 to 60 μm into 256, and the frequency value is calculated from the one with the largest volume integration fraction to 50. % Is the volume-based median diameter.
<結着樹脂>
本発明に係るトナー粒子には、結着樹脂として、トナーの低温定着性を向上させる観点から、非晶性ポリエステル樹脂を含有することが好ましい。また、トナー粒子には、結着樹脂として、さらに、非晶性ビニル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を含有することが好ましい。
<Bundling resin>
The toner particles according to the present invention preferably contain an amorphous polyester resin as the binder resin from the viewpoint of improving the low temperature fixability of the toner. Further, it is preferable that the toner particles further contain an amorphous vinyl resin and a crystalline polyester resin as the binder resin.
(非晶性ポリエステル樹脂)
本発明に係る非晶性ポリエステル樹脂は、優れた定着性を得る観点から、結着樹脂中に、非晶性ポリエステル樹脂を50~96質量%の範囲内であることが好ましく、60~90質量%の範囲内で含有することがより好ましい。なお、ここでいう結着樹脂はトナー樹脂全量である。
本発明に係る非晶性ポリエステル樹脂は、ポリエステル樹脂であって、示差走査熱量測定(DSC)を行った時に、融点を有さず、比較的高いガラス転移温度(Tg)を有する樹脂である。また、非晶性ポリエステル樹脂を構成する単量体は、結晶性ポリエステル樹脂を構成する単量体とは異なるため、例えば、NMR等の分析によって結晶性ポリエステル樹脂と区別することができる。
(Amorphous polyester resin)
The amorphous polyester resin according to the present invention preferably contains the amorphous polyester resin in the range of 50 to 96% by mass, preferably 60 to 90% by mass, in the binder resin from the viewpoint of obtaining excellent fixability. It is more preferable to contain it in the range of%. The binder resin referred to here is the total amount of the toner resin.
The amorphous polyester resin according to the present invention is a polyester resin that does not have a melting point and has a relatively high glass transition temperature (Tg) when differential scanning calorimetry (DSC) is performed. Further, since the monomer constituting the amorphous polyester resin is different from the monomer constituting the crystalline polyester resin, it can be distinguished from the crystalline polyester resin by, for example, analysis such as NMR.
なお、上記非晶性ポリエステル樹脂のTgは、35~80℃の範囲内であることが好ましく、特に45~65℃の範囲内であることが好ましい。 The Tg of the amorphous polyester resin is preferably in the range of 35 to 80 ° C, and particularly preferably in the range of 45 to 65 ° C.
ガラス転移温度は、ASTM(米国材料試験協会規格)D3418-82に規定された方法(DSC法)にしたがって測定することができる。測定には、DSC-7示差走査カロリメーター(パーキンエルマー社製)、TAC7/DX熱分析装置コントローラ(パーキンエルマー社製)などを用いることができる。 The glass transition temperature can be measured according to the method (DSC method) specified in ASTM (American Society for Testing and Materials) D3418-82. For the measurement, a DSC-7 differential scanning calorimeter (manufactured by PerkinElmer), a TAC7 / DX thermal analyzer controller (manufactured by PerkinElmer), or the like can be used.
非晶性ポリエステル樹脂は、2価以上のカルボン酸(多価カルボン酸)と、2価以上のアルコール(多価アルコール)との重縮合反応によって得られる。具体的な非晶性ポリエステル樹脂については特に制限はなく、本技術分野における従来公知の非晶性ポリエステル樹脂が用いられ得る。 The amorphous polyester resin is obtained by a polycondensation reaction between a divalent or higher carboxylic acid (polyvalent carboxylic acid) and a divalent or higher alcohol (polyhydric alcohol). The specific amorphous polyester resin is not particularly limited, and conventionally known amorphous polyester resins in the present art can be used.
非晶性ポリエステル樹脂の具体的な製造方法は、特に限られるものではなく、公知のエステル化触媒を利用して、多価カルボン酸及び多価アルコールを重縮合する(エステル化する)ことにより当該樹脂を製造することができる。
製造の際に使用可能な触媒、重縮合(エステル化)の温度、重縮合(エステル化)の時間は特に限定されるものではなく、上記結晶性ポリエステル樹脂と同様である。
The specific method for producing the amorphous polyester resin is not particularly limited, and the polyvalent carboxylic acid and the polyhydric alcohol are polycondensed (esterified) by using a known esterification catalyst. Resin can be manufactured.
The catalyst that can be used in the production, the temperature of polycondensation (esterification), and the time of polycondensation (esterification) are not particularly limited, and are the same as those of the above crystalline polyester resin.
非晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、特に制限されないが、例えば、5000~100000の範囲内であることが好ましく、5000~50000の範囲内であることがより好ましい。上記重量平均分子量(Mw)が5000以上であると、トナーの耐熱保管性を向上させることができ、100000以下であると、低温定着性をより向上させることができる。上記重量平均分子量(Mw)は、上記した方法により測定することができる。 The weight average molecular weight (Mw) of the amorphous polyester resin is not particularly limited, but is preferably in the range of 5,000 to 100,000, and more preferably in the range of 5,000 to 50,000. When the weight average molecular weight (Mw) is 5000 or more, the heat-resistant storage property of the toner can be improved, and when it is 100,000 or less, the low-temperature fixability can be further improved. The weight average molecular weight (Mw) can be measured by the method described above.
非晶性ポリエステル樹脂の調製に用いられる多価カルボン酸及び多価アルコールの例としては、特に制限されないが、以下が挙げられる。 Examples of the polyvalent carboxylic acid and the polyhydric alcohol used in the preparation of the amorphous polyester resin are not particularly limited, and examples thereof include the following.
《多価カルボン酸》
テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類、無水マレイン酸、フマル酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類が挙げられる。これらの多価カルボン酸を1種又は2種以上用いることができる。これら多価カルボン酸の中、芳香族カルボン酸を使用することが好ましく、またより良好な定着性を確保するために架橋構造又は分岐構造をとるためにジカルボン酸とともに3価以上のカルボン酸(トリメリット酸やその酸無水物等)を併用することが好ましい。
《Polyvalent carboxylic acid》
Aromatic carboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, naphthalenedicarboxylic acid, and fats such as maleic anhydride, fumaric acid, succinic acid, alkenyl succinic acid anhydride, and adipic acid. Examples thereof include alicyclic carboxylic acids such as group carboxylic acids and cyclohexanedicarboxylic acids. One or more of these polyvalent carboxylic acids can be used. Among these polyvalent carboxylic acids, it is preferable to use an aromatic carboxylic acid, and a trivalent or higher carboxylic acid (tri) is used together with a dicarboxylic acid to form a crosslinked structure or a branched structure in order to secure better fixing property. It is preferable to use merit acid or its acid anhydride in combination.
3価以上のカルボン酸としては、例えば、1,2,3-ベンゼントリカルボン酸、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸、1,3,5-ベンゼントリカルボン酸、1,2,4-ナフタレントリカルボン酸等、及びこれらの無水物やこれらの低級アルキルエステルなどが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of trivalent or higher carboxylic acids include 1,2,3-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,3,5-benzenetricarboxylic acid, and 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid. Etc., and examples thereof include these anhydrides and their lower alkyl esters. These may be used alone or in combination of two or more.
《多価アルコール》
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、などの脂肪族ジオール類、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールAなどの脂環式ジオール類、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族ジオール類が挙げられる。これら多価アルコールの1種又は2種以上用いることができる。これら多価アルコールの中、芳香族ジオール類、脂環式ジオール類が好ましく、このうち芳香族ジオールがより好ましい。またより良好な定着性を確保するため、架橋構造又は分岐構造をとるためにジオールとともに3価以上の多価アルコール(グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール)を併用してもよい。
《Multivalent alcohol》
Alicyclic diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, neopentyl glycol, glycerin, cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, alicyclic diols such as hydrogenated bisphenol A, Examples thereof include aromatic diols such as an ethylene oxide adduct of bisphenol A and a propylene oxide adduct of bisphenol A. One or more of these polyhydric alcohols can be used. Among these polyhydric alcohols, aromatic diols and alicyclic diols are preferable, and among these, aromatic diols are more preferable. Further, in order to secure better fixing property, a trihydric or higher polyhydric alcohol (glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol) may be used in combination with the diol to form a crosslinked structure or a branched structure.
なお、多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合によって得られたポリエステル樹脂に、さらにモノカルボン酸、及び/又はモノアルコールを加えて、重合末端のヒドロキシ基、及び/又はカルボキシ基をエステル化し、ポリエステル樹脂の酸価を調整しても良い。
モノカルボン酸としては酢酸、無水酢酸、安息香酸、トリクロル酢酸、トリフルオロ酢酸、無水プロピオン酸等を挙げることができ、モノアルコールとしてはメタノール、エタノール、プロパノール、オクタノール、2-エチルヘキサノール、トリフルオロエタノール、トリクロロエタノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、フェノールなどを挙げることができる。
A monocarboxylic acid and / or a monoalcohol is further added to the polyester resin obtained by polycondensation of the polyvalent carboxylic acid and the polyhydric alcohol to esterify the hydroxy group and / or the carboxy group at the polymerization terminal. , The acid value of the polyester resin may be adjusted.
Examples of the monocarboxylic acid include acetic acid, acetic anhydride, benzoic acid, trichloracetic acid, trifluoroacetic acid, propionic anhydride and the like, and examples of the monoalcohol include methanol, ethanol, propanol, octanol, 2-ethylhexanol and trifluoroethanol. , Trichloroethanol, hexafluoroisopropanol, phenol and the like.
(非晶性ビニル樹脂)
本発明に係るトナー粒子の結着樹脂には、非晶性ビニル樹脂を0.1~20質量%の範囲内で含有することが好ましく、0.2~10質量%の範囲内で含有することがより好ましく、0.3~5質量%の範囲内で含有することが特に好ましい。
非晶性ビニル樹脂を0.1~20質量%の範囲内で含有すると、トナー母体粒子の表面が適度な硬さとなるため、後述する第1の球形シリカ粒子のトナー母体粒子への埋没が生じにくく、連続印字時において帯電立ち上がり性が向上し、形成される画質が高いものとなる。また、非晶性ビニル樹脂が20質量%以下であると、良好な低温定着性が得られる。
なお、非晶性ビニル樹脂は、非晶性ビニル樹脂そのものが結着樹脂に含まれていてもよく、また、非晶性ビニル樹脂成分がハイブリッド化した複合樹脂として含まれていても良い。
(Amorphous vinyl resin)
The binder resin of the toner particles according to the present invention preferably contains an amorphous vinyl resin in the range of 0.1 to 20% by mass, and preferably in the range of 0.2 to 10% by mass. Is more preferable, and it is particularly preferable that the content is in the range of 0.3 to 5% by mass.
When the amorphous vinyl resin is contained in the range of 0.1 to 20% by mass, the surface of the toner matrix particles becomes moderately hard, so that the first spherical silica particles described later are embedded in the toner matrix particles. It is difficult, the charge rising property is improved during continuous printing, and the formed image quality is high. Further, when the amount of the amorphous vinyl resin is 20% by mass or less, good low temperature fixability can be obtained.
As the amorphous vinyl resin, the amorphous vinyl resin itself may be contained in the binder resin, or the amorphous vinyl resin component may be contained as a hybrid composite resin.
本発明に係るビニル樹脂としては、ビニル化合物を重合したものであれば特に制限されないが、例えば、(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン-(メタ)アクリル酸エステル樹脂、エチレン-酢酸ビニル樹脂などが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記のビニル樹脂の中でも、熱定着時の可塑性を考慮すると、スチレン・(メタ)アクリル酸エステル樹脂が好ましい。したがって、以下では、非晶性樹脂としてのスチレン・(メタ)アクリル酸エステル樹脂(以下、「スチレン・(メタ)アクリル樹脂」とも称する)について説明する。
The vinyl resin according to the present invention is not particularly limited as long as it is a polymerized vinyl compound, and examples thereof include (meth) acrylic acid ester resin, styrene- (meth) acrylic acid ester resin, and ethylene-vinyl acetate resin. Can be mentioned. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
Among the above vinyl resins, styrene / (meth) acrylic acid ester resin is preferable in consideration of plasticity at the time of heat fixing. Therefore, in the following, a styrene / (meth) acrylic acid ester resin (hereinafter, also referred to as “styrene / (meth) acrylic resin”) as an amorphous resin will be described.
スチレン・(メタ)アクリル樹脂は、少なくとも、スチレン単量体と(メタ)アクリル酸エステル単量体とを付加重合させて形成されるものである。ここでいうスチレン単量体は、CH2=CH-C6H5の構造式で表されるスチレンの他に、スチレン構造中に公知の側鎖や官能基を有する構造のものを含むものである。
また、ここでいう(メタ)アクリル酸エステル単量体は、CH2=CHCOOR(Rはアルキル基)で表されるアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルの他に、アクリル酸エステル誘導体やメタクリル酸エステル誘導体等の構造中に公知の側鎖や官能基を有するエステルを含むものである。なお、本明細書中、「(メタ)アクリル酸エステル単量体」とは、「アクリル酸エステル単量体」と「メタクリル酸エステル単量体」とを総称したものである。
The styrene / (meth) acrylic resin is formed by addition polymerization of at least a styrene monomer and a (meth) acrylic acid ester monomer. The styrene monomer referred to here includes those having a known side chain or functional group in the styrene structure, in addition to the styrene represented by the structural formula of CH 2 = CH —C 6H 5 .
Further, the (meth) acrylic acid ester monomer referred to here is an acrylic acid ester derivative or a methacrylic acid ester derivative in addition to the acrylic acid ester or methacrylic acid ester represented by CH 2 = CHCOOR (R is an alkyl group). It contains an ester having a known side chain or functional group in the structure of the above. In the present specification, "(meth) acrylic acid ester monomer" is a general term for "acrylic acid ester monomer" and "methacrylic acid ester monomer".
スチレン・(メタ)アクリル樹脂の形成が可能なスチレン単量体及び(メタ)アクリル酸エステル単量体の一例を以下に示す。
スチレン単量体の具体例としては、例えば、スチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、α-メチルスチレン、p-フェニルスチレン、p-エチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、p-tert-ブチルスチレン、p-n-ヘキシルスチレン、p-n-オクチルスチレン、p-n-ノニルスチレン、p-n-デシルスチレン、p-n-ドデシルスチレン等が挙げられる。これらスチレン単量体は、単独でも又は2種以上組み合わせても用いることができる。
An example of a styrene monomer and a (meth) acrylic acid ester monomer capable of forming a styrene / (meth) acrylic resin is shown below.
Specific examples of the styrene monomer include styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, and 2,4-dimethylstyrene. , P-tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene and the like. These styrene monomers can be used alone or in combination of two or more.
