JP5344568B2 - Black toner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式、静電記録方式、静電印刷方式に用いられるブラックトナーに関する。 The present invention relates to a black toner used in an electrophotographic system, an electrostatic recording system, and an electrostatic printing system.
これまで、トナーの着色剤としてカーボンブラックを使用した場合、多くの課題を有していた。
第一に、カーボンブラックは他の有機顔料と比較して一次粒径が小さいため、非常に分散し難く、トナー粒子表面に偏在したり、遊離カーボンブラックが生じたりしやすい。また、カーボンブラックは粘着性の高い微粉体であるため、遊離カーボンブラックの存在は、トナーの流動性の低下やキャリア等の帯電部材の表面への付着を招き、良好な摩擦帯電の妨げとなり、画像に濃度ムラが生じたり(画像均一性の低下)する場合があった。更に、カーボンブラックの分散が十分になされていない場合には、十分な画像濃度が得られない場合もあった。
第二に、カーボンブラックは結着樹脂や他の有機顔料と比較して導電性があるために、電荷がリークしやすくカブリが生じたり、転写抜けが生じたりしてしまう。
Until now, when carbon black was used as a colorant for a toner, it had many problems.
First, since carbon black has a smaller primary particle size compared to other organic pigments, it is very difficult to disperse, and it is likely to be unevenly distributed on the surface of toner particles or to generate free carbon black. In addition, since carbon black is a fine powder with high adhesiveness, the presence of free carbon black leads to a decrease in toner fluidity and adhesion to the surface of a charging member such as a carrier, preventing good frictional charging, In some cases, the image has uneven density (decrease in image uniformity). Further, when the carbon black is not sufficiently dispersed, there are cases where sufficient image density cannot be obtained.
Secondly, since carbon black is more conductive than binder resins and other organic pigments, electric charges are likely to leak, and fogging or transfer loss may occur.
そこで、カーボンブラックの分散性を改善する提案が多数なされている。特定の物性を有するカーボンブラックと特定の構造を有するアゾ系鉄化合物とを組み合わせて用い、カーボンブラックの分散性やトナーの帯電性等を改善するという技術が提案されている(特許文献1、2参照)。しかしながら、これらの技術では、高着色力で帯電性が安定なトナーが得られるものの、高温高湿環境下における長期放置後、帯電性低下による濃度変化やカブリが悪化する場合があり、改善の余地があった。 Therefore, many proposals for improving the dispersibility of carbon black have been made. Techniques have been proposed in which carbon black having specific physical properties and an azo-based iron compound having a specific structure are used in combination to improve the dispersibility of carbon black and the chargeability of toner (Patent Documents 1 and 2). reference). However, with these technologies, a toner having high coloring power and stable chargeability can be obtained. However, after standing for a long time in a high-temperature and high-humidity environment, the density change or fog may deteriorate due to a decrease in chargeability, and there is room for improvement. was there.
また、カーボンブラックと複数の有機顔料を混合し、芳香族オキシカルボン酸の金属化合物により分散効果を高めたブラックトナーが提案されている(特許文献3参照)。しかしながら、カーボンブラックの含有量が結着樹脂100質量部に対して5質量部を越える場合は、高温高湿環境下での帯電緩和性が強くなり、改善の余地があった。さらに、トナーが離型剤を含む場合、帯電性に関する検討は十分に確認されていなかった。 Further, a black toner in which carbon black and a plurality of organic pigments are mixed and a dispersion effect is enhanced by a metal compound of an aromatic oxycarboxylic acid has been proposed (see Patent Document 3). However, when the carbon black content exceeds 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin, there is room for improvement because the charge relaxation property in a high-temperature and high-humidity environment becomes strong. Further, when the toner contains a release agent, the study on the charging property has not been sufficiently confirmed.
そこで、カーボンブラックと離型剤の両方を含有するトナーに関する提案がなされている。スチレンユニットを有する炭化水素系ワックスを含有させることにより、トナー中でのカーボンブラックの分散性を高めたトナーが提案されている(特許文献4参照)。しかしながら、カーボンブラックの含有量が結着樹脂100質量部に対して10質量部を越える場合や、トナーの平均円形度が0.960よりも大きい場合、トナーの摩擦帯電性が不十分になり易く、カブリが発生し易くなり改善の余地があった。 Accordingly, proposals have been made regarding toners containing both carbon black and a release agent. There has been proposed a toner in which the dispersibility of carbon black in the toner is improved by containing a hydrocarbon wax having a styrene unit (see Patent Document 4). However, when the carbon black content exceeds 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin, or when the average circularity of the toner is greater than 0.960, the triboelectric chargeability of the toner tends to be insufficient. As a result, fog is likely to occur and there is room for improvement.
特に近年は、消費エネルギーの削減を目的に、低消費量でも十分な画像濃度が得られる、従来以上に高着色なトナーが要求されているが、上記の課題を解決したブラックトナーに関する提案はなされていない。
本発明の目的は、上記の如き問題点を解決したブラックトナーを提供するものであり、高品質な画像を安定して形成できる。具体的には、使用環境によらず、長期使用においてもカブリの発生が無く、安定した画像濃度が得られ、濃度ムラのない高画質な画像が得られる、ブラックトナーを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a black toner that solves the above problems, and can stably form a high-quality image. Specifically, it is an object of the present invention to provide a black toner that does not cause fogging even in long-term use regardless of the use environment, provides a stable image density, and provides a high-quality image without density unevenness.
本発明者らは、前述の各種問題点を解決し、上述の本発明の目的にかなうブラックトナーを開発すべく鋭意検討する過程で下記の発明に至った。本発明のブラックトナーを用いることで、使用環境によらず、長期使用においてもカブリの発生が無く、安定した画像濃度と、濃度ムラのない高画質な画像が得られるブラックトナーを提供可能であることを見出した。
本発明は、少なくとも結着樹脂、カーボンブラック、カーボンブラック以外の複数の着色剤及びワックスを含有するブラックトナーにおいて、以下の関係式(1)、及び(2)を満たすことを特徴とするブラックトナーに関する。
0.00<Wf(P1)−Wf(CB)≦0.50 (1)
0.00<Wf(W)−Wf(P2)≦0.50 (2)
(Wfは仕事関数を表し、Wf(CB)、Wf(W)はそれぞれカーボンブラック、ワックスの仕事関数を示す。複数の着色剤のうち、仕事関数が最小である着色剤を着色剤P1、仕事関数が最大である着色剤を着色剤P2とし、Wf(P1)、Wf(P2)、はそれぞれ着色剤P1、着色剤P2の仕事関数を示す。)
The present inventors have solved the various problems described above, and have reached the following invention in the course of earnestly studying to develop a black toner that meets the object of the present invention. By using the black toner of the present invention, it is possible to provide a black toner capable of producing a stable image density and a high-quality image without density unevenness even in long-term use regardless of the use environment. I found out.
The present invention relates to a black toner containing at least a binder resin, carbon black, a plurality of colorants other than carbon black, and wax, wherein the following relational expressions (1) and (2) are satisfied: About.
0.00 <Wf (P1) −Wf (CB) ≦ 0.50 (1)
0.00 <Wf (W) −Wf (P2) ≦ 0.50 (2)
(Wf represents a work function, Wf (CB), Wf ( W) respectively show the carbon black, the work function number of waxes. Of the plurality of colorants, the colorant work function is the minimum colorant P1, the work function is the maximum colorant and the colorant P2, Wf (P1), Wf (P2), each colorant P1, shows the work function number of colorants P2.)
本発明のブラックトナーを用いることによって、高品質な画像を安定して形成できる。具体的には、使用環境によらず、長期使用においてもカブリの発生が無く、安定した画像濃度が得られ、濃度ムラのない高画質な画像が得られる。 By using the black toner of the present invention, a high-quality image can be stably formed. Specifically, regardless of the use environment, fogging does not occur even in long-term use, a stable image density is obtained, and a high-quality image without density unevenness is obtained.
本発明のブラックトナーは、少なくとも結着樹脂、カーボンブラック、カーボンブラック以外の複数の着色剤及びワックスを含有し、以下の関係式(1)、及び(2)を満たすことを特徴としている。
0.00<Wf(P1)−Wf(CB)≦0.50 (1)
0.00<Wf(W)−Wf(P2)≦0.50 (2)
The black toner of the present invention is characterized by containing at least a binder resin, carbon black, a plurality of colorants other than carbon black, and wax, and satisfying the following relational expressions (1) and (2).
0.00 <Wf (P1) −Wf (CB) ≦ 0.50 (1)
0.00 <Wf (W) −Wf (P2) ≦ 0.50 (2)
上記式中、Wfは仕事関数を表し、Wf(CB)、Wf(W)はそれぞれカーボンブラック、ワックスの仕事関数Wfを表す。また、複数の着色剤のうち仕事関数WfがWf(CB)〜Wf(W)間に存在し、最小である着色剤を着色剤P1、最大である着色剤を着色剤P2とし、Wf(P1)、Wf(P2)、はそれぞれ着色剤P1、着色剤P2の仕事関数Wfを表す。 In the above formula, Wf represents the work function, and Wf (CB) and Wf (W) represent the work function Wf of carbon black and wax, respectively. Further, among the plurality of colorants, the work function Wf exists between Wf (CB) to Wf (W), the minimum colorant is the colorant P1, the maximum colorant is the colorant P2, and Wf (P1 ) And Wf (P2) represent work functions Wf of the colorant P1 and the colorant P2, respectively.
仕事関数Wfの関係を上記の範囲にすることによりトナーの帯電安定が図られ、長期使用においてもカブリの発生が無く安定した画像濃度が得られ、濃度ムラのない高画質な画像が得られる。
ここで仕事関数とは、物質に固有な電子のエネルギー準位である。具体的には、物質表面から電子を取り出すためのエネルギーを示しており、仕事関数が小さい程電子を放出しやすく、大きい程電子を放出しにくい。つまり、トナーに含有される各物質固有の仕事関数の関係が、トナーの帯電特性に大きく影響していると考えられる。
By setting the relationship of the work function Wf within the above range, the toner can be charged stably, and a stable image density can be obtained without fogging even during long-term use, and a high-quality image without density unevenness can be obtained.
Here, the work function is an energy level of electrons unique to a substance. Specifically, the energy for extracting electrons from the surface of the material is shown. The smaller the work function, the easier the electron is emitted, and the larger the electron, the harder the electron is emitted. In other words, it is considered that the relationship between the work functions unique to each substance contained in the toner greatly affects the charging characteristics of the toner.
一般に、カーボンブラックとワックスの仕事関数を比較した場合、カーボンブラックの値のほうが小さく、ワックスの値との間には大きな差がある。その結果、トナー表面では
局所的に帯電特性に違いが生じ、帯電安定性が低下し、長期使用時に画像濃度が変動する場合があった。つまり、このカーボンブラックとワックスの仕事関数の値の差を小さくすることが重要である。
In general, when the work functions of carbon black and wax are compared, the value of carbon black is smaller and there is a large difference between the value of wax. As a result, there are local differences in charging characteristics on the toner surface, charging stability is reduced, and image density may fluctuate during long-term use. That is, it is important to reduce the difference in the work function values between the carbon black and the wax.
そこで、本発明においては、カーボンブラックの仕事関数の値と、ワックスの仕事関数の値との間に仕事関数の値を有する、カーボンブラック以外の複数の着色剤を添加した。その結果、カーボンブラックの仕事関数の値とワックスの仕事関数の値に差があっても、中間の仕事関数の値を有する複数の着色剤の存在により、実質的にトナー表面の帯電特性を均一化でき、上記課題の解決に至った。 Therefore, in the present invention, a plurality of colorants other than carbon black having a work function value between the work function value of carbon black and the work function value of wax are added. As a result, even if there is a difference between the work function value of carbon black and the work function of wax, due to the presence of multiple colorants having intermediate work function values, the charging characteristics of the toner surface are substantially uniform. To solve the above problems.
本発明のブラックトナーが含有する、カーボンブラック以外の複数の着色剤の仕事関数Wfの値は、カーボンブラックの仕事関数の値とワックスの仕事関数の値の間(Wf(CB)〜Wf(W))に存在することとなる。すなわち、カーボンブラックの仕事関数Wf(CB)、着色剤P1の仕事関数Wf(P1)の関係が、0.00<Wf(P1)−Wf(CB)≦0.50であり、0.10≦Wf(P1)−Wf(CB)≦0.50であることがより好ましい。さらに、着色剤P2の仕事関数Wf(P2)とワックスの仕事関数Wf(W)の関係は、0.00<Wf(W)−Wf(P2)≦0.50であり、0.10≦Wf(W)−Wf(P2)≦0.50であることがより好ましい。 The work function Wf of a plurality of colorants other than carbon black contained in the black toner of the present invention is between the work function value of carbon black and the work function value of wax (Wf (CB) to Wf (W )). That is, the relationship between the work function Wf (CB) of carbon black and the work function Wf (P1) of the colorant P1 is 0.00 <Wf (P1) −Wf (CB) ≦ 0.50, and 0.10 ≦ It is more preferable that Wf (P1) −Wf (CB) ≦ 0.50. Further, the relationship between the work function Wf (P2) of the colorant P2 and the work function Wf (W) of the wax is 0.00 <Wf (W) −Wf (P2) ≦ 0.50, and 0.10 ≦ Wf. It is more preferable that (W) −Wf (P2) ≦ 0.50.
