JP4401904B2 - Toner for electrostatic charge development and image forming method - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷等における、静電荷潜像を現像するためのトナー及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to a toner and an image forming method for developing an electrostatic latent image in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like.
最近のプリンター装置は、より高解像度のもの、例えば600,800,1200dpiの解像度を有する装置となってきている。これにともなって、高解像化かつ高精細化(すなわち高画質化)に対応した現像方式が要求されている。また一方では、プリンター装置の小型化やプリントスピードの高速化も年々進んでいる。 Recent printer devices have become higher resolution devices, for example, devices with 600, 800, 1200 dpi resolution. Along with this, there is a demand for a development system that can cope with high resolution and high definition (that is, high image quality). On the other hand, downsizing of printers and higher printing speeds are progressing year by year.
高画質化を実現するための現像装置として、弾性現像ブレード法を用いた薄層現像装置が開発されている。該薄層現像装置は、弾性体からなる現像ブレードを現像スリーブに高い圧力で当接させ、
1) 現像スリーブ上のトナーコート量W[W:現像スリーブ表面1cm2あたりのトナ
ーコート質量(mg)]を低減させ、かつ
2) 現像スリーブ上のトナーに高いQ/M[Q/M:単位質量(g)あたりのトナー電荷量(μQ)]を与えることにより、短時間でトナーを十分に帯電させ得るという特徴を有する。
As a developing device for realizing high image quality, a thin layer developing device using an elastic developing blade method has been developed. The thin layer developing device has a developing blade made of an elastic body in contact with the developing sleeve with high pressure,
1) Toner coat amount W on the developing sleeve W [W: toner coat mass (cm) per 1 cm 2 of developing sleeve surface] is reduced, and 2) high Q / M [Q / M: unit for toner on the developing sleeve By giving the toner charge amount (μQ) per mass (g)], the toner can be sufficiently charged in a short time.
しかしながら前記薄層現像装置は、弾性現像ブレードを、現像スリーブに高い線圧で押しつけるため、現像スリーブと現像ブレードの当接部における圧力や熱などによって、トナーに大きなダメージを与えることがあった。
また、前記薄層現像装置の現像スリーブの表面粗さは、現像スリーブ上のトナーコート量Wを低減するために低減される傾向にある。現像スリーブの表面粗さが低減されると、トナーを搬送する能力が低下するため、現像装置における現像容器内におけるトナー循環が悪くなりやすい。そこで、前記薄層現像装置の現像容器内のトナーを強力に撹拌するなどして、トナーの循環が悪化することを防止している。しかしながら、該強力な撹拌により、現像容器内のトナーの受けるダメージが大きくなるという問題がある。
However, since the thin layer developing device presses the elastic developing blade against the developing sleeve with a high linear pressure, the toner may be seriously damaged by pressure or heat at the contact portion between the developing sleeve and the developing blade.
Further, the surface roughness of the developing sleeve of the thin layer developing device tends to be reduced in order to reduce the toner coat amount W on the developing sleeve. When the surface roughness of the developing sleeve is reduced, the ability to transport toner is reduced, so that the toner circulation in the developing container in the developing device tends to deteriorate. Therefore, the toner circulation in the thin layer developing device is vigorously agitated to prevent the toner circulation from deteriorating. However, there is a problem that the toner in the developing container is greatly damaged by the strong stirring.
さらに、高画質化への対応として、解像力やシャープネスを向上させ、潜像を忠実に再現させるために、より小粒径化されたトナー(例えば粒径約4〜8μm)が開発されてきている。トナーが小粒径化されると、トナー自体の流動性が悪化するため現像容器内でのトナー循環が悪くなり、また比表面積が大きくなるため熱などの影響を受けやすくなる。そのため、トナーの劣化が促進されやすくなるという問題があった。 Furthermore, in order to improve the resolution and sharpness and to faithfully reproduce the latent image as a response to higher image quality, a toner having a smaller particle size (for example, a particle size of about 4 to 8 μm) has been developed. . When the toner has a reduced particle size, the fluidity of the toner itself is deteriorated, so that the toner circulation in the developing container is deteriorated, and the specific surface area is increased, so that it is easily affected by heat. Therefore, there has been a problem that the deterioration of the toner is easily promoted.
一方、前記のようにプリンター装置などの機械は、省エネルギー、オフィスの省スペース化といった要請から、より小型化することが求められている。そのため、トナーを収納する現像容器も必然的に小型化することが求められ、現像容器に収容することができるトナーの量が低減されてきている。したがって、少量で多数枚のプリントアウトが可能なトナー、換言すれば同じ画像のプリントアウトをより少量で実施することができるトナー、すなわち低消費量のトナーが求められている。 On the other hand, as described above, machines such as printers are required to be further downsized due to demands for energy saving and office space saving. For this reason, it is inevitably required to reduce the size of the developing container for storing toner, and the amount of toner that can be stored in the developing container has been reduced. Accordingly, there is a need for a toner that can print out a large number of sheets with a small amount, in other words, a toner that can perform the printout of the same image in a smaller amount, that is, a low consumption toner.
また、現像装置のプリントスピードの高速化へ対応する手段として、使用されるトナーの形状をより球形化することが知られてきている。トナーを球形化する(例えばトナー粒子表面の凹凸を低減する)ことにより、トナーの帯電性、および転写性が高められ得るからである。またトナーの球形化によりトナーのかさ密度が低減されるので、低消費量のトナーを得ることができる。 Further, as a means for increasing the printing speed of the developing device, it has been known to make the shape of the toner used more spherical. This is because by making the toner spherical (for example, by reducing unevenness on the surface of the toner particles), the chargeability and transferability of the toner can be improved. Further, since the bulk density of the toner is reduced by making the toner spherical, a low consumption toner can be obtained.
球形化されたトナーを製造する方法としては、噴霧造粒法、溶液溶解法、重合法といった方法が知られている(例えば特許文献1〜4参照)。しかしながら、これらの方法によってトナーを製造するには大掛かりな設備が必要であり、生産効率の点において好ましくない面がある。また、これらの方法により製造されるトナーによっても、トナー消費量を十分に低減させることはできない。
さらに、現像装置を起動した直後は、トナーが現像スリーブと現像ブレードとの摩擦による帯電を十分にされていないため、形成される画像の濃度が低い場合が多い。耐久を続けていくうちに、トナーが徐々に摩擦帯電されて帯電量が増加し、得られる画像濃度も良好になるが、一方で帯電量が極端に上昇するチャージアップ現象が発生することがある。そのため特に、プリントスピードの速い高速現像装置においては、トナーのチャージアップを防ぐことが重要である。このチャージアップの抑制という点からも、上記の方法により製造されるトナーは改良の余地がある。
Known methods for producing a spherical toner include spray granulation, solution dissolution, and polymerization (see, for example,
Further, immediately after starting the developing device, the toner is not sufficiently charged due to friction between the developing sleeve and the developing blade, so the density of the formed image is often low. As the toner continues to be durable, the toner is gradually frictionally charged to increase the charge amount, and the resulting image density is improved. On the other hand, a charge-up phenomenon in which the charge amount increases extremely may occur. . Therefore, it is particularly important to prevent toner charge-up in a high-speed developing device having a high printing speed. From the viewpoint of suppressing this charge-up, there is room for improvement in the toner produced by the above method.
球形化されたトナーを製造する方法として、粉砕法で製造されたトナー粒子を熱的あるいは機械的衝撃により、粒子の形状及び表面性を改質する方法も知られている(例えば、特許文献5〜8を参照)。しかし、これらの方法でトナー粒子の形状を改質(球形化)しても、トナーの消費量を低減するには依然として十分とは言えず、また、現像性の低下などの弊害をもたらす場合があった。 As a method for producing a spheroidized toner, a method of modifying the shape and surface property of toner particles produced by a pulverization method by thermal or mechanical impact is also known (for example, Patent Document 5). ~ 8). However, even if the shape of the toner particles is modified (spheroidized) by these methods, it is still not sufficient to reduce the amount of toner consumed, and it may cause adverse effects such as a decrease in developability. there were.
また、前記した球形化されたトナーはいずれも、そのトナー粒子表面と外添剤粒子との接触面積が小さいために接触部に高い圧力が集中し、現像容器内などで強い撹拌を行うと、トナー同士またはトナーと撹拌材などとの接触により、トナー粒子表面に存在する外添剤粒子がトナー粒子内部に埋設しやすい。また、球形化されたトナーのトナー粒子表面は、凹部が少ないことから、トナー粒子表面に外添されている外添剤の逃げる場所が少ない。よって、トナー同士またはトナーと撹拌材などとの接触時に、トナー粒子表面に外添されている外添剤がより埋没しやすい。
さらに、表面に凹凸の多い(すなわち、球形化の程度が低い)トナー粒子の場合は、トナー粒子表面の凹部に存在していた外添剤が摩擦などによってトナー粒子の外表面付近に析出し、前記埋没された外添剤を補うことができるが、一方、球形化されたトナー粒子は表面に凹部が少ないため、トナーの劣化を加速的に促進してしまうという問題がある。
In addition, since the spherical toner has a small contact area between the toner particle surface and the external additive particles, a high pressure is concentrated on the contact portion, and when strong stirring is performed in the developing container, Due to the contact between the toners or between the toner and the stirring material, the external additive particles existing on the surface of the toner particles are easily embedded in the toner particles. Further, since the surface of the toner particles of the spheroidized toner has few concave portions, there are few places where the external additive added to the toner particle surface escapes. Therefore, the external additive externally added to the surface of the toner particles is more easily buried when the toners contact each other or between the toner and the stirring material.
Furthermore, in the case of toner particles having a lot of irregularities on the surface (that is, the degree of spheroidization is low), the external additive that was present in the depressions on the surface of the toner particles is deposited near the outer surface of the toner particles due to friction, The buried external additive can be supplemented. On the other hand, since the spherical toner particles have few concave portions on the surface, there is a problem that the deterioration of the toner is accelerated.
一方、トナーの帯電性、流動性などを調整し、さらに良好な現像性、クリーニング性、転写性などを得る目的で、外添剤(例えば、各種金属酸化物等の無機微粒子、とくにシリカやアルミナなど)がトナー粒子に外添されたトナーが一般に知られている。なかでも、トナーの劣化を抑制するためにBETの異なる2種類の無機微粉末をトナー粒子に外添させたトナーが提案されている(特許文献9を参照)。しかしながら、ここで提案されているトナーは、疎水化処理されたBETの小さい無機微粉末の添加が少量であるため、流動性が悪く、特に高温高湿環境でのファーストプリント時の画質が悪くなる傾向がある。また、アルミナ等の疎水化処理されていない無機微粒子が、疎水化処理されたシリカとほぼ同等量添加されているため、帯電安定性などには効果があるものの、高温多湿環境で長期放置された場合にはトナー帯電量の低下が生じ、形成される画像の濃度の低下が起こりやすくなる。 On the other hand, external additives (for example, inorganic fine particles such as various metal oxides, particularly silica and alumina, for the purpose of adjusting the chargeability and fluidity of the toner and obtaining better developability, cleaning properties, transferability, etc.) In general, a toner in which toner particles are externally added to toner particles is known. In particular, a toner is proposed in which two types of inorganic fine powders having different BETs are externally added to toner particles in order to suppress toner deterioration (see Patent Document 9). However, since the toner proposed here has a small amount of inorganic fine powder having a small BET that has been subjected to a hydrophobization treatment, the fluidity is poor, and in particular, the image quality at the time of first printing in a high-temperature and high-humidity environment is poor. Tend. In addition, inorganic fine particles that have not been hydrophobized, such as alumina, are added in almost the same amount as silica that has been hydrophobized. In this case, the toner charge amount is lowered, and the density of the formed image is likely to be lowered.
さらに、高流動性および高帯電性を得るために、異なる表面処理がされた無機微粉体(特にシリカ)の混合物をトナー粒子に外添させたトナーが提案されている(特許文献10〜14を参照)。
特許文献10、11および14では、疎水化処理されたシリカと疎水化処理されていないシリカとの混合物を添加したトナーが提案されている。しかしながら、ここで提案されたトナーは、疎水化処理されていないシリカが混合されているため、特に高温高湿環境下
での吸湿性が高く、帯電の減衰、流動性の悪化などを引き起こし、形成される画像の濃度が薄くなったり、フェーディング等の現象につながる場合がある。
特許文献12および13においては、疎水化度の異なる2種類のシリカが外添されたトナーが提案されている。しかしながら、ここで提案されているトナーは、外添されている2種類のシリカの疎水化度の差が小さいため、帯電性は良好である一方、チャージアップされることがあり、トナーのチャージアップにより、形成される画像の濃度が薄くなったり、低温低湿下においてはゴースト等の画像不良を起こす場合がある。また、これらにおいて提案されているトナーは、帯電性および流動性は改善されているものの、プリントスピードを高速化した場合におけるトナーの劣化対策という点からは改善される余地がある。
Furthermore, in order to obtain high fluidity and high chargeability, a toner is proposed in which a mixture of inorganic fine powders (particularly silica) subjected to different surface treatments is externally added to toner particles (
Patent Documents 12 and 13 propose toners to which two types of silica having different degrees of hydrophobicity are externally added. However, the toner proposed here has a small difference in the degree of hydrophobicity between the two types of externally added silica, so that the chargeability is good, but the toner may be charged up. As a result, the density of the formed image may be reduced, or image defects such as ghosts may occur under low temperature and low humidity. In addition, although the toners proposed in these are improved in chargeability and fluidity, there is room for improvement in terms of measures against toner deterioration when the printing speed is increased.
さらに、上記プリントスピードを高速化した場合におけるトナーの劣化を抑制するため、別々の表面処理を施した2種類の無機微粒子であって、粒径(BET)の異なる2種類の無機微粒子をトナー粒子に外添させたトナーが提案されている(特許文献15〜19)。しかしながら、この2種類の無機微粒子は、プリントスピードが高速化された高速現像装置で採用される、球形化されたトナー粒子の外添剤としては、疎水性と粒径のバランスが不十分である。そのため、ここで提案されたトナーについても、帯電性、耐久安定性、ゴースト等の現像性において、依然として改善の余地があった。
本発明は、上記問題点が解消されたトナーを提供することを課題とする。すなわち、より球形化されたトナー粒子と、特定の物性を有する疎水性シリカを外添剤として含むトナーであって、帯電性および帯電安定性がよく、流動性が高く、かつ低消費量であるトナーを、効率のよい手段で提供することを課題とする。
さらに、該トナーを用いることにより、画像安定性に優れ、かつ遊離シリカが要因となるベタ画像の白ポチや、現像装置を起動させた直後のように、従来のトナーでは帯電量の立ち上がりが遅く、帯電量が不十分な状況下においても、形成される画像の濃度が低下しない画像形成方法を提供することを課題とする。
An object of the present invention is to provide a toner in which the above problems are solved. That is, a toner containing more spherical toner particles and hydrophobic silica having specific physical properties as an external additive, having good chargeability and charge stability, high fluidity, and low consumption. It is an object of the present invention to provide toner by an efficient means.
Further, by using the toner, the solid toner has excellent image stability and the white spot of the solid image caused by free silica, or immediately after the developing device is started, the charge amount rises slowly with the conventional toner. Another object of the present invention is to provide an image forming method in which the density of an image to be formed does not decrease even under a situation where the charge amount is insufficient.
すなわち、本発明の第一の態様は、以下に示す静電荷現像用トナーに関する。
結着樹脂および着色剤を少なくとも含むトナー粒子、ならびに疎水性シリカAおよび疎水性シリカBを少なくとも含む外添剤を含有する静電荷現像用トナーであって、
前記トナー粒子の平均円形度が、0.930〜0.970であり、
前記疎水性シリカAは、疎水化処理された乾式シリカであって、シランカップリング剤で処理した後、シリコーンオイルで処理されたものであり、
前記疎水性シリカBは疎水化処理された乾式シリカであって、アルコキシシラン類により疎水化処理されたものであり、
前記疎水性シリカAの比表面積BETAと、前記疎水性シリカBの比表面積BETBとの関係が、1.2×BETB≦BETA≦5×BETBであり、前記疎水性シリカAの疎水化度WETAが77%以上90%未満であり、前記疎水性シリカBの疎水化度WETBが20%以上50%未満であって、かつ25%<WETA−WETB<70%であることを特徴とする静電荷現像用トナー。
That is, the first aspect of the present invention relates to the following electrostatic charge developing toner.
A toner for electrostatic charge development containing toner particles containing at least a binder resin and a colorant, and an external additive containing at least hydrophobic silica A and hydrophobic silica B,
The toner particles have an average circularity of 0.930 to 0.970;
The hydrophobic silica A is a hydrophobized dry silica, which is treated with a silane coupling agent and then treated with silicone oil.
Hydrophobic silica B is a hydrophobized dry silica, which has been hydrophobized with alkoxysilanes,
A specific surface area BET A of the hydrophobic silica A, the relationship between the specific surface area BET B of the hydrophobic silica B is, 1.2 × a BET B ≦ BET A ≦ 5 × BET B, of the hydrophobic silica A The degree of hydrophobicity WET A is 77 % or more and less than 90%, and the degree of hydrophobicity WET B of the hydrophobic silica B is 20% or more and less than 50%, and 25% <WET A −WET B <70% An electrostatic charge developing toner according to
また、本発明の第二の態様は以下に示す画像形成方法に関する。
1)帯電手段に電圧を印加し、被帯電体に帯電を行う帯電工程、2)帯電された被帯電体に静電荷像を形成する工程、3)静電荷像をトナーにより現像してトナー像を被帯電体上に形成する現像工程、4)被帯電体上のトナー像を中間転写体を介して、または、介さずに転写材へ転写する転写工程、および5)転写材上のトナー像を加熱定着する定着工程を含む画像形成方法であって、
前記現像工程において、前記被帯電体は前記トナーを担持する現像剤担持体に対向されており、該現像剤担持体は現像スリーブ、該現像スリーブに内包された磁界発生手段、および現像スリーブ上に位置し、該現像スリーブ表面にトナー層を形成させるための弾性ブレードを有し、かつ
前記トナーは、結着樹脂および着色剤を少なくとも含有するトナー粒子、ならびに異なる比表面積BETを有する疎水性シリカAおよび疎水性シリカBを少なくとも含む外添剤を含有し、
前記トナー粒子の平均円形度が、0.930〜0.970であり、
前記疎水性シリカAは、疎水化処理された乾式シリカであって、シランカップリング剤で処理した後、シリコーンオイルで処理されたものであり、
前記疎水性シリカBは疎水化処理された乾式シリカであって、アルコキシシラン類により疎水化処理されたものであり、
前記疎水性シリカAの比表面積BETAと前記疎水性シリカBの比表面積BETBとの関係が、1.2×BETB≦BETA≦5×BETBであり、
前記疎水性シリカAの疎水化度WETAが77%以上90%未満であり、前記疎水性シリカBの疎水化度WETBが20%以上50%未満であって、かつ25%<WETA−WETB<70%である静電荷現像用トナーであることを特徴とする画像形成方法。
The second aspect of the present invention relates to the following image forming method.
1) a charging process in which a voltage is applied to the charging means to charge the object to be charged; 2) a process in which an electrostatic image is formed on the charged object to be charged; 3) a toner image obtained by developing the electrostatic image with toner. A developing process for forming the toner image on the charged body, 4) a transferring process for transferring the toner image on the charged body to the transfer material with or without the intermediate transfer body, and 5) a toner image on the transfer material. An image forming method including a fixing step of fixing by heating,
In the developing step, the member to be charged is opposed to a developer carrying member that carries the toner, and the developer carrying member is provided on the developing sleeve, a magnetic field generating means included in the developing sleeve, and the developing sleeve. An elastic blade for forming a toner layer on the surface of the developing sleeve, and the toner includes toner particles containing at least a binder resin and a colorant, and hydrophobic silica A having a different specific surface area BET And an external additive containing at least hydrophobic silica B,
The toner particles have an average circularity of 0.930 to 0.970;
The hydrophobic silica A is a hydrophobized dry silica, which is treated with a silane coupling agent and then treated with silicone oil.
Hydrophobic silica B is a hydrophobized dry silica, which has been hydrophobized with alkoxysilanes,
The relationship between the specific surface area BET A hydrophobic silica A and a specific surface area BET B of the hydrophobic silica B is a 1.2 × BET B ≦ BET A ≦ 5 × BET B,
The hydrophobic silica A has a hydrophobicity WET A of 77 % or more and less than 90%, the hydrophobic silica B has a hydrophobicity WET B of 20% or more and less than 50%, and 25% <WET A − An image forming method, wherein the toner is an electrostatic charge developing toner having WET B <70%.
<本発明のトナーに含まれる外添剤>
本発明のトナーに含有される外添剤は、前記の通り、2種類の疎水性シリカである疎水性シリカAおよび疎水性シリカBを少なくとも含み、その他の任意成分を含んでいてもよい。疎水性シリカAおよび疎水性シリカBは、いずれも乾式シリカを疎水化処理することにより製造することができるが、該製造については後に詳細に述べる。
<External additive contained in toner of the present invention>
As described above, the external additive contained in the toner of the present invention contains at least two types of hydrophobic silicas, hydrophobic silica A and hydrophobic silica B, and may contain other optional components. Both hydrophobic silica A and hydrophobic silica B can be produced by subjecting dry silica to a hydrophobization treatment, and the production will be described in detail later.
