JP6439713B2 - Toner for electrostatic latent image development and external additive - Google Patents
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Description
本発明は、静電潜像現像用トナー及び外添剤に関する。 The present invention relates to an electrostatic latent image developing toner and an external additive.
特許文献1には、トナー粒子の外添剤の材料として、疎水性シリカが開示されている。特許文献1では、疎水性シリカをアミノシラン等で表面処理している。 Patent Document 1 discloses hydrophobic silica as an external additive material for toner particles. In Patent Document 1, hydrophobic silica is surface-treated with aminosilane or the like.
しかしながら、連続印刷(特に、高濃度印字率の連続印刷)にトナーを用いる場合、特許文献1に開示される外添剤の耐久性(ひいては、帯電安定性)は必ずしも十分でないと考えられる。 However, when toner is used for continuous printing (especially continuous printing at a high density printing rate), it is considered that the durability (and hence charging stability) of the external additive disclosed in Patent Document 1 is not necessarily sufficient.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、正帯電性、耐久性、及び耐付着性に優れる外添剤、並びにそうした外添剤を備える静電潜像現像用トナーを提供することを目的とする。また、本発明は、トナーを用いて連続印刷(特に、高濃度印字率の連続印刷)を行った場合に、継続的にかぶりの発生を抑制して高画質の画像を形成し続けることを他の目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an external additive excellent in positive chargeability, durability, and adhesion resistance, and a toner for developing an electrostatic latent image including such an external additive. With the goal. In addition, the present invention is such that when continuous printing is performed using toner (especially continuous printing at a high density printing rate), the generation of high-quality images is continuously suppressed by suppressing the occurrence of fogging. The purpose.
本発明に係る静電潜像現像用トナーは、結着樹脂を含有するトナー母粒子と、前記トナー母粒子の表面に付着した外添剤とを備えるトナー粒子を、複数含む。前記外添剤は、アルミナ粒子と、前記アルミナ粒子の表面を覆うコート層とを備える外添剤粒子を、複数含む。前記コート層は、含窒素樹脂を含有する。前記コート層の表面は、1種以上のイソシアネート化合物で疎水化されている。 The electrostatic latent image developing toner according to the present invention includes a plurality of toner particles including toner base particles containing a binder resin and an external additive attached to the surface of the toner base particles. The external additive includes a plurality of external additive particles including alumina particles and a coat layer covering the surface of the alumina particles. The coat layer contains a nitrogen-containing resin. The surface of the coating layer is hydrophobized with one or more isocyanate compounds.
本発明に係る外添剤は、複数の外添剤粒子を含む。前記外添剤粒子は、アルミナ粒子と、前記アルミナ粒子の表面を覆うコート層とを備える。前記コート層は、含窒素樹脂を含有する。前記コート層の表面は、1種以上のイソシアネート化合物で疎水化されている。 The external additive according to the present invention includes a plurality of external additive particles. The external additive particles include alumina particles and a coat layer that covers the surfaces of the alumina particles. The coat layer contains a nitrogen-containing resin. The surface of the coating layer is hydrophobized with one or more isocyanate compounds.
本発明によれば、正帯電性、耐久性、及び耐付着性に優れる外添剤、並びにそうした外添剤を備える静電潜像現像用トナーを提供することが可能になる。また、本発明によれば、この効果に加えて又はこの効果に代えて、トナーを用いて連続印刷(特に、高濃度印字率の連続印刷)を行った場合に、継続的にかぶりの発生を抑制して高画質の画像を形成し続けることが可能になるという効果が奏される場合がある。 According to the present invention, it is possible to provide an external additive excellent in positive chargeability, durability, and adhesion resistance, and a toner for developing an electrostatic latent image including such an external additive. Further, according to the present invention, in addition to this effect or instead of this effect, when continuous printing is performed using toner (particularly, continuous printing at a high density printing rate), fog is continuously generated. There may be an effect that it is possible to suppress and continue to form high-quality images.
本発明の実施形態について説明する。なお、粉体(より具体的には、トナー母粒子、外添剤、又はトナー等)に関する評価結果(形状又は物性などを示す値)は、何ら規定していなければ、粉体から平均的な粒子を相当数選び取って、それら平均的な粒子の各々について測定した値の個数平均である。また、粉体の個数平均粒子径は、何ら規定していなければ、顕微鏡を用いて測定された1次粒子の円相当径(粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径)の個数平均値である。また、粉体の体積中位径(D50)の測定値は、何ら規定していなければ、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製「LA−750」)を用いて測定した値である。 An embodiment of the present invention will be described. Note that the evaluation results (values indicating shape, physical properties, etc.) regarding the powder (more specifically, toner base particles, external additives, toner, etc.) are average values from the powder unless otherwise specified. It is the number average of the values measured for each of these average particles by selecting a significant number of particles. The number average particle diameter of the powder is the number average value of the equivalent circle diameter of primary particles (diameter of a circle having the same area as the projected area of the particles) measured using a microscope unless otherwise specified. It is. Moreover, the measured value of the volume median diameter (D 50 ) of the powder is measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device (“LA-750” manufactured by Horiba, Ltd.) unless otherwise specified. It is the value.
以下、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。また、アクリル及びメタクリルを包括的に「(メタ)アクリル」と総称する場合がある。また、結晶性ポリエステル樹脂は「結晶性ポリエステル樹脂」と記載し、非結晶性ポリエステル樹脂は、単に「ポリエステル樹脂」と記載する。 Hereinafter, a compound and its derivatives may be generically named by adding “system” after the compound name. When the name of a polymer is expressed by adding “system” after the compound name, it means that the repeating unit of the polymer is derived from the compound or a derivative thereof. Acrylic and methacrylic are sometimes collectively referred to as “(meth) acrylic”. The crystalline polyester resin is described as “crystalline polyester resin”, and the non-crystalline polyester resin is simply described as “polyester resin”.
本実施形態に係るトナーは、例えば正帯電性トナーとして、静電潜像の現像に好適に用いることができる。本実施形態のトナーは、複数のトナー粒子(それぞれ後述する構成を有する粒子)を含む粉体である。トナーは、1成分現像剤として使用してもよい。また、混合装置(例えば、ボールミル)を用いてトナーとキャリアとを混合して2成分現像剤を調製してもよい。高画質の画像を形成するためには、キャリアとしてフェライトキャリアを使用することが好ましい。また、長期にわたって高画質の画像を形成するためには、キャリアコアと、キャリアコアを被覆する樹脂層とを備える磁性キャリア粒子を使用することが好ましい。キャリア粒子に磁性を付与するためには、磁性材料(例えば、フェライトのような強磁性物質)でキャリアコアを形成してもよいし、磁性粒子を分散させた樹脂でキャリアコアを形成してもよい。また、キャリアコアを被覆する樹脂層中に磁性粒子を分散させてもよい。高画質の画像を形成するためには、2成分現像剤におけるトナーの量は、キャリア100質量部に対して、5質量部以上15質量部以下であることが好ましい。なお、2成分現像剤に含まれる正帯電性トナーは、キャリアとの摩擦により正に帯電する。 The toner according to the exemplary embodiment can be suitably used for developing an electrostatic latent image, for example, as a positively chargeable toner. The toner of the present exemplary embodiment is a powder that includes a plurality of toner particles (each having a configuration described later). The toner may be used as a one-component developer. Alternatively, a two-component developer may be prepared by mixing toner and carrier using a mixing device (for example, a ball mill). In order to form a high-quality image, it is preferable to use a ferrite carrier as a carrier. In order to form a high-quality image over a long period of time, it is preferable to use magnetic carrier particles including a carrier core and a resin layer covering the carrier core. In order to impart magnetism to the carrier particles, the carrier core may be formed of a magnetic material (for example, a ferromagnetic substance such as ferrite), or the carrier core may be formed of a resin in which magnetic particles are dispersed. Good. Further, magnetic particles may be dispersed in the resin layer covering the carrier core. In order to form a high-quality image, the amount of toner in the two-component developer is preferably 5 parts by mass or more and 15 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the carrier. The positively chargeable toner contained in the two-component developer is positively charged by friction with the carrier.
本実施形態に係るトナーは、例えば電子写真装置(画像形成装置)において画像の形成に用いることができる。以下、電子写真装置による画像形成方法の一例について説明する。 The toner according to the exemplary embodiment can be used for image formation in, for example, an electrophotographic apparatus (image forming apparatus). Hereinafter, an example of an image forming method using an electrophotographic apparatus will be described.
まず、画像データに基づいて感光体(例えば、感光体ドラムの表層部)に静電潜像を形成する。次に、形成された静電潜像を、トナーを含む現像剤を用いて現像する。現像工程では、現像スリーブ(例えば、現像装置内の現像ローラーの表層部)上のトナー(例えば、キャリア又はブレードとの摩擦により帯電したトナー)を静電潜像に付着させて、感光体上にトナー像を形成する。そして、続く転写工程では、感光体上のトナー像を中間転写体(例えば、転写ベルト)に転写した後、さらに中間転写体上のトナー像を記録媒体(例えば、紙)に転写する。その後、トナーを加熱して、記録媒体にトナーを定着させる。その結果、記録媒体に画像が形成される。例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの4色のトナー像を重ね合わせることで、フルカラー画像を形成することができる。 First, an electrostatic latent image is formed on a photoconductor (for example, a surface layer portion of a photoconductor drum) based on image data. Next, the formed electrostatic latent image is developed using a developer containing toner. In the developing step, toner (for example, toner charged by friction with a carrier or blade) on a developing sleeve (for example, a surface layer portion of a developing roller in the developing device) is attached to the electrostatic latent image and is applied to the photoreceptor. A toner image is formed. In the subsequent transfer step, the toner image on the photosensitive member is transferred to an intermediate transfer member (for example, a transfer belt), and then the toner image on the intermediate transfer member is further transferred to a recording medium (for example, paper). Thereafter, the toner is heated to fix the toner on the recording medium. As a result, an image is formed on the recording medium. For example, a full color image can be formed by superposing four color toner images of black, yellow, magenta, and cyan.
