JP7013262B2 - toner - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真、静電荷像を顕像化するための画像形成方法及びトナージェットに使用されるトナーに関する。 The present invention relates to an electrograph, an image forming method for visualizing an electrostatic charge image, and a toner used in a toner jet.
近年では複写機及びプリンターのような画像形成装置が広く普及するに従い、画像形成装置に要求される性能としては、より高速化、長寿命化に加えて、更なる高画質化が求められている。
画像形成装置の高画質化を達成する手段として、トナーの小粒径化が進んでいる。トナーの粒径が小さくなると、ドット再現性や細線再現性が向上する一方で、トナーの流動性や帯電性が不均一になりやすい。
In recent years, with the widespread use of image forming devices such as copiers and printers, the performance required for image forming devices is required to be higher in speed, longer in life, and higher in image quality. ..
As a means for achieving high image quality of an image forming apparatus, the particle size of toner is being reduced. When the particle size of the toner becomes smaller, the dot reproducibility and the fine line reproducibility are improved, but the fluidity and chargeability of the toner tend to be non-uniform.
特に、同じパターンの画像を多量に印刷した場合、現像スリーブ上において印字部と非印字部のトナーは帯電性や流動性が不均一となりやすい。トナーの帯電性や流動性が不均一な状態のまま、異なる画像を連続で印刷すると前の画像の履歴が画像濃度の濃淡差となって印刷される(以下スリーブゴーストとする)弊害が発生する場合がある。
例えば、特許文献1には、個数平均粒径が5nm以上20nm以下のシリカと80nm以上200nm以下のシリカをトナーに添加する事で、トナーの帯電性及び流動性を制御して、低温低湿環境下でのスリーブゴーストを抑制できる技術が開示されている。
In particular, when a large amount of images of the same pattern are printed, the toner in the printed portion and the toner in the non-printed portion on the developing sleeve tends to have non-uniform chargeability and fluidity. If different images are printed continuously while the chargeability and fluidity of the toner are non-uniform, the history of the previous image will be printed as a difference in image density (hereinafter referred to as sleeve ghost). In some cases.
For example, in Patent Document 1, silica having a number average particle size of 5 nm or more and 20 nm or less and silica having a number average particle size of 80 nm or more and 200 nm or less are added to the toner to control the chargeability and fluidity of the toner under a low temperature and low humidity environment. A technique capable of suppressing sleeve ghosting in silica is disclosed.
さらに、現像スリーブ上のトナーの帯電量分布がブロードである場合は、特に、高温高湿環境下で長期に渡って使用した場合、帯電量が低いトナーが現像器内に蓄積され、細線再現性やドット再現性が低下し、微細な画像の画質が低下する場合があるという問題もあった。
一方で、トナーの粒径が小さくなると、クリーニング工程では、トナーがクリーニングブレードに掻き取られにくくなり、クリーニングブレードをすり抜けやすくなる。いわゆる、クリーニング不良が起こりやすくなる。
従来、クリーニング不良の対策として、トナー粒子にチタン酸ストロンチウムを添加する方法が知られている。例えば、特許文献2には、個数平均粒径が80nm以上220nm以下のチタン酸ストロンチウムと個数平均粒径が300nm以上3000nm以下のチタン酸ストロンチウムを含有するトナーを用いる事で、クリーニング不良を改善する技術が開示されている。
また、特許文献3には、32.20degにおけるX線回折ピークの半値幅が0.20~0.30degであるチタン酸ストロンチウムを含む複合無機微紛体を含有するトナーを用いる事で、クリーニング不良を改善する技術が開示されている。
更に、特許文献4には、32.20degにおけるX線回折ピークの半値幅が0.20~0.30degであるチタン酸ストロンチウムを含む複合酸化物を含有するトナーを用いる事で、転写性を改善する技術が開示されている。
Further, when the charge distribution of the toner on the developing sleeve is broad, the toner having a low charge is accumulated in the developer, especially when used for a long period of time in a high temperature and high humidity environment, and the fine line reproducibility is achieved. There is also a problem that the dot reproducibility is deteriorated and the image quality of a fine image may be deteriorated.
On the other hand, when the particle size of the toner becomes smaller, it becomes difficult for the toner to be scraped off by the cleaning blade in the cleaning process, and it becomes easy for the toner to slip through the cleaning blade. So-called cleaning defects are likely to occur.
Conventionally, a method of adding strontium titanate to toner particles has been known as a countermeasure against poor cleaning. For example, Patent Document 2 describes a technique for improving cleaning defects by using a toner containing strontium titanate having an average number particle size of 80 nm or more and 220 nm or less and strontium titanate having an average number particle size of 300 nm or more and 3000 nm or less. Is disclosed.
Further, in Patent Document 3, a toner containing a composite inorganic fine powder containing strontium titanate having a half width of an X-ray diffraction peak at 32.20 deg is used to prevent cleaning defects. Techniques for improvement are disclosed.
Further, in Patent Document 4, transferability is improved by using a toner containing a composite oxide containing strontium titanate having a half width of an X-ray diffraction peak at 32.20 deg of 0.20 to 0.30 deg. The technology to be used is disclosed.
しかしながら、特許文献1の発明において、高温高湿環境下におけるスリーブゴーストに対しては、さらなる改善が必要であった。
また、特許文献2のトナーでは、クリーニング不良の抑制には一定の効果がある。しかし、本発明者らが検討した結果、300nm以上のチタン酸ストロンチウムを含有するトナーは、低温低湿環境下において高印字率の画像を連続印刷すると、チタン酸ストロンチウムとトナーの凝集塊が現像器内に発生しやすくなる。その結果、チタン酸ストロンチウムの高い研磨性から、スリーブ表面が削られ、その部分のみ印字されなくなる、いわゆる白スジが発生する場合がある事が分かり、更なる改良が必要不可欠であった。
また、特許文献3及び4のトナーでは、スリーブゴーストに対してさらなる改善が必要であった。
本発明は上述した課題を解決する為になされるものであり、その目的は、高温高湿環境や低温低湿環境で使用した場合においてもスリーブゴーストが発生しにくく、高温高湿環境で長期に渡って使用した場合においても細線再現性及びドット再現性が良好なトナーを提供することである。
さらに、感光体のクリーニング不良を抑制し、高温高湿環境や低温低湿環境で使用した場合においても白スジ及びスリーブゴーストを抑制できるトナーを提供する事である。
However, in the invention of Patent Document 1, further improvement is required for sleeve ghost in a high temperature and high humidity environment.
Further, the toner of Patent Document 2 has a certain effect in suppressing cleaning defects. However, as a result of studies by the present inventors, when a toner containing strontium titanate of 300 nm or more is continuously printed with a high printing rate in a low temperature and low humidity environment, strontium titanate and agglomerates of toner are formed in the developer. Is more likely to occur. As a result, it was found that due to the high abrasiveness of strontium titanate, the sleeve surface may be scraped and only that part may not be printed, so-called white streaks may occur, and further improvement is indispensable.
Further, in the toners of Patent Documents 3 and 4, further improvement is required for sleeve ghost.
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is that sleeve ghost is less likely to occur even when used in a high temperature and high humidity environment or a low temperature and low humidity environment, and the present invention is long in a high temperature and high humidity environment. It is an object of the present invention to provide a toner having good fine line reproducibility and dot reproducibility even when it is used.
Further, it is to provide a toner capable of suppressing poor cleaning of the photoconductor and suppressing white streaks and sleeve ghosts even when used in a high temperature and high humidity environment or a low temperature and low humidity environment.
本発明の第一の態様は、トナー粒子及びチタン酸ストロンチウム粒子を含有するトナーであって、
該チタン酸ストロンチウム粒子の一次粒子の個数平均粒径が、10nm以上95nm以下であり、
該チタン酸ストロンチウム粒子は、CuKα特性X線回折における回折角(2θ)の32.00deg以上32.40deg以下に最大ピーク(a)を有し、
該最大ピーク(a)の半値幅が、0.23deg以上0.50deg以下であり、
該最大ピーク(a)の強度(Ia)と、CuKα特性X線回折における回折角(2θ)
の24.00deg以上28.00deg以下の範囲における最大ピーク強度(Ix)が、下記式(1)を満たし、
(Ix)/(Ia) ≦ 0.010 ・・・(1)
該チタン酸ストロンチウム粒子は、蛍光X線分析により検出される元素が全て酸化物であるとみなして、全酸化物の総量を100質量%としたときの酸化ストロンチウム及び酸化チタンの含有量の合計が、98.0質量%以上であり、
該トナーの粉体流動性分析において、プロペラ型ブレードの最外縁部の周速を100mm/secで回転させながら測定容器内の該トナーの粉体層中に垂直に進入させ、該粉体層の底面から100mmの位置から測定を開始し、底面から10mmの位置まで進入させた時に得られる、回転トルクと垂直荷重の総和Etが100mJ以上2000mJ以下であることを特徴とする。
The first aspect of the present invention is a toner containing toner particles and strontium titanate particles .
The number average particle size of the primary particles of the strontium titanate particles is 10 nm or more and 95 nm or less.
The strontium titanate particles have a maximum peak (a) at a diffraction angle (2θ) of 32.000 deg or more and 32.40 deg or less in CuKα characteristic X-ray diffraction.
The half width of the maximum peak (a) is 0.23 deg or more and 0.50 deg or less.
The intensity (Ia) of the maximum peak (a) and the diffraction angle (2θ) in CuKα characteristic X-ray diffraction.
The maximum peak intensity (Ix) in the range of 24.00 deg or more and 28.00 deg or less satisfies the following formula (1).
(Ix) / (Ia) ≤ 0.010 ... (1)
The strontium titanate particles have the total content of strontium oxide and titanium oxide when the total amount of all oxides is 100% by mass, assuming that all the elements detected by fluorescent X-ray analysis are oxides. , 98.0% by mass or more,
In the powder fluidity analysis of the toner, the peripheral speed of the outermost edge of the propeller type blade is rotated at 100 mm / sec and vertically penetrated into the powder layer of the toner in the measuring container to obtain the powder layer. It is characterized in that the total Et of the rotational torque and the vertical load obtained when the measurement is started from a position 100 mm from the bottom surface and is advanced to a position 10 mm from the bottom surface is 100 mJ or more and 2000 mJ or less .
本発明の第一の態様によれば、高温高湿環境や低温低湿環境で使用した場合においてもスリーブゴーストが発生しにくく、高温高湿環境で長期に渡って使用した場合においても細線再現性及びドット再現性が良好なトナーを提供することができる。
また、本発明の第二の態様によれば、感光体のクリーニング不良を抑制し、高温高湿環境や低温低湿環境で使用した場合においても白スジ及びスリーブゴーストを抑制できるトナーを提供する事ができる。
According to the first aspect of the present invention, sleeve ghost is less likely to occur even when used in a high temperature and high humidity environment or a low temperature and low humidity environment, and fine line reproducibility and fine line reproducibility and even when used in a high temperature and high humidity environment for a long period of time. It is possible to provide a toner having good dot reproducibility.
Further, according to the second aspect of the present invention, it is possible to provide a toner capable of suppressing poor cleaning of the photoconductor and suppressing white streaks and sleeve ghosts even when used in a high temperature and high humidity environment or a low temperature and low humidity environment. can.
本発明において、数値範囲を表す「○○以上××以下」や「○○~××」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。
<第一の態様>
以下、本発明の第一の態様について詳細に説明する。
第一の態様は、トナー粒子及びチタン酸ストロンチウムを含有するトナーであって、
該チタン酸ストロンチウムの一次粒子の個数平均粒径が、10nm以上95nm以下であり、
該チタン酸ストロンチウムは、CuKα特性X線回折における回折角(2θ)の32.00deg以上32.40deg以下に最大ピーク(a)を有し、
該最大ピーク(a)の半値幅が、0.23deg以上0.50deg以下であり、
該最大ピーク(a)の強度(Ia)と、CuKα特性X線回折における回折角(2θ)
の24.00deg以上28.00deg以下の範囲における最大ピーク強度(Ix)が、下記式(1)を満たし、
(Ix)/(Ia) ≦ 0.010 ・・・(1)
該チタン酸ストロンチウムは、蛍光X線分析により検出される元素が全て酸化物であるとみなして、全酸化物の総量を100質量%としたときの酸化ストロンチウム及び酸化チタンの含有量の合計が、98.0質量%以上であり、
該トナーの粉体流動性分析において、プロペラ型ブレードの最外縁部の周速を100mm/secで回転させながら測定容器内の該トナーの粉体層中に垂直に進入させ、該粉体層の底面から100mmの位置から測定を開始し、底面から10mmの位置まで進入させた時に得られる、回転トルクと垂直荷重の総和Etが100mJ以上2000mJ以下であることを特徴とする。
In the present invention, the description of "○○ or more and XX or less" and "○○ to XX" indicating a numerical range means a numerical range including a lower limit and an upper limit which are end points, unless otherwise specified.
<First aspect>
Hereinafter, the first aspect of the present invention will be described in detail.
The first aspect is a toner containing toner particles and strontium titanate.
The average particle size of the number of primary particles of strontium titanate is 10 nm or more and 95 nm or less.
The strontium titanate has a maximum peak (a) at a diffraction angle (2θ) of 32.000 deg or more and 32.40 deg or less in CuKα characteristic X-ray diffraction.
The half width of the maximum peak (a) is 0.23 deg or more and 0.50 deg or less.
The intensity (Ia) of the maximum peak (a) and the diffraction angle (2θ) in CuKα characteristic X-ray diffraction.
The maximum peak intensity (Ix) in the range of 24.00 deg or more and 28.00 deg or less satisfies the following formula (1).
(Ix) / (Ia) ≤ 0.010 ... (1)
In the strontium titanate, the total content of strontium oxide and titanium oxide is calculated when the total amount of all oxides is 100% by mass, assuming that all the elements detected by fluorescent X-ray analysis are oxides. 98.0% by mass or more,
In the powder fluidity analysis of the toner, the peripheral speed of the outermost edge of the propeller type blade is rotated at 100 mm / sec and vertically penetrated into the powder layer of the toner in the measuring container to obtain the powder layer. It is characterized in that the total Et of the rotational torque and the vertical load obtained when the measurement is started from a position 100 mm from the bottom surface and is advanced to a position 10 mm from the bottom surface is 100 mJ or more and 2000 mJ or less.
上記のトナーは、高温高湿環境や低温低湿環境で使用した場合においてもスリーブゴーストが発生しにくく、高温高湿環境で長期に渡って使用した場合においても細線再現性及びドット再現性が良好である。
上記構成により、従来にない優れた効果を得られる理由は以下のように考えている。
本発明において、チタン酸ストロンチウムは、CuKα特性X線回折における回折角(2θ)の32.00deg以上32.40deg以下に最大ピーク(a)を有し、該最大ピーク(a)の半値幅が、0.23deg以上0.50deg以下であることが特徴である。該最大ピーク(a)はチタン酸ストロンチウムの結晶の(1,1,0)面ピークに起因する。
The above toner is less likely to cause sleeve ghost even when used in a high temperature and high humidity environment or a low temperature and low humidity environment, and has good fine line reproducibility and dot reproducibility even when used for a long period of time in a high temperature and high humidity environment. be.
The reason why the above-mentioned configuration can obtain an unprecedented excellent effect is considered as follows.
In the present invention, strontium titanate has a maximum peak (a) at a diffraction angle (2θ) of 32.00 deg or more and 32.40 deg or less in CuKα characteristic X-ray diffraction, and the half width of the maximum peak (a) is large. It is characterized by being 0.23 deg or more and 0.50 deg or less. The maximum peak (a) is caused by the (1,1,0) plane peak of the crystal of strontium titanate.
本発明者らは鋭意検討を行った結果、前記半値幅を0.23deg以上0.50deg以下に制御することが非常に重要であることを見出した。
一般的に、X線回折における回折ピークの半値幅はチタン酸ストロンチウムの結晶子径
と関係がある。一次粒子の一個の粒は、複数の結晶子によって構成されており、結晶子径とは、一次粒子を構成する個々の結晶子の大きさの事である。
本発明において結晶子とは、粒子を構成する個々の結晶粒のことを指し、結晶子が集まって粒子になる。結晶子の大きさと粒径は無関係である。チタン酸ストロンチウムの結晶子径が小さいと半値幅が大きくなり、チタン酸ストロンチウムの結晶子径が大きいと半値幅が小さくなる。
As a result of diligent studies, the present inventors have found that it is very important to control the half width to 0.23 deg or more and 0.50 deg or less.
In general, the half width of the diffraction peak in X-ray diffraction is related to the crystallite diameter of strontium titanate. One grain of a primary particle is composed of a plurality of crystallites, and the crystallite diameter is the size of each crystallite constituting the primary particle.
In the present invention, the crystallites refer to individual crystal grains constituting the particles, and the crystallites gather to form particles. The crystallite size and particle size are irrelevant. When the crystallite diameter of strontium titanate is small, the half-value width becomes large, and when the crystallite diameter of strontium titanate is large, the half-value width becomes small.
本発明のチタン酸ストロンチウムのX線回折における回折ピークの半値幅は、0.23deg以上0.50deg以下であり、これは従来のチタン酸ストロンチウムよりも結晶子径が小さい事を表している。
チタン酸ストロンチウムの結晶子径が小さくなると、一次粒子の中に存在する結晶子と結晶子の粒界(結晶粒界)が多くなる。結晶粒界は電荷をトラップするポイントと考えられる。そのため、トナーの帯電量が小さい場合、結晶粒界が電荷をトラップし易い為、トナーの摩擦帯電量の立ち上がりが速くなる。一方で、チタン酸ストロンチウムの結晶子内部は、トナーの電荷をリークし易い為、トナーが過剰に帯電して結晶粒界がトラップできる電荷量を超えた場合、結晶子内部を電荷が通り抜けて、トナーの過剰な帯電を抑制することができると考えられる。
The half width of the diffraction peak in the X-ray diffraction of strontium titanate of the present invention is 0.23 deg or more and 0.50 deg or less, which indicates that the crystallite diameter is smaller than that of the conventional strontium titanate.
As the crystallite diameter of strontium titanate becomes smaller, the grain boundaries (grain boundaries) of the crystallites existing in the primary particles increase. The grain boundaries are considered to be the points at which charges are trapped. Therefore, when the charge amount of the toner is small, the grain boundaries tend to trap the charge, so that the triboelectric charge amount of the toner rises quickly. On the other hand, since the charge of the toner easily leaks inside the crystallite of strontium titanate, if the toner is overcharged and exceeds the charge amount that the crystal grain boundary can trap, the charge passes through the inside of the crystallite. It is considered that the excessive charge of the toner can be suppressed.
すなわち、前記半値幅を0.23deg以上0.50deg以下に制御することで、従来のチタン酸ストロンチウムでは得られなかった、トナーの帯電の立ち上がりを速め、かつトナーの過剰帯電を抑制する効果を得ることができた。その結果、同じパターンの画像を多量に印刷した場合でも、現像スリーブ上における印字部と非印字部のトナーの帯電性を均一に保つことが可能になった。そのため、高温高湿環境や低温低湿環境で使用した場合においても、スリーブゴーストを抑制する効果を飛躍的に高められたと考えられる。 That is, by controlling the half width to 0.23 deg or more and 0.50 deg or less, it is possible to obtain an effect of accelerating the rise of charging of the toner and suppressing overcharging of the toner, which was not possible with conventional strontium titanate. I was able to. As a result, even when a large number of images of the same pattern are printed, it is possible to keep the chargeability of the toner in the printed portion and the non-printed portion on the developing sleeve uniform. Therefore, it is considered that the effect of suppressing sleeve ghost is dramatically enhanced even when used in a high temperature and high humidity environment or a low temperature and low humidity environment.
また、現像スリーブ上のトナーの帯電の立ち上がりを速め、かつ過剰帯電を抑制する効果が良好になると、トナーの帯電量分布がよりシャープになる。トナーの帯電量分布がブロードの場合、特に、高温高湿環境で長期に渡って使用した場合、帯電量の低いトナーが現像器内に蓄積され、細線再現性やドット再現性が低下し、微細な画像の画質が低下する場合がある。
本発明では、トナーの帯電の立ち上がりを速め、かつ過剰帯電を抑制する効果が良好であるため、トナーの帯電量分布がシャープになり、高温高湿環境で長期に渡って使用した場合においても、細線再現性及びドット再現性が良好なトナーを提供することができる。
Further, when the effect of accelerating the rise of charge of the toner on the developing sleeve and suppressing the overcharge becomes good, the charge amount distribution of the toner becomes sharper. When the toner charge distribution is broad, especially when used for a long time in a high temperature and high humidity environment, toner with a low charge is accumulated in the developing device, and the fine line reproducibility and dot reproducibility are deteriorated. The image quality of the image may deteriorate.
In the present invention, since the effect of accelerating the rise of charge of the toner and suppressing the excessive charge is good, the charge amount distribution of the toner becomes sharp, and even when the toner is used for a long period of time in a high temperature and high humidity environment. It is possible to provide a toner having good fine line reproducibility and dot reproducibility.
本発明において、チタン酸ストロンチウムのX線回折における回折ピークの半値幅は、0.23deg以上0.50deg以下であることが重要であり、好ましくは0.25deg以上0.45deg以下、より好ましくは0.28deg以上0.40deg以下である。上記範囲であると、高温高湿環境や低温低湿環境で使用した場合においても、スリーブゴーストがより良好であり、高温高湿環境で長期に渡って使用した場合においても、トナーの細線再現性及びドット再現性が良好である。 In the present invention, it is important that the half width of the diffraction peak in the X-ray diffraction of strontium titanate is 0.23 deg or more and 0.50 deg or less, preferably 0.25 deg or more and 0.45 deg or less, and more preferably 0. It is .28 deg or more and 0.40 deg or less. Within the above range, the sleeve ghost is better even when used in a high temperature and high humidity environment or a low temperature and low humidity environment, and even when used in a high temperature and high humidity environment for a long period of time, the fine line reproducibility of the toner and the fine line reproducibility and Good dot reproducibility.