前記疎水性シリカAおよび疎水性シリカBは、異なる比表面積BETを有する。
前記疎水性シリカAの比表面積BETAは70〜350m2/gであることが好ましく
、疎水性シリカBの比表面積BETBは30〜90m2/gであることが好ましい。疎水
性シリカBのBETBが30m2/g未満であると、粒子径が大きすぎるためトナー粒子
から離脱(例えば遊離)しやすくなり、得られる画像に白ポチが発生することがある。また疎水性シリカAのBETAが350m2/gを超えると、粒子径が小さすぎるため、そ
れを含むトナーが劣化しやすくなる。
The hydrophobic silica A and the hydrophobic silica B have different specific surface areas BET.
The specific surface area BET A of the hydrophobic silica A is preferably 70 to 350 m 2 / g, and the specific surface area BET B of the hydrophobic silica B is preferably 30 to 90 m 2 / g. When the BET B of the hydrophobic silica B is less than 30 m 2 / g, the particle diameter is too large, so that it tends to be detached (for example, free) from the toner particles, and white spots may occur in the obtained image. On the other hand, if the BET A of the hydrophobic silica A exceeds 350 m 2 / g, the particle diameter is too small, and thus the toner containing it tends to deteriorate.
疎水性シリカAおよび疎水性シリカBは異なる比表面積BETを有するが、疎水性シリカAの比表面積BETA(以下、単に「BETA」と称する)、および疎水性シリカBの比表面積BETB(以下、単に「BETB」と称する)は、以下の式(α)の関係を有することを特徴とする。
1.2×BETB≦BETA≦5×BETB・・・・式(α)
Hydrophobic silica A and hydrophobic silica B have different specific surface areas BET, but specific surface area BET A of hydrophobic silica A (hereinafter simply referred to as “BET A ”) and specific surface area BET B of hydrophobic silica B ( Hereinafter, simply referred to as “BET B ” is characterized by having the relationship of the following formula (α).
1.2 x BET B ≤ BET A ≤ 5 x BET B ··· Formula (α)
比表面積BETが相対的に高い疎水性シリカAは、それを外添剤として含むトナーに流動性や帯電性を付与することができると考えられる。一方、比表面積が相対的に低い疎水
性シリカBは、それを外添剤として含むトナーの劣化を防止する空隙材として作用することができると推察される。
BETAとBETBを上記式(α)の関係とすることで、外添剤(疎水性シリカAおよびBを含む)がトナー粒子から遊離しにくくなるため、帯電が良好でかつチャージアップが抑制されたトナーであって、さらに劣化が防止されたトナーを得ることができる。
It is considered that the hydrophobic silica A having a relatively high specific surface area BET can impart fluidity and chargeability to the toner containing it as an external additive. On the other hand, it is surmised that the hydrophobic silica B having a relatively low specific surface area can act as a void material for preventing the deterioration of the toner containing it as an external additive.
By having BET A and BET B in the relationship of the above formula (α), external additives (including hydrophobic silica A and B) are less likely to be released from the toner particles, so that charging is good and charge-up is suppressed. Thus, it is possible to obtain a toner that is further prevented from being deteriorated.
一方、BETAとBETBの関係が、1.2×BETB>BETAである場合は、疎水性シリカAとBの粒径差が小さいため、外添剤の劣化防止剤としての効果が低減し、トナーの劣化による画像濃度の低下が起こりやすくなる。またBETAとBETBの関係が、BETA>5×BETBである場合は、トナー粒子表面に存在するシリカの粒径差が大きすぎるため、帯電量のバランスが取れない上に、帯電量が足りずに画像濃度の低下が起こりやすく、さらにトナー粒子から遊離したシリカが凝集して凝集体となることがあるので、プリントアウトされたベタ黒画像に白ポチを発生させやすい。 On the other hand, when the relationship between BET A and BET B is 1.2 × BET B > BET A , the particle size difference between the hydrophobic silicas A and B is small. The image density is likely to decrease due to toner deterioration. When the relationship between BET A and BET B is BET A > 5 × BET B , the particle size difference between the silica particles on the toner particle surfaces is too large, and the charge amount cannot be balanced. Therefore, the image density is likely to be lowered, and the silica released from the toner particles may aggregate to form an aggregate. Therefore, white spots are likely to occur in the printed solid black image.
さらに、BETAとBETBの関係は、1.3×BETB<BETA<4×BETBであることがより好ましく、1.4×BETB<BETA<2.5×BETBであることがさらに好ましい。プリント環境(湿度および温度を含む)やプロセススピードによらず、トナーの高帯電性と耐劣化性を容易に両立することが可能となるためである。 Further, the relationship between BET A and BET B is more preferably 1.3 × BET B <BET A <4 × BET B , and 1.4 × BET B <BET A <2.5 × BET B. More preferably. This is because it is possible to easily achieve both high chargeability and deterioration resistance of the toner regardless of the printing environment (including humidity and temperature) and process speed.
ここで、疎水性シリカAおよびBの比表面積BETは、BET法(好ましくはBET多点法)に従って、動的定圧法による低温ガス吸着法により求めることができる。例えば、比表面積測定装置「ジェミニ2375 Ver.5.0」(島津製作所社製)を用いて、試料(疎水性シリカAまたはB)表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて測定することにより、BET比表面積(m2/g)を算出することができる。 Here, the specific surface area BET of the hydrophobic silicas A and B can be determined by a low temperature gas adsorption method by a dynamic constant pressure method according to a BET method (preferably a BET multipoint method). For example, using a specific surface area measuring device “Gemini 2375 Ver. 5.0” (manufactured by Shimadzu Corporation), nitrogen gas is adsorbed on the surface of the sample (hydrophobic silica A or B) and measured using the BET multipoint method. By doing so, the BET specific surface area (m 2 / g) can be calculated.
また、本発明のトナーに含まれる疎水性シリカAおよび疎水性シリカBは、異なる疎水化度を有することを特徴とする。ここで疎水性シリカAおよびBの疎水化度は、メタノールウェッタビリティによって測定される疎水化度を意味するが、該疎水化度の説明、および測定法については後に詳細に述べる。 Further, hydrophobic silica A and hydrophobic silica B contained in the toner of the present invention are characterized by having different degrees of hydrophobicity. Here, the degree of hydrophobicity of the hydrophobic silicas A and B means the degree of hydrophobicity measured by methanol wettability, and the explanation of the degree of hydrophobicity and the measuring method will be described in detail later.
本発明のトナーに含まれる疎水性シリカAの疎水化度WETA(以下、単に「WETA」と称する)は、65〜90%であることが好ましく、70〜85%であることがより好ましい。
WETAが90%より高い場合、疎水性が高すぎるため、シリカAを含むトナーがチャージアップしやすくなり、特に低湿環境において過剰帯電しやすくなり、得られた画像の濃度が薄くなったり、カブリが悪化しやすくなる。一方、WETAの値が65%未満の場合は、該シリカAを含むトナーの電荷保持能力が低くなり、形成された画像にカブリが発生し易くなる上に、トナー全体の流動性が低下することからフェーディングによる現像不良が生じやすくなる。
The hydrophobicity WET A (hereinafter simply referred to as “WET A ”) of the hydrophobic silica A contained in the toner of the present invention is preferably 65 to 90%, more preferably 70 to 85%. .
When WET A is higher than 90%, the hydrophobicity is too high, so that the toner containing silica A is likely to be charged up, and more likely to be overcharged particularly in a low humidity environment. Is likely to get worse. On the other hand, when the value of WET A is less than 65%, the charge holding ability of the toner containing the silica A is lowered, fogging is likely to occur in the formed image, and the fluidity of the whole toner is lowered. Therefore, development failure due to fading is likely to occur.
本発明のトナーに含まれる疎水性シリカBの疎水化度WETB(以下、単に「WETB」と称する)は、20%〜50%であることが好ましく、30〜50%であることがより好ましい。
WETBが20%未満のシリカBは、湿度の影響を受けやすく、水分を核としてシリカ粒子の凝集体を形成しやすくなるため、トナー粒子から遊離しやすくなり、形成される画像の白ポチの原因となりやすい。また、WETBの値が50%よりも大きいシリカBはトナー粒子表面に均一に分散されるものの、該シリカBを含むトナーは帯電調節がされにくく、スリーブゴースト等の現象を引き起こしやすい。
The hydrophobicity WET B (hereinafter, simply referred to as “WET B ”) of the hydrophobic silica B contained in the toner of the present invention is preferably 20% to 50%, more preferably 30 to 50%. preferable.
Silica B having a WET B of less than 20% is easily affected by humidity and tends to form an aggregate of silica particles with moisture as a nucleus. Prone to cause. Further, although silica B having a WET B value larger than 50% is uniformly dispersed on the surface of the toner particles, the toner containing the silica B is difficult to be charged and easily causes a phenomenon such as sleeve ghost.
さらに、疎水性シリカAの疎水化度WETA、および疎水性シリカBの疎水化度WET
Bは、「25%<WETA−WETB<70%」の関係を満たすことが好ましく、「30%≦WETA−WETB≦50%」の関係を満たすことがより好ましい。
Moreover, hydrophobicity of the hydrophobic silica A WET A, and hydrophobicity WET hydrophobic silica B
B preferably satisfies the relationship “25% <WET A −WET B <70%”, and more preferably satisfies the relationship “30% ≦ WET A −WET B ≦ 50%”.
相対的に疎水性の高い疎水性シリカAは、それを含むトナーに高帯電性および高流動性を付与し、一方、相対的に疎水性の低い疎水性シリカBは、それを含むトナーが過剰に帯電するのを抑えることができる。よって、外添剤として疎水性シリカAおよびBを含有するトナーは、チャージアップによる画像濃度の低下が抑制され、長期耐久においても安定した濃度の耐久画像を提供しうる。
疎水性シリカAの疎水化度(WETA)と疎水性シリカBの疎水化度(WETB)との差を25%〜70%とすることで、疎水性シリカAおよびBを組み合わせて外添されたトナーは帯電性が安定するため、環境によらず長期にわたって良好な画像形成を行うことが可能となり、また画像形成装置を起動した直後に形成される画像と、耐久安定時に形成される画像の濃度差が低減されうる。
WETAとWETBの差が25%以下である場合は、疎水性シリカAおよびBを含むトナーはチャージアップしやすくなり、画像濃度の低下などが発生しやすい。また、該差が70%以上である場合は、シリカAおよびBを含むトナーの帯電量が安定しないため、画像形性装置を立ち上げた直後に形成される画像の濃度と耐久安定時に形成される画像の濃度の濃度差が増大するという問題が生じやすい。
The relatively high hydrophobic hydrophobic silica A imparts high chargeability and high fluidity to the toner containing it, while the relatively low hydrophobic hydrophobic silica B contains excessive toner. Can be prevented from being charged. Therefore, the toner containing hydrophobic silicas A and B as external additives can suppress a decrease in image density due to charge-up, and can provide a durable image having a stable density even in long-term durability.
By making the difference between the hydrophobicity of hydrophobic silica A (WET A ) and the hydrophobicity of hydrophobic silica B (WET B ) 25% to 70%, the hydrophobic silicas A and B are combined and added externally. Since the charged toner has a stable chargeability, it is possible to form a good image over a long period of time regardless of the environment, and an image formed immediately after starting the image forming apparatus and an image formed when the durability is stable. The difference in density can be reduced.
When the difference between WET A and WET B is 25% or less, the toner containing hydrophobic silicas A and B is likely to be charged up, and image density is likely to be lowered. Further, when the difference is 70% or more, the charge amount of the toner containing silica A and B is not stable. Therefore, the toner is formed when the density and durability of the image formed immediately after starting up the image forming apparatus are stable. This is likely to cause a problem that the density difference in image density increases.
このような疎水化度を有する疎水性シリカAと疎水性シリカBとを組み合わせてトナー粒子に外添することにより得られるトナーは、高い流動性と帯電安定性を有し得るため、高温高湿下の条件下において、プロセススピードの速い高速現像装置に適用した場合であっても、帯電の上昇過多(チャージアップ)が生じにくく、よってスリーブゴーストも起こりにくく、かつ温湿度の影響を受けにくい。
ここでスリーブゴーストとは、スリーブ上に新たに補給されたトナー(新トナー)と、既にスリーブ上に乗っているトナー(旧トナー)との間の帯電量の差によって画像濃度差が発生するゴースト現象、すなわちネガゴーストやポジゴーストと称される現象を意味する(図4および5を参照)。
従来のトナーを用いた場合、特に低温低湿環境や高温多湿環境において、高速現像装置におけるスリーブ上での摩擦回数が増えてくると、新トナーが供給された際に新トナーと旧トナーの帯電量の差が大きくなる傾向があり、スリーブゴーストが発生しやすいという問題があった。
The toner obtained by combining the hydrophobic silica A and the hydrophobic silica B having such a degree of hydrophobicity and externally adding to the toner particles can have high fluidity and charge stability. Even when it is applied to a high-speed developing device having a high process speed under the following conditions, an excessive increase in charge (charge-up) hardly occurs, so that a sleeve ghost hardly occurs and is not easily affected by temperature and humidity.
Here, the sleeve ghost is a ghost in which an image density difference occurs due to a difference in charge amount between toner newly supplied on the sleeve (new toner) and toner already on the sleeve (old toner). This means a phenomenon called negative ghost or positive ghost (see FIGS. 4 and 5).
When using conventional toner, especially in low-temperature and low-humidity environments and high-temperature and high-humidity environments, if the number of frictions on the sleeve in the high-speed developing device increases, the charge amount of the new toner and old toner when new toner is supplied There is a tendency that the difference between the two tends to increase, and sleeve ghost is likely to occur.
疎水化度WETAまたはWETBは、疎水性シリカAまたはBの、メタノール−水混合溶媒中における分散度(本明細書において、「メタノールウェッタビリティ」とも称する)が特定の値になるときの、該混合溶媒のメタノール濃度を意味する。ここで、疎水性シリカAまたはBのメタノールウェッタビリティは、疎水性シリカAまたはBを含むメタノール−水混合溶液の透過率として測定される。
すなわち、WETAまたはWETBは、特定量の疎水性シリカAまたはBを含むメタノール−水混合溶液の透過率を、波長780nmの光で測定した場合に、該透過率が80%となるときの、該混合溶液のメタノール濃度を意味する。
The degree of hydrophobicity WET A or WET B is determined when the degree of dispersion of hydrophobic silica A or B in a methanol-water mixed solvent (also referred to herein as “methanol wettability”) is a specific value. It means the methanol concentration of the mixed solvent. Here, the methanol wettability of the hydrophobic silica A or B is measured as the transmittance of a methanol-water mixed solution containing the hydrophobic silica A or B.
That is, WET A or WET B is a value obtained when the transmittance of a methanol-water mixed solution containing a specific amount of hydrophobic silica A or B is measured with light having a wavelength of 780 nm. Means the methanol concentration of the mixed solution.
すなわち、疎水性シリカAまたはBの疎水化度は、メタノール滴下透過率曲線を用いて測定され得る。測定装置として、例えば(株)REHSCA(レスカ)社製の粉体濡れ性試験機WET−100Pを用いることができ、具体的な測定操作としては、以下に例示する方法が挙げられる。 That is, the degree of hydrophobicity of hydrophobic silica A or B can be measured using a methanol drop transmittance curve. As a measuring device, for example, a powder wettability tester WET-100P manufactured by REHSCA (Resca) can be used, and examples of specific measuring operations include the methods exemplified below.
まず、メタノール60体積%と水40体積%とからなる含水メタノール液70mlを容器中に入れ、超音波分散器で5分間分散させて溶液中の気泡等を除去する。この溶液中に検体である疎水性無機微粒子(疎水性シリカAまたはB)を0.06g添加して浮遊させ
、疎水性無機微粒子の疎水特性を測定するためのサンプル液を調製する。なお、サンプル液を調製して測定する容器として、円形直径5cm、高さ88mmのガラス製のフラスコを用いることができる。
次に、この調製された測定用サンプル液を6.67s−1の速度で攪拌しながら、メタノールを1.3ml/min.の滴下速度で連続的に添加し、浮遊している疎水性無機微粒子を沈降・溶媒中に分散させる。メタノールを滴下する間、測定用サンプルの、波長780nmの光の透過光強度を測定して透過率を求め、図3に示したようなメタノール滴下透過率曲線を作成する。ここで撹拌は、マグネティックスターラー(例えば、長さ25mm、最大径8mmの紡錘形であり、テフロン(登録商標)コーティングを施されたもの)を用いて行うことができる。そして、透過率が80%のときのメタノール濃度を、その疎水性シリカの疎水化度として算出する。
First, 70 ml of a hydrated methanol solution composed of 60% by volume of methanol and 40% by volume of water is placed in a container and dispersed with an ultrasonic disperser for 5 minutes to remove bubbles and the like in the solution. In this solution, 0.06 g of hydrophobic inorganic fine particles (hydrophobic silica A or B) as a specimen is added and suspended, and a sample solution for measuring the hydrophobic characteristics of the hydrophobic inorganic fine particles is prepared. As a container for preparing and measuring a sample solution, a glass flask having a circular diameter of 5 cm and a height of 88 mm can be used.
Next, while stirring the prepared sample liquid for measurement at a speed of 6.67 s −1 , methanol was added at 1.3 ml / min. The suspension is continuously added at a dropping speed of 1 to disperse the suspended hydrophobic inorganic fine particles in the solvent. While dropping methanol, the transmitted light intensity of light having a wavelength of 780 nm of the measurement sample is measured to obtain the transmittance, and a methanol dropping transmittance curve as shown in FIG. 3 is created. Here, the stirring can be performed using a magnetic stirrer (for example, a spindle having a length of 25 mm and a maximum diameter of 8 mm and having a Teflon (registered trademark) coating). Then, the methanol concentration when the transmittance is 80% is calculated as the degree of hydrophobicity of the hydrophobic silica.
前記のメタノールウェッタビリティによる疎水化度の測定において、検体である疎水性シリカAまたはBの疎水化度が60%未満である場合は、メタノール60体積%と水40体積%とからなる含水メタノール溶液に該検体を添加すると、溶媒中にすぐ分散してしまい、透過率曲線を求めることができない。そのため、検体である疎水性シリカの疎水化度が60%未満である場合は、初期溶液のメタノール濃度を0%に設定して測定した。 In the measurement of the degree of hydrophobicity by methanol wettability, when the degree of hydrophobicity of the hydrophobic silica A or B as the specimen is less than 60%, a hydrous methanol solution comprising 60% by volume of methanol and 40% by volume of water When the sample is added to the sample, it is immediately dispersed in the solvent, and a transmittance curve cannot be obtained. Therefore, when the hydrophobicity of the hydrophobic silica sample was less than 60%, the measurement was performed with the methanol concentration of the initial solution set to 0%.
疎水性シリカAおよび疎水性シリカBは、本発明のトナーに外添剤として含有されるが、疎水性シリカAと疎水性シリカBとの総含有量は、トナー粒子100質量部に対して0.5質量部〜5.0質量部であることが好ましい。耐劣化性に優れ、かつ流動性および帯電性のよいトナーを得るためである。 Hydrophobic silica A and hydrophobic silica B are contained in the toner of the present invention as external additives. The total content of hydrophobic silica A and hydrophobic silica B is 0 with respect to 100 parts by mass of toner particles. It is preferable that it is 0.5 mass part-5.0 mass parts. This is to obtain a toner having excellent deterioration resistance and good fluidity and chargeability.
また、疎水性シリカAおよび疎水性シリカBを含むトナーにおいて、相対的に比表面積BETが小さく、かつ疎水性が低い疎水性シリカBの含有量が多すぎると、該トナーの流動性が極端に落ちるためフェーディングがおきやすくなり、また湿度等の影響を受けやすくなるため、高温高湿下でプリントアウトされた画像の濃度が薄くなる等の問題が生じやすい。従って、疎水性シリカAの質量を1としたときの、疎水性シリカBの質量は0.05〜0.7であることが好ましい。 In addition, in a toner containing hydrophobic silica A and hydrophobic silica B, if the content of hydrophobic silica B having a relatively small specific surface area BET and low hydrophobicity is too large, the fluidity of the toner becomes extremely high. Since it falls, fading is likely to occur, and it is easy to be affected by humidity and the like, so that problems such as a decrease in the density of an image printed out under high temperature and high humidity are likely to occur. Therefore, when the mass of the hydrophobic silica A is 1, the mass of the hydrophobic silica B is preferably 0.05 to 0.7.
特に、疎水性シリカAおよび疎水性シリカBを前記比率で、円形度の高いトナー粒子(例えば平均円形度が0.930〜0.970であるトナー粒子)に外添することで、近年要求の高い高画質かつ高速化対応の現像器や画像形成装置に適用した場合でも、帯電の立ち上がりが早く、劣化しにくく、長期使用において画像濃度低下を引き起こさないトナーを得ることができる。 In particular, hydrophobic silica A and hydrophobic silica B are externally added in the above ratio to toner particles having high circularity (for example, toner particles having an average circularity of 0.930 to 0.970), Even when applied to a developing device or an image forming apparatus that is compatible with high image quality and high speed, it is possible to obtain a toner that quickly rises in charge, hardly deteriorates, and does not cause a decrease in image density in long-term use.