また、(メタ)アクリル酸エステル単量体の具体例としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、t-ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、n-オクチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、ステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート、フェニルアクリレート等のアクリル酸エステル単量体;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n-ブチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、t-ブチルメタクリレート、n-オクチルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル等が挙げられる。これら(メタ)アクリル酸エステル単量体は、単独でも又は2種以上を組み合わせても使用することができる。 Specific examples of the (meth) acrylic acid ester monomer include methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-octyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate. , Stearyl acrylate, lauryl acrylate, phenyl acrylate and other acrylic acid ester monomers; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isopropyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, Examples thereof include methacrylic acid esters such as stearyl methacrylate, lauryl methacrylate, phenyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate and dimethylaminoethyl methacrylate. These (meth) acrylic acid ester monomers can be used alone or in combination of two or more.
スチレン・(メタ)アクリル樹脂中のスチレン単量体に由来する構成単位の含有率は、当該樹脂の全量に対し、40~90質量%の範囲内であることが好ましい。また、当該樹脂中の(メタ)アクリル酸エステル単量体に由来する構成単位の含有率は、当該樹脂の全量に対し、10~60質量%の範囲内であることが好ましい。さらに、スチレン・(メタ)アクリル樹脂は、上記スチレン単量体及び(メタ)アクリル酸エステル単量体に加え、以下の単量体化合物を含んでいてもよい。 The content of the structural unit derived from the styrene monomer in the styrene / (meth) acrylic resin is preferably in the range of 40 to 90% by mass with respect to the total amount of the resin. Further, the content of the structural unit derived from the (meth) acrylic acid ester monomer in the resin is preferably in the range of 10 to 60% by mass with respect to the total amount of the resin. Further, the styrene / (meth) acrylic resin may contain the following monomer compounds in addition to the above-mentioned styrene monomer and (meth) acrylic acid ester monomer.
このような単量体化合物としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマル酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル等のカルボキシ基を有する化合物;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基を有する化合物が挙げられる。これら単量体化合物は、単独でも又は2種以上を組み合わせても使用することができる。 Examples of such monomer compounds include compounds having a carboxy group such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, silicic acid, fumaric acid, maleic acid monoalkyl ester, and itaconic acid monoalkyl ester; 2-Hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl ( Examples thereof include compounds having a hydroxy group such as meth) acrylate. These monomer compounds can be used alone or in combination of two or more.
スチレン・(メタ)アクリル樹脂中の上記単量体化合物に由来する構成単位の含有率は、当該樹脂の全量に対し、0.5~20質量%の範囲内であることが好ましい。
スチレン・(メタ)アクリル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、10000~100000の範囲内であることが好ましい。
The content of the structural unit derived from the above-mentioned monomer compound in the styrene / (meth) acrylic resin is preferably in the range of 0.5 to 20% by mass with respect to the total amount of the resin.
The weight average molecular weight (Mw) of the styrene / (meth) acrylic resin is preferably in the range of 10,000 to 100,000.
スチレン・(メタ)アクリル樹脂の製造方法は、特に制限されず、上記単量体の重合に通常用いられる過酸化物、過硫化物、過硫酸塩、アゾ化合物などの任意の重合開始剤を用い、塊状重合、溶液重合、乳化重合法、ミニエマルション法、分散重合法など公知の重合手法により重合を行う方法が挙げられる。また、分子量を調整することを目的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることができる。連鎖移動剤としては特に限定されるものではなく、例えばn-オクチルメルカプタン等のアルキルメルカプタン、メルカプト脂肪酸エステルなどを挙げることができる。 The method for producing the styrene / (meth) acrylic resin is not particularly limited, and any polymerization initiator such as peroxide, persulfide, persulfate, and azo compound usually used for the polymerization of the above-mentioned monomer is used. , Bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization method, miniemulsion method, dispersion polymerization method and other known polymerization methods. Further, a commonly used chain transfer agent can be used for the purpose of adjusting the molecular weight. The chain transfer agent is not particularly limited, and examples thereof include alkyl mercaptans such as n-octyl mercaptan and mercapto fatty acid esters.
(結晶性ポリエステル樹脂)
本発明に係る結着樹脂は、結晶性ポリエステル樹脂を含有していることが、トナー母体粒子の柔軟性が向上し、シリカ粒子を好適に固着しやすくなるため好ましく、また、低温定着性の観点からも好ましい。
本発明において、結晶性樹脂とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱変化ではなく、明確な吸熱ピークを有する樹脂をいう。明確な吸熱ピークとは、具体的には、示差走査熱量測定(DSC)において、昇温速度10℃/分で測定した際に、吸熱ピークの半値幅が15℃以内であるピークのことを意味する。
(Crystalline polyester resin)
It is preferable that the binder resin according to the present invention contains a crystalline polyester resin because it improves the flexibility of the toner matrix particles and facilitates the suitable adhesion of the silica particles, and also from the viewpoint of low temperature fixability. It is also preferable from.
In the present invention, the crystalline resin refers to a resin having a clear endothermic peak instead of a stepped endothermic change in differential scanning calorimetry (DSC). A clear endothermic peak specifically means a peak in which the half width of the endothermic peak is within 15 ° C. when measured at a temperature rise rate of 10 ° C./min in differential scanning calorimetry (DSC). do.
結晶性樹脂の融点Tmcは、十分な高温保存性を得る観点から60℃以上であることが好ましく、十分な低温定着性を得る観点から85℃以下であることが好ましい。 The melting point Tmc of the crystalline resin is preferably 60 ° C. or higher from the viewpoint of obtaining sufficient high-temperature storage stability, and preferably 85 ° C. or lower from the viewpoint of obtaining sufficient low-temperature fixability.
結晶性樹脂の融点Tmcは、DSCにより測定することができる。具体的には、結晶性樹脂の試料0.5mgをアルミニウム製パン「KITNO.B0143013」に封入し、熱分析装置「Diamond DSC」(パーキンエルマー社製)のサンプルホルダーにセットして、加熱、冷却及び加熱の順に温度を変動させる。1回目と2回目の加熱時には、10℃/分の昇温速度で室温(25℃)から150℃まで昇温して150℃を5分間保持し、冷却時には、10℃/分の降温速度で150℃から0℃まで降温して0℃の温度を5分間保持する。2回目の加熱時に得られる吸熱曲線における吸熱ピークのピークトップの温度を結晶性樹脂の融点(Tmc)として測定する。 The melting point Tmc of the crystalline resin can be measured by DSC. Specifically, 0.5 mg of a crystalline resin sample is enclosed in an aluminum pan "KITNO.B0143013", set in a sample holder of a thermal analyzer "Diamond DSC" (manufactured by PerkinElmer), and heated and cooled. And the temperature is changed in the order of heating. During the first and second heating, the temperature is raised from room temperature (25 ° C) to 150 ° C at a heating rate of 10 ° C / min and maintained at 150 ° C for 5 minutes, and at the cooling rate of 10 ° C / min. The temperature is lowered from 150 ° C. to 0 ° C. and the temperature of 0 ° C. is maintained for 5 minutes. The temperature at the top of the endothermic peak in the endothermic curve obtained during the second heating is measured as the melting point (Tmc) of the crystalline resin.
結着樹脂中の結晶性ポリエステル樹脂の含有量は、十分な低温定着性を得る観点から、5~20質量%の範囲内であることが好ましく、7~15質量%の範囲内であることがより好ましい。
当該含有量が5質量%以上である場合、十分な可塑効果を得られ、低温定着性に優れる。当該含有量が20質量%以下である場合では、トナーとしての熱的安定性や物理的なストレスに対する安定性が十分となる。
The content of the crystalline polyester resin in the binder resin is preferably in the range of 5 to 20% by mass, preferably in the range of 7 to 15% by mass, from the viewpoint of obtaining sufficient low-temperature fixability. More preferred.
When the content is 5% by mass or more, a sufficient plasticizing effect can be obtained and the low temperature fixing property is excellent. When the content is 20% by mass or less, the thermal stability as a toner and the stability against physical stress are sufficient.
また、結晶性ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は、2000~10000の範囲内であることが好ましく、3000~7000の範囲内であることがより好ましい。これらの範囲内とすることで、定着画像の強度が不足することがなく、現像液撹拌中に結晶性樹脂が粉砕されたり、過度な可塑効果によりトナーのガラス転移温度Tgが低下して、トナーの熱的安定性が低下することもない。また、シャープメルト性が発現し、低温定着が可能となる。
上記Mnは、以下のようにゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC:Gel Permeation Chromatography)によって測定した分子量分布から求めることができる。
The number average molecular weight (Mn) of the crystalline polyester resin is preferably in the range of 2000 to 10000, and more preferably in the range of 3000 to 7000. Within these ranges, the strength of the fixed image is not insufficient, the crystalline resin is crushed during the stirring of the developer, and the glass transition temperature Tg of the toner is lowered due to an excessive plastic effect, so that the toner is not insufficient. Does not reduce the thermal stability of the. In addition, sharp melt property is exhibited, and low temperature fixing becomes possible.
The Mn can be obtained from the molecular weight distribution measured by gel permeation chromatography (GPC) as follows.
試料を濃度0.1mg/mLとなるようにテトラヒドロフラン(THF)中に添加し、40℃まで加温して溶解させた後、ポアサイズ0.2μmのメンブレンフィルターで処理して、試料液を調製する。GPC装置HLC-8220GPC(東ソー社製)及びカラム「TSKgel SuperHZ3000」(東ソー社製)を用い、カラム温度を40℃に保持しながら、キャリア溶媒としてTHFを流速0.6mL/分で流す。キャリア溶媒とともに、調製した試料液100μLをGPC装置内に注入し、示差屈折率検出器(RI検出器)を用いて試料を検出する。そして、単分散のポリスチレン標準粒子の10点を用いて測定した検量線を用いて、試料の分子量分布を算出する。このとき、データ解析において、上記フィルター起因のピークが確認された場合には、当該ピーク前の領域をベースラインとして設定する。 The sample is added in tetrahydrofuran (THF) to a concentration of 0.1 mg / mL, heated to 40 ° C. to dissolve, and then treated with a membrane filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a sample solution. .. Using a GPC device HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation) and a column "TSKgel SuperHZ3000" (manufactured by Tosoh Corporation), THF is flowed as a carrier solvent at a flow rate of 0.6 mL / min while maintaining the column temperature at 40 ° C. 100 μL of the prepared sample solution is injected into the GPC device together with the carrier solvent, and the sample is detected using a differential refractive index detector (RI detector). Then, the molecular weight distribution of the sample is calculated using the calibration curve measured using 10 points of monodisperse polystyrene standard particles. At this time, if a peak caused by the filter is confirmed in the data analysis, the region before the peak is set as the baseline.
本発明に係る結晶性ポリエステル樹脂は、2価以上のカルボン酸(多価カルボン酸)と、2価以上のアルコール(多価アルコール)との重縮合反応によって得られる。結晶性ポリエステル樹脂については本技術分野における従来公知の結晶性ポリエステル樹脂が用いられうる。結晶性ポリエステル樹脂の調製に用いられる多価カルボン酸及び多価アルコールの例としては、以下が挙げられる。 The crystalline polyester resin according to the present invention is obtained by a polycondensation reaction between a divalent or higher carboxylic acid (polyvalent carboxylic acid) and a divalent or higher alcohol (polyhydric alcohol). As the crystalline polyester resin, a conventionally known crystalline polyester resin in the present technical field can be used. Examples of polyvalent carboxylic acids and polyhydric alcohols used in the preparation of crystalline polyester resins include:
《多価カルボン酸》
多価カルボン酸成分としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9-ノナンジカルボン酸、1,10-デカンジカルボン酸、1,12-ドデカンジカルボン酸、1,14-テトラデカンジカルボン酸、1,18-オクタデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン-2,6-ジカルボン酸、マロン酸、メサコニン酸等の二塩基酸等の芳香族ジカルボン酸、などが挙げられ、さらに、これらの無水物やこれらの低級アルキルエステルも挙げられるがこの限りではない。
3価以上のカルボン酸としては、例えば、1,2,3-ベンゼントリカルボン酸、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸、1,3,5-ベンゼントリカルボン酸、1,2,4-ナフタレントリカルボン酸等、及びこれらの無水物やこれらの低級アルキルエステルなどが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
《Polyvalent carboxylic acid》
Examples of the polyvalent carboxylic acid component include oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, speric acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,9-nonandicarboxylic acid, 1,10-decandicarboxylic acid, and 1,12. -Adicarboxylic acids such as dodecanedicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 1,18-octadecanedicarboxylic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, malonic acid, mesaconic acid. Examples thereof include aromatic dicarboxylic acids such as dibasic acids such as, and further, these anhydrides and lower alkyl esters thereof are also mentioned, but the present invention is not limited to this.
Examples of trivalent or higher carboxylic acids include 1,2,3-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,3,5-benzenetricarboxylic acid, and 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid. Etc., and examples thereof include these anhydrides and their lower alkyl esters. These may be used alone or in combination of two or more.
結晶性ポリエステル樹脂における上記ジカルボン酸由来の構成単位に対する脂肪族ジカルボン酸由来の構成単位の含有量は、結晶性ポリエステルの結晶性を十分に確保する観点から、50モル%以上であることが好ましく、70モル%以上であることがより好ましく、80モル%以上であることがさらに好ましく、100モル%であることが特に好ましい。 The content of the constituent unit derived from the aliphatic dicarboxylic acid with respect to the constituent unit derived from the dicarboxylic acid in the crystalline polyester resin is preferably 50 mol% or more from the viewpoint of sufficiently ensuring the crystallinity of the crystalline polyester. It is more preferably 70 mol% or more, further preferably 80 mol% or more, and particularly preferably 100 mol%.
《多価アルコール》
結晶性ポリエステルの合成に好適に用いられる脂肪族ジオールとしては、具体的には、例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,13-トリデカンジオール、1,14-テトラデカンジオール、1,18-オクタデカンジオール、1,14-エイコサンデカンジオールなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのうち、入手容易性を考慮すると1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオールが好ましい。
3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
《Multivalent alcohol》
Specific examples of the aliphatic diol preferably used for the synthesis of crystalline polyester include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 1,6. -Hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13- Examples thereof include, but are not limited to, tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1,18-octadecanediol, and 1,14-eicosanedecanediol. Of these, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, and 1,10-decanediol are preferable in consideration of availability.
Examples of the trihydric or higher alcohol include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
結晶性ポリエステル樹脂におけるジオール由来の構成単位に対する脂肪族ジオール由来の構成単位の含有量は、トナーの低温定着性及び最終的に形成される画像の光沢性を高める観点から、50モル%以上であることが好ましく、70モル%以上であることがより好ましく、80モル%以上であることがさらに好ましく、100モル%であることが特に好ましい。 The content of the constituent unit derived from the aliphatic diol with respect to the constituent unit derived from the diol in the crystalline polyester resin is 50 mol% or more from the viewpoint of enhancing the low temperature fixability of the toner and the glossiness of the finally formed image. It is preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and particularly preferably 100 mol%.
