JP2018017956A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
【課題】連続印刷を行った場合であっても、現像性が適正な状態に維持され、また、現像ムラの発生が抑制される。【解決手段】現像装置は、トナーを収容している収容部と、収容部から供給されたトナーを担持するトナー担持体と、を備える。トナー担持体は、シャフトと、シャフトの周りを回転可能なスリーブと、を有する。スリーブは、スリーブ基体と、スリーブ基体の表面に形成されているスリーブコート層と、を有する。トナーは、トナー母粒子と、それぞれトナー母粒子の表面に付着した複数の外添剤粒子とを備えるトナー粒子を、複数含む。外添剤粒子は、外添剤コアと、外添剤コアの表面に形成されている外添剤コート層と、を有する。外添剤コート層及びスリーブコート層は、各々、熱硬化性樹脂を含有する。外添剤コート層が含有する熱硬化性樹脂と、スリーブコート層が含有する熱硬化性樹脂とは、互いに同一のモノマーの重合物である。【選択図】なしEven when continuous printing is performed, developability is maintained in an appropriate state, and development unevenness is suppressed. A developing device includes a storage unit that stores toner, and a toner carrier that carries the toner supplied from the storage unit. The toner carrier has a shaft and a sleeve rotatable around the shaft. The sleeve includes a sleeve base and a sleeve coat layer formed on the surface of the sleeve base. The toner includes a plurality of toner particles each including a toner mother particle and a plurality of external additive particles attached to the surface of the toner mother particle. The external additive particles have an external additive core and an external additive coat layer formed on the surface of the external additive core. Each of the external additive coat layer and the sleeve coat layer contains a thermosetting resin. The thermosetting resin contained in the external additive coating layer and the thermosetting resin contained in the sleeve coating layer are polymers of the same monomers. [Selection figure] None
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
画像形成装置には、静電潜像をトナーで現像するように構成される現像装置が設けられている。現像装置は、トナーを担持するトナー担持体を備え、トナー担持体は、シャフトと、シャフトの周りを回転可能なスリーブとを有する。スリーブは、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金からなるスリーブ基体を有する。特許文献1には、スリーブ基体の表面に樹脂層が形成されて構成されたスリーブが記載されている。
The image forming apparatus is provided with a developing device configured to develop the electrostatic latent image with toner. The developing device includes a toner carrier that carries toner, and the toner carrier has a shaft and a sleeve that can rotate around the shaft. The sleeve has a sleeve base made of, for example, aluminum or an aluminum alloy.
画像形成を行う場合、トナー担持体のスリーブが磁力によってトナーを引付ける。その結果、トナーがスリーブの表面に担持される。スリーブの表面に担持されたトナーは、スリーブの回転により感光体に供給され、感光体上に形成されている静電潜像に付着する。このようにして、トナー像が感光体上に形成される。 When image formation is performed, the toner carrier sleeve attracts toner by magnetic force. As a result, the toner is carried on the surface of the sleeve. The toner carried on the surface of the sleeve is supplied to the photoconductor by the rotation of the sleeve and adheres to the electrostatic latent image formed on the photoconductor. In this way, a toner image is formed on the photoreceptor.
しかしながら、特許文献1に記載のスリーブの表面にトナーが担持されると、トナーに含まれるトナー粒子が、スリーブ基体の表面に形成された樹脂層の表面に固着することがある。また、トナー粒子が樹脂層に埋没することがある。
However, when toner is carried on the surface of the sleeve described in
トナー粒子が樹脂層の表面に固着又は樹脂層に埋没すると、スリーブの表面から感光体へ供給されるトナー粒子が減少する。また、樹脂層の表面に固着又は樹脂層に埋没したトナー粒子は、過剰に帯電される傾向にある。そして、これらは、現像性の低下を引き起こす。 When the toner particles are fixed to the surface of the resin layer or buried in the resin layer, the toner particles supplied from the surface of the sleeve to the photoreceptor are reduced. Further, the toner particles fixed on the surface of the resin layer or buried in the resin layer tend to be excessively charged. These cause a decrease in developability.
また、スリーブの表面のうちトナー粒子が固着している部分では、磁力に因るトナー粒子の引き付けが起こり難くなる。そのため、スリーブの表面のうち、トナー粒子が固着している部分とトナー粒子が固着していない部分とでは、トナー搬送量が異なることとなる。その結果、現像ムラが発生し易くなる。ここで、トナー搬送量とは、スリーブの表面に保持されて搬送されるトナー量を意味する。 Further, at the portion where the toner particles are fixed on the surface of the sleeve, the toner particles are hardly attracted by the magnetic force. Therefore, on the surface of the sleeve, the toner conveyance amount differs between a portion where the toner particles are fixed and a portion where the toner particles are not fixed. As a result, uneven development tends to occur. Here, the toner conveyance amount means the amount of toner conveyed while being held on the surface of the sleeve.
そして、樹脂層の表面へのトナー粒子の固着、及び樹脂層へのトナー粒子の埋没という不具合は、連続印刷を行う場合に顕著となる。そのため、この不具合に起因する現像性の低下及び現像ムラの発生は、連続印刷を行う場合に顕著となる。 In addition, problems such as adhesion of the toner particles to the surface of the resin layer and embedding of the toner particles in the resin layer become significant when continuous printing is performed. For this reason, the decrease in developability and the occurrence of development unevenness due to this problem become significant when continuous printing is performed.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、連続印刷を行った場合であっても現像性が適正な状態に維持されるとともに現像ムラの発生が抑制された画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to form an image in which developability is maintained in an appropriate state and development unevenness is suppressed even when continuous printing is performed. Is to provide a device.
本発明に係る画像形成装置は、静電潜像をトナーで現像するように構成される現像装置を備える。前記現像装置は、前記トナーを収容している収容部と、前記収容部から供給された前記トナーを担持するトナー担持体と、を備える。前記トナー担持体は、シャフトと、前記シャフトの周りを回転可能なスリーブと、を有する。前記スリーブは、スリーブ基体と、前記スリーブ基体の表面に形成されているスリーブコート層と、を有する。前記トナーは、トナー母粒子と、それぞれ前記トナー母粒子の表面に付着した複数の外添剤粒子とを備えるトナー粒子を、複数含む。前記外添剤粒子は、外添剤コアと、前記外添剤コアの表面に形成されている外添剤コート層と、を有する。前記外添剤コート層及び前記スリーブコート層は、各々、熱硬化性樹脂を含有する。前記外添剤コート層が含有する熱硬化性樹脂と、前記スリーブコート層が含有する熱硬化性樹脂とは、互いに同一のモノマーの重合物である。 An image forming apparatus according to the present invention includes a developing device configured to develop an electrostatic latent image with toner. The developing device includes a storage unit that stores the toner, and a toner carrier that supports the toner supplied from the storage unit. The toner carrier has a shaft and a sleeve rotatable around the shaft. The sleeve includes a sleeve base and a sleeve coat layer formed on the surface of the sleeve base. The toner includes a plurality of toner particles including toner mother particles and a plurality of external additive particles each attached to the surface of the toner mother particles. The external additive particles have an external additive core and an external additive coating layer formed on the surface of the external additive core. Each of the external additive coat layer and the sleeve coat layer contains a thermosetting resin. The thermosetting resin contained in the external additive coating layer and the thermosetting resin contained in the sleeve coating layer are polymers of the same monomers.
本発明の画像形成装置によれば、連続印刷を行った場合であっても、現像性が適正な状態に維持され、また、現像ムラの発生が抑制される。 According to the image forming apparatus of the present invention, even when continuous printing is performed, developability is maintained in an appropriate state, and development unevenness is suppressed.