疎水性シリカAおよび疎水性シリカBは、所定の乾式シリカを疎水化処理することにより製造することができる。ここで、所定の乾式シリカとはシリカ微粉体であって、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された、いわゆる乾式法シリカまたはヒュームドシリカと称される乾式シリカであることが好ましい。なかでも、前記乾式シリカは、表面およびシリカ微粉体内部にあるシラノール基が少なく、またNa2OやSO3 2-等の製造残渣の少ないことが好ましい。
前記乾式シリカの製造工程において、例えば、塩化アルミニウムまたは塩化チタンの如き他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによって、シリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能である。本明細書において、乾式シリカとは、それらの複合微粉体も包含する。
Hydrophobic silica A and hydrophobic silica B can be produced by subjecting predetermined dry silica to a hydrophobic treatment. Here, the predetermined dry silica is silica fine powder, and is preferably dry silica called so-called dry silica or fumed silica produced by vapor phase oxidation of a silicon halogen compound. Among these, it is preferable that the dry silica has few silanol groups on the surface and inside the silica fine powder and has few production residues such as Na 2 O and SO 3 2− .
In the production process of the dry silica, for example, by using another metal halogen compound such as aluminum chloride or titanium chloride together with the silicon halogen compound, it is possible to obtain a composite fine powder of silica and another metal oxide. In this specification, dry silica includes those composite fine powders.
前記疎水性シリカBは、乾式シリカをアルコキシシランで処理することにより製造される。ここでアルコキシシランは、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン
、ヘキシルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン等のアルキルアルコキシシラン系化合物;フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン等があげられるが、これらに限定されず、これら以外のアルコキシシラン系化合物を含む。これらのアルコキシシランによる乾式シリカの処理法としては、通常の方法を用いることができる。
また、疎水化処理剤の量および種類、ならびに疎水化処理方法を適宜選択することで、所望の比表面積BETB、および疎水化度WETBを疎水性シリカBに付与することができる。
The hydrophobic silica B is produced by treating dry silica with alkoxysilane. Here, the alkoxysilane is an alkylalkoxysilane such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, isobutyltriethoxysilane, etc. Compound: Phenyltrimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane and the like are mentioned, but not limited to these, and alkoxysilane compounds other than these are included. As a method for treating dry silica with these alkoxysilanes, ordinary methods can be used.
Moreover, the desired specific surface area BET B and the degree of hydrophobicity WET B can be imparted to the hydrophobic silica B by appropriately selecting the amount and type of the hydrophobizing agent and the hydrophobizing method.
一方、疎水性シリカAは、乾式シリカを、従来公知の疎水化処理剤を用いて疎水化処理することにより製造することができる。ここで疎水化処理剤としては、1)シリコーンオイル、2)シリコーンワニス、3)シランカップリング剤が好ましく例示される。これらの疎水化処理剤の種類および量、ならびに疎水化処理方法を適宜選択することで、疎水性シリカAに所望の比表面積BETA、および疎水化度WETAを付与することができる。 On the other hand, the hydrophobic silica A can be produced by subjecting dry silica to a hydrophobic treatment using a conventionally known hydrophobic treatment agent. Preferred examples of the hydrophobizing agent include 1) silicone oil, 2) silicone varnish, and 3) silane coupling agent. By appropriately selecting the type and amount of these hydrophobizing agents and the hydrophobizing method, the desired specific surface area BET A and the hydrophobizing degree WET A can be imparted to the hydrophobic silica A.
前記1)シリコーンオイルとしては、限定はされないが、例えば下記一般式で表わされるものが例示される。 The 1) silicone oil is not limited, but examples thereof include those represented by the following general formula.
前記シリコーンオイルとして、さらに具体的に、ジメチルシリコーンオイル,アルキル変性シリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
前記シリコーンオイルの粘度は、温度25℃において、50〜1000mm2/sであ
ることが好ましい。50mm2/s未満であると、加熱されることにより一部揮発し、そ
れを含むトナーの帯電特性が劣化しやすい。1000mm2/sを超えると、処理作業上
取扱いが困難となる。
Specific examples of the silicone oil include dimethyl silicone oil, alkyl-modified silicone oil, α-methylstyrene-modified silicone oil, chlorophenyl silicone oil, and fluorine-modified silicone oil, but are not limited thereto. .
The viscosity of the silicone oil is preferably 50 to 1000 mm 2 / s at a temperature of 25 ° C. When it is less than 50 mm 2 / s, it is partly volatilized by heating, and the charging characteristics of the toner containing it tend to deteriorate. If it exceeds 1000 mm 2 / s, handling becomes difficult in terms of processing work.
シリコーンオイルによる処理方法としては、任意の公知の方法を用いることができる。例えば、乾式シリカとシリコーンオイルとを混合機を用いて混合する;乾式シリカにシリコーンオイルを、噴霧器を用いて噴霧する;溶剤中にシリコーンオイルを溶解させた後、その溶液中で乾式シリカを混合する方法が挙げられる。しかしながら、該処理方法がこれに限定されるわけではない。 Any known method can be used as a treatment method using silicone oil. For example, dry silica and silicone oil are mixed using a mixer; silicone oil is sprayed on dry silica using a sprayer; silicone oil is dissolved in a solvent, and then dry silica is mixed in the solution. The method of doing is mentioned. However, the processing method is not limited to this.
前記疎水性シリカAの製造に用いられる2)シリコーンワニスとしては、公知の任意のシリコーンワニスが使用され得る。例えば、信越シリコーン社製、KR−251、KP−112等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、シリコーンワニスによる処理方法としては、シリコーンオイル処理と同様、公知の方法を用いることができる
。
As the 2) silicone varnish used for the production of the hydrophobic silica A, any known silicone varnish can be used. Examples thereof include KR-251 and KP-112 manufactured by Shin-Etsu Silicone, but are not limited thereto. Moreover, as a processing method by a silicone varnish, a well-known method can be used like a silicone oil process.
前記疎水性シリカAの製造に用いられる3)シランカップリング剤としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラメン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、へキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラメチルジシロキサン、及び1分子当たり2〜12個のシロキサン単位を有し、末端に位置する単位にそれぞれ1個あたりのケイ素原子に結合した水酸基を含有したジメチルポリシロキサンが挙げられる。 Examples of 3) silane coupling agents used in the production of the hydrophobic silica A include hexamethyldisilazane, trimethylsilane, trimethylchlorosilane, trimethylethoxysilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, and allyldimethylchlorosilane. , Allylphenyldichlorosilane, benzyldimethylchlorosilane, bromomethyldimethylchlorosilane, α-chloroethyltrichlorosilane, β-chloroethyltrichlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, triorganosilylmercaptan, trimethylsilylmercaptan, triorganosilylacrylate , Vinyldimethylacetoxysilamen, dimethyldiethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, hexamethyldisilo Xane, 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, 1,3-diphenyltetramethyldisiloxane, and 2 to 12 siloxane units per molecule, each having one silicon atom per terminal unit And dimethylpolysiloxane containing a hydroxyl group bonded to.
さらに、高疎水特性を有する疎水性シリカAを製造するための処理形態としては、乾式シリカを、シランカップリング剤とシリコーンオイル、またはシランカップリング剤とシリコーンワニスを組み合わせて処理することが好ましい。なかでも、1)はじめにシランカップリング剤で処理し、2)次にシリコーンオイル又はシリコーンワニスで処理する形態が好ましく挙げられる。そのなかでも、ヘキサメチルジシラザンで処理した後、シリコーンオイルで処理する形態が特に好ましい。 Furthermore, as a treatment form for producing hydrophobic silica A having high hydrophobic properties, it is preferable to treat dry silica in combination with a silane coupling agent and silicone oil or a silane coupling agent and silicone varnish. Among these, a mode in which 1) treatment with a silane coupling agent is performed first, and 2) treatment with silicone oil or silicone varnish is preferred. Among these, the form of treating with silicone oil after treating with hexamethyldisilazane is particularly preferable.
前記疎水性シリカAおよび疎水性シリカBを含む外添剤は、カラートナー、モノクロトナー、磁性トナー、非磁性トナーなどのいずれのトナーの外添剤としても用いることができる。さらに該外添剤は、2成分現像、磁性1成分現像、非磁性1成分現像などのいずれの現像方式で用いられるトナーの外添剤として用いても、所望の効果を奏する。 The external additive containing the hydrophobic silica A and the hydrophobic silica B can be used as an external additive for any toner such as a color toner, a monochrome toner, a magnetic toner, and a nonmagnetic toner. Further, the external additive exhibits a desired effect even if it is used as an external additive for toner used in any of the development methods such as two-component development, magnetic one-component development, and non-magnetic one-component development.
<本発明のトナーに含有されるトナー粒子>
本発明のトナーに含まれるトナー粒子は、前記の通り、結着樹脂および着色剤を少なくとも含み、さらにその他の任意の成分、例えばワックス、荷電制御剤などを含みうる。
<Toner particles contained in the toner of the present invention>
As described above, the toner particles contained in the toner of the present invention include at least a binder resin and a colorant, and may further include other optional components such as wax and a charge control agent.
前記トナー粒子の粒径は、画質の点から3μm以上であることが好ましく、ドット再現性の点から8μm以下であることがより好ましい。 The particle diameter of the toner particles is preferably 3 μm or more from the viewpoint of image quality, and more preferably 8 μm or less from the viewpoint of dot reproducibility.
前記トナー粒子の平均円形度は、好ましくは0.930〜0.970、より好ましくは0.934〜0.965、さらに好ましくは0.940以上0.960未満である。ここで、トナー粒子の平均円形度とはトナー粒子の形状を定量的に表現するための値であり、トナー粒子の凹凸の度合いの指標である。トナー粒子が完全な球形である場合は、平均円形度が1であり、表面形状が複雑になるほど平均円形度が低くなる。 The average circularity of the toner particles is preferably 0.930 to 0.970, more preferably 0.934 to 0.965, and still more preferably 0.940 to less than 0.960. Here, the average circularity of the toner particles is a value for quantitatively expressing the shape of the toner particles, and is an index of the degree of unevenness of the toner particles. When the toner particles are perfectly spherical, the average circularity is 1, and the more complicated the surface shape, the lower the average circularity.
前記トナー粒子の平均円形度が高くなると、それを含むトナーの流動性が増し、個々のトナーが自由に動きやすくなる。このため、カートリッジ内におけるトナーの循環が良好になるため、トナーが摩擦帯電されやすくなり、帯電の立ち上がりがよくなり、かつ均一に帯電され得る。また、平均円形度の高いトナー粒子を含むトナーは、それを用いて現像された画像においてより密な状態をとりやすい。その結果、転写材に対するトナーの隠蔽率が高くなり、少ないトナー量でも十分な画像濃度を得ることができるので、トナーの消費量を低減させることができる。 When the average circularity of the toner particles is increased, the fluidity of the toner containing the toner particles is increased, and the individual toners are easily moved freely. For this reason, since the circulation of the toner in the cartridge becomes good, the toner is easily frictionally charged, the rising of the charge is improved, and the toner can be uniformly charged. Further, a toner containing toner particles having a high average circularity tends to be in a denser state in an image developed using the toner particles. As a result, the toner concealment ratio with respect to the transfer material is increased, and a sufficient image density can be obtained even with a small amount of toner, so that the toner consumption can be reduced.
一方、前記トナー粒子の平均円形度が低くなると、それを含むトナーが凝集体としての挙動を示しやすくなる。トナー凝集体は凹凸部で帯電量に偏りがあるため、極端に帯電量
が高くなったり、また帯電量が上がらず現像性に不利に働く場合がある。
On the other hand, when the average circularity of the toner particles is lowered, the toner containing the toner particles tends to behave as an aggregate. Since the toner aggregate has unevenness in the charge amount at the concavo-convex portion, the charge amount may become extremely high, or the charge amount may not increase and may adversely affect the developability.
従って、該トナー粒子の平均円形度が0.930未満であると、トナー粒子の形状がいびつであるため、それを含むトナーの摩擦帯電が均一にされない上に絶対的な帯電量が低くなりやすい。そのため、特に低温低湿条件下でプリントアウトされた画像の濃度が薄くなり、ネガゴーストやカブリが悪化することがある。
一方、該トナー粒子の平均円形度が0.970より大きいと、現像スリーブ上にトナーが過剰に供給され、トナーがスリーブ上に不均一にコートされてしまうため過剰帯電によるポジゴーストが発生しやすく、また表面が平滑になった場合、かさ密度が高くなり、トナーが現像装置内でより詰まりやすくなることからフェーディングによる濃度低下を生じることがある。
よって、上記範囲の平均円形度を有するトナー粒子を含むトナーは、帯電が均一で長期安定して高い画像濃度があり、これを用いることで、ゴースト・カブリなどの現象が無く、良好な現像性を得る事ができる。
Therefore, if the average circularity of the toner particles is less than 0.930, the shape of the toner particles is distorted, so that the frictional charge of the toner containing the toner particles is not uniform and the absolute charge amount tends to be low. . For this reason, the density of an image printed out particularly under low temperature and low humidity conditions may be reduced, and negative ghosting and fogging may be deteriorated.
On the other hand, if the average circularity of the toner particles is larger than 0.970, the toner is excessively supplied onto the developing sleeve, and the toner is unevenly coated on the sleeve, so that a positive ghost due to overcharging is likely to occur. In addition, when the surface becomes smooth, the bulk density increases, and the toner is more easily clogged in the developing device, so that the density may be lowered due to fading.
Therefore, a toner containing toner particles having an average circularity in the above range has a uniform charge, a long-term stable and high image density, and by using this, there is no phenomenon such as ghost and fog, and good developability. Can be obtained.
このような円形度を有するトナー粒子に、前記した疎水性シリカAおよび疎水性シリカBを含む外添剤を外添することで、外添剤が凹凸の少ないトナー粒子表面に偏りなく付着することができるため、帯電の立ち上がりが早くかつチャージアップが防止されたトナーを得ることができる。 By externally adding the above-described external additive containing the hydrophobic silica A and the hydrophobic silica B to the toner particles having such a circularity, the external additive adheres evenly to the surface of the toner particles with less unevenness. Therefore, it is possible to obtain a toner whose charge rise is quick and charge-up is prevented.
本発明のトナーに含まれるトナー粒子の平均円形度は、画像分析法により測定される平均円形度であり、好ましくはシスメックス社製フロー式粒子像分析装置FPIA−2100を用いて測定される値である。
前記分析装置「FPIA−2100」は、各粒子の円形度を算出した後、円形度0.4〜1.0を61分割したクラスに各粒子を振り分け、分割点の中心値と頻度を用いて平均円形度を算出する算出法(分割法)を用いている。この算出法で算出される平均円形度の値と、各粒子の円形度の総和を用いた算出法(総和法)により算出される平均円形度の誤差は非常に少なく、実質的には無視できる程度である。本発明におけるトナー粒子の平均円形度の算出においては、総和法を用いてもよいが、算出時間の短縮化や算出演算式の簡略化の如きデータ取り扱い上の理由でから、分割法を用いてもよい。
さらに本発明のトナー粒子の平均円形度の測定に用いられ得る「FPIA−2100」は、トナーの形状を算出するために従来から用いられていた「FPIA1000」と比較して、シースフローの薄層化(7μm→4μm)および処理粒子画像の倍率の向上、さらに取り込んだ画像の処理解像度を向上(256×256→512×512)することにより、トナーの形状測定の精度が上がっているため、微粒子をより確実に捕捉することができる。従って、本発明のトナーのトナー粒子の平均円形度の算出においては、より正確に形状及び粒度分布に関する情報が得られる「FPIA−2100」を使用することが好ましい。
The average circularity of the toner particles contained in the toner of the present invention is an average circularity measured by an image analysis method, and is preferably a value measured using a flow type particle image analyzer FPIA-2100 manufactured by Sysmex Corporation. is there.
After calculating the circularity of each particle, the analyzer “FPIA-2100” assigns each particle to 61 divided classes having a circularity of 0.4 to 1.0, and uses the center value and frequency of the dividing points. A calculation method (division method) for calculating the average circularity is used. The error of the average circularity calculated by the calculation method using the value of the average circularity calculated by this calculation method and the total circularity of each particle (summation method) is very small and can be substantially ignored. Degree. In the calculation of the average circularity of the toner particles in the present invention, a summation method may be used. However, for reasons of data handling such as shortening the calculation time and simplifying the calculation formula, the division method is used. Also good.
Furthermore, “FPIA-2100” that can be used for measuring the average circularity of the toner particles of the present invention is a thin layer of sheath flow compared to “FPIA1000” conventionally used for calculating the shape of the toner. Since the accuracy of toner shape measurement has been improved by increasing the magnification (7 μm → 4 μm), increasing the magnification of the processed particle image, and improving the processing resolution of the captured image (256 × 256 → 512 × 512), the fine particles Can be captured more reliably. Therefore, in calculating the average circularity of the toner particles of the toner of the present invention, it is preferable to use “FPIA-2100” which can obtain information on the shape and particle size distribution more accurately.
具体的な測定法としては、23℃、60%RHの環境下で、前記分析装置により分析を行い、円相当径0.60μm〜400μmの範囲内の粒子の粒子投影像を分析してその周囲長Lを測定する。測定された周囲長から、粒子の円形度を下記式(β)により求める。さらに、3μm〜400μmの範囲の円相当系を有する粒子について、該粒子の円形度の総和、および該粒子の個数を求める。そして、円形度の総和を、粒子の個数で除して得られる値を平均円形度とする。 As a specific measurement method, analysis is performed with the above-described analyzer in an environment of 23 ° C. and 60% RH, and a projected image of particles within a circle equivalent diameter range of 0.60 μm to 400 μm is analyzed. The length L is measured. From the measured perimeter, the circularity of the particles is determined by the following formula (β). Further, for the particles having a circle-equivalent system in the range of 3 μm to 400 μm, the total circularity of the particles and the number of the particles are obtained. Then, a value obtained by dividing the sum of the circularity by the number of particles is defined as an average circularity.
式(β)・・・・円形度a=L0/L
〔式中、L0は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長を示し、Lは512×512
の画像処理解像度(0.3μm×0.3μmの画素)で画像処理したときの粒子投影像の周囲長を示す。〕
Formula (β)... Circularity a = L 0 / L
[In the formula, L 0 represents the circumference of a circle having the same projected area as the particle image, and L is 512 × 512.
The peripheral length of the particle projection image when image processing is performed at an image processing resolution of (pixels of 0.3 μm × 0.3 μm) is shown. ]
詳細な測定手順を以下に述べる。あらかじめ不純物を除去した容器中の水(200〜300ml)中に、分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)(0.1〜0.5ml)を加え、さらに測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液を超音波発振器で2分間分散させ、分散液濃度を0.2〜1.0万個/μlとする。超音波発振器としては例えば以下の装置を使用し、以下の分散条件を用いる。
UH−150(株式会社エス・エム・テー社製)
OUTPUT レベル:5
コンスタントモード
The detailed measurement procedure is described below. A surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) (0.1 to 0.5 ml) is added as a dispersant to water (200 to 300 ml) in a container from which impurities have been removed in advance, and a measurement sample is further added to 0.1%. Add ~ 0.5g. The suspension in which the sample is dispersed is dispersed with an ultrasonic oscillator for 2 minutes, so that the concentration of the dispersion is 0.2 to 1 million pieces / μl. For example, the following apparatus is used as the ultrasonic oscillator, and the following dispersion conditions are used.
UH-150 (manufactured by SMT Corporation)
OUTPUT level: 5
Constant mode
上記で得られる分散液の粒子の円形度分布を測定する。測定の概略を以下に説明する。試料分散液を、フラットで扁平なフローセル(厚み約200μm)の流路(流れ方向に沿って広がっている)を通過させる。フローセルの厚みに対して交差して通過する光路を形成するように、ストロボとCCDカメラが、フローセルに対して、相互に反対側に位置するように装着される。試料分散液がフローセルを流れている間に、ストロボ光が1/30秒間隔で照射され、試料分散液に分散している粒子の画像を得る。その結果、それぞれの粒子は、フローセルに平行な一定範囲を有する2次元画像として撮影される。それぞれの粒子の2次元画像の面積から、同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出する。それぞれの粒子の2次元画像の投影面積及び投影像の周囲長から、上記の円形度算出式(β)を用いて、各粒子の円形度を算出する。算出された円形度から、前述のようにして平均円形度を求めることができる。 The circularity distribution of the particles of the dispersion obtained above is measured. An outline of the measurement will be described below. The sample dispersion is passed through a flow path (expanding along the flow direction) of a flat and flat flow cell (thickness: about 200 μm). The strobe and the CCD camera are mounted on the flow cell so as to be opposite to each other so as to form an optical path that passes through the thickness of the flow cell. While the sample dispersion is flowing through the flow cell, strobe light is irradiated at 1/30 second intervals to obtain an image of particles dispersed in the sample dispersion. As a result, each particle is photographed as a two-dimensional image having a certain range parallel to the flow cell. From the area of the two-dimensional image of each particle, the diameter of a circle having the same area is calculated as the equivalent circle diameter. From the projected area of the two-dimensional image of each particle and the perimeter of the projected image, the circularity of each particle is calculated using the circularity calculation formula (β). From the calculated circularity, the average circularity can be obtained as described above.