結晶性ポリエステル樹脂のモノマーにおける上記ジオールと上記ジカルボン酸との割合は、ジオールのヒドロキシ基[OH]とジカルボン酸のカルボキシ基[COOH]との当量比[OH]/[COOH]で2.0/1.0~1.0/2.0の範囲内であることが好ましく、1.5/1.0~1.0/1.5の範囲内であることがより好ましく、1.3/1.0~1.0/1.3の範囲内であることが特に好ましい。 The ratio of the diol to the dicarboxylic acid in the monomer of the crystalline polyester resin is 2.0 / [COOH], which is the equivalent ratio of the hydroxy group [OH] of the diol to the carboxy group [COOH] of the dicarboxylic acid. It is preferably in the range of 1.0 to 1.0 / 2.0, more preferably in the range of 1.5 / 1.0 to 1.0 / 1.5, and 1.3 / 1. It is particularly preferably in the range of 0.0 to 1.0 / 1.3.
結晶性ポリエステル樹脂を構成するモノマーは、直鎖脂肪族モノマーを50質量%以上含有することが好ましく、80質量%以上含有することがより好ましい。芳香族モノマーを用いた場合には、結晶性ポリエステル樹脂の融点が高くなる傾向が高く、分岐型の脂肪族モノマーを用いた場合には、結晶性が低くなる傾向が高い。したがって、上記モノマーに直鎖脂肪族モノマーを用いることが好ましい。
トナー中において結晶性ポリエステル樹脂の結晶性を維持する観点から、直鎖脂肪族モノマーを50質量%以上使用することが好ましく、80質量%以上使用することがより好ましい。
The monomer constituting the crystalline polyester resin preferably contains 50% by mass or more of a linear aliphatic monomer, and more preferably 80% by mass or more. When an aromatic monomer is used, the melting point of the crystalline polyester resin tends to be high, and when a branched aliphatic monomer is used, the crystallinity tends to be low. Therefore, it is preferable to use a linear aliphatic monomer as the monomer.
From the viewpoint of maintaining the crystallinity of the crystalline polyester resin in the toner, it is preferable to use 50% by mass or more of the linear aliphatic monomer, and more preferably 80% by mass or more.
結晶性ポリエステル樹脂は、公知のエステル化触媒を利用して、上記多価カルボン酸及び多価アルコールを重縮合する(エステル化する)ことにより合成することができる。 The crystalline polyester resin can be synthesized by polycondensing (esterifying) the polyvalent carboxylic acid and the polyhydric alcohol using a known esterification catalyst.
結晶性ポリエステル樹脂の合成に使用可能な触媒は、1種でもそれ以上でもよく、その例には、ナトリウム、リチウムなどのアルカリ金属化合物;マグネシウム、カルシウムなどの第2族元素を含む化合物;アルミニウム、亜鉛、マンガン、アンチモン、チタン、スズ、ジルコニウム、ゲルマニウムなどの金属化合物;亜リン酸化合物;リン酸化合物;及び、アミン化合物;が含まれる。 The catalyst that can be used for the synthesis of the crystalline polyester resin may be one or more, and examples thereof include alkali metal compounds such as sodium and lithium; compounds containing Group 2 elements such as magnesium and calcium; aluminum, Metal compounds such as zinc, manganese, antimony, titanium, tin, zirconium, germanium; phobic acid compounds; phosphoric acid compounds; and amine compounds; are included.
具体的には、スズ化合物の例には、酸化ジブチルスズ、オクチル酸スズ、ジオクチル酸スズ、及びこれらの塩が含まれる。チタン化合物の例には、テトラノルマルブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラメチルチタネート、テトラステアリルチタネートなどのチタンアルコキシド;ポリヒドロキシチタンステアレートなどのチタンアシレート;及び、チタンテトラアセチルアセトナート、チタンラクテート、チタントリエタノールアミネートなどのチタンキレートが含まれる。ゲルマニウム化合物の例には、二酸化ゲルマニウムが含まれ、アルミニウム化合物の例には、ポリ水酸化アルミニウムなどの酸化物、アルミニウムアルコキシド、及び、トリブチルアルミネート、が含まれる。 Specifically, examples of tin compounds include dibutyltin oxide, tin octylate, tin dioctylate, and salts thereof. Examples of titanium compounds include titanium alkoxides such as tetranormal butyl titanate, tetraisopropyl titanate, tetramethyl titanate, tetrastearyl titanate; titanium acylates such as polyhydroxytitanium stearate; and titanium tetraacetylacetonate, titanium lactate, etc. Includes titanium chelates such as titanium triethanol aminate. Examples of germanium compounds include germanium dioxide, examples of aluminum compounds include oxides such as polyaluminum hydroxide, aluminum alkoxides, and tributylaluminates.
結晶性ポリエステル樹脂の重合温度は、150~250℃の範囲内であることが好ましい。また、重合時間は、0.5~10時間であることが好ましい。重合中には、必要に応じて反応系内を減圧にしてもよい。 The polymerization temperature of the crystalline polyester resin is preferably in the range of 150 to 250 ° C. The polymerization time is preferably 0.5 to 10 hours. During the polymerization, the pressure inside the reaction system may be reduced as needed.
<離型剤>
本発明に係るトナー粒子には、離型剤として、公知の種々のワックスを含有することができる。ワックスとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどの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などの分枝鎖状炭化水素ワックス、パラフィンワックス、サゾールワックスなどの長鎖炭化水素系ワックス、ジステアリルケトンなどのジアルキルケトン系ワックス、カルナバワックス、モンタンワックス、ベヘン酸ベヘニル、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18-オクタデカンジオールジステアレート、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなどのエステル系ワックス、エチレンジアミンベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミドなどのアミド系ワックスなどが挙げられる。また、これらの離型剤は、1種単独で用いても良く、2種以上併用しても良い。
離型剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して1~30質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは2~20質量部の範囲内である。
<Release agent>
The toner particles according to the present invention can contain various known waxes as a mold release agent. Examples of the wax include polyolefin waxes such as polyethylene wax and polypropylene wax, branched chain hydrocarbon waxes such as microcrystallin wax, long chain hydrocarbon waxes such as paraffin wax and sazole wax, and dialkyls such as distearyl ketone. Ketone wax, carnauba wax, montane wax, behenyl behenate, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, 1,18-octadecanediol di Examples thereof include ester waxes such as stearate, tristearyl trimellitic acid and distealyl maleate, and amide waxes such as ethylenediamine behenylamide and tristealylamide trimellitic acid. In addition, these release agents may be used alone or in combination of two or more.
The content of the release agent is preferably in the range of 1 to 30 parts by mass, and more preferably in the range of 2 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
<着色剤>
本発明に係るトナー粒子には、着色剤として、公知の着色剤を含有することができる。
具体的には、イエロートナーに含有される着色剤としては、例えばC.I.ソルベントイエロー19、同44、同77、同79、同81、同82、同93、同98、同103、同104、同112、同162、C.I.ピグメントイエロー14、同17、同74、同93、同94、同138、同155、同180、同185などが挙げられる。これらは1種単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
マゼンタトナーに含有される着色剤としては、例えばC.I.ソルベントレッド1、同49、同52、同58、同63、同111、同122、C.I.ピグメントレッド5、同48:1、同53:1、同57:1、同122、同139、同144、同149、同166、同177、同178、同222などが挙げられる。これらは1種単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
シアントナーに含有される着色剤としては、例えばC.I.ピグメントブルー15:3などが挙げられる。
ブラックトナーに含有される着色剤としては、例えばカーボンブラック、磁性体、チタンブラックなどが挙げられる。カーボンブラックとしては、例えばチャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなどが挙げられる。
磁性体としては、例えば鉄、ニッケル、コバルトなどの強磁性金属、これら強磁性金属を含む合金、フェライト、マグネタイトなどの強磁性金属の化合物、強磁性金属を含まないが熱処理することにより強磁性を示す合金などが挙げられる。熱処理することにより強磁性を示す合金としては、例えばマンガン-銅-アルミニウム、マンガン-銅-スズなどのホイスラー合金、二酸化クロムなどが挙げられる。
<Colorant>
The toner particles according to the present invention may contain a known colorant as a colorant.
Specifically, examples of the colorant contained in the yellow toner include C.I. I. Solvent Yellow 19, 44, 77, 79, 81, 82, 93, 98, 103, 104, 112, 162, C.I. I. Pigment Yellow 14, 17, 74, 93, 94, 138, 155, 180, 185 and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
Examples of the colorant contained in the magenta toner include C.I. I. Solvent Red 1, 49, 52, 58, 63, 111, 122, C.I. I. Pigment Red 5, 48: 1, 53: 1, 57: 1, 122, 139, 144, 149, 166, 177, 178, 222 and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
Examples of the colorant contained in the cyan toner include C.I. I. Pigment Blue 15: 3 and the like.
Examples of the colorant contained in the black toner include carbon black, a magnetic material, and titanium black. Examples of carbon black include channel black, furnace black, acetylene black, thermal black, lamp black and the like.
As the magnetic material, for example, ferromagnets such as iron, nickel and cobalt, alloys containing these ferromagnets, compounds of ferromagnets such as ferrite and magnetite, and ferromagnets that do not contain ferromagnets but are heat-treated to make ferromagnetism. Examples thereof include the alloys shown. Examples of alloys that exhibit ferromagnetism by heat treatment include Heusler alloys such as manganese-copper-aluminum and manganese-copper-tin, and chromium dioxide.
着色剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、1~10質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは2~9質量部の範囲内である。 The content of the colorant is preferably in the range of 1 to 10 parts by mass, and more preferably in the range of 2 to 9 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
<荷電制御剤>
本発明に係るトナー粒子には、公知の荷電制御剤を含有することができる。
荷電制御剤としては、摩擦帯電により正又は負の帯電を与えることのできる物質であれば特に限定されず、公知の種々の正帯電制御剤及び負帯電制御剤を用いることができる。その例には、ニグロシン系染料、ナフテン酸又は高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、及び、サリチル酸金属塩、が含まれる。
荷電制御剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して0.01~30質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは0.1~10質量部の範囲内である。
<Charge control agent>
The toner particles according to the present invention can contain a known charge control agent.
The charge control agent is not particularly limited as long as it is a substance capable of giving positive or negative charge by triboelectric charge, and various known positive charge control agents and negative charge control agents can be used. Examples include niglocin dyes, metal salts of naphthenic acid or higher fatty acids, alkoxylated amines, quaternary ammonium salt compounds, azo metal complexes, and salicylate metal salts.
The content of the charge control agent is preferably in the range of 0.01 to 30 parts by mass, and more preferably in the range of 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
<外添剤>
本発明に係るトナー粒子は、外添剤として、少なくとも第1の球形シリカ粒子と二酸化チタン粒子を含有し、前記第1の球形シリカ粒子の個数基準における平均一次粒子径が、20~55nmの範囲内であり、前記二酸化チタン粒子の前記トナー母体粒子全量に対する含有量が、0.01~0.50質量%の範囲内であることを特徴とする。
<External agent>
The toner particles according to the present invention contain at least the first spherical silica particles and titanium dioxide particles as an external additive, and the average primary particle diameter based on the number of the first spherical silica particles is in the range of 20 to 55 nm. The content of the titanium dioxide particles with respect to the total amount of the toner matrix particles is in the range of 0.01 to 0.50% by mass.
また、本発明に係るトナー粒子は、外添剤として、さらに、第2の球形シリカ粒子を含有することが好ましい。前記第2の球形シリカ粒子の個数基準における平均一次粒子径は、70~160nmの範囲内である。当該第2のシリカ粒子がスペーサー効果を有することによって、現像器内でのストレスを受けても第1の球形シリカのトナー粒子内へ埋没しにくくなり、より流動性を向上させることで、より帯電立ち上がり性を向上させ、長期にわたり高画質な画像を出力することができると推察される。 Further, the toner particles according to the present invention preferably further contain a second spherical silica particle as an external additive. The average primary particle diameter based on the number of the second spherical silica particles is in the range of 70 to 160 nm. Since the second silica particles have a spacer effect, they are less likely to be buried in the toner particles of the first spherical silica even when stressed in the developing device, and the fluidity is further improved, so that the charge is further increased. It is presumed that it is possible to improve the start-up property and output high-quality images for a long period of time.
(球形シリカ粒子)
本発明に係る第1の球形シリカ粒子及び第2の球形シリカ粒子の「球形」とは、球形化度が0.6以上であることをいう。より好ましくは球形化度が0.8以上である。
本発明において、球形化度とは、Wadellの真の球形化度である。すなわち、球形化度は、下記式(A)で表されるものである。
式(A)球形化度=(実際の粒子と同じ体積を有する球の表面積)/(実際の粒子の表面積)
ここで、「実際の粒子と同じ体積を有する球の表面積」は、下記方法から求めた個数平均粒径から算術計算により求めることができる。また、「実際の粒子の表面積」は、「粉体比表面積測定装置SS-100」(島津製作所製)を用いて求めたBET比表面積で代用することができる。
(Spherical silica particles)
The "spherical shape" of the first spherical silica particles and the second spherical silica particles according to the present invention means that the degree of spheroidization is 0.6 or more. More preferably, the degree of spheroidization is 0.8 or more.
In the present invention, the degree of spheroidization is the true degree of spheroidization of Wadell. That is, the degree of spheroidization is expressed by the following formula (A).
Formula (A) Degree of spheroidization = (surface area of sphere having the same volume as actual particle) / (surface area of actual particle)
Here, the "surface area of a sphere having the same volume as an actual particle" can be obtained by arithmetic calculation from the number average particle size obtained by the following method. Further, the "actual surface area of particles" can be replaced with the BET specific surface area obtained by using the "powder specific surface area measuring device SS-100" (manufactured by Shimadzu Corporation).
(シリカ粒子の個数平均粒径)
走査型電子顕微鏡(SEM)「JSM-7401F」(日本電子社製)を用いて、3万倍に拡大したトナーのSEM写真を撮影し、当該SEM写真を観察してシリカ粒子の一次粒子の粒径(フェレー径)を測定し、その合計値を個数で割って平均粒径を求める。粒径の測定は、SEM画像において粒子の総数が100~200個程度となるような領域を選択して行う。
(Number of silica particles, average particle size)
Using a scanning electron microscope (SEM) "JSM-7401F" (manufactured by JEOL Ltd.), take an SEM photograph of the toner magnified 30,000 times, observe the SEM photograph, and observe the particles of the primary particles of the silica particles. The diameter (ferret diameter) is measured, and the total value is divided by the number to obtain the average particle size. The particle size is measured by selecting a region in the SEM image in which the total number of particles is about 100 to 200.