本実施形態に係るトナーは、複数のトナー粒子を含む。トナー粒子は、結着樹脂を含有するトナー母粒子と、外添剤とを備える。外添剤はトナー母粒子の表面に付着する。トナー母粒子は、必要に応じて、結着樹脂以外に、内添剤(例えば、離型剤、着色剤、電荷制御剤、及び磁性粉の少なくとも1つ)を含有してもよい。 The toner according to this embodiment includes a plurality of toner particles. The toner particles include toner base particles containing a binder resin and an external additive. The external additive adheres to the surface of the toner base particles. The toner base particles may contain an internal additive (for example, at least one of a release agent, a colorant, a charge control agent, and a magnetic powder) in addition to the binder resin, if necessary.
本実施形態に係るトナーに含まれるトナー粒子は、シェル層を備えないトナー粒子(以下、非カプセルトナー粒子と記載する)であってもよいし、シェル層を備えるトナー粒子(以下、カプセルトナー粒子と記載する)であってもよい。カプセルトナー粒子では、トナー母粒子が、結着樹脂を含有するコアと、コアの表面を覆うシェル層とを備える。シェル層は、実質的に樹脂から構成される。例えば、低温で溶融するコアを、耐熱性に優れるシェル層で覆うことで、トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図ることが可能になる。シェル層を構成する樹脂中に添加剤が分散していてもよい。シェル層は、コアの表面全域を覆っていてもよいし、コアの表面を部分的に覆っていてもよい。カプセルトナー粒子においては、後述する非カプセルトナー粒子におけるトナー母粒子をコアとして使用できる。 The toner particles contained in the toner according to the present embodiment may be toner particles not having a shell layer (hereinafter referred to as non-capsule toner particles), or toner particles having a shell layer (hereinafter referred to as capsule toner particles). May be described). In the capsule toner particles, the toner base particles include a core containing a binder resin and a shell layer that covers the surface of the core. The shell layer is substantially composed of a resin. For example, by covering a core that melts at a low temperature with a shell layer having excellent heat resistance, it is possible to achieve both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability of the toner. Additives may be dispersed in the resin constituting the shell layer. The shell layer may cover the entire surface of the core, or may partially cover the surface of the core. In the capsule toner particles, toner base particles in non-capsule toner particles described later can be used as a core.
本実施形態に係るトナーに含まれるトナー粒子は、次に示す構成(以下、基本構成と記載する)を有する外添剤を備える。 The toner particles contained in the toner according to the exemplary embodiment include an external additive having the following configuration (hereinafter referred to as a basic configuration).
(外添剤の基本構成)
外添剤は、アルミナ粒子と、アルミナ粒子の表面を覆うコート層とを備える外添剤粒子(以下、特定外添剤粒子と記載する)を、複数含む。コート層は、含窒素樹脂を含有する。コート層の表面は、1種以上のイソシアネート化合物で疎水化されている。なお、含窒素樹脂は、その化学構造中に窒素原子を含む樹脂である。
(Basic composition of external additives)
The external additive includes a plurality of external additive particles (hereinafter referred to as specific external additive particles) including alumina particles and a coating layer that covers the surface of the alumina particles. The coat layer contains a nitrogen-containing resin. The surface of the coat layer is hydrophobized with one or more isocyanate compounds. The nitrogen-containing resin is a resin containing a nitrogen atom in its chemical structure.
シリカ粒子は、強い負帯電性を示す傾向がある。そのため、シリカ粒子は正帯電しにくい。また、シリカ粒子は水分吸着性が高い。そのため、湿度の高い環境下では、シリカ粒子の帯電量が低下し易い。シリカ粒子の正帯電性及び帯電安定性を向上させるために、シリカ粒子をアミノシラン(正帯電化剤)及びアルキルシラン(疎水化剤)で表面処理することが考えられる。しかしながら、こうしたシリカ粒子を備えるトナー粒子の粉体(トナー)を用いて連続印刷を行った場合には、表面処理剤(アミノシラン及び/又はアルキルシラン)がシリカ粒子から剥がれて、トナー粒子の帯電が不安定になり、かぶりが発生し易くなる。また、表面処理剤の剥がれが生じてシリカ粒子が露出すると、その露出部位が吸湿し易くなるため、トナーの帯電性が不十分になり易い。 Silica particles tend to exhibit strong negative chargeability. Therefore, the silica particles are difficult to be positively charged. Silica particles have a high moisture adsorptivity. For this reason, the charge amount of the silica particles tends to decrease in a high humidity environment. In order to improve the positive chargeability and charge stability of the silica particles, it is conceivable to treat the silica particles with aminosilane (positive charge agent) and alkylsilane (hydrophobic agent). However, when continuous printing is performed using toner particle powder (toner) having such silica particles, the surface treatment agent (aminosilane and / or alkylsilane) is peeled off from the silica particles and the toner particles are charged. It becomes unstable and fog is likely to occur. Further, when the surface treatment agent is peeled off and the silica particles are exposed, the exposed portion is likely to absorb moisture, so that the chargeability of the toner tends to be insufficient.
アルミナ粒子は、強い正帯電性を示す傾向がある。そのため、アルミナ粒子はシリカ粒子よりも正帯電し易い。上記基本構成において、特定外添剤粒子は、アルミナ粒子を含むため、正帯電し易い。こうした特定外添剤粒子を使用することで、十分なトナーの正帯電性を確保し易くなる。 Alumina particles tend to exhibit strong positive chargeability. Therefore, the alumina particles are more positively charged than the silica particles. In the basic configuration, the specific external additive particles include alumina particles, and thus are easily positively charged. By using such specific external additive particles, it becomes easy to ensure sufficient positive chargeability of the toner.
また、含窒素樹脂は、適度に強い正帯電性を有し、環境変動及び時間経過の各々に対して優れた帯電安定性を有する傾向がある。上記基本構成を有する外添剤では、コート層が含窒素樹脂を含有する。含窒素樹脂を含有するコート層でアルミナ粒子(外添剤粒子のコア)を覆うことで、外添剤粒子の耐久性を向上させることができる。こうした外添剤を備えるトナー粒子の粉体(トナー)は、正帯電性及び帯電安定性に優れると考えられる。上記基本構成を有する外添剤を備えるトナー粒子の粉体(トナー)を用いて高濃度印字率の連続印刷を行った場合には、継続的にかぶりの発生を抑制して高画質の画像を形成し続けることが可能になる。含窒素樹脂に基づく上記効果を奏するためには、コート層に含有される樹脂のうち、80質量%以上の樹脂が含窒素樹脂であることが好ましく、90質量%以上の樹脂が含窒素樹脂であることがより好ましく、100質量%の樹脂が含窒素樹脂であることがさらに好ましい。 Further, the nitrogen-containing resin has a moderately strong positive charging property and tends to have excellent charging stability with respect to each of environmental fluctuation and time passage. In the external additive having the above basic structure, the coat layer contains a nitrogen-containing resin. The durability of the external additive particles can be improved by covering the alumina particles (core of the external additive particles) with a coating layer containing a nitrogen-containing resin. It is considered that toner particle powder (toner) having such an external additive is excellent in positive chargeability and charge stability. When continuous printing at a high density printing rate is performed using toner particle powder (toner) having an external additive having the above basic structure, high-quality images can be produced by continuously suppressing the occurrence of fogging. It becomes possible to continue forming. In order to achieve the above effect based on the nitrogen-containing resin, it is preferable that 80% by mass or more of the resins contained in the coat layer is a nitrogen-containing resin, and 90% by mass or more of the resin is a nitrogen-containing resin. More preferably, 100% by mass of the resin is more preferably a nitrogen-containing resin.
しかしながら、含窒素樹脂(より具体的には、メラミン樹脂等)は、高い付着性を有する傾向がある。このため、トナー粒子の表面に含窒素樹脂がそのまま露出していると、画像形成の過程でトナーが接触し得る部材(より具体的には、感光体ドラム等)に、トナーが付着して固定化され易くなる。上記基本構成を有する外添剤では、コート層の表面がイソシアネート化合物で疎水化されている。イソシアネート化合物は、含窒素樹脂との反応性が高い。含窒素樹脂を含有するコート層の表面をイソシアネート化合物(詳しくは、疎水性官能基を有するイソシアネート化合物)で処理(修飾)して疎水化することで、長期にわたって十分な外添剤(ひいては、トナー)の耐付着性を確保し易くなる。 However, nitrogen-containing resins (more specifically, melamine resins and the like) tend to have high adhesion. For this reason, if the nitrogen-containing resin is exposed as it is on the surface of the toner particles, the toner adheres to and is fixed to a member (more specifically, a photosensitive drum) that can be contacted with the toner in the image forming process. It becomes easy to become. In the external additive having the above basic structure, the surface of the coat layer is hydrophobized with an isocyanate compound. The isocyanate compound has high reactivity with the nitrogen-containing resin. By treating (modifying) the surface of the coating layer containing a nitrogen-containing resin with an isocyanate compound (specifically, an isocyanate compound having a hydrophobic functional group) to make it hydrophobic, sufficient external additives (and thus toner) ) Is easily secured.
式(1)に、イソシアネート化合物の一例として、フェニルイソシアネートを示す。 In formula (1), phenyl isocyanate is shown as an example of an isocyanate compound.
例えば、メラミン樹脂を含有するコート層の表面をフェニルイソシアネートで疎水化した場合には、フェニルイソシアネートと、メラミン樹脂の末端基(−NH−CH2−OH)とが、下記式(2)に示すように化学的に結合すると考えられる。 For example, when the surface of the coating layer containing a melamine resin is hydrophobized with phenyl isocyanate, the phenyl isocyanate and the end group (—NH—CH 2 —OH) of the melamine resin are represented by the following formula (2). It is thought to be chemically bonded.
トナーの耐付着性及び正帯電性を両立させるためには、メタノールウェッタビリティ法による特定外添剤粒子の疎水化度が、25%以上であることが好ましく、50%以上であることがより好ましい。 In order to achieve both the adhesion resistance and the positive charging property of the toner, the degree of hydrophobicity of the specific external additive particles by the methanol wettability method is preferably 25% or more, and more preferably 50% or more. .