本発明の実施形態について説明する。なお、粉体(より具体的には、トナー母粒子、磁性粉、外添剤、又はトナー等)に関する評価結果(形状又は物性などを示す値)は、何ら規定していなければ、粉体から平均的な粒子を相当数選び取って、それら平均的な粒子の各々について測定した値の個数平均である。 An embodiment of the present invention will be described. It should be noted that the evaluation results (values indicating the shape or physical properties) of the powder (more specifically, toner base particles, magnetic powder, external additive, toner, etc.) are from the powder unless otherwise specified. A considerable number of average particles are selected and the number average of the values measured for each of the average particles.
粉体の個数平均粒子径は、何ら規定していなければ、顕微鏡を用いて測定された一次粒子の円相当径(粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径)の個数平均値である。また、粉体の体積中位径(D50)の測定値は、何ら規定していなければ、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製「LA−750」)を用いて測定した値である。 Unless otherwise specified, the number average particle diameter of the powder is the number average value of the equivalent-circle diameter of the primary particles (diameter of a circle having the same area as the projected area of the particles) measured using a microscope. Moreover, the measured value of the volume median diameter (D 50 ) of the powder is measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device (“LA-750” manufactured by Horiba, Ltd.) unless otherwise specified. It is the value.
帯電性は、何ら規定していなければ、摩擦帯電における帯電性を意味する。摩擦帯電における正帯電性の強さ、又は摩擦帯電における負帯電性の強さは、周知の帯電列などで確認できる。 The chargeability means the chargeability in frictional charging unless otherwise specified. The strength of positive charging in frictional charging or the strength of negative charging in frictional charging can be confirmed by a known charge train or the like.
以下、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。また、アクリル及びメタクリルを包括的に「(メタ)アクリル」と総称する場合がある。また、アクリロニトリル及びメタクリロニトリルを包括的に「(メタ)アクリロニトリル」と総称する場合がある。 Hereinafter, a compound and its derivatives may be generically named by adding “system” after the compound name. When the name of a polymer is expressed by adding “system” after the compound name, it means that the repeating unit of the polymer is derived from the compound or a derivative thereof. Acrylic and methacrylic are sometimes collectively referred to as “(meth) acrylic”. Further, acrylonitrile and methacrylonitrile may be collectively referred to as “(meth) acrylonitrile”.
[本実施形態に係る画像形成装置の構成]
本実施形態に係る画像形成装置は、静電潜像をトナーで現像するように構成される現像装置を備える。現像装置は、トナーを収容している収容部と、収容部から供給されたトナーを担持するトナー担持体と、を備える。トナー担持体は、シャフトと、シャフトの周りを回転可能なスリーブと、を有する。スリーブは、スリーブ基体と、スリーブ基体の表面に形成されているスリーブコート層と、を有する。トナーは、トナー母粒子と、それぞれトナー母粒子の表面に付着した複数の外添剤粒子とを備えるトナー粒子を、複数含む。外添剤粒子は、外添剤コアと、外添剤コアの表面に形成されている外添剤コート層と、を有する。外添剤コート層及びスリーブコート層は、各々、熱硬化性樹脂を含有する。外添剤コート層が含有する熱硬化性樹脂と、スリーブコート層が含有する熱硬化性樹脂とは、互いに同一のモノマーの重合物である。これにより、連続印刷を行った場合であっても、現像性が適正な状態に維持され、また、現像ムラの発生が抑制される。
[Configuration of Image Forming Apparatus According to Present Embodiment]
The image forming apparatus according to the present embodiment includes a developing device configured to develop an electrostatic latent image with toner. The developing device includes a storage unit that stores toner, and a toner carrier that carries the toner supplied from the storage unit. The toner carrier has a shaft and a sleeve rotatable around the shaft. The sleeve includes a sleeve base and a sleeve coat layer formed on the surface of the sleeve base. The toner includes a plurality of toner particles each including a toner mother particle and a plurality of external additive particles attached to the surface of the toner mother particle. The external additive particles have an external additive core and an external additive coat layer formed on the surface of the external additive core. Each of the external additive coat layer and the sleeve coat layer contains a thermosetting resin. The thermosetting resin contained in the external additive coating layer and the thermosetting resin contained in the sleeve coating layer are polymers of the same monomers. Thereby, even when continuous printing is performed, the developability is maintained in an appropriate state, and the occurrence of development unevenness is suppressed.
以下では、図面を用いて、本実施形態に係る画像形成装置の構成の一例、本実施形態に係る画像形成装置の好ましい構成、及び本実施形態に係る画像形成装置の好ましい別の構成を示す。なお、以下に示す画像形成装置は、いずれも、1成分現像剤を用いて画像形成を行う場合の画像形成装置である。しかし、本実施形態の画像形成装置には、2成分現像剤を用いて画像形成を行う場合の画像形成装置も含まれる。また、以下では、トナー担持体が有するスリーブを単にスリーブと記載することがある。 Hereinafter, an example of the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment, a preferable configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment, and another preferable configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. Note that any of the image forming apparatuses described below is an image forming apparatus when image formation is performed using a one-component developer. However, the image forming apparatus of this embodiment includes an image forming apparatus in the case of performing image formation using a two-component developer. Hereinafter, the sleeve of the toner carrier may be simply referred to as a sleeve.
[本実施形態に係る画像形成装置の構成の一例]
図1〜図4を用いて、本実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を説明する。図1は、本実施形態に係る画像形成装置の一部分の構成を示す図である。具体的には、図1には、本実施形態に係る画像形成装置が備える現像装置の構成が主に記載されている。図2は、本発明の実施形態に係る画像形成装置が備えるトナー担持体の構成を示す図である。図3は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の現像装置に収容されるトナー粒子の構成を示す図である。図4は、図1に示す領域IVの拡大図である。図4では、トナー粒子の記載の一部を省略している。
[Example of Configuration of Image Forming Apparatus According to Present Embodiment]
An example of the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating a partial configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment. Specifically, FIG. 1 mainly describes the configuration of the developing device provided in the image forming apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a toner carrier provided in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of toner particles accommodated in the developing device of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is an enlarged view of region IV shown in FIG. In FIG. 4, a part of the description of the toner particles is omitted.