第1の球形シリカ粒子及び第2の球形シリカ粒子は、ゾル・ゲル法によって製造された球形シリカ粒子であることが好ましい。ゾル・ゲル法で製造された球形シリカ粒子は、一般的な製造方法であるヒュームドシリカに比べて、粒度が揃う(粒度分布が狭い、すなわち単分散である)ため好ましい。
第1の球形シリカ粒子及び第2の球形シリカ粒子は、粒度分布が揃っているのが好ましい。粒度分布が揃っているとトナー母体粒子表面に均一に付着するため、トナー流動性や帯電立ち上がり性が安定する。
The first spherical silica particles and the second spherical silica particles are preferably spherical silica particles produced by the sol-gel method. Spherical silica particles produced by the sol-gel method are preferable because they have a uniform particle size (narrow particle size distribution, that is, monodisperse) as compared with fumed silica, which is a general production method.
It is preferable that the first spherical silica particles and the second spherical silica particles have a uniform particle size distribution. When the particle size distribution is uniform, the toner adheres uniformly to the surface of the toner matrix particles, so that the toner fluidity and the charge rising property are stable.
(球形シリカ粒子の個数平均粒径の標準偏差>
球形シリカ粒子の粒度分布における分散度は、凝集体を含めた個数平均粒径に対する標準偏差で議論できる。ここで、第1の球形シリカ粒子の個数平均粒径の標準偏差が「個数平均粒径×0.22以下」であるものが好ましく、「個数平均粒径×0.15以下」であるものがさらに好ましい。同様に、第2の球形シリカ粒子の個数平均粒径の標準偏差が「個数平均粒径×0.22以下」であるものが好ましく、「個数平均粒径×0.15以下」であるものがさらに好ましい。
(Standard deviation of the number average particle size of spherical silica particles>
The degree of dispersion in the particle size distribution of spherical silica particles can be discussed by the standard deviation with respect to the number average particle size including aggregates. Here, the standard deviation of the number average particle size of the first spherical silica particles is preferably "number average particle size x 0.22 or less", and "number average particle size x 0.15 or less". More preferred. Similarly, the standard deviation of the number average particle size of the second spherical silica particles is preferably "number average particle size x 0.22 or less", and "number average particle size x 0.15 or less". More preferred.
前記第1の球形シリカ粒子の添加量は、トナー母体粒子100質量部に対して、0.3~2.5質量部の範囲内であることが好ましく、0.5~2.3質量部の範囲内がより好ましい。添加量が0.3質量部以上であれば、トナー粒子とボトル部材との付着性が低下しボトル排出性が向上する。添加量が2.5質量部以下であれば、トナー粒子から球形シリカ粒子が脱離することを抑制でき、高画像濃度での連続印字においても帯電量が安定し、高画質な画像を形成することができる。
また、前記第2の球形シリカ粒子の添加量はトナー母体粒子100質量部に対して、0.3~0.7質量部の範囲内であることが好ましく、0.4~0.5質量部の範囲内がより好ましい。
The amount of the first spherical silica particles added is preferably in the range of 0.3 to 2.5 parts by mass, and 0.5 to 2.3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner base particles. Within the range is more preferable. When the addition amount is 0.3 parts by mass or more, the adhesiveness between the toner particles and the bottle member is lowered and the bottle dischargeability is improved. When the addition amount is 2.5 parts by mass or less, it is possible to suppress the desorption of spherical silica particles from the toner particles, the charge amount is stable even in continuous printing at a high image density, and a high-quality image is formed. be able to.
The amount of the second spherical silica particles added is preferably in the range of 0.3 to 0.7 parts by mass, preferably 0.4 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner base particles. The range of is more preferable.
(二酸化チタン粒子)
本発明に係るトナー粒子は、外添剤として、二酸化チタン粒子を含有する。当該二酸化チタン粒子のトナー母体粒子全量に対する含有量は、0.01~0.50質量%の範囲内であり、より好ましくは0.10~0.40質量%の範囲内である。二酸化チタン粒子の含有量が、トナー母体粒子全量に対して0.01~0.50質量%の範囲内であることで、連続印刷時の帯電の安定性と帯電立ち上がりの両立が可能となる。0.01質量%以上とすることで、帯電の立ち上がり性の向上という効果を有効に得られる。また、0.50質量%以下という少量の二酸化チタン粒子しか含有しないので、キャリア粒子へ二酸化チタン粒子が付着することによって起きるキャリア粒子の帯電性能の低下を抑制することができ、結果として、連続印刷する際でも、帯電性能を安定化することができる。
(Titanium dioxide particles)
The toner particles according to the present invention contain titanium dioxide particles as an external additive. The content of the titanium dioxide particles with respect to the total amount of the toner base particles is in the range of 0.01 to 0.50% by mass, more preferably in the range of 0.10 to 0.40% by mass. When the content of the titanium dioxide particles is in the range of 0.01 to 0.50% by mass with respect to the total amount of the toner matrix particles, it is possible to achieve both charge stability and charge rise during continuous printing. By setting the content to 0.01% by mass or more, the effect of improving the rising property of charging can be effectively obtained. Further, since it contains only a small amount of titanium dioxide particles of 0.50% by mass or less, it is possible to suppress the deterioration of the charging performance of the carrier particles caused by the adhesion of the titanium dioxide particles to the carrier particles, and as a result, continuous printing. Even when doing so, the charging performance can be stabilized.
(その他の外添剤)
本発明に係る外添剤は、上記第1の球形シリカ粒子、第2の球形シリカ粒子及び二酸化チタン粒子の他に、流動性や帯電性を制御する目的で、従来公知の金属酸化物粒子を使用することができる。例えば、アルミナ粒子、ジルコニア粒子、酸化亜鉛粒子、酸化クロム粒子、酸化セリウム粒子、酸化アンチモン粒子、酸化タングステン粒子、酸化スズ粒子、酸化テルル粒子、酸化マンガン粒子、及び酸化ホウ素粒子等が挙げられる。これらは、単独でも又は2種以上を併用してもよい。
(Other external additives)
In addition to the above-mentioned first spherical silica particles, second spherical silica particles and titanium dioxide particles, the external additive according to the present invention contains conventionally known metal oxide particles for the purpose of controlling fluidity and chargeability. Can be used. Examples thereof include alumina particles, zirconia particles, zinc oxide particles, chromium oxide particles, cerium oxide particles, antimony oxide particles, tungsten oxide particles, tin oxide particles, tellurium oxide particles, manganese oxide particles, and boron oxide particles. These may be used alone or in combination of two or more.
また、スチレン、メタクリル酸メチルなどの単独重合体やこれらの共重合体等の有機粒子を外添剤として使用してもよい。 Further, homopolymers such as styrene and methyl methacrylate and organic particles such as these copolymers may be used as an external additive.
これらその他の外添剤の添加量は、本発明に係る第1の球形シリカ粒子及び第2の球形シリカ粒子よりも少なくする必要があり、トナー母体粒子全量に対して0.1~2.0質量%の範囲内が好ましく、0.1~1.6質量%の範囲内がより好ましい。 The amount of these other external additives added needs to be smaller than that of the first spherical silica particles and the second spherical silica particles according to the present invention, and is 0.1 to 2.0 with respect to the total amount of the toner matrix particles. It is preferably in the range of% by mass, more preferably in the range of 0.1 to 1.6% by mass.
(疎水化処理)
本発明に係る外添剤として用いられる金属酸化物粒子は、カップリング剤等の公知の表面処理剤により表面の疎水化処理が施されているものが好ましい。
上記表面処理剤としては、ジメチルジメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、メチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン等が好ましい。
(Hydrophobic treatment)
The metal oxide particles used as the external additive according to the present invention are preferably those whose surface has been hydrophobized with a known surface treatment agent such as a coupling agent.
As the surface treatment agent, dimethyldimethoxysilane, hexamethyldisilazane (HMDS), methyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane and the like are preferable.
また、表面処理剤として、シリコーンオイルを用いることもできる。シリコーンオイルの具体例としては、例えば、オルガノシロキサンオリゴマー、オクタメチルシクロテトラシロキサン、又はデカメチルシクロペンタシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、テトラビニルテトラメチルシクロテトラシロキサンなどの環状化合物や、直鎖状又は分岐状のオルガノシロキサンを挙げることができる。また、側鎖、片末端、両末端、側鎖片末端、側鎖両末端などに変性基を導入した反応性の高い、少なくとも末端を変性したシリコーンオイルを用いてもよい。該変性基の例としては、アルコキシ基、カルボキシ基、カルビノール基、高級脂肪酸変性、フェノール基、エポキシ基、メタクリル基、アミノ基などが挙げられるが、特に制限されるものではない。また、例えば、アミノ/アルコキシ変性など数種の変性基を有するシリコーンオイルであっても良い。 Further, silicone oil can also be used as the surface treatment agent. Specific examples of the silicone oil include, for example, an organosiloxane oligomer, octamethylcyclotetrasiloxane, a cyclic compound such as decamethylcyclopentasiloxane, tetramethylcyclotetrasiloxane, and tetravinyltetramethylcyclotetrasiloxane, or linear or linear or cyclic compounds. Branched organosiloxanes can be mentioned. Further, a highly reactive silicone oil having a modifying group introduced into the side chain, one end, both ends, one side chain end, both side chain ends and the like may be used. Examples of the modifying group include, but are not limited to, an alkoxy group, a carboxy group, a carbinol group, a higher fatty acid modification, a phenol group, an epoxy group, a methacryl group, an amino group and the like. Further, for example, a silicone oil having several kinds of modifying groups such as amino / alkoxy modification may be used.
また、ジメチルシリコーンオイルと上記の変性シリコーンオイル、さらには他の表面処理剤とを用いて混合処理又は併用処理してもかまわない。併用する処理剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤、各種シリコーンオイル、脂肪酸、脂肪酸金属塩、そのエステル化物、ロジン酸等を例示することができる。 Further, dimethyl silicone oil, the above-mentioned modified silicone oil, and other surface treatment agents may be used for mixing treatment or combined treatment. Examples of the treatment agent to be used in combination include a silane coupling agent, a titanate-based coupling agent, an aluminate-based coupling agent, various silicone oils, fatty acids, fatty acid metal salts, esterified products thereof, rosinic acid and the like. ..
クリーニング性や転写性をさらに向上させるために外添剤として滑剤を使用することも可能である。例えば、ステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩等の高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。 It is also possible to use a lubricant as an external additive to further improve the cleanability and transferability. For example, salts of zinc stearic acid, aluminum, copper, magnesium, calcium, etc., salts of zinc, manganese, iron, copper, magnesium, etc. of oleic acid, salts of zinc, copper, magnesium, calcium, etc. of palmitate, linoleic acid. Examples thereof include salts of zinc, calcium and the like, and metal salts of higher fatty acids such as zinc of ricinolic acid and salts of calcium and the like.
<トナー母体粒子の形態>
トナー母体粒子は、いわゆる単層構造を有するものであってもよいし、コア・シェル構造(コア粒子の表面にシェル層を形成する樹脂を凝集、融着させた形態)を有するものであってもよく、低温定着性がより良好となる点で、コア・シェル構造を有するものであることが好ましい。
なお、コア・シェル構造は、シェル層がコア粒子を完全に被覆した構造のものに限定されるものではなく、例えば、シェル層がコア粒子を完全に被覆せず、所々コア粒子が露出しているものも含む。
また、高温高湿環境下における帯電性を向上させるという観点から、本発明のトナーは、結晶性ポリエステル樹脂がトナー母体粒子表面に露出せず、トナー母体粒子の内部に含有されるとともに、非晶性樹脂がトナー母体粒子表面に露出した形態であると好ましい。このようなトナーのトナー母体粒子の形態は、結晶性ポリエステル樹脂を形成する多価カルボン酸成分及び多価アルコール成分の炭素数によって制御することができる。また、後述するように、乳化凝集法によりトナー母体粒子を製造する際、各樹脂の添加のタイミング等によってもまたトナー母体粒子の形態を制御することができる。
<Form of toner matrix particles>
The toner matrix particles may have a so-called single-layer structure, or may have a core-shell structure (a form in which a resin forming a shell layer is aggregated and fused on the surface of the core particles). It is also preferable that the material has a core-shell structure in that the low temperature fixing property becomes better.
The core-shell structure is not limited to a structure in which the shell layer completely covers the core particles. For example, the shell layer does not completely cover the core particles, and the core particles are exposed in places. Including those that are.
Further, from the viewpoint of improving the chargeability in a high temperature and high humidity environment, in the toner of the present invention, the crystalline polyester resin is not exposed on the surface of the toner matrix particles, is contained inside the toner matrix particles, and is amorphous. It is preferable that the sex resin is exposed on the surface of the toner matrix particles. The morphology of the toner matrix particles of such a toner can be controlled by the carbon number of the polyvalent carboxylic acid component and the polyhydric alcohol component forming the crystalline polyester resin. Further, as will be described later, when the toner matrix particles are produced by the emulsification aggregation method, the morphology of the toner matrix particles can also be controlled by the timing of addition of each resin or the like.
上述のトナー母体粒子の形態(コア・シェル構造の断面構造や結晶性ポリエステル樹脂の存在位置)は、例えば、透過型電子顕微鏡(TEM)や走査型プローブ顕微鏡(SPM)等の公知の手段を用いて確認することが可能である。 The morphology of the toner matrix particles described above (cross-sectional structure of the core-shell structure and the location of the crystalline polyester resin) is determined by using known means such as a transmission electron microscope (TEM) and a scanning probe microscope (SPM). It is possible to confirm.
<トナー母体粒子の平均円形度>
トナー母体粒子の平均円形度は、0.935~0.995の範囲内であることが好ましく、0.945~0.990の範囲内であることがより好ましく、0.955~0.980の範囲内であることがさらに好ましい。このような範囲の平均円形度であれば、個々のトナー母体粒子が破砕しにくく帯電量が安定し画質が高いものとなる。
なお、平均円形度は、例えば、フロー式粒子像分析装置「FPIA-3000」(Sysmex社製)を用いて測定することができる。
<Average circularity of toner matrix particles>
The average circularity of the toner matrix particles is preferably in the range of 0.935 to 0.995, more preferably in the range of 0.945 to 0.990, and of 0.955 to 0.980. It is more preferably within the range. If the average circularity is within such a range, the individual toner matrix particles are less likely to be crushed, the amount of charge is stable, and the image quality is high.
The average circularity can be measured using, for example, a flow-type particle image analyzer "FPIA-3000" (manufactured by Sysmex Corporation).