コート層は、アルミナ粒子の表面全域を覆っていてもよいし、アルミナ粒子の表面を部分的に覆っていてもよい。ただし、上述の含窒素樹脂に基づく効果を奏するためには、コート層がアルミナ粒子の表面全域を覆っていることが好ましい。 The coat layer may cover the entire surface of the alumina particles, or may partially cover the surface of the alumina particles. However, in order to achieve the effect based on the above-mentioned nitrogen-containing resin, it is preferable that the coat layer covers the entire surface of the alumina particles.
トナーの流動性を向上させるためには、特定外添剤粒子の体積中位径(D50)が1nm以上25nm以下であることが好ましい。 In order to improve the fluidity of the toner, the volume median diameter (D 50 ) of the specific external additive particles is preferably 1 nm or more and 25 nm or less.
特定外添剤粒子に適度な正帯電性を付与し、かつ、十分な特定外添剤粒子の耐久性を確保するためには、コート層の厚さが1nm以上10nm以下であることが好ましい。コート層の厚さは、市販の画像解析ソフトウェア(例えば、三谷商事株式会社製「WinROOF」)を用いて外添剤粒子の断面のTEM撮影像を解析することによって計測できる。なお、1つの外添剤粒子においてコート層の厚さが均一でない場合には、均等に離間した4箇所(詳しくは、外添剤粒子の断面の略中心で直交する2本の直線を引き、それら2本の直線がコート層と交差する4箇所)の各々でコート層の厚さを測定し、得られた4つの測定値の算術平均を、その外添剤粒子の評価値(コート層の厚さ)とする。 In order to impart appropriate positive chargeability to the specific external additive particles and to ensure sufficient durability of the specific external additive particles, the thickness of the coat layer is preferably 1 nm or more and 10 nm or less. The thickness of the coating layer can be measured by analyzing a cross-sectional TEM image of the external additive particles using commercially available image analysis software (for example, “WinROOF” manufactured by Mitani Corporation). In addition, when the thickness of the coating layer is not uniform in one external additive particle, four equally spaced locations (specifically, two straight lines that are orthogonal to each other at substantially the center of the cross section of the external additive particle are drawn, The thickness of the coat layer is measured at each of these two straight lines intersecting the coat layer, and the arithmetic average of the four measured values obtained is the evaluation value of the external additive particles (of the coat layer). Thickness).
次に、非カプセルトナー粒子の構成について説明する。詳しくは、トナー母粒子(結着樹脂及び内添剤)及び外添剤について、順に説明する。 Next, the configuration of the non-capsule toner particles will be described. Specifically, the toner base particles (binder resin and internal additive) and the external additive will be described in order.
[トナー母粒子]
トナー母粒子は、結着樹脂を含有する。また、トナー母粒子は、内添剤(例えば、着色剤、離型剤、電荷制御剤、及び磁性粉)を含有してもよい。
[Toner mother particles]
The toner base particles contain a binder resin. The toner base particles may contain an internal additive (for example, a colorant, a release agent, a charge control agent, and a magnetic powder).
(結着樹脂)
トナー母粒子では、一般的に、成分の大部分(例えば、85質量%以上)を結着樹脂が占める。このため、結着樹脂の性質がトナー母粒子全体の性質に大きな影響を与えると考えられる。結着樹脂として複数種の樹脂を組み合わせて使用することで、結着樹脂の性質(より具体的には、水酸基価、酸価、Tg、又はTm等)を調整することができる。結着樹脂がエステル基、ヒドロキシル基、エーテル基、酸基、又はメチル基を有する場合には、トナー母粒子はアニオン性になる傾向が強くなり、結着樹脂がアミノ基又はアミド基を有する場合には、トナー母粒子はカチオン性になる傾向が強くなる。
(Binder resin)
In the toner base particles, generally, the binder resin occupies most of the components (for example, 85% by mass or more). For this reason, it is considered that the properties of the binder resin greatly affect the properties of the entire toner base particles. By using a combination of a plurality of types of resins as the binder resin, the properties of the binder resin (more specifically, the hydroxyl value, acid value, Tg, Tm, etc.) can be adjusted. When the binder resin has an ester group, a hydroxyl group, an ether group, an acid group, or a methyl group, the toner base particles tend to be anionic, and the binder resin has an amino group or an amide group. In other words, the toner base particles tend to be cationic.
トナーの低温定着性を向上させるためには、トナー母粒子が、結着樹脂として熱可塑性樹脂を含有することが好ましく、結着樹脂全体の85質量%以上の割合で熱可塑性樹脂を含有することがより好ましい。トナー母粒子に含有される熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、アクリル酸系樹脂(より具体的には、アクリル酸エステル重合体又はメタクリル酸エステル重合体等)、オレフィン系樹脂(より具体的には、ポリエチレン樹脂又はポリプロピレン樹脂等)、ビニル樹脂(より具体的には、塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ビニルエーテル樹脂、又はN−ビニル樹脂等)、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、又はウレタン樹脂が好ましい。また、これら各樹脂の共重合体、すなわち上記樹脂中に任意の繰返し単位が導入された共重合体(より具体的には、スチレン−アクリル酸系樹脂又はスチレン−ブタジエン系樹脂等)も、トナー母粒子の結着樹脂として好適に使用できる。 In order to improve the low-temperature fixability of the toner, it is preferable that the toner base particles contain a thermoplastic resin as the binder resin, and contain the thermoplastic resin in a proportion of 85% by mass or more of the entire binder resin. Is more preferable. Examples of the thermoplastic resin contained in the toner base particles include a styrene resin, an acrylic resin (more specifically, an acrylic ester polymer or a methacrylic ester polymer), an olefin resin (more specifically, In particular, polyethylene resin or polypropylene resin), vinyl resin (more specifically, vinyl chloride resin, polyvinyl alcohol, vinyl ether resin, or N-vinyl resin), polyester resin, polyamide resin, or urethane resin are preferable. . A copolymer of each of these resins, that is, a copolymer in which an arbitrary repeating unit is introduced into the resin (specifically, a styrene-acrylic acid resin or a styrene-butadiene resin) is also used as a toner. It can be suitably used as a binder resin for base particles.
トナーの低温定着性を向上させるためには、トナー母粒子が、結着樹脂としてポリエステル樹脂を含有することが特に好ましい。また、トナー母粒子は、結着樹脂として結晶性ポリエステル樹脂を含有してもよい。 In order to improve the low-temperature fixability of the toner, it is particularly preferable that the toner base particles contain a polyester resin as a binder resin. The toner base particles may contain a crystalline polyester resin as a binder resin.
熱可塑性樹脂は、1種以上の熱可塑性モノマーを、付加重合、共重合、又は縮重合させることで得られる。なお、熱可塑性モノマーは、単独重合により熱可塑性樹脂になるモノマー(より具体的には、アクリル酸系モノマー又はスチレン系モノマー等)、又は縮重合により熱可塑性樹脂になるモノマー(例えば、縮重合によりポリエステル樹脂になる多価アルコール及び多価カルボン酸の組合せ)である。 The thermoplastic resin can be obtained by addition polymerization, copolymerization, or condensation polymerization of one or more thermoplastic monomers. The thermoplastic monomer is a monomer that becomes a thermoplastic resin by homopolymerization (more specifically, an acrylic acid monomer or a styrene monomer), or a monomer that becomes a thermoplastic resin by condensation polymerization (for example, by condensation polymerization). A combination of a polyhydric alcohol and a polyhydric carboxylic acid to be a polyester resin.
ポリエステル樹脂は、1種以上の多価アルコールと1種以上の多価カルボン酸とを縮重合させることで得られる。ポリエステル樹脂を合成するためのアルコールとしては、例えば以下に示すような、2価アルコール(より具体的には、ジオール類又はビスフェノール類等)又は3価以上のアルコールを好適に使用できる。ポリエステル樹脂を合成するためのカルボン酸としては、例えば以下に示すような、2価カルボン酸又は3価以上のカルボン酸を好適に使用できる。 The polyester resin is obtained by polycondensation of one or more polyhydric alcohols and one or more polyhydric carboxylic acids. As the alcohol for synthesizing the polyester resin, for example, dihydric alcohols (more specifically, diols or bisphenols) as shown below or trihydric or higher alcohols can be suitably used. As the carboxylic acid for synthesizing the polyester resin, for example, divalent carboxylic acids or trivalent or higher carboxylic acids as shown below can be suitably used.
ジオール類の好適な例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、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1,2−プロパンジオール、ポリエチレングリコール、ポリ1,2−プロパンジオール、又はポリテトラメチレングリコールが挙げられる。 Suitable examples of diols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, Examples include 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, di1,2-propanediol, polyethylene glycol, poly1,2-propanediol, or polytetramethylene glycol.
ビスフェノール類の好適な例としては、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、又はビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物が挙げられる。 Preferable examples of the bisphenol include bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, bisphenol A ethylene oxide adduct, or bisphenol A propylene oxide adduct.
3価以上のアルコールの好適な例としては、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、又は1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼンが挙げられる。 Preferable examples of trihydric or higher alcohols include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butane. Triol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, diglycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, or 1,3,5- Trihydroxymethylbenzene is mentioned.
2価カルボン酸の好適な例としては、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、マロン酸、コハク酸、アルキルコハク酸(より具体的には、n−ブチルコハク酸、イソブチルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、又はイソドデシルコハク酸等)、又はアルケニルコハク酸(より具体的には、n−ブテニルコハク酸、イソブテニルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、又はイソドデセニルコハク酸等)が挙げられる。 As preferable examples of the divalent carboxylic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, malonic acid Succinic acid, alkyl succinic acid (more specifically, n-butyl succinic acid, isobutyl succinic acid, n-octyl succinic acid, n-dodecyl succinic acid, isododecyl succinic acid, etc.), or alkenyl succinic acid (more specific Specifically, n-butenyl succinic acid, isobutenyl succinic acid, n-octenyl succinic acid, n-dodecenyl succinic acid, or isododecenyl succinic acid, etc.) may be mentioned.
3価以上のカルボン酸の好適な例としては、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、又はエンポール三量体酸が挙げられる。 Preferred examples of the trivalent or higher carboxylic acid include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, tetra (methylenecarboxyl) Examples include methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, or empole trimer acid.