本実施形態に係る画像形成装置の現像装置1は、図1に示すように、トナー担持体として現像ローラー10を備え、トナーを収容している収容部Rを備える。以下では、現像ローラー10の構成を説明した後、トナーの構成を説明する。
As shown in FIG. 1, the developing
現像ローラー10は、収容部Rから供給されたトナーを担持できるように構成されている。このような現像ローラー10は、図1及び図2に示すように、シャフト11と、マグネットロール12と、筒状のスリーブ13とを備える。マグネットロール12は、シャフト11に固定され、スリーブ13内(筒内)に位置している。また、マグネットロール12は、少なくともその表層部に、磁極を有する。マグネットロール12が有する磁極としては、例えば、永久磁石に基づくN極及びS極が挙げられる。スリーブ13は、現像ローラー10の表層部に位置しており、シャフト11の周りを回転できるように支持されている。詳しくは、非回転のマグネットロール12の周りをスリーブ13が回転できるように、シャフト11とスリーブ13とがフランジ部13a及び13bにより接続されている。こうした構造により、スリーブ13は、シャフト11の周方向(図1中の矢印の方向)に回転することができる。
The developing
スリーブ13は、図1及び図2に示すように、スリーブ基体130と、スリーブコート層132とを有する。図2に示すように、スリーブ基体130の表面には凹凸が形成されておらず、スリーブ基体130の表面は平滑である。スリーブコート層132は、スリーブ基体130の表面に形成されており、熱硬化性樹脂を含有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、トナーは、複数のトナー粒子60を含む。トナー粒子60は、図3に示すように、トナー母粒子61と、複数の外添剤粒子62とを備える。トナー母粒子61は、図3に示すように、シェル層を有しておらず、非カプセルトナー粒子である。外添剤粒子62は、トナー母粒子61の表面に付着しており、外添剤コア620と外添剤コート層622とを有する。外添剤コート層622は、外添剤コア620の表面に形成されており、熱硬化性樹脂を含有する。そして、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂と、スリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂とは、互いに同一のモノマーの重合物である。
The toner includes a plurality of
本実施形態に係る画像形成装置は、図1に示すように、感光体ドラム20、帯電装置21、露光装置22、クリーニング部材23、トナー帯電部材30、及びトナー供給ローラー40をさらに備える。以下では、図1に示す画像形成装置を用いた画像形成方法を示すことにより、本実施形態に係る画像形成装置の構成をさらに示す。
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus according to the present embodiment further includes a
本実施形態に係る画像形成装置では、現像ローラー10のスリーブ13と、感光体ドラム20と、トナー供給ローラー40とが、各々、図1中の矢印の方向に回転することで、画像の形成が行われる。
In the image forming apparatus according to the present embodiment, the
具体的には、まず、帯電装置21が、感光体ドラム20の感光層を一様に帯電させる。次に、露光装置22が、画像データに基づいて、感光体ドラム20の感光層に静電潜像を形成する。続いて、現像装置1が、トナー粒子60を含むトナーを用いて、感光体ドラム20の感光層に形成された静電潜像を現像する。
Specifically, first, the charging
詳しくは、トナー供給ローラー40がトナーを収容部Rから現像ローラー10へ供給する。このとき、現像ローラー10のスリーブ13が、マグネットロール12の磁力により、トナーに含まれるトナー粒子60を引付ける。これにより、トナー粒子60が現像ローラー10のスリーブ13の表面に担持される。スリーブ13の表面に担持されたトナー粒子60は、トナー帯電部材30との摩擦により帯電する。この際、正帯電性トナーは、摩擦により正に帯電する。負帯電性トナーは、摩擦により負に帯電する。帯電したトナー粒子60は、現像ローラー10のスリーブ13の回転により、感光体ドラム20に供給される。これにより、感光体ドラム20の感光層に形成された静電潜像にはトナー粒子60が付着し、よって、感光層上にトナー像が形成される。このようにして、感光層に形成された静電潜像が現像される。
Specifically, the
続いて、感光体ドラム20の感光層上のトナー像を記録媒体(例えば印刷用紙)に転写する。その後、定着装置によりトナー粒子60を加熱及び加圧して、記録媒体にトナー粒子60を定着させる。その結果、記録媒体に画像が形成される。画像が形成された後には、クリーニング部材23により、感光層上に残留するトナー粒子60が除去される。
Subsequently, the toner image on the photosensitive layer of the
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置では、現像時、トナー粒子60が現像ローラー10のスリーブ13の表面に担持される。ここで、トナー粒子60は、トナー母粒子61の表面に付着する複数の外添剤粒子62を備え、外添剤粒子62は、外添剤コア620の表面に形成された外添剤コート層622を有する。また、現像ローラー10のスリーブ13は、スリーブ基体130の表面に形成されたスリーブコート層132を有する。よって、図4に示すように、トナー粒子60が現像ローラー10のスリーブ13の表面に担持されたときには、外添剤コート層622がスリーブコート層132に接触し易くなる。
As described above, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the
外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂と、スリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂とは、互いに同一のモノマーの重合物である。これにより、外添剤コート層622とスリーブコート層132とは同一の極性に帯電するため、外添剤コート層622とスリーブコート層132とは電気的に反発する。よって、トナー粒子60がスリーブ13の表面に担持されたことに因り外添剤コート層622とスリーブコート層132とが接触しても、スリーブコート層132に対するトナー粒子60の固着及び埋没を防止できる。
The thermosetting resin contained in the external
このように、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂と、スリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂とは、互いに同一のモノマーの重合物である。そのため、連続印刷を行った場合であっても、外添剤コート層622とスリーブコート層132とは同一の極性に帯電し易く、よって、外添剤コート層622とスリーブコート層132とは電気的に反発する。したがって、連続印刷を行った場合であっても、スリーブコート層132に対するトナー粒子60の固着及び埋没を防止できる。
Thus, the thermosetting resin contained in the external
また、外添剤コート層622及びスリーブコート層132は、各々、熱硬化性樹脂を含有する。熱硬化性樹脂は比較的硬い。そのため、外添剤コート層622及びスリーブコート層132の各々の硬度は高くなる。よって、トナー粒子60がスリーブ13の表面に担持されたことに因り外添剤コート層622とスリーブコート層132とが接触しても、スリーブコート層132に対するトナー粒子60の固着及び埋没を防止できる。
Further, the external
このように、外添剤コート層622及びスリーブコート層132は、各々、熱硬化性樹脂を含有する。そのため、連続印刷を行った場合であっても、外添剤コート層622及びスリーブコート層132の各々の硬度を高く維持できる。よって、連続印刷を行った場合であっても、スリーブコート層132に対するトナー粒子60の固着及び埋没を防止できる。
Thus, the external
スリーブコート層132に対するトナー粒子60の固着及び埋没が防止されれば、スリーブ13の表面に担持されたトナー粒子60は感光体ドラム20へ供給される。それだけでなく、スリーブ13の表面におけるトナー粒子60の過剰な帯電を防止でき、よって、トナー粒子60の劣化を防止できる。これらのことから、現像性を適正な状態に維持できる。ここで、スリーブコート層132に対するトナー粒子60の固着及び埋没は、連続印刷を行った場合であっても、防止される。そのため、連続印刷を行った場合であっても、現像性を適正な状態に維持できる。
If the
また、スリーブコート層132に対するトナー粒子60の固着及び埋没が防止されれば、磁力に因るトナー粒子60の引き付けが均一に起こる。これにより、スリーブコート層132の表面において、トナー搬送量が均一となる。つまり、スリーブコート層132の表面には、均一な厚さを有するトナー薄層が形成される。よって、現像ムラの発生を防止できる。ここで、スリーブコート層132に対するトナー粒子60の固着及び埋没は、連続印刷を行った場合であっても、防止される。そのため、連続印刷を行った場合であっても、現像ムラの発生を防止できる。
Further, if the
なお、スリーブコート層132は、スリーブ基体130の表面領域全体に形成されていてもよいが、スリーブ基体130の表面領域のうち、少なくともトナー粒子60が担持される領域に形成されていればよい。
The
また、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂と、スリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂とは、互いに同一のモノマーの重合物であればよい。そのモノマーの重合度は、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂と、スリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂とにおいて、互いに同一であっても良いし、互いに異なっても良い。ここで、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂、及びスリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂の各々を説明する際の「モノマー」には、架橋剤として機能する化合物は含まれない。また、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂、及びスリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂が、各々、架橋剤に由来する繰返し単位を含んでも良い。この場合、架橋剤に由来する繰返し単位の化学構造は、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂と、スリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂とにおいて、互いに同一であっても良いし、互いに異なっても良い。また、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂、及びスリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂のうちのいずれか一方のみが、架橋剤に由来する繰返し単位を含んでも良い。