また、本発明のトナーに含まれるトナー粒子の平均面粗さは、好ましくは5.0nm以上42.0nm未満、より好ましくは10.0nm以上42.0nm未満、さらに好ましくは15.0nm以上40.0nm未満である。
トナー粒子が適度な表面粗さを有していることにより、トナー間に適度な空隙が生じ、トナーの流動性を向上させることができ、より良好な現像性をもたらすことができる。特に、本発明の特徴の一つである円形度の高いトナー粒子に、前記平均面粗さを付与することにより、優れた流動性を有するトナーを得ることができる。
トナー粒子の平均面粗さが5.0nm未満であると、それを含むトナーに十分な流動性が付与することができず、フェーディングを生じさせ、画像濃度を低下させることがある。トナー粒子の平均面粗さが45.0nm以上であると、トナー粒子間の空隙が多くなりすぎるので、トナー粒子に外添剤(疎水性シリカAおよびBを含む)が均一に付着しにくく、外添剤が遊離し、形成される画像に白ポチが発生しやすい。
Further, the average surface roughness of the toner particles contained in the toner of the present invention is preferably 5.0 nm or more and less than 42.0 nm, more preferably 10.0 nm or more and less than 42.0 nm, and further preferably 15.0 nm or more and 40.40 nm. It is less than 0 nm.
When the toner particles have an appropriate surface roughness, an appropriate gap is generated between the toners, the fluidity of the toner can be improved, and better developability can be provided. In particular, a toner having excellent fluidity can be obtained by imparting the average surface roughness to toner particles having high circularity, which is one of the characteristics of the present invention.
When the average surface roughness of the toner particles is less than 5.0 nm, sufficient fluidity cannot be imparted to the toner containing the toner particles, fading may occur, and the image density may be lowered. If the average surface roughness of the toner particles is 45.0 nm or more, there are too many voids between the toner particles, so that external additives (including hydrophobic silicas A and B) are difficult to adhere uniformly to the toner particles, The external additive is liberated and white spots are likely to occur in the formed image.
また、本発明のトナーに含まれるトナー粒子の最大高低差は、より良好な流動性をトナーに付与するという観点から、50nm以上450nm未満であることが好ましく、100nm以上450nm未満であることがより好ましく、150nm以上400nm未満であることがさらに好ましい。トナー粒子の最大高低差とは、トナー表面に存在する凹凸の最も凸なポイントと最も凹なポイントの高さの差を意味し、その測定法については後述する。 The maximum height difference of the toner particles contained in the toner of the present invention is preferably 50 nm or more and less than 450 nm, more preferably 100 nm or more and less than 450 nm, from the viewpoint of imparting better fluidity to the toner. Preferably, it is 150 nm or more and less than 400 nm. The maximum height difference of the toner particles means a difference in height between the most convex point and the most concave point on the toner surface, and the measurement method will be described later.
このような表面粗さを有するトナー粒子に、前記した疎水性シリカAおよび疎水性シリカBを含む外添剤を外添すると、トナー粒子表面に、比表面積BETの小さい(粒径の大きい)疎水性シリカB、およびBETの大きい(粒径の小さい)疎水性シリカAが均一に
分散して密に付着することができる。そのため、大粒径シリカ(疎水性シリカB)が緩衝材としての効果をより発揮しやすくなるため、プロセススピードが高い高速現像装置においても劣化が最小限に抑制されるトナーを得ることができる。
特に、疎水性シリカAおよびBを、平均円形度が0.930〜0.970であって、走
査型プローブ顕微鏡で測定される平均面粗さが5.0nm以上45.0nm未満であるトナー粒子に外添することにより、濃度の立ち上がりが良好で、チャージアップによる濃度薄、低温低湿・高温高湿環境下でゴースト現象が起きず、長期にわたって耐久した場合においても劣化が最小限であり、得られる画像に白ポチを発生させないトナーを得ることができる。
When the external additive containing the hydrophobic silica A and the hydrophobic silica B is externally added to the toner particles having such a surface roughness, the hydrophobicity having a small specific surface area BET (large particle size) is formed on the toner particle surface. Silica B and hydrophobic silica A having a large BET (small particle size) can be uniformly dispersed and closely adhered. Therefore, since the large particle size silica (hydrophobic silica B) can more easily exert the effect as a buffer material, it is possible to obtain a toner whose deterioration is suppressed to a minimum even in a high-speed developing device having a high process speed.
In particular, hydrophobic silica A and B are toner particles having an average circularity of 0.930 to 0.970 and an average surface roughness measured by a scanning probe microscope of 5.0 nm or more and less than 45.0 nm. By adding externally, the rise of concentration is good, the concentration is low due to charge-up, ghost phenomenon does not occur in low-temperature, low-humidity, high-temperature, high-humidity environments, and deterioration is minimal even when durable for a long time. Thus, it is possible to obtain a toner that does not generate white spots in a printed image.
本発明において、トナー粒子の平均面粗さ、およびトナー粒子の最大高低差は、走査型プローブ顕微鏡を用いて測定される。例えば、以下に示された測定装置や測定条件を用いて、トナー粒子の表面の3μm四方のエリアを測定対象として測定すればよい。
測定装置:SPI3800N(セイコーインスツルメンツ(株)製)
測定ユニット:SPA400
測定モード:DFM(共振モード)
カンチレバー:SI−DF40
In the present invention, the average surface roughness of toner particles and the maximum height difference of toner particles are measured using a scanning probe microscope. For example, the measurement apparatus and measurement conditions described below may be used to measure a 3 μm square area on the surface of the toner particles as a measurement target.
Measuring device: SPI3800N (manufactured by Seiko Instruments Inc.)
Measuring unit: SPA400
Measurement mode: DFM (resonance mode)
Cantilever: SI-DF40
本願明細書において平均面粗さとは、JIS−B0601で定義されている「中心線平均粗さ」を、測定面に対して適用できるよう三次元に拡張したものをいう。すなわち、基準面から指定面までの偏差の絶対値を平均した値であり、次式で表される。 In the specification of the present application, the average surface roughness means a “center line average roughness” defined in JIS-B0601 expanded in three dimensions so that it can be applied to the measurement surface. That is, it is a value obtained by averaging the absolute values of deviations from the reference plane to the designated plane, and is expressed by the following equation.
本明細書においてトナー粒子の最大高低差とは、上記式における、指定面内のZデータ
の最大値と最小値の差から求めることができる。
In this specification, the maximum height difference of the toner particles can be obtained from the difference between the maximum value and the minimum value of the Z data in the specified plane in the above formula.
本発明のトナーに含まれるトナー粒子の製造方法は特に限定されないが、好ましくは、任意の方法で製造された原料トナー粒子を表面改質することにより製造される。該表面改質の条件を適宜調整することで、トナー粒子に所望の円形度や面粗さを付与することができる。
以下において、原料トナー粒子を表面改質するための表面改質装置、および該表面改質装置を利用した原料トナー粒子の表面改質方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。
The method for producing the toner particles contained in the toner of the present invention is not particularly limited, but it is preferably produced by subjecting the raw toner particles produced by any method to surface modification. By appropriately adjusting the surface modification conditions, it is possible to impart desired circularity and surface roughness to the toner particles.
Hereinafter, a surface modifying apparatus for modifying the surface of raw toner particles and a method for modifying the surface of raw toner particles using the surface modifying apparatus will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明で使用される表面改質装置の一例を示し、図2は、高速で回転する回転体である分散ロータ36(図1参照)の上面図の一例を示す。図1に示される表面改質装置は、(1) ケーシング、(2) 上面に角型のディスクまたは円筒型のピン40を複数個有し、高速で回転する円盤上の回転体であり、中心回転軸に取り付けられた分散ローター36、(3) 分散ローター36の外周に一定間隔を保持して配置されている、表面に多数の溝が設けられているライナー34(尚、ライナー表面上の溝はなくても構わない)、(4) 表面改質された原料を所定粒径に分級するための手段である分級ローター3
1、(5) 冷風を導入するための冷風導入口35、(6) 被処理原料を導入するための原料供給口33、(7) 表面改質時間を自在に調整可能となるように、開閉可能なように設置された排出弁38、(8) 処理後の粉体を排出するための製品排出口37、(9) 分級手段である分級ローター31、表面改質手段である分散ローター36、およびライナー34で囲まれる第一の空間および第二の空間、(10) 第一の空間41と第2の空間42を仕切る、円筒型のガイドリンク39とから構成されている。
前記表面改質装置は、さらに、(11)冷却水或いは不凍液を通水できるジャケット(図示されていない)を有していることが好ましい。
FIG. 1 shows an example of a surface modification apparatus used in the present invention, and FIG. 2 shows an example of a top view of a dispersion rotor 36 (see FIG. 1) that is a rotating body that rotates at high speed. The surface modification apparatus shown in FIG. 1 is (1) a casing, and (2) a rotating body on a disk having a plurality of square disks or
1, (5)
It is preferable that the surface modification device further has (11) a jacket (not shown) through which cooling water or antifreeze can be passed.
前記分散ローター36と前記ライナー34との間隙部分が表面改質ゾーン、分級ローター31及びローター周辺部分が分級ゾーンと称される。
すなわち、前記第一の空間は、原料トナー粒子または表面改質ゾーンで表面改質処理された粒子を分級ゾーンへ導入するための空間であり、前記第二の空間は、分級ローター31により微粉を分級除去された粒子を表面改質ゾーンへ導入するための空間である。
A gap portion between the
That is, the first space is a space for introducing the raw toner particles or the particles subjected to the surface modification treatment in the surface modification zone into the classification zone, and the second space is used for fine powder by the
前記分級ローター31の設置方向は図1に示したように縦方向でも構わないし、横方向でも構わない。また、分級ローター31の設置個数は図1に示したように1つでも構わないし、2つ以上でも構わない。
The classifying
表面改質装置内の前記分散ローター36と前記ライナー34との間の最小間隔は、0.5mm〜15.0mmであることが好ましく、1.0mm〜10.0mmであることがより好ましい。
前記分散ローター36の回転周速は75m/sec〜200m/secであることが好ましく、85m/sec〜180m/secであることがより好ましい。
表面改質装置内の前記分散ローター上面に設置されている角型のディスクまたは円筒形のピン40の上部と、該円筒型のガイドリング39の下部との間の最小間隔は、好ましくは2.0mm〜50.0mmであり、より好ましくは5.0mm〜45.0mmである。
The minimum distance between the
The rotational peripheral speed of the
The minimum distance between the upper part of the rectangular disk or
本発明において、表面改質装置内の前記分散ローター36および前記ライナー34の微粉砕トナー衝突面は耐摩耗処理されていることが、トナー粒子の生産性上好ましい。ここで、該粉砕面の耐摩耗処理方法は何ら限定されるものではない。また、該表面改質装置内の分散ローター36及びライナー34の形状に関しても、何ら限定されるものではない。
In the present invention, it is preferable in terms of toner particle productivity that the finely pulverized toner collision surfaces of the
前記表面改質装置を用いることで、本発明のトナーに含有されるトナー粒子を製造することができる。以下において具体的な手順の一例を示す。排出弁38を閉とした状態で原料供給口33から原料である原料トナー粒子を投入する。投入された原料トナー粒子は、まずブロワー(図示しない)により吸引されて分級ローター31に導かれて分級される。分級された所定粒径以下の「微粉」は微粉回収口32から装置外へ連続的に排出除去される一方、所定粒径以上の「粗粉」は遠心力によりガイドリング39の内周(第二の空間42)に沿って分散ローター36により発生する循環流にのって、表面改質ゾーンへ導かれる。
表面改質ゾーンに導かれた原料(すなわち粗粉)は、分散ローター36とライナー34の間で機械式衝撃力を受け、表面改質処理される。表面改質処理された表面改質粒子は、冷風導入口35から導入されて機内を通過する冷風にのせられて、ガイドリング39の外周(第一の空間41)に沿って分級ゾーンに導かれ、分級ローター31で再度分級される。再度、所定粒径以下の微粉は装置外へ排出され、所定粒径以上の粗粉は、再度表面改質ゾーンに戻され、繰り返し表面改質処理を受ける。一定時間経過後、排出弁38を開とし、製品排出口37から表面改質トナー粒子を回収する。
By using the surface modification device, toner particles contained in the toner of the present invention can be produced. An example of a specific procedure is shown below. Raw material toner particles, which are raw materials, are charged from the raw
The raw material (that is, coarse powder) guided to the surface modification zone is subjected to a surface modification treatment by receiving a mechanical impact force between the
前記した表面改質装置を用いるトナー粒子の表面改質法は、トナー粒子を表面改質する
と同時に微粉成分を除去することができることを特徴とする。それにより、原料トナー粒子中に存在する超微粒子がトナー粒子表面に固着するのを抑制することができる。そのため、所望の円形度、および平均面粗さを有し、かつ超微粒子の存在量が最小限であるトナー粒子を効果的に得ることができる。
一方、表面改質と同時に微粉を除去しない表面改質法を用いると、表面改質後のトナー粒子中の超微粒子の存在量が多くなってしまう上に、トナー粒子の表面改質において、機械的および熱的な影響により、適正な粒径を有するトナー粒子の表面に超微粒子成分が固着してしまう。その結果、表面改質後のトナー粒子の表面に、固着した微粉成分による突起が生成するため、所望の円形度及び平均面粗さを有するトナー粒子が得られにくい。
The toner particle surface modification method using the surface modification apparatus described above is characterized in that the fine particle component can be removed simultaneously with the surface modification of the toner particles. As a result, it is possible to suppress the ultrafine particles present in the raw material toner particles from sticking to the surface of the toner particles. Therefore, it is possible to effectively obtain toner particles having a desired circularity and average surface roughness and having a minimum amount of ultrafine particles.
On the other hand, if a surface modification method that does not remove fine powder at the same time as the surface modification is used, the amount of ultrafine particles in the toner particles after the surface modification increases, and in addition, the surface modification of toner particles Due to mechanical and thermal influences, the ultrafine particle component adheres to the surface of toner particles having an appropriate particle size. As a result, protrusions due to the adhering fine powder component are generated on the surface of the toner particles after the surface modification, so that it is difficult to obtain toner particles having a desired circularity and average surface roughness.
前記表面改質装置における表面改質時間(サイクルタイム、すなわち、原料トナー粒子を供給後、製品排出口を開にするまでの時間)は、5〜180秒であることが好ましく、15秒〜120秒であることがさらに好ましい。表面改質時間が5秒未満の場合、改質時間が短時間過ぎるため、十分に表面改質されない場合がある。また、改質時間が180秒を超えると、改質時間が長過ぎるため、表面改質時に発生する熱によりトナー粒子が装置内に融着したり、表面改質装置の処理能力が低下する場合がある。 The surface modification time in the surface modification apparatus (cycle time, that is, the time from the supply of the raw toner particles to the opening of the product discharge port) is preferably 5 to 180 seconds, and 15 seconds to 120. More preferably, it is seconds. When the surface modification time is less than 5 seconds, the modification time is too short, and thus the surface modification may not be sufficiently performed. Also, if the modification time exceeds 180 seconds, the modification time is too long, so that the toner particles are fused in the apparatus due to heat generated during surface modification, or the processing capacity of the surface modification apparatus is reduced. There is.
さらに、前記トナー粒子の表面改質法においては、該表面改質装置内に導入する冷風温度T1を5℃以下とすることが好ましく、0℃以下とすることがより好ましく、−5℃以下とすることが更に好ましい。表面改質時に発生する熱による機内融着を防止するためである。
なお、該表面改質装置内に導入する冷風は、装置内の結露防止という面から、除湿されていることが好ましい。冷風の除湿は公知の除湿装置を使用して行うことができる。導入する冷風の露点温度は、−15℃以下が好ましく、−20℃以下がさらに好ましい。
Further, in the toner particle surface modification method, the cold air temperature T1 introduced into the surface modification apparatus is preferably 5 ° C. or less, more preferably 0 ° C. or less, and −5 ° C. or less. More preferably. This is to prevent in-machine fusion due to heat generated during surface modification.
In addition, it is preferable that the cold air introduce | transduced in this surface modification apparatus is dehumidified from the surface of the condensation prevention in an apparatus. The cold air can be dehumidified using a known dehumidifier. The dew point temperature of the cold air to be introduced is preferably −15 ° C. or lower, and more preferably −20 ° C. or lower.
本発明において用いられる表面改質装置は、前記したように冷却水または不凍液を通水できるジャケットを具備していることが好ましく、該ジャケット内に冷媒(好ましくは冷却水系溶媒、更に好ましくはエチレングリコール等の不凍液)を通しながら表面改質処理をすることが好ましい。該ジャケットに冷媒を通して機内冷却することにより、トナー粒子が、表面改質処理によって発生する熱によって機内融着されるのを防止することができる。
ここで、表面改質装置に具備されるジャケット内に通す冷媒の温度は5℃以下、より好ましくは0℃以下、更に好ましくは−5℃以下とすることが好ましい。
As described above, the surface reforming apparatus used in the present invention preferably includes a jacket through which cooling water or antifreeze liquid can flow, and a refrigerant (preferably a cooling water solvent, more preferably ethylene glycol) is provided in the jacket. It is preferable to carry out the surface modification treatment while passing the antifreeze solution. By cooling the jacket through the cooling medium in the apparatus, the toner particles can be prevented from being fused in the apparatus by heat generated by the surface modification treatment.
Here, the temperature of the refrigerant passed through the jacket provided in the surface reforming apparatus is preferably 5 ° C. or less, more preferably 0 ° C. or less, and still more preferably −5 ° C. or less.
本発明の表面改質装置を用いたトナー粒子の製造方法においては、該表面改質装置内の分級ローターの後方の温度T2を60℃以下、好ましくは50℃以下とすることが好ましい。表面改質時に発生する熱により、トナー粒子が機内に融着するのを防止するためである。 In the method for producing toner particles using the surface modifying apparatus of the present invention, the temperature T2 behind the classification rotor in the surface modifying apparatus is preferably 60 ° C. or less, preferably 50 ° C. or less. This is to prevent the toner particles from being fused in the machine by heat generated during the surface modification.
本発明のトナー粒子の製造において、前記表面改質装置に供される原料トナー粒子は、所望の粒径付近に微粒子化されたトナー微粉砕物から、微粉及び粗粉をある程度除去(例えば、気流式分級機を用いて除去することができる)して得た粒子であることが好ましい。なお、ここで気流式分級企図しては、エルボージェット(日鉄工業社製)などが挙げられる。
トナー微粉砕物から微粉及び粗粉を除去して得た原料トナー粒子を用いることによって、表面改質装置内でのトナー粒子の分散を良好にすることができる。特に、トナー粒子中の微粉成分は比表面積が大きく、相対的に帯電量が高いために、トナー粒子から分離されにくい。そのため、前記表面改質装置の分級ローターによって、適切に超微粉成分が分級されない場合がある。従って、あらかじめトナー微粉砕物から微粉成分を除去して得た原料トナー粒子を用いることにより、前記表面改質装置内において個々のトナー粒子を分散
させやすくして、超微粉成分を適切に分級ローターによって分級除去し、所望の粒度分布を有するトナー粒子を得ることが好ましい。
In the production of the toner particles of the present invention, the raw material toner particles used in the surface modification device remove fine powder and coarse powder to some extent from the finely pulverized toner finely divided in the vicinity of a desired particle size (for example, air current It is preferable that the particles be obtained by using a classifier. Here, examples of the airflow type classification plan include Elbow Jet (manufactured by Nippon Steel Industries Co., Ltd.).
By using the raw material toner particles obtained by removing fine powder and coarse powder from the finely pulverized toner, it is possible to improve the dispersion of the toner particles in the surface modifying apparatus. In particular, the fine powder component in the toner particles has a large specific surface area and a relatively high charge amount, so that it is difficult to separate from the toner particles. For this reason, the fine powder component may not be appropriately classified by the classification rotor of the surface modification device. Accordingly, by using raw material toner particles obtained by removing fine powder components from the finely pulverized toner in advance, individual toner particles can be easily dispersed in the surface modifying device, and the ultra fine powder components can be appropriately classified. It is preferable to obtain toner particles having a desired particle size distribution by classification and removal.
前記原料トナー粒子(例えば、トナー微粉砕物から気流式分級機によって微粉及び粗粉を除去して得た原料トナー粒子)は、コールターカウンター法を用いて測定される粒度分布において、4μm未満のトナー粒子の個数平均分布の累積値が10%以上50%未満、好ましくは15%以上45%未満、より好ましくは15%以上40%未満である。本発明の表面改質装置によって効果的に超微粉成分を除去するためである。 The raw material toner particles (for example, raw material toner particles obtained by removing fine powder and coarse powder from a finely pulverized toner using an airflow classifier) are toners having a particle size distribution measured by a Coulter counter method of less than 4 μm. The cumulative value of the number average distribution of particles is 10% or more and less than 50%, preferably 15% or more and less than 45%, more preferably 15% or more and less than 40%. This is because the ultrafine powder component is effectively removed by the surface modification apparatus of the present invention.
前記の通り、本発明のトナーに含まれるトナー粒子は、例えば、トナー微粉砕物から微粉及び粗粉を除去して得た原料トナー粒子を表面改質処理することにより製造されるが、ここで該トナー微粉砕物は、結着樹脂、着色剤、及びその他の任意の成分を混合及び/又は溶融混練し、それを粉砕することにより製造することができる。 As described above, the toner particles contained in the toner of the present invention are produced, for example, by subjecting raw material toner particles obtained by removing fine powder and coarse powder from a finely pulverized toner to a surface modification treatment. The finely pulverized toner can be produced by mixing and / or melt-kneading a binder resin, a colorant, and other optional components, and pulverizing them.