(着色剤)
トナー母粒子は、着色剤を含有していてもよい。着色剤としては、トナーの色に合わせて公知の顔料又は染料を用いることができる。トナーを用いて高画質の画像を形成するためには、着色剤の量が、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上20質量部以下であることが好ましい。
(Coloring agent)
The toner base particles may contain a colorant. As the colorant, a known pigment or dye can be used according to the color of the toner. In order to form a high-quality image using toner, the amount of the colorant is preferably 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
トナー母粒子は、黒色着色剤を含有していてもよい。黒色着色剤の例としては、カーボンブラックが挙げられる。また、黒色着色剤は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、及びシアン着色剤を用いて黒色に調色された着色剤であってもよい。 The toner base particles may contain a black colorant. An example of a black colorant is carbon black. The black colorant may be a colorant that is toned to black using a yellow colorant, a magenta colorant, and a cyan colorant.
トナー母粒子は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、又はシアン着色剤のようなカラー着色剤を含有していてもよい。 The toner base particles may contain a color colorant such as a yellow colorant, a magenta colorant, or a cyan colorant.
イエロー着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、及びアリールアミド化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。イエロー着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー(3、12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、191、又は194)、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、又はC.I.バットイエローを好適に使用できる。 As the yellow colorant, for example, one or more compounds selected from the group consisting of condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and arylamide compounds can be used. Examples of the yellow colorant include C.I. I. Pigment Yellow (3, 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 151, 154, 155 168, 174, 175, 176, 180, 181, 191, or 194), naphthol yellow S, Hansa yellow G, or C.I. I. Vat yellow can be preferably used.
マゼンタ着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、及びペリレン化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。マゼンタ着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントレッド(2、3、5、6、7、19、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221、又は254)を好適に使用できる。 The magenta colorant is, for example, selected from the group consisting of condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds. One or more compounds can be used. Examples of the magenta colorant include C.I. I. Pigment Red (2, 3, 5, 6, 7, 19, 23, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 122, 144, 146, 150, 166, 169, 177 184, 185, 202, 206, 220, 221 or 254) can be preferably used.
シアン着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン化合物、アントラキノン化合物、及び塩基染料レーキ化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。シアン着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントブルー(1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、又は66)、フタロシアニンブルー、C.I.バットブルー、又はC.I.アシッドブルーを好適に使用できる。 As the cyan colorant, for example, one or more compounds selected from the group consisting of a copper phthalocyanine compound, an anthraquinone compound, and a basic dye lake compound can be used. Examples of cyan colorants include C.I. I. Pigment blue (1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62, or 66), phthalocyanine blue, C.I. I. Bat Blue, or C.I. I. Acid blue can be preferably used.
(離型剤)
トナー母粒子は、離型剤を含有していてもよい。離型剤は、例えば、トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させる目的で使用される。トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させるためには、離型剤の量は、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上30質量部以下であることが好ましい。
(Release agent)
The toner base particles may contain a release agent. The release agent is used, for example, for the purpose of improving the fixing property or offset resistance of the toner. In order to improve the fixing property or offset resistance of the toner, the amount of the release agent is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
離型剤としては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、又はフィッシャートロプシュワックスのような脂肪族炭化水素ワックス;酸化ポリエチレンワックス又はそのブロック共重合体のような脂肪族炭化水素ワックスの酸化物;キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、又はライスワックスのような植物性ワックス;みつろう、ラノリン、又は鯨ろうのような動物性ワックス;オゾケライト、セレシン、又はペトロラタムのような鉱物ワックス;モンタン酸エステルワックス又はカスターワックスのような脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワックスのような、脂肪酸エステルの一部又は全部が脱酸化したワックスを好適に使用できる。1種類の離型剤を単独で使用してもよいし、複数種の離型剤を併用してもよい。 Examples of the release agent include low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyolefin copolymer, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax, or aliphatic hydrocarbon wax such as Fischer-Tropsch wax; oxidized polyethylene wax or a block thereof Oxides of aliphatic hydrocarbon waxes such as copolymers; plant waxes such as candelilla wax, carnauba wax, wood wax, jojoba wax, or rice wax; animal properties such as beeswax, lanolin, or whale wax Waxes; mineral waxes such as ozokerite, ceresin, or petrolatum; waxes based on fatty acid esters such as montanate ester wax or castor wax; fats such as deoxidized carnauba wax The wax portion of the ester or the whole was deoxygenated can be suitably used. One type of release agent may be used alone, or multiple types of release agents may be used in combination.
(電荷制御剤)
トナー母粒子は、電荷制御剤を含有していてもよい。電荷制御剤は、例えば、トナーの帯電安定性又は帯電立ち上がり特性を向上させる目的で使用される。トナーの帯電立ち上がり特性は、短時間で所定の帯電レベルにトナーを帯電可能か否かの指標になる。
(Charge control agent)
The toner base particles may contain a charge control agent. The charge control agent is used, for example, for the purpose of improving the charge stability or charge rising property of the toner. The charge rising characteristic of the toner is an index as to whether or not the toner can be charged to a predetermined charge level in a short time.
トナー母粒子に負帯電性の電荷制御剤(より具体的には、有機金属錯体又はキレート化合物等)を含有させることで、トナー母粒子のアニオン性を強めることができる。また、トナー母粒子に正帯電性の電荷制御剤(より具体的には、ピリジン、ニグロシン、又は4級アンモニウム塩等)を含有させることで、トナー母粒子のカチオン性を強めることができる。ただし、トナーにおいて十分な帯電性が確保される場合には、トナー母粒子に電荷制御剤を含有させる必要はない。 By adding a negatively chargeable charge control agent (more specifically, an organometallic complex or a chelate compound) to the toner base particles, the anionicity of the toner base particles can be enhanced. Further, by adding a positively chargeable charge control agent (more specifically, pyridine, nigrosine, quaternary ammonium salt, or the like) to the toner base particles, the cationicity of the toner base particles can be increased. However, if sufficient chargeability is ensured in the toner, it is not necessary to add a charge control agent to the toner base particles.
(磁性粉)
トナー母粒子は、磁性粉を含有していてもよい。磁性粉の材料としては、例えば、強磁性金属(より具体的には、鉄、コバルト、又はニッケル等)もしくはその合金、強磁性金属酸化物(より具体的には、フェライト、マグネタイト、又は二酸化クロム等)、又は強磁性化処理が施された材料(より具体的には、熱処理により強磁性が付与された炭素材料等)を好適に使用できる。1種類の磁性粉を単独で使用してもよいし、複数種の磁性粉を併用してもよい。
(Magnetic powder)
The toner base particles may contain magnetic powder. Examples of magnetic powder materials include ferromagnetic metals (more specifically, iron, cobalt, nickel, etc.) or alloys thereof, ferromagnetic metal oxides (more specifically, ferrite, magnetite, or chromium dioxide). Etc.) or a material subjected to ferromagnetization treatment (more specifically, a carbon material or the like imparted with ferromagnetism by heat treatment) can be suitably used. One type of magnetic powder may be used alone, or a plurality of types of magnetic powder may be used in combination.
[トナー母粒子の作製方法]
トナー母粒子の作製方法の好適な例としては、粉砕法又は凝集法が挙げられる。これらの方法は、結着樹脂中に内添剤を良好に分散させ易い。
[Production method of toner base particles]
Preferable examples of the method for producing the toner base particles include a pulverization method or an aggregation method. These methods facilitate easy dispersion of the internal additive in the binder resin.
粉砕法の一例では、まず、結着樹脂、着色剤、電荷制御剤、及び離型剤を混合する。続けて、得られた混合物を、溶融混練装置(例えば、1軸又は2軸の押出機)を用いて溶融混練する。続けて、得られた溶融混練物を粉砕及び分級する。これにより、トナー母粒子が得られる。 In an example of the pulverization method, first, a binder resin, a colorant, a charge control agent, and a release agent are mixed. Subsequently, the obtained mixture is melt-kneaded using a melt-kneading apparatus (for example, a single-screw or twin-screw extruder). Subsequently, the obtained melt-kneaded product is pulverized and classified. Thereby, toner mother particles are obtained.
凝集法の一例では、まず、結着樹脂、離型剤、及び着色剤の各々の微粒子を含む水性媒体中で、これらの微粒子を所望の粒子径になるまで凝集させる。これにより、結着樹脂、離型剤、及び着色剤を含有する凝集粒子が形成される。続けて、得られた凝集粒子を加熱して、凝集粒子に含有される成分を合一化させる。これにより、所望の粒子径を有するトナー母粒子が得られる。 In an example of the aggregation method, first, these fine particles are aggregated in an aqueous medium containing fine particles of the binder resin, the release agent, and the colorant until a desired particle diameter is obtained. Thereby, aggregated particles containing a binder resin, a release agent, and a colorant are formed. Subsequently, the obtained aggregated particles are heated to unite the components contained in the aggregated particles. Thereby, toner mother particles having a desired particle diameter are obtained.
[外添剤]
本実施形態に係るトナーに含まれるトナー粒子は、前述の基本構成を有する外添剤(ひいては、複数の特定外添剤粒子)を備える。例えば、トナー母粒子(粉体)と外添剤(粉体)とを一緒に攪拌することで、物理的な力でトナー母粒子の表面に外添剤が付着(物理的結合)する。上記基本構成において、特定外添剤粒子は、アルミナ粒子と、コート層とを備える。
[External additive]
The toner particles contained in the toner according to the exemplary embodiment include an external additive (and thus a plurality of specific external additive particles) having the above-described basic configuration. For example, the toner base particles (powder) and the external additive (powder) are stirred together, so that the external additive adheres (physically bonds) to the surface of the toner base particles with a physical force. In the basic configuration, the specific external additive particles include alumina particles and a coat layer.