The thermosetting resin contained in the external
トナーは正帯電性トナーであることが好ましい。この場合、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂、及びスリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂は、各々、化学構造中に窒素原子を含有するモノマーの重合物であることが好ましい。化学構造中に窒素原子を含有するモノマーの重合物は、比較的強い正帯電性を有するため、トナーを摩擦により正に帯電させ易い。そのため、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂、及びスリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂が、各々、化学構造中に窒素原子を含有するモノマーの重合物であれば、トナー粒子60を正に帯電させ易くなる。よって、トナー帯電量を適正な範囲内に安定させることができる。化学構造中に窒素原子を含有するモノマーの重合物としては、例えば、メラミン樹脂、及び尿素樹脂が挙げられる。
The toner is preferably a positively chargeable toner. In this case, the thermosetting resin contained in the external
詳しくは、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂が、メラミン樹脂である場合、スリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂は、メラミン樹脂であることが好ましい。この場合、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂と、スリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂とでは、モノマーに由来する繰返し単位の化学構造が同一であればよい。外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂、及びスリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂の各々が、メラミン樹脂である場合、「モノマーに由来する繰返し単位」とは、メラミンが有するアミノ基のうちの少なくとも1つのアミノ基から、1つの水素原子が外れたものを意味する。
Specifically, when the thermosetting resin contained in the external
また、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂が、尿素樹脂である場合、スリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂は、尿素樹脂であることが好ましい。この場合、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂と、スリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂とでは、モノマーに由来する繰返し単位の化学構造が同一であればよい。外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂、及びスリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂の各々が、尿素樹脂である場合、「モノマーに由来する繰返し単位」とは、尿素が有するアミノ基のうちの少なくとも1つのアミノ基から、1つの水素原子が外れたものを意味する。
Further, when the thermosetting resin contained in the external
なお、外添剤コート層622は、化学構造中に窒素原子を含有するモノマーの重合物を、主成分として含んでいればよい。例えば、外添剤コート層622は、化学構造中に窒素原子を含有しないモノマーの重合物を10質量%以下含んでいても良いし、熱可塑性樹脂を10質量%以下含んでいても良い。より具体的には、外添剤コート層622は、メラミン樹脂又は尿素樹脂を主成分として含んでいればよく、メラミン樹脂及び尿素樹脂とは異なる熱硬化性樹脂を10質量%以下含んでいても良いし、熱可塑性樹脂を10質量%以下含んでいても良い。スリーブコート層132についても同様のことが言える。
The external
トナーは負帯電性トナーであっても良い。この場合、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂、及びスリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂は、各々、フェノール樹脂であることが好ましい。フェノール樹脂は、比較的強い負帯電性を有するため、トナーを摩擦により負に帯電させ易い。そのため、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂、及びスリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂が、各々、フェノール樹脂であれば、トナー粒子60を負に帯電させ易くなる。よって、トナー帯電量を適正な範囲内に安定させることができる。
The toner may be a negatively chargeable toner. In this case, it is preferable that the thermosetting resin contained in the external
[本実施形態に係る画像形成装置の好ましい構成]
図5を用いて、本実施形態に係る画像形成装置の好ましい構成を説明する。図5は、本発明の実施形態に係る画像形成装置が備える別の現像ローラーの構成を示す図である。図5に示す現像ローラーでは、スリーブ基体130の表面に、凹凸が形成されている。スリーブコート層132の表面には、スリーブ基体130の表面に形成された凹凸に対応する凹凸が形成されている。具体的には、スリーブコート層132の表面には、スリーブ基体130の表面に形成された凸部に対応する凸部P1と、スリーブ基体130の表面に形成された凹部に対応する凹部P2とが形成されている。これにより、スリーブコート層132がスリーブ基体130の表面に強固に固定される。よって、連続印刷を行った場合であっても、スリーブ基体130からのスリーブコート層132の離脱を防止できる。したがって、連続印刷を行った場合であっても、現像性が適正な状態に維持され易くなり、現像ムラの発生をさらに防止できる。また、スリーブ13の耐久性を高めることができる。
[Preferred Configuration of Image Forming Apparatus According to Present Embodiment]
A preferred configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing a configuration of another developing roller provided in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. In the developing roller shown in FIG. 5, irregularities are formed on the surface of the
それだけでなく、スリーブコート層132の表面に、スリーブ基体130の表面に形成された凹凸に対応する凹凸が形成されていれば、現像ローラー10(例えば図1参照)が十分なトナー搬送性を有し易くなる。つまり、スリーブ基体130の表面には、トナー薄層が安定して形成されることとなる。これにより、トナー帯電量を適正な範囲内に維持できる。よって、かぶりの発生を防止でき、階調不良の発生を防止できる。
In addition, if the surface of the
スリーブ基体130の表面に凹凸が形成されている場合、スリーブ13はスリーブ基体130とスリーブコート層132との間に表面処理層131を有することが好ましい。表面処理層131は、スリーブ基体130の表面のうち、凹凸が形成されている部分に形成され、カップリング剤を含有している。このようなスリーブ13では、スリーブコート層132は表面処理層131によりスリーブ基体130に強固に固定される。よって、連続印刷を行った場合であっても、スリーブ基体130からのスリーブコート層132の離脱をさらに防止できる。したがって、連続印刷を行った場合であっても、現像性が適正な状態により一層維持され易くなり、現像ムラの発生をより一層防止できる。また、スリーブ13の耐久性をさらに高めることができる。
When irregularities are formed on the surface of the
それだけでなく、スリーブ基体130とスリーブコート層132との間に表面処理層131が形成されていれば、スリーブコート層132の表面には、スリーブ基体130の表面に形成された凹凸に対応する凹凸が形成され易くなる。これにより、現像ローラー10(例えば図1参照)が十分なトナー搬送性をさらに有し易くなる。つまり、スリーブ基体130の表面には、トナー薄層がより一層安定して形成されることとなる。よって、トナー帯電量が適正な範囲内に維持され易くなる。したがって、かぶりの発生をさらに防止でき、また、階調不良の発生をさらに防止できる。
In addition, if the surface treatment layer 131 is formed between the
例えば、スリーブ基体130が表面処理層131及びスリーブコート層132に覆われている状態の現像ローラーの平均表面粗さ(以下、被覆スリーブ粗さと記載する)は、10μm以下であることが好ましい。これにより、スリーブコート層132の表面とトナー粒子60(例えば図3参照)との接触に起因してスリーブコート層132の表面とトナー粒子60との間に発生する摩擦力が過剰となることを防止できる。よって、トナー粒子60の劣化をさらに防止できる。また、スリーブコート層132に対するトナー粒子60の固着をより一層防止できる。
For example, the average surface roughness (hereinafter referred to as the covering sleeve roughness) of the developing roller in a state where the
また、被覆スリーブ粗さが10μm以下であれば、現像ローラー10(例えば図1参照)が十分なトナー搬送性を有することとなる。よって、トナー帯電量が適正な範囲内に維持され易くなる。したがって、かぶりの発生をさらに防止でき、また、階調不良の発生をさらに防止できる。 If the covering sleeve roughness is 10 μm or less, the developing roller 10 (see, for example, FIG. 1) has sufficient toner transportability. Therefore, the toner charge amount is easily maintained within an appropriate range. Therefore, the generation of fog can be further prevented, and the occurrence of gradation defects can be further prevented.