本発明において、前記最大ピーク(a)の強度(Ia)と、CuKα特性X線回折にお
ける回折角(2θ)の24.00deg以上28.00deg以下の範囲における最大ピーク強度(Ix)が、下記式(1)を満たすことが重要である。
(Ix)/(Ia) ≦ 0.010 ・・・(1)
(Ix)は、チタン酸ストロンチウムの原料に由来するSrCO3やTiO2のピークを表す。
In the present invention, the intensity (Ia) of the maximum peak (a) and the maximum peak intensity (Ix) in the range of 24.00 deg or more and 28.00 deg or less of the diffraction angle (2θ) in CuKα characteristic X-ray diffraction are as follows. It is important to satisfy (1).
(Ix) / (Ia) ≤ 0.010 ... (1)
(Ix) represents the peak of SrCO 3 and TiO 2 derived from the raw material of strontium titanate.
(Ix)/(Ia)が式(1)を満たさない場合、チタン酸ストロンチウムの純度が低いことを意味する。例えば、チタン酸ストロンチウムの原料由来のSrCO3やTiO2
が不純物として残っている場合、これらの最大ピーク強度(Ix)が大きくなり、式(1)を満たさなくなる。この場合、不純物が結晶粒界に局在しやすく、電荷が結晶粒界にトラップされず、リークしやすくなる。そのため、帯電の立ち上がりが遅くなる。
一方、式(1)を満たすことにより、チタン酸ストロンチウムの純度が高く、結晶粒界に局在する不純物が少ないために、電荷が結晶粒界にトラップされ易く、帯電の立ち上がりが速くなる。これにより、高温高湿環境で使用した場合においても、スリーブゴーストが発生しにくく、高温高湿環境で長期に渡って使用した場合においても、細線再現性及びドット再現性が良好になる。
If (Ix) / (Ia) does not satisfy the formula (1), it means that the purity of strontium titanate is low. For example, SrCO 3 and TiO 2 derived from the raw material of strontium titanate.
If is left as an impurity, these maximum peak intensities (Ix) become large and do not satisfy the formula (1). In this case, impurities are likely to be localized at the grain boundaries, charges are not trapped at the grain boundaries, and leaks are likely to occur. Therefore, the rise of charging is delayed.
On the other hand, by satisfying the formula (1), the purity of strontium titanate is high and there are few impurities localized at the grain boundaries, so that the charge is easily trapped at the grain boundaries and the rise of the charge is accelerated. As a result, sleeve ghosts are less likely to occur even when used in a high temperature and high humidity environment, and fine line reproducibility and dot reproducibility are improved even when used in a high temperature and high humidity environment for a long period of time.
式(1)は、(Ix)/(Ia) ≦ 0.010であることが重要であり、好ましくは(Ix)/(Ia) ≦ 0.008である。不純物に由来する(Ix)のピークは存在しないことが好ましい。
(Ix)/(Ia)は、チタン原料とストロンチウム原料の混合比、反応温度、反応時間によって制御する事ができる。さらに、反応後にチタン酸ストロンチウムスラリーを酸洗浄することにより制御することができる。
It is important that the formula (1) has (Ix) / (Ia) ≤ 0.010, preferably (Ix) / (Ia) ≤ 0.008. It is preferable that there is no (Ix) peak derived from impurities.
(Ix) / (Ia) can be controlled by the mixing ratio of the titanium raw material and the strontium raw material, the reaction temperature, and the reaction time. Further, it can be controlled by pickling the strontium titanate slurry after the reaction.
本発明において、チタン酸ストロンチウムは、蛍光X線分析により検出される元素が全て酸化物であるとみなして、全酸化物の総量を100質量%としたときの酸化ストロンチウム及び酸化チタンの含有量が98.0質量%以上であることが重要である。
前記含有量が98.0質量%未満であるということは、チタン酸ストロンチウム以外の不純物が結晶内部に多いことを意味する。チタン酸ストロンチウムの結晶内部に不純物が多い場合、不純物が結晶に歪を与え、その効果により、半値幅が大きくなる。この場合、半値幅を大きくすることはできるが、結晶子径を小さく制御することは難しいため、結晶粒界が少なくなり、電荷がリークし易くなる。そのため、帯電の立ち上がりが遅くなる。
酸化ストロンチウム及び酸化チタンの含有量を98.0質量%以上にすることで、チタン酸ストロンチウム粒子の結晶子径を小さく制御することができるため、帯電の立ち上がりを速め、かつ過剰帯電を抑制する効果をより良好にすることができる。これにより、高温高湿環境や低温低湿環境で使用した場合においても、スリーブゴーストが発生しにくく、高温高湿環境で長期に渡って使用した場合においても、細線再現性及びドット再現性が良好になる。
酸化ストロンチウム及び酸化チタンの含有量は、98.2質量%以上であることが好ましい。上限は特に制限されないが100質量%以下であることが好ましい。当該含有量は、チタン原料を精製し、不純物を低減することにより制御することができる。
In the present invention, strontium titanate has a content of strontium oxide and titanium oxide when all the elements detected by fluorescent X-ray analysis are regarded as oxides and the total amount of all oxides is 100% by mass. It is important that it is 98.0% by mass or more.
When the content is less than 98.0% by mass, it means that impurities other than strontium titanate are abundant inside the crystal. When there are many impurities inside the crystal of strontium titanate, the impurities distort the crystal, and the half-value width becomes large due to the effect. In this case, although the half width can be increased, it is difficult to control the crystallite diameter to be small, so that the grain boundaries are reduced and the charge is likely to leak. Therefore, the rise of charge is delayed.
By setting the content of strontium oxide and titanium oxide to 98.0% by mass or more, the crystallite diameter of the strontium titanate particles can be controlled to be small, which has the effect of accelerating the rise of charging and suppressing overcharging. Can be made better. As a result, sleeve ghost is less likely to occur even when used in a high temperature and high humidity environment or a low temperature and low humidity environment, and fine line reproducibility and dot reproducibility are good even when used for a long period of time in a high temperature and high humidity environment. Become.
The content of strontium oxide and titanium oxide is preferably 98.2% by mass or more. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 100% by mass or less. The content can be controlled by purifying the titanium raw material and reducing impurities.
本発明におけるチタン酸ストロンチウムの一次粒子の個数平均粒径は、10nm以上95nm以下であることを特徴とする。一次粒子の個数平均粒径が10nm以上であることにより、チタン酸ストロンチウムがトナー粒子表面に効果的に微分散し、トナーの過剰帯電を抑制する。一次粒子の個数平均粒径が95nm以下であることにより、チタン酸ストロンチウムのトナー粒子への付着力を十分に得る事ができ、トナーの帯電量の立ち上がりを速め、かつトナーの過剰帯電を効果的に抑制できる。そのため、高温高湿環境や低温低湿環境で使用した場合においても、スリーブゴーストがより良好で、高温高湿環境で長期に渡って使用した場合においても、細線再現性、ドット再現性が良好であるトナーを提供することができる。
チタン酸ストロンチウムの一次粒子の個数平均粒径は、10nm以上70nm以下が好ましく、10nm以上50nm以下がより好ましい。チタン酸ストロンチウムの一次粒子の個数平均粒径は、チタン原料及びストロンチウム原料の濃度や反応温度及び反応時間により制御できる。
The number average particle size of the primary particles of strontium titanate in the present invention is 10 nm or more and 95 nm or less. When the number average particle size of the primary particles is 10 nm or more, strontium titanate is effectively finely dispersed on the surface of the toner particles, and overcharging of the toner is suppressed. When the number average particle size of the primary particles is 95 nm or less, sufficient adhesion of strontium titanate to the toner particles can be obtained, the rise of the charged amount of the toner is accelerated, and the overcharge of the toner is effective. Can be suppressed. Therefore, the sleeve ghost is better even when used in a high temperature and high humidity environment or a low temperature and low humidity environment, and fine line reproducibility and dot reproducibility are good even when used for a long period of time in a high temperature and high humidity environment. Toner can be provided.
The average particle size of the number of primary particles of strontium titanate is preferably 10 nm or more and 70 nm or less, and more preferably 10 nm or more and 50 nm or less. The number average particle size of the primary particles of strontium titanate can be controlled by the concentrations, reaction temperature and reaction time of the titanium raw material and the strontium raw material.
本発明のトナーは、粉体流動性分析において、プロペラ型ブレードの最外縁部の周速を100mm/secで回転させながら測定容器内の該トナーの粉体層中に垂直に進入させ
、該粉体層の底面から100mmの位置から測定を開始し、底面から10mmの位置まで進入させた時に得られる、回転トルクと垂直荷重の総和Etが100mJ以上2000mJ以下であることを特徴とする。
当該Etの測定条件は、現像器内においてトナーが高速で摺擦される現像スリーブ近傍のトナーの流動状態を示している。特に、現像スリーブ表面に担持されたトナーが現像剤層厚規制部材と現像スリーブとの対向部に突入する直前の流動状態を示している。
In the powder fluidity analysis, the toner of the present invention vertically penetrates into the powder layer of the toner in the measuring container while rotating the peripheral speed of the outermost edge of the propeller type blade at 100 mm / sec, and the powder is the powder. The measurement is started from a position 100 mm from the bottom surface of the body layer, and the total Et of the rotational torque and the vertical load obtained when the measurement is started to the position 10 mm from the bottom surface is 100 mJ or more and 2000 mJ or less.
The measurement condition of Et indicates the flow state of the toner in the vicinity of the developing sleeve where the toner is rubbed at high speed in the developing device. In particular, it shows the flow state immediately before the toner supported on the surface of the developing sleeve rushes into the facing portion between the developer layer thickness regulating member and the developing sleeve.
Etを100mJ以上2000mJ以下に制御することにより、現像剤層厚規制部材からトナーに加えられる力を一定に制御することができるため、現像スリーブ上のトナー層厚を均一にすることができる。そのため、同じパターンの画像を多量に印刷した場合でも、現像スリーブ上における印字部と非印字部のトナーの帯電性や流動性を均一にすることができる。その結果、スリーブゴースト、細線再現性、ドット再現性が良好になる。 By controlling Et to 100 mJ or more and 2000 mJ or less, the force applied to the toner from the developer layer thickness regulating member can be controlled to be constant, so that the toner layer thickness on the developing sleeve can be made uniform. Therefore, even when a large number of images of the same pattern are printed, the chargeability and fluidity of the toner in the printed portion and the non-printed portion on the developing sleeve can be made uniform. As a result, sleeve ghost, fine line reproducibility, and dot reproducibility are improved.
前記Etは200mJ以上1000mJ以下が好ましく、200mJ以上500mJ以下がより好ましい。
Etを制御するために、トナー粒子と外添剤を混合する際の混合機の槽内温度を、トナー粒子のガラス転移温度Tgと槽内温度の差(Tg-槽内温度)において、-20℃以上-10℃以下にすることが好ましい。これにより、トナー粒子の表面に、外添剤を固着させやすくすることができるため、トナーのEtを制御し易くなる。
The Et is preferably 200 mJ or more and 1000 mJ or less, and more preferably 200 mJ or more and 500 mJ or less.
In order to control Et, the temperature inside the mixer tank when mixing the toner particles and the external additive is -20 at the difference between the glass transition temperature Tg of the toner particles and the temperature inside the tank (Tg-temperature inside the tank). It is preferably ℃ or more and -10 ℃ or less. As a result, the external additive can be easily adhered to the surface of the toner particles, so that the Et of the toner can be easily controlled.
チタン酸ストロンチウムの含有量は、トナー粒子100質量部に対し0.05質量部以上2.0質量部以下であることが好ましく、0.1質量部以上1.5質量部以下であることがより好ましい。
上記範囲にすることで、トナーの過剰帯電の抑制の効果と摩擦帯電量の立ち上がりを速くする効果が得られやすい。そのため、高温高湿環境や低温低湿環境で使用した場合においても、スリーブゴーストが発生しにくく、高温高湿環境で長期に渡って使用した場合においても、細線再現性及びドット再現性が良好になる。
The content of strontium titanate is preferably 0.05 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less, and more preferably 0.1 parts by mass or more and 1.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner particles. preferable.
Within the above range, the effect of suppressing overcharging of the toner and the effect of accelerating the rise of the triboelectric charge amount can be easily obtained. Therefore, sleeve ghost is less likely to occur even when used in a high temperature and high humidity environment or a low temperature and low humidity environment, and fine line reproducibility and dot reproducibility are improved even when used for a long period of time in a high temperature and high humidity environment. ..
本発明のチタン酸ストロンチウムは、温度30℃、湿度80%RHにおける、水分吸着量が1mg/g以上40mg/g以下であることが好ましく、1mg/g以上25mg/g以下であることがより好ましく、1mg/g以上20mg/g以下であることがさらに好ましい。
水分吸着量を上記範囲に制御することにより、高温高湿環境において、帯電量の低下の影響を少なくすることができるため、帯電の立ち上がりを速くでき、また、帯電量を均一にすることができる。これにより、高温高湿環境で使用した場合においても、スリーブゴーストが発生しにくく、高温高湿環境で長期に渡って使用した場合においても、細線再現性及びドット再現性が良好になる。
The strontium titanate of the present invention preferably has a water adsorption amount of 1 mg / g or more and 40 mg / g or less at a temperature of 30 ° C. and a humidity of 80% RH, and more preferably 1 mg / g or more and 25 mg / g or less. It is more preferably 1 mg / g or more and 20 mg / g or less.
By controlling the amount of water adsorbed within the above range, the influence of the decrease in the amount of charge can be reduced in a high temperature and high humidity environment, so that the rise of charge can be accelerated and the amount of charge can be made uniform. .. As a result, sleeve ghosts are less likely to occur even when used in a high temperature and high humidity environment, and fine line reproducibility and dot reproducibility are improved even when used in a high temperature and high humidity environment for a long period of time.
<第二の態様>
本発明の第二の態様は、トナー粒子、無機微粒子A及び無機微粒子Bを含有するトナーであって、
該トナーの重量平均粒径(D4)が、3.0μm以上10.0μm以下であり、
該無機微粒子A及び該無機微粒子Bはチタン酸ストロンチウムであり、
該無機微粒子Aの一次粒子の個数平均粒径が、10nm以上95nm以下であり、
該無機微粒子Aは、CuKα特性X線回折における回折角(2θ)の32.00deg以上32.40deg以下に最大ピーク(a)を有し、
該最大ピーク(a)の半値幅が、0.23deg以上0.50deg以下であり、
該無機微粒子Aは、30℃での水分吸着等温線において、相対湿度80%時の水分吸着量が、1mg/g以上40mg/g以下であり、
該無機微粒子Bの一次粒子の個数平均粒径が、500nm以上2000nm以下である
ことを特徴とする。
<Second aspect>
A second aspect of the present invention is a toner containing toner particles, inorganic fine particles A and inorganic fine particles B.
The weight average particle size (D4) of the toner is 3.0 μm or more and 10.0 μm or less.
The inorganic fine particles A and the inorganic fine particles B are strontium titanate.
The number average particle size of the primary particles of the inorganic fine particles A is 10 nm or more and 95 nm or less.
The inorganic fine particles A have a maximum peak (a) at a diffraction angle (2θ) of 32.00 deg or more and 32.40 deg or less in CuKα characteristic X-ray diffraction.
The half width of the maximum peak (a) is 0.23 deg or more and 0.50 deg or less.
The inorganic fine particles A have a water adsorption amount of 1 mg / g or more and 40 mg / g or less at a relative humidity of 80% in a water adsorption isotherm at 30 ° C.
The number average particle size of the primary particles of the inorganic fine particles B is 500 nm or more and 2000 nm or less.
第二の態様におけるトナーは、無機微粒子A及び無機微粒子Bを含有し、該無機微粒子A及び無機微粒子Bはチタン酸ストロンチウムである。
無機微粒子Aの一次粒子の個数平均粒径は、10nm以上95nm以下であることを特徴とする。10nm以上であることにより、無機微粒子Aがトナー粒子表面に効果的に微分散し、トナー及び前記無機微粒子Bの過剰帯電を抑制する。一方、95nm以下であることにより、無機微粒子Aがトナー表面に存在する為に必要な付着力を十分に得る事ができ、トナーの帯電量の立ち上がりを速くする効果と過剰帯電を抑制する効果を効果的に得る事ができる。そのため、高温高湿環境や低温低湿環境で使用した場合においても、スリーブゴースト、及び白スジの発生を抑制できる。
無機微粒子Aの一次粒子の個数平均粒径は、10nm以上70nm以下が好ましく、10nm以上50nm以下がより好ましい。
The toner in the second aspect contains the inorganic fine particles A and the inorganic fine particles B, and the inorganic fine particles A and the inorganic fine particles B are strontium titanate.
The number average particle size of the primary particles of the inorganic fine particles A is 10 nm or more and 95 nm or less. When the size is 10 nm or more, the inorganic fine particles A are effectively finely dispersed on the surface of the toner particles, and overcharging of the toner and the inorganic fine particles B is suppressed. On the other hand, when the size is 95 nm or less, the adhesive force required for the inorganic fine particles A to be present on the toner surface can be sufficiently obtained, and the effect of accelerating the rise of the charged amount of the toner and the effect of suppressing overcharging can be obtained. It can be obtained effectively. Therefore, the generation of sleeve ghosts and white streaks can be suppressed even when used in a high temperature and high humidity environment or a low temperature and low humidity environment.
The average particle size of the number of primary particles of the inorganic fine particles A is preferably 10 nm or more and 70 nm or less, and more preferably 10 nm or more and 50 nm or less.
また、無機微粒子Aは、CuKα特性X線回折における回折角(2θ)の32.00deg以上32.40deg以下に最大ピーク(a)を有し、該最大ピーク(a)の半値幅が、0.23deg以上0.50deg以下である。好ましくは0.25deg以上0.45deg以下、より好ましくは0.28deg以上0.40deg以下である。このような特徴は、前記第一の態様におけるチタン酸ストロンチウムと同様であり、無機微粒子Aを用いることで、現像スリーブ上のトナーの帯電の立ち上がりを速め、かつ過剰帯電を抑制する効果が得られる。 Further, the inorganic fine particles A have a maximum peak (a) at a diffraction angle (2θ) of 32.00 deg or more and 32.40 deg or less in CuKα characteristic X-ray diffraction, and the half width of the maximum peak (a) is 0. It is 23 deg or more and 0.50 deg or less. It is preferably 0.25 deg or more and 0.45 deg or less, and more preferably 0.28 deg or more and 0.40 deg or less. Such a feature is the same as that of strontium titanate in the first aspect, and by using the inorganic fine particles A, the effect of accelerating the rise of charging of the toner on the developing sleeve and suppressing overcharging can be obtained. ..
一方、無機微粒子Bの一次粒子の個数平均粒径は500nm以上2000nm以下である。このような無機微粒子Bによってクリーニング不良を抑制することができる。
転写工程後に感光体上に残留したトナーは、感光体に当接したクリーニングブレードなどのクリーニング手段によってかきとられるが、この際、トナーや外添剤がクリーニングブレードを一部すり抜ける現象がクリーニング不良である。その結果、すり抜けたトナーや外添剤が帯電部材を汚染したり、すり抜けたトナーが縦スジとなって画像欠陥が発生したりする。
無機微粒子Bの一次粒子の個数平均粒径は、600nm以上1500nm以下であることが好ましく、600nm以上1000nm以下であることがより好ましい。
On the other hand, the number average particle size of the primary particles of the inorganic fine particles B is 500 nm or more and 2000 nm or less. Cleaning defects can be suppressed by such inorganic fine particles B.
The toner remaining on the photoconductor after the transfer process is scraped off by a cleaning means such as a cleaning blade in contact with the photoconductor, but at this time, the phenomenon that the toner and the external additive partially slip through the cleaning blade is a cleaning defect. be. As a result, the toner or the external additive that has slipped through may contaminate the charging member, or the toner that has slipped through may become vertical streaks and cause image defects.
The number average particle size of the primary particles of the inorganic fine particles B is preferably 600 nm or more and 1500 nm or less, and more preferably 600 nm or more and 1000 nm or less.
無機微粒子Bを用いたトナーを使用すると、クリーニングブレードと感光体の当接部に、クリーニングブレードによってかきとられた無機微粒子Bが溜まって、無機微粒子Bによる阻止層を形成することができ、トナーや外添剤のすり抜けを抑制する効果があると考えられる。
しかしながら、高印字率の画像を連続で印刷すると、現像器内にトナーと無機微粒子Bの凝集塊が発生してスリーブを削り、白スジが発生する事が分かった。さらに、無機微粒子Bが凝集塊となることで、無機微粒子Bの機能である阻止層の形成によるクリーニング不良を抑制する効果も得られにくくなることが分かった。
そこで、本発明者らが鋭意検討した結果、無機微粒子Aを同時に用いる事によって、トナーと無機微粒子Bとの凝集塊の発生を抑制でき、クリーニング不良を抑制しつつ、白スジを抑制できることを見出した。
When the toner using the inorganic fine particles B is used, the inorganic fine particles B scraped off by the cleaning blade accumulate at the contact portion between the cleaning blade and the photoconductor, and a blocking layer due to the inorganic fine particles B can be formed. It is thought that it has the effect of suppressing the slip-through of toner and external additives.
However, it was found that when images with a high printing rate were continuously printed, agglomerates of toner and inorganic fine particles B were generated in the developing device, the sleeve was scraped, and white streaks were generated. Further, it was found that the effect of suppressing the cleaning failure due to the formation of the blocking layer, which is a function of the inorganic fine particles B, is difficult to obtain because the inorganic fine particles B become agglomerates.
Therefore, as a result of diligent studies by the present inventors, it has been found that by using the inorganic fine particles A at the same time, it is possible to suppress the generation of agglomerates between the toner and the inorganic fine particles B, and it is possible to suppress white streaks while suppressing cleaning defects. rice field.