トナーの流動性等を向上させるためには、トナー粒子が、外添剤粒子として、特定外添剤粒子に加えて、1種以上の無機粒子をさらに備えることが好ましい。無機粒子としては、シリカ粒子、又は金属酸化物(より具体的には、チタニア、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、又はチタン酸バリウム等)の粒子を好適に使用できる。複数種の無機粒子を併用してもよい。トナーの流動性を向上させるためには、無機粒子としてシリカ粒子を使用することが好ましい。トナーの研磨性を向上させるためには、無機粒子としてチタニア粒子を使用することが好ましい。トナーの流動性及び研磨性を向上させるためには、トナー粒子が、外添剤粒子として、特定外添剤粒子に加えて、シリカ粒子及びチタニア粒子をさらに備えることが特に好ましい。 In order to improve the fluidity and the like of the toner, it is preferable that the toner particles further include one or more inorganic particles as external additive particles in addition to the specific external additive particles. As inorganic particles, particles of silica particles or metal oxides (more specifically, titania, magnesium oxide, zinc oxide, strontium titanate, barium titanate, etc.) can be preferably used. Multiple types of inorganic particles may be used in combination. In order to improve the fluidity of the toner, it is preferable to use silica particles as the inorganic particles. In order to improve the abrasiveness of the toner, it is preferable to use titania particles as inorganic particles. In order to improve the fluidity and polishability of the toner, it is particularly preferable that the toner particles further include silica particles and titania particles as external additive particles in addition to the specific external additive particles.
トナーの流動性又は取扱性を向上させるためには、外添剤の量(複数種の外添剤を使用する場合には、それら外添剤の合計量)は、トナー母粒子100質量部に対して、0.5質量部以上10質量部以下であることが好ましい。優れた帯電性及び耐久性を有するトナーを得るためには、全ての外添剤粒子のうち、20質量%以上の外添剤粒子が特定外添剤粒子であることが好ましい。優れた流動性を有するトナーを得るためには、全ての外添剤粒子のうち、20質量%以上の外添剤粒子がシリカ粒子であることが好ましい。優れた研磨性を有するトナーを得るためには、全ての外添剤粒子のうち、20質量%以上の外添剤粒子がチタニア粒子であることが好ましい。 In order to improve the fluidity or handleability of the toner, the amount of the external additive (when a plurality of types of external additives are used, the total amount of these external additives) is 100 parts by mass of the toner base particles. On the other hand, it is preferable that they are 0.5 mass part or more and 10 mass parts or less. In order to obtain a toner having excellent chargeability and durability, it is preferable that 20% by mass or more of the external additive particles among all the external additive particles are the specific external additive particles. In order to obtain a toner having excellent fluidity, 20% by mass or more of the external additive particles are preferably silica particles among all the external additive particles. In order to obtain a toner having excellent abrasiveness, it is preferable that 20% by mass or more of the external additive particles among all the external additive particles are titania particles.
特定外添剤粒子では、コート層が含窒素樹脂を含有する。コート層に十分な正帯電性を付与するためには、コート層に含有される含窒素樹脂が、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、スルホンアミド系樹脂、グアナミン系樹脂、アニリン系樹脂、ポリイミド樹脂(より具体的には、マレイミド重合体又はビスマレイミド重合体等)、及びウレタン樹脂からなる群より選択される1種以上の樹脂であることが好ましく、メラミン系樹脂及び/又は尿素系樹脂であることが特に好ましい。メラミン系樹脂及び尿素系樹脂はそれぞれ、十分な強度を有し、イソシアネート化合物と強固に結合し易い。 In the specific external additive particles, the coat layer contains a nitrogen-containing resin. In order to impart sufficient positive chargeability to the coat layer, the nitrogen-containing resin contained in the coat layer is a melamine resin, urea resin, sulfonamide resin, guanamine resin, aniline resin, polyimide resin ( More specifically, it is preferably at least one resin selected from the group consisting of a maleimide polymer or a bismaleimide polymer) and a urethane resin, and is a melamine resin and / or a urea resin. Is particularly preferred. Each of the melamine-based resin and the urea-based resin has sufficient strength and is easily bonded firmly to the isocyanate compound.
特定外添剤粒子では、コート層の表面が1種以上のイソシアネート化合物で疎水化されている。イソシアネート化合物は、芳香族イソシアネート化合物であってもよいし、脂肪族イソシアネート化合物であってもよい。芳香族イソシアネート化合物の好適な例としては、単環芳香族イソシアネート化合物(より具体的には、フェニルイソシアネート又はベンジルイソシアネート等)が挙げられる。また、脂肪族イソシアネート化合物の好適な例としては、炭素数2以上8以下のアルキル基を有する脂肪族イソシアネート化合物(より具体的には、エチルイソシアネート又はオクチルイソシアネート等)が挙げられる。 In the specific external additive particles, the surface of the coat layer is hydrophobized with one or more isocyanate compounds. The isocyanate compound may be an aromatic isocyanate compound or an aliphatic isocyanate compound. Preferable examples of the aromatic isocyanate compound include monocyclic aromatic isocyanate compounds (more specifically, phenyl isocyanate or benzyl isocyanate). Moreover, as a suitable example of an aliphatic isocyanate compound, the aliphatic isocyanate compound (specifically ethyl isocyanate or octyl isocyanate etc.) which has a C2-C8 alkyl group is mentioned.
[外添剤の作製方法]
アルミナ粒子をコート層で被覆する方法の好適な例としては、塗布法又は反応法が挙げられる。アルミナ粒子とコート層とを強固に結合させるためには、反応法が特に好ましい。以下、コート層を形成するための材料を、コート材料と記載する。
[Production method of external additive]
Preferable examples of the method of coating the alumina particles with the coating layer include a coating method or a reaction method. In order to firmly bond the alumina particles and the coating layer, a reaction method is particularly preferable. Hereinafter, the material for forming the coating layer is referred to as a coating material.
塗布法によりコート層を形成する場合には、例えば、コート材料を溶解させた溶液を、アルミナ粒子に塗布した後、溶媒を除去する。これにより、アルミナ粒子の表面にコート層が形成される。 In the case of forming a coat layer by a coating method, for example, a solution in which a coating material is dissolved is applied to alumina particles, and then the solvent is removed. Thereby, a coat layer is formed on the surface of the alumina particles.
反応法の一例では、まず、コート材料(例えば、含窒素樹脂を合成するためのモノマー)を溶媒中に溶解させる。予めコート材料を溶媒に溶かしておくことで、後述の加熱によりアルミナ粒子とコート層とが強固に結合し易くなる。コート材料の溶媒としては、水性媒体が好ましい。なお、水性媒体は、水を主成分とする媒体(より具体的には、純水、又は水と極性媒体との混合液等)である。水性媒体は溶媒として機能してもよい。水性媒体中に溶質が溶けていてもよい。水性媒体は分散媒として機能してもよい。水性媒体中に分散質が分散していてもよい。水性媒体中の極性媒体としては、例えば、アルコール(より具体的には、メタノール又はエタノール等)を使用できる。水性媒体の沸点は約100℃である。 In an example of the reaction method, first, a coating material (for example, a monomer for synthesizing a nitrogen-containing resin) is dissolved in a solvent. By dissolving the coating material in a solvent in advance, the alumina particles and the coating layer are easily bonded firmly by heating described later. The solvent for the coating material is preferably an aqueous medium. The aqueous medium is a medium containing water as a main component (more specifically, pure water or a mixed liquid of water and a polar medium). The aqueous medium may function as a solvent. A solute may be dissolved in the aqueous medium. The aqueous medium may function as a dispersion medium. The dispersoid may be dispersed in the aqueous medium. As a polar medium in the aqueous medium, for example, alcohol (more specifically, methanol or ethanol) can be used. The boiling point of the aqueous medium is about 100 ° C.
続けて、コート材料の溶液中にアルミナ粒子を分散させて、アルミナ粒子の分散液を得る。また、必要に応じて、分散液のpHを調整する。 Subsequently, alumina particles are dispersed in the coating material solution to obtain a dispersion of alumina particles. Further, the pH of the dispersion is adjusted as necessary.
続けて、分散液を加熱して、分散液中のコート材料をアルミナ粒子の表面で重合反応させる。液の温度を高温に保っている間に、コート材料はアルミナ粒子と反応し、アルミナ粒子の表面に固定化される。続けて、分散液を常温(約25℃)まで冷却する。その後、後処理工程(例えば、固液分離及び乾燥)を経て、コート層で覆われたアルミナ粒子(以下、被覆アルミナ粒子と記載する)の粉体が得られる。 Subsequently, the dispersion is heated to cause the coating material in the dispersion to undergo a polymerization reaction on the surface of the alumina particles. While the temperature of the liquid is kept high, the coating material reacts with the alumina particles and is immobilized on the surface of the alumina particles. Subsequently, the dispersion is cooled to room temperature (about 25 ° C.). Thereafter, through post-treatment steps (for example, solid-liquid separation and drying), powder of alumina particles (hereinafter referred to as coated alumina particles) covered with a coating layer is obtained.
コート層に含有される含窒素樹脂がメラミン系樹脂又は尿素系樹脂である場合、コート材料の重合反応を促進するためには、アルミナ粒子の分散液(より好ましくは、pH2以上6以下の分散液)の温度を、上記加熱により60℃以上100℃以下に保つことが好ましい。分散液の温度を適切な温度に保つことで、コート材料の重合反応が促進され易くなる。また、分散液のpHを中性(pH7)よりも酸性側にすることで、コート材料の重合反応が促進され易くなる。 When the nitrogen-containing resin contained in the coating layer is a melamine-based resin or a urea-based resin, a dispersion of alumina particles (more preferably, a dispersion having a pH of 2 or more and 6 or less is used in order to accelerate the polymerization reaction of the coating material. ) Is preferably maintained at 60 ° C. or higher and 100 ° C. or lower by the above heating. By maintaining the temperature of the dispersion at an appropriate temperature, the polymerization reaction of the coating material is facilitated. In addition, the polymerization reaction of the coating material is easily promoted by setting the pH of the dispersion to be more acidic than neutral (pH 7).
(疎水化工程)
例えば液中で被覆アルミナ粒子とイソシアネート化合物とを混ぜて、これらを加熱することで、被覆アルミナ粒子の表面(詳しくは、コート層の表面)をイソシアネート化合物で疎水化できる。例えば、コート層の表面の「−OH」とイソシアネート化合物のイソシアネート基「−N=C=O」とが反応することで、コート層の表面が疎水化される。疎水化後、後処理工程(例えば、固液分離、乾燥、及び粉砕)を経て、外添剤(粉体)が得られる。
(Hydrophobicization process)
For example, the surface of the coated alumina particles (specifically, the surface of the coating layer) can be hydrophobized with the isocyanate compound by mixing the coated alumina particles and the isocyanate compound in a liquid and heating them. For example, the surface of the coat layer is hydrophobized by the reaction between “—OH” on the surface of the coat layer and the isocyanate group “—N═C═O” of the isocyanate compound. After hydrophobization, an external additive (powder) is obtained through post-treatment steps (eg, solid-liquid separation, drying, and pulverization).