Wf(P1)−Wf(CB)、又はWf(W)−Wf(P2)が0.00以下となる場合には、上記のようにカーボンブラック以外の複数の着色剤の仕事関数Wfの値が、カーボンブラックの仕事関数の値とワックスの仕事関数の値の間に存在することとならず、実質的にトナー表面の帯電特性を均一化できない。一方、Wf(P1)−Wf(CB)、又はWf(W)−Wf(P2)が、0.50よりも大きい場合には、カーボンブラック、カーボンブラック以外の複数の着色剤及びワックス間の仕事関数の値の差が大きく、トナー表面の帯電特性を均一化することができず、帯電安定性が低下し、長期使用時に画像濃度が変動する場合がある。 When Wf (P1) -Wf (CB) or Wf (W) -Wf (P2) is 0.00 or less, the values of work functions Wf of a plurality of colorants other than carbon black are as described above. In addition, it does not exist between the work function value of carbon black and the work function value of wax, and the charging characteristics of the toner surface cannot be made substantially uniform. On the other hand, when Wf (P1) -Wf (CB) or Wf (W) -Wf (P2) is greater than 0.50, the work between carbon black, a plurality of colorants other than carbon black, and wax The difference in function value is large, and the charging characteristics of the toner surface cannot be made uniform, charging stability is lowered, and the image density may fluctuate during long-term use.
また、本発明においてはカーボンブラック以外の複数の着色剤を含有するが、カーボンブラック以外の着色剤が1種のみの場合も、同様に、カーボンブラックとワックスとの仕事関数の値の差が大きく、トナー表面の帯電特性を均一化することができない。カーボンブラック以外の複数の着色剤は、通常のブラックトナーに要求される性能を満たす限りにおいてその数を特段限定されるものではないが、2〜3種類の着色剤を含有させることが好ましい。また、同系色の着色剤を複数種類含有させてもかまわない。 Further, in the present invention, a plurality of colorants other than carbon black are contained, but when only one colorant other than carbon black is used, the difference in work function values between carbon black and wax is also large. Therefore, the charging characteristics of the toner surface cannot be made uniform. The number of colorants other than carbon black is not particularly limited as long as the performance required for normal black toner is satisfied, but it is preferable to contain two to three kinds of colorants. Also, a plurality of similar colorants may be contained.
本発明のブラックトナーは、カーボンブラック以外の着色剤の仕事関数Wfの近接最大差が、0.50以下であることが好ましく、0.10以上0.40以下であることがより好ましい。
ここで、仕事関数Wfの近接最大差とは、ある仕事関数の値を有する物質と、隣接する値を有する別の物質との差を比較した場合において、最大となる差を示す。
カーボンブラック以外の着色剤の仕事関数Wfの近接最大差が、0.50以下である場合には、添加するカーボンブラック以外の着色剤が有する仕事関数の差が小さいため、トナー表面の帯電特性がより均一化できる。その結果、トナーの帯電安定性がさらに向上し、長期使用時においても、濃度ムラの発生をさらに抑制し易い。
In the black toner of the present invention, the proximity maximum difference in work function Wf of the colorant other than carbon black is preferably 0.50 or less, and more preferably 0.10 or more and 0.40 or less.
Here, the proximity maximum difference of the work function Wf indicates a maximum difference when a difference between a substance having a certain work function value and another substance having an adjacent value is compared.
When the proximity maximum difference in the work function Wf of the colorant other than carbon black is 0.50 or less, the difference in work function of the colorant other than carbon black to be added is small, so that the charging characteristics of the toner surface are small. More uniform. As a result, the charging stability of the toner is further improved, and it is easy to further suppress the occurrence of density unevenness even during long-term use.
本発明のブラックトナーは、カーボンブラック、カーボンブラック以外の着色剤及びワックスの仕事関数Wfの近接最大差が、0.40以下であることが好ましく、0.10以上0.35以下であることがより好ましい。
カーボンブラック、カーボンブラック以外の着色剤、ワックスの仕事関数Wfの近接最大差が0.40以下である場合には、トナー中におけるカーボンブラックの分散性がさら
に向上する。その結果、高温高湿環境下において放置した場合であっても、帯電の低下がさらに抑制され、カブリの発生が少ない、より高品質な画像が得られやすい。
In the black toner of the present invention, the proximity maximum difference between the work functions Wf of carbon black, colorants other than carbon black, and wax is preferably 0.40 or less, and preferably 0.10 or more and 0.35 or less. More preferred.
When the maximum difference in proximity of the work function Wf of carbon black, a colorant other than carbon black, and wax is 0.40 or less, the dispersibility of carbon black in the toner is further improved. As a result, even when left in a high-temperature and high-humidity environment, a decrease in charge is further suppressed, and a higher-quality image with less fog is easily obtained.
仕事関数の差を小さくすることで、トナー中におけるカーボンブラックの分散性が向上した理由は明確ではないが、以下のように推測される。 The reason why the dispersibility of carbon black in the toner is improved by reducing the difference in work function is not clear, but is presumed as follows.
一般にカーボンブラックは、一次粒径が小さく、凝集性が強いため、ストラクチャーを形成する。そのため、トナー中において一次粒径の状態での分散が難しく、ストラクチャーのままトナー中に存在し易い。トナー中においてカーボンブラックが大きなストラクチャーのまま存在すると、その大きなストラクチャーが導電経路となり、電荷のリークが起こり帯電性の低下によるカブリが発生する場合があった。さらにカーボンブラックは、微分散させることが難しいため、カーボンブラックの有する着色力が効果的に得られず、画像濃度が不十分となる場合があった。
一方、ワックスは、カーボンブラックのストラクチャー構造の間に形成される隙間に比較的入り込み易い。しかしながら、カーボンブラックが微分散した状態では、電気的親和性が低く、カーボンブラックとワックスの分散性を両立することは、これまで不十分であった。
In general, carbon black has a small primary particle size and strong cohesion, and therefore forms a structure. Therefore, it is difficult to disperse the toner in the primary particle size state in the toner, and the structure tends to exist in the toner. When carbon black is present in a large structure in the toner, the large structure becomes a conductive path, which may cause charge leakage and fogging due to a decrease in chargeability. Furthermore, since it is difficult to finely disperse carbon black, the coloring power of carbon black cannot be obtained effectively, and the image density may be insufficient.
On the other hand, the wax is relatively easy to enter the gap formed between the carbon black structure structures. However, when carbon black is finely dispersed, the electrical affinity is low, and it has been insufficient so far to achieve both carbon black and wax dispersibility.
そこで、まずトナー中でのカーボンブラック、カーボンブラック以外の着色剤との仕事関数の差を小さくすることで、カーボンブラックとワックスの電気的親和性が高まる。そして、トナー製造時の混合や攪拌工程において剪断力を与えることにより、ストラクチャーの一部が崩れ、同時にカーボンブラック以外の着色剤が、カーボンブラック表面に集ることで、カーボンブラックの再凝集を防ぐ。さらに、カーボンブラック以外の着色剤は、カーボンブラックに比べて高抵抗であるため、導電経路を遮断する効果も得られたことから電荷のリークも抑えることができた。加えてカーボンブラック表面に、ワックスとの仕事関数の差が小さい(電気的親和性が高い)着色剤が存在する事により、ワックスとの馴染みが良好となった。その結果、カーボンブラック表面近傍にワックスが存在することにより、帯電特性も均一な状態で微分散することができるようになった。その結果、高温高湿環境下において放置した場合であっても、帯電の低下が抑制され、カブリの発生が少ない、より高品質な画像が得られると推測される。 Therefore, first, by reducing the work function difference between the carbon black and the colorant other than carbon black in the toner, the electrical affinity between the carbon black and the wax is increased. By applying shearing force in the mixing and stirring processes during toner production, part of the structure collapses, and at the same time, colorants other than carbon black collect on the surface of carbon black, thereby preventing carbon black from re-aggregating. . Furthermore, since the colorant other than carbon black has a higher resistance than carbon black, the effect of blocking the conductive path was also obtained, so that charge leakage could be suppressed. In addition, due to the presence of a colorant having a small work function difference from the wax (high electrical affinity) on the carbon black surface, the familiarity with the wax was improved. As a result, the presence of wax in the vicinity of the carbon black surface enabled fine dispersion with uniform charging characteristics. As a result, even when left in a high-temperature and high-humidity environment, it is presumed that a reduction in charge is suppressed, and a higher quality image with less fog is obtained.
本発明のブラックトナーは、結着樹脂100質量部に対するカーボンブラックの添加量M(CB)(質量部)とカーボンブラック以外の着色剤の総添加量M(P)(質量部)とが、0.10≦M(P)/M(CB)≦5.00であることが好ましく、0.50≦M(P)/M(CB)≦3.00であることがより好ましい。 In the black toner of the present invention, the addition amount M (CB) (parts by mass) of carbon black and the total addition amount M (P) (parts by mass) of colorants other than carbon black are 0 with respect to 100 parts by mass of the binder resin. 10 ≦ M (P) / M (CB) ≦ 5.00 is preferable, and 0.50 ≦ M (P) / M (CB) ≦ 3.00 is more preferable.
M(P)/M(CB)が上記範囲である場合、低抵抗なカーボンブラックと、高抵抗なカーボンブラック以外の着色剤の比率が最適となる。その結果、長期使用時においても、帯電性の変化がより小さくなり、画像濃度の変動のない高品質な画像が得られ易く好ましい。 When M (P) / M (CB) is in the above range, the ratio between the low-resistance carbon black and the colorant other than the high-resistance carbon black is optimal. As a result, even during long-term use, the change in chargeability becomes smaller, and a high-quality image free from fluctuations in image density is easily obtained, which is preferable.
本発明に用いられるカーボンブラックは、特に限定されるものではないが、平均一次粒径が10nm以上60nm以下であることが好ましく、10nm以上45nm以下であることがより好ましい。またカーボンブラックの含有量は、トナー中の結着樹脂100質量部に対して、1.0質量部以上12.0質量部以下であることが好ましく、3.0質量部以上10.0質量部以下であることがより好ましい。カーボンブラックの平均一次粒径及び含有量が上記範囲にある場合、カーボンブラックの分散性がより良好になり、十分な着色力が得られ易い。 The carbon black used in the present invention is not particularly limited, but the average primary particle size is preferably 10 nm or more and 60 nm or less, and more preferably 10 nm or more and 45 nm or less. The carbon black content is preferably 1.0 part by mass or more and 12.0 parts by mass or less, and more preferably 3.0 parts by mass or more and 10.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin in the toner. The following is more preferable. When the average primary particle size and the content of carbon black are in the above ranges, the dispersibility of carbon black becomes better and sufficient coloring power is easily obtained.
また、本発明に用いられるカーボンブラックは、DBP吸油量が20ml/100g以
上150ml/100g以下であることが好ましく、30ml/100g以上120ml/100g以下であることがより好ましい。カーボンブラックのDBP吸油量が上記範囲にある場合、ワックスの馴染みが良好であり、使用環境によらず安定した画像が得られ易い。
Further, the carbon black used in the present invention preferably has a DBP oil absorption of 20 ml / 100 g or more and 150 ml / 100 g or less, and more preferably 30 ml / 100 g or more and 120 ml / 100 g or less. When the DBP oil absorption of carbon black is in the above range, the familiarity of the wax is good, and a stable image is easily obtained regardless of the use environment.
本発明のブラックトナーは、重量平均粒径(D4)が4.0μm以上10.0μm以下であることが好ましく、4.0μm以上9.0μm以下であることがより好ましい。トナーの重量平均粒径(D4)が上記範囲にある場合、トナーの流動性が良好であり、十分な帯電量を得やすく、カブリの発生を抑制しやすい。 The black toner of the present invention preferably has a weight average particle diameter (D4) of 4.0 μm or more and 10.0 μm or less, and more preferably 4.0 μm or more and 9.0 μm or less. When the weight average particle diameter (D4) of the toner is in the above range, the fluidity of the toner is good, it is easy to obtain a sufficient charge amount, and the occurrence of fog is easily suppressed.
また、本発明のブラックトナーは、平均円形度が0.940以上1.000以下であることが好ましい。トナーの平均円形度が上記の範囲内にある場合には、トナーの付着力が小さくなり、転写性が良好となる。尚、平均円形度は、一視野が512画素×512画素(1画素あたり0.37μm×0.37μm)のフロー式粒子像測定装置によって計測された円形度を、0.200以上1.000以下の円形度範囲に800分割し解析され、円相当径1.985以上39.69μm未満の範囲の円形度分布に基づくものである。また、平均円形度が上記範囲であると、本発明のトナーと磁性キャリアとを併用する2成分系現像剤に使用する場合、現像剤としての流動性を適度にコントロールできる。その結果、現像剤担持体上における二成分系現像剤の搬送性が良好となり、また、磁性キャリアからのトナー離れが良好となり、トナーがより現像されやすくなる。 The black toner of the present invention preferably has an average circularity of 0.940 or more and 1.000 or less. When the average circularity of the toner is within the above range, the adhesion force of the toner becomes small and the transfer property becomes good. The average circularity is a circularity measured by a flow type particle image measuring apparatus having a field of view of 512 pixels × 512 pixels (0.37 μm × 0.37 μm per pixel) of 0.200 to 1.000. This is based on the circularity distribution in the range of the circle equivalent diameter of 1.985 or more and less than 39.69 μm. When the average circularity is in the above range, the fluidity as a developer can be appropriately controlled when used in a two-component developer using the toner of the present invention and a magnetic carrier in combination. As a result, the transportability of the two-component developer on the developer carrying member is improved, the toner is separated from the magnetic carrier, and the toner is more easily developed.