上記効果を得られる理由は以下のように推察できる。500nm以上2000nm以下のチタン酸ストロンチウムである無機微粒子Bはトナーに帯電を付与する効果があることが知られている。特に、高印字率の画像を連続で印刷すると、トナーの帯電の立ち上がりが遅くなり、無機微粒子Bの帯電付与効果が大きくなると考えられる。この際、無機微粒子Bはトナーと逆極性に帯電する為、トナーと無機微粒子Bの間で静電付着力が強く働き、凝集塊が発生し、白スジの原因となると考えられる。さらに、無機微粒子Bがトナーと
の凝集塊として存在する場合、クリーニングブレード部での阻止層を形成する機能も阻害されてクリーニング不良の原因となると考えられる。
一方で、無機微粒子Aは上述した通り、トナーや無機微粒子Bの過剰帯電を抑制する効果を得る事ができると考えられる。無機微粒子Aの効果により、トナーと無機微粒子Bとの間に発生する静電的な付着力を緩和することで、凝集塊の発生を抑制できたと考えられる。その結果、クリーニング不良及び白スジを抑制できたと考えられる。
The reason why the above effect can be obtained can be inferred as follows. It is known that the inorganic fine particles B, which are strontium titanate having a diameter of 500 nm or more and 2000 nm or less, have an effect of imparting a charge to the toner. In particular, when images with a high printing rate are continuously printed, it is considered that the rise of charging of the toner is delayed and the charging effect of the inorganic fine particles B is increased. At this time, since the inorganic fine particles B are charged in the opposite polarity to the toner, it is considered that an electrostatic adhesive force acts strongly between the toner and the inorganic fine particles B, and agglomerates are generated, which causes white streaks. Further, when the inorganic fine particles B are present as agglomerates with the toner, it is considered that the function of forming the blocking layer in the cleaning blade portion is also impaired, which causes a cleaning failure.
On the other hand, as described above, the inorganic fine particles A are considered to be able to obtain the effect of suppressing overcharging of the toner and the inorganic fine particles B. It is considered that the generation of agglomerates could be suppressed by alleviating the electrostatic adhesive force generated between the toner and the inorganic fine particles B due to the effect of the inorganic fine particles A. As a result, it is considered that poor cleaning and white streaks could be suppressed.
第二の態様において、トナーの重量平均粒径(D4)は3.0μm以上10.0μm以下である事が重要である。上記範囲内であることにより、無機微粒子Aがトナー表面に効果的に微分散することが可能となる。
重量平均粒径(D4)は、4.0μm以上9.0μm以下であることが好ましく、より好ましくは4.5μm以上8.5μm以下であり、さらに好ましくは5.0μm以上8.0μm以下である。
In the second aspect, it is important that the weight average particle size (D4) of the toner is 3.0 μm or more and 10.0 μm or less. Within the above range, the inorganic fine particles A can be effectively finely dispersed on the toner surface.
The weight average particle size (D4) is preferably 4.0 μm or more and 9.0 μm or less, more preferably 4.5 μm or more and 8.5 μm or less, and further preferably 5.0 μm or more and 8.0 μm or less. ..
また、無機微粒子Aは、30℃での水分吸着等温線において、相対湿度80%時の水分吸着量が1mg/g以上40mg/g以下である事が重要である。水分吸着量を上記範囲に制御することにより、特に高温高湿環境において、水分が帯電制御に与える影響を小さく抑え、摩擦帯電量の立ち上がりが速くなり、過剰帯電抑制効果を効果的に得る事ができ、スリーブゴースト及び白スジの発生を抑制することができる。
水分吸着量は1mg/g以上25mg/g以下であることがより好ましく、1mg/g以上20mg/g以下であることが更に好ましい。これにより、高温高湿環境で使用した場合においても、スリーブゴーストが発生しにくい。当該水分吸着量は、無機微粒子Aを疎水性の処理剤で表面処理することにより制御できる。
Further, it is important that the amount of water adsorbed in the inorganic fine particles A at a relative humidity of 80% is 1 mg / g or more and 40 mg / g or less in the water adsorption isotherm at 30 ° C. By controlling the amount of water adsorbed within the above range, the influence of water on charge control can be suppressed to a small extent, and the rise of triboelectric charge can be accelerated, and the effect of suppressing excessive charge can be effectively obtained, especially in a high temperature and high humidity environment. It is possible to suppress the occurrence of sleeve ghosts and white streaks.
The amount of water adsorbed is more preferably 1 mg / g or more and 25 mg / g or less, and further preferably 1 mg / g or more and 20 mg / g or less. As a result, sleeve ghosts are less likely to occur even when used in a high temperature and high humidity environment. The amount of water adsorbed can be controlled by surface-treating the inorganic fine particles A with a hydrophobic treatment agent.
無機微粒子Aの含有量は、トナー粒子100質量部に対し0.05質量部以上2.0質量部以下であることが好ましく、0.1質量部以上1.5質量部以下であることがより好ましい。
無機微粒子Aの含有量を上記範囲にすることで、トナーの過剰帯電の抑制の効果と帯電の立ち上がりを速くする効果が得られやすいため、高温高湿環境や低温低湿環境で使用した場合においても、スリーブゴースト及び白スジが良好となる。
また、凝集塊の発生を抑制する観点から、無機微粒子A及び無機微粒子Bの質量比〔A/B〕は、1.0/1.0~1.0/20.0が好ましく、1.0/3.0~1.0/18.0がより好ましい。
The content of the inorganic fine particles A is preferably 0.05 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less, and more preferably 0.1 parts by mass or more and 1.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner particles. preferable.
By setting the content of the inorganic fine particles A in the above range, it is easy to obtain the effect of suppressing excessive charge of the toner and the effect of accelerating the rise of charge. Therefore, even when the toner is used in a high temperature and high humidity environment or a low temperature and low humidity environment. , Sleeve ghost and white streaks are good.
Further, from the viewpoint of suppressing the generation of agglomerates, the mass ratio [A / B] of the inorganic fine particles A and the inorganic fine particles B is preferably 1.0 / 1.0 to 1.0 / 20.0, preferably 1.0. /3.0 to 1.0 / 18.0 is more preferable.
無機微粒子Aは、CuKα特性X線回折における回折角(2θ)の32.00deg以上32.40以下に最大ピーク(a)を有し、該最大ピーク(a)の強度(Ia)と、C
uKα特性X線回折における回折角(2θ) の24.00deg以上28.00deg
以下の範囲における最大ピークの強度(Ix)が、下記式を満たすことが好ましい。
(Ix)/(Ia) ≦ 0.010
(Ix)/(Ia)は0.008以下であることがより好ましい。
The inorganic fine particles A have a maximum peak (a) at a diffraction angle (2θ) of 32.000 deg or more and 32.40 or less in CuKα characteristic X-ray diffraction, and the intensity (Ia) of the maximum peak (a) and C.
uKα characteristic The diffraction angle (2θ) in X-ray diffraction is 24.00 deg or more and 28.00 deg.
It is preferable that the intensity (Ix) of the maximum peak in the following range satisfies the following formula.
(Ix) / (Ia) ≤ 0.010
It is more preferable that (Ix) / (Ia) is 0.008 or less.
当該特徴に関しては、第一の態様と同様である。上記式を満たすことにより、結晶粒界に局在する不純物が少なくなり、トナーの帯電の立ち上がりが速く、過剰帯電抑制効果を得られやすくなり、クリーニング不良、スリーブゴースト及び白スジが発生しにくい。 The characteristics are the same as in the first aspect. By satisfying the above formula, impurities localized at the grain boundaries are reduced, the toner charge rises quickly, the overcharge suppression effect can be easily obtained, and cleaning defects, sleeve ghosts, and white streaks are less likely to occur.
無機微粒子Aは、蛍光X線分析により検出される元素が全て酸化物であるとみなして、全酸化物の総量を100質量%としたときの酸化ストロンチウム及び酸化チタンの含有量の合計が98.0質量%以上であることが好ましく、98.2質量%以上であることがより好ましい。
当該特徴に関しては、第一の態様と同様である。上記範囲を満たすことで、帯電の立ち
上がりが速くなり、過剰帯電を抑制しやすくなる。これにより、クリーニング不良、スリーブゴースト及び白スジが発生しにくい。
In the inorganic fine particles A, the total content of strontium oxide and titanium oxide is 98. When the total amount of all oxides is 100% by mass, assuming that all the elements detected by fluorescent X-ray analysis are oxides. It is preferably 0% by mass or more, and more preferably 98.2% by mass or more.
The characteristics are the same as in the first aspect. By satisfying the above range, the rise of charging becomes faster, and it becomes easier to suppress overcharging. As a result, poor cleaning, sleeve ghosts, and white streaks are less likely to occur.
次に、第一の態様及び第二の態様における、好ましい態様などを記載する。
チタン酸ストロンチウム又は無機微粒子Aは、必要に応じ、疎水化、摩擦帯電性コントロールの目的で、表面処理されていることが好ましい。すなわち、処理剤としては、未変性のシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、未変性のシリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能基を有するシラン化合物又は、その他の有機ケイ素化合物などが挙げられる。種々の処理剤を併用してもよい。この中でも特にシランカップリング剤で処理されていることが好ましい。すなわち、チタン酸ストロンチウム又は無機微粒子Aがシランカップリング剤による表面処理微粒子であることが好ましい。
Next, preferred embodiments and the like in the first aspect and the second aspect will be described.
The strontium titanate or the inorganic fine particles A are preferably surface-treated for the purpose of hydrophobizing and controlling triboelectricity, if necessary. That is, examples of the treatment agent include unmodified silicone varnish, various modified silicone varnishes, unmodified silicone oil, various modified silicone oils, silane coupling agents, silane compounds having functional groups, and other organosilicon compounds. Be done. Various treatment agents may be used in combination. Of these, it is particularly preferable that the treatment is performed with a silane coupling agent. That is, it is preferable that the strontium titanate or the inorganic fine particles A are surface-treated fine particles with a silane coupling agent.
シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン、β-(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、n-ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、n-ヘキシルトリメトキシシラン、n-オクチルトリメトキシシラン、n-オクチルトリエトキシシラン、n-デシルトリメトキシシラン、ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、n-ヘキサデシルトリメトキシシラン、n-オクタデシルトリメトキシシラン、トリフロロプロピルトリメトキシシラン及びこれらの加水分解物等を挙げることができる。 Examples of the silane coupling agent include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, β- (3,4 epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and γ-glycidoxypropyltrimethoxy. Silane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, methyltrimethoxy Silane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, trimethylmethoxysilane , N-hexyltrimethoxysilane, n-octyltrimethoxysilane, n-octyltrimethoxysilane, n-decyltrimethoxysilane, hydroxypropyltrimethoxysilane, n-hexadecyltrimethoxysilane, n-octadecyltrimethoxysilane, Examples thereof include trifluoropropyltrimethoxysilane and hydrolysates thereof.
このなかでも、n-オクチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、トリフロロプロピルトリメトキシシランが好ましく、イソブチルトリメトキシシランがより好ましい。また、これらの処理剤は、一種類を単独で使用してもよいし二種類以上を併用してもよい。
表面処理により、チタン酸ストロンチウム粒子の表面を化学修飾することができるが、チタン酸ストロンチウム粒子の結晶構造には影響を与えない。即ち、表面処理は、チタン酸ストロンチウムの前記最大ピーク(a)の半値幅に影響を与えない。そのため、本発明では、結晶構造に影響を与える不純物元素の測定を行うために、チタン酸ストロンチウム又は無機微粒子Aの蛍光X線測定は、表面処理前に行う。
Of these, n-octyltriethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, and trifluoropropyltrimethoxysilane are preferable, and isobutyltrimethoxysilane is more preferable. In addition, these treatment agents may be used alone or in combination of two or more.
The surface treatment can chemically modify the surface of the strontium titanate particles, but does not affect the crystal structure of the strontium titanate particles. That is, the surface treatment does not affect the half width of the maximum peak (a) of strontium titanate. Therefore, in the present invention, in order to measure the impurity element that affects the crystal structure, the fluorescent X-ray measurement of strontium titanate or the inorganic fine particles A is performed before the surface treatment.
第一の態様及び第二の態様において、チタン酸ストロンチウム又は無機微粒子Aは、表面処理後の窒素吸着によるBET法による比表面積が10m2/g以上200m2/g以下であることが好ましく、10m2/g以上100m2/g以下であることがより好ましい。BET比表面積を上記範囲に制御することで、無機微粒子がトナー表面に均一に微分散しやすくなるため、トナーの過剰帯電の抑制の効果と帯電の立ち上がりを速くする効果を十分に発揮することができる。 In the first aspect and the second aspect, the specific surface area of strontium titanate or inorganic fine particles A by the BET method by nitrogen adsorption after surface treatment is preferably 10 m 2 / g or more and 200 m 2 / g or less, preferably 10 m. It is more preferably 2 / g or more and 100 m 2 / g or less. By controlling the BET specific surface area within the above range, the inorganic fine particles can be easily finely dispersed evenly on the toner surface, so that the effect of suppressing overcharging of the toner and the effect of accelerating the rise of charging can be fully exerted. can.
チタン酸ストロンチウム又は無機微粒子Aは、その調製法は特に制限はないが、例えば、以下の方法で製造される。
例えば、硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーのpHを調整して得たチタニアゾルの分散液に、硝酸ストロンチウム、塩化ストロンチウム等を添加して、反応温度まで加温した後、アルカリ水溶液を添加することで合成することができ
る。なお、反応温度は60~100℃が好ましい。
The preparation method of strontium titanate or inorganic fine particles A is not particularly limited, but is produced by, for example, the following method.
For example, strontium nitrate, strontium chloride, etc. are added to a dispersion of titania sol obtained by adjusting the pH of a hydroxide-containing titanium slurry obtained by hydrolyzing an aqueous solution of titanyl sulfate, and then heated to the reaction temperature. It can be synthesized by adding an alkaline aqueous solution. The reaction temperature is preferably 60 to 100 ° C.
前記最大ピーク(a)の半値幅を制御するために、アルカリ水溶液を添加する工程において、アルカリ水溶液の添加にかける時間は60分以下にすることが好ましい。アルカリ水溶液の添加速度を60分以下にすることで、結晶子径が小さな粒子を得ることができる。
さらに、アルカリ水溶液を添加する工程において、超音波振動を加えながら添加を行うことが半値幅を制御する上で好ましい。反応工程において、超音波振動を加えることで、結晶の析出速度が速くなり、結晶子径が小さな粒子を得ることができる。
In order to control the half width of the maximum peak (a), it is preferable that the time required for adding the alkaline aqueous solution is 60 minutes or less in the step of adding the alkaline aqueous solution. By setting the addition rate of the alkaline aqueous solution to 60 minutes or less, particles having a small crystallite diameter can be obtained.
Further, in the step of adding the alkaline aqueous solution, it is preferable to add while applying ultrasonic vibration in order to control the half width. By applying ultrasonic vibration in the reaction step, the precipitation rate of crystals is increased, and particles having a small crystallite diameter can be obtained.
また、アルカリ水溶液を添加して反応を終えた水溶液を急冷することが半値幅を制御する上で好ましい。急冷する方法としては、例えば10℃以下に冷やした純水を所望の温度になるまで添加する方法等が挙げられる。急冷することで、冷却工程で結晶子径が大きくなることを抑制することができる。
一方で、半値幅を制御する方法として、強加工法(無機微粒子に機械的に強い力を加える手法)を用いてもよい。強加工としては、ボールミル法、高圧化のねじり、落錘加工、粒子衝撃、エア式ショットピーニング等の方法を用いることができる。
Further, it is preferable to rapidly cool the aqueous solution obtained by adding an alkaline aqueous solution to control the half width. Examples of the method of quenching include a method of adding pure water cooled to 10 ° C. or lower until a desired temperature is reached. By quenching, it is possible to prevent the crystallite diameter from becoming large in the cooling step.
On the other hand, as a method of controlling the half width, a strong processing method (a method of mechanically applying a strong force to the inorganic fine particles) may be used. As the strong machining, a ball mill method, high-pressure twisting, drop weight machining, particle impact, air-type shot peening, or the like can be used.
本発明のトナーは、帯電安定性、現像性、流動性、耐久性向上のために、無機微粒子として、チタン酸ストロンチウム以外にシリカ微粉末を含むことが好ましい。シリカ微粉末は、窒素吸着によるBET法による比表面積が30m2/g以上500m2/g以下であることが好ましく、50m2/g以上400m2/g以下であることがさらに好ましい。シリカ微粉末の含有量は、トナー粒子100質量部に対して0.01質量部以上8.0質量部以下が好ましく、0.10質量部以上5.0質量部以下がより好ましい。
シリカ微粉末は、必要に応じ、疎水化、摩擦帯電性コントロールの目的で未変性のシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、未変性のシリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能基を有するシラン化合物又は、その他の有機ケイ素化合物などの如き処理剤で、あるいは種々の処理剤を併用して表面処理されていることも好ましい。
The toner of the present invention preferably contains silica fine powder in addition to strontium titanate as inorganic fine particles in order to improve charge stability, developability, fluidity, and durability. The specific surface area of the silica fine powder by the BET method by nitrogen adsorption is preferably 30 m 2 / g or more and 500 m 2 / g or less, and more preferably 50 m 2 / g or more and 400 m 2 / g or less. The content of the silica fine powder is preferably 0.01 parts by mass or more and 8.0 parts by mass or less, and more preferably 0.10 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner particles.
The silica fine powder has an unmodified silicone varnish, various modified silicone varnishes, unmodified silicone oils, various modified silicone oils, silane coupling agents, and functional groups for the purpose of hydrophobization and friction charge control, if necessary. It is also preferable that the surface is treated with a treatment agent such as a silane compound or another organosilicon compound, or in combination with various treatment agents.
トナーには、必要に応じて他の外添剤を添加してもよい。このような外添剤としては、例えば、帯電補助剤、導電性付与剤、流動性付与剤、ケーキング防止剤、熱ローラ定着時の離型剤、滑剤、研磨剤等の働きをする樹脂微粒子や無機微粒子が挙げられる。滑剤としては、ポリフッ化エチレン粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末が挙げられる。研磨剤としては、酸化セリウム粉末、炭化ケイ素粉末、が挙げられる。 Other external additives may be added to the toner, if necessary. Examples of such an external additive include resin fine particles that act as a charging aid, a conductivity-imparting agent, a fluidity-imparting agent, a caking inhibitor, a mold release agent at the time of fixing a thermal roller, a lubricant, an abrasive, and the like. Examples include inorganic fine particles. Examples of the lubricant include polyvinylidene fluoride powder, zinc stearate powder, and polyvinylidene fluoride powder. Examples of the abrasive include cerium oxide powder and silicon carbide powder.
トナー粒子は結着樹脂を含んでいてもよい。結着樹脂としては、以下のものが挙げられる。
スチレン系樹脂、スチレン系共重合樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、天然樹脂変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂。好ましく用いられる樹脂として、スチレン系共重合樹脂、ポリエステル樹脂、及びポリエステル樹脂とスチレン系共重合樹脂が混合又は両者が一部反応したハイブリッド樹脂が挙げられる。さらに好ましくは、結着樹脂として、ポリエステル樹脂を含む態様である。
The toner particles may contain a binder resin. Examples of the binder resin include the following.
Styline resin, styrene copolymer resin, polyester resin, polyol resin, polyvinyl chloride resin, phenol resin, natural resin modified phenol resin, natural resin modified maleic acid resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyvinyl acetate, silicone resin, Polyurethane resin, polyamide resin, furan resin, epoxy resin, xylene resin, polyvinyl butyral, terpene resin, kumaron inden resin, petroleum resin. Examples of the resin preferably used include a styrene-based copolymer resin, a polyester resin, and a hybrid resin in which the polyester resin and the styrene-based copolymer resin are mixed or partially reacted with each other. More preferably, the binder resin includes a polyester resin.
結着樹脂のガラス転移温度(Tg)は、保存安定性の観点から45℃以上であることが好ましい。また、低温定着性の観点から、Tgは75℃以下であることが好ましく、70℃以下であることがより好ましい。ガラス転移温度の測定方法については後述する。 The glass transition temperature (Tg) of the binder resin is preferably 45 ° C. or higher from the viewpoint of storage stability. Further, from the viewpoint of low temperature fixability, Tg is preferably 75 ° C. or lower, more preferably 70 ° C. or lower. The method for measuring the glass transition temperature will be described later.
トナーに離型性を与えるために、離型剤(ワックス)を用いてもよい。
ワックスの一例としては、次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、オレフィン共重合体、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などの脂肪族炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックスなどの脂肪族炭化水素系ワックスの酸化型ワックス;カルナバワックス、ベヘン酸ベヘニル、モンタン酸エステルワックスなどの脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;及び脱酸カルナバワックスのような脂肪酸エステルを一部又は全部を脱酸化したものなどが挙げられる。
さらに、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸などの飽和直鎖脂肪酸類;ブラシジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸などの不飽和脂肪酸類;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などの飽和アルコール類;ソルビトールなどの多価アルコール類;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドなどの脂肪酸アミド類;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などの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などの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などの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などの脂肪族金属塩(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などのビニル系共重合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などの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など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などが挙げられる。
A mold release agent (wax) may be used to impart mold releasability to the toner.
Examples of waxes include: Fatty acid hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, olefin copolymers, microcrystallin wax, paraffin wax, Fisher Tropsch wax; oxidized wax of aliphatic hydrocarbon wax such as polyethylene oxide wax; carnauba wax , Waxes mainly composed of fatty acid esters such as behenyl behenate and montanoic acid ester wax; and partially or completely deoxidized fatty acid esters such as deoxidized carnauba wax.