さらに、被覆スリーブ粗さが10μm以下であれば、トナー粒子60(例えば図3参照)よりも小さな体積中位径(D50)を有する粒子が、スリーブコート層132の凹部P2に入り込む又は蓄積することを防止できる。これにより、画像形成中における被覆スリーブ粗さの変動を防止できる。具体的には、画像形成中における被覆スリーブ粗さの低下を防止できる。なお、トナー粒子60よりも小さな体積中位径(D50)を有する粒子としては、例えば、トナー成分、及び不純物が挙げられる。
Further, when the covering sleeve roughness is 10 μm or less, particles having a volume median diameter (D 50 ) smaller than that of the toner particles 60 (see, for example, FIG. 3) enter or accumulate in the concave portion P2 of the
画像形成中における被覆スリーブ粗さの変動を防止できれば、連続印刷を行った場合であっても上記摩擦力が過剰となることを防止できる。これにより、連続印刷を行った場合であっても、トナー粒子60(例えば図3参照)の劣化をさらに防止でき、また、スリーブコート層132に対するトナー粒子60の固着をより一層防止できる。これらのことから、連続印刷を行った場合であっても、現像性が適正な状態により一層維持され易くなり、また、現像ムラの発生をさらに一層防止できる。なお、「上記摩擦力」とは、スリーブコート層132の表面とトナー粒子60との接触に起因してスリーブコート層132の表面とトナー粒子60との間に発生する摩擦力を意味する。
If fluctuations in the roughness of the covering sleeve during image formation can be prevented, the frictional force can be prevented from becoming excessive even when continuous printing is performed. Thereby, even when continuous printing is performed, deterioration of the toner particles 60 (see, for example, FIG. 3) can be further prevented, and adhesion of the
また、画像形成中における被覆スリーブ粗さの変動を防止できれば、連続印刷を行った場合であっても、現像ローラーが有するトナー搬送性の変動を防止できる。具体的には、画像形成中における被覆スリーブ粗さの低下を防止できれば、連続印刷を行った場合であっても、現像ローラーが有するトナー搬送性の低下を防止できる。よって、スリーブ13上におけるM/Sの低下を防止できる。M/Sとは、単位面積当たりのトナーの質量を意味する。
Further, if the variation in the roughness of the covering sleeve during the image formation can be prevented, the variation in the toner transportability of the developing roller can be prevented even when continuous printing is performed. Specifically, if it is possible to prevent the covering sleeve roughness from being lowered during image formation, it is possible to prevent the toner transportability of the developing roller from being lowered even when continuous printing is performed. Therefore, a decrease in M / S on the
ここで、被覆スリーブ粗さの測定方法は、「JIS B0601」における十点平均表面粗さRzjisの測定方法に準ずる。被覆スリーブ粗さは、0μm以上であればよく、5μm以上であることが好ましい。被覆スリーブ粗さが0μmであるとは、スリーブコート層132の表面には凹凸が形成されていないことを意味し、スリーブコート層132の表面が平滑であることを意味する。
Here, the measuring method of the covering sleeve roughness conforms to the measuring method of the ten-point average surface roughness Rzjis in “JIS B0601”. The covering sleeve roughness may be 0 μm or more, and is preferably 5 μm or more. The roughness of the covering sleeve being 0 μm means that the surface of the
[本実施形態に係る画像形成装置の好ましい別の構成]
図6を用いて、本実施形態に係る画像形成装置の好ましい別の構成を説明する。図6は、本発明の実施形態に係る画像形成装置に含まれる別のトナー粒子の構成を示す図である。図3に示すトナー粒子60と図6に示すトナー粒子60とでは、トナー母粒子61の構成が異なる。詳しくは、図6に示すトナー母粒子61は、トナーコア610とシェル層611とを有し、シェル層611は、トナーコア610の表面に形成されている。つまり、図6に示すトナー母粒子61は、カプセルトナー粒子である。この場合、シェル層611が含有する樹脂と、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂とは、互いに異なるモノマーの重合物であることが好ましい。また、シェル層611が含有する樹脂と、スリーブコート層132(例えば図2又は図5参照)が含有する熱硬化性樹脂とは、互いに異なるモノマーの重合物であることが好ましい。これにより、シェル層611と外添剤コート層622とは互いに異なる極性に帯電し、シェル層611とスリーブコート層132とは互いに異なる極性に帯電する。よって、トナー粒子60は帯電され易くなる。したがって、連続印刷を行った場合であっても、トナー帯電量が適正な範囲内に維持され易くなるため、画像濃度の変動を抑制できる。
[Preferred Another Configuration of Image Forming Apparatus According to This Embodiment]
With reference to FIG. 6, another preferred configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of another toner particle included in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. The
例えば、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂、及びスリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂が、各々、正帯電性を有する場合には、シェル層611が含有する樹脂は、負帯電性を有することが好ましい。これにより、トナー粒子60は正に帯電し易くなる。よって、連続印刷を行った場合であっても、トナー帯電量が適正な範囲内に維持され易くなるため、画像濃度の変動を抑制できる。
For example, when the thermosetting resin contained in the external
例えば、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂、及びスリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂が、各々、負帯電性を有する場合には、シェル層611が含有する樹脂は、正帯電性を有することが好ましい。これにより、トナー粒子60は負に帯電し易くなる。よって、連続印刷を行った場合であっても、トナー帯電量が適正な範囲内に維持され易くなるため、画像濃度の変動を抑制できる。
For example, when the thermosetting resin contained in the external
シェル層611が含有する樹脂と、外添剤コート層622が含有する熱硬化性樹脂及びスリーブコート層132が含有する熱硬化性樹脂の各々とが、互いに異なるモノマーの重合物であれば、シェル層611が含有する樹脂は特に限定されない。シェル層611が含有する樹脂は、熱硬化性樹脂であっても良いし、熱可塑性樹脂であっても良い。しかし、シェル層611が含有する樹脂が熱可塑性樹脂であれば、トナーの低温定着性を高めることができる。
If the resin contained in the shell layer 611 and the thermosetting resin contained in the external
トナー母粒子61がトナーコア610とシェル層611とを有する場合、外添剤粒子62は、図6に示すように、シェル層611の表面に付着する。
When the
以上、図1〜図6を用いて、本実施形態に係る画像形成装置の構成の一例、本実施形態に係る画像形成装置の好ましい構成、及び本実施形態に係る画像形成装置の好ましい別の構成を説明した。なお、本発明の実施形態に係る画像形成装置は、図3に示すトナー粒子60と図6に示すトナー粒子60とを備えていても良い。以下、トナー担持体に含まれるスリーブの作製方法、トナーの作製方法、トナー担持体の構成部材の材料の例示、トナー粒子の構成材料の例示、及びトナーの用途の例示を順に例示する。
1 to 6, an example of the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment, a preferable configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment, and another preferable configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment. Explained. Note that the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention may include the
[トナー担持体に含まれるスリーブの作製方法]
スリーブ基体とスリーブコート層とを有するスリーブは、次に示す方法に従って、作製される。まず、スリーブ基体を準備し、スリーブ基体の表面にスリーブコート層を形成する。スリーブコート層の形成方法としては、浸漬塗布法を使用できる。詳しくは、まず、第1溶液を調製する。調製する第1溶液は、熱硬化性樹脂、重合反応により熱硬化性樹脂を生成可能なモノマー、及び重合反応により熱硬化性樹脂を生成可能な反応中間体のうちの少なくとも1つを含む。第1溶液を調製する場合、熱硬化性樹脂とは、スリーブコート層が含有することとなる熱硬化性樹脂を意味する。次に、調製された第1溶液にスリーブ基体を浸漬させる。これにより、スリーブ基体の表面には、第1溶液を含む第1塗膜が形成される。続いて、スリーブ基体の表面に形成された第1塗膜を硬化させる。このようにして、スリーブ基体の表面にスリーブコート層が形成される。浸漬塗布法によりスリーブコート層を形成すれば、均一な厚さを有するスリーブコート層が形成される。スリーブコート層の厚さをより均一にするためには、化学反応法によりスリーブコート層を形成することが好ましい。
[Method for producing sleeve contained in toner carrier]
A sleeve having a sleeve base and a sleeve coat layer is produced according to the following method. First, a sleeve base is prepared, and a sleeve coat layer is formed on the surface of the sleeve base. As a method for forming the sleeve coat layer, a dip coating method can be used. Specifically, first, a first solution is prepared. The first solution to be prepared includes at least one of a thermosetting resin, a monomer capable of generating a thermosetting resin by a polymerization reaction, and a reaction intermediate capable of generating a thermosetting resin by a polymerization reaction. When preparing the first solution, the thermosetting resin means a thermosetting resin that the sleeve coat layer contains. Next, the sleeve base is immersed in the prepared first solution. As a result, a first coating film containing the first solution is formed on the surface of the sleeve base. Subsequently, the first coating film formed on the surface of the sleeve base is cured. In this way, a sleeve coat layer is formed on the surface of the sleeve base. When the sleeve coat layer is formed by the dip coating method, a sleeve coat layer having a uniform thickness is formed. In order to make the thickness of the sleeve coat layer more uniform, it is preferable to form the sleeve coat layer by a chemical reaction method.