本発明のブラックトナーに含有される結着樹脂としては、例えば以下のものが挙げられる。ポリエステル、ポリスチレン;ポリ−p−クロルスチレン、ポリビニルトルエンの如きスチレン誘導体の重合体;スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体の如きスチレン共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、変性フェノール樹脂、マレイン樹脂、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;脂肪族多価アルコール、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジアルコール類及びジフェノール類から選択されるモノマーを構造単位として有するポリエステル樹脂;ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、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、石油樹脂、ポリエステルユニットとビニル系重合体ユニットを有しているハイブリッド樹脂。 Examples of the binder resin contained in the black toner of the present invention include the following. Polyester, polystyrene; polymer of styrene derivatives such as poly-p-chlorostyrene and polyvinyltoluene; styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-acrylic Acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid ester copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, Styrene copolymers such as styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer; polyvinyl chloride, phenol resin, modified phenol resin, maleic resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyvinyl acetate, silicone resin; Polyester resin having as a structural unit a monomer selected from aliphatic polyhydric alcohol, aliphatic dicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acid, aromatic dialcohol and diphenol; polyurethane resin, polyamide resin, polyvinyl butyral, terpene resin, A hybrid resin having coumarone indene resin, petroleum resin, polyester unit and vinyl polymer unit.
本発明に用いられるポリエステル樹脂はアルコールモノマーとカルボン酸モノマーが縮重合したものが用いられる。 The polyester resin used in the present invention is obtained by condensation polymerization of an alcohol monomer and a carboxylic acid monomer.
アルコールモノマー成分としては以下のものが挙げられる。ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2.0)−ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、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−トリヒドロキシメチルベンゼン。
The following are mentioned as an alcohol monomer component. Polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (3.3) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2. 0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (2.0) -polyoxyethylene (2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (6) alkylene oxide adducts of bisphenol A such as -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1 , 4-butanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, sorbitol, 1,2 , 3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methylpropane Triol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxymethylbenzene.
カルボン酸モノマー成分としては、以下のものが挙げられる。フタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸の如き芳香族ジカルボン酸類又はその無水物;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸及びアゼライン酸の如きアルキルジカルボン酸類又はその無水物;炭素数6〜18のアルキル基又はアルケニル基で置換されたコハク酸もしくはその無水物;フマル酸、マレイン酸及びシトラコン酸の如き不飽和ジカルボン酸類又はその無水物;が挙げられる。特に、反応性の高さからイソフタル酸が好ましく用いられる。 Examples of the carboxylic acid monomer component include the following. Aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid or their anhydrides; alkyl dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid and azelaic acid or their anhydrides; alkyl group or alkenyl having 6 to 18 carbon atoms Succinic acid substituted with a group or anhydride thereof; unsaturated dicarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid and citraconic acid or anhydride thereof; In particular, isophthalic acid is preferably used because of its high reactivity.
また、その他のモノマーとしては、グリセリン、ソルビット、ソルビタン、さらには例えばノボラック型フェノール樹脂のオキシアルキレンエーテル等の多価アルコール類;トリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸やその無水物等の多価カルボン酸類等が挙げられる。それらの中でも、特に、下記一般式(4)で表されるビスフェノール誘導体を2価アルコールモノマー成分とし、2価以上のカルボン酸又はその酸無水物、又はその低級アルキルエステルとからなるカルボン酸成分(例えば、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等)を酸モノマー成分として、これらのポリエステルユニット成分で縮重合した樹脂が良好な帯電特性を有するので好ましい。 Other monomers include glycerin, sorbit, sorbitan, and polyhydric alcohols such as oxyalkylene ethers of novolak type phenol resins; trimellitic acid, pyromellitic acid, benzophenone tetracarboxylic acid and anhydrides thereof, etc. And polyvalent carboxylic acids. Among these, in particular, a bisphenol derivative represented by the following general formula (4) is a dihydric alcohol monomer component, and a carboxylic acid component comprising a divalent or higher carboxylic acid or an acid anhydride thereof or a lower alkyl ester thereof ( For example, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, phthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, etc.) are used as acid monomer components, and resins obtained by condensation polymerization with these polyester unit components have good charging characteristics. Therefore, it is preferable.
ポリスチレン、スチレン誘導体等のビニル系樹脂に用いられるモノマーとしては、以下のものが挙げられる。 Examples of monomers used for vinyl resins such as polystyrene and styrene derivatives include the following.
スチレン;o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−クローラースチレン、3,4−ジクローラースチレン、m−ニトロスチレン、o−ニトロスチレン、p−ニトロスチレンの如きスチレン及びその誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンの如きスチレン不飽和モノオレフィン類;ブタジエン、イソプレンの如き不飽和ポリエン類;塩化ビニル、塩化ビニルデン、臭化ビニル、フッ化ビニルの如きハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビニルエステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルの如きα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸
n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クローラーエチル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンの如きビニルケトン類;N−ビニルピローラー、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンの如きN−ビニル化合物;ビニルナフタリン類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドの如きアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体。
Styrene; o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-tert- Butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, p-methoxy styrene, p-crawler styrene, 3, Styrene and its derivatives such as 4-dicroller styrene, m-nitrostyrene, o-nitrostyrene, p-nitrostyrene; styrene unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene, butylene and isobutylene; unsaturated such as butadiene and isoprene Polyenes; vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide Vinyl halides such as vinyl fluoride; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl benzoate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, methacryl Α-methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as n-octyl acid, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate; methyl acrylate; Ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, acrylic Acid 2-crawler ethyl, acrylic esters such as phenyl acrylate; vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, methyl isopropenyl ketone; N -N-vinyl compounds such as vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N-vinyl indole, N-vinyl pyrrolidone; vinyl naphthalenes; acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide.
上記ハイブリッド樹脂とは、ビニル系重合体ユニットとポリエステルユニットが化学的に結合された樹脂を意味する。具体的には、ポリエステルユニットと、(メタ)アクリル酸エステルの如きカルボン酸エステル基を有するモノマーを重合したビニル系重合体ユニットとが、エステル交換反応によって形成されるものでもよい。また、少なくとも縮重合系のモノマーと付加重合系のモノマーのいずれとも反応し得る両反応性モノマー(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、メサコン酸の如き不飽和二塩基酸;マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物の如き不飽和二塩基酸無水物)を用いて縮重合したポリエステルユニットに、ビニル系重合モノマーを付加重合させたものでもよい。 The hybrid resin means a resin in which a vinyl polymer unit and a polyester unit are chemically bonded. Specifically, a polyester unit and a vinyl polymer unit obtained by polymerizing a monomer having a carboxylic acid ester group such as (meth) acrylic acid ester may be formed by a transesterification reaction. In addition, both reactive monomers capable of reacting with at least either a condensation polymerization monomer or an addition polymerization monomer (for example, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, alkenyl succinic acid, mesacone) An unsaturated dibasic acid such as an acid; an unsaturated dibasic acid anhydride such as maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride, alkenyl succinic anhydride) A product obtained by addition polymerization of a system polymerization monomer may also be used.
本発明のブラックトナーに用いられる結着樹脂は、トナーの保存性と低温定着性を両立するために、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により測定される分子量分布のピーク分子量(Mp)が2,000以上50,000以下、数平均分子量(Mn)が1,500以上30,000以下、重量平均分子量(Mw)が2,000以上1,000,000以下、ガラス転移点(Tg)が40℃以上80℃以下であることが好ましい。 The binder resin used in the black toner of the present invention has a peak molecular weight (Mp) of 2 in the molecular weight distribution measured by gel permeation chromatography (GPC) in order to achieve both the storage stability and low-temperature fixability of the toner. 1,000 to 50,000, number average molecular weight (Mn) is 1,500 to 30,000, weight average molecular weight (Mw) is 2,000 to 1,000,000, and glass transition point (Tg) is 40. It is preferable that it is 80 degreeC or more.
本発明のブラックトナーに含有されるワックスは、結着樹脂100質量部あたり0.5質量部以上20質量部以下の含有量で使用されることが好ましい。また、ワックスの最大吸熱ピークのピーク温度としては45℃以上140℃以下であることが好ましい。このようなピーク温度とすることで、トナーの保存性とホットオフセット性を両立でき好ましい。 The wax contained in the black toner of the present invention is preferably used at a content of 0.5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less per 100 parts by mass of the binder resin. The peak temperature of the maximum endothermic peak of the wax is preferably 45 ° C. or higher and 140 ° C. or lower. Such a peak temperature is preferable because both the storage stability of the toner and the hot offset property can be achieved.
ワックスとしては、例えば以下のものが挙げられる。低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキレン共重合体、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炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックスの如き炭化水素系ワックスの酸化物又はそれらのブロック共重合物;カルナバワックス、ベヘン酸ベヘニルエステルワックス、モンタン酸エステルワックスの如き脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワックスの如き脂肪酸エステル類を一部又は全部を脱酸化したもの。 Examples of the wax include the following. Low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, alkylene copolymer, hydrocarbon wax such as microcrystalline wax, paraffin wax, Fischer-Tropsch wax; oxide of hydrocarbon wax such as oxidized polyethylene wax or block copolymer thereof; Waxes composed mainly of fatty acid esters such as carnauba wax, behenic acid behenate wax, and montanic acid ester wax; fatty acid esters such as deoxidized carnauba wax that have been partially or fully deoxidized.
さらに、以下のものが挙げられる。パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸の如き飽和直鎖脂肪酸類;ブランジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸の如き不飽和脂肪酸類;ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールの如き飽和アルコール類;ソルビトールの如き多価アルコール類;パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸の如き脂肪酸類と、ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールの如きアルコール類とのエステル類;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酸アミド類;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酸ビスアミド類;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;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類;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);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類;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;植物性油脂の水素添加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。
Furthermore, the following are mentioned. Saturated linear fatty acids such as palmitic acid, stearic acid and montanic acid; unsaturated fatty acids such as brandic acid, eleostearic acid and valinalic acid; stearyl alcohol, aralkyl alcohol, behenyl alcohol, carnauvyl alcohol, seryl alcohol, Saturated alcohols such as sil alcohols; polyhydric alcohols such as sorbitol; fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, behenic acid, montanic acid, and stearyl alcohol, aralkyl alcohol, behenyl alcohol, carnauvyl alcohol, seryl alcohol, Esters with alcohols such as sil alcohols; Fatty acid amides such as linoleic acid amide, oleic acid amide, lauric acid amide; Methylene bis stearic acid amide, ethylene biscapric acid Saturated fatty acid bisamides such as amide, ethylene bis lauric acid amide, hexamethylene bis stearic acid amide; ethylene bis oleic acid amide, hexamethylene bis oleic acid amide, N, N 'dioleyl adipic acid amide, N, N' dioleyl Unsaturated fatty acid amides such as sebacic acid amides; aromatic bisamides such as m-xylene bis-stearic acid amide, N, N ′ distearyl isophthalic acid amide; calcium stearate, calcium laurate, zinc stearate, magnesium stearate Aliphatic metal salts such as those commonly referred to as metal soaps; waxes grafted to aliphatic hydrocarbon waxes using vinylic monomers such as styrene and acrylic acid; fatty acids such as behenic acid monoglycerides Alcohol Partial ester; methyl ester compounds having hydroxyl groups obtained by hydrogenation of vegetable fats and oils.
本発明のトナーにおいては、定着部材への付着力の観点において、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炭化水素系ワックスを用いることが好ましい。 In the toner of the present invention, it is preferable to use hydrocarbon waxes such as paraffin wax and Fischer-Tropsch wax from the viewpoint of adhesion to the fixing member.
また、本発明のブラックトナーには、ビニル系樹脂にポリオレフィンがグラフトした構造を有するグラフト重合体又はポリオレフィンにビニル系モノマーがグラフト重合したグラフト重合体を更に含有することが好ましい。 The black toner of the present invention preferably further contains a graft polymer having a structure in which a polyolefin is grafted on a vinyl resin or a graft polymer in which a vinyl monomer is graft-polymerized on a polyolefin.
上記ビニル系樹脂にポリオレフィンがグラフトした構造を有するグラフト重合体又はポリオレフィンにビニル系モノマーがグラフト重合したグラフト重合体は、結着樹脂とワックスの界面活性剤的な働きをする。そのため、トナー中のワックスとその近傍に存在するカーボンブラックの分散性をさらに向上することができる。上記グラフト重合体は結着樹脂100質量部中、0.2質量部以上20質量部以下含有することが好ましい。 The graft polymer having a structure in which a polyolefin is grafted to the vinyl resin or the graft polymer in which a vinyl monomer is graft-polymerized to a polyolefin functions as a surfactant of a binder resin and a wax. Therefore, the dispersibility of the wax in the toner and the carbon black existing in the vicinity thereof can be further improved. The graft polymer is preferably contained in an amount of 0.2 parts by mass or more and 20 parts by mass or less in 100 parts by mass of the binder resin.
ビニル系樹脂にポリオレフィンがグラフトした構造を有するグラフト重合体又はポリオレフィンにビニル系モノマーがグラフト重合したグラフト重合体に関して、ポリオレフィンは二重結合を一つ有する不飽和炭化水素の重合体または共重合体であれば特に限定されず、様々なポリオレフィンを用いることができる。特にポリエチレン系、ポリプロピレン系が好ましく用いられる。 Regarding a graft polymer having a structure in which a polyolefin is grafted to a vinyl resin or a graft polymer in which a vinyl monomer is graft-polymerized to a polyolefin, the polyolefin is a polymer or copolymer of an unsaturated hydrocarbon having one double bond. There is no particular limitation as long as it is, and various polyolefins can be used. In particular, polyethylene and polypropylene are preferably used.