[外添工程]
混合装置を用いて、トナー母粒子に外添剤が埋め込まれないような条件でトナー母粒子と外添剤とを混合することで、トナー母粒子の表面に外添剤を付着させることができる。混合装置としては、例えば、V型混合機、FMミキサー、レディゲミキサー、マルチパーパスミキサー、ハイブリダイゼーションシステム(登録商標)を使用できる。外添剤としては、前述の基本構成を有する外添剤のみを使用してもよいし、他の外添剤(例えば、シリカ粉体及びチタニア粉体)を併用してもよい。
[External addition process]
By using a mixing device, the toner base particles and the external additive are mixed under conditions that prevent the external additive from being embedded in the toner base particles, thereby allowing the external additive to adhere to the surface of the toner base particles. . As a mixing apparatus, for example, a V-type mixer, an FM mixer, a Redige mixer, a multi-purpose mixer, or a hybridization system (registered trademark) can be used. As the external additive, only the external additive having the basic structure described above may be used, or other external additives (for example, silica powder and titania powder) may be used in combination.
本発明の実施例について説明する。表1に、実施例又は比較例に係るトナーTA−1〜TA−5及びTB−1〜TB−4(それぞれ静電潜像現像用トナー)の製造に用いた外添剤A〜Iを示す。 Examples of the present invention will be described. Table 1 shows external additives A to I used in the production of toners TA-1 to TA-5 and TB-1 to TB-4 (each toner for developing an electrostatic latent image) according to Examples or Comparative Examples. .
以下、トナーTA−1〜TB−4の製造方法、評価方法、及び評価結果について、順に説明する。誤差が生じる評価においては、誤差が十分小さくなる相当数の測定値を得て、得られた測定値の算術平均を評価値とした。 Hereinafter, a manufacturing method, an evaluation method, and an evaluation result of toners TA-1 to TB-4 will be described in order. In the evaluation in which an error occurs, a considerable number of measurement values with which the error is sufficiently small are obtained, and the arithmetic average of the obtained measurement values is used as the evaluation value.
[トナーの製造方法]
(外添剤Aの準備)
イオン交換水500mL中に、アルミナ粉体(日本アエロジル株式会社製「AEROXIDE(登録商標)Alu C」、内容:親水性フュームド酸化アルミニウム粒子、個数平均1次粒子径:13nm、BET比表面積:100m2/g)50gを分散させて、アルミナ粒子の分散液を得た。
[Toner Production Method]
(Preparation of external additive A)
In 500 mL of ion-exchanged water, alumina powder (“AEROXIDE (registered trademark) Alu C” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), content: hydrophilic fumed aluminum oxide particles, number average primary particle size: 13 nm, BET specific surface area: 100 m 2 / G) A dispersion of alumina particles was obtained by dispersing 50 g.
続けて、得られたアルミナ粒子の分散液に0.5N−塩酸(和光純薬工業株式会社製「和光1級(087−01076)」)を添加することにより、アルミナ粒子の分散液のpHを約3.5に調整した。 Subsequently, 0.5N-hydrochloric acid (“Wako Class 1 (087-01076)” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the obtained dispersion of alumina particles to adjust the pH of the dispersion of alumina particles. Adjusted to about 3.5.
続けて、アルミナ粒子の分散液に水溶性メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂン(登録商標)S−260」)25gを添加して溶解させた。その後、アルミナ粒子の分散液を、温度計及び攪拌装置を備えた容量1Lのセパラブルフラスコに入れた。 Subsequently, 25 g of water-soluble methylol melamine (“Nikaresin (registered trademark) S-260” manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd.)) was added and dissolved in the dispersion of alumina particles. Thereafter, the dispersion liquid of alumina particles was put into a 1 L separable flask equipped with a thermometer and a stirring device.
続けて、上記フラスコを恒温水槽(ヤマト科学株式会社販売「BK400」)に入れて、フラスコ内容物を攪拌しながら、恒温水槽の温度を1℃/3分の速度で70℃まで昇温させて、70℃で30分間保った。昇温開始時のフラスコ内容物の温度は25℃であった。 Subsequently, the flask was placed in a constant temperature water bath ("BK400" sold by Yamato Scientific Co., Ltd.), and the temperature of the constant temperature water bath was raised to 70 ° C at a rate of 1 ° C / 3 minutes while stirring the contents of the flask. And kept at 70 ° C. for 30 minutes. The temperature of the flask contents at the start of the temperature increase was 25 ° C.
続けて、恒温水槽からフラスコを取り出して、フラスコ内容物を常温(約25℃)まで冷却した。続けて、フラスコ内の沈殿物をろ過(固液分離)して、角形真空定温乾燥器(ヤマト科学株式会社販売「DP63」)を用いて乾燥した。その結果、コート層で覆われたアルミナ粒子(被覆アルミナ粒子)の粉体が得られた。コート層は、実質的にメラミン樹脂から構成されていた。 Subsequently, the flask was taken out from the thermostatic water bath, and the flask contents were cooled to room temperature (about 25 ° C.). Subsequently, the precipitate in the flask was filtered (solid-liquid separation) and dried using a square vacuum constant temperature dryer ("DP63" sold by Yamato Scientific Co., Ltd.). As a result, a powder of alumina particles (coated alumina particles) covered with a coating layer was obtained. The coat layer was substantially composed of melamine resin.
続けて、温度計及び攪拌羽根を備えた3つ口フラスコに、トルエン(東京化成工業株式会社製)500gと、ペルフルオロオクタンスルホン酸ナトリウム(東京化成工業株式会社製)0.5gと、フェニルイソシアネート(和光純薬工業株式会社製)3gと、上記のようにして得た被覆アルミナ粒子の粉体50gとを添加した。続けて、フラスコ内容物を攪拌しながら、フラスコ内容物の温度を1℃/3分の速度で50℃まで昇温させて、50℃で2時間保った。昇温開始時のフラスコ内容物の温度は25℃であった。 Subsequently, in a three-necked flask equipped with a thermometer and a stirring blade, 500 g of toluene (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 0.5 g of sodium perfluorooctane sulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), phenyl isocyanate ( 3 g of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 50 g of the coated alumina particle powder obtained as described above were added. Subsequently, while stirring the flask contents, the temperature of the flask contents was increased to 50 ° C. at a rate of 1 ° C./3 minutes and kept at 50 ° C. for 2 hours. The temperature of the flask contents at the start of the temperature increase was 25 ° C.
続けて、フラスコ内容物の温度を約100℃まで昇温させて、フラスコ内容物を2時間沸騰させることで、トルエンを除去した。その結果、フラスコ内に固形物が得られた。続けて、超音速ジェット粉砕機(日本ニューマチック工業株式会社製「PJM−80SP」)を用いて、固形物(反応生成物)を粉砕して、外添剤Aを得た。外添剤Aに含まれる外添剤粒子のコート層の表面は、イソシアネート化合物(フェニルイソシアネート)で疎水化されていた。 Subsequently, the temperature of the flask contents was raised to about 100 ° C., and the flask contents were boiled for 2 hours to remove toluene. As a result, a solid was obtained in the flask. Subsequently, using a supersonic jet pulverizer (“PJM-80SP” manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.), the solid (reaction product) was pulverized to obtain external additive A. The surface of the coating layer of the external additive particles contained in the external additive A was hydrophobized with an isocyanate compound (phenyl isocyanate).
(外添剤Bの準備)
外添剤Bの製造方法は、フェニルイソシアネート3gの代わりに、n−オクチルイソシアネート(和光純薬工業株式会社製)3gを使用した以外は、外添剤Aの製造方法と同じであった。
(Preparation of external additive B)
The manufacturing method of the external additive B was the same as the manufacturing method of the external additive A except that 3 g of n-octyl isocyanate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used instead of 3 g of phenyl isocyanate.
(外添剤Cの準備)
外添剤Cの製造方法は、水溶性メチロールメラミン(ニカレヂンS−260)25gの代わりに、メチロール化尿素の水溶液(昭和電工株式会社製「ミルベン(登録商標)レジンSU−100」、固形分濃度80質量%)25gを使用した以外は、外添剤Aの製造方法と同じであった。
(Preparation of external additive C)
The manufacturing method of the external additive C was an aqueous solution of methylolated urea ("Milben (registered trademark) Resin SU-100" manufactured by Showa Denko KK), solid content concentration instead of 25 g of water-soluble methylolmelamine (Nicaledin S-260) (80% by mass) This was the same as the method for producing external additive A except that 25 g was used.
(外添剤Dの準備)
外添剤Dの製造方法は、フェニルイソシアネート3gの代わりに、エチルイソシアネート(和光純薬工業株式会社製)3gを使用した以外は、外添剤Aの製造方法と同じであった。
(Preparation of external additive D)
The manufacturing method of the external additive D was the same as the manufacturing method of the external additive A except that 3 g of ethyl isocyanate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used instead of 3 g of phenyl isocyanate.
(外添剤Eの準備)
外添剤Eの製造方法は、フェニルイソシアネート3gの代わりに、ベンジルイソシアネート(和光純薬工業株式会社製)3gを使用した以外は、外添剤Aの製造方法と同じであった。
(Preparation of external additive E)
The manufacturing method of the external additive E was the same as the manufacturing method of the external additive A except that 3 g of benzyl isocyanate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used instead of 3 g of phenyl isocyanate.