In addition, saturated linear fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, and montanic acid; unsaturated fatty acids such as brushzic acid, eleostearic acid, and varinaric acid; , Saturated alcohols such as melisyl alcohol; Polyhydric alcohols such as sorbitol; Fatty acid amides such as linoleic acid amide, oleic acid amide, lauric acid amide; Methylene bisstearic acid amide, ethylene biscapric acid amide, ethylene bislaurin Saturated fatty acid bisamides such as acid amides and hexamethylene bisstearic acid amides; ethylene bisoleic acid amides, hexamethylene bisoleic acid amides, N, N'-diorail adipic acid amides, N, N'-diorail sevacinic acid amides. Unsaturated fatty acid amides such as; aromatic bisamides such as m-xylene bisstearic acid amide, N, N'-distearylisophthalic acid amide; fats such as calcium stearate, calcium laurate, zinc stearate, magnesium stearate. Group metal salts (generally referred to as metal soap); waxes grafted on aliphatic hydrocarbon wax using vinyl copolymer monomer such as styrene and acrylic acid; fatty acids such as behenic acid monoglyceride and many Partial esterified products of fatty alcohols; methyl ester compounds having a hydroxyl group obtained by hydrogenation of vegetable fats and oils and the like can be mentioned.
本発明において特に好ましく用いられるワックスは、脂肪族炭化水素系ワックスである。例えば、アルキレンを高圧下でラジカル重合あるいは低圧下でチーグラー触媒、メタロセン触媒で重合した低分子量の炭化水素;石炭又は天然ガスから合成されるフィッシャートロプシュワックス;高分子量のオレフィンポリマーを熱分解して得られるオレフィンポリマー;一酸化炭素及び水素を含む合成ガスからアーゲ法により得られる炭化水素の蒸留残分から得られる合成炭化水素ワックス、あるいはこれらを水素添加して得られる合成炭化水素ワックスが好ましい。
さらにプレス発汗法、溶剤法、真空蒸留の利用や分別結晶方式により炭化水素ワックスの分別を行ったものが、より好ましく用いられる。特にアルキレンの重合によらない方法により合成されたワックスがその分子量分布からも好ましい。
ワックスを添加するタイミングは、トナー製造時でもよいし、結着樹脂の製造時でもよい。また、これらワックスは、一種類を単独で使用してもよいし二種類以上を併用してもよい。ワックスは、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上20質量部以下添加することが好ましい。
The wax particularly preferably used in the present invention is an aliphatic hydrocarbon-based wax. For example, low molecular weight hydrocarbons obtained by radically polymerizing alkylene at high pressure or polymerized with Cheegler catalyst or metallocene catalyst under low pressure; Fischer-Tropschwax synthesized from coal or syngas; obtained by thermal decomposition of high molecular weight olefin polymer. Olefin polymer; synthetic hydrocarbon wax obtained from the distillation residue of hydrocarbon obtained by the age method from synthetic gas containing carbon monoxide and hydrogen, or synthetic hydrocarbon wax obtained by hydrogenating these is preferable.
Further, those obtained by separating the hydrocarbon wax by the press sweating method, the solvent method, the use of vacuum distillation or the fractional crystallization method are more preferably used. In particular, a wax synthesized by a method not based on the polymerization of alkylene is preferable from the viewpoint of its molecular weight distribution.
The timing of adding the wax may be at the time of manufacturing the toner or at the time of manufacturing the binder resin. In addition, one type of these waxes may be used alone, or two or more types may be used in combination. The wax is preferably added in an amount of 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
本発明のトナーは、磁性1成分トナー、非磁性1成分トナー、非磁性2成分トナーのいずれのトナーとしても使用できる。
磁性1成分トナーとして用いる場合、着色剤としては、磁性酸化鉄粒子が好ましく用いられる。磁性1成分トナーに含まれる磁性酸化鉄粒子としては、マグネタイト、マグヘマイト、フェライトのような磁性酸化鉄、及び他の金属酸化物を含む磁性酸化鉄;Fe,Co,Niのような金属、あるいは、これらの金属とAl,Co,Cu,Pb,Mg,Ni,Sn,Zn,Sb,Be,Bi,Cd,Ca,Mn,Se,Ti,W,Vのような金属との合金、及びこれらの混合物が挙げられる。磁性酸化鉄粒子の含有量は、結着樹脂100質量部に対し、30質量部以上100質量部以下が好ましい。
The toner of the present invention can be used as any of a magnetic one-component toner, a non-magnetic one-component toner, and a non-magnetic two-component toner.
When used as a magnetic one-component toner, magnetic iron oxide particles are preferably used as the colorant. Examples of the magnetic iron oxide particles contained in the magnetic one-component toner include magnetic iron oxide containing magnetite, maghemite, and ferrite, and magnetic iron oxide containing other metal oxides; metals such as Fe, Co, and Ni, or Alloys of these metals with metals such as Al, Co, Cu, Pb, Mg, Ni, Sn, Zn, Sb, Be, Bi, Cd, Ca, Mn, Se, Ti, W, V, and these. Examples include mixtures. The content of the magnetic iron oxide particles is preferably 30 parts by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
非磁性1成分トナー、及び非磁性2成分トナーとして用いる場合の着色剤としては、以下のものが挙げられる。
黒色の顔料としては、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラックが用いられ、また、マグネタイト、フェライト等の磁性粉も用いられる。
イエロー色に好適な着色剤としては、顔料又は染料を用いることができる。顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1,2,3,4,5,6,7,10,11,12、13、14、15、17、23、62、65、73、74、81、83、93、94、95、97、98、109、110、111、117、120、127、128、129、137、138、139、147、151、154、155、167、168、173、174、176、180、181、183、191、C.I.バットイエロー1,3,20が挙げられる。染料としては、C.I.ソルベントイエロー19、44、77、79、81、82、93、98、103、104、112、162等が挙げられる。これらのものを単独又は2以上を併用して用いる。
Examples of the colorant when used as a non-magnetic one-component toner and a non-magnetic two-component toner include the following.
As the black pigment, carbon black such as furnace black, channel black, acetylene black, thermal black, and lamp black is used, and magnetic powder such as magnetite and ferrite is also used.
As a suitable colorant for yellow color, a pigment or a dye can be used. As the pigment, C.I. I. Pigment Yellow 1,2,3,4,5,6,7,10,11,12,13,14,15,17,23,62,65,73,74,81,83,93,94,95, 97, 98, 109, 110, 111, 117, 120, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 151, 154, 155, 167, 168, 173, 174, 176, 180, 181, 183, 191, C.I. I. Bat Yellow 1, 3, 20 can be mentioned. As the dye, C.I. I. Examples thereof include Solvent Yellow 19, 44, 77, 79, 81, 82, 93, 98, 103, 104, 112, 162 and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
シアン色に好適な着色剤としては、顔料又は染料を用いることができる。顔料としては、C.I.ピグメントブルー1、7、15、15;1、15;2、15;3、15;4、16、17、60、62、66等、C.I.バットブルー6、C.I.アシッドブルー45が挙げられる。染料としては、C.I.ソルベントブルー25、36、60、70、93、95等が挙げられる。これらのものを単独又は2以上を併用して用いる。
マゼンタ色に好適な着色剤としては、顔料又は染料を用いることができる。顔料としては、C.I.ピグメントレッド1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,21,22,23,30,31,32,37,38,39,40,41,48,48;2、48;3、48;4、49,50,51,52,53,54,55,57,57;1、58,60,63,64,68,81,81;1、83,87,88,89,90,112,114,122,123,144、146,150,163,166、169、177、184,185,202,206,207,209,220、221、238、254等、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が挙げられる。
マゼンタ用染料としては、C.I.ソルベントレッド1,3,8,23,24,25,27,30,49,52、58、63、81,82,83,84,100,109,111、121、122等、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等、C.I.ディスパースバイオレット1等の油溶染料、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等、C.I.ベーシックバイオレット1,3,7,10,14,15,21,25,26,27,28等の塩基性染料等が挙げられる。これらのものを単独又は2以上を併用して用いる。
着色剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対し、1質量部以上20質量部以下が好ましい。
As a suitable colorant for cyan color, a pigment or a dye can be used. As the pigment, C.I. I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15; 1, 15; 2, 15; 3, 15; 4, 16, 17, 60, 62, 66, etc., C.I. I. Bat Blue 6, C.I. I. Acid blue 45 can be mentioned. As the dye, C.I. I. Solvent blue 25, 36, 60, 70, 93, 95 and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
As a colorant suitable for magenta color, a pigment or a dye can be used. As the pigment, C.I. I. Pigment Red 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,21,22,23,30,31, 32,37,38,39,40,41,48,48; 2,48; 3,48; 4,49,50,51,52,53,54,55,57,57; 1,58,60, 63,64,68,81,81; 1,83,87,88,89,90,112,114,122,123,144,146,150,163,166,169,177,184,185,202, 206, 207, 209, 220, 221, 238, 254, etc., C.I. I. Pigment Violet 19; C.I. I. Bat reds 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29, 35 can be mentioned.
As the magenta dye, C.I. I. Solvent Red 1,3,8,23,24,25,27,30,49,52,58,63,81,82,83,84,100,109,111,121,122, etc., C.I. I. Disperse thread 9, C.I. I. Solvent Violet 8, 13, 14, 21, 27, etc., C.I. I. Oil-soluble dyes such as Disperse Violet 1, C.I. I. Basic Red 1,2,9,12,13,14,15,17,18,22,23,24,27,29,32,34,35,36,37,38,39,40, etc., C.I. I. Examples thereof include basic dyes such as Basic Violet 1,3,7,10,14,15,21,25,26,27,28. These may be used alone or in combination of two or more.
The content 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.
トナーには、荷電制御剤を用いてもよい。荷電制御剤としては既知のものを用いることができ、例えば、アゾ系鉄化合物、アゾ系クロム化合物、アゾ系マンガン化合物、アゾ系コバルト化合物、アゾ系ジルコニウム化合物、カルボン酸誘導体のクロム化合物、カルボン酸誘導体の亜鉛化合物、カルボン酸誘導体のアルミ化合物、カルボン酸誘導体のジルコニウム化合物が挙げられる。
前記カルボン酸誘導体は、芳香族ヒドロキシカルボン酸が好ましい。また、荷電制御樹脂も用いることもできる。荷電制御剤や荷電制御樹脂を使用する場合、結着樹脂100質量部に対して0.1質量部以上10質量部以下使用することが好ましい。
A charge control agent may be used as the toner. As the charge control agent, known ones can be used, for example, an azo-based iron compound, an azo-based chromium compound, an azo-based manganese compound, an azo-based cobalt compound, an azo-based zirconium compound, a carboxylic acid derivative chromium compound, and a carboxylic acid. Examples thereof include a zinc compound as a derivative, an aluminum compound as a carboxylic acid derivative, and a zirconium compound as a carboxylic acid derivative.
The carboxylic acid derivative is preferably an aromatic hydroxycarboxylic acid. Further, a charge control resin can also be used. When a charge control agent or a charge control resin is used, it is preferable to use 0.1 part by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
トナーは、キャリアと混合して2成分現像剤として使用してもよい。キャリアとしては、通常のフェライト、マグネタイト等のキャリアや樹脂コートキャリアを使用することができる。また、樹脂中に磁性粉が分散されたバインダー型のキャリアコアも用いることができる。 The toner may be mixed with a carrier and used as a two-component developer. As the carrier, a normal carrier such as ferrite or magnetite or a resin-coated carrier can be used. Further, a binder type carrier core in which magnetic powder is dispersed in a resin can also be used.
樹脂コートキャリアは、キャリアコア粒子とキャリアコア粒子表面を被覆(コート)する樹脂である被覆材からなる。被覆材に用いられる樹脂としては、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等のスチレン-アクリル系樹脂;アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体等のアクリル系樹脂;ポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素含有樹脂;シリコーン樹脂;ポリエステル樹脂;ポリアミド樹脂;ポリビニルブチラール;アミノアクリレート樹脂が挙げられる。その他には、アイオモノマー樹脂やポリフェニレンサルファイド樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、単独で又は複数を併用して用いることができる。 The resin coat carrier is composed of carrier core particles and a coating material which is a resin that coats (coats) the surface of the carrier core particles. Resins used for the coating material include styrene-acrylic resins such as styrene-acrylic acid ester copolymers and styrene-methacrylate copolymers; acrylics such as acrylic acid ester copolymers and methacrylate ester copolymers. Examples thereof include fluorine-containing resins such as polytetrafluoroethylene, monochlorotrifluoroethylene polymer, and polyvinylidene fluoride; silicone resins; polyester resins; polyamide resins; polyvinyl butyral; aminoacrylate resins. Other examples include iomonomer resin and polyphenylene sulfide resin. These resins can be used alone or in combination of two or more.
トナーの製造方法は特に限定されず、粉砕法、懸濁重合法、乳化凝集法など公知の方法を用いることができる。以下に、トナーの製造方法について粉砕法を例に説明するが、これに限定される訳ではない。
例えば、結着樹脂、並びに必要に応じて、着色剤、及びその他の添加剤を、ヘンシェルミキサー又は、ボールミルのような混合機により十分混合してから加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーのような熱混練機を用いて溶融混練し、冷却固化後粉砕及び分級を行い、トナー粒子を得る。さらに、該トナー粒子に前記チタン酸ストロンチウム又は無機微粒子A及びB、並びに必要に応じてシリカ微粉末等をヘンシェルミキサーのような混合機により十分混合することでトナーを得る。
The method for producing the toner is not particularly limited, and known methods such as a pulverization method, a suspension polymerization method, and an emulsion aggregation method can be used. The method for producing toner will be described below by taking the pulverization method as an example, but the method is not limited thereto.
For example, the binder resin and, if necessary, the colorant and other additives are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill and then heat-kneaded such as a heating roll, a kneader and an extruder. It is melt-kneaded using a machine, cooled and solidified, then pulverized and classified to obtain toner particles. Further, the toner particles are sufficiently mixed with the strontium titanate or the inorganic fine particles A and B, and if necessary, silica fine powder and the like with a mixer such as a Henshell mixer to obtain a toner.
混合機としては、以下のものが挙げられる。ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製);スーパーミキサー(カワタ社製);リボコーン(大川原製作所社製);ナウターミキサー、タービュライザー、サイクロミックス(ホソカワミクロン社製);スパイラルピンミキサー(太平洋機工社製);レーディゲミキサー(マツボー社製)。
混練機としては、以下のものが挙げられる。KRCニーダー(栗本鉄工所社製);ブス・コ・ニーダー(Buss社製);TEM型押し出し機(東芝機械社製);TEX二軸混練機(日本製鋼所社製);PCM混練機(池貝鉄工所社製);三本ロールミル、ミキシングロールミル、ニーダー(井上製作所社製);ニーデックス(三井鉱山社製);MS式加圧ニーダー、ニダールーダー(森山製作所社製);バンバリーミキサー(神戸製鋼所社製)。
Examples of the mixer include the following. Henschel Mixer (Mitsui Mining Co., Ltd.); Super Mixer (Kawata Co., Ltd.); Ribocorn (Okawara Seisakusho Co., Ltd.); Nowter Mixer, Turbulizer, Cyclomix (Hosokawa Micron Co., Ltd.); Spiral Pin Mixer (Pacific Kiko Co., Ltd.) Ladyge mixer (manufactured by Matsubo).
Examples of the kneading machine include the following. KRC Kneader (manufactured by Kurimoto Iron Works); Bus Co Kneader (manufactured by Buss); TEM type extruder (manufactured by Toshiba Machinery Co., Ltd.); TEX twin-screw kneader machine (manufactured by Japan Steel Works Co., Ltd.); PCM kneader (Ikegai) Iron Works); Three roll mill, mixing roll mill, kneader (Inoue Mfg. Co., Ltd.); Kneedex (Mitsui Mine Co., Ltd.); MS type pressurized kneader, Nider Ruder (Moriyama Mfg. Co., Ltd.); Banbury mixer (Kobe Steel) Made by Tokorosha).
粉砕機としては、以下のものが挙げられる。カウンタージェットミル、ミクロンジェット、イノマイザ(ホソカワミクロン社製);IDS型ミル、PJMジェット粉砕機(日本ニューマチック工業社製);クロスジェットミル(栗本鉄工所社製);ウルマックス(日曹エンジニアリング社製);SKジェット・オー・ミル(セイシン企業社製);クリプトロン(アーステクニカ社製);ターボミル(ターボ工業社製);スーパーローター(日清エンジニアリング社製)。
分級機としては、以下のものが挙げられる。クラッシール、マイクロンクラッシファイアー、スペディッククラシファイアー(セイシン企業社製);ターボクラッシファイアー(日清エンジニアリング社製);ミクロンセパレータ、ターボプレックス(ATP)、TSPセパレータ、TTSPセパレータ(ホソカワミクロン社製);エルボージェット(日鉄鉱業社製)、ディスパージョンセパレータ(日本ニューマチック工業社製);YMマイクロカット(安川商事社製)。
粗粒子をふるい分けるために用いられる篩い装置としては、以下のものが挙げられる。
ウルトラソニック(晃栄産業社製);レゾナシーブ、ジャイロシフター(徳寿工作所社);バイブラソニックシステム(ダルトン社製);ソニクリーン(新東工業社製);ターボスクリーナー(ターボ工業社製);ミクロシフター(槙野産業社製);円形振動篩い。
Examples of the crusher include the following. Counter jet mill, micron jet, innomizer (manufactured by Hosokawa Micron); IDS type mill, PJM jet crusher (manufactured by Nippon Pneumatic Industries); cross jet mill (manufactured by Kurimoto Iron Works); Ulmax (manufactured by Nippon Soda Engineering Co., Ltd.) ); SK Jet O Mill (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.); Cryptron (manufactured by EarthTechnica Co., Ltd.); Turbo Mill (manufactured by Turbo Industry Co., Ltd.); Super Rotor (manufactured by Nisshin Engineering Co., Ltd.).
Examples of the classifier include the following. Classifier, Micron Classifier, Spedic Classifier (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.); Turbo Classifier (manufactured by Nisshin Engineering Co., Ltd.); Micron Separator, Turboplex (ATP), TSP Separator, TTSP Separator (manufactured by Hosokawa Micron); Elbow Jet (manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.), Dispersion Separator (manufactured by Nippon Pneumatic Industries Co., Ltd.); YM Microcut (manufactured by Yasukawa Shoji Co., Ltd.).
Examples of the sieving device used for sieving coarse particles include the following.
Ultra Sonic (manufactured by Koei Sangyo Co., Ltd.); Resonance Sheave, Gyro Shifter (manufactured by Tokuju Kosakusho); Vibra Sonic System (manufactured by Dalton); Soniclean (manufactured by Shinto Kogyo); Turbo Cleaner (manufactured by Turbo Kogyo); Micro shifter (manufactured by Makino Sangyo Co., Ltd.); Circular vibration sieve.
次に、本発明に係る各物性の測定方法に関して記載する。
<X線回折測定>
測定はMiniFlex600(リガク社製)を用いて、以下の条件で行う。
測定サンプルは、測定範囲内に回折ピークを持たない無反射試料板(リガク製)に無機微粒子(チタン酸ストロンチウム)を粉末のまま平らになるように軽く押さえながら乗せる。平らになったら、試料板ごと装置へセットする。
[X線回折の測定条件]
管球:Cu
平行ビーム光学系
電圧:40kV
電流:15mA
開始角度:3°
終了角度:60°
サンプリング幅:0.02°
スキャンスピード:10.00°/min
発散スリット:0.625deg
散乱スリット:8.0mm
受光スリット:13.0mm(Open)
得られたX線回折ピークの半値幅、ピーク強度の算出は、リガク製解析ソフト「PDXL」を用いて行う。
Next, a method for measuring each physical property according to the present invention will be described.
<X-ray diffraction measurement>
The measurement is performed using MiniFlex 600 (manufactured by Rigaku Co., Ltd.) under the following conditions.
The measurement sample is placed on a non-reflective sample plate (manufactured by Rigaku) that does not have a diffraction peak within the measurement range while lightly pressing the inorganic fine particles (strontium titanate) as powder so as to be flat. When it becomes flat, set it in the device together with the sample plate.
[Measurement conditions for X-ray diffraction]
Tube: Cu
Parallel beam optical system voltage: 40 kV
Current: 15mA
Starting angle: 3 °
End angle: 60 °
Sampling width: 0.02 °
Scan speed: 10.00 ° / min
Divergence slit: 0.625 deg
Scattering slit: 8.0 mm
Light receiving slit: 13.0 mm (Open)
The half-value width and peak intensity of the obtained X-ray diffraction peak are calculated using the analysis software "PDXL" manufactured by Rigaku.
<蛍光X線測定>
無機微粒子(チタン酸ストロンチウム又は無機微粒子A)の蛍光X線測定は、シランカップリング剤などで表面処理を行う場合は、表面処理前に測定を行う。
波長分散型蛍光X線分析装置Axios advanced(スペクトリス社製)を用
いてHe雰囲気下、無機微粒子におけるNaからUまでの元素を直接測定する。装置付属の液体試料用カップを使用し、PP(ポリプロピレン)フィルムを底面に張り、試料を十分量入れ、底面に均一厚に層を形成させて、ふたをする。出力が2.4kWの条件で測定する。解析には、FP(ファンダメンタルパラメーター)法を用いる。その際、検出された元素全てが酸化物であると仮定し、それらの総質量を100質量%とする。ソフトウエアUniQuant5(ver.5.49)(スペクトリス社製)にて総質量に対する酸化ストロンチウム(SrO)及び酸化チタン(TiO2)の含有量(質量%)を酸化物換
算値として求める。
<Fluorescent X-ray measurement>
The fluorescent X-ray measurement of the inorganic fine particles (strontium titanate or the inorganic fine particles A) is performed before the surface treatment when the surface treatment is performed with a silane coupling agent or the like.
The elements from Na to U in the inorganic fine particles are directly measured in a He atmosphere using a wavelength dispersive fluorescent X-ray analyzer Axios advanced (manufactured by Spectris). Using the liquid sample cup attached to the device, put a PP (polypropylene) film on the bottom surface, put a sufficient amount of the sample, form a layer with a uniform thickness on the bottom surface, and cover it. The output is measured under the condition of 2.4 kW. The FP (fundamental parameter) method is used for the analysis. At that time, it is assumed that all the detected elements are oxides, and their total mass is 100% by mass. The content (% by mass) of strontium oxide (SrO) and titanium oxide (TIO 2 ) with respect to the total mass is determined as an oxide conversion value by software UniQuant5 (ver. 5.49) (manufactured by Spectris).