スリーブコート層としてメラミン樹脂層を形成する場合、第1溶液として、メチロールメラミンを含む溶液を調製することが好ましい。また、スリーブコート層として尿素樹脂層を形成する場合、第1溶液として、メチロール尿素を含む溶液を調製することが好ましい。 When forming a melamine resin layer as a sleeve coat layer, it is preferable to prepare a solution containing methylol melamine as the first solution. Moreover, when forming a urea resin layer as a sleeve coat layer, it is preferable to prepare a solution containing methylol urea as the first solution.
スリーブ基体と表面処理層とスリーブコート層とを有するスリーブは、次に示す方法に従って、作製される。まず、表面に凹凸が形成されたスリーブ基体を準備する。スリーブ基体の表面に凹凸を形成する方法としては、スリーブ基体の表面に対してブラスト加工を施すという方法が挙げられる。ブラスト加工の具体例としては、サンドブラストが挙げられる。 A sleeve having a sleeve base, a surface treatment layer, and a sleeve coat layer is produced according to the following method. First, a sleeve base having an uneven surface is prepared. As a method for forming irregularities on the surface of the sleeve base, a method of blasting the surface of the sleeve base may be mentioned. A specific example of blasting is sand blasting.
次に、シランカップリング剤を用いて、凹凸が形成されたスリーブ基体の表面を処理する。例えば、浸漬塗布法、スプレー法、又はロールコート法により、凹凸が形成されたスリーブ基体の表面を処理することが好ましい。これにより、スリーブ基体の表面のうち、凹凸が形成された部分には、シランカップリング剤を含有する表面処理層が形成される。 Next, the surface of the sleeve base on which the irregularities are formed is treated with a silane coupling agent. For example, it is preferable to treat the surface of the sleeve substrate on which the irregularities are formed by a dip coating method, a spray method, or a roll coating method. Thereby, a surface treatment layer containing a silane coupling agent is formed on the surface of the sleeve base where the irregularities are formed.
続いて、浸漬塗布法により、表面処理層の上にスリーブコート層を形成する。詳しくは、まず、第2溶液を調製する。調製する第2溶液は、熱硬化性樹脂、重合反応により熱硬化性樹脂を生成可能なモノマー、及び重合反応により熱硬化性樹脂を生成可能な反応中間体のうちの少なくとも1つを含む。第2溶液を調製する場合、熱硬化性樹脂とは、スリーブコート層が含有することとなる熱硬化性樹脂を意味する。次に、調製された第2溶液に、表面処理層が形成されたスリーブ基体を浸漬させる。これにより、表面処理層の表面には、第2溶液を含む第2塗膜が形成される。続いて、表面処理層の表面に形成された第2塗膜を硬化させる。これにより、表面処理層が含有するシランカップリング剤と、第2塗膜に含まれる熱硬化性樹脂、モノマー、又は反応中間体とが反応する。このようにして、表面処理層の上にスリーブコート層が形成される。 Subsequently, a sleeve coat layer is formed on the surface treatment layer by a dip coating method. Specifically, first, a second solution is prepared. The second solution to be prepared includes at least one of a thermosetting resin, a monomer capable of generating a thermosetting resin by a polymerization reaction, and a reaction intermediate capable of generating a thermosetting resin by a polymerization reaction. When preparing the second solution, the thermosetting resin means a thermosetting resin that the sleeve coat layer contains. Next, the sleeve substrate on which the surface treatment layer is formed is immersed in the prepared second solution. Thereby, the 2nd coating film containing a 2nd solution is formed in the surface of a surface treatment layer. Subsequently, the second coating film formed on the surface of the surface treatment layer is cured. Thereby, the silane coupling agent contained in the surface treatment layer reacts with the thermosetting resin, monomer, or reaction intermediate contained in the second coating film. In this way, a sleeve coat layer is formed on the surface treatment layer.
スリーブコート層としてメラミン樹脂層を形成する場合、第2溶液として、メチロールメラミンを含む溶液を調製することが好ましい。また、スリーブコート層として尿素樹脂層を形成する場合、第2溶液として、メチロール尿素を含む溶液を調製することが好ましい。 When the melamine resin layer is formed as the sleeve coat layer, it is preferable to prepare a solution containing methylol melamine as the second solution. Moreover, when forming a urea resin layer as a sleeve coat layer, it is preferable to prepare a solution containing methylol urea as the second solution.
[トナーの作製方法]
トナーの好ましい製造方法は、トナー母粒子の準備工程と、外添剤の準備工程と、外添工程とを含む。トナー母粒子がシェル層を有さない場合、下記(トナー母粒子の準備:トナーコアの準備)に従ってトナーコアを準備することにより、トナー母粒子が作製される。トナー母粒子がシェル層を有する場合、下記(トナー母粒子の準備:トナーコアの準備)と下記(トナー母粒子の準備:シェル層の形成)とを順に行うことにより、トナー母粒子が作製される。
[Toner Preparation Method]
A preferred method for producing the toner includes a toner mother particle preparation step, an external additive preparation step, and an external addition step. When the toner base particles do not have a shell layer, the toner base particles are prepared by preparing the toner core according to the following (preparation of toner base particles: preparation of toner core). When the toner base particles have a shell layer, the toner base particles are prepared by sequentially performing the following (preparation of toner base particles: preparation of toner core) and the following (preparation of toner base particles: formation of shell layer). .
なお、トナー母粒子の準備工程と外添工程との間に、ろ過工程及び乾燥工程のうちの少なくとも1つを行っても良い。ろ過工程では、トナー母粒子の分散液からトナー母粒子を回収する。乾燥工程では、回収されたトナー母粒子を乾燥させる。また、効率的にトナーを製造するためには、多数のトナー粒子を同時に形成することが好ましい。同時に製造されたトナー粒子は、互いに略同一の構成を有すると考えられる。 Note that at least one of a filtration step and a drying step may be performed between the toner mother particle preparation step and the external addition step. In the filtration step, the toner base particles are recovered from the dispersion of the toner base particles. In the drying step, the collected toner mother particles are dried. In order to produce the toner efficiently, it is preferable to form a large number of toner particles simultaneously. The toner particles produced at the same time are considered to have substantially the same configuration.