上記ビニル系基を有するモノマーとしては、例えばスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレンの如きスチレン及びその誘導体などのスチレン系単位。メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルの如きアミノ基含有α−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリルアミドの如きアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体などのN原子を含むビニル系単位。マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸の如き不飽和二塩基酸;マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物の如き不飽和二塩基酸無水物;マレイン酸メチルハーフエステル、マレイン酸エチルハーフエステル、マレイン酸ブチルハーフエステル、シトラコン酸メチルハーフエステル、シトラコン酸エチルハーフエステル、シトラコン酸ブチルハーフエステル、イタコン酸メチルハーフエステル、アルケニルコハク酸メチルハーフエステル、フマル酸メチルハーフエステル、メサコン酸メチルハーフエステルの如き不飽和二塩基酸のハーフエステル;ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸の如き不飽和二塩基酸エステル;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸の如きα,β−不飽和酸;クロトン酸無水物、ケイヒ酸無水物の如きα,β−不飽和酸無水物、前記α,β−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物;アルケニルマロン酸、アルケニルグルタル酸、ア
ルケニルアジピン酸、これらの酸無水物、及びこれらのモノエステルなどのカルボキシル基を含むビニル系単位。2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート等のアクリル酸又はメタクリル酸エステル類、4−(1−ヒドロキシ−1−メチルブチル)スチレン、4−(1−ヒドロキシ−1−メチルヘキシル)スチレンなどの水酸基を含むビニル系単位。アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸−n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸−2−クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類などのアクリル酸エステルからなるエステル単位。メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸−n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルの如きα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類などのメタクリル酸エステルからなるエステル単位が挙げられる。
Examples of the monomer having a vinyl group include styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, p-phenylstyrene, p-chlorostyrene, and 3,4-dichlorostyrene. , P-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-tert-butylstyrene, pn-hexylstyrene, pn-octylstyrene, pn-nonylstyrene, p- Styrenic units such as styrene and derivatives thereof such as n-decylstyrene and pn-dodecylstyrene. Amino group-containing α-methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as dimethylaminoethyl methacrylate and diethylaminoethyl methacrylate; vinyl-based units containing N atoms such as acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as acrylonitrile, methacrylonitrile and acrylamide. Unsaturated dibasic acids such as maleic acid, citraconic acid, itaconic acid, alkenyl succinic acid, fumaric acid, mesaconic acid; unsaturated such as maleic acid anhydride, citraconic acid anhydride, itaconic acid anhydride, alkenyl succinic acid anhydride Dibasic acid anhydride: maleic acid methyl half ester, maleic acid ethyl half ester, maleic acid butyl half ester, citraconic acid methyl half ester, citraconic acid ethyl half ester, citraconic acid butyl half ester, itaconic acid methyl half ester, alkenyl succinic acid Half-esters of unsaturated dibasic acids such as acid methyl half ester, fumaric acid methyl half ester and mesaconic acid methyl half ester; Unsaturated dibasic acid esters such as dimethylmaleic acid and dimethylfumaric acid; Acrylic acid, Methacrylic acid Α, β-unsaturated acids such as crotonic acid and cinnamic acid; α, β-unsaturated acid anhydrides such as crotonic acid anhydride and cinnamic acid anhydride, and anhydrous α and β-unsaturated acids and lower fatty acids. A vinyl-based unit containing a carboxyl group such as alkenyl malonic acid, alkenyl glutaric acid, alkenyl adipic acid, acid anhydrides thereof, and monoesters thereof. Acrylic acid or methacrylic acid ester such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 4- (1-hydroxy-1-methylbutyl) styrene, 4- (1-hydroxy-1-methyl) (Hexyl) Vinyl-based units containing hydroxyl groups such as styrene. Methyl acrylate, ethyl acrylate, acrylate-n-butyl, acrylate isobutyl, propyl acrylate, acrylate-n-octyl, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, acrylate-2- An ester unit comprising an acrylic ester such as chloroethyl and acrylic ester such as phenyl acrylate. Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, methacrylate-n-butyl, methacrylate isobutyl, methacrylate-n-octyl, methacrylate-decyl, methacrylate-2-ethylhexyl, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, methacryl Examples include ester units composed of methacrylic acid esters such as α-methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as dimethylaminoethyl acid and diethylaminoethyl methacrylate.
本発明に用いられるビニル系樹脂にポリオレフィンがグラフトした構造を有するグラフト重合体又はポリオレフィンにビニル系モノマーがグラフト重合したグラフト重合体は、前述したこれらの重合体同士の反応や、一方の重合体のモノマーと他方の重合体との反応等、公知の方法によって得ることができる。 A graft polymer having a structure in which a polyolefin is grafted to a vinyl resin used in the present invention or a graft polymer in which a vinyl monomer is graft polymerized to a polyolefin is the reaction between these polymers described above, It can be obtained by a known method such as a reaction between a monomer and the other polymer.
また、上記グラフト重合体のビニル樹脂の構成単位として、スチレン系単位、さらにはアクリロニトリル、またはメタアクリロニトリルを含むのが好ましい。前記重合体中のポリオレフィンとビニル系樹脂の重量比は1/99〜25/75であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the structural unit of the vinyl resin of the graft polymer contains a styrene-based unit, and further acrylonitrile or methacrylonitrile. The weight ratio of polyolefin to vinyl resin in the polymer is preferably 1/99 to 25/75.
本発明のブラックトナーには、カーボンブラック以外の複数の着色剤が含有される。含有されるカーボンブラック以外の着色剤としては、マゼンタ系顔料、マゼンタ系染料、シアン系顔料、シアン系染料、イエロー系顔料、イエロー系染料が挙げられ、具体的には以下のものが挙げられる。 The black toner of the present invention contains a plurality of colorants other than carbon black. Examples of the colorant other than carbon black include magenta pigments, magenta dyes, cyan pigments, cyan dyes, yellow pigments, and yellow dyes. Specific examples include the following.
マゼンタ系顔料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48:1、48:2、48:3、48:4、48:5、49、50、51、52、53、54、55、57:1、58、60、63、64、68、81:1、81:2、81:3、81:4、81:5、83、87、88、89、90、112、114、122、123、146、147、150、163、184、185、202、206、207、209、238、269;C.I.ピグメントバイオレット19;C.I.バットレッド1、2、10、13、15、23、29、35。
Examples of the magenta pigment include the following. C. I.
マゼンタ系染料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ソルベントレッド1、3、8、23、24、25、27、30、49、81、82、83、84、100、109、121;C.I.ディスパースレッド9;C.I.ソルベントバイオレット8、13、14、21、27;C.I.ディスパーバイオレット1の如き油溶染料、C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、13、14、15、17、18、22、23、24、27、29、32、34、35、36、37、38、39、40;C.I.ベーシックバイオレット1、3、7、10、14、15、21、25、26、27、28の如き塩基性染料。
Examples of magenta dyes include the following. C. I.
シアン系顔料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントブルー2、3、15:3、15:4、16、17;C.I.バットブルー6;C.I.アシッドブルー4
5、フタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を1〜5個置換した銅フタロシアニン顔料。
Examples of cyan pigments include the following. C. I. Pigment blue 2, 3, 15: 3, 15: 4, 16, 17; I. Bat Blue 6; C.I. I. Acid Blue 4
5. A copper phthalocyanine pigment having 1 to 5 phthalimidomethyl groups substituted on the phthalocyanine skeleton.
シアン系染料としては、C.I.ソルベントブルー70がある。 Examples of cyan dyes include C.I. I. There is Solvent Blue 70.
イエロー系顔料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、62、65、73、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、185;C.I.バットイエロー1、3、20。
Examples of yellow pigments include the following. C. I.
イエロー系染料としては、C.I.ソルベントイエロー162がある。 Examples of yellow dyes include C.I. I. There is Solvent Yellow 162.
これらのカーボンブラック以外の複数の着色剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、総量で1.0質量部以上15.0質量部以下であることが好ましく、1.1質量部以上9.0質量部以下であることがより好ましい。 The content of a plurality of colorants other than these carbon blacks is preferably 1.0 part by weight or more and 15.0 parts by weight or less in total with respect to 100 parts by weight of the binder resin, 1.1 parts by weight. More preferably, it is 9.0 parts by mass or less.
本発明のブラックトナーには、必要に応じて荷電制御剤を含有させることもできる。トナーに含有される荷電制御剤としては、公知のものが利用できるが、特に、無色でトナーの帯電スピードが速く且つ一定の帯電量を安定して保持できる芳香族カルボン酸の金属化合物が好ましい。 The black toner of the present invention may contain a charge control agent as necessary. As the charge control agent contained in the toner, known ones can be used. In particular, a metal compound of an aromatic carboxylic acid that is colorless, has a high toner charging speed, and can stably maintain a constant charge amount is preferable.
ネガ系荷電制御剤としては、サリチル酸金属化合物、ナフトエ酸金属化合物、ダイカルボン酸金属化合物、スルホン酸又はカルボン酸を側鎖に持つ高分子型化合物、スルホン酸塩或いはスルホン酸エステル化物を側鎖に持つ高分子型化合物、カルボン酸塩或いはカルボン酸エステル化物を側鎖に持つ高分子型化合物、ホウ素化合物、尿素化合物、ケイ素化合物、カリックスアレーンが挙げられる。ポジ系荷電制御剤としては、四級アンモニウム塩、前記四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物が挙げられる。荷電制御剤はトナー粒子に対して内添しても良いし外添しても良い。荷電制御剤の添加量は結着樹脂100質量部に対し0.2質量部以上10質量部以下が好ましい。 Negative charge control agents include salicylic acid metal compounds, naphthoic acid metal compounds, dicarboxylic acid metal compounds, sulfonic acid or polymer compounds having carboxylic acid in the side chain, sulfonates or sulfonated products in the side chain. Examples thereof include a polymer compound having a carboxylate or a carboxylate ester compound in the side chain, a boron compound, a urea compound, a silicon compound, and a calixarene. Examples of the positive charge control agent include quaternary ammonium salts, polymer compounds having the quaternary ammonium salt in the side chain, guanidine compounds, and imidazole compounds. The charge control agent may be added internally or externally to the toner particles. The addition amount of the charge control agent is preferably 0.2 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
本発明のブラックトナーには、流動性向上のため、外添剤が添加されていることが好ましい。外添剤としては、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウムの如き無機微粉体が好ましい。無機微粉体は、シラン化合物、シリコーンオイル又はそれらの混合物の如き疎水化剤で疎水化されていることが好ましい。外添剤は、トナー粒子100質量部に対して0.1質量部以上5.0質量部以下使用されることが好ましい。トナー粒子と外添剤との混合は、ヘンシェルミキサーの如き公知の混合機を用いることができる。 It is preferable that an external additive is added to the black toner of the present invention in order to improve fluidity. As the external additive, inorganic fine powders such as silica, titanium oxide and aluminum oxide are preferable. The inorganic fine powder is preferably hydrophobized with a hydrophobizing agent such as a silane compound, silicone oil or a mixture thereof. The external additive is preferably used in an amount of 0.1 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles. For mixing the toner particles and the external additive, a known mixer such as a Henschel mixer can be used.
トナー粒子を製造する方法としては、例えば、結着樹脂及び着色剤を溶融混練し、混練物を冷却後、粉砕及び分級する粉砕法;結着樹脂と着色剤とを溶剤中に溶解または分散させた溶液を水系媒体中に導入し懸濁造粒させ、該溶剤を除去することによってトナー粒子を得る懸濁造粒法;モノマーに着色剤等を均一に溶解または分散したモノマー組成物を分散安定剤を含有する連続層(例えば水相)中に分散し、重合反応を行わせトナー粒子を作成する懸濁重合法;モノマーでは可溶であるが、重合体を形成すると不溶となるモノマーと水系有機溶媒を用いて直接トナー粒子を生成するモノマーには可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナー粒子を生成する分散重合法;水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナー粒子を生成する乳化重合法;少なくとも重合体微粒子及び着色剤微粒子を凝集して微粒子凝集体を形成する工程と該微粒子凝集体中の微粒子間の融着を起こさせる熟成工程を経て得られる乳化凝集法;などがある。 Examples of the method for producing toner particles include a pulverization method in which a binder resin and a colorant are melt-kneaded and the kneaded product is cooled and then pulverized and classified; the binder resin and the colorant are dissolved or dispersed in a solvent. Suspension granulation method in which toner particles are obtained by introducing the solution into an aqueous medium, suspending granulation, and removing the solvent; dispersing and stabilizing a monomer composition in which a colorant is uniformly dissolved or dispersed in the monomer Suspension polymerization method in which toner particles are prepared by dispersing in a continuous layer (for example, an aqueous phase) containing an agent and carrying out a polymerization reaction; monomers and aqueous systems that are soluble in monomers but become insoluble when a polymer is formed Direct dispersion in the presence of a water-soluble polar polymerization initiator using a water-based organic solvent that is soluble in the monomer that directly produces toner particles using an organic solvent and is insoluble in the resulting polymer; Toner particles An emulsion polymerization method to be produced; an emulsion aggregation method obtained by aggregating at least polymer fine particles and colorant fine particles to form a fine particle aggregate, and an aging step for causing fusion between the fine particles in the fine particle aggregate; and so on.