<無機微粒子の一次粒子の個数平均粒径の測定>
無機微粒子(チタン酸ストロンチウム、無機微粒子A及びB)の一次粒子の個数平均粒径は、透過電子顕微鏡「H-800」(日立製作所社製)で観察し、最大200万倍に拡大した視野において、100個の一次粒子の長径を測定してその個数平均粒径を求める。
<Measurement of average particle size of primary particles of inorganic fine particles>
The number average particle size of the primary particles of the inorganic fine particles (strontium titanate, inorganic fine particles A and B) was observed with a transmission electron microscope "H-800" (manufactured by Hitachi, Ltd.), and in a field magnified up to 2 million times. , The major axis of 100 primary particles is measured to obtain the number average particle size.
<水分吸着量の測定>
無機微粒子(チタン酸ストロンチウム又は無機微粒子A)の水分吸着量は、「高精度蒸気吸着量測定装置BELSORP-aqua3」(日本ベル(株))を用いて測定した。
「高精度蒸気吸着量測定装置BELSORP-aqua3」は、対象とする気体(本発明の場合は水)のみが存在する条件下で固-気平衡に到達させ、このときの固体質量と蒸気圧を測定する。
まず、サンプル約0.5gを試料セルに導入し、室温下100Pa以下で24時間脱気
する。脱気完了後、サンプル質量を精秤し、装置本体にセットし、下記条件で測定した。・空気恒温槽温度:80.0℃
・吸着温度:30.0℃
・吸着質名称:H2O
・平衡時間:500sec
・温度待ち:60min
・飽和蒸気圧:4.245kPa
・サンプル管排気速度:普通
・導入圧力 初期導入量:0.20cm3(STP)・g-1
・測定相対圧範囲 P/P0(吸着過程を測定):0.05、0.15、0.25、0.
35、0.45、0.55、0.65、0.75、0.85、0.90、0.95
上記条件で測定し、温度30℃における水分吸・脱着等温線を描き、吸着過程の湿度80%RHにおけるサンプル1gあたりの水分吸着量(mg/g)を算出した。
<Measurement of water adsorption amount>
The water adsorption amount of the inorganic fine particles (strontium titanate or inorganic fine particles A) was measured using a "high-precision steam adsorption amount measuring device BELSORP-aqua3" (Nippon Bell Co., Ltd.).
The "high-precision steam adsorption amount measuring device BELSORP-aqua3" reaches a solid-gas equilibrium under the condition that only the target gas (water in the case of the present invention) is present, and the solid mass and vapor pressure at this time are measured. Measure.
First, about 0.5 g of a sample is introduced into a sample cell and degassed at room temperature of 100 Pa or less for 24 hours. After the degassing was completed, the sample mass was precisely weighed, set in the main body of the apparatus, and measured under the following conditions.・ Air constant temperature bath temperature: 80.0 ℃
・ Adsorption temperature: 30.0 ° C
・ Adsorbent name: H 2 O
Equilibrium time: 500 sec
・ Waiting for temperature: 60min
-Saturated vapor pressure: 4.245 kPa
・ Sample tube exhaust speed: Normal ・ Introduction pressure Initial introduction amount: 0.20 cm 3 (STP) ・ g -1
-Measurement relative pressure range P / P0 (measurement of adsorption process): 0.05, 0.15, 0.25, 0.
35, 0.45, 0.55, 0.65, 0.75, 0.85, 0.90, 0.95
The measurement was performed under the above conditions, and a temperature line for moisture absorption / desorption at a temperature of 30 ° C. was drawn, and the moisture adsorption amount (mg / g) per 1 g of the sample at a humidity of 80% RH in the adsorption process was calculated.
<トナーの重量平均粒径(D4)測定>
測定装置としては、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)を用いる。測定条件の設定及び測定データの解析は、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)を用いる。なお、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで行なう。
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。
なお、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50000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。
<Measurement of toner weight average particle size (D4)>
As the measuring device, a precision particle size distribution measuring device “Coulter Counter Multisizer 3” (registered trademark, manufactured by Beckman Coulter) equipped with a 100 μm aperture tube by the pore electric resistance method is used. For the setting of measurement conditions and the analysis of measurement data, the attached dedicated software "Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51" (manufactured by Beckman Coulter) is used. The measurement is performed with 25,000 effective measurement channels.
As the electrolytic aqueous solution used for the measurement, one in which special grade sodium chloride is dissolved in ion-exchanged water so that the concentration becomes about 1% by mass, for example, "ISOTON II" (manufactured by Beckman Coulter) can be used.
Before performing the measurement and analysis, the dedicated software was set as follows.
On the "Change standard measurement method (SOM)" screen of the dedicated software, set the total count number in the control mode to 50,000 particles, measure once, and set the Kd value to "standard particles 10.0 μm" (Beckman Coulter). Set the value obtained using (manufactured by the company). By pressing the "threshold / noise level measurement button", the threshold and noise level are automatically set. Also, set the current to 1600 μA, the gain to 2, and the electrolyte to ISOTON II, and check "Flash of aperture tube after measurement".
On the "Pulse to particle size conversion setting" screen of the dedicated software, the bin spacing is set to logarithmic particle size, the particle size bin is set to 256 particle size bins, and the particle size range is set from 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、専用ソフトの「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を入れる。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)をイオン交換水で約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 Dispersion System Tetora150」(日科機バイオス社製)を準備する。超音波分散器の水槽内に約3.3Lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノン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。なお、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50000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)および個数平均粒径(D1)を算出する。なお、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)であり、前記専用ソフトでグラフ/個数%と設定したときの、「分析/個数統計値(算術平均)」画面の「平均径」が個数平均粒径(D1)である。
The specific measurement method is as follows.
(1) About 200 ml of the electrolytic aqueous solution is placed in a 250 ml round bottom beaker made of glass dedicated to Multisizer 3, set on a sample stand, and the stirrer rod is stirred counterclockwise at 24 rpm. Then, the dirt and air bubbles in the aperture tube are removed by the "aperture flash" function of the dedicated software.
(2) Put about 30 ml of the electrolytic aqueous solution in a 100 ml flat bottom beaker made of glass. Among them, as a dispersant, "Contaminone N" (a 10% by mass aqueous solution of a neutral detergent for cleaning a pH 7 precision measuring instrument consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ) Is diluted about 3 times by mass with ion-exchanged water, and about 0.3 ml of the diluted solution is added.
(3) Two oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz are built in with their phases shifted by 180 degrees, and an ultrasonic disperser "Ultrasonic Dispersion System Tetora 150" (manufactured by Nikkaki Bios) with an electrical output of 120 W is prepared. About 3.3 L of ion-exchanged water is put into the water tank of the ultrasonic disperser, and about 2 ml of 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. Then, the height position of the beaker is adjusted so that the resonance state of the liquid level of the electrolytic solution in the beaker is maximized.
(5) With the electrolytic aqueous solution in the beaker of (4) being irradiated with ultrasonic waves, about 10 mg of toner is added little by little to the electrolytic aqueous solution and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion processing is continued for another 60 seconds. For ultrasonic dispersion, the water temperature in the water tank is appropriately adjusted to be 10 ° C. or higher and 40 ° C. or lower.
(6) Using a pipette, the electrolytic aqueous solution of (5) in which toner is dispersed is dropped onto the round bottom beaker of (1) installed in the sample stand, and the measured concentration is adjusted to about 5%. .. Then, the measurement is performed until the number of measured particles reaches 50,000.
(7) The measurement data is analyzed by the dedicated software attached to the device, and the weight average particle size (D4) and the number average particle size (D1) are calculated. The "average diameter" on the "analysis / volume statistic (arithmetic mean)" screen when graph / volume% is set with the dedicated software is the weight average particle size (D4), and the graph / volume is set with the dedicated software. The "average diameter" on the "analysis / number statistical value (arithmetic mean)" screen when the number% is set is the number average particle size (D1).
<トナー粒子又は結着樹脂のガラス転移温度(Tg)の測定方法>
トナー粒子又は結着樹脂のガラス転移温度(Tg)は、示差走査型熱量計(DSC)、MDSC-2920(TA Instruments社製)を用いて、ASTM D3418-82に準じて、常温常湿下で測定する。測定試料約3mgを精密に秤量したものを用いる。これをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用いる。測定温度範囲を30℃以上200℃以下とし、一旦、昇温速度10℃/minで30℃から200℃まで昇温した後、降温速度10℃/minで200℃から30℃まで降温し、再度、昇温速度10℃/minで200℃まで昇温させる。
2回目の昇温過程で得られるDSC曲線において、比熱変化が出る前と出た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、ガラス転移温度Tgとする。
<Measurement method of glass transition temperature (Tg) of toner particles or binder resin>
The glass transition temperature (Tg) of the toner particles or the binder resin is measured at room temperature and humidity according to ASTM D3418-82 using a differential scanning calorimeter (DSC) and MDSC-2920 (manufactured by TA Instruments). Measure. A precisely weighed measurement sample of about 3 mg is used. Put this in an aluminum pan and use an empty aluminum pan as a reference. The measurement temperature range is set to 30 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. The temperature is raised to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min.
In the DSC curve obtained in the second temperature rise process, the intersection of the line between the midpoint of the baseline before and after the specific heat change and the differential thermal curve is defined as the glass transition temperature Tg.
<Etの測定方法>
Etの測定には、回転式ブレードを備えた粉体流動性分析装置(パウダーレオメータFT-4、Freeman Technology社製)(以下、「FT-4」ともいう)
を用いた。
上記装置の原理は、粉体サンプル中で回転式ブレードを移動させ、一定のパターンの流れを起こさせる。粉体サンプル中の粒子はブレードが近接すると流動し、通過すると再び静止する。ブレードが粉体中を移動するのに必要としたエネルギーが測定され、この値から、種々の流動性指数が計算される。ブレードはプロペラ型で、回転すると同時に上又は下方向にも運動するので先端はらせんを描くことになる。回転速度と上下運動を変化させることによりブレードのらせん経路の角度や速度を調節することができる。ブレードが粉体層表面に対して右回りのらせん経路に沿って移動するときには粉体を均一に混ぜる作用がある。逆にブレードが粉体層表面に対して左回りのらせん経路に沿って移動するときにはブレードは粉体から抵抗を受けることになる。
具体的には、以下の操作により測定を行った。なお、全ての操作において、プロペラ型ブレードはFT-4測定専用48mm径ブレード(48mm×10mmのブレード板の中心に法線方向に回転軸が存在し、ブレード板は、両最外縁部分(回転軸から24mm部分)が70°、回転軸から12mmの部分が35°といったように、反時計回りになめらかにねじられたもので、材質はSUS製。型番:C210。以下、「ブレード」と省略する場合がある)を用いる。
まず、FT-4測定専用50mm×160mlスプリット容器(型番:C203。容器底面からスプリット部分までの高さ82mm。材質は、ガラス。以下、容器と省略する場合がある)に23℃、60%環境に3日以上放置されたトナーを100g入れることでトナー粉体層とした。
(1)コンディショニング操作
(a)ブレードの回転スピード(ブレードの最外縁部の周速)を60(mm/sec)に
した。粉体層への垂直方向の進入速度を、移動中のブレードの最外縁部が描く軌跡と粉体層表面とのなす角(以降、「なす角」と省略する場合がある)が5(deg)になるスピードにした。粉体層表面に対して時計回り(ブレードの回転により粉体層がほぐされる方向)の回転方向に、粉体層表面からトナー粉体層の底面から10mmの位置までブレードを進入させた。その後、ブレードの回転スピードを60(mm/sec)、粉体層への垂直方向の進入速度を、なす角が2(deg)のスピードで、粉体層表面に対して時計回りの回転方向に、トナー粉体層の底面から1mmの位置までブレードを進入させる操作を行った。その後、ブレードの回転スピードを60(mm/sec)、粉体層からの抜き取り速度をなす角が5(deg)のスピードで、粉体層表面に対して時計回りの回転方向に、トナー粉体層の底面から100mmの位置までブレードを移動させ、抜き取りを行った。抜き取りが完了したら、ブレードを時計回り、反時計回りに交互に小さく回転させることでブレードに付着したトナーを払い落とした。
(b)一連の上記(1)-(a)の操作を5回行うことで、トナー粉体層中に巻き込まれている空気を取り除き、安定したトナー粉体層を作った。
(2)スプリット操作
上述のFT-4測定専用セルのスプリット部分でトナー粉体層をすり切り、粉体層上部のトナーを取り除くことで、同じ体積のトナー粉体層を形成した。
(3)測定操作
(a)上記(1)-(a)と同様の操作を一回行った。
(b)次にブレードの回転スピードを100(mm/sec)、粉体層への垂直方向の進入速度を、なす角が5(deg)のスピードにした。粉体層表面に対して反時計回り(ブレードの回転により粉体層が押し込まれる方向)の回転方向に、トナー粉体層の底面から10mmの位置までブレードを進入させた。その後、ブレードの回転スピードを60(mm/sec)、粉体層への垂直方向の進入速度を、なす角が2(deg)のスピードで、粉体層表面に対して時計回りの回転方向に、粉体層の底面から1mmの位置までブレードを進入させる操作を行った。その後、ブレードの回転スピードを60(mm/sec)、粉体層からの垂直方向の抜き取り速度をなす角が5(deg)のスピードで、粉体層表面に対して時計回りの回転方向に、粉体層の底面から100mmの位置までブレードの抜き取りを行った。抜き取りが完了したら、ブレードを時計回り、反時計回りに交互に小さく回転させることでブレードに付着したトナーを払い落とした。
(c)上記、(b)の一連の操作を7回繰り返した。
上記(c)の操作において、7回目のブレードの回転スピードが100(mm/sec)であるときの、トナー粉体層の底面から100mmから10mmの位置までブレードを進入させたときに得られる、回転トルクと垂直荷重の総和Etを、Et(mJ)とする。
<Measurement method of Et>
For the measurement of Et, a powder fluidity analyzer equipped with a rotary blade (powder rheometer FT-4, manufactured by Freeman Technology) (hereinafter, also referred to as "FT-4").
Was used.
The principle of the above device is to move the rotary blade in the powder sample to cause a constant pattern of flow. The particles in the powder sample flow when the blades are in close proximity and rest again when they pass. The energy required for the blade to move through the powder is measured and from this value various fluidity indices are calculated. The blade is a propeller type and moves upward or downward at the same time as it rotates, so the tip draws a spiral. The angle and speed of the spiral path of the blade can be adjusted by changing the rotation speed and vertical movement. When the blade moves along a clockwise spiral path with respect to the surface of the powder layer, it has the effect of uniformly mixing the powder. Conversely, when the blade moves along a counterclockwise spiral path with respect to the surface of the powder layer, the blade receives resistance from the powder.
Specifically, the measurement was performed by the following operation. In all operations, the propeller type blade has a 48 mm diameter blade dedicated to FT-4 measurement (a rotation axis exists in the center of the blade plate of 48 mm × 10 mm in the normal direction, and the blade plate has both outermost edges (rotation shaft). It is twisted smoothly counterclockwise, such as 70 ° for the part (24 mm from the part) and 35 ° for the part 12 mm from the axis of rotation. The material is made of SUS. Model number: C210. Hereinafter abbreviated as "blade" In some cases) is used.
First, a 50 mm x 160 ml split container (model number: C203. Height 82 mm from the bottom of the container to the split part. The material is glass. Hereinafter, it may be abbreviated as a container) for FT-4 measurement at 23 ° C., 60% environment. A toner powder layer was formed by adding 100 g of toner left in the container for 3 days or more.
(1) Conditioning operation (a) The rotation speed of the blade (peripheral speed of the outermost edge of the blade) was set to 60 (mm / sec). The vertical approach speed to the powder layer is defined as the angle formed by the outermost edge of the moving blade and the surface of the powder layer (hereinafter, may be abbreviated as "deducted angle") of 5 (deg). ). The blade was inserted from the surface of the powder layer to a position 10 mm from the bottom surface of the toner powder layer in the clockwise rotation direction (the direction in which the powder layer is loosened by the rotation of the blade) with respect to the surface of the powder layer. After that, the rotation speed of the blade is 60 (mm / sec), the vertical approach speed to the powder layer is 2 (deg), and the rotation speed is clockwise with respect to the surface of the powder layer. , The operation of advancing the blade to a position 1 mm from the bottom surface of the toner powder layer was performed. After that, the rotation speed of the blade is 60 (mm / sec), the angle forming the extraction speed from the powder layer is 5 (deg), and the toner powder is rotated clockwise with respect to the surface of the powder layer. The blade was moved to a position 100 mm from the bottom surface of the layer and extracted. When the extraction was completed, the toner adhering to the blade was removed by rotating the blade clockwise and counterclockwise alternately.
(B) By performing the series of operations (1)-(a) five times, the air entrained in the toner powder layer was removed, and a stable toner powder layer was formed.
(2) Split operation The toner powder layer was scraped off at the split portion of the above-mentioned FT-4 measurement dedicated cell, and the toner on the upper part of the powder layer was removed to form a toner powder layer having the same volume.
(3) Measurement operation (a) The same operation as in (1)-(a) above was performed once.
(B) Next, the rotation speed of the blade was set to 100 (mm / sec), and the vertical approach speed to the powder layer was set to a speed with an angle of 5 (deg). The blade was inserted to a position 10 mm from the bottom surface of the toner powder layer in the counterclockwise rotation direction (the direction in which the powder layer is pushed by the rotation of the blade) with respect to the surface of the powder layer. After that, the rotation speed of the blade is 60 (mm / sec), the vertical approach speed to the powder layer is 2 (deg), and the rotation speed is clockwise with respect to the surface of the powder layer. , The operation of advancing the blade to a position 1 mm from the bottom surface of the powder layer was performed. After that, the rotation speed of the blade is 60 (mm / sec), the angle forming the vertical extraction speed from the powder layer is 5 (deg), and the rotation speed is clockwise with respect to the surface of the powder layer. The blade was withdrawn from the bottom surface of the powder layer to a position 100 mm. When the extraction was completed, the toner adhering to the blade was removed by rotating the blade clockwise and counterclockwise alternately.
(C) The series of operations of (b) above was repeated 7 times.
In the operation (c) above, it is obtained when the blade is inserted from the bottom surface of the toner powder layer to a position of 100 mm to 10 mm when the rotation speed of the blade at the seventh time is 100 (mm / sec). Let Et (mJ) be the sum total Et of the rotational torque and the vertical load.
以下、実施例に基づいて具体的に本願発明について説明する。しかしながら、本願発明は何らこれに限定されるものではない。なお、以下の実施例において、部及び%は、特に断りのない限り質量基準である。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on Examples. However, the invention of the present application is not limited thereto. In the following examples, parts and% are based on mass unless otherwise specified.
本発明の第一の態様について、実施例を挙げて説明する。
<チタン酸ストロンチウムA-1の製造例>
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で上澄み液の電気伝導度が50μS/cmになるまで洗浄して、不純物を低減、精製した。次に、前記含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.7に調整してチタニアゾル分散液を得た。
前記チタニアゾル分散液2.2モル(酸化チタン換算)に対し、1.3倍モル量の塩化ストロンチウム水溶液を加えて反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらに、酸化チタン換算で1.1モル/Lになるように純水を加えた。
次に、撹拌混合し、90℃に加温した後、超音波振動を加えながら、10N水酸化ナト
リウム水溶液440mLを15分かけて添加し、その後、20分間反応を行った。反応後のスラリーに5℃の純水を加えて30℃以下になるまで急冷した後、上澄み液を除去した。さらに、前記スラリーにpH5.0の塩酸水溶液を加えて1時間撹拌し、炭酸ストロンチウムを溶解、除去した後、純水で洗浄を繰り返し、得られたケーキの一部をサンプリングして、乾燥後、X線回折及び蛍光X線の測定を行った。結果を表1に示す。
次いで、前記スラリーに、pH3.0の塩酸水溶液を加えた後、スラリーの固形分に対して7.0質量%のイソブチルトリメトキシシランを添加して10時間撹拌した。その後、水酸化ナトリウム水溶液にて中和して、ヌッチェで濾過を行い、純水で洗浄した。得られたケーキを乾燥し、チタン酸ストロンチウムA-1を得た。物性を表1に示す。
The first aspect of the present invention will be described with reference to examples.
<Production example of strontium titanate A-1>
The hydroxide-containing titanium slurry obtained by hydrolyzing an aqueous solution of titanyl sulfate was washed with an aqueous alkaline solution until the electrical conductivity of the supernatant was 50 μS / cm to reduce impurities and purify. Next, hydrochloric acid was added to the hydroxide-containing titanium slurry to adjust the pH to 0.7 to obtain a titania sol dispersion.
A 1.3-fold molar amount of a strontium chloride aqueous solution was added to 2.2 mol (titanium oxide equivalent) of the titania sol dispersion, and the mixture was placed in a reaction vessel and replaced with nitrogen gas. Further, pure water was added so as to be 1.1 mol / L in terms of titanium oxide.
Next, the mixture was stirred and mixed, heated to 90 ° C., and then 440 mL of a 10N sodium hydroxide aqueous solution was added over 15 minutes while applying ultrasonic vibration, and then the reaction was carried out for 20 minutes. Pure water at 5 ° C. was added to the slurry after the reaction and the slurry was rapidly cooled to 30 ° C. or lower, and then the supernatant was removed. Further, an aqueous solution of hydrochloric acid having a pH of 5.0 was added to the slurry and stirred for 1 hour to dissolve and remove strontium carbonate, followed by repeated washing with pure water, and a part of the obtained cake was sampled and dried. X-ray diffraction and fluorescent X-ray measurements were performed. The results are shown in Table 1.