トナー微粉砕物は任意の方法により製造することができる。例えば、結着樹脂、必要に応じて離型剤、帯電制御剤および磁性粉などを、混合機(ヘンシェルミキサー、ボールミルを含む)により充分混合する。得られた混合物を、熱混練機(加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーなどを含む)を用いて溶融混練して結着樹脂及び離型剤などを互いに相溶せしめる。この相溶物に、着色剤及び任意に磁性体を分散せしめ、冷却固化した後、粉砕機を用いて粉砕及び必要に応じて分球機により分級することにより、トナー微粉砕物を製造することが出来る。
前記混合機としては、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製);スーパーミキサー(カワタ社製);リボコーン(大川原製作所社製);ナウターミキサー、タービュライザー、サイクロミックス(ホソカワミクロン社製);スパイラルピンミキサー(太平洋機工社製);レーディゲミキサー(マツボー社製)が挙げられる。
前記熱混練機としては、KRCニーダー(栗本鉄工所社製);ブス・コ・ニーダー(Buss社製);TEM型押し出し機(東芝機械社製);TEX二軸混練機(日本製鋼所社製);PCM混練機(池貝鉄工所社製);三本ロールミル、ミキシングロールミル、ニーダー(井上製作所社製);ニーデックス(三井鉱山社製);MS式加圧ニーダー、ニダールーダー(森山製作所社製);バンバリーミキサー(神戸製鋼所社製)が挙げられる。
前記粉砕機としては、カウンタージェットミル、ミクロンジェット、イノマイザ(ホソカワミクロン社製);IDS型ミル、PJMジェット粉砕機(日本ニューマチック工業社製);クロスジェットミル(栗本鉄工所社製);ウルマックス(日曹エンジニアリング社製);SKジェット・オー・ミル(セイシン企業社製);クリプトロン(川崎重工業社製);ターボミル(ターボ工業社製);スーパーローター(日清エンジニアリング社製)が挙げられる。
前記分級機としては、クラッシール、マイクロンクラッシファイアー、スペディッククラッシファイアー(セイシン企業社製);ターボクラッシファイアー(日新エンジニアリング社製);ミクロンセパレータ、ターボフレックス(ATP)、TSPセパレータ(ホソカワミクロン社製);エルボージェット(日鉄鉱業社製)、ディスパージョンセパレータ(日本ニューマチック工業社製);YMマイクロカット(安川商事社製)が挙げられる。
The finely pulverized toner can be produced by any method. For example, a binder resin, if necessary, a release agent, a charge control agent, and magnetic powder are sufficiently mixed by a mixer (including a Henschel mixer and a ball mill). The obtained mixture is melt-kneaded using a heat kneader (including a heating roll, a kneader, an extruder, etc.) so that the binder resin and the release agent are mutually compatible. A finely pulverized toner product is produced by dispersing a colorant and, optionally, a magnetic substance in this compatible material, cooling and solidifying, and then pulverizing with a pulverizer and classifying with a spheronizer as necessary. I can do it.
As the mixer, Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining); Super mixer (manufactured by Kawata); Ribocorn (manufactured by Okawara Seisakusho); Nauter mixer, turbulizer, cyclomix (manufactured by Hosokawa Micron); Spiral pin mixer (Manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.);
Examples of the thermal kneader include KRC kneader (manufactured by Kurimoto Iron Works); Bus co-kneader (manufactured by Buss); TEM type extruder (manufactured by Toshiba Machine); TEX twin-screw kneader (manufactured by Nippon Steel Works) PCM kneading machine (Ikegai Iron Works); Three roll mill, mixing roll mill, kneader (Inoue Seisakusho); Needex (Mitsui Mining); MS pressure kneader, Nider Ruder (Moriyama Seisakusho) ); Banbury mixer (manufactured by Kobe Steel).
Examples of the pulverizer include counter jet mill, micron jet, inomizer (manufactured by Hosokawa Micron); IDS type mill, PJM jet pulverizer (manufactured by Nippon Pneumatic Industrial Co., Ltd.); cross jet mill (manufactured by Kurimoto Iron Works Co., Ltd.); (Manufactured by Nisso Engineering Co., Ltd.); SK Jet Oh Mill (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.); Kryptron (manufactured by Kawasaki Heavy Industries Ltd.); .
The classifiers include a class seal, a micron classifier, a speck classifier (manufactured by Seishin Enterprise); a turbo classifier (manufactured by Nisshin Engineering); a micron separator, a turbo flex (ATP), and a TSP separator (manufactured by Hosokawa Micron). ); Elbow Jet (manufactured by Nippon Steel Mining Co., Ltd.), Dispersion Separator (manufactured by Nippon Pneumatic Industrial Co., Ltd.); YM Microcut (manufactured by Yaskawa Shoji Co., Ltd.).
前記の通り、トナー微粉砕物は結着樹脂を原料の一つとして製造されるが、ここで使用される結着樹脂は、ガラス転移温度(Tg)が45〜80℃(より好ましくは50〜70℃)であることが好ましい。 As described above, the finely pulverized toner is produced using a binder resin as one of the raw materials. The binder resin used here has a glass transition temperature (Tg) of 45 to 80 ° C. (more preferably 50 to 50 ° C.). 70 ° C.).
前記結着樹脂として、具体的にはスチレン系樹脂、スチレン系共重合樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シ
リコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂等が好ましく例示される。
より好ましくは、[1]スチレン系共重合樹脂、[2]ポリエステル樹脂が挙げられる。
Specific examples of the binder resin include styrene resins, styrene copolymer resins, polyester resins, polyol resins, polyvinyl chloride resins, phenol resins, natural modified phenol resins, natural resin modified maleic resins, acrylic resins, methacrylic resins, and methacrylic resins. Preferred examples include resins, polyvinyl acetate, silicone resins, polyurethane resins, polyamide resins, furan resins, epoxy resins, xylene resins, polyvinyl butyral, terpene resins, coumarone indene resins, petroleum resins, and the like.
More preferably, [1] styrene copolymer resin and [2] polyester resin are mentioned.
前記[1]スチレン系共重合樹脂としては、スチレンモノマーと、1又は2以上の任意のコモノマーとの共重合体が挙げられる。スチレンモノマーと組み合わされるコモノマーとしては、ビニルトルエンの如きスチレン誘導体;アクリル酸;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル;メタクリル酸;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチルの如きメタクリル酸エステル;マレイン酸;マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マレイン酸ジメチルの如き二重結合を有するジカルボン酸エステル;アクリルアミド;アクリロニトリル;メタクリロニトリル;ブタジエン;塩化ビニル;酢酸ビニル、安息香酸ビニルの如きビニルエステル;エチレン、プロピレン、ブチレンの如きエチレン系オレフィン;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトンの如きビニルケトン;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテルが挙げられる。これらのコモノマーを単独で、または2以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the [1] styrene copolymer resin include a copolymer of a styrene monomer and one or more arbitrary comonomers. Comonomers combined with styrene monomers include styrene derivatives such as vinyl toluene; acrylic acid; methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, decyl acrylate, octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, phenyl acrylate, and the like. Acrylic acid ester; methacrylic acid; methacrylic acid ester such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, octyl methacrylate; maleic acid; dicarboxylic acid having a double bond such as butyl maleate, methyl maleate, dimethyl maleate Acetic acid ester; Acrylamide; Acrylonitrile; Methacrylonitrile; Butadiene; Vinyl chloride; Vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl benzoate; Ethylene such as ethylene, propylene and butylene Emissions olefin; vinyl methyl ketone, such as vinyl vinyl hexyl ketone, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propionate ether. These comonomers can be used alone or in combination of two or more.
前記スチレン系共重合体は酸価を有していてもよい。酸価を有するとは、樹脂構造中にカルボキシレートを有することを意味する。酸価を有する結着樹脂は、スチレンモノマー、および不飽和カルボン酸モノマーまたはその無水物を含むモノマー原料を共重合させることにより製造することができる。該不飽和カルボン酸モノマーまたはその無水物は単独、または2種以上を組み合わせて用いることができる。結着樹脂のモノマー原料100質量部に対する、該不飽和カルボン酸モノマーの含有量は、0.1〜20質量部であることが好ましく、0.2〜15質量部であることがより好ましい。 The styrenic copolymer may have an acid value. Having an acid value means having a carboxylate in the resin structure. The binder resin having an acid value can be produced by copolymerizing a styrene monomer and a monomer raw material containing an unsaturated carboxylic acid monomer or an anhydride thereof. The unsaturated carboxylic acid monomer or anhydride thereof can be used alone or in combination of two or more. The content of the unsaturated carboxylic acid monomer with respect to 100 parts by mass of the monomer raw material for the binder resin is preferably 0.1 to 20 parts by mass, and more preferably 0.2 to 15 parts by mass.
前記不飽和カルボン酸モノマーまたはその無水物としては、例えば以下のものが挙げられる。
(1) アクリル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、ビニル酢酸、イソクロトン酸、アンゲリカ酸などのアクリル酸及びそのα−或いはβ−アルキル誘導体、
(2) フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、アルケニルコハク酸、イタコン酸、メサコン酸、ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸などの不飽和ジカルボン酸及びそのモノエステル誘導体又は無水物などが挙げられる。
Examples of the unsaturated carboxylic acid monomer or anhydride thereof include the following.
(1) Acrylic acid such as acrylic acid, methacrylic acid, α-ethylacrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, vinyl acetic acid, isocrotonic acid, angelic acid, and α- or β-alkyl derivatives thereof,
(2) Unsaturated dicarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid, citraconic acid, alkenyl succinic acid, itaconic acid, mesaconic acid, dimethylmaleic acid, dimethylfumaric acid, and monoester derivatives or anhydrides thereof.
前記不飽和カルボン酸モノマーとして、不飽和ジカルボン酸のモノエステル誘導体を用いることが、酸価をコントロールする上で特に好ましい。不飽和ジカルボン酸のモノエステル誘導体としては、例えば、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチル、マレイン酸モノオクチル、マレイン酸モノアリル、マレイン酸モノフェニル、フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸モノブチル、フマル酸モノフェニルなどのようなα,β−不飽和ジカルボン酸のモノエステル類;n−ブテニルコハク酸モノブチル、n−オクテニルコハク酸モノメチル、n−ブテニルマロン酸モノエチル、n−ドデセニルグルタル酸モノメチル、n−ブテニルアジピン酸モノブチルなどのようなアルケニルジカルボン酸のモノエステル類などが例示される。 It is particularly preferable to use a monoester derivative of an unsaturated dicarboxylic acid as the unsaturated carboxylic acid monomer in order to control the acid value. Examples of monoester derivatives of unsaturated dicarboxylic acid include monomethyl maleate, monoethyl maleate, monobutyl maleate, monooctyl maleate, monoallyl maleate, monophenyl maleate, monomethyl fumarate, monoethyl fumarate, monobutyl fumarate Monoesters of α, β-unsaturated dicarboxylic acids such as monophenyl fumarate; monobutyl n-butenyl succinate, monomethyl n-octenyl succinate, monoethyl n-butenylmalonate, monomethyl n-dodecenyl glutarate, Illustrative examples include monoesters of alkenyl dicarboxylic acids such as monobutyl n-butenyl adipate.
前記[1]スチレン系共重合樹脂は付加重合法によって製造されるが、ここで用いることができる重合法としては、溶液重合法、乳化重合法や懸濁重合法が挙げられる。 [1] The styrene copolymer resin is produced by an addition polymerization method. Examples of the polymerization method that can be used here include a solution polymerization method, an emulsion polymerization method, and a suspension polymerization method.
これらのうち、前記乳化重合法は、水にほとんど不溶のモノマーを、乳化剤により小さ
い粒子として水相中に分散させ、水溶性の重合開始剤を用いる重合法である。該方法では反応熱の調節が容易であり、重合の行われる相(重合体と単量体からなる油相)と水相とが別であるから停止反応速度が小さく、その結果重合速度が大きく、高重合度のものが得られる。さらに、1)重合プロセスが比較的簡単であること、および2)重合生成物が微細粒子であるため、着色剤及び荷電制御剤その他の添加物との混合しやすく、トナーの製造が容易であることなどの理由で、トナー用結着樹脂の製造方法として好ましい面がある。しかしながら、添加した乳化剤のために生成した重合体に不純物が混入し易く、重合体を分離するには塩析などの操作が必要となる。この不便を避けるためには懸濁重合法を用いることが好ましい。
Among these, the emulsion polymerization method is a polymerization method in which a monomer that is almost insoluble in water is dispersed in the aqueous phase as smaller particles in an emulsifier, and a water-soluble polymerization initiator is used. In this method, the heat of reaction can be easily adjusted, and since the phase in which the polymerization is carried out (oil phase consisting of a polymer and a monomer) and the aqueous phase are different, the termination reaction rate is low, and as a result, the polymerization rate is high. A product having a high degree of polymerization is obtained. Furthermore, 1) the polymerization process is relatively simple, and 2) the polymerization product is fine particles, so that it is easy to mix with colorants, charge control agents, and other additives, and toner production is easy. For this reason, there is a preferable aspect as a method for producing a binder resin for toner. However, impurities are easily mixed into the polymer produced due to the added emulsifier, and operations such as salting out are required to separate the polymer. In order to avoid this inconvenience, it is preferable to use a suspension polymerization method.
懸濁重合法においては、水系溶媒100質量部、スチレン系モノマーを含むモノマー原料100質量部以下(好ましくは10〜90質量部)、及び分散剤を混合した反応系で重合させることが好ましい。使用可能な分散剤としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール部分けん化物、リン酸カルシウム等が挙げられ、通常水系溶媒100質量部に対して0.05〜1質量部で用いられる。重合温度は50〜95℃が適当であるが、使用する開始剤、および目的とする重合体の種類によって適宜選択される。 In the suspension polymerization method, it is preferable to perform polymerization in a reaction system in which 100 parts by mass of an aqueous solvent, 100 parts by mass or less (preferably 10 to 90 parts by mass) of a monomer raw material containing a styrene monomer, and a dispersant are mixed. Examples of the dispersant that can be used include polyvinyl alcohol, polyvinyl alcohol part saponified product, calcium phosphate, and the like, and usually 0.05 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the aqueous solvent. The polymerization temperature is suitably 50 to 95 ° C., but is appropriately selected depending on the initiator used and the type of the target polymer.
前記の通り、スチレン系共重合樹脂は、スチレン系モノマーを含むモノマー原料を重合させることにより製造されるが、該重合は重合開始剤を用いて行うことができる。重合開始剤としては、以下に例示するような多官能性重合開始剤を単独で、または単官能性重合開始剤と組み合わせて用いることができる。重合開始剤は、重合効率の点から、モノマー原料100質量部に対して0.05〜2質量部用いるのが好ましい。 As described above, the styrene copolymer resin is produced by polymerizing a monomer raw material containing a styrene monomer, and the polymerization can be performed using a polymerization initiator. As the polymerization initiator, a polyfunctional polymerization initiator as exemplified below can be used alone or in combination with a monofunctional polymerization initiator. The polymerization initiator is preferably used in an amount of 0.05 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer raw material from the viewpoint of polymerization efficiency.
多官能性重合開始剤の具体例としては、
1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,3−ビス−(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、トリス−(t−ブチルパーオキシ)トリアジン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキサン、2,2−ジ−t−ブチルパーオキシブタン、4,4−ジ−t−ブチルパーオキシバレリックアシッド−n−ブチルエステル、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシアゼレート、ジ−t−ブチルパーオキシトリメチルアジペート、2,2−ビス−(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−t−ブチルパーオキシオクタン、n−ブチル−4,4−ジ(t−ブチルパーオキシ)バレレート、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシジイソプロピル)ベンゼン及び各種ポリマーオキサイド等の、一分子内にパーオキサイド基などの重合開始機能を有する官能基を2以上有する多官能性重合開始剤、および
ジアリルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシマレイン酸、t−ブチルパーオキシアリルカーボネート及びt−ブチルパーオキシイソプロピルフマレート等の、一分子内に、パーオキサイド基などの重合開始機能を有する官能基と重合性不飽和基の両方を有する多官能性重合開始剤が挙げられる。
As a specific example of the polyfunctional polymerization initiator,
1,1-di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,3-bis- (t-butylperoxyisopropyl) benzene, 2,5-dimethyl-2,5-di- ( t-butylperoxy) hexane, tris- (t-butylperoxy) triazine, 1,1-di-t-butylperoxycyclohexane, 2,2-di-t-butylperoxybutane, 4,4-di -T-butylperoxyvaleric acid-n-butyl ester, di-t-butylperoxyhexahydroterephthalate, di-t-butylperoxyazelate, di-t-butylperoxytrimethyladipate, 2,2- Bis- (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane, 2,2-t-butylperoxyoctane, n-butyl-4,4 2 functional groups having a polymerization initiation function such as a peroxide group in one molecule, such as di (t-butylperoxy) valerate, α, α′-bis (t-butylperoxydiisopropyl) benzene, and various polymer oxides. Polyfunctional polymerization initiators having the above, and peroxides in one molecule such as diallyl peroxydicarbonate, t-butylperoxymaleic acid, t-butylperoxyallylcarbonate and t-butylperoxyisopropyl fumarate And a polyfunctional polymerization initiator having both a functional group having a polymerization initiation function such as a group and a polymerizable unsaturated group.
これらの多官能性重合開始剤のうち、より好ましいものは、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシアゼレート、2,2−ビス−(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパンおよびt−ブチルパーオキシアリルカーボネートである。 Among these polyfunctional polymerization initiators, more preferred are 1,1-di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-di-t-butylperoxycyclohexane, Di-t-butylperoxyhexahydroterephthalate, di-t-butylperoxyazelate, 2,2-bis- (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane and t-butylperoxyallyl carbonate It is.
これらの多官能性重合開始剤は、トナー用結着樹脂の製造にあたって要求される種々の性能を満足するために、単官能性重合開始剤と併用してもよい。
単官能性重合体として、具体的には、ベンゾイルパーオキシド、ジクミルパーオキシド
、t−ブチルパーオキシクメン、ジ−t−ブチルパーオキシド等の有機過酸化物、およびアゾビスイソブチロニトリル、ジアゾアミノアゾベンゼン等のアゾまたはジアゾ化合物等が挙げられる。
These polyfunctional polymerization initiators may be used in combination with a monofunctional polymerization initiator in order to satisfy various performances required in the production of a binder resin for toner.
Specific examples of monofunctional polymers include organic peroxides such as benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, t-butyl peroxycumene, di-t-butyl peroxide, and azobisisobutyronitrile. Examples include azo or diazo compounds such as diazoaminoazobenzene.
併用される単官能性重合開始剤は、モノマー原料中に、多官能性重合開始剤の添加と同時に添加されても良いが、好ましくは、まず多官能性重合開始剤単独で重合反応を行い、該多官能性重合開始剤の示す半減期を経過した後に、単官能性重合開始剤を添加する。該多官能性重合開始剤の効率を適正に保つことができるからである。 The monofunctional polymerization initiator used in combination may be added to the monomer raw material at the same time as the addition of the polyfunctional polymerization initiator, but preferably the polyfunctional polymerization initiator alone is first subjected to the polymerization reaction, After the half-life indicated by the polyfunctional polymerization initiator has elapsed, the monofunctional polymerization initiator is added. This is because the efficiency of the polyfunctional polymerization initiator can be kept appropriate.
前記[1]スチレン共重合体樹脂は架橋構造を形成していてもよい。架橋構造を形成させるためには、スチレン系モノマーを含むモノマー原料に、さらに架橋性モノマーを含有させて重合させればよい。モノマー原料中における架橋性モノマーの含有量は、架橋性モノマー以外のモノマー成分の合計100質量部に対して0.00001〜1質量部、好ましくは0.001〜0.05質量部である。 [1] The styrene copolymer resin may form a crosslinked structure. In order to form a crosslinked structure, a monomer material containing a styrene monomer may be further polymerized with a crosslinking monomer. The content of the crosslinkable monomer in the monomer raw material is 0.00001 to 1 part by mass, preferably 0.001 to 0.05 part by mass with respect to 100 parts by mass in total of the monomer components other than the crosslinkable monomer.
架橋性モノマーとしては、分子中に2個以上の重合可能な二重結合を有するモノマーが好ましく用いられる。具体例としては、1) 芳香族ジビニル化合物(例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等);2) アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類(例えば、エチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、及びこれらの化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの);3) エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類(例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#400ジアクリレート、ポリエチレングリコール#600ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの);4)芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物類(例えば、ポリオキシエチレン(2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジアクリレート、ポリオキシエチレン(4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジアクリレート、及びこれらの化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの);5)ポリエステル型ジアクリレート化合物類(例えば、商品名MANDA(日本化薬))が挙げられる。
多官能の架橋性モノマーとしては、ペンタエリスリトールアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、およびこれらの化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの;トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテートなどが挙げられる。
As the crosslinkable monomer, a monomer having two or more polymerizable double bonds in the molecule is preferably used. Specific examples include 1) aromatic divinyl compounds (eg, divinylbenzene, divinylnaphthalene, etc.); 2) diacrylate compounds linked by alkyl chains (eg, ethylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate). 1,4-butanediol diacrylate, 1,5-pentanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, and acrylates of these compounds in place of methacrylate); 3) Diacrylate compounds linked by an alkyl chain containing an ether bond (eg, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol # 400 Acrylate, polyethylene glycol # 600 diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, and acrylates of the above compounds replaced with methacrylate); 4) diacrylate compounds linked by a chain containing an aromatic group and an ether bond (for example, , Polyoxyethylene (2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane diacrylate, polyoxyethylene (4) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane diacrylate, and compounds of these 5) Polyester type diacrylate compounds (for example, trade name MANDA (Nippon Kayaku)) are mentioned.