以下、粉砕法でのトナー製造手順について説明する。原料混合工程では、トナー粒子を構成する材料として、例えば、結着樹脂、カーボンブラック、カーボンブラック以外の着色剤及びワックス、必要に応じて荷電制御剤等の他の成分を所定量秤量して配合し、混合する。混合装置の一例としては、ダブルコン・ミキサー、V型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウタミキサ、メカノハイブリッド(三井鉱山社製)。
次に、混合した材料を溶融混練して、結着樹脂中に着色剤等を分散させる。その溶融混練工程では、加圧ニーダー、バンバリィミキサーの如きバッチ式練り機や、連続式の練り機を用いることができ、連続生産できる優位性から、1軸又は2軸押出機が主流となっている。例えば、KTK型2軸押出機(神戸製鋼所社製)、TEM型2軸押出機(東芝機械社製)、PCM混練機(池貝鉄工製)、2軸押出機(ケイ・シー・ケイ社製)、コ・ニーダー(ブス社製)、ニーデックス(三井鉱山社製)。
更に、溶融混練することによって得られる着色された樹脂組成物は、2本ロール等で圧延され、冷却工程で水などによって冷却してもよい。ついで、樹脂組成物の冷却物は、粉砕工程で所望の粒径にまで粉砕される。粉砕工程では、例えば、クラッシャー、ハンマーミル、フェザーミルの如き粉砕機で粗粉砕した後、更に、例えば、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、スーパーローター(日清エンジニアリング社製)、ターボ・ミル(ターボ工業製)やエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕する。
その後、必要に応じて慣性分級方式のエルボージェット(日鉄鉱業社製)、遠心力分級方式のターボプレックス(ホソカワミクロン社製)、TSPセパレータ(ホソカワミクロン社製)、ファカルティ(ホソカワミクロン社製)の如き分級機や篩分機を用いて分級し、トナー粒子を得る。
また、必要に応じて、粉砕後に、ハイブリタイゼーションシステム(奈良機械製作所製)、メカノフージョンシステム(ホソカワミクロン社製)、ファカルティ(ホソカワミクロン社製)、メテオレインボー MR Type(日本ニューマチック社製)を用いて、球形化処理の如きトナー粒子の表面改質処理を行うこともできる。
Hereinafter, a toner manufacturing procedure using the pulverization method will be described. In the raw material mixing step, as a material constituting the toner particles, for example, a binder resin, carbon black, a colorant other than carbon black and a wax, and other components such as a charge control agent as required are weighed and blended. And mix. Examples of the mixing apparatus include a double-con mixer, a V-type mixer, a drum-type mixer, a super mixer, a Henschel mixer, a Nauta mixer, and a mechano hybrid (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.).
Next, the mixed material is melt-kneaded to disperse the colorant and the like in the binder resin. In the melt-kneading process, a batch kneader such as a pressure kneader or a Banbury mixer or a continuous kneader can be used, and a single-screw or twin-screw extruder has become the mainstream because of the advantage of continuous production. ing. For example, KTK type twin screw extruder (manufactured by Kobe Steel Co., Ltd.), TEM type twin screw extruder (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), PCM kneader (manufactured by Ikekai Tekko), twin screw extruder (manufactured by Kay Sea Kay Co., Ltd.) ), Ko Kneader (Bus), Needex (Mitsui Mining).
Furthermore, the colored resin composition obtained by melt-kneading may be rolled with two rolls or the like and cooled with water or the like in the cooling step. Next, the cooled product of the resin composition is pulverized to a desired particle size in the pulverization step. In the pulverization step, for example, after coarse pulverization with a pulverizer such as a crusher, a hammer mill, or a feather mill, for example, a kryptron system (manufactured by Kawasaki Heavy Industries), a super rotor (manufactured by Nisshin Engineering), a turbo mill Finely pulverize with a turbomill (made by Turbo Industries) or air jet type fine pulverizer.
Then, if necessary, classification such as inertial class elbow jet (manufactured by Nippon Steel & Mining Co., Ltd.), centrifugal classification turboplex (manufactured by Hosokawa Micron), TSP separator (manufactured by Hosokawa Micron), Faculty (manufactured by Hosokawa Micron) The toner particles are obtained by classification using a machine or a sieving machine.
In addition, if necessary, after pulverization, a hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), a mechano-fusion system (manufactured by Hosokawa Micron), a faculty (manufactured by Hosokawa Micron), or Meteole Inbo MR Type (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) is used. Thus, the surface modification treatment of the toner particles such as spheroidization treatment can also be performed.
図1は、表面改質を行うことのできる装置の一例を示す模式的断面図である。図1の表面改質装置は、以下の部材で構成されている。ケーシング30。冷却水或いは不凍液を通水できるジャケット31。ケーシング30内において中心回転軸に取り付けられ、上面に角型のディスク或いは円筒型のピン33を複数個有し、高速で回転する円盤状の回転体である表面改質手段としての分散ローター32。分散ローター32の外周に一定間隔を保持して配置された、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)。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35。冷風を導入するための冷風導入口46。被処理原料を導入するための原料供給口39。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41。処理後の粉体を排出するための粉体排出口40。分級ローター35と分散ローター32−ライナー34との間の空間を、分級ローター35へ導入される前の第一の空間47。分級手段により微粉を分級除去された粒子を表面処理手段へ導入するための第二の空間48に仕切る案内手段である円筒形のガイドリング36。分散ローター32とライナー34との間隙部分が表面改質ゾーンであり、分級ローター35及びその周辺部分が分級ゾーンである。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an apparatus capable of performing surface modification. The surface modification apparatus in FIG. 1 is composed of the following members.
上記表面改質装置では、排出弁41を閉じた状態で原料供給口39から微粉砕品を投入すると、投入された微粉砕品は、まずブロワー(図示せず)により吸引され、分級ローター35で分級される。その際、分級された所定粒径以下の微粉は装置外へ連続的に排出除去され、所定粒径以上の粗粉は遠心力によりガイドリング36の内周(第二の空間48)に沿いながら分散ローター32により発生する循環流にのり表面改質ゾーンへ導かれる。
In the surface reforming apparatus, when a finely pulverized product is introduced from the raw
表面改質ゾーンに導かれた原料は分散ローター32とライナー34間で機械式衝撃力を受け、表面改質処理される。表面改質された表面改質粒子は、機内を通過する冷風にのって、ガイドリング36の外周(第一の空間47)に沿いながら分級ゾーンに導かれる。この時発生した微粉は、分級ローター35により再度機外へ排出され、粗粉は循環流にのって再度表面改質ゾーンに戻され、繰り返し表面改質作用を受ける。一定時間経過後、排出弁41を開き、排出口40より表面改質粒子を回収する。
The raw material guided to the surface modification zone receives a mechanical impact force between the
本発明者らが検討した結果、上記表面改質装置を用いた表面改質工程において、原料供給口39からの微粉砕品の投入から排出弁開放までの時間(サイクルタイム)と分散ローターの回転数が、トナーの球形度等をコントロールする上で重要である。球形度を上げるには、サイクルタイムを長くするか、分散ローターの周速を上げるのが効果的である。
As a result of investigations by the present inventors, in the surface modification step using the surface modification apparatus, the time (cycle time) from the introduction of the finely pulverized product through the raw
本発明のブラックトナーは、主としてキャリアが不要な一成分系接触現像方法と、トナーと磁性キャリアを有する二成分系現像方法に分けられるが、いずれの現像方法においても使用できる。 The black toner of the present invention is mainly classified into a one-component contact development method that does not require a carrier and a two-component development method that includes a toner and a magnetic carrier, and can be used in any development method.
本発明のブラックトナーは、磁性キャリアと混合して二成分系現像剤として用いる場合、磁性キャリアとしては、例えば、表面を酸化した或いは未酸化の鉄粉;鉄、リチウム、カルシウム、マグネシウム、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、クロム、希土類の如き金属粒子、それらの合金粒子又は酸化物粒子;フェライト等の磁性体;磁性体と、この磁性体を分散した状態で保持するバインダー樹脂とを含有する磁性体分散樹脂キャリア(いわゆる樹脂キャリア);一般に公知のもの;等が使用できる。 When the black toner of the present invention is mixed with a magnetic carrier and used as a two-component developer, examples of the magnetic carrier include an oxidized or unoxidized iron powder on the surface; iron, lithium, calcium, magnesium, nickel, Contains metal particles such as copper, zinc, cobalt, manganese, chromium, rare earth, alloy particles or oxide particles thereof; magnetic material such as ferrite; magnetic material and binder resin that holds the magnetic material in a dispersed state Magnetic material-dispersed resin carriers (so-called resin carriers); generally known ones can be used.
本発明のブラックトナーを二成分系現像剤として使用する場合、混合比率を磁性キャリア100質量部に対してトナーを2質量部以上20質量部以下とすることが好ましく、4質量部以上15質量部以下がより好ましい。上記範囲とすることで、トナーの飛散を低減することができる。 When the black toner of the present invention is used as a two-component developer, the mixing ratio is preferably 2 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the magnetic carrier, and preferably 4 to 15 parts by mass. The following is more preferable. By setting the amount within the above range, toner scattering can be reduced.
本発明のブラックトナーと磁性キャリアを含む二成分系現像剤は、現像器に補給し、且つ、少なくとも現像器内部で過剰になった磁性キャリアを現像器から排出する二成分現像方法に用いる補給用現像剤として用いることもできる。補給用現像剤として用いる場合には、現像剤の耐久性を高めるという観点から、混合比率を磁性キャリア1質量部に対してトナーを2質量部以上50質量部以下が好ましい。 The two-component developer containing the black toner and the magnetic carrier of the present invention is replenished to the developing device, and at least used for the two-component developing method for discharging the excess magnetic carrier inside the developing device from the developing device. It can also be used as a developer. When used as a replenishing developer, the mixing ratio is preferably 2 parts by mass or more and 50 parts by mass or less of toner with respect to 1 part by mass of the magnetic carrier from the viewpoint of enhancing the durability of the developer.
上記、本発明における各種物性の測定法について以下に説明する。 The methods for measuring various physical properties in the present invention will be described below.
<仕事関数の測定>
仕事関数は、表面分析装置(理研計器(株)製AC−2、低エネルギー電子計数方式)を使用した。本発明では該装置において重水素ランプを使用し、照射光量の設定値を500nW、分光器により単色光を選択し、スポットサイズ4mm角とした。エネルギー走査範囲は4.20〜6.20eV、間隔は0.05eVに設定して測定時間10sec/1ポイントでサンプルに照射し、サンプル表面から放出される光電子を検出する。仕事関数に関しては、繰り返し精度(標準偏差)0.02eVで測定されるものである。粉体を測定する場合には粉体測定用のセルを使用した。
<Measurement of work function>
For the work function, a surface analyzer (AC-2, low energy electronic counting method manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.) was used. In the present invention, a deuterium lamp is used in the apparatus, the setting value of the irradiation light amount is 500 nW, monochromatic light is selected by a spectroscope, and the spot size is 4 mm square. The energy scanning range is set to 4.20 to 6.20 eV, the interval is set to 0.05 eV, and the sample is irradiated at a measurement time of 10 sec / 1 point to detect photoelectrons emitted from the sample surface. The work function is measured with a repeatability (standard deviation) of 0.02 eV. When measuring powder, a cell for powder measurement was used.
図2は粉体測定用のセルの概略図である。(a)はセル10の平面図、(b)は一部切欠く側面図、(c)は斜視図である。このセル10は、直径30mm、高さ5mmのステンレス製円盤の中央に、直径15mmで、深さ3mmのサンプル収容用凹部10aを有する。凹部10a内にサンプルを、秤量サジを用いて突き固めないで入れた後、ナイフエッジを使用して表面を均して平らにした状態で、測定セルをサンプル台の規定位置上に固定
し測定を行う。
FIG. 2 is a schematic view of a cell for powder measurement. (A) is a top view of the
そして図3(b)に示すように、その測定セル(a)をサンプル台11の規定位置上に、測定光Lが照射される方向に対して照射面が平滑になるように固定する。これにより、放出される光電子12が検出器(光電子倍像管)13により効率よく検出される。この表面分析においては、単色光の励起エネルギーを低い方から高い方にスキャンするとあるエネルギー値(eV)から光量子放出が始まり、このエネルギー値を仕事関数(eV)という。図4に、カーボンブラックについて得られるチャートの1例を示す。図4は励起エネルギー(eV)を横軸とし、規格化光量子収率(単位光量子当りの光電子収率のn乗)を縦軸とするものであり、一定の傾き(Y/eV)が得られる。図4の場合、仕事関数はその屈曲点(A)における励起エネルギー値(eV)で示される。具体的な屈曲点(A)の求め方は、以下のようになる回帰曲線:照射光の励起エネルギー4.20eV〜6.20eVの間で、規格化光量子収率が連続して上昇する値が4点以上ある点の最初の1点目から4点目までを選択したものを回帰曲線とする。なお、最初の1点目を支点とする。グランドライン:照射光の励起エネルギー4.20eVから支点を含まない点までを選択したものをグランドラインとする。グランドラインと回帰曲線の交点における励起エネルギー値を仕事関数とする。なお、データ再現性を確保するため、温度23℃/湿度60RH%の条件下で、24時間放置品を測定サンプルとした。 And as shown in FIG.3 (b), the measurement cell (a) is fixed on the prescription | regulation position of the sample stand 11 so that an irradiation surface may become smooth with respect to the direction where the measurement light L is irradiated. Thereby, the emitted photoelectrons 12 are efficiently detected by the detector (photoelectron tube) 13. In this surface analysis, when the excitation energy of monochromatic light is scanned from low to high, photon emission starts from a certain energy value (eV), and this energy value is called a work function (eV). FIG. 4 shows an example of a chart obtained for carbon black. In FIG. 4, the horizontal axis is excitation energy (eV), and the vertical axis is the normalized photon yield (photon yield per unit photon), and a constant slope (Y / eV) is obtained. . In the case of FIG. 4, the work function is indicated by an excitation energy value (eV) at the inflection point (A). A specific inflection point (A) is obtained by the following regression curve: the value at which the normalized photon yield increases continuously between the excitation energies of irradiation light of 4.20 eV to 6.20 eV. A regression curve is obtained by selecting the first to fourth points from four or more points. The first point is the fulcrum. Ground line: A ground line is selected from the excitation energy of irradiation light from 4.20 eV to a point not including a fulcrum. The excitation energy value at the intersection of the ground line and the regression curve is defined as a work function. In addition, in order to ensure data reproducibility, the samples left for 24 hours under the conditions of temperature 23 ° C./humidity 60 RH% were used as measurement samples.