Next, after adding an aqueous hydrochloric acid solution having a pH of 3.0 to the slurry, 7.0% by mass of isobutyltrimethoxysilane was added to the solid content of the slurry, and the mixture was stirred for 10 hours. Then, it was neutralized with an aqueous sodium hydroxide solution, filtered through Nutche, and washed with pure water. The obtained cake was dried to obtain strontium titanate A-1. The physical characteristics are shown in Table 1.
<チタン酸ストロンチウムA-2の製造例>
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で上澄み液の電気伝導度が50μS/cmになるまで洗浄して、不純物を低減、精製した。次に、前記含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.7に調整してチタニアゾル分散液を得た。
前記チタニアゾル分散液2.6モル(酸化チタン換算)に対し、1.2倍モル量の塩化ストロンチウム水溶液を加えて反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらに、酸化チタン濃度で1.3モル/Lになるように純水を加えた。
次に、撹拌混合し、95℃に加温した後、超音波振動を加えながら、15N水酸化ナトリウム水溶液312mLを5分かけて添加し、その後、20分間反応を行った。反応後のスラリーに5℃の純水を加えて30℃以下になるまで急冷した後、上澄み液を除去した。さらに、前記スラリーにpH5.0の塩酸水溶液を加えて1時間撹拌し、炭酸ストロンチウムを溶解、除去した後、純水で洗浄を繰り返し、得られたケーキの一部をサンプリングして、乾燥後、X線回折及び蛍光X線の測定を行った。結果を表1に示す。
次いで、前記スラリーに、pH3.0の塩酸水溶液を加えた後、スラリーの固形分に対して5.0質量%のイソブチルトリメトキシシランを添加して10時間撹拌した。その後、水酸化ナトリウム水溶液にて中和して、ヌッチェで濾過を行い、純水で洗浄した。得られたケーキを乾燥し、チタン酸ストロンチウムA-2を得た。物性を表1に示す。
<Production example of strontium titanate A-2>
The hydroxide-containing titanium slurry obtained by hydrolyzing an aqueous solution of titanyl sulfate was washed with an aqueous alkaline solution until the electrical conductivity of the supernatant was 50 μS / cm to reduce impurities and purify. Next, hydrochloric acid was added to the hydroxide-containing titanium slurry to adjust the pH to 0.7 to obtain a titania sol dispersion.
A 1.2-fold molar amount of a strontium chloride aqueous solution was added to 2.6 mol (titanium oxide equivalent) of the titania sol dispersion, and the mixture was placed in a reaction vessel and replaced with nitrogen gas. Further, pure water was added so that the titanium oxide concentration became 1.3 mol / L.
Next, the mixture was stirred and mixed, heated to 95 ° C., and then 312 mL of a 15N sodium hydroxide aqueous solution was added over 5 minutes while applying ultrasonic vibration, and then the reaction was carried out for 20 minutes. Pure water at 5 ° C. was added to the slurry after the reaction and the slurry was rapidly cooled to 30 ° C. or lower, and then the supernatant was removed. Further, an aqueous solution of hydrochloric acid having a pH of 5.0 was added to the slurry and stirred for 1 hour to dissolve and remove strontium carbonate, followed by repeated washing with pure water, and a part of the obtained cake was sampled and dried. X-ray diffraction and fluorescent X-ray measurements were performed. The results are shown in Table 1.
Next, after adding an aqueous hydrochloric acid solution having a pH of 3.0 to the slurry, 5.0% by mass of isobutyltrimethoxysilane was added to the solid content of the slurry, and the mixture was stirred for 10 hours. Then, it was neutralized with an aqueous sodium hydroxide solution, filtered through Nutche, and washed with pure water. The obtained cake was dried to obtain strontium titanate A-2. The physical characteristics are shown in Table 1.
<チタン酸ストロンチウムA-3の製造例>
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で上澄み液の電気伝導度が50μS/cmになるまで洗浄して、不純物を低減、精製した。次に、前記含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.7に調整してチタニアゾル分散液を得た。
前記チタニアゾル分散液2.0モル(酸化チタン換算)に対し、1.2倍モル量の塩化ストロンチウム水溶液を加えて反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらに、酸化チタン濃度で1.0モル/Lになるように純水を加えた。
次に、撹拌混合し、85℃に加温した後、超音波振動を加えながら、5N水酸化ナトリウム水溶液800mLを20分かけて添加し、その後、20分間反応を行った。反応後のスラリーに5℃の純水を加えて30℃以下になるまで急冷した後、上澄み液を除去した。さらに、前記スラリーにpH5.0の塩酸水溶液を加えて1時間撹拌し、炭酸ストロンチウムを溶解、除去した後、純水で洗浄を繰り返し、得られたケーキの一部をサンプリングして、乾燥後、X線回折及び蛍光X線の測定を行った。結果を表1に示す。
次いで、前記スラリーに、pH3.0の塩酸水溶液を加えた後、スラリーの固形分に対して30.0質量%のイソブチルトリメトキシシランを添加して10時間撹拌した。その後、水酸化ナトリウム水溶液にて中和して、ヌッチェで濾過を行い、純水で洗浄した。得られたケーキを乾燥し、チタン酸ストロンチウムA-3を得た。物性を表1に示す。
<Production example of strontium titanate A-3>
The hydroxide-containing titanium slurry obtained by hydrolyzing an aqueous solution of titanyl sulfate was washed with an aqueous alkaline solution until the electrical conductivity of the supernatant was 50 μS / cm to reduce impurities and purify. Next, hydrochloric acid was added to the hydroxide-containing titanium slurry to adjust the pH to 0.7 to obtain a titania sol dispersion.
A 1.2-fold molar amount of a strontium chloride aqueous solution was added to 2.0 mol (in terms of titanium oxide) of the titania sol dispersion, and the mixture was placed in a reaction vessel and replaced with nitrogen gas. Further, pure water was added so that the titanium oxide concentration became 1.0 mol / L.
Next, the mixture was stirred and mixed, heated to 85 ° C., and then 800 mL of a 5N sodium hydroxide aqueous solution was added over 20 minutes while applying ultrasonic vibration, and then the reaction was carried out for 20 minutes. Pure water at 5 ° C. was added to the slurry after the reaction and the slurry was rapidly cooled to 30 ° C. or lower, and then the supernatant was removed. Further, an aqueous solution of hydrochloric acid having a pH of 5.0 was added to the slurry and stirred for 1 hour to dissolve and remove strontium carbonate, followed by repeated washing with pure water, and a part of the obtained cake was sampled and dried. X-ray diffraction and fluorescent X-ray measurements were performed. The results are shown in Table 1.
Next, after adding an aqueous hydrochloric acid solution having a pH of 3.0 to the slurry, 30.0% by mass of isobutyltrimethoxysilane was added to the solid content of the slurry, and the mixture was stirred for 10 hours. Then, it was neutralized with an aqueous sodium hydroxide solution, filtered through Nutche, and washed with pure water. The obtained cake was dried to obtain strontium titanate A-3. The physical characteristics are shown in Table 1.
<チタン酸ストロンチウムA-4の製造例>
イソブチルトリメトキシシランの代わりに、4.0質量%のn-オクチルトリエトキシ
シランを用いた以外は、チタン酸ストロンチウムA-3と同様にして、チタン酸ストロンチウムA-4を得た。物性を表1に示す。
<Production example of strontium titanate A-4>
Strontium titanate A-4 was obtained in the same manner as strontium titanate A-3 except that 4.0% by mass of n-octyltriethoxysilane was used instead of isobutyltrimethoxysilane. The physical characteristics are shown in Table 1.
<チタン酸ストロンチウムA-5の製造例>
n-オクチルトリエトキシシランの添加量を2.0質量%に変更した以外は、チタン酸ストロンチウムA-4と同様にして、チタン酸ストロンチウムA-5を得た。物性を表1に示す。
<Production example of strontium titanate A-5>
Strontium titanate A-5 was obtained in the same manner as strontium titanate A-4 except that the amount of n-octyltriethoxysilane added was changed to 2.0% by mass. The physical characteristics are shown in Table 1.
<チタン酸ストロンチウムA-6の製造例>
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で上澄み液の電気伝導度が70μS/cmになるまで洗浄して、不純物を低減、精製した。次に、前記含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.7に調整してチタニアゾル分散液を得た。
前記チタニアゾル分散液1.8モル(酸化チタン換算)に対し、1.1倍モル量の塩化ストロンチウム水溶液を加えて反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらに、酸化チタン濃度で0.9モル/Lになるように純水を加えた。
次に、撹拌混合し、85℃に加温した後、超音波振動を加えながら、5N水酸化ナトリウム水溶液576mLを5分かけて添加し、その後、20分間反応を行った。反応後のスラリーに5℃の純水を加えて30℃以下になるまで急冷した後、上澄み液を除去した。さらに、前記スラリーにpH5.0の塩酸水溶液を加えて1時間撹拌し、炭酸ストロンチウムを溶解、除去した後、純水で洗浄を繰り返し、得られたケーキの一部をサンプリングして、乾燥後、X線回折及び蛍光X線の測定を行った。結果を表1に示す。
次いで、前記スラリーに、pH3.0の塩酸水溶液を加えた後、スラリーの固形分に対して2.0質量%のn-オクチルトリエトキシシランを添加して10時間撹拌した。その後、水酸化ナトリウム水溶液にて中和して、ヌッチェで濾過を行い、純水で洗浄した。得られたケーキを乾燥し、チタン酸ストロンチウムA-6を得た。物性を表1に示す。
<Production example of strontium titanate A-6>
The hydroxide-containing titanium slurry obtained by hydrolyzing an aqueous solution of titanyl sulfate was washed with an aqueous alkaline solution until the electrical conductivity of the supernatant was 70 μS / cm to reduce impurities and purify. Next, hydrochloric acid was added to the hydroxide-containing titanium slurry to adjust the pH to 0.7 to obtain a titania sol dispersion.
A 1.1-fold molar amount of a strontium chloride aqueous solution was added to 1.8 mol (titanium oxide equivalent) of the titania sol dispersion, and the mixture was placed in a reaction vessel and replaced with nitrogen gas. Further, pure water was added so that the titanium oxide concentration became 0.9 mol / L.
Next, the mixture was stirred and mixed, heated to 85 ° C., and then 576 mL of a 5N sodium hydroxide aqueous solution was added over 5 minutes while applying ultrasonic vibration, and then the reaction was carried out for 20 minutes. Pure water at 5 ° C. was added to the slurry after the reaction and the slurry was rapidly cooled to 30 ° C. or lower, and then the supernatant was removed. Further, an aqueous solution of hydrochloric acid having a pH of 5.0 was added to the slurry and stirred for 1 hour to dissolve and remove strontium carbonate, followed by repeated washing with pure water, and a part of the obtained cake was sampled and dried. X-ray diffraction and fluorescent X-ray measurements were performed. The results are shown in Table 1.
Next, after adding an aqueous hydrochloric acid solution having a pH of 3.0 to the slurry, 2.0% by mass of n-octyltriethoxysilane with respect to the solid content of the slurry was added, and the mixture was stirred for 10 hours. Then, it was neutralized with an aqueous sodium hydroxide solution, filtered through Nutche, and washed with pure water. The obtained cake was dried to obtain strontium titanate A-6. The physical characteristics are shown in Table 1.
<チタン酸ストロンチウムA-7の製造例>
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で上澄み液の電気伝導度が70μS/cmになるまで洗浄して、不純物を低減、精製した。次に、前記含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.7に調整してチタニアゾル分散液を得た。
前記チタニアゾル分散液1.8モル(酸化チタン換算)に対し、1.1倍モル量の塩化ストロンチウム水溶液を加えて反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらに、酸化チタン濃度で0.9モル/Lになるように純水を加えた。
次に、撹拌混合し、80℃に加温した後、超音波振動を加えながら、5N水酸化ナトリウム水溶液792mLを40分かけて添加し、その後、20分間反応を行った。反応後のスラリーを1時間かけて30℃以下になるまで除冷した後、上澄み液を除去した。さらに、前記スラリーにpH5.0の塩酸水溶液を加えて1時間撹拌し、炭酸ストロンチウムを溶解、除去した後、純水で洗浄を繰り返し、得られたケーキの一部をサンプリングして、乾燥後、X線回折及び蛍光X線の測定を行った。結果を表1に示す。
次いで、前記スラリーに、pH3.0の塩酸水溶液を加えた後、スラリーの固形分に対して2.0質量%のn-オクチルトリエトキシシランを添加して10時間撹拌した。その後、水酸化ナトリウム水溶液にて中和して、ヌッチェで濾過を行い、純水で洗浄した。得られたケーキを乾燥し、チタン酸ストロンチウムA-7を得た。物性を表1に示す。
<Production example of strontium titanate A-7>
The hydroxide-containing titanium slurry obtained by hydrolyzing an aqueous solution of titanyl sulfate was washed with an aqueous alkaline solution until the electrical conductivity of the supernatant was 70 μS / cm to reduce impurities and purify. Next, hydrochloric acid was added to the hydroxide-containing titanium slurry to adjust the pH to 0.7 to obtain a titania sol dispersion.
A 1.1-fold molar amount of a strontium chloride aqueous solution was added to 1.8 mol (titanium oxide equivalent) of the titania sol dispersion, and the mixture was placed in a reaction vessel and replaced with nitrogen gas. Further, pure water was added so that the titanium oxide concentration became 0.9 mol / L.
Next, the mixture was stirred and mixed, heated to 80 ° C., and then 792 mL of a 5N sodium hydroxide aqueous solution was added over 40 minutes while applying ultrasonic vibration, and then the reaction was carried out for 20 minutes. The slurry after the reaction was cooled to 30 ° C. or lower over 1 hour, and then the supernatant was removed. Further, an aqueous solution of hydrochloric acid having a pH of 5.0 was added to the slurry and stirred for 1 hour to dissolve and remove strontium carbonate, followed by repeated washing with pure water, and a part of the obtained cake was sampled and dried. X-ray diffraction and fluorescent X-ray measurements were performed. The results are shown in Table 1.
Next, after adding an aqueous hydrochloric acid solution having a pH of 3.0 to the slurry, 2.0% by mass of n-octyltriethoxysilane with respect to the solid content of the slurry was added, and the mixture was stirred for 10 hours. Then, it was neutralized with an aqueous sodium hydroxide solution, filtered through Nutche, and washed with pure water. The obtained cake was dried to obtain strontium titanate A-7. The physical characteristics are shown in Table 1.
<チタン酸ストロンチウムA-8の製造例>
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で上澄み液の電気伝導度が100μS/cmになるまで洗浄して、不純物を低減、精製した。次に、前記含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.7に調整してチ
タニアゾル分散液を得た。
前記チタニアゾル分散液1.4モル(酸化チタン換算)に対し、1.1倍モル量の塩化ストロンチウム水溶液を加えて反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらに、酸化チタン濃度で0.7モル/Lになるように純水を加えた。
次に、撹拌混合し、80℃に加温した後、超音波振動を加えながら、3N水酸化ナトリウム水溶液1000mLを40分かけて添加し、その後、20分間反応を行った。反応後のスラリーを1時間かけて30℃以下になるまで除冷した後、上澄み液を除去した。さらに、前記スラリーにpH5.0の塩酸水溶液を加えて1時間撹拌し、炭酸ストロンチウムを溶解、除去した後、純水で洗浄を繰り返し、得られたケーキの一部をサンプリングして、乾燥後、X線回折及び蛍光X線の測定を行った。結果を表1に示す。
次いで、前記スラリーに、pH3.0の塩酸水溶液を加えた後、スラリーの固形分に対して2.0質量%のn-オクチルトリエトキシシランを添加して10時間撹拌した。その後、水酸化ナトリウム水溶液にて中和して、ヌッチェで濾過を行い、純水で洗浄した。得られたケーキを乾燥し、チタン酸ストロンチウムA-8を得た。物性を表1に示す。
<Production example of strontium titanate A-8>
The hydroxide-containing titanium slurry obtained by hydrolyzing an aqueous solution of titanyl sulfate was washed with an aqueous alkaline solution until the electrical conductivity of the supernatant became 100 μS / cm to reduce impurities and purify. Next, hydrochloric acid was added to the hydroxide-containing titanium slurry to adjust the pH to 0.7 to obtain a titania sol dispersion.
A 1.1-fold molar amount of a strontium chloride aqueous solution was added to 1.4 mol (titanium oxide equivalent) of the titania sol dispersion, and the mixture was placed in a reaction vessel and replaced with nitrogen gas. Further, pure water was added so that the titanium oxide concentration became 0.7 mol / L.
Next, the mixture was stirred and mixed, heated to 80 ° C., and then 1000 mL of a 3N sodium hydroxide aqueous solution was added over 40 minutes while applying ultrasonic vibration, and then the reaction was carried out for 20 minutes. The slurry after the reaction was cooled to 30 ° C. or lower over 1 hour, and then the supernatant was removed. Further, an aqueous solution of hydrochloric acid having a pH of 5.0 was added to the slurry and stirred for 1 hour to dissolve and remove strontium carbonate, followed by repeated washing with pure water, and a part of the obtained cake was sampled and dried. X-ray diffraction and fluorescent X-ray measurements were performed. The results are shown in Table 1.
Next, after adding an aqueous hydrochloric acid solution having a pH of 3.0 to the slurry, 2.0% by mass of n-octyltriethoxysilane with respect to the solid content of the slurry was added, and the mixture was stirred for 10 hours. Then, it was neutralized with an aqueous sodium hydroxide solution, filtered through Nutche, and washed with pure water. The obtained cake was dried to obtain strontium titanate A-8. The physical characteristics are shown in Table 1.
<チタン酸ストロンチウムA-9の製造例>
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で上澄み液の電気伝導度が100μS/cmになるまで洗浄して、不純物を低減、精製した。次に、前記含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.7に調整してチタニアゾル分散液を得た。
前記チタニアゾル分散液1.0モル(酸化チタン換算)に対し、1.1倍モル量の塩化ストロンチウム水溶液を加えて反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらに、酸化チタン濃度で0.5モル/Lになるように純水を加えた。
次に、撹拌混合し、70℃に加温した後、超音波振動を加えながら、2N水酸化ナトリウム水溶液1100mLを40分かけて添加し、その後、20分間反応を行った。反応後のスラリーを1時間かけて30℃以下になるまで除冷した後、上澄み液を除去した。さらに、前記スラリーにpH5.0の塩酸水溶液を加えて1時間撹拌し、炭酸ストロンチウムを溶解、除去した後、純水で洗浄を繰り返し、得られたケーキの一部をサンプリングして、乾燥後、X線回折及び蛍光X線の測定を行った。結果を表1に示す。
次いで、前記スラリーに、pH3.0の塩酸水溶液を加えた後、スラリーの固形分に対して2.0質量%のn-オクチルトリエトキシシランを添加して10時間撹拌した。その後、水酸化ナトリウム水溶液にて中和して、ヌッチェで濾過を行い、純水で洗浄した。得られたケーキを乾燥し、チタン酸ストロンチウムA-9を得た。物性を表1に示す。
<Production example of strontium titanate A-9>
The hydroxide-containing titanium slurry obtained by hydrolyzing an aqueous solution of titanyl sulfate was washed with an aqueous alkaline solution until the electrical conductivity of the supernatant became 100 μS / cm to reduce impurities and purify. Next, hydrochloric acid was added to the hydroxide-containing titanium slurry to adjust the pH to 0.7 to obtain a titania sol dispersion.
A 1.1-fold molar amount of a strontium chloride aqueous solution was added to 1.0 mol (titanium oxide equivalent) of the titania sol dispersion, and the mixture was placed in a reaction vessel and replaced with nitrogen gas. Further, pure water was added so that the titanium oxide concentration became 0.5 mol / L.
Next, the mixture was stirred and mixed, heated to 70 ° C., and then 1100 mL of a 2N sodium hydroxide aqueous solution was added over 40 minutes while applying ultrasonic vibration, and then the reaction was carried out for 20 minutes. The slurry after the reaction was cooled to 30 ° C. or lower over 1 hour, and then the supernatant was removed. Further, an aqueous solution of hydrochloric acid having a pH of 5.0 was added to the slurry and stirred for 1 hour to dissolve and remove strontium carbonate, followed by repeated washing with pure water, and a part of the obtained cake was sampled and dried. X-ray diffraction and fluorescent X-ray measurements were performed. The results are shown in Table 1.
Next, after adding an aqueous hydrochloric acid solution having a pH of 3.0 to the slurry, 2.0% by mass of n-octyltriethoxysilane with respect to the solid content of the slurry was added, and the mixture was stirred for 10 hours. Then, it was neutralized with an aqueous sodium hydroxide solution, filtered through Nutche, and washed with pure water. The obtained cake was dried to obtain strontium titanate A-9. The physical characteristics are shown in Table 1.
<チタン酸ストロンチウムA-10の製造例>
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で上澄み液の電気伝導度が100μS/cmになるまで洗浄して、不純物を低減、精製した。次に、前記含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.7に調整してチタニアゾル分散液を得た。
前記チタニアゾル分散液1.0モル(酸化チタン換算)に対し、1.1倍モル量の塩化ストロンチウム水溶液を加えて反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらに、酸化チタン濃度で0.5モル/Lになるように純水を加えた。
次に、撹拌混合し、70℃に加温した後、2N水酸化ナトリウム水溶液1200mLを240分かけて添加し、その後、20分間反応を行った。反応後のスラリーを1時間かけて30℃以下になるまで除冷した後、上澄み液を除去した。さらに、前記スラリーにpH5.0の塩酸水溶液を加えて1時間撹拌し、炭酸ストロンチウムを溶解、除去した後、純水で洗浄、乾燥して無機微粒子aを得た。無機微粒子aの半値幅は0.15であった。さらに無機微粒子aを4mmのアルミナボールと共に自動排出ボールミル(エイシン社製)に入れ、200時間攪拌した。その後、アルミナボールを除去・洗浄して、乾燥後、得られた無機微粒子のX線回折及び蛍光X線の測定を行った。物性を表1に示す。
次いで、前記無機微粒子を密閉型高速撹拌機に入れ、窒素置換しながら撹拌した。スラリーの固形分に対して4質量%のジメチルシリコーンオイルをヘキサンで6.5倍に希釈した処理剤を撹拌機内に噴霧した。処理剤を全量噴霧した後、撹拌しながら撹拌機内を350℃に昇温し、3時間撹拌した。撹拌しながら撹拌機内の温度を室温に戻し取り出した後、ピンミルで解砕処理をして、チタン酸ストロンチウムA-10を得た。物性を表1に示す。
<Production example of strontium titanate A-10>
The hydroxide-containing titanium slurry obtained by hydrolyzing an aqueous solution of titanyl sulfate was washed with an aqueous alkaline solution until the electrical conductivity of the supernatant became 100 μS / cm to reduce impurities and purify. Next, hydrochloric acid was added to the hydroxide-containing titanium slurry to adjust the pH to 0.7 to obtain a titania sol dispersion.