Polyfunctional crosslinkable monomers include pentaerythritol acrylate, trimethylol ethane triacrylate, trimethylol propane triacrylate, tetramethylol propane triacrylate, tetramethylol methane tetraacrylate, oligoester acrylate, and acrylates of these compounds as methacrylates. Alternatives: triallyl cyanurate, triallyl trimellitate and the like.
これらの架橋性モノマーのうち、特に好適に用いられるものとしては、芳香族ジビニル化合物(特にジビニルベンゼン)、芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物類が挙げられる。 Among these crosslinkable monomers, those particularly preferably used include aromatic divinyl compounds (particularly divinylbenzene) and diacrylate compounds linked by a chain containing an aromatic group and an ether bond.
スチレン系共重合樹脂は、塊状重合方法、溶液重合方法を用いて製造することもできる。塊状重合法は、高温で重合させて停止反応速度を速めることで、低分子量の重合体を得ることができるが、反応をコントロールしにくいという問題点がある。その点に関して、溶液重合法は、開始剤の量や反応温度を調整することで、所望の分子量の重合体を温和な条件で容易に得ることができるので好ましい。特に、加圧条件下での溶液重合法では、開始剤の使用量を最小限に抑えることができるので、開始剤が残留することによる影響を抑えることができるという点で好ましい。 The styrene copolymer resin can also be produced using a bulk polymerization method or a solution polymerization method. The bulk polymerization method can obtain a low molecular weight polymer by polymerizing at a high temperature to increase the termination reaction rate, but has a problem that the reaction is difficult to control. In this regard, the solution polymerization method is preferable because a polymer having a desired molecular weight can be easily obtained under mild conditions by adjusting the amount of the initiator and the reaction temperature. In particular, the solution polymerization method under a pressurized condition is preferable in that the amount of the initiator used can be minimized, and the influence of the remaining initiator can be suppressed.
一方、前記[2]ポリエステル樹脂は、ポリエステル樹脂の製造法として通常知られている縮重合法によって製造することができる。すなわち、多価アルコール(好ましくは2価アルコール成分)、および多価カルボン酸成分(好ましくは2価カルボン酸成分)を含むモノマー原料を縮重合反応させることにより製造することができる。 On the other hand, the [2] polyester resin can be produced by a condensation polymerization method that is generally known as a method for producing a polyester resin. That is, it can be produced by subjecting a monomer raw material containing a polyhydric alcohol (preferably a dihydric alcohol component) and a polycarboxylic acid component (preferably a divalent carboxylic acid component) to a condensation polymerization reaction.
前記モノマー原料における多価アルコール成分の含有量は、モノマー原料全体に対して40〜60mol%であることが好ましく、45〜55mol%であることがより好ましい。一方、多価カルボン酸成分の含有量は60〜40mol%であることが好ましく、55〜45mol%であることがより好ましい。
また三価以上の多価のアルコール成分及びカルボン酸成分は、モノマー原料全成に対して5〜60mol%であることが好ましい。
The content of the polyhydric alcohol component in the monomer raw material is preferably 40 to 60 mol%, and more preferably 45 to 55 mol% with respect to the entire monomer raw material. On the other hand, the content of the polyvalent carboxylic acid component is preferably 60 to 40 mol%, and more preferably 55 to 45 mol%.
Moreover, it is preferable that a polyhydric alcohol component and carboxylic acid component more than trivalence are 5-60 mol% with respect to the whole monomer raw material.
前記2価アルコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールA、下記一般式(A)で表わされるビスフェノール誘導体、(B)式で示されるジオール類が挙げられる。 Examples of the dihydric alcohol component include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1, Examples include 6-hexanediol, neopentyl glycol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, hydrogenated bisphenol A, bisphenol derivatives represented by the following general formula (A), and diols represented by the following formula (B).
2価のカルボン酸成分としては、例えばフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸などのベンゼンジカルボン酸類又はその無水物、低級アルキルエステル;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸などのアルキルジカルボン酸類又はその無水物、低級アルキルエステル;n−ドデセニルコハク酸、n−ドデシルコハク酸などのアルケニルコハク酸類もしくはアルキルコハク酸類又はその無水物、低級アルキルエステル;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸などの不飽和ジカルボン酸類又はその無水物、低級アルキルエステル;等のジカルボン酸類及びその誘導体が挙げられる。 Examples of the divalent carboxylic acid component include benzenedicarboxylic acids such as phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and phthalic anhydride or anhydrides thereof, lower alkyl esters; alkyls such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, and azelaic acid. Dicarboxylic acids or anhydrides thereof, lower alkyl esters; alkenyl succinic acids such as n-dodecenyl succinic acid, n-dodecyl succinic acid or alkyl succinic acids or anhydrides thereof, lower alkyl esters; fumaric acid, maleic acid, citraconic acid, itaconic acid Dicarboxylic acids such as unsaturated dicarboxylic acids or anhydrides thereof, lower alkyl esters;
また、前記前記ポリエステル樹脂の製造において、2価アルコール成分および2価のカルボン酸成分とともに、架橋成分として作用する3価以上のアルコール成分及び/又は3価以上の酸成分を併用することが好ましい。 In the production of the polyester resin, it is preferable to use a trihydric or higher alcohol component and / or a trivalent or higher acid component acting as a crosslinking component together with the dihydric alcohol component and the divalent carboxylic acid component.
前記3価以上の多価アルコール成分としては、例えばソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン等が挙げられる。 Examples of the trihydric or higher polyhydric alcohol component include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4- Butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxybenzene Etc.
また、前記3価以上の多価カルボン酸成分としては、例えばトリメリット酸、ピロメリット酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、及びこれらの無水物、低級アルキルエステル;下記一般式(C)で表わされるテトラカルボン酸等、及びこれらの無水物、低級アルキルエステル等の多価カルボン酸類及びその誘導体が挙げられる。 Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid component include trimellitic acid, pyromellitic acid, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7- Naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane , Tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, empole trimer acid, and their anhydrides, lower alkyl esters; tetracarboxylic acid represented by the following general formula (C), etc. And polyhydric carboxylic acids such as anhydrides and lower alkyl esters thereof and derivatives thereof.
前記の通り、本発明のトナーに含まれるトナー粒子は、着色剤を含むが、該着色剤としては、磁性酸化鉄または金属が挙げられる。トナー粒子中の磁性酸化鉄および/または金属の含有量は、樹脂成分100質量部に対して、好ましくは20〜200質量部、より好ましくは25〜150質量部である。 As described above, the toner particles contained in the toner of the present invention include a colorant, and examples of the colorant include magnetic iron oxide and metal. The content of magnetic iron oxide and / or metal in the toner particles is preferably 20 to 200 parts by mass, more preferably 25 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component.
磁性酸化鉄としてはマグネタイト、マグヘマイト、フェライト等の酸化鉄が挙げられ、金属としては鉄,コバルト,ニッケルのような金属またはこれらの金属とアルミニウム,コバルト,銅,鉛,マグネシウム,マンガン,セレン,チタン,タングステン,バナジウムのような金属の合金及びその混合物が挙げられる。 Examples of magnetic iron oxides include iron oxides such as magnetite, maghemite, and ferrite. Examples of metals include metals such as iron, cobalt, and nickel, and these metals and aluminum, cobalt, copper, lead, magnesium, manganese, selenium, and titanium. , Alloys of metals such as tungsten, vanadium and mixtures thereof.
前記着色剤として、磁性酸化鉄であって、その表面または内部に非鉄元素を含有するものが好ましく例示される。該磁性酸化鉄における非鉄元素の含有量は、鉄元素に対して、0.05〜10質量%であることが好ましく、0.1〜5質量%であることがより好ましい。
前記非鉄元素としては、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン、イオウから選択される元素であることが好ましく、特にケイ素元素が好ましい。ケイ素元素を含有する磁性酸化鉄は、それを含むトナーの帯電性を良好にすることができる。
また、前記磁性酸化鉄は、以下のリチウム,ベリリウム,ボロン,ゲルマニウム,チタン,ジルコニウム,錫,鉛,亜鉛,カルシウム,バリウム,スカンジウム,バナジウム,クロム,マンガン,コバルト,銅,ニッケル,ガリウム,カドミウム,インジウム,銀,パラジウム,金,水銀,白金,タングステン,モリブデン,ニオブ,オスミウム,ストロンチウム,イットリウム,テクネチウム等の金属元素を含むこともできる。
また、前記磁性酸化鉄は必要に応じて、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、チタネート、アミノシラン等で処理されていても良い。
A preferable example of the colorant is magnetic iron oxide containing a non-ferrous element on the surface or inside thereof. The content of the non-ferrous element in the magnetic iron oxide is preferably 0.05 to 10% by mass and more preferably 0.1 to 5% by mass with respect to the iron element.
The non-ferrous element is preferably an element selected from magnesium, aluminum, silicon, phosphorus, and sulfur, and silicon element is particularly preferable. Magnetic iron oxide containing silicon element can improve the chargeability of the toner containing it.
The magnetic iron oxide includes the following lithium, beryllium, boron, germanium, titanium, zirconium, tin, lead, zinc, calcium, barium, scandium, vanadium, chromium, manganese, cobalt, copper, nickel, gallium, cadmium, Metal elements such as indium, silver, palladium, gold, mercury, platinum, tungsten, molybdenum, niobium, osmium, strontium, yttrium, and technetium can also be included.
Further, the magnetic iron oxide may be treated with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, titanate, aminosilane, or the like, if necessary.
トナー粒子に含まれる着色剤は、任意の適当な顔料又は染料であってもよい。
顔料としては、カーボンブラック、アニリンブラック、アセチレンブラック、ナフトールイエロー、ハンザイエロー、ローダミンレーキ、アリザリンレーキ、ベンガラ、フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー等が挙げられる。これら顔料は、定着画像の光学濃度を維持するのに必要充分な量が用いられ、そのトナー粒子における含有量は、結着樹脂100質量部に対して0.1〜20質量部、好ましくは0.2〜10質量部である。
染料としては、アゾ系染料、アントラキノン染料、キサンテン系染料、メチン系染料等が挙げられる。染料のトナー粒子における含有量は、結着樹脂100質量部に対して0.1〜20質量部、好ましくは0.3〜10質量部である。
The colorant contained in the toner particles may be any suitable pigment or dye.
Examples of the pigment include carbon black, aniline black, acetylene black, naphthol yellow, hansa yellow, rhodamine lake, alizarin lake, bengara, phthalocyanine blue, and indanthrene blue. These pigments are used in an amount necessary and sufficient to maintain the optical density of the fixed image. The content of the pigment in the toner particles is 0.1 to 20 parts by mass, preferably 0 to 100 parts by mass of the binder resin. 2 to 10 parts by mass.
Examples of the dye include azo dyes, anthraquinone dyes, xanthene dyes, and methine dyes. The content of the dye in the toner particles is 0.1 to 20 parts by mass, preferably 0.3 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
また、本発明のトナーに含まれるトナー粒子は、ワックスを含有してもよい。該ワックスとしては、1) 低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックス、2) 酸化ポリエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物、3) それらのブロック共重合物、4) キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろうの如き植物系ワックス、5) みつろう、ラノリン、鯨ろうの如き動物系ワックス、6) オゾケライト、セレシン、ペトロラクタムの如き鉱物系ワックス、7) モンタン酸エステルワックス、カスターワックスの如き脂肪族エステルを主成分とするワックス類、8) 脱酸カルナバワックスの如き脂肪族エステルを一部又は全部を脱酸化したものが挙げられる。 The toner particles contained in the toner of the present invention may contain a wax. Examples of the wax are 1) aliphatic hydrocarbon wax such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyolefin copolymer, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax, Fischer-Tropsch wax, and 2) fat such as oxidized polyethylene wax. Oxides of aromatic hydrocarbon waxes, 3) block copolymers thereof, 4) plant waxes such as candelilla wax, carnauba wax, wood wax, jojoba wax, 5) animal systems such as beeswax, lanolin, whale wax 6) Mineral waxes such as ozokerite, ceresin and petrolactam, 7) Waxes based on aliphatic esters such as montanic ester wax and castor wax, 8) Fats such as deoxidized carnauba wax And those obtained by deoxidizing part or all of the group ester.
さらに前記ワックスとして、1) パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、あるいは更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルカルボン酸類の如き飽和直鎖脂肪酸、2)
ブラシジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸の如き不飽和脂肪酸、3) ステアリルアルコール、エイコシルアルコール、ベヘニルアルコール、カウナビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、あるいは更に長鎖のアルキル基を有するアルキルアルコールの如き飽和アルコール、4) ソルビトールの如き多価アルコール、5)リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドの如き脂肪族アミド、6)メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドの如き飽和脂肪族ビスアミド、7)エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’−ジオレイルセバシン酸アミドの如き不飽和脂肪酸アミド類、8)m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,N’−ジステアリルイソフタル酸アミドの如き芳香族系ビスアミド、9)ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムの如き脂肪族金属塩(一般に金属石けんといわれているもの)、10)脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸の如きビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス、11)ベヘニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物、12)植物性油脂を水素添加することによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物が挙げられる。
Further, as the wax, 1) saturated linear fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, montanic acid, or long-chain alkyl carboxylic acids having a long-chain alkyl group, 2)
Unsaturated fatty acids such as brassic acid, eleostearic acid, valinalic acid, 3) stearyl alcohol, eicosyl alcohol, behenyl alcohol, kaunavir alcohol, seryl alcohol, melyl alcohol, or alkyl alcohols having a long chain alkyl group 4) Polyhydric alcohols such as sorbitol, 5) Aliphatic amides such as linoleic acid amide, oleic acid amide, lauric acid amide, 6) Methylenebisstearic acid amide, ethylenebiscapric acid amide, ethylenebislauric acid Amide, saturated aliphatic bisamide such as hexamethylenebisstearic acid amide, 7) ethylene bisoleic acid amide, hexamethylene bisoleic acid amide, N, N′-dioleyl adipic acid amide, N, N′-diole Unsaturated fatty acid amides such as irsevacinamide, 8) aromatic bisamides such as m-xylene bis stearamide, N, N′-distearylisophthalamide, 9) calcium stearate, calcium laurate, zinc stearate, Aliphatic metal salts such as magnesium stearate (generally referred to as metal soap), 10) Wax grafted to aliphatic hydrocarbon waxes using vinyl monomers such as styrene and acrylic acid, 11) Behenine Examples include partially esterified products of fatty acids and polyhydric alcohols such as acid monoglycerides, and 12) methyl ester compounds having hydroxyl groups obtained by hydrogenating vegetable oils and fats.
また、プレス発汗法、溶剤法、再結晶法、真空蒸留法、超臨界ガス抽出法又は融液晶析法を用いて前記ワックスを処理してその分子量分布をシャープにしたもの、ならびに該処理によって低分子量固形脂肪酸、低分子量固形アルコール、低分子量固形化合物およびその他の不純物を前記ワックスから除去したものも好ましく用いられる。 In addition, the wax is treated with a press sweating method, a solvent method, a recrystallization method, a vacuum distillation method, a supercritical gas extraction method or a melt liquid crystal deposition method to sharpen its molecular weight distribution, and the treatment reduces the wax. Those obtained by removing molecular weight solid fatty acid, low molecular weight solid alcohol, low molecular weight solid compound and other impurities from the wax are also preferably used.
離型剤として使用できるワックスの具体的な例としては、ビスコール(登録商標)330−P、550−P、660−P、TS−200 (三洋化成工業社)、ハイワックス4
00P、200P、100P、410P、420P、320P、220P、210P、110P(三井化学社)、サゾールH1、H2、C80、C105、C77(シューマン・サゾール社)、HNP−1、HNP−3、HNP−9、HNP−10、HNP−11、HNP−12(日本精鑞株式会社)、ユニリン(登録商標)350、425、550、700、ユニシッド(登録商標)、ユニシッド(登録商標)350、425、550、700(東洋ペトロライト社)、木ろう、蜜ろう、ライスワックス、キャンデリラワックス、カルナバワックス(株式会社セラリカNODAにて入手可能)等があげられる。
Specific examples of the wax that can be used as a release agent include Biscol (registered trademark) 330-P, 550-P, 660-P, TS-200 (Sanyo Chemical Industries), High Wax 4
00P, 200P, 100P, 410P, 420P, 320P, 220P, 210P, 110P (Mitsui Chemicals), Sazol H1, H2, C80, C105, C77 (Schumann Sazol), HNP-1, HNP-3, HNP- 9, HNP-10, HNP-11, HNP-12 (Nippon Seiki Co., Ltd.), Unilin (registered trademark) 350, 425, 550, 700, Unicid (registered trademark), Unicid (registered trademark) 350, 425, 550 700 (Toyo Petrolite Co., Ltd.), wood wax, beeswax, rice wax, candelilla wax, carnauba wax (available from Celalica NODA).
本発明のトナーに含まれるトナー粒子は、荷電制御剤を含有してもよい。ここで荷電制御剤は、負荷電制御剤または正荷電制御剤のいずれでもよい。 The toner particles contained in the toner of the present invention may contain a charge control agent. Here, the charge control agent may be either a negative charge control agent or a positive charge control agent.
負荷電制御剤としては、1) モノアゾ染料の金属錯体(例えば、特公昭41−20153号,特公昭42−27596号,特公昭44−6397号,特公昭45−26478号など)、2) ニトロフミン酸及びその塩、3) C.I.14645などの染顔料(例えば、特開昭50−133838号)、4) サリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸のZn,Al,Co,Cr,Fe,Zr等の金属錯体、5) スルホン化した銅フタロシアニン顔料、6) ニトロ基,ハロゲンを導入したスチレンオリゴマー、7) 塩素化パラフィン、8) ニグロシン系染料、9) ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩、10) アルコキシル化アミン、11)第4級アンモニウム塩化合物、などを挙げることができる。
これらの負荷電制御剤については、例えば、特公昭55−42752号,特公昭58−41508号,特公昭58−7384号,特公昭59−7385号などにも記載されている。
Examples of negative charge control agents include 1) metal complexes of monoazo dyes (for example, JP-B-41-20153, JP-B-42-27596, JP-B-44-6397, JP-B-45-26478, etc.), 2) Nitrohumine Acid and its salt, 3) C.I. I. Dyes and pigments such as 14645 (for example, JP-A-50-13338), 4) metal complexes of salicylic acid, naphthoic acid, dicarboxylic acid such as Zn, Al, Co, Cr, Fe, Zr, etc. 5) sulfonated copper Phthalocyanine pigment, 6) styrene oligomer introduced with nitro group and halogen, 7) chlorinated paraffin, 8) nigrosine dye, 9) metal salt of naphthenic acid or higher fatty acid, 10) alkoxylated amine, 11) quaternary ammonium Salt compounds, and the like.
These negative charge control agents are also described in, for example, JP-B-55-42752, JP-B-58-41508, JP-B-58-7384, and JP-B-59-7385.
特に、分散性に優れ、画像の濃度安定性やカブリの低減に効果のある、下記一般式(I)で表されるアゾ系金属錯体、および下記一般式(II)で表される塩基性有機酸金属錯体が好ましく例示される。 Particularly, an azo metal complex represented by the following general formula (I) and a basic organic compound represented by the following general formula (II), which are excellent in dispersibility and effective in reducing the density stability and fog of the image. An acid metal complex is preferably exemplified.
これらの負荷電制御剤のうち、上記式(I)で表されるアゾ系金属錯体がより好ましく例示される。とりわけ、中心金属がFeであるアゾ系鉄錯体が好ましく、該アゾ系鉄錯体としては下記一般式(III)および下記一般式(IV)で表される錯体が挙げられる Of these negative charge control agents, the azo metal complexes represented by the above formula (I) are more preferred. In particular, an azo-type iron complex whose central metal is Fe is preferable, and examples of the azo-type iron complex include complexes represented by the following general formula (III) and the following general formula (IV).
上記一般式(III)で示されるアゾ系鉄錯体の具体例として、アゾ形鉄錯体(1)〜(6)が、また上記一般式(IV)で示されるアゾ系鉄錯体の具体例として、アゾ形鉄錯体(13)が挙げられる。 Specific examples of the azo iron complex represented by the general formula (III) include azo iron complexes (1) to (6), and specific examples of the azo iron complex represented by the general formula (IV). An azo type iron complex (13) is mentioned.
また、上記一般式(I)で表される錯体であって、中心金属がクロムであるアゾ系クロム錯体化合物の具体例を、以下の(7)および(8)に示す。 Specific examples of the azo chromium complex compound which is a complex represented by the above general formula (I) and whose central metal is chromium are shown in the following (7) and (8).