<DBP吸油量>
油としてフタル酸ジブチルを用いたアブソープトメーターを用いて、JIS K 6211吸油量A法に準拠して測定する。
<DBP oil absorption>
Measurement is performed in accordance with JIS K 6211 oil absorption amount A method using an abstract meter using dibutyl phthalate as oil.
<トナーの重量平均粒径(D4)>
トナーの重量平均粒径(D4)は、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer
3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いて、実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで測定し、測定データの解析を行ない、算出した。
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)が使用できる。
尚、測定、解析を行なう前に、以下のように前記専用ソフトの設定を行なった。
前記専用ソフトの「標準測定方法(SOM)を変更画面」において、コントロールモードの総カウント数を50,000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定する。閾値/ノイズレベルの測定ボタンを押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、測定後のアパーチャーチューブのフラッシュにチェックを入れる。
前記専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定画面」において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μmから60μmまでに設定する。
<Weight average particle diameter of toner (D4)>
The weight average particle diameter (D4) of the toner is a precision particle size distribution measuring apparatus “Coulter Counter Multisizer by pore electrical resistance method equipped with an aperture tube of 100 μm.
3 ”(registered trademark, manufactured by Beckman Coulter) and attached dedicated software“ Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51 ”(manufactured by Beckman Coulter, Inc.) for measurement condition setting and measurement data analysis, Measurement was performed with 25,000 effective measurement channels, and the measurement data was analyzed and calculated.
As the electrolytic aqueous solution used for the measurement, special grade sodium chloride is dissolved in ion-exchanged water so as to have a concentration of about 1% by mass, for example, “ISOTON II” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) can be used.
Prior to measurement and analysis, the dedicated software was set as follows.
In the “Standard measurement method (SOM) change screen” of the dedicated software, set the total count in the control mode to 50,000 particles, set the number of measurements once, and set the Kd value to “standard particles 10.0 μm” (Beckman・ Set the value obtained using Coulter). The threshold and noise level are automatically set by pressing the threshold / noise level measurement button. Also, the current is set to 1600 μA, the gain is set to 2, the electrolyte is set to ISOTON II, and the aperture tube flash after measurement is checked.
In the “pulse to particle size conversion setting screen” of the dedicated software, the bin interval is set to logarithmic particle size, the particle size bin is set to 256 particle size bin, and the particle size range is set to 2 μm to 60 μm.
具体的な測定法は以下の通りである。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行なう。そして、解析ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れ、この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビル
ダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispension System Tetora150」(日科機バイオス社製)の水槽内に所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンNを約2ml添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。尚、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記(5)の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50,000個になるまで測定を行なう。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行ない、重量平均粒径(D4)を算出する。尚、前記専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、分析/体積統計値(算術平均)画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。
The specific measurement method is as follows.
(1) About 200 ml of the electrolytic aqueous solution is put in a glass 250 ml round bottom beaker exclusively for Multisizer 3, set on a sample stand, and the stirrer rod is stirred counterclockwise at 24 rotations / second. Then, dirt and bubbles in the aperture tube are removed by the “aperture flush” function of the analysis software.
(2) About 30 ml of the electrolytic aqueous solution is put in a glass 100 ml flat bottom beaker, and "Contaminone N" (nonionic surfactant, anionic surfactant, organic builder pH 7 precision measurement is used as a dispersant therein. About 0.3 ml of a diluted solution obtained by diluting a 10% by weight aqueous solution of a neutral detergent for washing a vessel (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 3 times with ion exchange water is added.
(3) Two oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz are incorporated in a state where the phase is shifted by 180 degrees, and placed in a water tank of an ultrasonic disperser “Ultrasonic Dissipation System Tetora 150” (manufactured by Nikkiki Bios Co., Ltd.) having an electrical output of 120 W. A predetermined amount of ion-exchanged water is put, and about 2 ml of the above-mentioned Contaminone N is added to this water tank.
(4) The beaker of (2) is set in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser, and the ultrasonic disperser is operated. And the height position of a beaker is adjusted so that the resonance state of the liquid level of the electrolyte solution in a beaker may become the maximum.
(5) In a state where the electrolytic aqueous solution in the beaker of (4) is irradiated with ultrasonic waves, about 10 mg of toner is added to the electrolytic aqueous solution little by little and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion process is continued for another 60 seconds. In the ultrasonic dispersion, the temperature of the water tank is appropriately adjusted so as to be 10 ° C. or higher and 40 ° C. or lower.
(6) To the round bottom beaker of (1) installed in the sample stand, the electrolyte solution of (5) in which the toner is dispersed is dropped using a pipette, and the measurement concentration is adjusted to about 5%. . Measurement is performed until the number of measured particles reaches 50,000.
(7) The measurement data is analyzed with the dedicated software attached to the apparatus, and the weight average particle diameter (D4) is calculated. The “average diameter” on the analysis / volume statistics (arithmetic average) screen when the graph / volume% is set by the dedicated software is the weight average particle diameter (D4).
<トナーの平均円形度>
トナーの平均円形度は、フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000型」(シスメックス社製)によって、校正作業時の測定・解析条件で測定した。
フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000型」(シスメックス社製)の測定原理は、流れている粒子を静止画像として撮像し、画像解析を行うというものである。試料チャンバーへ加えられた試料は、試料吸引シリンジによって、フラットシースフローセルに送り込まれる。フラットシースフローに送り込まれた試料は、シース液に挟まれて扁平な流れを形成する。フラットシースフローセル内を通過する試料に対しては、1/60秒間隔でストロボ光が照射されており、流れている粒子を静止画像として撮影することが可能である。また、扁平な流れであるため、焦点の合った状態で撮像される。粒子像はCCDカメラで撮像され、撮像された画像は、1視野が512画素×512画素であり、1画素あたり0.37×0.37μmの画像処理解像度で画像処理され、各粒子像の輪郭抽出を行い、粒子像の投影面積や周囲長等が計測される。
次に、各粒子像の投影面積Sと周囲長Lを求める。上記面積Sと周囲長Lを用いて円相当径と円形度を求める。円形当径とは、粒子像の投影面積と同じ面積を持つ円の直径のことであり、円形度は、円形当径から求めた円の周囲長を粒子投影像の周囲長で割った値として定義され、次式で算出される。
円形度C=2×(π×S)1/2/L
粒子像が真円形の時に円形度は1.000になり、粒子像の外周の凹凸の程度が大きくなるほど円形度は小さい値になる。
各粒子の円形度を算出後、円形度0.200以上1.000以下の範囲を800分割したチャンネルに振り分け、各チャンネルの中心値を代表値として平均値を計算し平均円形度の算出を行う。
<Average circularity of toner>
The average circularity of the toner was measured with a flow type particle image analyzer “FPIA-3000 type” (manufactured by Sysmex Corporation) under the measurement and analysis conditions during calibration.
The measurement principle of the flow-type particle image analyzer “FPIA-3000 type” (manufactured by Sysmex Corporation) is to take a flowing particle as a still image and perform image analysis. The sample added to the sample chamber is fed into the flat sheath flow cell by a sample suction syringe. The sample fed into the flat sheath flow is sandwiched between sheath liquids to form a flat flow. The sample passing through the flat sheath flow cell is irradiated with strobe light at 1/60 second intervals, and the flowing particles can be photographed as a still image. Further, since the flow is flat, the image is taken in a focused state. The particle images are picked up by a CCD camera, and the picked-up image is 512 pixels × 512 pixels in one field of view, and image processing is performed at an image processing resolution of 0.37 × 0.37 μm per pixel, and the contour of each particle image Extraction is performed, and the projected area and perimeter of the particle image are measured.
Next, the projected area S and the perimeter L of each particle image are obtained. Using the area S and the perimeter L, the equivalent circle diameter and the circularity are obtained. The circular equivalent diameter is the diameter of a circle having the same area as the projected area of the particle image, and the circularity is a value obtained by dividing the circumference of the circle obtained from the circular diameter by the circumference of the projected particle image. Defined and calculated by the following formula.
Circularity C = 2 × (π × S) 1/2 / L
When the particle image is a perfect circle, the circularity becomes 1.000, and the circularity becomes smaller as the degree of irregularities on the outer periphery of the particle image increases.
After calculating the circularity of each particle, the range of the circularity of 0.200 or more and 1.000 or less is assigned to 800 divided channels, and the average value is calculated using the center value of each channel as a representative value to calculate the average circularity. .
具体的な測定方法としては、イオン交換水20mlに、分散剤として界面活性剤、好ましくはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを0.02g加えた後、測定試料0.02gを加え、発振周波数50kHz、電気的出力150Wの卓上型の超音波洗浄器分散機(例えば「VS−150」(ヴェルヴォクリーア社製など)を用いて2分間分散処理を行い、測定用の分散液とした。その際、分散液の温度が10℃以上40℃以下となる様に適宜冷却する。
測定には、標準対物レンズ(10倍)を搭載した前記フロー式粒子像分析装置を用い、シース液にはパーティクルシース「PSE−900A」(シスメックス社製)を使用した。前記手順に従い調整した分散液を前記フロー式粒子像分析装置に導入し、HPF測定モードで、トータルカウントモードにて3000個のトナー粒子を計測して、粒子解析時の2値化閾値を85%とし、解析粒子径を円相当径2.00μm以上200.00μm以下に限定し、トナーの平均円形度を求めた。
測定にあたっては、測定開始前に標準ラテックス粒子(例えばDuke Scientific社製5200Aをイオン交換水で希釈)を用いて自動焦点調整を行う。その後、測定開始から2時間毎に焦点調整を実施することが好ましい。
なお、本願実施例では、シスメックス社が発行する校正証明書の発行を受けたフロー式粒子像分析装置を使用し、解析粒子径を円相当径2.00μm以上、200.00μm以下に限定した以外は、校正証明を受けた時の測定及び解析条件で測定を行った。
As a specific measurement method, 0.02 g of a surfactant as a dispersant, preferably sodium dodecylbenzenesulfonate, is added to 20 ml of ion-exchanged water, 0.02 g of a measurement sample is added, an oscillation frequency of 50 kHz, electrical Dispersion treatment was performed for 2 minutes using a desktop ultrasonic cleaner / disperser with an output of 150 W (for example, “VS-150” (manufactured by Velvo Crea Co., Ltd.)) to obtain a dispersion for measurement. Is suitably cooled so that the temperature becomes 10 ° C. or higher and 40 ° C. or lower.
The flow type particle image analyzer equipped with a standard objective lens (10 ×) was used for the measurement, and a particle sheath “PSE-900A” (manufactured by Sysmex Corporation) was used as the sheath liquid. The dispersion prepared in accordance with the above procedure is introduced into the flow type particle image analyzer, 3000 toner particles are measured in the total count mode in the HPF measurement mode, and the binarization threshold at the time of particle analysis is 85%. The analysis particle diameter was limited to a circle equivalent diameter of 2.00 μm to 200.00 μm, and the average circularity of the toner was determined.
In the measurement, automatic focus adjustment is performed using standard latex particles (for example, Duke Scientific 5200A diluted with ion-exchanged water) before the measurement is started. Thereafter, it is preferable to perform focus adjustment every two hours from the start of measurement.
In the examples of the present application, a flow type particle image analyzer that has been issued a calibration certificate issued by Sysmex Corporation is used, and the analysis particle diameter is limited to a circle equivalent diameter of 2.00 μm or more and 200.00 μm or less. Measured under the measurement and analysis conditions when the calibration certificate was received.
<樹脂またはトナーのピーク分子量(Mp)、数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)の測定方法>
ピーク分子量(Mp)、数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、以下のようにして測定する。
まず、室温で24時間かけて、試料をテトラヒドロフラン(THF)に溶解する。試料としては、樹脂、または、トナーを用いる。そして、得られた溶液を、ポア径が0.2μmの耐溶剤性メンブランフィルター「マエショリディスク」(東ソー社製)で濾過してサンプル溶液を得る。尚、サンプル溶液は、THFに可溶な成分の濃度が約0.8質量%となるように調整する。このサンプル溶液を用いて、以下の条件で測定する。
装置 :HLC8120 GPC(検出器:RI)(東ソー社製)
カラム :Shodex KF−801、802、803、804、805、806、807の7連(昭和電工社製)
溶離液 :テトラヒドロフラン(THF)
流速 :1.0ml/min
オーブン温度 :40.0℃
試料注入量 :0.10ml
試料の分子量の算出にあたっては、標準ポリスチレン樹脂(例えば、商品名「TSKスタンダード ポリスチレン F−850、F−450、F−288、F−128、F−80、F−40、F−20、F−10、F−4、F−2、F−1、A−5000、A−2500、A−1000、A−500」、東ソ−社製)を用いて作成した分子量校正曲線を使用する。
<Measurement method of peak molecular weight (Mp), number average molecular weight (Mn), and weight average molecular weight (Mw) of resin or toner>
The peak molecular weight (Mp), number average molecular weight (Mn), and weight average molecular weight (Mw) are measured by gel permeation chromatography (GPC) as follows.