A 1.1-fold molar amount of a strontium chloride aqueous solution was added to 1.0 mol (titanium oxide equivalent) of the titania sol dispersion, and the mixture was placed in a reaction vessel and replaced with nitrogen gas. Further, pure water was added so that the titanium oxide concentration became 0.5 mol / L.
Next, the mixture was stirred and mixed, heated to 70 ° C., 1200 mL of a 2N sodium hydroxide aqueous solution was added over 240 minutes, and then the reaction was carried out for 20 minutes. The slurry after the reaction was cooled to 30 ° C. or lower over 1 hour, and then the supernatant was removed. Further, an aqueous hydrochloric acid solution having a pH of 5.0 was added to the slurry and stirred for 1 hour to dissolve and remove strontium carbonate, then washed with pure water and dried to obtain inorganic fine particles a. The half width of the inorganic fine particles a was 0.15. Further, the inorganic fine particles a were placed in an automatic discharge ball mill (manufactured by Eisin Co., Ltd.) together with 4 mm alumina balls and stirred for 200 hours. Then, the alumina balls were removed and washed, and after drying, X-ray diffraction and fluorescent X-ray measurement of the obtained inorganic fine particles were performed. The physical characteristics are shown in Table 1.
Next, the inorganic fine particles were placed in a closed high-speed stirrer and stirred while replacing with nitrogen. A treatment agent obtained by diluting 4% by mass of dimethyl silicone oil with hexane 6.5 times with respect to the solid content of the slurry was sprayed into the stirrer. After spraying the entire amount of the treatment agent, the temperature inside the stirrer was raised to 350 ° C. while stirring, and the mixture was stirred for 3 hours. The temperature inside the stirrer was returned to room temperature while stirring, and the mixture was taken out and then crushed with a pin mill to obtain strontium titanate A-10. The physical characteristics are shown in Table 1.
<チタン酸ストロンチウムA-11の製造例>
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で上澄み液の電気伝導度が100μS/cmになるまで洗浄して、不純物を低減、精製した。次に、前記含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.7に調整してチタニアゾル分散液を得た。
前記チタニアゾル分散液1.0モル(酸化チタン換算)に対し、1.0倍モル量の塩化ストロンチウム水溶液を加えて反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらに、酸化チタン濃度で0.5モル/Lになるように純水を加えた。
次に、撹拌混合し、70℃に加温した後、超音波振動を加えながら、2N水酸化ナトリウム水溶液1100mLを40分かけて添加し、その後、20分間反応を行った。反応後のスラリーを1時間かけて30℃以下になるまで除冷した後、上澄み液を除去した。さらに、前記スラリーに対して純水で洗浄を繰り返し、得られたケーキの一部をサンプリングして、乾燥後、X線回折及び蛍光X線の測定を行った。結果を表1に示す。
次いで、前記スラリーに、pH3.0の塩酸水溶液を加えた後、スラリーの固形分に対して1.0質量%のn-オクチルトリエトキシシランを添加して10時間撹拌した。その後、水酸化ナトリウム水溶液にて中和して、ヌッチェで濾過を行い、純水で洗浄した。得られたケーキを乾燥し、チタン酸ストロンチウムA-11を得た。物性を表1に示す。
<Production example of strontium titanate A-11>
The hydroxide-containing titanium slurry obtained by hydrolyzing an aqueous solution of titanyl sulfate was washed with an aqueous alkaline solution until the electrical conductivity of the supernatant was 100 μS / cm to reduce impurities and purify. Next, hydrochloric acid was added to the hydroxide-containing titanium slurry to adjust the pH to 0.7 to obtain a titania sol dispersion.
A 1.0-fold molar amount of a strontium chloride aqueous solution was added to 1.0 mol (in terms of titanium oxide) of the titania sol dispersion, and the mixture was placed in a reaction vessel and replaced with nitrogen gas. Further, pure water was added so that the titanium oxide concentration became 0.5 mol / L.
Next, the mixture was stirred and mixed, heated to 70 ° C., and then 1100 mL of a 2N sodium hydroxide aqueous solution was added over 40 minutes while applying ultrasonic vibration, and then the reaction was carried out for 20 minutes. The slurry after the reaction was cooled to 30 ° C. or lower over 1 hour, and then the supernatant was removed. Further, the slurry was repeatedly washed with pure water, a part of the obtained cake was sampled, dried, and then X-ray diffraction and fluorescent X-ray measurement were performed. The results are shown in Table 1.
Next, after adding an aqueous hydrochloric acid solution having a pH of 3.0 to the slurry, 1.0% by mass of n-octyltriethoxysilane with respect to the solid content of the slurry was added, and the mixture was stirred for 10 hours. Then, it was neutralized with an aqueous sodium hydroxide solution, filtered through Nutche, and washed with pure water. The obtained cake was dried to obtain strontium titanate A-11. The physical characteristics are shown in Table 1.
<チタン酸ストロンチウムA-12の製造例>
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で上澄み液の電気伝導度が100μS/cmになるまで洗浄して、不純物を低減、精製した。次に、前記含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.7に調整してチタニアゾル分散液を得た。
前記チタニアゾル分散液を0.6モル(酸化チタン換算)に対し、1.0倍モル量の塩化ストロンチウム水溶液を加えて反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらに、酸化チタン濃度で0.3モル/Lになるように純水を加えた。
次に、撹拌混合し、70℃に加温した後、2N水酸化ナトリウム水溶液750mLを120分かけて添加し、その後、20分間反応を行った。反応後のスラリーを1時間かけて30℃以下になるまで除冷した後、上澄み液を除去した。さらに、前記スラリーに対して純水で洗浄を行い、乾燥後、得られた無機微粒子のX線回折及び蛍光X線の測定を行った。物性を表1に示す。
次いで、前記無機微粒子を密閉型高速撹拌機に入れ、窒素置換しながら撹拌した。スラリーの固形分に対して2質量%のジメチルシリコーンオイルをヘキサンで6.5倍に希釈した処理剤を撹拌機内に噴霧した。処理剤を全量噴霧した後、撹拌しながら撹拌機内を350℃に昇温し、3時間撹拌した。撹拌しながら撹拌機内の温度を室温に戻し取り出した後、ピンミルで解砕処理をして、チタン酸ストロンチウムA-12を得た。物性を表1に示す。
<Production example of strontium titanate A-12>
The hydroxide-containing titanium slurry obtained by hydrolyzing an aqueous solution of titanyl sulfate was washed with an aqueous alkaline solution until the electrical conductivity of the supernatant became 100 μS / cm to reduce impurities and purify. Next, hydrochloric acid was added to the hydroxide-containing titanium slurry to adjust the pH to 0.7 to obtain a titania sol dispersion.
A 1.0-fold molar amount of a strontium chloride aqueous solution was added to 0.6 mol (in terms of titanium oxide) of the titania sol dispersion, and the mixture was placed in a reaction vessel and replaced with nitrogen gas. Further, pure water was added so that the titanium oxide concentration became 0.3 mol / L.
Next, the mixture was stirred and mixed, heated to 70 ° C., 750 mL of a 2N sodium hydroxide aqueous solution was added over 120 minutes, and then the reaction was carried out for 20 minutes. The slurry after the reaction was cooled to 30 ° C. or lower over 1 hour, and then the supernatant was removed. Further, the slurry was washed with pure water, dried, and then X-ray diffraction and fluorescent X-ray measurement of the obtained inorganic fine particles were performed. The physical characteristics are shown in Table 1.
Next, the inorganic fine particles were placed in a closed high-speed stirrer and stirred while replacing with nitrogen. A treatment agent obtained by diluting 2% by mass of dimethyl silicone oil with hexane 6.5 times with respect to the solid content of the slurry was sprayed into the stirrer. After spraying the entire amount of the treatment agent, the temperature inside the stirrer was raised to 350 ° C. while stirring, and the mixture was stirred for 3 hours. The temperature inside the stirrer was returned to room temperature while stirring, and the mixture was taken out and then crushed with a pin mill to obtain strontium titanate A-12. The physical characteristics are shown in Table 1.
<チタン酸ストロンチウムA-13の製造例>
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で上澄み液の電気伝導度が200μS/cmになるまで洗浄して、不純物を低減、精製した。次に、前記含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.7に調整してチタニアゾル分散液を得た。
前記チタニアゾル分散液を0.6モル(酸化チタン換算)に対し、1.0倍モル量の塩化ストロンチウム水溶液を加えて反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらに、0.05モルの硫酸アルミニウムを添加した後、酸化チタン濃度で0.3モル/Lになるように純水を加えた。
次に、撹拌混合し、70℃に加温した後、超音波振動を加えながら、2N水酸化ナトリウム水溶液450mLを5分かけて添加し、その後、20分間反応を行った。反応後のスラリーに5℃の純水を加えて30℃以下になるまで急冷した後、上澄み液を除去した。さらに、前記スラリーに対して純水で洗浄を行い、乾燥後、得られた無機微粒子のX線回折及び蛍光X線の測定を行った。物性を表1に示す。
次いで、前記無機微粒子を密閉型高速撹拌機に入れ、窒素置換しながら撹拌した。スラリーの固形分に対して2質量%のジメチルシリコーンオイルをヘキサンで6.5倍に希釈した処理剤を撹拌機内に噴霧した。処理剤を全量噴霧した後、撹拌しながら撹拌機内を350℃に昇温し、3時間撹拌した。撹拌しながら撹拌機内の温度を室温に戻し取り出した後、ピンミルで解砕処理をして、チタン酸ストロンチウムA-13を得た。物性を表1に示す。
チタン酸ストロンチウムA-1~A-13は、CuKα特性X線回折における回折角(2θ)の32.00deg以上32.40deg以下に最大ピーク(a)を有していた。
<Production example of strontium titanate A-13>
The hydroxide-containing titanium slurry obtained by hydrolyzing an aqueous solution of titanyl sulfate was washed with an aqueous alkaline solution until the electrical conductivity of the supernatant was 200 μS / cm to reduce impurities and purify. Next, hydrochloric acid was added to the hydroxide-containing titanium slurry to adjust the pH to 0.7 to obtain a titania sol dispersion.
A 1.0-fold molar amount of a strontium chloride aqueous solution was added to 0.6 mol (in terms of titanium oxide) of the titania sol dispersion, and the mixture was placed in a reaction vessel and replaced with nitrogen gas. Further, after adding 0.05 mol of aluminum sulfate, pure water was added so that the titanium oxide concentration became 0.3 mol / L.
Next, the mixture was stirred and mixed, heated to 70 ° C., and then 450 mL of a 2N sodium hydroxide aqueous solution was added over 5 minutes while applying ultrasonic vibration, and then the reaction was carried out for 20 minutes. Pure water at 5 ° C. was added to the slurry after the reaction and the slurry was rapidly cooled to 30 ° C. or lower, and then the supernatant was removed. Further, the slurry was washed with pure water, dried, and then X-ray diffraction and fluorescent X-ray measurement of the obtained inorganic fine particles were performed. The physical characteristics are shown in Table 1.
Next, the inorganic fine particles were placed in a closed high-speed stirrer and stirred while replacing with nitrogen. A treatment agent obtained by diluting 2% by mass of dimethyl silicone oil with hexane 6.5 times with respect to the solid content of the slurry was sprayed into the stirrer. After spraying the entire amount of the treatment agent, the temperature inside the stirrer was raised to 350 ° C. while stirring, and the mixture was stirred for 3 hours. The temperature inside the stirrer was returned to room temperature while stirring, and the mixture was taken out and then crushed with a pin mill to obtain strontium titanate A-13. The physical characteristics are shown in Table 1.
Strontium titanate A-1 to A-13 had a maximum peak (a) at a diffraction angle (2θ) of 32.00 deg or more and 32.40 deg or less in CuKα characteristic X-ray diffraction.
<結着樹脂A-1の製造例>
・ビスフェノールAエチレンオキサイド(2.2mol付加物):60.0モル部
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド(2.2mol付加物):40.0モル部
・テレフタル酸:100.0モル部
上記ポリエステルユニットを構成するモノマー100部を5リットルオートクレーブに仕込んだ。そこに、還流冷却器、水分分離装置、N2ガス導入管、温度計及び攪拌装置を付し、オートクレーブ内にN2ガスを導入しながら230℃で重縮合反応を行った。反応終了後容器から取り出し、冷却、粉砕して結着樹脂A-1を得た。
<Manufacturing example of binder resin A-1>
-Bisphenol A ethylene oxide (2.2 mol adduct): 60.0 mol parts-Bisphenol A propylene oxide (2.2 mol adduct): 40.0 mol parts-Terephthalic acid: 100.0 mol parts Consists of the above polyester unit 100 parts of the monomer to be added was charged into a 5 liter autoclave. A reflux condenser, a moisture separator, an N2 gas introduction tube, a thermometer and a stirrer were attached thereto, and a polycondensation reaction was carried out at 230 ° C. while introducing N2 gas into the autoclave. After completion of the reaction, the mixture was taken out from the container, cooled and pulverized to obtain a binder resin A-1.
<実施例A-1>
(トナーA-1の製造例)
・結着樹脂A-1 100部
・フィッシャートロプッシュワックス: 5部
(融点105℃)
・磁性酸化鉄粒子: 90部
(個数平均粒径0.20μm、Hc(抗磁力)=10kA/m、σs(飽和磁化)=83
Am2/kg、σr(残留磁化)=13Am2/kg)
・3,5-ジ-tert-ブチルサリチル酸のアルミニウム化合物: 1部
上記材料をヘンシェルミキサーで前混合した後、二軸混練押し出し機によって、溶融混練した。
得られた混練物を冷却し、ハンマーミルで粗粉砕した後、ジェットミルで粉砕し、得られた微粉砕粉末をコアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて分級し、重量平均粒径(D4)6.8μmの負摩擦帯電性のトナー粒子を得た。トナー粒子のTgは60℃であった。該トナー粒子100部に対し、チタン酸ストロンチウムA-1を1部、疎水性シリカ微粉末(BET法で測定した窒素吸着による比表面積が140m2/g)1.0部をヘンシェルミキサーにより外添混合した。
外添混合に関しては、トナーの流動性を制御するために、混合機の槽内温度をモニターしながら、処理装置に付帯させた冷水ジャケットの冷水温度、冷水流量を調整し、混合機の槽内温度が、45℃となるように調整して、外添剤の付着状態を制御した。その後、目開き150μmのメッシュで篩い、トナーA-1を得た。トナーA-1の物性を表2に示す。
<Example A-1>
(Manufacturing example of toner A-1)
-Bound resin A-1 100 parts-Fishertro push wax: 5 parts (melting point 105 ° C)
-Magnetic iron oxide particles: 90 parts (number average particle size 0.20 μm, Hc (countermagnetic force) = 10 kA / m, σs (saturation magnetization) = 83
Am 2 / kg, σr (residual magnetization) = 13 Am 2 / kg)
-Aluminum compound of 3,5-di-tert-butylsalicylic acid: Part 1 The above materials were premixed with a Henschel mixer and then melt-kneaded by a twin-screw kneading extruder.
The obtained kneaded product is cooled, roughly pulverized with a hammer mill, then pulverized with a jet mill, and the obtained finely pulverized powder is classified using a multi-division classifier utilizing the coranda effect to obtain a weight average particle size (weight average particle size (). D4) Negative friction chargeable toner particles of 6.8 μm were obtained. The Tg of the toner particles was 60 ° C. For 100 parts of the toner particles, 1 part of strontium titanate A-1 and 1.0 part of hydrophobic silica fine powder (specific surface area by nitrogen adsorption measured by BET method is 140 m 2 / g) are externally added by a Henshell mixer. Mixed.
Regarding external mixing, in order to control the fluidity of the toner, while monitoring the temperature inside the tank of the mixer, the chilled water temperature and chilled water flow rate of the chilled water jacket attached to the processing device are adjusted, and the inside of the tank of the mixer is adjusted. The temperature was adjusted to 45 ° C. to control the adhesion state of the external additive. Then, the toner A-1 was obtained by sieving with a mesh having an opening of 150 μm. Table 2 shows the physical characteristics of the toner A-1.
評価は、市販のデジタル複写機(image RUNNER 4051 キヤノン株式会社製)のプロセススピードを252mm/sに改造して行った。評価紙はCS-680(68.0g/m2紙、A4)(キヤノンマーケティングジャパン(株)より販売)を用いた。また、耐久試験における出力画像は、印字率5%の画像を用いた。 The evaluation was carried out by modifying the process speed of a commercially available digital copying machine (imageRUNNER 4051, manufactured by Canon Inc.) to 252 mm / s. As the evaluation paper, CS-680 (68.0 g / m 2 paper, A4) (sold by Canon Marketing Japan Co., Ltd.) was used. Further, as the output image in the durability test, an image having a printing rate of 5% was used.
<低温低湿環境におけるスリーブゴーストの評価>
低温低湿(15℃、10%RH)環境下で以下のようにスリーブゴーストの評価を行った。
図1に示すようなベタ黒の縦帯と、縦帯以外はベタ白であるテストチャートを999枚連続で通紙した後に1000枚目を同じジョブ内で、全面ハーフトーン画像を流した。
ハーフトーン画像上において、図2におけるベタ黒の縦帯を通紙していた領域(a)とベタ白を通紙していた領域(b)の画像濃度を測定し、その濃淡差によりスリーブゴーストを評価した。なお、領域(a)と領域(b)はスリーブの1周目の範囲である。
画像濃度は、X-Riteカラー反射濃度計(X-rite社製、X-rite 50
0Series)を用いて測定した。
A:領域(a)と領域(b)の濃度差が0.02未満
B:領域(a)と領域(b)の濃度差が0.02以上0.04未満
C:領域(a)と領域(b)の濃度差が0.04以上0.06未満
D:領域(a)と領域(b)の濃度差が0.06以上0.10未満
<Evaluation of sleeve ghost in low temperature and low humidity environment>
The sleeve ghost was evaluated as follows under a low temperature and low humidity (15 ° C., 10% RH) environment.
After passing 999 sheets of a solid black vertical band as shown in FIG. 1 and a test chart which is solid white except for the vertical band in succession, the 1000th sheet was subjected to a full halftone image in the same job.
On the halftone image, the image densities of the region (a) through which the solid black vertical band in FIG. 2 was passed and the region (b) through which the solid white was passed were measured, and the sleeve ghost was measured by the difference in shade. Was evaluated. The area (a) and the area (b) are the range of the first lap of the sleeve.
The image density is X-Rite color reflection densitometer (X-Rite 50, manufactured by X-Rite).
It was measured using 0Series).
A: Concentration difference between region (a) and region (b) is less than 0.02 B: Concentration difference between region (a) and region (b) is 0.02 or more and less than 0.04 C: Region (a) and region The concentration difference in (b) is 0.04 or more and less than 0.06 D: The concentration difference between the region (a) and the region (b) is 0.06 or more and less than 0.10.
<高温高湿環境におけるスリーブゴーストの評価>
高温高湿(32.5℃、80%RH)環境下で、以下のように評価を行った。印字比率が5%の画像を10万枚まで連続通紙試験を行った後、図1に示すようなベタ黒の縦帯と、縦帯以外はベタ白であるテストチャートを999枚連続で通紙した後に1000枚目を同じジョブ内で、全面ハーフトーン画像を流した。
ハーフトーン画像上において、図2におけるベタ黒の縦帯を通紙していた領域(a)とベタ白を通紙していた領域(b)の画像濃度を測定し、その濃淡差によりスリーブゴーストを評価した。なお、領域(a)と領域(b)はスリーブの1周目の範囲である。
画像濃度は、X-Riteカラー反射濃度計(X-rite社製、X-rite 50
0Series)を用いて測定した。
A:領域(a)と領域(b)の濃度差が0.02未満
B:領域(a)と領域(b)の濃度差が0.02以上0.04未満
C:領域(a)と領域(b)の濃度差が0.04以上0.06未満
D:領域(a)と領域(b)の濃度差が0.06以上0.10未満
<Evaluation of sleeve ghost in high temperature and high humidity environment>
The evaluation was performed as follows under a high temperature and high humidity (32.5 ° C., 80% RH) environment. After performing a continuous paper passing test for up to 100,000 images with a print ratio of 5%, a solid black vertical band as shown in Fig. 1 and a test chart that is solid white except for the vertical band are passed continuously for 999 sheets. After printing, the 1000th sheet was printed in the same job, and a full halftone image was played.
On the halftone image, the image densities of the region (a) through which the solid black vertical band in FIG. 2 was passed and the region (b) through which the solid white was passed were measured, and the sleeve ghost was measured by the difference in shade. Was evaluated. The area (a) and the area (b) are the range of the first lap of the sleeve.
The image density is X-Rite color reflection densitometer (X-Rite 50, manufactured by X-Rite).
It was measured using 0Series).
A: Concentration difference between region (a) and region (b) is less than 0.02 B: Concentration difference between region (a) and region (b) is 0.02 or more and less than 0.04 C: Region (a) and region The concentration difference in (b) is 0.04 or more and less than 0.06 D: The concentration difference between the region (a) and the region (b) is 0.06 or more and less than 0.10.