[トナーの製造方法]
本発明に係るトナーの製造方法は、特に限定されず、公知の方法を採用できるが、乳化重合凝集法や乳化凝集法を好適に採用できる。
本発明に係るトナーの製造方法に好ましく用いられる乳化重合凝集法は、乳化重合法によって製造された結着樹脂の粒子(以下、「結着樹脂粒子」ともいう。)の分散液を、着色剤の粒子(以下、「着色剤粒子」ともいう。)分散液及びワックスなどの離型剤の分散液と混合し、トナー母体粒子が所望の粒径となるまで凝集させ、さらに結着樹脂粒子間の融着を行うことにより形状制御を行って、トナー母体粒子を製造する方法である。
[Toner manufacturing method]
The method for producing the toner according to the present invention is not particularly limited, and a known method can be adopted, but an emulsion polymerization aggregation method or an emulsion aggregation method can be preferably adopted.
In the emulsion polymerization aggregation method preferably used in the method for producing a toner according to the present invention, a dispersion liquid of binder resin particles (hereinafter, also referred to as “binding resin particles”) produced by the emulsion polymerization method is used as a colorant. Particles (hereinafter, also referred to as "colorant particles") are mixed with a dispersion liquid and a dispersion liquid of a release agent such as wax, and the toner matrix particles are aggregated until they have a desired particle size, and further between the binder resin particles. This is a method of producing toner matrix particles by controlling the shape by fusing the particles.
また、本発明に係るトナーの製造方法として好ましく用いられる乳化凝集法は、溶媒に溶解した結着樹脂溶液を貧溶媒に滴下して樹脂粒子分散液とし、この樹脂粒子分散液と着色剤分散液及びワックスなどの離型剤分散液とを混合し、所望のトナー母体粒子の径となるまで凝集させ、さらに結着樹脂粒子間の融着を行うことにより形状制御を行って、トナー母体粒子を製造する方法である。 Further, in the emulsification / aggregation method preferably used as a method for producing a toner according to the present invention, a binder resin solution dissolved in a solvent is dropped into a poor solvent to obtain a resin particle dispersion liquid, and the resin particle dispersion liquid and the colorant dispersion liquid are obtained. And a release agent dispersion such as wax are mixed, aggregated until the desired toner matrix particles have a diameter, and the shape is controlled by fusing between the binder resin particles to control the shape of the toner matrix particles. It is a manufacturing method.
また、乳化重合凝集法によってはコア・シェル構造を有するトナー母体粒子を得ることもでき、具体的にコア・シェル構造を有するトナー母体粒子は、まず、コア粒子用の結着樹脂粒子と着色剤の粒子を凝集、会合、融着させてコア粒子を作製し、次いで、コア粒子の分散液中にシェル層用の結着樹脂粒子を添加してコア粒子表面にシェル層用の結着樹脂粒子を凝集、融着させてコア粒子表面を被覆するシェル層を形成することにより得ることができる。 Further, the toner matrix particles having a core-shell structure can also be obtained by the emulsification polymerization aggregation method. Specifically, the toner matrix particles having a core-shell structure are first obtained from the binder resin particles for the core particles and the colorant. The particles of the above are aggregated, associated, and fused to prepare core particles, and then the binder resin particles for the shell layer are added to the dispersion liquid of the core particles, and the binder resin particles for the shell layer are added to the surface of the core particles. Can be obtained by aggregating and fusing the particles to form a shell layer that covers the surface of the core particles.
<外添剤の添加方法>
トナー母体粒子に外添剤を添加する方法としては特に限定されないが、乾燥済みのトナー母体粒子に外添剤を粉体で添加して混合する乾式法などが挙げられる。
外添剤の混合装置としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、V型混合機などの公知の種々の混合装置を使用することができる。例えば、ヘンシェルミキサーを用いる場合は、撹拌羽根の先端の周速を好ましくは30~80m/sの範囲内とし、20~50℃で10~30分程度撹拌混合する。
<Method of adding external additive>
The method of adding the external additive to the toner matrix particles is not particularly limited, and examples thereof include a dry method in which the external additive is added as a powder to the dried toner matrix particles and mixed.
As the mixing device for the external additive, various known mixing devices such as a turbuler mixer, a Henschel mixer, a Nauter mixer, and a V-type mixer can be used. For example, when a Henschel mixer is used, the peripheral speed of the tip of the stirring blade is preferably in the range of 30 to 80 m / s, and the mixture is stirred and mixed at 20 to 50 ° C. for about 10 to 30 minutes.
[静電潜像現像用二成分現像剤]
本発明の静電潜像現像用二成分現像剤(以下、単に二成分現像剤又は現像剤ともいう。)は、本発明の静電潜像現像用トナーと、キャリア粒子とを含有する。
なお、二成分現像剤について述べたが、本発明のトナーは、磁性又は非磁性の一成分現像剤としても使用することもできる。
[Two-component developer for electrostatic latent image development]
The two-component developer for electrostatic latent image development of the present invention (hereinafter, also simply referred to as a two-component developer or a developer) contains the toner for electrostatic latent image development of the present invention and carrier particles.
Although the two-component developer has been described, the toner of the present invention can also be used as a magnetic or non-magnetic one-component developer.
(芯材粒子)
キャリア粒子は、芯材粒子表面に樹脂被覆層が形成されたものであることが好ましい。
芯材粒子としては、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの従来公知の材料からなる磁性粒子を用いることができ、特にフェライト粒子が好ましい。
また、キャリア粒子は、磁性粒子などの芯材粒子表面に樹脂被覆層が形成されたコートキャリア粒子の他、バインダー樹脂中に磁性体微粉末を分散してなる分散型キャリア粒子などを用いてもよい。
(Core particle)
The carrier particles are preferably those in which a resin coating layer is formed on the surface of the core material particles.
As the core material particles, magnetic particles made of a metal such as iron, ferrite or magnetite, or a conventionally known material such as an alloy between the metal and a metal such as aluminum or lead can be used, and ferrite particles are particularly preferable.
Further, as the carrier particles, in addition to coated carrier particles in which a resin coating layer is formed on the surface of core material particles such as magnetic particles, dispersed carrier particles obtained by dispersing magnetic fine powder in a binder resin may be used. good.
芯材粒子の体積基準のメジアン径(D50)としては、一般的には10~500μmの範囲内であり、好ましくは30~100μmの範囲内である。
芯材粒子の体積基準のメジアン径(D50)は、レーザー回折式粒度分布測定装置「HEROS KA」(株式会社日本レーザー製)を用いて、湿式法にて測定した。具体的には、まず、焦点位置200mmの光学系を選択し、測定時間を5秒に設定する。そして、測定用の磁性体粒子を0.2質量%ドデシル硫酸ナトリウム水溶液に加え、超音波洗浄機「US-1」(株式会社アズワン製)を用いて3分間分散させて測定用試料分散液を作製し、これを「HEROS KA」に数滴供給し、試料濃度ゲージが測定可能領域に達した時点で測定を開始する。得られた粒度分布を粒度範囲(チャンネル)に対して、小径側から累積分布を作成し、累積50%となる粒径を体積基準のメジアン径(D50)とした。
The median diameter (D 50 ) based on the volume of the core material particles is generally in the range of 10 to 500 μm, preferably in the range of 30 to 100 μm.
The volume-based median diameter (D 50 ) of the core material particles was measured by a wet method using a laser diffraction type particle size distribution measuring device “HEROS KA” (manufactured by Nippon Laser Co., Ltd.). Specifically, first, an optical system having a focal position of 200 mm is selected, and the measurement time is set to 5 seconds. Then, the magnetic particles for measurement are added to a 0.2 mass% sodium dodecyl sulfate aqueous solution and dispersed for 3 minutes using an ultrasonic cleaning machine "US-1" (manufactured by AS ONE Co., Ltd.) to prepare a sample dispersion for measurement. A few drops are supplied to "HEROS KA", and the measurement is started when the sample concentration gauge reaches the measurable range. A cumulative distribution was created from the small diameter side of the obtained particle size distribution with respect to the particle size range (channel), and the particle size with a cumulative particle size of 50% was defined as the volume-based median diameter (D 50 ).
(樹脂被覆層)
本発明に係る樹脂被覆層は、脂環式(メタ)アクリレートモノマーを用いて形成された共重合体を含有することが好ましい。
また、本発明において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート又はメタアクリレートを意味する。
脂環式(メタ)アクリレートモノマーを用いることで、吸湿性が低減し、高温高湿での帯電量の低下を抑制することができる。また、適度な機械的強度を有し、被覆材として膜摩耗されることでキャリア粒子表面がリフレッシュされる。
また、共重合体を構成する脂環式(メタ)アクリレートモノマーの共重合比率(質量比)が、50%以上であることが好ましい。
(Resin coating layer)
The resin coating layer according to the present invention preferably contains a copolymer formed by using an alicyclic (meth) acrylate monomer.
Further, in the present invention, "(meth) acrylate" means acrylate or methacrylate.
By using the alicyclic (meth) acrylate monomer, the hygroscopicity can be reduced and the decrease in the amount of charge at high temperature and high humidity can be suppressed. In addition, it has an appropriate mechanical strength, and the surface of the carrier particles is refreshed by the film being worn as a coating material.
Further, the copolymerization ratio (mass ratio) of the alicyclic (meth) acrylate monomer constituting the copolymer is preferably 50% or more.
脂環式(メタ)アクリレートモノマーは、機械的強度、帯電量の環境安定性(帯電量の環境差が小さい)、重合容易性及び入手容易性の観点から、炭素数5~8のシクロアルキル基を有することが好ましい。脂環式(メタ)アクリレートモノマーは、(メタ)アクリル酸シクロペンチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘプチル及び(メタ)アクリル酸シクロオクチルからなる群より選択される少なくとも一つであることが好ましい。中でも、機械的強度及び帯電量の環境安定性の観点から、(メタ)アクリル酸シクロヘキシルを含むことが好ましい。 The alicyclic (meth) acrylate monomer is a cycloalkyl group having 5 to 8 carbon atoms from the viewpoints of mechanical strength, environmental stability of charge amount (small environmental difference in charge amount), polymerizability and availability. It is preferable to have. The alicyclic (meth) acrylate monomer is at least one selected from the group consisting of cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, cycloheptyl (meth) acrylate and cyclooctyl (meth) acrylate. It is preferable to have. Above all, it is preferable to contain cyclohexyl (meth) acrylate from the viewpoint of mechanical strength and environmental stability of the amount of charge.
前記キャリア粒子表面における前記芯材粒子の露出面積比率は、10.0~18.0%の範囲内であることが好ましい。露出面積比率が10.0%以上であると、キャリア粒子の抵抗値が高くなりすぎず、初期及び連続印字後で高画質な画像を出力することができる。露出面積比率が18.0%以下であると、キャリア粒子の静電潜像担持体(電子写真感光体)への付着を抑制でき、連続印字における画質が劣化しない。
キャリア粒子表面における芯材粒子の露出部の測定は、XPS測定(X線光電子分光測定)により芯材粒子に対する被覆用樹脂の被覆率を下記の方法で測定し求められる。
XPS測定装置としては、サーモフィッシャーサイエンティフィック製、K-Alphaを使用し、測定は、X線源としてAlモノクロマチックX線を用い、加速電圧を7kV、エミッション電流を6mVに設定して実施し、被覆用樹脂を構成する主たる元素(通常は炭素)と、芯材粒子を構成する主たる元素(通常は鉄)とについて測定する。
The exposed area ratio of the core material particles on the surface of the carrier particles is preferably in the range of 10.0 to 18.0%. When the exposed area ratio is 10.0% or more, the resistance value of the carrier particles does not become too high, and a high-quality image can be output at the initial stage and after continuous printing. When the exposed area ratio is 18.0% or less, the adhesion of carrier particles to the electrostatic latent image carrier (electrophotographic photosensitive member) can be suppressed, and the image quality in continuous printing does not deteriorate.
The exposed portion of the core material particles on the surface of the carrier particles is measured by measuring the coverage of the coating resin on the core material particles by XPS measurement (X-ray photoelectron spectroscopy measurement) by the following method.
K-Alpha manufactured by Thermo Fisher Scientific is used as the XPS measuring device, and Al monochrome X-rays are used as the X-ray source, and the acceleration voltage is set to 7 kV and the emission current is set to 6 mV. , The main element (usually carbon) constituting the coating resin and the main element (usually iron) constituting the core material particles are measured.
キャリア粒子及びトナー粒子の合計に対するトナー粒子の比率(トナー濃度)は、4.0~8.0質量%の範囲内であることが好ましい。トナー粒子の比率が4.0~8.0質量%の範囲内にあることで、トナー粒子の帯電量が適切となり、初期及び連続印字後の画質がより良好となる。 The ratio of toner particles (toner concentration) to the total of carrier particles and toner particles is preferably in the range of 4.0 to 8.0% by mass. When the ratio of the toner particles is in the range of 4.0 to 8.0% by mass, the amount of charge of the toner particles becomes appropriate, and the image quality at the initial stage and after continuous printing becomes better.
本発明に係る二成分現像剤は、キャリア粒子とトナー粒子とを、混合装置を用いて混合することで製造することができる。混合装置としては、例えばヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、V型混合機を挙げることができる。 The two-component developer according to the present invention can be produced by mixing carrier particles and toner particles using a mixing device. Examples of the mixing device include a Henschel mixer, a Nauter mixer, and a V-type mixer.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
<非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液の調製>
≪非晶性ポリエステル樹脂(A1)の作製≫
・ビスフェノールAエチレンオキサイド2.2モル付加物 40モル部
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド2.2モル付加物 60モル部
・テレフタル酸ジメチル 60モル部
・フマル酸ジメチル 15モル部
・ドデセニルコハク酸無水物 20モル部
・トリメリット酸無水物 5モル部
撹拌器、温度計、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、上記モノマーのうちフマル酸ジメチル及びトリメリット酸無水物以外の単量体と、ジオクチル酸スズを上記モノマーの合計100質量部に対して0.25質量部投入した。次いで、窒素ガス気流下、235℃で6時間反応させた後、200℃に降温して、フマル酸ジメチル及びトリメリット酸無水物を加え、1時間反応させた。温度を220℃まで5時間かけて昇温し、10kPaの圧力下で所望の分子量になるまで重合させ、淡黄色透明な非晶性ポリエステル樹脂(A1)を得た。
非晶性ポリエステル樹脂(A1)は、重量平均分子量が35000、数平均分子量が8000、ガラス転移温度(Tg)が56℃であった。
<Preparation of amorphous polyester resin particle dispersion>
<< Preparation of amorphous polyester resin (A1) >>
・ 40 mol parts of bisphenol A ethylene oxide 2.2 mol addition ・ 60 mol part of bisphenol A propylene oxide 2.2 mol addition ・ 60 mol part of dimethyl terephthalate ・ 15 mol part of dimethyl fumarate ・ 20 mol part of dodecenyl succinic acid anhydride -Trimeric acid anhydride 5 mol parts In a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, condenser and nitrogen gas introduction tube, among the above monomers, monomers other than dimethyl fumarate and trimellitic acid anhydride and dioctyl acid. 0.25 parts by mass of tin was added to a total of 100 parts by mass of the above monomers. Then, after reacting at 235 ° C. for 6 hours under a nitrogen gas stream, the temperature was lowered to 200 ° C., dimethyl fumarate and trimellitic acid anhydride were added, and the reaction was carried out for 1 hour. The temperature was raised to 220 ° C. over 5 hours and polymerized under a pressure of 10 kPa until the desired molecular weight was obtained to obtain a pale yellow transparent amorphous polyester resin (A1).