First, a sample is dissolved in tetrahydrofuran (THF) at room temperature over 24 hours. As the sample, resin or toner is used. The obtained solution is filtered through a solvent-resistant membrane filter “Maescho Disc” (manufactured by Tosoh Corporation) having a pore diameter of 0.2 μm to obtain a sample solution. The sample solution is adjusted so that the concentration of the component soluble in THF is about 0.8% by mass. Using this sample solution, measurement is performed under the following conditions.
Apparatus: HLC8120 GPC (detector: RI) (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: Seven series of Shodex KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807 (manufactured by Showa Denko KK)
Eluent: Tetrahydrofuran (THF)
Flow rate: 1.0 ml / min
Oven temperature: 40.0 ° C
Sample injection volume: 0.10 ml
In calculating the molecular weight of the sample, standard polystyrene resin (for example, trade name “TSK Standard Polystyrene F-850, F-450, F-288, F-128, F-80, F-40, F-20, F— 10, F-4, F-2, F-1, A-5000, A-2500, A-1000, A-500 ", manufactured by Tosoh Corporation) are used.
<ワックスの最大吸熱ピークのピーク温度、結着樹脂のガラス転移温度Tg>
ワックスの最大吸熱ピークのピーク温度は、示差走査熱量分析装置「Q1000」(TA Instruments社製)を用いてASTM D3418−82に準じて測定する。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。
具体的には、ワックスを約10mg精秤し、これをアルミニウム製のパンの中に入れ、リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用い、測定温度範囲30以上200℃以下の間で、昇温速度10℃/minで測定を行う。尚、測定においては、一度200℃まで昇温させ、続いて30℃まで降温し、その後に再度昇温を行う。この2度目の昇温過程での温度30以上200℃以下の範囲におけるDSC曲線の最大の吸熱ピークを、本発明のワックスの最大吸熱ピークとする。
また、結着樹脂のガラス転移温度(Tg)は、ワックスの最大吸熱ピークのピーク温度測定と同様に、結着樹脂を約10mg精秤し測定する。すると、温度40℃以上100℃以下の範囲において比熱変化が得られる。このときの比熱変化前と比熱変化後のベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を、結着樹脂のガラス転移温度Tgとする。
<Peak temperature of maximum endothermic peak of wax, glass transition temperature Tg of binder resin>
The peak temperature of the maximum endothermic peak of the wax is measured according to ASTM D3418-82 using a differential scanning calorimeter “Q1000” (manufactured by TA Instruments). The temperature correction of the device detection unit uses the melting points of indium and zinc, and the correction of heat uses the heat of fusion of indium.
Specifically, about 10 mg of wax is precisely weighed, put in an aluminum pan, and an empty aluminum pan is used as a reference. Measurement is performed at 10 ° C./min. In the measurement, the temperature is once raised to 200 ° C., subsequently lowered to 30 ° C., and then the temperature is raised again. The maximum endothermic peak of the DSC curve in the temperature range of 30 ° C. to 200 ° C. in the second temperature raising process is defined as the maximum endothermic peak of the wax of the present invention.
Further, the glass transition temperature (Tg) of the binder resin is measured by precisely weighing about 10 mg of the binder resin in the same manner as the peak temperature measurement of the maximum endothermic peak of the wax. Then, a specific heat change is obtained in the temperature range of 40 ° C to 100 ° C. At this time, the intersection of the intermediate point line of the baseline before the specific heat change and after the specific heat change and the differential heat curve is defined as the glass transition temperature Tg of the binder resin.
<磁性キャリアの体積分布基準50%粒径(D50)の測定方法>
磁性キャリアの体積分布基準50%粒径(D50)の測定には、レーザー回折・散乱方式の粒度分布測定装置「マイクロトラックMT3300EX」(日機装社製)に乾式測定用の試料供給機「ワンショットドライ型サンプルコンディショナーTurbotrac」(日機装社製)を装着して行った。Turbotracの供給条件として、真空源として集塵機を用い、風量約33リットル/sec、圧力約17kPaとした。制御は、ソフトウエア上で自動的に行う。粒径は体積基準の累積値である50%粒径(D50)を求める。制御及び解析は付属ソフト(バージョン10.3.3−202D)を用いて行う。
測定条件は下記の通りである。
SetZero時間 :10秒
測定時間 :10秒
測定回数 :1回
粒子屈折率 :1.81
粒子形状 :非球形
測定上限 :1408μm
測定下限 :0.243μm
測定環境 :約23℃/50%RH
<Measurement Method of
For measuring the 50% particle size (D50) of the magnetic carrier based on the volume distribution, the sample distribution machine for dry measurement “One Shot Dry” is used in the laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device “Microtrack MT3300EX” (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). A type sample conditioner “Turbotrac” (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) was attached. As the supply conditions of Turbotrac, a dust collector was used as a vacuum source, the air volume was about 33 liters / sec, and the pressure was about 17 kPa. Control is automatically performed on software. For the particle size, a 50% particle size (D50), which is a cumulative value based on volume, is obtained. Control and analysis are performed using attached software (version 10.3.3-202D).
The measurement conditions are as follows.
SetZero time: 10 seconds Measurement time: 10 seconds Number of measurements: 1 time Particle refractive index: 1.81
Particle shape: Non-spherical measurement upper limit: 1408 μm
Measurement lower limit: 0.243 μm
Measurement environment: Approx. 23 ° C / 50% RH
以下、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Specific examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
<トナーの製造例>
(トナー1の製造例)
冷却管、攪拌機、及び、窒素導入管のついた反応槽中に、以下の材料を秤量した。
・テレフタル酸 290質量部
・ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン800質量部
・チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート) 1質量部
その後、200℃に加熱し、窒素を導入しながら生成する水を除去しながら9時間反応させた。さらに、無水トリメリット酸58質量部を加え、170℃に加熱し、3時間反応させ樹脂1を合成した。GPCで求めた樹脂1の分子量は、重量平均分子量(Mw)60,000、数平均分子量(Mn)5,400、ピーク分子量(Mp)9,800、ガラス転移点(Tg)60℃であった。
<Example of toner production>
(Production example of toner 1)
The following materials were weighed in a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube.
-290 parts by mass of terephthalic acid-800 parts by mass of polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane-1 part by mass of titanium dihydroxybis (triethanolaminate) Then heated to 200 ° C Then, the reaction was carried out for 9 hours while removing water produced while introducing nitrogen. Furthermore, 58 parts by mass of trimellitic anhydride was added, heated to 170 ° C., and reacted for 3 hours to synthesize Resin 1. The molecular weight of resin 1 determined by GPC was weight average molecular weight (Mw) 60,000, number average molecular weight (Mn) 5,400, peak molecular weight (Mp) 9,800, and glass transition point (Tg) 60 ° C. .
また、
・低密度ポリエチレン 20質量部
(Mw1,600、Mn900、吸熱ピーク100℃)
・スチレン 64質量部
・n−ブチルアクリレート 13.5質量部
・アクリロニトリル 2.5質量部
をオートクレーブに仕込み、系内をN2置換後、昇温攪拌しながら180℃に保持した。系内に、2質量%のt−ブチルハイドロパーオキシドのキシレン溶液50質量部を4.5時間連続的に滴下し、冷却後溶媒を分離除去し、ポリエチレンに共重合体がグラフトしたグラフト重合体Aを得た。グラフト重合体の分子量を測定したところ、Mw7,300、Mn3,100であった。
Also,
・ 20 parts by mass of low density polyethylene (Mw1,600, Mn900, endothermic peak 100 ° C.)
Styrene 64 parts by mass n-butyl acrylate 13.5 parts by mass Acrylonitrile 2.5 parts by mass were charged into an autoclave and the system was replaced with N 2 , and then maintained at 180 ° C. while stirring at elevated temperature. A graft polymer in which 50 parts by mass of a 2% by mass t-butyl hydroperoxide xylene solution was continuously dropped into the system for 4.5 hours, the solvent was separated and removed after cooling, and the copolymer was grafted onto polyethylene. A was obtained. When the molecular weight of the graft polymer was measured, they were Mw 7,300 and Mn 3,100.
・樹脂1 100.0質量部
・パラフィンワックス 5.0質量部
(DSC最大吸熱ピーク:65℃ 仕事関数:5.76eV)
・グラフト重合体A 5.0質量部
・カーボンブラック 6.0質量部
(平均一次粒径:31nm、DPB吸油量:40ml/100g、仕事関数:4.71e
V)
・C.I.ピグメントブルー15:3(仕事関数:5.06eV) 1.7質量部
・C.I.ピグメントイエロー74(仕事関数:5.65eV) 0.9質量部
・C.I.ピグメントレッド57:1(仕事関数:5.39eV) 1.4質量部
上記材料をヘンシェルミキサー(FM−75型、三井三池化工機(株)製)でよく混合した後、温度100℃に設定した二軸混練機(PCM−30型、池貝鉄工(株)製)に溶融混練した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルにて1mm以下に粗粉砕し、粗砕物1を得た。次に、得られた粗砕物1を、ターボ工業社製のターボ・ミル(T−250:RSSローター/SNBライナー)を用いて、5μm程度の微粉砕物1を作製した。
-Resin 1 100.0 parts by mass-Paraffin wax 5.0 parts by mass (DSC maximum endothermic peak: 65 ° C work function: 5.76 eV)
Graft polymer A 5.0 parts by mass Carbon black 6.0 parts by mass (average primary particle size: 31 nm, DPB oil absorption: 40 ml / 100 g, work function: 4.71e
V)
・ C. I. Pigment Blue 15: 3 (work function: 5.06 eV) 1.7 parts by mass I. Pigment Yellow 74 (work function: 5.65 eV) 0.9 parts by mass I. Pigment Red 57: 1 (work function: 5.39 eV) 1.4 parts by mass The above materials were thoroughly mixed with a Henschel mixer (FM-75 type, manufactured by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.) and then set to a temperature of 100 ° C. The mixture was melt-kneaded in a biaxial kneader (PCM-30 type, manufactured by Ikekai Tekko Co., Ltd.). The obtained kneaded product was cooled and coarsely pulverized to 1 mm or less with a hammer mill to obtain a coarsely pulverized product 1. Next, the obtained coarsely pulverized product 1 was produced using a turbo mill (T-250: RSS rotor / SNB liner) manufactured by Turbo Industry Co., Ltd. to produce a finely pulverized product 1 having a size of about 5 μm.
次に、得られた微粉砕物を図1に示した表面改質装置を用い、この表面改質装置に一回当たり1.3kgずつ投入した。分級ローター35の回転数を7,400rpmとして微粒子を除去しながら、分散ローター32の回転数を5,300rpmとして(回転周速:119m/sec)で60秒間表面処理を行った。原料供給口39より微粉砕物を投入し、70秒間処理後、製品排出弁41を開けて処理品としてトナー粒子1を取り出した。
その際、本実施例においては、分散ローター32上部に角型ディスク33を10個設置し、ガイドリング36と分散ローター32上の角型ディスク33の間隔を30mmとし、分散ローター32とライナー34との間隔を5mmとした。またブロワー風量を14m3/min、ジャケットに通す冷媒の温度及び冷風温度T1を−20℃とした。この状態で繰り返し20分間運転した結果、分級ローター35の後方の温度T2は25℃で安定した。
Next, the obtained finely pulverized product was charged into the surface modifying apparatus by 1.3 kg at a time using the surface modifying apparatus shown in FIG. The surface treatment was performed for 60 seconds at a rotational speed of the
At this time, in this embodiment, ten
得られたトナー粒子1の重量平均粒径(D4)は5.9μm、平均円形度は0.955であった。得られたトナー粒子1 100.0質量部に、STT-30A(チタン工業社
製)0.8質量部、AEROSIL R972(日本アエロジル社製)1.0質量部を、外添混合し、トナー1を得た。
The obtained toner particles 1 had a weight average particle diameter (D4) of 5.9 μm and an average circularity of 0.955. To 100.0 parts by mass of toner particles 1 thus obtained, 0.8 part by mass of STT-30A (manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.) and 1.0 part by mass of AEROSIL R972 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were externally added and mixed, and toner 1 Got.
(トナー2の製造例)
表1に示すように原料処方、及び配合比率を変更し、表面改質装置の分散ローターの回転数を5,800rpm(回転周速:130m/sec)、処理時間を75秒間に変更した以外は、トナー1の製造例と同様にして、トナー2を得た。
(Production example of toner 2)
As shown in Table 1, except that the raw material formulation and the mixing ratio were changed, the rotational speed of the dispersion rotor of the surface reformer was changed to 5,800 rpm (rotational peripheral speed: 130 m / sec), and the processing time was changed to 75 seconds. In the same manner as in the toner 1 production example, toner 2 was obtained.
(トナー3乃至12の製造例)
表1に示すように原料処方、及び配合比率を変更した以外は、トナー1の製造例と同様にして、トナー2乃至12を得た。トナー1乃至12の物性を表2に示す。
(Production example of toners 3 to 12)
As shown in Table 1, toners 2 to 12 were obtained in the same manner as in the production example of toner 1 except that the raw material formulation and the blending ratio were changed. Table 2 shows the physical properties of Toners 1 to 12.