(トナー母粒子の準備:トナーコアの準備)
公知の凝集法又は公知の粉砕法によりトナーコアを製造することが好ましい。これにより、トナーコアを容易に得ることができる。
(Preparation of toner mother particles: Preparation of toner core)
The toner core is preferably produced by a known agglomeration method or a known pulverization method. Thereby, a toner core can be obtained easily.
(トナー母粒子の準備:シェル層の形成)
例えばin−situ重合法、液中硬化被膜法、及びコアセルベーション法のうちのいずれかの方法を用いて、シェル層を形成することができる。
(Preparation of toner mother particles: formation of shell layer)
For example, the shell layer can be formed using any one of an in-situ polymerization method, a submerged cured coating method, and a coacervation method.
(外添剤の準備)
外添剤は、次に示す方法に従って、作製されることが好ましい。まず、外添剤コアを準備し、外添剤コアの表面に外添剤コート層を形成する。外添剤コート層の形成方法としては、浸漬塗布法を使用できる。詳しくは、まず、第3溶液を調製する。調製する第3溶液は、熱硬化性樹脂、重合反応により熱硬化性樹脂を生成可能なモノマー、及び重合反応により熱硬化性樹脂を生成可能な反応中間体のうちの少なくとも1つを含む。第3溶液を調製する場合、熱硬化性樹脂とは、外添剤コート層が含有することとなる熱硬化性樹脂を意味する。次に、調製された第3溶液に外添剤コアを浸漬させる。これにより、外添剤コアの表面には、第3溶液を含む第3塗膜が形成される。続いて、外添剤コアの表面に形成された第3塗膜を硬化させる。これにより、外添剤コアの表面に外添剤コート層が形成される。このようにして、複数の外添剤粒子を含む外添剤が得られる。浸漬塗布法により外添剤コート層を形成すれば、均一な厚さを有する外添剤コート層が形成される。外添剤コート層の厚さをより均一にするためには、化学反応法により外添剤コート層を形成することが好ましい。
(Preparation of external additives)
The external additive is preferably prepared according to the following method. First, an external additive core is prepared, and an external additive coat layer is formed on the surface of the external additive core. As a method of forming the external additive coating layer, a dip coating method can be used. Specifically, first, a third solution is prepared. The third solution to be prepared includes at least one of a thermosetting resin, a monomer capable of generating a thermosetting resin by a polymerization reaction, and a reaction intermediate capable of generating a thermosetting resin by a polymerization reaction. When preparing the third solution, the thermosetting resin means a thermosetting resin that the external additive coating layer contains. Next, the external additive core is immersed in the prepared third solution. As a result, a third coating film containing the third solution is formed on the surface of the external additive core. Subsequently, the third coating film formed on the surface of the external additive core is cured. Thereby, an external additive coat layer is formed on the surface of the external additive core. In this way, an external additive containing a plurality of external additive particles is obtained. If the external additive coat layer is formed by a dip coating method, an external additive coat layer having a uniform thickness is formed. In order to make the thickness of the external additive coat layer more uniform, it is preferable to form the external additive coat layer by a chemical reaction method.
外添剤コート層としてメラミン樹脂層を形成する場合、第3溶液として、メチロールメラミンを含む溶液を調製することが好ましい。また、外添剤コート層として尿素樹脂層を形成する場合、第3溶液として、メチロール尿素を含む溶液を調製することが好ましい。 When forming a melamine resin layer as an external additive coating layer, it is preferable to prepare a solution containing methylolmelamine as the third solution. Moreover, when forming a urea resin layer as an external additive coating layer, it is preferable to prepare a solution containing methylol urea as the third solution.
外添剤コアとして親水性シリカ粒子を使用し、且つ外添剤コート層としてメラミン樹脂層を形成する場合を例に挙げる。この場合、第3溶液として、メチロールメラミンを含む酸性水溶液を調製することが好ましい。これにより、外添剤コアに含まれるシラノール基と、メチロールメラミンに含まれるメチロール基とが、共有結合され易くなる。よって、外添剤コート層が外添剤コアの表面に均一に形成され易くなる。ここで、親水性シリカ粒子とは、疎水処理が施されていないシリカ粒子を意味する。親水性シリカ粒子としては、例えば親水性フュームドシリカ粒子を使用できる。なお、外添剤コアとして親水性シリカとは異なる材料からなる粒子を使用した場合であっても、上記方法に従って外添剤コアの表面にメラミン樹脂層(外添剤コート層の一例)を形成することが好ましい。 An example will be given in which hydrophilic silica particles are used as the external additive core and a melamine resin layer is formed as the external additive coating layer. In this case, it is preferable to prepare an acidic aqueous solution containing methylolmelamine as the third solution. Thereby, the silanol group contained in the external additive core and the methylol group contained in methylolmelamine are easily covalently bonded. Therefore, the external additive coat layer is easily formed uniformly on the surface of the external additive core. Here, the hydrophilic silica particles mean silica particles that have not been subjected to hydrophobic treatment. As the hydrophilic silica particles, for example, hydrophilic fumed silica particles can be used. Even when particles made of a material different from hydrophilic silica are used as an external additive core, a melamine resin layer (an example of an external additive coating layer) is formed on the surface of the external additive core according to the above method. It is preferable to do.
外添剤コアとして親水性シリカ粒子を使用し、且つ外添剤コート層として尿素樹脂層を形成する場合を例に挙げる。この場合、第3溶液として、メチロール尿素を含む酸性水溶液を調製することが好ましい。これにより、外添剤コアに含まれるシラノール基と、メチロール尿素に含まれるメチロール基とが、共有結合され易くなる。よって、外添剤コート層が外添剤コアの表面に均一に形成され易くなる。なお、外添剤コアとして親水性シリカとは異なる材料からなる粒子を使用した場合であっても、上記方法に従って外添剤コアの表面に尿素樹脂層(外添剤コート層の一例)を形成することが好ましい。 An example in which hydrophilic silica particles are used as the external additive core and a urea resin layer is formed as the external additive coating layer will be described. In this case, it is preferable to prepare an acidic aqueous solution containing methylol urea as the third solution. Thereby, the silanol group contained in the external additive core and the methylol group contained in the methylol urea are easily covalently bonded. Therefore, the external additive coat layer is easily formed uniformly on the surface of the external additive core. Even when particles made of a material different from hydrophilic silica are used as an external additive core, a urea resin layer (an example of an external additive coating layer) is formed on the surface of the external additive core according to the above method. It is preferable to do.
なお、効率的に外添剤を製造するためには、多数の外添剤粒子を同時に形成することが好ましい。同時に製造された外添剤粒子は、互いに略同一の構成を有すると考えられる。 In order to efficiently produce an external additive, it is preferable to form a large number of external additive particles simultaneously. The external additive particles produced at the same time are considered to have substantially the same configuration.
(外添)
混合機(例えば、日本コークス工業株式会社製のFMミキサー)を用いて、トナー母粒子と外添剤とを混合する。これにより、トナー母粒子の表面に外添剤が物理的に結合される。こうして、トナー粒子を多数含むトナーが得られる。
(External)
The toner base particles and the external additive are mixed using a mixer (for example, an FM mixer manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.). As a result, the external additive is physically bonded to the surface of the toner base particles. In this way, a toner containing a large number of toner particles is obtained.