The amorphous polyester resin (A1) had a weight average molecular weight of 35,000, a number average molecular weight of 8,000, and a glass transition temperature (Tg) of 56 ° C.
≪非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(a1)の調製≫
次いで、非晶性ポリエステル樹脂200質量部と、メチルエチルケトン100質量部と、イソプロピルアルコール35質量部と、10質量%アンモニア水溶液7.0質量部とをセパラブルフラスコに入れ、十分に混合、溶解した後、40℃で加熱撹拌しながら、イオン交換水を送液ポンプを用いて送液速度8g/分で滴下し、送液量が580質量部になったところで滴下を止めた。その後減圧下で溶剤除去を行い、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液を得た。上記分散液にイオン交換水を加えて固形分量が25質量%となるように調整し、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(a1)を調製した。この分散液中の非晶性ポリエステル樹脂粒子の体積基準のメジアン径(D50)を、マイクロトラックUPA-150(日機装株式会社製)にて測定したところ、156nmであった。
<< Preparation of amorphous polyester resin particle dispersion liquid (a1) >>
Next, 200 parts by mass of the amorphous polyester resin, 100 parts by mass of methyl ethyl ketone, 35 parts by mass of isopropyl alcohol, and 7.0 parts by mass of a 10% by mass aqueous ammonia solution were placed in a separable flask, and then sufficiently mixed and dissolved. Ion-exchanged water was dropped at a liquid feeding rate of 8 g / min using a liquid feeding pump while heating and stirring at 40 ° C., and the dropping was stopped when the liquid feeding amount reached 580 parts by mass. Then, the solvent was removed under reduced pressure to obtain an amorphous polyester resin particle dispersion. Ion-exchanged water was added to the dispersion to adjust the solid content to 25% by mass to prepare an amorphous polyester resin particle dispersion (a1). The volume-based medium diameter ( D50 ) of the amorphous polyester resin particles in this dispersion was measured by Microtrac UPA-150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and found to be 156 nm.
<非晶性ビニル樹脂粒子分散液(b1)の調製>
撹拌装置、温度センサー、冷却管及び窒素導入装置を取り付けた5Lの反応容器に、アニオン性界面活性剤(ダウ・ケミカル社製ダウファックス)5.0質量部と、イオン交換水2500質量部とを仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を75℃に昇温させた。
次いで、過硫酸カリウム(KPS)18.0質量部をイオン交換水342質量部に溶解させた溶液を添加し、液温を75℃とした。さらに、スチレン(St)903.0質量部、n-ブチルアクリレート(BA)282.0質量部及びアクリル酸(AA)12.0質量部、1,10-デカンジオールジアクリレート3.0質量部及びドデカンチオール8.1質量部からなる単量体混合液を2時間かけて滴下した。
<Preparation of amorphous vinyl resin particle dispersion liquid (b1)>
In a 5 L reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature sensor, a cooling tube and a nitrogen introduction device, 5.0 parts by mass of an anionic surfactant (Dowfax manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) and 2500 parts by mass of ion-exchanged water were added. The internal temperature was raised to 75 ° C. while stirring at a stirring speed of 230 rpm under a nitrogen stream.
Next, a solution prepared by dissolving 18.0 parts by mass of potassium persulfate (KPS) in 342 parts by mass of ion-exchanged water was added, and the liquid temperature was adjusted to 75 ° C. Further, 903.0 parts by mass of styrene (St), 282.0 parts by mass of n-butyl acrylate (BA) and 12.0 parts by mass of acrylic acid (AA), 3.0 parts by mass of 1,10-decanediol diacrylate and A monomer mixed solution consisting of 8.1 parts by mass of dodecanethiol was added dropwise over 2 hours.
上記滴下終了後、75℃において2時間にわたって加熱、撹拌することによって重合させ、非晶性ビニル樹脂分散液を得た。上記分散液にイオン交換水を加えて固形分量が25質量%となるように調整し、非晶性ビニル樹脂(B1)粒子の分散液(b1)を調製した。この分散液中の非晶性ビニル樹脂(B1)粒子の体積基準のメジアン径(D50)をマイクロトラックUPA-150(日機装株式会社製)にて測定したところ、160nmであった。
非晶性ビニル樹脂(B1)は、ガラス転移温度(Tg)が52℃、重量平均分子量(Mw)が38000、数平均分子量(Mn)が15000であった。
After the completion of the dropping, the mixture was polymerized by heating and stirring at 75 ° C. for 2 hours to obtain an amorphous vinyl resin dispersion. Ion-exchanged water was added to the dispersion to adjust the solid content to 25% by mass to prepare a dispersion (b1) of amorphous vinyl resin (B1) particles. The volume-based median diameter ( D50 ) of the amorphous vinyl resin (B1) particles in this dispersion was measured with Microtrac UPA-150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and found to be 160 nm.
The amorphous vinyl resin (B1) had a glass transition temperature (Tg) of 52 ° C., a weight average molecular weight (Mw) of 38,000, and a number average molecular weight (Mn) of 15,000.
<結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液の調製>
≪結晶性ポリエステル樹脂(C1)の作製≫
・ドデカン二酸 50モル部
・1,6-ヘキサンジオール 50モル部
撹拌器、温度計、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に上記モノマーを入れ、反応容器中を乾燥窒素ガスで置換した。次いで、チタンテトラブトキサイド(Ti(O-n-Bu)4)を上記モノマーの合計100質量部に対して0.25質量部投入した。窒素ガス気流下、170℃で3時間撹拌し反応させた後、温度をさらに210℃まで1時間かけて昇温し、反応容器内を3kPaまで減圧し、減圧下で13時間撹拌し反応させて、結晶性ポリエステル樹脂(C1)を得た。
結晶性ポリエステル樹脂(C1)は、重量平均分子量が25000、数平均分子量が8500、融点が71.8℃であった。
<Preparation of crystalline polyester resin particle dispersion>
<< Production of crystalline polyester resin (C1) >>
50 mol parts of dodecane diic acid 50 mol parts of 1,6-hexanediol The above monomer was placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a nitrogen gas introduction tube, and the inside of the reaction vessel was replaced with dry nitrogen gas. .. Next, 0.25 parts by mass of titanium tetrabutoxide (Ti (On-Bu) 4 ) was added to a total of 100 parts by mass of the above-mentioned monomers. After stirring and reacting at 170 ° C. for 3 hours under a nitrogen gas stream, the temperature was further raised to 210 ° C. over 1 hour, the temperature inside the reaction vessel was reduced to 3 kPa, and the reaction was stirred and reacted under reduced pressure for 13 hours. , A crystalline polyester resin (C1) was obtained.
The crystalline polyester resin (C1) had a weight average molecular weight of 25,000, a number average molecular weight of 8500, and a melting point of 71.8 ° C.
≪結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(c1)の調製≫
次に、上記結晶性ポリエステル樹脂(C1)200質量部と、メチルエチルケトン120質量部、イソプロピルアルコール30質量部をセパラブルフラスコに入れ、これを60℃で混合、溶解した後、10質量%アンモニア水溶液を8質量部滴下した。加熱温度を67℃に下げ、撹拌しながらイオン交換水送液ポンプを用いて送液速度8g/分で滴下し、送液量が580質量部になったところで、イオン交換水の滴下を止めた。その後、減圧下で溶媒除去を行い、結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液を得た。上記分散液にイオン交換水を加えて固形分量が25質量%となるように調整し、結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(c1)を調製した。この分散液中の結晶性ポリエステル樹脂粒子の体積基準のメジアン径(D50)を、マイクロトラックUPA-150(日機装株式会社製)にて測定したところ、198nmであった。
<< Preparation of crystalline polyester resin particle dispersion liquid (c1) >>
Next, 200 parts by mass of the crystalline polyester resin (C1), 120 parts by mass of methyl ethyl ketone, and 30 parts by mass of isopropyl alcohol were placed in a separable flask, which were mixed and dissolved at 60 ° C., and then a 10% by mass aqueous ammonia solution was added. 8 parts by mass was dropped. The heating temperature was lowered to 67 ° C., and the mixture was dropped at a liquid feeding rate of 8 g / min using an ion-exchanged water feeding pump while stirring, and when the feeding amount reached 580 parts by mass, the dropping of ion-exchanged water was stopped. .. Then, the solvent was removed under reduced pressure to obtain a crystalline polyester resin particle dispersion. Ion-exchanged water was added to the dispersion to adjust the solid content to 25% by mass to prepare a crystalline polyester resin particle dispersion (c1). The volume-based medium diameter ( D50 ) of the crystalline polyester resin particles in this dispersion was measured with Microtrac UPA-150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and found to be 198 nm.
<離型剤粒子分散液(W1)の調製>
・パラフィン系ワックス(日本精蝋製HNP0190、融解温度85℃)
270質量部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製ネオゲンRK) 13.5質量部(有効成分60%、離型剤に対して3%)
・イオン交換水 21.6質量部
上記の材料を混合し、圧力吐出型ホモジナイザー(ゴーリン社製ゴーリンホモジナイザー)で、内液温度120℃にて離型剤を溶解した後、分散圧力5MPaで120分間、続いて40MPaで360分間分散処理し、冷却して、分散液を得た。当該分散液に、イオン交換水を加えて固形分量が20%になるように調整し、これを離型剤粒子分散液(W1)とした。当該離型剤粒子分散液(W1)中の離型剤粒子の体積基準のメジアン径(D50)は215nmであった。
<Preparation of mold release agent particle dispersion (W1)>
-Paraffin wax (HNP0190 made by Nippon Seiro, melting temperature 85 ° C)
270 parts by mass / anionic surfactant (Neogen RK manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 13.5 parts by mass (active ingredient 60%, 3% with respect to mold release agent)
21.6 parts by mass of ion-exchanged water After mixing the above materials and dissolving the mold release agent with a pressure discharge homogenizer (Gorin homogenizer manufactured by Gorin) at an internal liquid temperature of 120 ° C, the dispersion pressure is 5 MPa for 120 minutes. Subsequently, the dispersion treatment was carried out at 40 MPa for 360 minutes and cooled to obtain a dispersion liquid. Ion-exchanged water was added to the dispersion to adjust the solid content to 20%, and this was used as the release agent particle dispersion (W1). The volume-based median diameter (D 50 ) of the release agent particles in the release agent particle dispersion liquid (W1) was 215 nm.
<着色剤粒子分散液(1)の調製>
・カーボンブラック
(キャボット社製、リーガル(登録商標)330) 100質量部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製ネオゲンSC) 15質量部
・イオン交換水 400質量部
上記成分を混合し、ホモジナイザー(ウルトラタラックス、IKA社製)により10分間予備分散した後、高圧衝撃式分散機アルティマイザー(スギノマシン社製)を用い、圧力245MPaで30分間分散処理を行いブラック着色剤粒子の水系分散液を得た。得られた分散液にさらに、イオン交換水を添加して、固形分が15質量%となるように調整することによりブラックの着色剤粒子分散液(1)を調製した。この分散液中の着色剤粒子の体積基準のメジアン径(D50)を、マイクロトラックUPA-150(日機装株式会社製)を用いて測定したところ、110nmであった。
<Preparation of colorant particle dispersion liquid (1)>
-Carbon black (manufactured by Cabot, Legal (registered trademark) 330) 100 parts by mass-Anionic surfactant (Neogen SC manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 15 parts by mass-Ion-exchanged water 400 parts by mass Mix the above components and homogenizer. After pre-dispersing for 10 minutes with (Ultratarax, manufactured by IKA), dispersion treatment is performed for 30 minutes at a pressure of 245 MPa using a high-pressure impact disperser Ultimizer (manufactured by Sugino Machine Limited), and an aqueous dispersion of black colorant particles. Got Ion-exchanged water was further added to the obtained dispersion to adjust the solid content to 15% by mass to prepare a black colorant particle dispersion (1). The volume-based median diameter (D 50 ) of the colorant particles in this dispersion was measured using Microtrac UPA-150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and found to be 110 nm.
<トナー母体粒子(1)の作製>
≪凝集・融着工程及び熟成工程≫
・非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(a1) 1008質量部
・非晶性ビニル樹脂粒子分散液(b1) 32質量部
・結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(c1) 160質量部
・離型剤粒子分散液(W1) 8質量部
・着色剤粒子分散液(1) 187質量部
・アニオン性界面活性剤(Dowfax2A1 20%水溶液)40質量部
・イオン交換水 1500質量部
<Preparation of toner matrix particles (1)>
≪Agglomeration / fusion process and aging process≫
-Atypical polyester resin particle dispersion liquid (a1) 1008 parts by mass-Atypical vinyl resin particle dispersion liquid (b1) 32 parts by mass-Crystalular polyester resin particle dispersion liquid (c1) 160 parts by mass-Release agent particle dispersion Liquid (W1) 8 parts by mass, colorant particle dispersion liquid (1) 187 parts by mass, anionic surfactant (Doufax2A1 20% aqueous solution) 40 parts by mass, ion exchange water 1500 parts by mass
温度計、pH計及び撹拌器を備えた4リットルの反応容器に上記の材料を入れ、温度25℃下に1.0%硝酸を添加してpHを3.0に調整した。その後、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)にて3000rpmで分散しながら、濃度2%の硫酸アルミニウム(凝集剤)水溶液100質量部を30分かけて添加した。滴下終了後、10分間撹拌し、原料と凝集剤を十分に混合した。 The above materials were placed in a 4 liter reaction vessel equipped with a thermometer, a pH meter and a stirrer, and 1.0% nitric acid was added at a temperature of 25 ° C. to adjust the pH to 3.0. Then, 100 parts by mass of an aqueous solution of aluminum sulfate (aggregator) having a concentration of 2% was added over 30 minutes while dispersing at 3000 rpm with a homogenizer (Ultratalax T50 manufactured by IKA). After completion of the dropping, the mixture was stirred for 10 minutes to thoroughly mix the raw material and the flocculant.