次に、磁性キャリアの製造例について述べる。
<磁性キャリアの製造例>
個数平均粒径0.30μmのマグネタイト粉とヘマタイト粉に対して、それぞれ4.0質量%のカップリング剤(3−(2−アミノエチルアミノプロピル)トリメトキシシラン)を加え、容器内にて100℃以上で高速混合撹拌し、それぞれの微粒子を処理した。
・フェノール 10質量部
・ホルムアルデヒド溶液 15質量部
(ホルムアルデヒド40%、メタノール10%、水50%)
・処理したマグネタイト 80質量部
・処理したヘマタイト 4質量部
上記材料と、28%アンモニア水5質量部、水20質量部をフラスコに入れ、攪拌、混合しながら30分間で85℃まで昇温・保持し、3時間重合反応させて、生成するフェノール樹脂を硬化させた。その後、硬化したフェノール樹脂を30℃まで冷却し、さらに水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗した後、風乾した。次いで、これを減圧下(5mmHg以下)、60℃の温度で乾燥して、磁性体が分散された状態の球状の磁性
体含有樹脂キャリアコアを得た。
Next, an example of manufacturing a magnetic carrier will be described.
<Example of manufacturing magnetic carrier>
4.0% by mass of a coupling agent (3- (2-aminoethylaminopropyl) trimethoxysilane) is added to each of magnetite powder and hematite powder having a number average particle size of 0.30 μm, and 100 in a container. Each fine particle was processed by high-speed mixing and stirring at a temperature of 0 ° C. or higher.
・
-Treated magnetite 80 parts by weight-Treated hematite 4 parts by weight The above materials, 5 parts by weight of 28% ammonia water, and 20 parts by weight of water are placed in a flask, and the temperature is raised and maintained at 85 ° C in 30 minutes while stirring and mixing. The resulting phenol resin was cured by a polymerization reaction for 3 hours. Thereafter, the cured phenol resin was cooled to 30 ° C., water was further added, the supernatant was removed, the precipitate was washed with water, and then air-dried. Subsequently, this was dried under reduced pressure (5 mmHg or less) at a temperature of 60 ° C. to obtain a spherical magnetic substance-containing resin carrier core in which the magnetic substance was dispersed.
コート材は、メチルメタクリレートとスチレンとの共重合体(共重合比(質量%比)8:2、重量平均分子量44,000)を用いた。これが磁性体分散樹脂コア100質量部に対して1質量部となるように、トルエンを用いて10質量%の前記メチルメタクリレートとスチレンとの共重合体を含有するキャリアコート溶液を作製した。また、このキャリアコート溶液に、架橋メラミン樹脂(個数平均粒径200nm)0.4質量部、カーボンブラック(個数平均粒径30nm、DBP吸油量50ml/100g)0.6質量部をホモジナイザーにより混合した。ついで、前記磁性体分散樹脂コアを万能攪拌器に投入し、70℃で攪拌しながら、キャリアコート溶液を滴下し、溶媒を除去し、コートを行った。さらに、100℃で2時間撹拌することによって熱処理後、冷却、解砕した。その後200メッシュの篩で分級して、体積分布基準50%粒径(D50)が38μmの磁性キャリアを得た。
As the coating material, a copolymer of methyl methacrylate and styrene (copolymerization ratio (mass% ratio) 8: 2, weight average molecular weight 44,000) was used. A carrier coat solution containing 10% by mass of the copolymer of methyl methacrylate and styrene was prepared using toluene so that the amount would be 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the magnetic material-dispersed resin core. In addition, 0.4 parts by mass of a crosslinked melamine resin (number average particle size 200 nm) and 0.6 parts by mass of carbon black (number
<実施例1>
このように作成したトナー1と磁性キャリアを用いて二成分系現像剤を作成した。二成分系現像剤は、トナー10.0質量%、磁性キャリア90.0質量%の配合割合とし、V型混合機で5分間混合した。
<Example 1>
A two-component developer was prepared using the toner 1 thus prepared and a magnetic carrier. The two-component developer was blended in a proportion of 10.0% by weight of toner and 90.0% by weight of magnetic carrier, and mixed for 5 minutes with a V-type mixer.
画像形成装置として、キヤノン製デジタル商業印刷用プリンターimagePRESSC1改造機を用い、ブラック位置の現像器に上記現像剤を入れ、画像形成し評価を行った。尚、改造点は、現像器内部で過剰になった磁性キャリアを現像器から排出する機構を取り外した。FFh画像(ベタ画像)のトナーの紙上への載り量が0.45mg/cm2となるように調整した。FFh画像とは、256階調を16進数で表示した値であり、00hを256階調の1階調目(白地部)、FFhを256階調の256階調目(ベタ部)とする。上記条件で、FFh画像のオリジナル原稿(A4)を用いて、50000枚耐久試験を行い、以下の評価を行った。
印刷環境 常温常湿環境:温度23℃/湿度60%RH(以下「N/N」)
高温高湿環境:温度30℃/湿度80%RH(以下「H/H」)
常温低湿環境:温度23℃/湿度5%RH(以下「N/L」)
耐久画像比率 常温常湿環境:5%
高温高湿環境:20%
常温低湿環境:2%
紙 カラーレーザーコピアペーパー(81.4g/m2)
(キヤノンマーケティングジャパン株式会社より販売)
As an image forming apparatus, a digital commercial printing printer “imagePRESSSC1” modified by Canon was used, and the developer was put in a developing device at a black position, and an image was formed and evaluated. As a modification, the mechanism for discharging the excess magnetic carrier inside the developing device from the developing device was removed. The amount of the FFh image (solid image) on the paper was adjusted to 0.45 mg / cm 2 . The FFh image is a value in which 256 gradations are displayed in hexadecimal notation, where 00h is the first gradation (white background portion) of 256 gradations and FFh is the 256th gradation (solid portion) of 256 gradations. Under the above conditions, a 50,000-sheet durability test was performed using the original document (A4) of the FFh image, and the following evaluations were performed.
Printing environment Normal temperature and humidity environment: Temperature 23 ° C / Humidity 60% RH (hereinafter “N / N”)
High-temperature and high-humidity environment:
Normal temperature and low humidity environment: Temperature 23 ° C / Humidity 5% RH (hereinafter "N / L")
Durable image ratio Normal temperature and humidity environment: 5%
High temperature and high humidity environment: 20%
Room temperature and low humidity: 2%
Paper Color laser copier paper (81.4 g / m 2 )
(Sold from Canon Marketing Japan Inc.)
以下の評価方法に基づいて評価し、その結果を表3に示す。
[評価方法及び基準]
1)耐久試験による画像濃度の変化
各環境における耐久試験前後に、5cm×5cmの大きさのFFh画像を3枚出力し、3枚目の画像濃度を測定した。その画像濃度を測定し、耐久前後の濃度差を評価した。画像濃度は、X−Riteカラー反射濃度計(Color reflection densitometer X−Rite 404A)で測定した。
A:0.00以上0.07未満(非常に良好)
B:0.07以上0.15未満 (良好)
C:0.15以上0.25未満 (実用可能なレベル)
D:0.25以上 (実用困難なレベル)
Evaluation is based on the following evaluation methods, and the results are shown in Table 3.
[Evaluation methods and standards]
1) Change in image density by endurance test Before and after the endurance test in each environment, three FFh images each having a size of 5 cm × 5 cm were output, and the image density of the third sheet was measured. The image density was measured, and the density difference before and after durability was evaluated. The image density was measured with an X-Rite color reflection densitometer (Color reflection densitometer X-Rite 404A).
A: 0.00 or more and less than 0.07 (very good)
B: 0.07 or more and less than 0.15 (good)
C: 0.15 or more and less than 0.25 (practical level)
D: 0.25 or more (practical difficulty level)
2)放置による画像濃度の変化
N/N及びH/Hにおける耐久後、さらに評価機本体をそのまま各環境に3日間放置し
た後、5cm×5cmの大きさのFFh画像を1枚出力し、その画像濃度を測定し、放置前後の濃度差を評価した。尚、濃度は前述のX−Riteカラー反射濃度計を用いて測定した。
A:0.00以上0.05未満(非常に良好)
B:0.05以上0.10未満 (良好)
C:0.10以上0.20未満 (実用可能なレベル)
D:0.20以上 (実用困難なレベル)
2) Change in image density due to standing After endurance at N / N and H / H, the evaluation machine itself was left in each environment for 3 days, and then one FFh image with a size of 5 cm × 5 cm was output. The image density was measured, and the density difference before and after being left was evaluated. The density was measured using the aforementioned X-Rite color reflection densitometer.
A: 0.00 or more and less than 0.05 (very good)
B: 0.05 or more and less than 0.10 (good)
C: 0.10 or more and less than 0.20 (practical level)
D: 0.20 or more (practical level)
3)画像均一性(濃度ムラ)
各環境における、耐久前後での画像均一性を評価した。A3紙全面に90h画像を3枚出力し、3枚目の画像を評価に用いた。画像均一性の評価は、5箇所の画像濃度を測定し、最大値と最小値との差を求めた。尚、濃度は前述のX−Riteカラー反射濃度計を用いて測定した。
A:0.04未満 (非常に良好)
B:0.04以上0.08未満 (良好)
C:0.08以上0.12未満 (本発明において許容レベル)
D:0.12以上 (本発明において許容できない)
3) Image uniformity (density unevenness)
The image uniformity before and after endurance in each environment was evaluated. Three 90h images were output on the entire surface of A3 paper, and the third image was used for evaluation. The image uniformity was evaluated by measuring the image density at five locations and determining the difference between the maximum value and the minimum value. The density was measured using the aforementioned X-Rite color reflection densitometer.
A: Less than 0.04 (very good)
B: 0.04 or more and less than 0.08 (good)
C: 0.08 or more and less than 0.12 (Acceptable level in the present invention)
D: 0.12 or more (not acceptable in the present invention)
4)カブリ
各環境における、耐久前後でのカブリを評価した。各環境にて00h画像を10枚出力し、10枚目の紙上の平均反射率Dr(%)をリフレクトメーター(東京電色株式会社製の「REFLECTOMETER MODEL TC−6DS」)によって測定した。一方、画像を出力していない紙上の反射率Ds(%)を測定し、カブリ(%)は下記式から算出した。
カブリ(%)=Dr(%)−Ds(%)
A:0.5%未満 (非常に良好)
B:0.5%以上1.0%未満 (良好)
C:1.0%以上2.0%未満 (実用可能なレベル)
D:2.0%以上 (実用困難なレベル)
4) Fog The fog before and after endurance in each environment was evaluated. Ten 00h images were output in each environment, and the average reflectance Dr (%) on the tenth sheet of paper was measured with a reflectometer (“REFLECTOMETER MODEL TC-6DS” manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.). On the other hand, the reflectance Ds (%) on paper on which no image was output was measured, and the fog (%) was calculated from the following equation.
Fog (%) = Dr (%) − Ds (%)
A: Less than 0.5% (very good)
B: 0.5% or more and less than 1.0% (good)
C: 1.0% or more and less than 2.0% (practical level)
D: 2.0% or more (practical level)
<実施例2乃至9及び比較例1乃至3〕
実施例1と同様にして、作成したトナー2〜12について、各トナーとキャリアを用いて二成分系現像剤を作成し、実施例1と同様にして評価を行った。評価結果を表3に示す。
<Examples 2 to 9 and Comparative Examples 1 to 3>
In the same manner as in Example 1, for the prepared toners 2 to 12, a two-component developer was prepared using each toner and carrier, and evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.
10 セル
10a サンプル収容用凹部
11 サンプル台
12 光電子
13 検出器
30 ケーシング
31 ジャケット
32 分散ローター
33 ディスク又はピン
34 ライナー
35 分級ローラー
36 ガイドリング
37 原料投入口
38 原料供給弁
39 原料供給口
40 粉体排出口
41 排出弁
42 製品抜取口
43 天板
44 粉体排出部
45 粉体排出口
46 冷風導入口
47 第一の空間
48 第二の空間
49 表面改質ゾーン
50 分級ゾーン
10
Claims (4)
0.00<Wf(P1)−Wf(CB)≦0.50 (1)
0.00<Wf(W)−Wf(P2)≦0.50 (2)
(Wfは仕事関数を表し、Wf(CB)、Wf(W)はそれぞれカーボンブラック、ワックスの仕事関数を示す。複数の着色剤のうち、仕事関数が最小である着色剤を着色剤P1、仕事関数が最大である着色剤を着色剤P2とし、Wf(P1)、Wf(P2)、はそれぞれ着色剤P1、着色剤P2の仕事関数を示す。) A black toner containing at least a binder resin, carbon black, a plurality of colorants other than carbon black, and a wax, wherein the following relational expressions (1) and (2) are satisfied:
0.00 <Wf (P1) −Wf (CB) ≦ 0.50 (1)
0.00 <Wf (W) −Wf (P2) ≦ 0.50 (2)
(Wf represents a work function, Wf (CB), Wf ( W) respectively show the carbon black, the work function number of waxes. Of the plurality of colorants, the colorant work function is the minimum colorant P1, the work function is the maximum colorant and the colorant P2, Wf (P1), Wf (P2), each colorant P1, shows the work function number of colorants P2.)
0.10≦M(P)/M(CB)≦5.00 (3)
In the black toner, the addition amount M (CB) (parts by mass) of carbon black to 100 parts by mass of the binder resin and the total addition amount M (P) (parts by mass) of colorants other than carbon black have the following relationship: black toner according to any one of claims 1 to 3 and satisfies the equation (3).
0.10 ≦ M (P) / M (CB) ≦ 5.00 (3)
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