(外添剤Fの準備)
外添剤Fの製造方法は、フェニルイソシアネートによる疎水化処理を行わなかった以外は、外添剤Aの製造方法と同じであった。外添剤Fの製造方法では、被覆アルミナ粒子の粉体を得た後、フェニルイソシアネートによる疎水化処理は行わずに、超音速ジェット粉砕機(PJM−80SP)による粉砕処理を行った。
(Preparation of external additive F)
The manufacturing method of the external additive F was the same as the manufacturing method of the external additive A except that the hydrophobic treatment with phenyl isocyanate was not performed. In the manufacturing method of the external additive F, after obtaining the powder of the coated alumina particles, the pulverization treatment was performed by the supersonic jet pulverizer (PJM-80SP) without performing the hydrophobic treatment with phenyl isocyanate.
(外添剤Gの準備)
外添剤Gの製造方法では、外添剤Aの製造方法と同様に被覆アルミナ粒子の粉体を得た後、下記処理を行った。
(Preparation of external additive G)
In the manufacturing method of the external additive G, the following treatment was performed after obtaining the powder of the coated alumina particles as in the manufacturing method of the external additive A.
温度計及び攪拌羽根を備えた3つ口フラスコに、トルエン(東京化成工業株式会社製)500gと、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業株式会社製)1gと、前述の手順(「外添剤Aの準備」参照)で得た被覆アルミナ粒子の粉体50gとを添加した。続けて、フラスコ内容物を攪拌しながら、フラスコ内容物の温度を1℃/3分の速度で50℃まで昇温させて、50℃で2時間保った。昇温開始時のフラスコ内容物の温度は25℃であった。 In a three-necked flask equipped with a thermometer and a stirring blade, 500 g of toluene (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 1 g of 3-aminopropyltriethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and the procedure described above (“Outside 50 g of the coated alumina particle powder obtained in “Preparation of Additive A” was added. Subsequently, while stirring the flask contents, the temperature of the flask contents was increased to 50 ° C. at a rate of 1 ° C./3 minutes and kept at 50 ° C. for 2 hours. The temperature of the flask contents at the start of the temperature increase was 25 ° C.
続けて、フラスコ内容物の温度を約100℃まで昇温させて、フラスコ内容物を2時間沸騰させることで、トルエンを除去した。その結果、フラスコ内に固形物が得られた。続けて、電気炉を用いて、窒素気流中、設定温度200℃の条件で、固形物(反応生成物)を3時間加熱した。続けて、加熱処理後の固形物を、超音速ジェット粉砕機(日本ニューマチック工業株式会社製「PJM−80SP」)を用いて粉砕して、外添剤Gを得た。 Subsequently, the temperature of the flask contents was raised to about 100 ° C., and the flask contents were boiled for 2 hours to remove toluene. As a result, a solid was obtained in the flask. Subsequently, using an electric furnace, a solid (reaction product) was heated for 3 hours in a nitrogen stream under a set temperature of 200 ° C. Subsequently, the solid after the heat treatment was pulverized using a supersonic jet pulverizer (“PJM-80SP” manufactured by Nippon Pneumatic Kogyo Co., Ltd.) to obtain an external additive G.
(外添剤Hの準備)
外添剤Hの製造方法は、アルミナ粉体(AEROXIDE Alu C)50gの代わりに、チタニア粉体(日本アエロジル株式会社製「AEROXIDE P90」、内容:未処理の乾式フュームド酸化チタン、BET比表面積:90m2/g)50gを使用した以外は、外添剤Aの製造方法と同じであった。
(Preparation of external additive H)
The manufacturing method of the external additive H is titania powder (“AEROXIDE P90” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) instead of 50 g of alumina powder (AEROXIDE Alu C), content: untreated dry fumed titanium oxide, BET specific surface area: 90 m 2 / g) This was the same as the method for producing external additive A, except that 50 g was used.
(外添剤Iの準備)
温度計及び攪拌羽根を備えた3つ口フラスコに、トルエン(東京化成工業株式会社製)500gと、ペルフルオロオクタンスルホン酸ナトリウム(東京化成工業株式会社製)0.5gと、フェニルイソシアネート(和光純薬工業株式会社製)3gと、アルミナ粉体(日本アエロジル株式会社製「AEROXIDE Alu C」)50gとを添加した。続けて、フラスコ内容物を攪拌しながら、フラスコ内容物の温度を1℃/3分の速度で50℃まで昇温させて、50℃で2時間保った。昇温開始時のフラスコ内容物の温度は25℃であった。
(Preparation of external additive I)
In a three-necked flask equipped with a thermometer and a stirring blade, 500 g of toluene (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 0.5 g of sodium perfluorooctane sulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), and phenyl isocyanate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 3 g of Kogyo Co., Ltd. and 50 g of alumina powder (“AEROXIDE Alu C” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were added. Subsequently, while stirring the flask contents, the temperature of the flask contents was increased to 50 ° C. at a rate of 1 ° C./3 minutes and kept at 50 ° C. for 2 hours. The temperature of the flask contents at the start of the temperature increase was 25 ° C.
続けて、フラスコ内容物の温度を約100℃まで昇温させて、フラスコ内容物を2時間沸騰させることで、トルエンを除去した。その結果、フラスコ内に固形物が得られた。続けて、超音速ジェット粉砕機(日本ニューマチック工業株式会社製「PJM−80SP」)を用いて、固形物(反応生成物)を粉砕して、外添剤Iを得た。 Subsequently, the temperature of the flask contents was raised to about 100 ° C., and the flask contents were boiled for 2 hours to remove toluene. As a result, a solid was obtained in the flask. Subsequently, using a supersonic jet pulverizer (“PJM-80SP” manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.), the solid (reaction product) was pulverized to obtain an external additive I.
(外添剤A〜Iの物性)
上記のようにして得た外添剤A〜Iに関して、下記方法で外添剤粒子の疎水化度を測定した。その測定の結果は、表1に示すとおりであった。例えば、外添剤Aに関しては、外添剤粒子の疎水化度が56.2%であった。
(Physical properties of external additives A to I)
Regarding the external additives A to I obtained as described above, the degree of hydrophobicity of the external additive particles was measured by the following method. The measurement results were as shown in Table 1. For example, regarding external additive A, the degree of hydrophobicity of the external additive particles was 56.2%.
<疎水化度の測定方法>
外添剤粒子の疎水化度は、メタノールウェッタビリティ法(MW法)により測定した。詳しくは、試料(外添剤)を投入した純水25mLに対して、少量ずつメタノールを滴下し、試料(外添剤)が全て濡れて沈降(全沈)した時のメタノール滴下量Vm(単位:mL)を求めた。そして、次の式に基づいて外添剤粒子の疎水化度MW(単位:%)を算出した。例えば、試料全沈時のメタノール滴下量Vmが25mLであれば、外添剤粒子の疎水化度MWは50%である。
MW[%]=100×Vm/(Vm+25)
<Method of measuring the degree of hydrophobicity>
The degree of hydrophobicity of the external additive particles was measured by a methanol wettability method (MW method). Specifically, methanol is added dropwise to 25 mL of pure water charged with a sample (external additive), and the amount of methanol dropped Vm (unit) when the sample (external additive) is all wet and settles (total precipitation). : ML). Based on the following formula, the degree of hydrophobicity MW (unit:%) of the external additive particles was calculated. For example, if the methanol drop amount Vm at the time of total precipitation of the sample is 25 mL, the degree of hydrophobicity MW of the external additive particles is 50%.
MW [%] = 100 × Vm / (Vm + 25)
(外添工程)
トナー母粒子(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製の「TASKalfa5550ci」用シアントナー未外添品)100質量部と、外添剤(各トナーに定められた、表1に示される外添剤A〜Iのいずれか)2質量部とを、多目的小型混合粉砕機(日本コークス工業株式会社製「マルチパーパスミキサー」)を用いて混合した。これにより、トナー母粒子の表面に外添剤が付着した。その後、得られた粉体を、300メッシュ(目開き48μm)の篩を用いて篩別した。その結果、多数のトナー粒子を含むトナー(トナーTA−1〜TA−5及びTB−1〜TB−4)が得られた。
(External addition process)
100 parts by mass of toner base particles (non-externally added cyan toner for “TASKalfa 5550ci” manufactured by Kyocera Document Solutions Inc.) and external additives (external additives A to I shown in Table 1 defined for each toner) Any) 2 parts by mass were mixed using a multipurpose small-sized mixing and grinding machine (“Multipurpose Mixer” manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.). As a result, the external additive adhered to the surface of the toner base particles. Thereafter, the obtained powder was sieved using a 300 mesh (aperture 48 μm) sieve. As a result, toners (toners TA-1 to TA-5 and TB-1 to TB-4) containing a large number of toner particles were obtained.
[評価方法]
各試料(トナーTA−1〜TA−5及びTB−1〜TB−4)の評価方法は、以下のとおりである。
[Evaluation method]
The evaluation method of each sample (toners TA-1 to TA-5 and TB-1 to TB-4) is as follows.
(評価用現像剤の調製)
現像剤用キャリア(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製の「TASKalfa5550ci」用キャリア)100質量部と、試料(トナー)10質量部とを、ボールミルを用いて30分間混合した。その結果、評価用現像剤が得られた。
(Preparation of developer for evaluation)
100 parts by mass of a developer carrier (carrier for “TASKalfa 5550ci” manufactured by Kyocera Document Solutions Co., Ltd.) and 10 parts by mass of a sample (toner) were mixed for 30 minutes using a ball mill. As a result, an evaluation developer was obtained.
(評価機の準備)
評価機として、カラー複合機(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「TASKalfa5550ci」)を用いた。上述のようにして調製した評価用現像剤を評価機の現像装置に投入し、試料(補給用トナー)を評価機のトナーコンテナに投入した。
(Preparation of evaluation machine)
A color multifunction machine (“TASKalfa 5550ci” manufactured by Kyocera Document Solutions Inc.) was used as an evaluation machine. The evaluation developer prepared as described above was charged into the developing device of the evaluation machine, and the sample (replenishment toner) was charged into the toner container of the evaluation machine.