その後、反応容器に撹拌器及びマントルヒーターを設置し、スラリーが十分に撹拌されるように撹拌器の回転数を調整しながら、温度40℃までは0.2℃/分の昇温速度、40℃を超えてからは0.05℃/分の昇温速度で昇温し、10分ごとにコールターマルチサイザー3(アパーチャー径100μm、ベックマン・コールター社製)にて粒径を測定した。体積基準のメジアン径が3.9μmになったところで温度を保持し、あらかじめ混合しておいた下記材料の混合液を20分間かけて投入した。
・非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(a1) 400質量部
・アニオン性界面活性剤(Dowfax2A1 20%水溶液)15質量部
After that, a stirrer and a mantle heater are installed in the reaction vessel, and while adjusting the rotation speed of the stirrer so that the slurry is sufficiently agitated, the temperature rise rate is 0.2 ° C./min up to a temperature of 40 ° C., 40. After the temperature exceeded ° C., the temperature was raised at a heating rate of 0.05 ° C./min, and the particle size was measured every 10 minutes with a Coulter Multisizer 3 (aperture diameter 100 μm, manufactured by Beckman Coulter). The temperature was maintained when the volume-based median diameter reached 3.9 μm, and a premixed mixture of the following materials was added over 20 minutes.
-Amorphous polyester resin particle dispersion liquid (a1) 400 parts by mass-Anionic surfactant (Doufax2A1 20% aqueous solution) 15 parts by mass
次いで、50℃で30分間保持した後、反応容器に、EDTA(エチレンジアミン四酢酸)20%液を8質量部添加した後、1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加え、原料分散液のpHを9.0に調整した。その後、5℃ごとにpHを9.0に調整しながら、昇温速度1℃/分で85℃まで昇温し、85℃で保持した。 Then, after holding at 50 ° C. for 30 minutes, 8 parts by mass of a 20% solution of EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) was added to the reaction vessel, and then a 1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution was added to adjust the pH of the raw material dispersion solution to 9. Adjusted to 0.0. Then, while adjusting the pH to 9.0 every 5 ° C., the temperature was raised to 85 ° C. at a heating rate of 1 ° C./min and maintained at 85 ° C.
≪冷却工程≫
その後、フロー式粒子像分析装置「FPIA-3000」(Sysmex社製)を用いて形状係数が0.970になった時点で降温速度10℃/分で冷却し、トナー母体粒子分散液(1)を得た。
≪Cooling process≫
Then, when the shape coefficient reaches 0.970, the toner matrix particle dispersion liquid (1) is cooled at a temperature lowering rate of 10 ° C./min using a flow-type particle image analyzer "FPIA-3000" (manufactured by Sysmex Corporation). Got
≪濾過・洗浄工程及び乾燥工程≫
その後、濾過し、イオン交換水で洗浄した。次いで、40℃にて乾燥して、トナー母体粒子(1)を得た。得られたトナー母体粒子(1)の体積基準のメジアン径は4.0μm、平均円形度は0.971であった。
≪Filtration / cleaning process and drying process≫
Then, it was filtered and washed with ion-exchanged water. Then, it was dried at 40 ° C. to obtain toner matrix particles (1). The volume-based median diameter of the obtained toner matrix particles (1) was 4.0 μm, and the average circularity was 0.971.
<トナー母体粒子(2)の作製>
トナー母体粒子(1)の作製の「凝集・融着工程及び熟成工程」において、体積基準のメジアン径が4.9μmになったところで温度を保持し、あらかじめ混合しておいた下記材料を添加した。
・非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(a1) 400質量部
・アニオン性界面活性剤(Dowfax2A1 20%水溶液)15質量部
上記以外の作製方法は、トナー母体粒子(1)の作製方法と同様にして、トナー母体粒子(2)を作製した。得られたトナー母体粒子(2)の体積基準のメジアン径は5.0μmであり、平均円形度は0.969であった。
<Preparation of toner matrix particles (2)>
In the "aggregation / fusion step and aging step" of the preparation of the toner matrix particles (1), the temperature was maintained when the volume-based median diameter reached 4.9 μm, and the following premixed materials were added. ..
400 parts by mass of amorphous polyester resin particle dispersion liquid (a1) 15 parts by mass of anionic surfactant (Doufax2A1 20% aqueous solution) The production method other than the above is the same as the production method of the toner matrix particles (1). , Toner matrix particles (2) were prepared. The volume-based median diameter of the obtained toner matrix particles (2) was 5.0 μm, and the average circularity was 0.969.
<トナー母体粒子(3)の作製>
トナー母体粒子(1)の作製の「凝集・融着工程及び熟成工程」において、体積基準のメジアン径が2.9μmになったところで温度を保持し、あらかじめ混合しておいた下記材料を添加した。
・非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(a1) 400質量部
・アニオン性界面活性剤(Dowfax2A1 20%水溶液)15質量部
上記以外の作製方法は、トナー母体粒子(1)の作製方法と同様にして、トナー母体粒子(3)を作製した。得られたトナー母体粒子(3)の体積基準のメジアン径は3.0μm、平均円形度は0.972であった。
<Preparation of toner matrix particles (3)>
In the "aggregation / fusion step and aging step" of the preparation of the toner matrix particles (1), the temperature was maintained when the volume-based median diameter reached 2.9 μm, and the following premixed materials were added. ..
400 parts by mass of amorphous polyester resin particle dispersion liquid (a1) 15 parts by mass of anionic surfactant (Doufax2A1 20% aqueous solution) The production method other than the above is the same as the production method of the toner matrix particles (1). , Toner matrix particles (3) were prepared. The volume-based median diameter of the obtained toner matrix particles (3) was 3.0 μm, and the average circularity was 0.972.
<トナー母体粒子(4)の作製>
トナー母体粒子(1)の作製の「凝集・融着工程及び熟成工程」において、体積基準のメジアン径が2.7μmになったところで温度を保持し、あらかじめ混合しておいた下記材料を添加した。
・非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(a1) 400質量部
・アニオン性界面活性剤(Dowfax2A1 20%水溶液)15質量部
上記以外の作製方法は、トナー母体粒子(1)の作製方法と同様にして、トナー母体粒子(4)を作製した。得られたトナー母体粒子(4)の体積基準のメジアン径は2.8μm、平均円形度は0.971であった。
<Preparation of toner matrix particles (4)>
In the "aggregation / fusion step and aging step" of the preparation of the toner matrix particles (1), the temperature was maintained when the volume-based median diameter reached 2.7 μm, and the following premixed materials were added. ..
400 parts by mass of amorphous polyester resin particle dispersion liquid (a1) 15 parts by mass of anionic surfactant (Doufax2A1 20% aqueous solution) The production method other than the above is the same as the production method of the toner matrix particles (1). , Toner matrix particles (4) were prepared. The volume-based median diameter of the obtained toner matrix particles (4) was 2.8 μm, and the average circularity was 0.971.
<トナー母体粒子(5)の作製>
トナー母体粒子(1)の作製の「凝集・融着工程及び熟成工程」において、体積基準のメジアン径が5.1μmになったところで温度を保持し、あらかじめ混合しておいた下記材料を添加した。
・非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(a1) 400質量部
・アニオン性界面活性剤(Dowfax2A1 20%水溶液)15質量部
上記以外の作製方法は、トナー母体粒子(1)の作製方法と同様にして、トナー母体粒子(5)を作製した。得られたトナー母体粒子(5)の体積基準のメジアン径は5.2μm、平均円形度は0.972であった。
<Preparation of toner matrix particles (5)>
In the "aggregation / fusion step and aging step" of the preparation of the toner matrix particles (1), the temperature was maintained when the volume-based median diameter reached 5.1 μm, and the following premixed materials were added. ..
400 parts by mass of amorphous polyester resin particle dispersion liquid (a1) 15 parts by mass of anionic surfactant (Doufax2A1 20% aqueous solution) The production method other than the above is the same as the production method of the toner matrix particles (1). , Toner matrix particles (5) were prepared. The volume-based median diameter of the obtained toner matrix particles (5) was 5.2 μm, and the average circularity was 0.972.
<トナー母体粒子(6)の作製>
トナー母体粒子(1)の「凝集・融着工程及び熟成工程」において、4リットルの反応容器に入れた材料を以下のように変更した。
・非晶性ビニル樹脂粒子分散液(b1) 1040質量部
・結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(c1) 160質量部
・着色剤粒子分散液(1) 187質量部
・アニオン性界面活性剤(Dowfax2A1 20%水溶液)40質量部
・イオン交換水 1500質量部
上記以外の作製方法は、トナー母体粒子(1)の作製方法と同様にして、トナー母体粒子(6)を得た。得られたトナー母体粒子(6)の体積基準のメジアン径は4.0μm、平均円形度は0.971であった。
<Preparation of toner matrix particles (6)>
In the "aggregation / fusion step and aging step" of the toner matrix particles (1), the material contained in the 4-liter reaction vessel was changed as follows.
・ Atypical vinyl resin particle dispersion (b1) 1040 parts by mass ・ Crystalline polyester resin particle dispersion (c1) 160 parts by mass ・ Colorant particle dispersion (1) 187 parts by mass ・ Anionic surfactant (Doufax2A1 20) % Aqueous solution) 40 parts by mass, 1500 parts by mass of ion-exchanged water The production method other than the above was the same as the production method of the toner matrix particles (1), and the toner matrix particles (6) were obtained. The volume-based median diameter of the obtained toner matrix particles (6) was 4.0 μm, and the average circularity was 0.971.
<第1の球形シリカ粒子(1-1)の作製>
(1)撹拌機、滴下ロート及び温度計を備えた3リットルの反応器に、メタノール945質量部、28%アンモニア水45質量部及び水135質量部を添加して混合した。この溶液の温度を35℃に調整して撹拌しながらテトラメトキシシラン405質量部を6時間かけて滴下し、さらに滴下後1時間撹拌を継続し加水分解を行いシリカ粒子の懸濁液を得た。
(2)この水性懸濁液に室温でメチルトリメトキシシラン4.8質量部を滴下して、シリカ粒子表面を疎水化処理した。
(3)こうして得られた分散液を、80℃に加熱しメタノール水を留去した。得られた分散液に室温でヘキサメチルジシラザン130質量部を添加し60℃に加熱し9時間反応させ、シリカ粒子をトリメチルシリル化した。その後溶媒を減圧下で留去してシリカ粒子(1-1)を作製した。
上記の方法により得られた第1の球形シリカ粒子(1-1)について、個数平均一次粒径及び標準偏差を測定したところ、個数平均一次粒径(D50)が40nm、標準偏差が5nmであった。
<Preparation of the first spherical silica particles (1-1)>
(1) To a 3 liter reactor equipped with a stirrer, a dropping funnel and a thermometer, 945 parts by mass of methanol, 45 parts by mass of 28% ammonia water and 135 parts by mass of water were added and mixed. The temperature of this solution was adjusted to 35 ° C., and 405 parts by mass of tetramethoxysilane was added dropwise over 6 hours while stirring, and after the addition, stirring was continued for 1 hour to hydrolyze to obtain a suspension of silica particles. ..
(2) 4.8 parts by mass of methyltrimethoxysilane was added dropwise to this aqueous suspension at room temperature to hydrophobize the surface of the silica particles.
(3) The dispersion thus obtained was heated to 80 ° C. and methanol water was distilled off. 130 parts by mass of hexamethyldisilazane was added to the obtained dispersion at room temperature, heated to 60 ° C. and reacted for 9 hours to trimethylsilylate the silica particles. Then, the solvent was distilled off under reduced pressure to prepare silica particles (1-1).
When the number average primary particle size and standard deviation of the first spherical silica particles (1-1) obtained by the above method were measured, the number average primary particle size (D 50 ) was 40 nm and the standard deviation was 5 nm. there were.
<第1の球形シリカ粒子(1-2)~(1-5)の作製>
上記第1の球形シリカ粒子(1-1)の作製において、加水分解、重縮合工程のアルコキシシラン、アンモニア、アルコール、水の質量比、反応温度、撹拌速度、供給速度を制御することにより個数平均粒径を調整して、下記表Iに記載の第1の球形シリカ粒子(1-2)~(1-5)を調製した。
<Preparation of the first spherical silica particles (1-2) to (1-5)>
In the preparation of the first spherical silica particles (1-1), the number average is obtained by controlling the mass ratio, reaction temperature, stirring speed, and supply speed of alkoxysilane, ammonia, alcohol, and water in the hydrolysis and polycondensation steps. The particle size was adjusted to prepare the first spherical silica particles (1-2) to (1-5) shown in Table I below.
<第2の球形シリカ粒子(2-1)~(2-5)の作製>
上記第1の球形シリカ粒子(1-1)の作製において、加水分解、重縮合工程のアルコキシシラン、アンモニア、アルコール、水の質量比、反応温度、撹拌速度、供給速度を制御することにより個数平均粒径を調整して、下記表Iに記載の第2の球形シリカ粒子(2-1)~(2-5)を調製した。
<Preparation of the second spherical silica particles (2-1) to (2-5)>
In the preparation of the first spherical silica particles (1-1), the number average is obtained by controlling the mass ratio, reaction temperature, stirring speed, and supply speed of alkoxysilane, ammonia, alcohol, and water in the hydrolysis and polycondensation steps. The second spherical silica particles (2-1) to (2-5) shown in Table I below were prepared by adjusting the particle size.
≪トナー粒子1の作製≫
(外添剤添加工程)
トナー母体粒子(1)100質量部に対して、第1の球形シリカ粒子(1-1)1.0質量部及び第2の球形シリカ粒子(2-1)0.50質量部を添加した。更に、疎水性の二酸化チタン粒子(HMDS処理済、疎水化度55%、個数基準における平均一次粒子径=20nm)をトナー母体粒子(1)100質量部に対して0.3質量部添加し、ヘンシェルミキサーにて20分混合することにより、トナー粒子1を作製した。
<< Preparation of toner particles 1 >>
(External additive addition process)
To 100 parts by mass of the toner matrix particles (1), 1.0 part by mass of the first spherical silica particles (1-1) and 0.50 parts by mass of the second spherical silica particles (2-1) were added. Further, hydrophobic titanium dioxide particles (HMDS treated, hydrophobicity 55%, average primary particle diameter = 20 nm based on the number of particles) were added in an amount of 0.3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner base particles (1). Toner particles 1 were prepared by mixing with a hydrophobic mixer for 20 minutes.
≪トナー粒子2~8及び21~23の作製≫
トナー粒子1の作製において、表IIに記載のように二酸化チタン粒子の添加量を変更し、トナー粒子2~8及び21~23を作製した。
<< Preparation of toner particles 2-8 and 21-23 >>
In the preparation of the toner particles 1, the amount of titanium dioxide particles added was changed as shown in Table II to prepare the toner particles 2 to 8 and 21 to 23.
≪トナー粒子9、10、24及び25の作製≫
トナー粒子1の作製において、表IIに記載した第1の球形シリカ粒子の種類にそれぞれ変更することにより、トナー粒子9、10、24及び25を作製した。
<< Preparation of toner particles 9, 10, 24 and 25 >>
In the preparation of the toner particles 1, the toner particles 9, 10, 24 and 25 were prepared by changing to the types of the first spherical silica particles shown in Table II, respectively.