上記一般式(II)で示される荷電制御剤の具体例を、以下の(9)〜(12)に示す。 Specific examples of the charge control agent represented by the general formula (II) are shown in the following (9) to (12).
これらの負荷電制御剤である金属錯体化合物は、トナー粒子中に単独で、または2種以上を組み合わされて含まれることができる。トナー粒子における該金属錯体化合物の含有量は、結着樹脂100質量部に対して0.1〜5.0質量部であることが好ましい。それを含むトナーに、適切な帯電性を付与するためである。 These metal complex compounds that are negative charge control agents can be contained alone or in combination of two or more in the toner particles. The content of the metal complex compound in the toner particles is preferably 0.1 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. This is for imparting appropriate chargeability to the toner containing the toner.
負帯電制御剤として好ましいものをより具体的に例示すると、例えばSpilon Black TRH、T−77、T−95(保土谷化学社)、BONTRON(登録商標)S−34、S−44、S−54、E−84、E−88、E−89 (オリエント化学社)が挙げられる。 Specific examples of preferable negative charge control agents include, for example, Spiron Black TRH, T-77, T-95 (Hodogaya Chemical Co., Ltd.), BONTRON (registered trademark) S-34, S-44, S-54. , E-84, E-88, E-89 (Orient Chemical Co.).
一方、正荷電制御剤としては、1) ニグロシン、および脂肪酸金属塩等によるその変性物、2) トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルフォン酸塩、3) テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなどの四級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、4) トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、りんタングステン酸、りんモリブデン酸、りんタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など)、5) 高級脂肪酸の金属塩、6) ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサイド、7) ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオルガノスズボレート類が挙げられる。
これらの正荷電制御剤のうちから選ばれる一種を単独で、あるいは2種以上を組合せて用いることができる。
On the other hand, positive charge control agents include 1) nigrosine and its modified products by fatty acid metal salts, 2) tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate, 3) tetrabutylammonium tetrafluoroborate, etc. Quaternary ammonium salts, and onium salts such as phosphonium salts and analogs thereof, and lake pigments thereof, 4) triphenylmethane dyes and lake pigments thereof (as rake agents, phosphotungstic acid, phosphomolybdic acid, Phosphotungstic molybdic acid, tannic acid, lauric acid, gallic acid, ferricyanide, ferrocyanide, etc.) 5) metal salts of higher fatty acids, 6) diorganotin oxides such as dibutyltin oxide, dioctyltin oxide, dicyclohexyltin oxide I , 7) dibutyltin tin borate, dioctyl tin borate, diorgano tin borate such as dicyclohexyl tin borate, and the like.
One kind selected from these positive charge control agents can be used alone, or two or more kinds can be used in combination.
正帯電制御剤として好ましいものをより具体的に例示すると、TP−302、TP−415 (保土谷化学社)、BONTRON(登録商標) N−01、N−04、N−07、P−51(オリエント化学社)、コピーブルーPR(クラリアント社)が挙げられる。 Specific examples of preferable positive charge control agents include TP-302, TP-415 (Hodogaya Chemical Co., Ltd.), BONTRON (registered trademark) N-01, N-04, N-07, P-51 ( Orient Chemical Co., Ltd.) and Copy Blue PR (Clariant).
本発明のトナーは、前記トナー粒子と、前記疎水性シリカAおよび疎水性シリカBを含む外添剤、ならびに必要に応じてその他の任意成分を、ヘンシェルミキサー等で混合することにより、トナー粒子表面に外添剤を外添させることで製造することができる。 The toner of the present invention is obtained by mixing the toner particles, the external additive containing the hydrophobic silica A and the hydrophobic silica B, and other optional components as necessary, using a Henschel mixer or the like. It can be produced by externally adding an external additive.
本発明のトナーは、一成分現像剤としても使用され得るし、キャリアと混合して二成分現像剤として使用されてもよい。本発明のトナーが二成分現像剤として使用される場合、キャリアとしては、樹脂被覆層を有する樹脂被覆キャリアを好適に使用することができる。樹脂被覆キャリアは、芯材の表面に樹脂を被覆したものであって、芯材としては、例えば、鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉等の磁性を有する粉体をあげることができる。キャリアを被覆する樹脂としては、例えば、フッ素樹脂、ビニル樹脂、シリコーン樹脂等があげられる。 The toner of the present invention may be used as a one-component developer, or may be used as a two-component developer by mixing with a carrier. When the toner of the present invention is used as a two-component developer, a resin-coated carrier having a resin coating layer can be suitably used as the carrier. The resin-coated carrier is obtained by coating the surface of a core material with a resin, and examples of the core material include magnetic powders such as iron powder, ferrite powder, and nickel powder. Examples of the resin that coats the carrier include a fluororesin, a vinyl resin, and a silicone resin.
異なる疎水性とBETを有する疎水性シリカAおよび疎水性シリカBを含む外添剤を含有する本発明のトナーは、現像剤担持体と該現像剤担持体に当接してトナー層厚を規制するトナー層厚規制部材を有する画像形成方法において、特に好ましく適用される。さらに、前記トナーは、プロセススピードが300mm/sec以上である画像形成方法に用い
られた場合に、特に優れた効果を発揮しうる。
現像剤担持体に当接してトナー層厚を規制すると、トナーは、トナー層厚規制部材により現像剤担持体に強く押し付けられるため、非常に大きな機械的な負荷を受ける。特に、プロセススピードが300mm/sec以上である場合には、当接部位が摩擦により局所
的にかなり昇温するので、温度が高い状態でトナーが摩擦され、トナー粒子表面に付着した無機微粒子が埋め込まれてトナーが劣化しやすいため、画像の濃度が薄くなりやすい。
一方、本発明のトナーは、外添剤である疎水性シリカAおよび疎水性シリカBがトナー粒子表面に均一に分散され、相対的に大粒径である疎水性シリカBの劣化防止効果が発揮されやすいために劣化しにくい。よって、本発明のトナーは、現像剤担持体に当接してトナー層厚を規制するトナー層厚規制部材を有する、高速化現像器に対応することができる。
The toner of the present invention containing an external additive containing hydrophobic silica A and hydrophobic silica B having different hydrophobicity and BET is in contact with the developer carrier and the developer carrier to regulate the toner layer thickness. The present invention is particularly preferably applied to an image forming method having a toner layer thickness regulating member. Further, the toner can exhibit particularly excellent effects when used in an image forming method having a process speed of 300 mm / sec or more.
When the toner layer thickness is regulated by coming into contact with the developer carrier, the toner is strongly pressed against the developer carrier by the toner layer thickness regulating member, and thus receives a very large mechanical load. In particular, when the process speed is 300 mm / sec or more, the contact portion is locally heated considerably by friction, so that the toner is rubbed at a high temperature and the inorganic fine particles adhering to the toner particle surface are embedded. As a result, the toner tends to deteriorate, and the density of the image tends to become thin.
On the other hand, in the toner of the present invention, hydrophobic silica A and hydrophobic silica B, which are external additives, are uniformly dispersed on the surface of the toner particles, and the effect of preventing deterioration of hydrophobic silica B having a relatively large particle diameter is exhibited. Because it is easy to be done, it is hard to deteriorate. Therefore, the toner of the present invention can correspond to a high-speed developing device having a toner layer thickness regulating member that regulates the toner layer thickness by contacting the developer carrying member.
本発明の画像形成方法は、本発明のトナーを現像剤として用いること以外は、通常の方法を適用することができる。例えば、1)帯電手段に電圧を印加し、被帯電体に帯電を行う帯電工程、2)帯電された被帯電体に静電荷像を形成する工程、3)静電荷像を本発明のトナーにより現像してトナー像を被帯電体上に形成する現像工程、4)被帯電体上のトナー像を中間転写体を介して、または、介さずに転写材へ転写する転写工程、および5)転写材上のトナー像を加熱定着する定着工程を含む画像形成方法が挙げられる。 As the image forming method of the present invention, a normal method can be applied except that the toner of the present invention is used as a developer. For example, 1) a charging step in which a voltage is applied to the charging means to charge the object to be charged, 2) a step in which an electrostatic charge image is formed on the charged object to be charged, and 3) Development process for developing and forming a toner image on a charged body, 4) Transfer process for transferring a toner image on a charged body to a transfer material with or without an intermediate transfer body, and 5) Transfer Examples thereof include an image forming method including a fixing step of heat-fixing a toner image on a material.
本発明の画像形成方法は、前記3)現像工程において、前記被帯電体が前記トナーを担持する現像剤担持体に対向されており、該現像剤担持体が、a)現像スリーブ、およびb)該現像スリーブ上に位置し、現像スリーブ表面にトナー層を形成するための弾性ブレードを有することが好ましい。さらに好ましくは、プロセススピードが300mm/s
ec以上であることが好ましい。
現像スリーブ上にトナー層を形成するための弾性ブレードがあると、トナーが機械的衝撃を受けやすく劣化しやすいので、本発明のトナーの特徴の一つである、劣化の抑制が効果的に発現する。また、プロセススピードが300mm/sec以上であると、より
トナーが劣化しやすいので、本発明のトナーの特徴の一つである劣化の抑制がさらに効果的に発現する。
In the image forming method of the present invention, in the 3) developing step, the charged body is opposed to a developer carrying body that carries the toner, and the developer carrying body includes a) a developing sleeve, and b) It is preferable to have an elastic blade that is located on the developing sleeve and forms a toner layer on the surface of the developing sleeve. More preferably, the process speed is 300 mm / s.
It is preferable that it is ec or more.
If there is an elastic blade for forming a toner layer on the developing sleeve, the toner is susceptible to mechanical impact and is likely to deteriorate. Therefore, suppression of deterioration, which is one of the characteristics of the toner of the present invention, is effectively expressed. To do. Further, when the process speed is 300 mm / sec or more, the toner is more easily deteriorated, and therefore, suppression of deterioration, which is one of the characteristics of the toner of the present invention, is more effectively expressed.
さらに、本発明の画像形成方法に用いられるトナーが、磁性体を含有する(トナー粒子中に含有される着色剤が磁性体である場合を含む)磁性トナーである場合は、前記現像剤担持体が、a)現像スリーブ、b)該現像スリーブ上に位置し、現像スリーブ表面に磁性トナー層を形成するための弾性ブレード、さらに、c)現像スリーブに内包されている磁界発生手段を有することが好ましい。 Further, when the toner used in the image forming method of the present invention is a magnetic toner containing a magnetic substance (including the case where the colorant contained in the toner particles is a magnetic substance), the developer carrier A) a developing sleeve, b) an elastic blade for forming a magnetic toner layer on the surface of the developing sleeve, and c) a magnetic field generating means contained in the developing sleeve. preferable.
以下に実施例をあげて本発明をより具体的に説明するが、これは本発明を何ら限定するものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples, but this does not limit the present invention in any way.
<疎水性シリカ1の製造例>
2lの撹拌機付きオートクレーブに、未処理の乾式シリカ50g(BET比表面積 200m2/g)を入れ、撹拌によって流動化させながら200℃に加熱した。撹拌による
流動化状態を維持しながら、オートクレーブ内部を窒素ガスで置換して反応器を密閉し、ヘキサメチルジシラザンを内部に噴霧して乾式シリカを疎水化処理した。この処理を60分間継続した。
シリカ原体100質量部に対して、ヘキサメチルジシラザン24質量部(すなわち、12g)が反応するように、ヘキサメチルジシラザンの噴霧量や、反応条件を調整した。反応終了後、オートクレーブを脱圧し、窒素ガス気流による洗浄を行い、疎水性シリカから過剰のヘキサメチルジシラザン、および副生成物を除去した。
<Production example of
Into a 2 liter autoclave with a stirrer, 50 g of untreated dry silica (BET specific surface area 200 m 2 / g) was added and heated to 200 ° C. while fluidizing by stirring. While maintaining the fluidized state by stirring, the inside of the autoclave was replaced with nitrogen gas, the reactor was sealed, and hexamethyldisilazane was sprayed inside to hydrophobize the dry silica. This treatment was continued for 60 minutes.
The spray amount of hexamethyldisilazane and the reaction conditions were adjusted so that 24 parts by mass of hexamethyldisilazane (that is, 12 g) reacted with 100 parts by mass of the silica raw material. After completion of the reaction, the autoclave was depressurized and washed with a nitrogen gas stream to remove excess hexamethyldisilazane and by-products from the hydrophobic silica.
さらに、シリカを撹拌しながら、ジメチルシリコーンオイル(粘度=50mm2/s)
を処理後の量が10質量部となるように調整して噴霧し、30分間撹拌を続けた。その後、撹拌しながら300℃まで昇温させ、さらに2時間撹拌した。オートクレーブからシリカを取り出し、疎水性シリカ1を得た。得られた疎水性シリカ1の物性(比表面積BETおよび疎水化度)を表1に示した。
Furthermore, while stirring silica, dimethyl silicone oil (viscosity = 50 mm 2 / s)
Was adjusted and sprayed so that the amount after treatment was 10 parts by mass, and stirring was continued for 30 minutes. Then, it heated up to 300 degreeC, stirring, and also stirred for 2 hours. Silica was taken out from the autoclave to obtain
<疎水性シリカ2〜11の製造例>
表1に示したように、シリカ原体の比表面積BET、ならびに処理剤の種類および量を変更すること以外は、疎水性シリカ1の製造と同様の手順により、疎水性シリカ2〜11を製造した。
<Production example of hydrophobic silica 2-11>
As shown in Table 1, the
上記表1において、
(1)「処理量」とは、シリカ原体100質量部に対して処理した、各種処理剤の質量を示し、
(2)BET(比表面積)および疎水化度は、前述した方法を用いて測定、算出された値を示す。
In Table 1 above,
(1) “Treatment amount” means the mass of various treatment agents treated with respect to 100 parts by mass of the silica raw material,
(2) BET (specific surface area) and hydrophobization degree are values measured and calculated using the method described above.
<結着樹脂製造例1>
反応槽中に、ビスフェノールAのPO2モル付加物50部、ビスフェノールAのEO2モル付加物20部、テレフタル酸20部、フマル酸5部、無水トリメリット酸5部、およびジブチルチンオキサイド0.5部を入れ、220℃に加熱して、これらを縮合重合させ、ポリエステル樹脂である結着樹脂1を得た。この樹脂の酸価は24mgKOH/g、Tgは59℃、THF不溶分21質量%であった。
<Binder resin production example 1>
In a reaction vessel, 50 parts of a PO2 molar adduct of bisphenol A, 20 parts of an EO2 molar adduct of bisphenol A, 20 parts of terephthalic acid, 5 parts of fumaric acid, 5 parts of trimellitic anhydride, and 0.5 parts of dibutyltin oxide And heated to 220 ° C. to subject them to condensation polymerization to obtain a
<結着樹脂製造例2>
4つ口フラスコ内に、キシレン300質量部を加えて昇温して還流させた。これに、スチレン75質量部、アクリル酸−n−ブチル25質量部およびジ−tert−ブチルパーオキサイド2質量部の混合液を、5時間かけて滴下して、低分子量重合体(L−1)溶液を得た。
<Binder resin production example 2>
In a four-necked flask, 300 parts by mass of xylene was added and heated to reflux. To this, a mixed liquid of 75 parts by mass of styrene, 25 parts by mass of acrylic acid-n-butyl and 2 parts by mass of di-tert-butyl peroxide was added dropwise over 5 hours to obtain a low molecular weight polymer (L-1). A solution was obtained.
一方、別の4つ口フラスコ内に脱気水180質量部とポリビニルアルコールの2質量%水溶液20質量部を投入した後、スチレン70質量部、アクリル酸−n−ブチル30質量部、ジビニルベンゼン0.005質量部、及び2,2−ビス(4,4−ジ−tert−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン(半減期10時間、温度;92℃)0.1質量部の混合液を加え、攪拌し懸濁液とした。フラスコ内を十分に窒素で置換した後、85℃まで昇温して重合し、24時間保持した後、ベンゾイルパーオキサイド(半減期10時間、温度;72℃)0.1質量部を追加添加し、さらに12時間保持した。沈殿物を濾過することにより高分子量重合体(H−1)を単離した。
On the other hand, after putting 180 parts by mass of degassed water and 20 parts by mass of a 2% by weight aqueous solution of polyvinyl alcohol into another four-necked flask, 70 parts by mass of styrene, 30 parts by mass of acrylate-n-butyl, 0 divinylbenzene. 0.005 parts by mass and 2,2-bis (4,4-di-tert-butylperoxycyclohexyl) propane (half-
上記低分子量重合体(L−1)の均一溶液300質量部に、上記高分子量重合体(H−1)25質量部を投入し、還流下で十分に混合した後、有機溶剤を留去して、結着樹脂2を得た。得られた結着樹脂2は、メインピーク分子量=12000、サブピーク分子量=114万、酸価=0mgKOH/gであった。
25 parts by mass of the high molecular weight polymer (H-1) is added to 300 parts by mass of the homogeneous solution of the low molecular weight polymer (L-1), and after sufficiently mixing under reflux, the organic solvent is distilled off. Thus, a
<トナー粒子1の製造>
下記表2に示した各成分を、ヘンシェルミキサーを用いて前混合した。得られた混合物を、110℃に加熱した2軸エクストルーダを用いて溶融混練したのち冷却した。得られた混練物をハンマーミルで微粉砕してトナー微粉砕物を得た。
得られた微粉砕物を、機械式粉砕機ターボミル(ターボ工業社製;回転子および固定子の表面に炭化クロムを含有したクロム合金めっきでコーティング(めっき厚150μm、表面硬さHV1050))を用いて、表3に記載された条件に基づいて、エアー温度を調整して機械式粉砕させて微粉砕した。得られた微粉砕物をコアンダ効果を利用した多分割分級装置(日鉄鉱業社製エルボジェット分級機)で微粉及び粗粉を同時に分級除去して原料トナー粒子を得た。得られた原料トナー粒子の、コールターカウンター法で測定される重量平均粒径(D4)は6.4μmであって、4μm未満のトナー粒子の個数平均分布の
累積値は24.2%であった。
<Manufacture of
Each component shown in Table 2 below was premixed using a Henschel mixer. The obtained mixture was melt-kneaded using a biaxial extruder heated to 110 ° C. and then cooled. The obtained kneaded material was finely pulverized with a hammer mill to obtain a finely pulverized toner.
The obtained finely pulverized product was coated with a mechanical pulverizer turbo mill (manufactured by Turbo Kogyo; coated with chromium alloy plating containing chromium carbide on the rotor and stator surfaces (plating thickness 150 μm, surface hardness HV1050)). Based on the conditions described in Table 3, the air temperature was adjusted and mechanically pulverized to finely pulverize. The finely pulverized product was classified and removed at the same time by a multi-division classifier (Elbow Jet Classifier manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.) using the Coanda effect to obtain raw material toner particles. The obtained raw toner particles had a weight average particle diameter (D 4 ) measured by the Coulter Counter method of 6.4 μm, and the cumulative value of the number average distribution of toner particles of less than 4 μm was 24.2%. It was.
得られた原料トナー粒子を、図1に示す表面改質装置で表面改質及び微粉除去を行った。本製造例において用いた表面改質装置には、分散ローター上部に角型のディスクを16個設置し、ガイドリングと分散ローター上角型ディスクの間隔を60mm、分散ローターとライナーとの間隔を4mmとした。また分散ローターの回転周速を140m/secとして、ブロワー風量を30m3/minとした。また微粉砕品の投入量を300kgとし、サイクルタイムを45secとした。またジャケットに通す冷媒の温度を−15℃、冷風温度T1を−20℃とした。更に、分級ローターの回転数を制御することにより、0.6μm以上3μm未満の粒子比率を所望の値とした。 The obtained raw material toner particles were subjected to surface modification and fine powder removal using a surface modification apparatus shown in FIG. In the surface reforming apparatus used in this production example, 16 square disks were installed on the upper part of the dispersion rotor, the distance between the guide ring and the upper square disk of the dispersion rotor was 60 mm, and the distance between the dispersion rotor and the liner was 4 mm. It was. Further, the rotational peripheral speed of the dispersion rotor was set to 140 m / sec, and the blower air volume was set to 30 m 3 / min. Moreover, the input amount of the finely pulverized product was 300 kg, and the cycle time was 45 sec. The temperature of the refrigerant passed through the jacket was −15 ° C., and the cold air temperature T1 was −20 ° C. Furthermore, the particle ratio of 0.6 μm or more and less than 3 μm was set to a desired value by controlling the rotation speed of the classification rotor.
以上の工程を経て、コールターカウンター法で測定される重量平均粒径(D4)6.4μm、4μm未満のトナー粒子の個数平均分布の累積値が18.1%の負帯電性トナー粒子
1を得た。トナー粒子1の、FPIA2100で測定された物性、及び780nmの波長
光の透過率に対するメタノール濃度の値、及び走査型プローブ顕微鏡測定値を表5に、メタノール滴下透過率曲線を図3示す。重量平均径(D4)6.4μmの負帯電性磁性トナー粒子1を得た。
Through the above steps, the negatively
<トナー粒子2〜11,13および14の製造>
下記の表3に記載の条件に従って、トナー粒子1の製造と同様の手順によりトナー粒子2〜11,13および14を製造した。
<トナー粒子12および15の製造>
結着樹脂1の代わりに結着樹脂2を用いて、下記の表3の記載に従い、トナー粒子1の製造と同様の手順によりトナー粒子12および15を製造した。
<Manufacture of toner particles 2-11, 13 and 14>
In accordance with the conditions described in Table 3 below,
<Production of toner particles 12 and 15>
Using the
<実施例1:トナー1の製造>
前記表3におけるトナー粒子1(100質量部)に対し、表4に記載の通り、前記表1
における疎水性シリカ1(1.35質量部)および疎水性シリカ8(0.30質量部)を添加し、ヘンシェルミキサーで外添を行い、トナー1を得た。
<Example 1: Production of
As shown in Table 4, the toner particle 1 (100 parts by mass) in Table 3 is as shown in Table 1.