(耐刷試験)
温度24℃かつ湿度60%RHの環境下において、上記評価機を用いて、印字率0.5%で1000枚の紙(A4サイズの普通紙)に連続印刷を行う第1耐刷試験を行った。第1耐刷試験の後、温度24℃かつ湿度60%RHの環境下において、上記評価機を用いて、印字率80%で1000枚の紙(A4サイズの普通紙)に連続印刷を行う第2耐刷試験を行った。第2耐刷試験の後、温度24℃かつ湿度60%RHの環境下において、上記評価機を用いて、印字率5%で100000枚の紙(A4サイズの普通紙)に連続印刷を行う第3耐刷試験を行った。
(Print life test)
A first press life test is performed in which continuous printing is performed on 1000 sheets of paper (A4 size plain paper) at a printing rate of 0.5% using the above-described evaluation machine in an environment of temperature 24 ° C. and humidity 60% RH. It was. After the first printing durability test, in the environment of a temperature of 24 ° C. and a humidity of 60% RH, the above evaluation machine is used to perform continuous printing on 1000 sheets of paper (A4 size plain paper) at a printing rate of 80%. 2 A printing durability test was conducted. After the second printing durability test, in the environment of a temperature of 24 ° C. and a humidity of 60% RH, continuous printing is performed on 100,000 sheets of paper (A4 size plain paper) at a printing rate of 5% using the evaluation machine. 3 A printing durability test was conducted.
(帯電量)
上記調製直後の評価用現像剤について、下記方法で現像剤中のトナー(初期のトナー)の帯電量を測定した。また、上記第1耐刷試験後、上記第2耐刷試験後、及び上記第3耐刷試験後の各々のタイミングで、評価機の現像装置から現像剤(詳しくは、現像ローラーの表面に存在する現像剤)を取り出して、その現像剤中のトナー(各耐刷試験後のトナー)の帯電量を下記方法で測定した。
(Charge amount)
For the developer for evaluation immediately after the preparation, the charge amount of the toner (initial toner) in the developer was measured by the following method. Further, at each timing after the first printing test, after the second printing test, and after the third printing test, a developer (specifically, it exists on the surface of the developing roller) from the developing device of the evaluation machine. The developer was taken out, and the charge amount of the toner (toner after each printing durability test) in the developer was measured by the following method.
<現像剤中のトナーの帯電量の測定方法>
吸引式小型帯電量測定装置(トレック社製「MODEL 212HS」)の測定セルに現像剤0.10gを投入し、投入された現像剤のうちトナーのみを篩(金網)を介して吸引した。そして、式「吸引されたトナーの総電気量(単位:μC)/吸引されたトナーの質量(単位:g)」に基づいて、トナーの帯電量(単位:μC/g)を算出した。
<Measurement method of charge amount of toner in developer>
0.10 g of the developer was put into a measurement cell of a suction type small charge amount measuring device (“MODEL 212HS” manufactured by Trek), and only the toner of the put developer was sucked through a sieve (metal mesh). The toner charge amount (unit: μC / g) was calculated based on the formula “total electricity amount of sucked toner (unit: μC) / mass of sucked toner (unit: g)”.
トナーの帯電量が15μC/g以上35μC/g以下であれば○(良い)と評価し、トナーの帯電量が15μC/g未満又は35μC/g超であれば×(良くない)と評価した。 When the toner charge amount was 15 μC / g or more and 35 μC / g or less, it was evaluated as “good”, and when the toner charge amount was less than 15 μC / g or more than 35 μC / g, it was evaluated as “poor” (not good).
(かぶり濃度)
上記第1耐刷試験後、上記第2耐刷試験後、及び上記第3耐刷試験中の5000枚印刷ごとの各タイミングで、ソリッド部と空白部とを含むサンプル画像を記録媒体(評価用紙)に印刷した。そして、カラー反射濃度計(伊原電子工業株式会社製「R710」)を用いて、印刷された記録媒体におけるサンプル画像の空白部と、印刷していないベースペーパー(未印刷紙)との各々について、反射濃度を測定した。そして、次の式に基づいて、かぶり濃度(FD)を算出した。
FD=(空白部の反射濃度)−(未印刷紙の反射濃度)
(Fogging density)
After each of the first printing test, the second printing test, and the third printing test, a sample image including a solid part and a blank part is recorded on a recording medium (evaluation paper) at each timing of printing 5000 sheets. ). Then, using a color reflection densitometer (“R710” manufactured by Ihara Electronics Co., Ltd.), for each of the blank portion of the sample image on the printed recording medium and the base paper (unprinted paper) that is not printed, The reflection density was measured. Then, the fog density (FD) was calculated based on the following equation.
FD = (reflection density of blank area) − (reflection density of unprinted paper)
上記各タイミングで測定された全てのかぶり濃度(FD)の中で最も高いかぶり濃度(最大かぶり濃度)に基づいて、トナーの耐かぶり性を評価した。最大かぶり濃度(最大FD)が、0.009以下であれば○(良い)と評価し、0.009超であれば×(良くない)と評価した。 The fog resistance of the toner was evaluated based on the highest fog density (maximum fog density) among all the fog densities (FD) measured at each timing. When the maximum fog density (maximum FD) was 0.009 or less, it was evaluated as ◯ (good), and when it exceeded 0.009, it was evaluated as x (not good).
(ダッシュマーク)
上記第3耐刷試験中の5000枚印刷ごとに、形成された画像を目視で観察し、ダッシュマークの有無を確認した。ダッシュマークが確認されなければ○(良い)と評価し、ダッシュマークが確認されれば×(良くない)と評価した。なお、ダッシュマークは、トナーが感光体ドラムの表面に付着することに起因して生じ得る画像欠陥である。
(Dash mark)
For every 5000 sheets printed during the third printing durability test, the formed image was visually observed to check for the presence of a dash mark. If the dash mark was not confirmed, it was evaluated as “good”, and if the dash mark was confirmed, it was evaluated as “x” (not good). The dash mark is an image defect that can be caused by the toner adhering to the surface of the photosensitive drum.
[評価結果]
トナーTA−1〜TA−5及びTB−1〜TB−4の各々について、帯電量、最大かぶり濃度(最大FD)、及びダッシュマークの有無を評価した結果を、表2に示す。ダッシュマークの評価結果に関する表2中の「3万枚」、「6万枚」はそれぞれ、3万枚、6万枚印刷した時点でダッシュマークが観察されたことを示している。
[Evaluation results]
Table 2 shows the results of evaluating the charge amount, the maximum fog density (maximum FD), and the presence or absence of a dash mark for each of toners TA-1 to TA-5 and TB-1 to TB-4. “30,000 sheets” and “60,000 sheets” in Table 2 relating to the evaluation results of the dash marks indicate that the dash marks were observed when 30,000 sheets and 60,000 sheets were printed, respectively.
トナーTA−1〜TA−5(実施例1〜5に係るトナー)はそれぞれ、前述の基本構成を有する外添剤を備えていた。詳しくは、実施例1〜5に係るトナーではそれぞれ、外添剤が、アルミナ粒子と、アルミナ粒子の表面を覆うコート層とを備える外添剤粒子を、複数含んでいた。コート層は、含窒素樹脂(メラミン樹脂又は尿素樹脂)を含有していた。コート層の表面は、1種以上のイソシアネート化合物(フェニルイソシアネート、ベンジルイソシアネート、エチルイソシアネート、又はオクチルイソシアネート)で疎水化されていた。 Toners TA-1 to TA-5 (toners according to Examples 1 to 5) were each provided with the external additive having the above-described basic configuration. Specifically, in each of the toners according to Examples 1 to 5, the external additive includes a plurality of external additive particles including alumina particles and a coating layer that covers the surface of the alumina particles. The coat layer contained a nitrogen-containing resin (melamine resin or urea resin). The surface of the coat layer was hydrophobized with one or more isocyanate compounds (phenyl isocyanate, benzyl isocyanate, ethyl isocyanate, or octyl isocyanate).
表2に示すように、実施例1〜5に係るトナーに関しては、帯電量、最大かぶり濃度(最大FD)、及びダッシュマークの有無の全てで、良い評価結果が得られた。また、実施例1〜5に係るトナーは、正帯電性、耐久性、及び耐付着性に優れており、連続印刷に用いられた場合において、長期にわたって継続的にかぶりの発生を抑制して高画質の画像を形成し続けることができた。 As shown in Table 2, regarding the toners according to Examples 1 to 5, good evaluation results were obtained for all of the charge amount, the maximum fog density (maximum FD), and the presence or absence of a dash mark. In addition, the toners according to Examples 1 to 5 are excellent in positive chargeability, durability, and adhesion resistance. When used in continuous printing, the toner continuously suppresses the generation of fog over a long period of time. I was able to continue to form high quality images.
本発明に係る静電潜像現像用トナーは、例えば複写機、プリンター、又は複合機において画像を形成するために用いることができる。 The toner for developing an electrostatic latent image according to the present invention can be used for forming an image in, for example, a copying machine, a printer, or a multifunction machine.
Claims (7)
前記外添剤は、アルミナ粒子と、前記アルミナ粒子の表面を覆うコート層とを備える外添剤粒子を、複数含み、
前記コート層は、含窒素樹脂を含有し、
前記コート層の表面は、1種以上のイソシアネート化合物で疎水化されており、
前記コート層は、前記含窒素樹脂として、メラミン系樹脂及び/又は尿素系樹脂を含有する、静電潜像現像用トナー。 A plurality of toner particles comprising a toner base particle containing a binder resin and an external additive attached to the surface of the toner base particle;
The external additive includes a plurality of external additive particles comprising alumina particles and a coat layer covering the surface of the alumina particles,
The coat layer contains a nitrogen-containing resin,
The surface of the coat layer is hydrophobized with one or more isocyanate compounds ,
The electrostatic latent image developing toner , wherein the coating layer contains a melamine resin and / or a urea resin as the nitrogen-containing resin .
前記外添剤粒子は、アルミナ粒子と、前記アルミナ粒子の表面を覆うコート層とを備え、
前記コート層は、含窒素樹脂を含有し、
前記コート層の表面は、1種以上のイソシアネート化合物で疎水化されており、
前記コート層は、前記含窒素樹脂として、メラミン系樹脂及び/又は尿素系樹脂を含有する、外添剤。 Including a plurality of external additive particles,
The external additive particles include alumina particles and a coat layer that covers the surfaces of the alumina particles,
The coat layer contains a nitrogen-containing resin,
The surface of the coat layer is hydrophobized with one or more isocyanate compounds ,
The coat layer is an external additive containing a melamine resin and / or a urea resin as the nitrogen-containing resin .
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