<ドット再現性の評価>
ドット再現性の評価は、高温高湿(32.5℃、80%RH)環境下で10万枚の画像出力後に、孤立1ドットのハーフトーン画像をA4で1枚印刷した。画像をデジタルマイクロスコープVHX-500(レンズワイドレンジズームレンズVH-Z100 キーエ
ンス社製)を用い、ドット1000個の面積を測定した。ドット面積の個数平均(S)とドット面積の標準偏差(σ)を算出し、ドット再現性指数を下記式により算出した。
ドット再現性指数(I)=σ/S×100
ドット再現性指数(I)が小さいほど優れたドット再現性を示す。
A:Iが2.0未満である。
B:Iが2.0以上3.0未満である。
C:Iが3.0以上5.0未満である。
D:Iが5.0以上7.0未満である。
<Evaluation of dot reproducibility>
In the evaluation of dot reproducibility, after 100,000 images were output in a high temperature and high humidity (32.5 ° C., 80% RH) environment, one isolated 1-dot halftone image was printed on A4 sheet. The image was measured with an area of 1000 dots using a digital microscope VHX-500 (lens wide range zoom lens VH-Z100 manufactured by KEYENCE CORPORATION). The number average (S) of the dot area and the standard deviation (σ) of the dot area were calculated, and the dot reproducibility index was calculated by the following formula.
Dot reproducibility index (I) = σ / S × 100
The smaller the dot reproducibility index (I), the better the dot reproducibility.
A: I is less than 2.0.
B: I is 2.0 or more and less than 3.0.
C: I is 3.0 or more and less than 5.0.
D: I is 5.0 or more and less than 7.0.
<細線再現性>
細線再現性の評価は、高温高湿(32.5℃、80%RH)環境下で10万枚の画像出力後、線幅3ピクセルの格子模様がA4用紙全面に印刷された画像(印字面積比率4%)を印刷し、以下の評価基準で細線再現性を評価した。3ピクセルの線幅は理論上127μmである。画像の線幅をマイクロスコープVK-8500(キーエンス製)で測定した。無作為に5点選んで線幅を測定し、最小値と最大値を除いた3点の平均値をd(μm)としたとき、細線再現性指数として下記のLを定義した。
L(μm)=|127-d|
Lは理論上の線幅127μmと、出力された画像上の線幅dとの差を定義したものである。dは127より大きくなる場合と、小さくなる場合とがあるため、差の絶対値として定義している。Lが小さいほど優れた細線再現性を示す。
(評価基準)
A:Lが0μm以上5μm未満である。
B:Lが5μm以上10μm未満である。
C:Lが10μm以上15μm未満である。
D:Lが15μm以上20μm未満である。
<Thin line reproducibility>
The evaluation of fine line reproducibility is an image (printing area) in which a grid pattern with a line width of 3 pixels is printed on the entire surface of A4 paper after 100,000 images are output in a high temperature and high humidity (32.5 ° C, 80% RH) environment. (Ratio 4%) was printed, and the fine line reproducibility was evaluated according to the following evaluation criteria. The line width of 3 pixels is theoretically 127 μm. The line width of the image was measured with a microscope VK-8500 (manufactured by KEYENCE). When 5 points were randomly selected and the line width was measured and the average value of 3 points excluding the minimum value and the maximum value was d (μm), the following L was defined as the fine line reproducibility index.
L (μm) = | 127-d |
L defines the difference between the theoretical line width of 127 μm and the line width d on the output image. Since d may be larger than 127 or smaller than 127, it is defined as the absolute value of the difference. The smaller L is, the better the fine line reproducibility is shown.
(Evaluation criteria)
A: L is 0 μm or more and less than 5 μm.
B: L is 5 μm or more and less than 10 μm.
C: L is 10 μm or more and less than 15 μm.
D: L is 15 μm or more and less than 20 μm.
<画像濃度>
評価する画像は、20mm四方のベタ黒パッチが現像域内に5箇所配置されたオリジナル画像を用いた。常温常湿(23℃、55%RH)環境下において、印字比率が5%の画像を10万枚まで連続通紙試験を行った。10万枚出力後に20mm四方のベタ黒パッチが現像域内に5箇所配置されたオリジナル画像を出力し、その5点平均を画像濃度とした。
なお、画像濃度は、X-Riteカラー反射濃度計(X-rite社製、X-rite
500Series)を用いて測定した。
A:画像濃度1.45以上
B:画像濃度1.40以上1.45未満
<Image density>
As the image to be evaluated, an original image in which 5 solid black patches of 20 mm square were arranged in the development area was used. In a normal temperature and humidity (23 ° C., 55% RH) environment, a continuous paper passing test was performed on up to 100,000 images having a printing ratio of 5%. After outputting 100,000 sheets, an original image in which 20 mm square solid black patches were arranged at five locations in the development area was output, and the average of the five points was taken as the image density.
The image density is an X-Rite color reflection densitometer (manufactured by X-rite, X-rite).
It was measured using 500 Series).
A: Image density 1.45 or more B: Image density 1.40 or more and less than 1.45
<カブリ>
カブリは、常温常湿(23℃、55%RH)環境下において印字比率が5%の画像を10万枚まで連続通紙試験を行った後、ベタ白画像を以下の基準で評価した。なお、測定は反射率計(リフレクトメーター モデル TC-6DS 東京電色社製)を用いて行い、画像形成後の白地部反射濃度の最悪値をDs、画像形成前の転写材の反射平均濃度をDrとし、Dr-Dsをカブリ量としてカブリの評価を行った。したがって、数値が小さいほどカブリが少ないことを示す。
(評価基準)
A:カブリが1.0未満
B:カブリが1.0以上2.0未満
以上の各評価項目において、実施例A-1のトナーA-1は全てA判定であった。
<Fog>
For fog, a continuous paper passing test was performed on up to 100,000 images having a printing ratio of 5% under a normal temperature and humidity (23 ° C., 55% RH) environment, and then a solid white image was evaluated according to the following criteria. The measurement was performed using a reflectance meter (reflect meter model TC-6DS manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.), and the worst value of the white background reflection density after image formation was Ds, and the reflection average density of the transfer material before image formation was determined. The fog was evaluated by using Dr as Dr and Dr-Ds as the amount of fog. Therefore, the smaller the value, the less fog.
(Evaluation criteria)
A: Fog is less than 1.0 B: In each evaluation item of fog of 1.0 or more and less than 2.0, all the toners A-1 of Example A-1 were judged as A.
(トナーA-2~A-11の製造例)
トナーの重量平均粒径、チタン酸ストロンチウムの種類及び添加量と疎水性シリカ微粉末の添加量、トナー粒子とチタン酸ストロンチウム及び疎水性シリカ微粉末を外添混合する際の混合機の槽内温度を表2のように変更した以外はトナーA-1の製造例と同様にして、トナーA-2~A-11を得た。
(Manufacturing example of toners A-2 to A-11)
Weight average particle size of toner, type and amount of strontium titanate added and amount of hydrophobic silica fine powder added, temperature in the tank of the mixer when toner particles and strontium titanate and hydrophobic silica fine powder are externally mixed. Toners A-2 to A-11 were obtained in the same manner as in the production example of toner A-1 except that the above was changed as shown in Table 2.
<実施例A-2~A-11>
トナーA-2~A-11を実施例A-1と同様の方法で評価した。評価結果を表3に示す。
<Examples A-2 to A-11>
Toners A-2 to A-11 were evaluated in the same manner as in Example A-1. The evaluation results are shown in Table 3.
<比較例A-1~A-3>
(トナーA-12~A-14の製造例)
トナーの重量平均粒径、チタン酸ストロンチウムの種類及び添加量と疎水性シリカ微粉末の添加量を表4のように変更した以外はトナーA-1の製造例と同様にして、トナーA-12~A-14を得た。
<Comparative Examples A-1 to A-3>
(Manufacturing example of toners A-12 to A-14)
Toner A-12 is the same as the production example of toner A-1, except that the weight average particle size of the toner, the type and amount of strontium titanate added, and the amount of hydrophobic silica fine powder added are changed as shown in Table 4. ~ A-14 was obtained.
トナーA-12~A-14を実施例A-1と同様の方法で評価した。評価結果を表5に示す。 Toners A-12 to A-14 were evaluated in the same manner as in Example A-1. The evaluation results are shown in Table 5.
次の本発明の第二の態様について、実施例を挙げて説明する。なお、以下、実施例B-1~B-16は、それぞれ参考例B-1~B-16とする。
The following second aspect of the present invention will be described with reference to examples. Hereinafter, Examples B-1 to B-16 will be referred to as Reference Examples B-1 to B-16, respectively.
<無機微粒子B-1の製造例>
炭酸ストロンチウム1500部と酸化チタン800部をボールミルにて、8時間湿式混合した後、ろ過乾燥し、この混合物を5kg/cm2の圧力で成形して1300℃で8時間仮焼した。これを、機械粉砕して、1次粒子の個数平均粒径が1000nmの無機微粒子B-1を得た。
<Production example of inorganic fine particles B-1>
1500 parts of strontium carbonate and 800 parts of titanium oxide were wet-mixed in a ball mill for 8 hours, then filtered and dried, and the mixture was formed at a pressure of 5 kg / cm 2 and calcined at 1300 ° C. for 8 hours. This was mechanically pulverized to obtain inorganic fine particles B-1 having an average number of primary particles of 1000 nm.
<無機微粒子B-2~B-7の製造例>
所望の粒径になるように粉砕条件を調整した以外は、無機微粒子B-1と同様にして無機微粒子B-2~B-7を得た。それぞれの個数平均粒径を表6に示す。
<Production example of inorganic fine particles B-2 to B-7>
Inorganic fine particles B-2 to B-7 were obtained in the same manner as the inorganic fine particles B-1, except that the pulverization conditions were adjusted so as to have a desired particle size. Table 6 shows the average particle size of each number.
<結着樹脂B-1の製造例>
・ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物 34.0mol%(平均付加mol数:2.2mol)
・ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物 19.5mol%(平均付加mol数:2.2mol)
・イソフタル酸 23.5mol%・n-ドデセニルコハク酸 13.5mol%・トリメリット酸 9.5mol%
上記モノマーにジブチル錫オキシドを全酸成分100部に対して0.03部添加し窒素気流下、220℃にて6時間攪拌しつつ反応させ結着樹脂B-1を得た。軟化点135℃、Tg65℃であった。
<Manufacturing example of binder resin B-1>
-Propylene oxide adduct of bisphenol A 34.0 mol% (average number of mol added: 2.2 mol)
19.5 mol% of ethylene oxide adduct of bisphenol A (average number of mol added: 2.2 mol)
・ Isophthalic acid 23.5 mol% ・ n-dodecenyl succinic acid 13.5 mol% ・ Trimellitic acid 9.5 mol%
0.03 part of dibutyltin oxide was added to the above monomer with respect to 100 parts of the total acid component and reacted at 220 ° C. for 6 hours under a nitrogen stream to obtain a binder resin B-1. The softening point was 135 ° C. and Tg was 65 ° C.
<実施例B-1>
(トナーB-1の製造例)
・結着樹脂B-1 100部
・フィッシャートロプッシュワックス(融点105℃): 5部
・磁性酸化鉄粒子: 90部
(個数平均粒径0.20μm、Hc(抗磁力)=10kA/m、σs(飽和磁化)=83Am2/kg、σr(残留磁化)=13Am2/kg)
・3,5-ジ-tert-ブチルサリチル酸のアルミニウム化合物: 1部
上記材料をヘンシェルミキサーで前混合した後、二軸混練押し出し機によって、溶融混練した。
得られた混練物を冷却し、ハンマーミルで粗粉砕した後、ジェットミルで粉砕し、得られた微粉砕粉末をコアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて分級し、重量平均粒径(D4)6.8μmの負摩擦帯電性のトナー粒子を得た。該トナー粒子100部に対し、無機微粒子Aとしてチタン酸ストロンチウムA-1を1.0部、無機微粒子B-1を3.0部、疎水性シリカ微粉末(BET法で測定した窒素吸着による比表面積が140m2/g)1.0部を外添混合し、目開き150μmのメッシュで篩い、トナーB-1を得た。トナーB-1の物性を表7に示す。
<Example B-1>
(Manufacturing example of toner B-1)
-Bound resin B-1 100 parts-Fishertro push wax (melting point 105 ° C): 5 parts-Magnetic iron oxide particles: 90 parts (number average particle size 0.20 μm, Hc (coercive force) = 10 kA / m, σs (Saturation magnetization) = 83 Am 2 / kg, σr (residual magnetization) = 13 Am 2 / kg)
-Aluminum compound of 3,5-di-tert-butylsalicylic acid: Part 1 The above materials were premixed with a Henschel mixer and then melt-kneaded by a twin-screw kneading extruder.
The obtained kneaded product is cooled, roughly pulverized with a hammer mill, then pulverized with a jet mill, and the obtained finely pulverized powder is classified using a multi-division classifier utilizing the coranda effect to obtain a weight average particle size (weight average particle size (). D4) Negative friction chargeable toner particles of 6.8 μm were obtained. 1.0 part of strontium titanate A-1 as inorganic fine particles A, 3.0 parts of inorganic fine particles B-1 and hydrophobic silica fine powder (ratio by nitrogen adsorption measured by BET method) to 100 parts of the toner particles. 1.0 part of the surface area was 140 m 2 / g), and the mixture was externally mixed and sieved with a mesh having an opening of 150 μm to obtain toner B-1. Table 7 shows the physical characteristics of the toner B-1.
評価は、市販のデジタル複写機(image RUNNER 4051 キヤノン株式会社製)のプロセススピードを252mm/sに改造して行った。
<低温低湿環境(LL)におけるスリーブゴーストの評価>
前記第一の態様における、低温低湿環境におけるスリーブゴーストの評価と同様にして評価した。
The evaluation was carried out by modifying the process speed of a commercially available digital copying machine (imageRUNNER 4051, manufactured by Canon Inc.) to 252 mm / s.
<Evaluation of sleeve ghost in low temperature and low humidity environment (LL)>
The evaluation was performed in the same manner as the evaluation of the sleeve ghost in the low temperature and low humidity environment in the first aspect.
<高温高湿環境(HH)におけるスリーブゴーストの評価>
前記第一の態様における、高温高湿環境におけるスリーブゴーストの評価と同様にして評価した。
<Evaluation of sleeve ghost in high temperature and high humidity environment (HH)>
The evaluation was performed in the same manner as the evaluation of the sleeve ghost in the high temperature and high humidity environment in the first aspect.
<白スジの評価>
低温低湿(15℃、10%RH)環境下で以下のように白スジの評価を行った。印字率70%のA4画像を連続10万枚出力した。通紙中の画像に白スジ発生の有無及び耐久通紙完了後にスリーブ上に凝集塊起因によるスジの発生の有無をチェックし、以下のように評価した。
A:通紙耐久を通じて画像及びスリーブ上に白スジの発生は見られなかった。
B:画像上に白スジは見られないが、スリーブ上に軽微なスジが見られた。
C:画像上に白スジは見られないが、スリーブ上にスジが見られた。
D:画像上に白スジが発生した。
<Evaluation of white streaks>
The white streaks were evaluated as follows under a low temperature and low humidity (15 ° C., 10% RH) environment. 100,000 A4 images with a printing rate of 70% were continuously output. The presence or absence of white streaks on the image during paper passing and the presence or absence of streaks due to agglomerates on the sleeve after the completion of durable paper passing were checked and evaluated as follows.
A: No white streaks were found on the image and sleeve during the paper passing durability.
B: No white streaks were seen on the image, but slight streaks were seen on the sleeve.
C: No white streaks were seen on the image, but streaks were seen on the sleeve.
D: White streaks were generated on the image.
<クリーニング不良の評価>
クリーニング不良の評価は、以下のように行った。感光体へのクリーニング部材の押し付け圧力を0.52N (0.53kgf)に変更し、低温低湿環境下(15℃/10%
RH)下で印字率5%のA4文字チャートを連続10万枚出力した。通紙中の画像にクリーニング不良による縦スジの発生をチェックし、また耐久通紙完了後にトナーや外添剤による帯電部材の汚染状態をチェックし、以下基準で評価した。
A:通紙耐久を通じてクリーニング不良による画像欠陥は見られず、また耐久通紙完了後の帯電部材の汚染状態も良好である。
B:通紙耐久を通じてクリーニング不良による画像欠陥は見られないが、耐久通紙完了後の帯電部材に軽い汚染が見られる。
C:通紙耐久を通じてクリーニング不良による画像欠陥は見られないが、耐久通紙完了後の帯電部材に汚染が見られる。
D:通紙耐久のなかでクリーニング不良による画像欠陥があった。
<Evaluation of poor cleaning>
The evaluation of poor cleaning was performed as follows. The pressing pressure of the cleaning member against the photoconductor was changed to 0.52N (0.53kgf), and the temperature was low and the humidity was low (15 ° C / 10%).
Under RH), 100,000 A4 character charts with a printing rate of 5% were continuously output. The image during paper passing was checked for vertical streaks due to poor cleaning, and after the durable paper was passed, the state of contamination of the charged member with toner and external additives was checked and evaluated according to the following criteria.
A: No image defects due to poor cleaning are observed through the durability of the paper, and the contaminated state of the charged member after the completion of the durability of the paper is also good.
B: Image defects due to poor cleaning are not seen through the durable paper passing, but light contamination is seen on the charged member after the durable paper passing is completed.
C: Image defects due to poor cleaning are not seen through the durable paper passing, but contamination is seen on the charged member after the durable paper passing is completed.
D: There was an image defect due to poor cleaning in the paper passing durability.
以上の各評価項目において、実施例B-1のトナーB-1は全てA判定であった。
<実施例B-2~B-16>
(トナーB-2~B-16の製造例)
トナーの重量平均粒径、無機微粒子A及び無機微粒子Bの種類及び添加量を表7のように変更した以外はトナーB-1の製造例と同様にして、トナーB-2~B-16を得た。また、これらをトナーB-1と同様に評価した。評価結果を表8に示す。
In each of the above evaluation items, all the toners B-1 of Example B-1 were judged as A.
<Examples B-2 to B-16>
(Manufacturing example of toners B-2 to B-16)
Toners B-2 to B-16 were prepared in the same manner as in the production example of toner B-1 except that the weight average particle size of the toner, the types of the inorganic fine particles A and the inorganic fine particles B, and the addition amount were changed as shown in Table 7. Obtained. Moreover, these were evaluated in the same manner as the toner B-1. The evaluation results are shown in Table 8.
<比較例B-1~B-4>
(トナーB-17~B-20の製造例)
トナー粒子の粒径、無機微粒子A及び無機微粒子Bの種類及び添加量を表9のように変更した以外は、実施例B-1と同様にして、トナーB-17~B-20を得た。そして、トナーB-17~B-20について、実施例B-1と同様の方法で評価した。評価結果を表10に示す。
<Comparative Examples B-1 to B-4>
(Manufacturing example of toners B-17 to B-20)
Toners B-17 to B-20 were obtained in the same manner as in Example B-1 except that the particle size of the toner particles, the types of the inorganic fine particles A and the inorganic fine particles B, and the addition amount were changed as shown in Table 9. .. Then, the toners B-17 to B-20 were evaluated by the same method as in Example B-1. The evaluation results are shown in Table 10.
Claims (3)
該チタン酸ストロンチウム粒子の一次粒子の個数平均粒径が、10nm以上95nm以下であり、
該チタン酸ストロンチウム粒子は、CuKα特性X線回折における回折角(2θ)の32.00deg以上32.40deg以下に最大ピーク(a)を有し、
該最大ピーク(a)の半値幅が、0.23deg以上0.50deg以下であり、
該最大ピーク(a)の強度(Ia)と、CuKα特性X線回折における回折角(2θ)
の24.00deg以上28.00deg以下の範囲における最大ピーク強度(Ix)が、下記式(1)を満たし、
(Ix)/(Ia) ≦ 0.010 ・・・(1)
該チタン酸ストロンチウム粒子は、蛍光X線分析により検出される元素が全て酸化物であるとみなして、全酸化物の総量を100質量%としたときの酸化ストロンチウム及び酸化チタンの含有量の合計が、98.0質量%以上であり、
該トナーの粉体流動性分析において、プロペラ型ブレードの最外縁部の周速を100mm/secで回転させながら測定容器内の該トナーの粉体層中に垂直に進入させ、該粉体層の底面から100mmの位置から測定を開始し、底面から10mmの位置まで進入させた時に得られる、回転トルクと垂直荷重の総和Etが100mJ以上2000mJ以下であることを特徴とするトナー。 A toner containing toner particles and strontium titanate particles .
The number average particle size of the primary particles of the strontium titanate particles is 10 nm or more and 95 nm or less.
The strontium titanate particles have a maximum peak (a) at a diffraction angle (2θ) of 32.000 deg or more and 32.40 deg or less in CuKα characteristic X-ray diffraction.
The half width of the maximum peak (a) is 0.23 deg or more and 0.50 deg or less.
The intensity (Ia) of the maximum peak (a) and the diffraction angle (2θ) in CuKα characteristic X-ray diffraction.
The maximum peak intensity (Ix) in the range of 24.00 deg or more and 28.00 deg or less satisfies the following formula (1).
(Ix) / (Ia) ≤ 0.010 ... (1)
The strontium titanate particles have the total content of strontium oxide and titanium oxide when the total amount of all oxides is 100% by mass, assuming that all the elements detected by fluorescent X-ray analysis are oxides. , 98.0% by mass or more,
In the powder fluidity analysis of the toner, the peripheral speed of the outermost edge of the propeller type blade is rotated at 100 mm / sec and vertically penetrated into the powder layer of the toner in the measuring container to obtain the powder layer. A toner characterized in that the total Et of the rotational torque and the vertical load obtained when the measurement is started from a position 100 mm from the bottom surface and is advanced to a position 10 mm from the bottom surface is 100 mJ or more and 2000 mJ or less.
The toner according to claim 1 or 2, wherein the strontium titanate particles are surface-treated with a silane coupling agent.
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