<実施例2〜7及び参考例8〜10:トナー2〜10の製造>
前記表3におけるトナー粒子2〜10(100質量部)に対し、それぞれ表4に記載された通り、疎水性シリカAおよびBを添加し、ヘンシェルミキサーで外添を行い、トナー2〜10を得た(それぞれ実施例2〜7、及び参考例8〜10に対応する)。
< Examples 2 to 7 and Reference Examples 8 to 10 : Production of
As described in Table 4, hydrophobic silicas A and B were added to
<比較例1〜5>
前記表3におけるトナー粒子11〜15(100質量部)に対し、それぞれ表4に記載された通り、シリカAおよびBを添加し、ヘンシェルミキサーで外添を行い、トナー11〜15を得た(それぞれ比較例1〜5に対応する)。
<Comparative Examples 1-5>
As described in Table 4, silica A and B were added to toner particles 11 to 15 (100 parts by mass) in Table 3, and external addition was performed using a Henschel mixer to obtain toners 11 to 15 ( Corresponding to Comparative Examples 1 to 5, respectively).
<試験例1>
実施例1で得られたトナー1を用いて、以下の条件で画像を形成した。
(1) 市販のLBPプリンタ(Laser Jet 4300、HP社製)のプロセススピードを325mm/sec(A4サイズ55枚/分)に変更したプリンターを、画出し試験機とした。
(2) 印字率2%となる横線パターンを1枚/1ジョブとして、ジョブとジョブの間に
マシンがいったん停止してから次のジョブが始まるように設定した。
(3) 低温低湿環境(15℃、10%RH)、および高温高湿環境(32.5℃、80%RH)下で、画像を形成した。(以下において、それぞれ「低温低湿環境試験」および「高温高湿環境試験」とも称する)
(4) 一日あたり5千枚として、トータルで20000枚(低温低湿環境試験)、または20001枚(高温高湿環境試験)のプリント試験を行った。
<Test Example 1>
An image was formed using the
(1) A printer in which the process speed of a commercially available LBP printer (Laser Jet 4300, manufactured by HP) was changed to 325 mm / sec (A4 size 55 sheets / min) was used as an image output tester.
(2) A horizontal line pattern with a printing rate of 2% was set to one sheet / job, and the machine was set to stop once between jobs and then start the next job.
(3) Images were formed under a low temperature and low humidity environment (15 ° C., 10% RH) and a high temperature and high humidity environment (32.5 ° C., 80% RH). (Hereinafter also referred to as “low temperature and low humidity environment test” and “high temperature and high humidity environment test”, respectively)
(4) A total of 20000 sheets (low-temperature, low-humidity environment test) or 20001 sheets (high-temperature, high-humidity environment test) were printed as 5,000 sheets per day.
<画像濃度評価>
画像濃度は、マクベス濃度計(マクベス社製)でSPIフィルターを使用して、5mm角のベタ黒画像の反射濃度を測定し、この値を画像濃度とした。
低温低湿環境試験では、初期、1001枚プリント時、5001枚プリント時(2日目初期)、10001枚プリント時(3日目初期)、20000枚プリント時(4日目耐久
最後)の画像濃度を測定した。
高温高湿環境試験では、初期、5001枚プリント時(2日目初期)、10001枚プリント時(3日目初期)、20000枚プリント時(4日目耐久最後)、20001枚プリント時(5日目初期)の画像濃度を測定した。
<Image density evaluation>
For the image density, the reflection density of a solid black image of 5 mm square was measured using an SPI filter with a Macbeth densitometer (Macbeth Co., Ltd.), and this value was used as the image density.
In the low-temperature and low-humidity environment test, the image density at the initial stage, when printing 1001 sheets, when printing 5001 sheets (initially on the second day), when printing 10001 sheets (initially on the third day), and when printing 20000 sheets (end of durability on the fourth day) It was measured.
In the high-temperature and high-humidity environment test, at the initial stage, when printing 5001 sheets (initially on the second day), when printing 1,0001 sheets (initially on the third day), when printing 20000 sheets (end of durability on the fourth day), and when printing 20000 sheets (5 days The image density at the initial stage of the eye was measured.
<カブリ評価>
トナーの耐久性を示す指標としてカブリを測定した。
低温低湿環境試験において、初期・1001枚・5001枚・10001枚・20000枚プリント時に転写材にベタ白画像を画像形成した。画像形成前の該転写材の反射濃度、および各画像形成後の該転写材の反射濃度を、反射濃度計(リフレクトメーター モデル TC−6DS(東京電色社製))を用いて測定した。
該画像形成前の転写材の反射濃度の平均値をDrとし、該各画像形成後の転写材の反射濃度のうちの最悪の値をDsとした。Ds−Drを求め、これをカブリ量とした。カブリ量の数値が小さいほど、カブリが抑制されていることを示す。表5に「カブリ最悪値」としてカブリ量を記載した。
<Fog evaluation>
Fog was measured as an indicator of toner durability.
In the low-temperature and low-humidity environment test, solid white images were formed on the transfer material during initial printing, 1001 printing, 5001 printing, 10001 printing, and 20000 printing. The reflection density of the transfer material before image formation and the reflection density of the transfer material after image formation were measured using a reflection densitometer (reflectometer model TC-6DS (manufactured by Tokyo Denshoku)).
The average value of the reflection density of the transfer material before the image formation was Dr, and the worst value of the reflection densities of the transfer material after the image formation was Ds. Ds-Dr was calculated | required and this was made into fogging amount. It shows that fog is suppressed, so that the numerical value of fog amount is small. Table 5 shows the fog amount as the “fogging worst value”.
<耐久前後凝集度>
トナー流動性を示す指標として、トナーの凝集度をパウダテスタP−100(ホソカワミクロン社製)を使用して測定した。具体的には、振動台の上に、上から目開き250μm、150μm、75μmの順でふるいをセットし、トナー5gを上段のふるいの上に静かにのせた。振動振り幅を0.6mm、振動時間を10秒として振動台を振動させた。振動停止後、それぞれ(上段、中断、下段)のふるいに残ったトナーの質量を測定し、その測定値から、下記式に従ってa,b,cの値を求めた。a、bおよびcの値の和を、凝集度(%)とした。
a=(上段のふるいに残ったトナー量)÷5(g)×100
b=(中段のふるいに残ったトナー量)÷5(g)×100×0.6
c=(下段のふるいに残ったトナー量)÷5(g)×100×0.2
<Cohesion degree before and after durability>
As an index indicating the toner fluidity, the degree of aggregation of the toner was measured using a powder tester P-100 (manufactured by Hosokawa Micron). Specifically, a sieve was set in the order of openings of 250 μm, 150 μm, and 75 μm from above on the vibration table, and 5 g of toner was gently placed on the upper sieve. The vibration table was vibrated with a vibration amplitude of 0.6 mm and a vibration time of 10 seconds. After the vibration was stopped, the mass of toner remaining on each of the sieves (upper, interrupted, and lower) was measured, and the values of a, b, and c were determined from the measured values according to the following formula. The sum of the values of a, b and c was defined as the degree of aggregation (%).
a = (amount of toner remaining on upper screen) ÷ 5 (g) × 100
b = (amount of toner remaining on the middle screen) ÷ 5 (g) × 100 × 0.6
c = (amount of toner remaining on the lower screen) ÷ 5 (g) × 100 × 0.2
凝集度は、高温高湿環境試験における初期のトナー、および20000枚耐久後のトナーについて測定した。凝集度が小さいほど流動性の良いトナーであることを示し、かつ初期と耐久後の凝集度変化が小さいものほど、劣化が抑止されていることを示す。 The degree of aggregation was measured with respect to the initial toner in the high-temperature and high-humidity environment test and the toner after 20,000 sheets of durability. The smaller the degree of aggregation, the better the toner is, and the smaller the degree of aggregation change between the initial stage and the endurance, the lower the deterioration.
<画像濃度差>
高温高湿環境試験において、初期・5001枚目・10001枚目・15001枚目、20001枚目の5枚のべた黒画像について、それぞれ、スリーブ1周目分の部分の画像濃度と、スリーブ2周目以降分の部分の画像濃度を測定した。各画像について、スリーブ1周目分の部分の画像濃度と、スリーブ2周目分以降の部分の画像濃度との差を算出し、算出された差のうち最大のものを画像濃度差とした。
<Image density difference>
In the high-temperature and high-humidity environment test, for the five solid black images at the initial stage, the 5001st sheet, the 10001st sheet, the 15001st sheet, and the 20001th sheet, the image density of the portion corresponding to the first round of the sleeve and the second round of the sleeve respectively. The image density of the part after the eye was measured. For each image, the difference between the image density of the portion corresponding to the first round of the sleeve and the image density of the portion after the second round of the sleeve was calculated, and the largest of the calculated differences was taken as the image density difference.
<ゴースト評価>
低温低湿環境(15℃,10%RH)および高温高湿環境(32.5℃,80%RH)試験(通常の複写機用普通紙(75g/m2)20000枚をプリントアウト)において
、5000枚プリントアウトするごとに、別途、スリーブ1周目分はベタ黒帯画像であり、スリーブ2周目以降分はハーフトーン画像である画像をプリントアウトした。プリントアウトされた画像の画像パターンの概略図を図4および図5に示す。
図4の画像パターンでは、スリーブ2周目分の画像において、スリーブ1周目分のベタ黒帯画像に対応する部分の濃度が、それ以外の部分の濃度よりも低くなっている。この現象はネガゴースト現象と称される。
図5の画像パターンでは、反対に、スリーブ2周目分の画像において、スリーブ1周目分のベタ黒帯画像に対応する部分の濃度が、それ以外の部分の濃度よりも高くなっている。この現象はポジゴースト現象と称される。
<Ghost evaluation>
5000 in a low-temperature, low-humidity environment (15 ° C., 10% RH) and a high-temperature, high-humidity environment (32.5 ° C., 80% RH) test (printing 20000 sheets of ordinary copier plain paper (75 g / m 2 )) Each time a sheet was printed out, an image that was a solid black belt image for the first round of the sleeve and a halftone image was printed for the second and subsequent rounds of the sleeve. Schematic diagrams of the image pattern of the printed out image are shown in FIGS.
In the image pattern of FIG. 4, in the image for the second round of the sleeve, the density of the portion corresponding to the solid black belt image for the first round of the sleeve is lower than the density of the other portions. This phenomenon is called a negative ghost phenomenon.
In the image pattern of FIG. 5, on the contrary, in the image for the second round of the sleeve, the density of the portion corresponding to the solid black belt image for the first round of the sleeve is higher than the density of the other portions. This phenomenon is called a positive ghost phenomenon.
前記スリーブ2周目分の画像における、スリーブ1周目分のベタ黒帯画像に対応する部分(黒印字部)、およびそれ以外の部分(非画像部)の反射濃度を、マクベス濃度計により測定した。測定された黒印字部後の反射濃度と、非画像部後の反射濃度を用いて、下記式に従って反射濃度差を算出した。(図4参照)
反射濃度差=(<2>非画像部後の反射濃度)−(<1>黒印字部後の反射濃度)
The reflection density of the portion corresponding to the solid black belt image corresponding to the first round of the sleeve (black printing portion) and the other portion (non-image portion) in the image corresponding to the second round of the sleeve is measured with a Macbeth densitometer. did. Using the measured reflection density after the black print portion and the reflection density after the non-image portion, the reflection density difference was calculated according to the following equation. (See Figure 4)
Reflection density difference = (<2> Reflection density after non-image area) − (<1> Reflection density after black printing area)
前記プリントアウトされた画像それぞれについて反射濃度差を算出し、それらの最悪値を求めた。求められた最悪値から、下記の基準に従って、ゴーストの程度をA〜Eで評価した。反射濃度差が小さいほどゴーストの発生はなく、レベルは良いことを示す。
A:0.00〜0.02未満
B:0.02〜0.04未満
C:0.04〜0.06未満
D:0.06〜0.08未満
E:0.08以上
The reflection density difference was calculated for each of the printed images, and the worst value was obtained. From the determined worst value, the degree of ghost was evaluated by A to E according to the following criteria. As the reflection density difference is smaller, ghost is not generated and the level is better.
A: Less than 0.00-0.02 B: Less than 0.02-0.04 C: Less than 0.04-0.06 D: Less than 0.06-0.08 E: More than 0.08
<白ポチ評価>
高温高湿環境試験において、初期・5001枚目・10001枚目・150001枚目・20001枚目の5枚のべた黒画像を観察して、各画像について、発生している白ポチ(遊離シリカによるシリカ跡であり得る)の個数を測定した。測定された個数の最悪値を求め、求められた値から、以下の基準に従って、A〜Eに評価した。
A:白ポチが発生せず
B:耐久を通してベタ黒画像に1〜3個程度の白ポチが発生
C:耐久を通してベタ黒画像に4〜6個程度の白ポチが発生
D:耐久を通してベタ黒画像に7〜20個程度の白ポチが発生
E:耐久を通してベタ黒画像に21個以上の白ポチが発生
<Evaluation of white spot>
In the high-temperature and high-humidity environment test, the solid, black images of the first, 5001, 10001, 150001, 20001 images were observed, and for each image, generated white spots (due to free silica) The number of possible silica marks was measured. The worst value of the measured number was calculated | required and it evaluated to AE from the calculated | required value according to the following references | standards.
A: No white spots occur B: About 1 to 3 white spots occur in a solid black image through endurance C: About 4 to 6 white spots occur in a solid black image through endurance D: Solid black through endurance 7-20 white spots occur in the image E: 21 or more white spots occur in the solid black image through endurance
<試験例2〜7、及び参考試験例8〜10>
トナー1の代わりに、実施例2〜7及び参考例8〜10において製造したトナー2〜1
0を用いること以外は、試験例1と同様にして試験を行い、前記各種評価を行った。
<比較試験例1〜5>
トナー1の代わりに、比較例1〜5において製造したトナー11〜15を用いること以外は、試験例1と同様にして試験を行い、前記各種評価を行った。
<Test Examples 2 to 7 and Reference Test Examples 8 to 10 >
Instead of
A test was conducted in the same manner as in Test Example 1 except that 0 was used, and the various evaluations were performed.
<Comparative Test Examples 1-5>
A test was performed in the same manner as in Test Example 1 except that the toners 11 to 15 manufactured in Comparative Examples 1 to 5 were used instead of the
試験例1〜7、及び参考試験例8〜10、並びに比較試験例1〜5の評価結果を表5(低温低湿環境試験結果)および表6(高温高湿環境試験結果)に示す。 The evaluation results of Test Examples 1 to 7 and Reference Test Examples 8 to 10 and Comparative Test Examples 1 to 5 are shown in Table 5 (low temperature and low humidity environment test results) and Table 6 (high temperature and high humidity environment test results).
31:分級ローター
32:微粉回収
33:原料供給口
34:ライナー
35:冷風導入口
36:分散ローター
37:製品排出口
38:排出弁
39:ガイドリング
40:角型ディスク
41:第一の空間
42:第二の空間
31: Classification rotor 32: Fine powder recovery 33: Raw material supply port 34: Liner 35: Cold air introduction port 36: Dispersion rotor 37: Product discharge port 38: Discharge valve 39: Guide ring 40: Square disk 41: First space 42 : Second space
Claims (8)
前記トナー粒子の平均円形度が、0.930〜0.970であり、
前記疎水性シリカAは、疎水化処理された乾式シリカであって、シランカップリング剤で処理した後、シリコーンオイルで処理されたものであり、
前記疎水性シリカBは疎水化処理された乾式シリカであって、アルコキシシラン類により疎水化処理されたものであり、
前記疎水性シリカAの比表面積BETAと、前記疎水性シリカBの比表面積BETBとの関係が、1.2×BETB≦BETA≦5×BETBであり、前記疎水性シリカAのメタノールウェッタビリティによって測定される疎水化度(透過率80%のときの値を疎水化度とする)WETAが77%以上90%未満であり、前記疎水性シリカBの疎水化度WETBが20%以上50%未満であって、かつ25%<WETA−WETB<70%であることを特徴とする静電荷現像用トナー。 A toner for electrostatic charge development containing toner particles containing at least a binder resin and a colorant, and an external additive containing at least hydrophobic silica A and hydrophobic silica B,
The toner particles have an average circularity of 0.930 to 0.970;
The hydrophobic silica A is a hydrophobized dry silica, which is treated with a silane coupling agent and then treated with silicone oil.
Hydrophobic silica B is a hydrophobized dry silica, which has been hydrophobized with alkoxysilanes,
A specific surface area BET A of the hydrophobic silica A, the relationship between the specific surface area BET B of the hydrophobic silica B is, 1.2 × a BET B ≦ BET A ≦ 5 × BET B, of the hydrophobic silica A The degree of hydrophobicity measured by methanol wettability (the value at a transmittance of 80% is the degree of hydrophobicity) WET A is 77 % or more and less than 90%, and the hydrophobicity WET B of the hydrophobic silica B is An electrostatic charge developing toner, wherein the toner is 20% or more and less than 50%, and 25% <WET A -WET B <70%.
性シリカBの比表面積BETBが、30〜80m2/gであることを特徴とする、請求項
1又は2に記載の静電荷現像用トナー。 The specific surface area BET A hydrophobic silica A is a 80~250m 2 / g, a specific surface area BET B of the hydrophobic silica B is characterized by a 30~80m 2 / g, claims The toner for electrostatic charge development according to 1 or 2.
前記現像工程において、前記被帯電体は前記トナーを担持する現像剤担持体に対向されており、該現像剤担持体は現像スリーブ、該現像スリーブに内包された磁界発生手段、お
よび現像スリーブ上に位置し、該現像スリーブ表面にトナー層を形成させるための弾性ブレードを有し、かつ
前記トナーは、結着樹脂および着色剤を少なくとも含有するトナー粒子、ならびに異なる比表面積BETを有する疎水性シリカAおよび疎水性シリカBを少なくとも含む外添剤を含有し、
前記トナー粒子の平均円形度が、0.930〜0.970であり、
前記疎水性シリカAは、疎水化処理された乾式シリカであって、シランカップリング剤で処理した後、シリコーンオイルで処理されたものであり、
前記疎水性シリカBは疎水化処理された乾式シリカであって、アルコキシシラン類により疎水化処理されたものであり、
前記疎水性シリカAの比表面積BETAと前記疎水性シリカBの比表面積BETBとの関係が、1.2×BETB≦BETA≦5×BETBであり、前記疎水性シリカAの疎水化度WETAが77%以上90%未満であり、前記疎水性シリカBの疎水化度WETBが20%以上50%未満であって、かつ25%<WETA−WETB<70%である静電荷現像用トナーであることを特徴とする画像形成方法。 1) a charging process in which a voltage is applied to the charging means to charge the object to be charged; 2) a process in which an electrostatic image is formed on the charged object to be charged; 3) a toner image obtained by developing the electrostatic image with toner. A developing process for forming the toner image on the charged body, 4) a transferring process for transferring the toner image on the charged body to the transfer material with or without the intermediate transfer body, and 5) a toner image on the transfer material. An image forming method including a fixing step of fixing by heating,
In the developing step, the member to be charged is opposed to a developer carrying member that carries the toner, and the developer carrying member is provided on the developing sleeve, a magnetic field generating means included in the developing sleeve, and the developing sleeve. An elastic blade for forming a toner layer on the surface of the developing sleeve, and the toner includes toner particles containing at least a binder resin and a colorant, and hydrophobic silica A having a different specific surface area BET And an external additive containing at least hydrophobic silica B,
The toner particles have an average circularity of 0.930 to 0.970;
The hydrophobic silica A is a hydrophobized dry silica, which is treated with a silane coupling agent and then treated with silicone oil.
Hydrophobic silica B is a hydrophobized dry silica, which has been hydrophobized with alkoxysilanes,
The relationship between the specific surface area BET A hydrophobic silica A and a specific surface area BET B of the hydrophobic silica B is a 1.2 × BET B ≦ BET A ≦ 5 × BET B, hydrophobicity of the hydrophobic silica A Degree of WET A is 77 % or more and less than 90%, Hydrophobization degree WET B of the hydrophobic silica B is 20% or more and less than 50%, and 25% <WET A -WET B <70% An image forming method, wherein the toner is an electrostatic charge developing toner.
性シリカBの比表面積BETBが、30〜80m2/gであることを特徴とする、請求項
4〜6のいずれか一項に記載の画像形成方法。 The specific surface area BET A hydrophobic silica A is a 80~250m 2 / g, a specific surface area BET B of the hydrophobic silica B is characterized by a 30~80m 2 / g, claims The image forming method according to any one of 4 to 6.
の画像形成方法。 The image forming method according to claim 4, wherein a process speed is 300 mm / sec or more.
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