≪トナー粒子11~14の作製≫
トナー粒子1の作製において、表IIに記載した第2の球形シリカ粒子の種類にそれぞれ変更することにより、トナー粒子11~14を作製した。
<< Preparation of toner particles 11-14 >>
In the preparation of the toner particles 1, the toner particles 11 to 14 were prepared by changing to the types of the second spherical silica particles shown in Table II.
≪トナー粒子15~19の作製≫
トナー粒子1の作製において、トナー母体粒子1を、表IIに記載のトナー母体粒子の種類に変更した以外は同様にして、トナー粒子15~19を作製した。
<< Preparation of toner particles 15 to 19 >>
In the production of the toner particles 1, the toner particles 15 to 19 were produced in the same manner except that the toner matrix particles 1 were changed to the types of the toner matrix particles shown in Table II.
≪トナー粒子20の作製≫
トナー粒子1の作製において、表IIに示したように第2の球形シリカ粒子を添加せず、トナー粒子20を作製した。
<< Preparation of toner particles 20 >>
In the preparation of the toner particles 1, as shown in Table II, the toner particles 20 were prepared without adding the second spherical silica particles.
≪トナー粒子26の作製≫
トナー母体粒子1に対する外添剤添加工程におけるシリカ粒子の添加で、非球形シリカ粒子(個数平均粒径40nm、球形化度0.5、1.10質量部及び第2の球形シリカ粒子(2-1)1.50質量部を添加し、ヘンシェルミキサーにて20分混合することにより、トナー粒子26を作製した。
<< Preparation of toner particles 26 >>
Non-spherical silica particles (number average particle size 40 nm, spheroidization degree 0.5, 1.10 parts by mass and second spherical silica particles (2- 1) Toner particles 26 were prepared by adding 1.50 parts by mass and mixing with a Henshell mixer for 20 minutes.
<キャリア粒子の作製>
(芯材粒子1の作製)
MnO:35mol%、MgO:14.5mol%、Fe2O3:50mol%及びSrO:0.5mol%になるように原料を秤量し、水と混合した後、湿式メディアミルで5時間粉砕してスラリーを得た。
<Preparation of carrier particles>
(Preparation of core material particles 1)
Weigh the raw materials so that MnO: 35 mol%, MgO: 14.5 mol%, Fe 2 O 3 : 50 mol% and SrO: 0.5 mol%, mix with water, and grind for 5 hours with a wet media mill. A slurry was obtained.
得られたスラリーをスプレードライヤーにて乾燥し、真球状の粒子を得た。この粒子を粒度調整した後、950℃で2時間加熱し、ロータリーキルンで仮焼成を行った。直径0.3cmのステンレスビーズを用いて乾式ボールミルで1時間粉砕したのち、バインダーとしてポリビニルアルコール(PVA)を固形分に対して0.8質量%添加し、更に水、分散剤を添加し、直径0.5cmのジルコニアビーズを用いて25時間粉砕した。次いで、スプレードライヤーにより造粒、乾燥し、電気炉にて、温度1050℃、20時間保持し、本焼成を行った。
その後、解砕し、さらに分級して粒度調整し、その後磁力選鉱により低磁力品を分別し、芯材粒子1を得た。芯材粒子1の体積基準のメジアン径(D50)は28.0μmであった。
The obtained slurry was dried with a spray dryer to obtain spherical particles. After adjusting the particle size of the particles, the particles were heated at 950 ° C. for 2 hours and calcined in a rotary kiln. After crushing with a dry ball mill using stainless beads with a diameter of 0.3 cm for 1 hour, polyvinyl alcohol (PVA) as a binder was added in an amount of 0.8% by mass based on the solid content, and water and a dispersant were further added to form a diameter. It was ground for 25 hours using 0.5 cm zirconia beads. Then, granulation was performed by a spray dryer, dried, and kept at a temperature of 1050 ° C. for 20 hours in an electric furnace for main firing.
Then, it was crushed, further classified to adjust the particle size, and then the low magnetic force product was separated by magnetic dressing to obtain core material particles 1. The volume-based median diameter (D 50 ) of the core material particles 1 was 28.0 μm.
(被覆用樹脂1の作製)
0.3質量%のベンゼンスルホン酸ナトリウムの水溶液中に、メタクリル酸シクロヘキシル及びメタクリル酸メチルを「共重合比率(質量比)=50:50」で添加し、単量体総量の0.5質量%にあたる量の過硫酸カリウムを添加して乳化重合を行い、スプレードライで乾燥することで、被覆用樹脂1を作製した。得られた被覆用樹脂1における重量平均分子量は50万であった。
(Preparation of coating resin 1)
Cyclohexyl methacrylate and methyl methacrylate were added to an aqueous solution of 0.3% by mass of sodium benzenesulfonate at a "copolymerization ratio (mass ratio) = 50: 50" to 0.5% by mass of the total amount of the monomers. A coating resin 1 was prepared by adding a corresponding amount of potassium persulfate, performing emulsion polymerization, and drying by spray drying. The weight average molecular weight of the obtained coating resin 1 was 500,000.
(被覆用樹脂2の作製)
被覆用樹脂1の作製において、メタクリル酸シクロヘキシル及びメタクリル酸メチルを「共重合比率(質量比)=80:20」に変更する以外は同様にして、被覆用樹脂2を作製した。
(Preparation of coating resin 2)
In the preparation of the coating resin 1, the coating resin 2 was produced in the same manner except that cyclohexyl methacrylate and methyl methacrylate were changed to "copolymerization ratio (mass ratio) = 80:20".
(キャリア粒子1の作製)
水平撹拌羽根付き高速撹拌混合機に、芯材粒子として上記で準備した芯材粒子1を100質量部、及び被覆用樹脂1を4.5質量部を投入し、水平回転翼の周速が8m/secとなる条件で、22℃で15分間混合撹拌した後、120℃で50分混合して機械的衝撃力(メカノケミカル法)の作用で芯材粒子の表面に被覆材を被覆させた後、室温まで冷却して、「キャリア粒子1」を作製した。
(Preparation of carrier particle 1)
100 parts by mass of the core material particles 1 prepared above as core material particles and 4.5 parts by mass of the coating resin 1 are put into a high-speed stirring mixer with horizontal stirring blades, and the peripheral speed of the horizontal rotary blade is 8 m. After mixing and stirring at 22 ° C. for 15 minutes under the condition of / sec, mixing at 120 ° C. for 50 minutes and coating the surface of the core material particles with the action of mechanical impact force (mechanochemical method). , The mixture was cooled to room temperature to prepare "carrier particles 1".
(キャリア粒子2の作製)
キャリア粒子1の作製において、被覆用樹脂1を被覆用樹脂2に変更した以外は同様にして、キャリア粒子2を作製した。
(Preparation of carrier particles 2)
In the production of the carrier particles 1, the carrier particles 2 were produced in the same manner except that the coating resin 1 was changed to the coating resin 2.
<現像剤の作製>
<現像剤1の作製>
上記のようにして作製したトナー粒子1及びキャリア粒子1を、トナー濃度が9質量%となるようにして混合し、現像剤1を作製した。混合機はV型混合機(株式会社徳寿工作所製)を用い、25℃で30分間混合した。
<Preparation of developer>
<Preparation of developer 1>
The toner particles 1 and the carrier particles 1 prepared as described above were mixed so as to have a toner concentration of 9% by mass to prepare a developer 1. A V-type mixer (manufactured by Tokuju Kosakusho Co., Ltd.) was used as a mixer, and the mixture was mixed at 25 ° C. for 30 minutes.
<現像剤2~26の作製>
トナー粒子とキャリア粒子との組み合わせを下記表IVに示すようにしたこと以外は、上記現像剤1の作製と同様にして、現像剤2~26を作製した。
<Preparation of developing agents 2-26>
Developers 2 to 26 were prepared in the same manner as in the above-mentioned preparation of the developer 1 except that the combination of the toner particles and the carrier particles was shown in Table IV below.
<評価方法>
評価装置として、市販のデジタルフルカラー複合機「bizhub PRO(登録商標)C6500」(コニカミノルタ株式会社製)を用い、上記で作製した各現像剤をそれぞれ順次装填し、低温低湿環境下(温度10℃、湿度20%)で、A4版の上質紙(65g/m2)上にテスト画像として印字率5%の帯状ベタ画像を形成する印刷を10万枚行った。そして、下記の評価を行った。それぞれの評価結果は、下記表IVに示す。
<Evaluation method>
As an evaluation device, a commercially available digital full-color multifunction device "bizhub PRO (registered trademark) C6500" (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) was used, and each of the developers prepared above was sequentially loaded, and the environment was low temperature and low humidity (temperature 10 ° C.). , Humidity 20%), 100,000 sheets were printed on A4 size high-quality paper (65 g / m 2 ) to form a strip-shaped solid image with a print rate of 5% as a test image. Then, the following evaluation was performed. The results of each evaluation are shown in Table IV below.
(帯電立ち上がり性の評価)
帯電立ち上がり性は、ベタ画像濃度の変化(濃度追随性)で評価した。
ベタ画像濃度の変化は、上記印刷時の1枚、100枚、500枚、2000枚時におけるベタ画像の濃度を測定し、その濃度変化を測定した。
なお、ベタ画像濃度の変化は、100枚目と2000枚目のベタ画像部の画像濃度(絶対濃度)を測定し、その2枚の濃度差が0.1以下を合格と判断した。
また、画像濃度は、マクベス社製反射濃度計RD-918にて測定した。画像濃度は絶対濃度である。
(Evaluation of charge rise)
The charge rising property was evaluated by the change in solid image density (density followability).
The change in the solid image density was measured by measuring the density of the solid image at the time of printing 1 sheet, 100 sheets, 500 sheets, and 2000 sheets, and measuring the density change.
As for the change in the solid image density, the image density (absolute density) of the 100th and 2000th solid image portions was measured, and it was judged that the difference between the two images was 0.1 or less.
The image density was measured with a reflection densitometer RD-918 manufactured by Macbeth. The image density is the absolute density.
(帯電性能の安定性の評価)
帯電性能の安定性は、トナー飛散量で評価した。
画像形成装置内のトナーの飛散量を下記のとおり測定した。まず、上記の評価装置での10万枚印刷終了後、一旦機内を清掃した。その後、印字率が5%の文字画像をA4判の上質紙に1万枚プリントし、加えて、10%の文字画像で1万枚、さらにその後、20%の文字画像で1万枚、計3万枚プリントを実施した。トナー飛散量は、そこでの画像形成装置本体、カートリッジ及びトナーフィルターに飛散したトナーの総量とした。
3万枚印字後、カートリッジの上蓋など現像部位周辺に飛散したトナーを吸引してその質量を測定し、トナーフィルターに付着したトナーの質量を測定し、これらの和をトナー飛散量(g)とした。トナー飛散量1g以下を合格とした。
(Evaluation of stability of charging performance)
The stability of the charging performance was evaluated by the amount of toner scattered.
The amount of toner scattered in the image forming apparatus was measured as follows. First, after printing 100,000 sheets with the above evaluation device, the inside of the machine was once cleaned. After that, 10,000 sheets of character images with a printing rate of 5% were printed on A4 size high-quality paper, and 10,000 sheets were printed with 10% character images, and then 10,000 sheets were printed with 20% character images, for a total of 10,000 sheets. We printed 30,000 sheets. The amount of toner scattered was the total amount of toner scattered on the image forming apparatus main body, the cartridge, and the toner filter there.
After printing 30,000 sheets, the toner scattered around the developed area such as the top lid of the cartridge is sucked and the mass is measured, the mass of the toner adhering to the toner filter is measured, and the sum of these is called the toner scattering amount (g). did. A toner scattering amount of 1 g or less was regarded as acceptable.
上記表IVの結果のとおり、本発明のトナーを用いた二成分現像剤での画像形成においては、低温低湿環境下であっても帯電立ち上がり性と帯電性能の安定性に優れ、低温低湿環境下で連続印字した際にも高画質な画像を形成することができることが分かった。
一方で、比較例のトナーを用いた二成分現像剤での画像形成においては、いずれかの項目について劣るものであった。
As shown in the results of Table IV above, in the image formation with the two-component developer using the toner of the present invention, the charge rising property and the stability of the charging performance are excellent even in a low temperature and low humidity environment, and in a low temperature and low humidity environment. It was found that a high-quality image can be formed even when continuous printing is performed with.
On the other hand, in the image formation with the two-component developer using the toner of the comparative example, it was inferior to any of the items.
Claims (7)
前記トナー母体粒子の体積基準におけるメジアン径が、3.0~5.0μmの範囲内であり、
前記外添剤として、少なくとも第1の球形シリカ粒子と、第2の球形シリカ粒子と、二酸化チタン粒子とを含有し、
前記第1の球形シリカ粒子の個数基準における平均一次粒子径が、20~55nmの範囲内であり、
前記第2の球形シリカ粒子の個数基準における平均一次粒子径が、70~160nmの範囲内であり、
前記第1の球形シリカ粒子の前記トナー母体粒子全量に対する含有量が、0.3~2.5質量%の範囲内であり、
前記第2の球形シリカ粒子の前記トナー母体粒子全量に対する含有量が、0.3~0.7質量%の範囲内であり、
前記二酸化チタン粒子の前記トナー母体粒子全量に対する含有量が、0.01~0.50質量%の範囲内であることを特徴とする静電潜像現像用トナー。 Toner for electrostatic latent image development that contains toner particles having an external additive on the surface of the toner matrix particles.
The median diameter based on the volume of the toner matrix particles is in the range of 3.0 to 5.0 μm.
As the external additive, at least the first spherical silica particles , the second spherical silica particles, and the titanium dioxide particles are contained.
The average primary particle diameter based on the number of the first spherical silica particles is in the range of 20 to 55 nm.
The average primary particle diameter based on the number of the second spherical silica particles is in the range of 70 to 160 nm.
The content of the first spherical silica particles with respect to the total amount of the toner matrix particles is in the range of 0.3 to 2.5% by mass.
The content of the second spherical silica particles with respect to the total amount of the toner matrix particles is in the range of 0.3 to 0.7% by mass.
A toner for electrostatic latent image development, wherein the content of the titanium dioxide particles with respect to the total amount of the toner matrix particles is in the range of 0.01 to 0.50% by mass.
前記樹脂被覆層が、脂環式(メタ)アクリレートモノマーを用いて形成された共重合体を含有することを特徴とする請求項5に記載の静電潜像現像用二成分現像剤。 The carrier particles have a resin coating layer on the surface, and the carrier particles have a resin coating layer on the surface.
The two-component developer for electrostatic latent image development according to claim 5 , wherein the resin coating layer contains a copolymer formed by using an alicyclic (meth) acrylate monomer.
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