[トナー担持体の構成部材の材料の例示]
トナー担持体は、シャフトと、マグネットロールと、筒状のスリーブとを備える。シャフトは、例えば金属から構成される。ここで、金属としては、例えば鉄が挙げられる。また、マグネットロールとしては、例えば、フェライト磁石、プラスチックマグネット、及び希土類ボンド磁石からなる群より選択される1種以上の磁石が好ましい。
[Examples of materials of constituent members of toner carrier]
The toner carrier includes a shaft, a magnet roll, and a cylindrical sleeve. The shaft is made of metal, for example. Here, as a metal, iron is mentioned, for example. Moreover, as a magnet roll, 1 or more types of magnets selected from the group which consists of a ferrite magnet, a plastic magnet, and a rare earth bond magnet, for example are preferable.
(スリーブ:スリーブ基体)
スリーブは、スリーブ基体と、スリーブコート層とを備える。スリーブ基体は、非磁性の筒体である。スリーブ基体の材料としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、ステンレス鋼合金、真鍮、及び真鍮合金からなる群より選択される1種以上の非磁性金属が好ましく、アルミニウム又はアルミニウム合金がより好ましい。ステンレス鋼では、SUS303、SUS304、又はSUS316が特に好ましい。アルミニウム合金では、A6063、A5056、又はA3003が特に好ましい。
(Sleeve: Sleeve base)
The sleeve includes a sleeve base and a sleeve coat layer. The sleeve base is a non-magnetic cylinder. As a material of the sleeve base, for example, one or more nonmagnetic metals selected from the group consisting of aluminum, aluminum alloy, stainless steel, stainless steel alloy, brass, and brass alloy are preferable, and aluminum or aluminum alloy is more preferable. . For stainless steel, SUS303, SUS304, or SUS316 is particularly preferred. For aluminum alloys, A6063, A5056 or A3003 is particularly preferred.
(スリーブ:スリーブコート層)
スリーブコート層が含有する樹脂は、メラミン樹脂又は尿素樹脂であることが好ましい。
(Sleeve: Sleeve coat layer)
The resin contained in the sleeve coat layer is preferably a melamine resin or a urea resin.
(スリーブコート層:メラミン樹脂)
メラミン樹脂は、メラミンとホルムアルデヒドとの縮重合により得られる。具体的には、メラミンとホルムアルデヒドとを付加反応させる。これにより、メチロールメラミン(メラミン樹脂の前駆体)が得られる。得られたメチロールメラミン同士を縮合反応させる。これにより、一のメチロールメラミンのアミノ基が、メチレン基を介して、他のメチロールメラミンのアミノ基と結合する。その結果、メラミン樹脂が得られる。得られたメラミン樹脂は、メラミンに由来する繰返し単位を含む。
(Sleeve coat layer: Melamine resin)
The melamine resin is obtained by condensation polymerization of melamine and formaldehyde. Specifically, melamine and formaldehyde are subjected to an addition reaction. Thereby, methylol melamine (a precursor of melamine resin) is obtained. The obtained methylol melamine is subjected to a condensation reaction. Thereby, the amino group of one methylol melamine couple | bonds with the amino group of another methylol melamine through a methylene group. As a result, a melamine resin is obtained. The obtained melamine resin contains a repeating unit derived from melamine.
なお、メチロールメラミンの官能基の種類又は数を変更することで、メチロールメラミンの水への溶解性を変えることができる。このため、水性媒体中でメチロールメラミンを重合させることは比較的容易である。 The solubility of methylol melamine in water can be changed by changing the type or number of functional groups of methylol melamine. For this reason, it is relatively easy to polymerize methylolmelamine in an aqueous medium.
(スリーブコート層:尿素樹脂)
尿素樹脂は、尿素とホルムアルデヒドとの縮重合により得られる。具体的には、上記メラミン樹脂の合成方法においてメラミンに代えて尿素を用いることで、尿素樹脂を合成できる。合成された尿素樹脂は、尿素に由来する繰返し単位を含む。
(Sleeve coat layer: urea resin)
The urea resin is obtained by condensation polymerization of urea and formaldehyde. Specifically, the urea resin can be synthesized by using urea instead of melamine in the melamine resin synthesis method. The synthesized urea resin contains repeating units derived from urea.
(スリーブ:表面処理層)
好ましくは、スリーブはスリーブ基体とスリーブコート層との間に表面処理層を有する。表面処理層が含有するカップリング剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、又はアルミネートカップリングが挙げられる。シランカップリング剤は、下記式(1)で表される。
(Sleeve: Surface treatment layer)
Preferably, the sleeve has a surface treatment layer between the sleeve base and the sleeve coat layer. As a coupling agent which a surface treatment layer contains, a silane coupling agent, a titanate coupling agent, or an aluminate coupling is mentioned, for example. The silane coupling agent is represented by the following formula (1).
式(1)中、Yは、端部に反応性官能基(より具体的には、アミノ基(−NH2)、ビニル基(−CH=CH2)、イソシアネート基(−N=C=O)、メルカプト基(−SH)、ウレイド基(−NHCONH2)、エポキシ基、又は(メタ)アクリロイル基等)を有する反応性有機官能基を表す。この反応性有機官能基(Y)は、有機材料(より具体的には、酸、エステル、エポキシ、ケトン、又はハロゲン化物等)と化学的に反応して結合する。また、nは1以上3以下の整数を表す。X1は、各々独立して、加水分解基(より具体的には、アルコキシ基等)を表す。加水分解基は、水又は湿気により加水分解されてシラノールを生成する。生成されたシラノールは、無機材料と反応する。X2は、各々独立して、アルキル基を表す。ただし、nが3を表す場合、X2は存在しない。 In formula (1), Y is a reactive functional group (more specifically, an amino group (—NH 2 ), a vinyl group (—CH═CH 2 ), an isocyanate group (—N═C═O) at the end. ), A mercapto group (—SH), a ureido group (—NHCONH 2 ), an epoxy group, or a (meth) acryloyl group). This reactive organic functional group (Y) binds by chemically reacting with an organic material (more specifically, an acid, an ester, an epoxy, a ketone, or a halide). N represents an integer of 1 to 3. X 1 each independently represents a hydrolyzable group (more specifically, an alkoxy group or the like). The hydrolyzable group is hydrolyzed with water or moisture to produce silanol. The produced silanol reacts with the inorganic material. X 2 each independently represents an alkyl group. However, when n represents 3, X 2 does not exist.
トナーを正に摩擦帯電させるためには、表面処理層に含有されるカップリング剤が、アミノ基及びアミド基のいずれも有しないカップリング剤であることが好ましい。表面処理層に含有されるカップリング剤としては、エポキシ基を有するカップリング剤が好ましく、グリシジルオキシアルキルアルコキシシランが特に好ましい。グリシジルオキシアルキルアルコキシシランとしては、例えば、式(2)に示される3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランが挙げられる。 In order to positively triboelectrically charge the toner, the coupling agent contained in the surface treatment layer is preferably a coupling agent having neither an amino group nor an amide group. As the coupling agent contained in the surface treatment layer, a coupling agent having an epoxy group is preferable, and glycidyloxyalkylalkoxysilane is particularly preferable. Examples of the glycidyloxyalkylalkoxysilane include 3-glycidoxypropyltriethoxysilane represented by the formula (2).
[トナー粒子の構成材料の例示]
トナー粒子は、トナー母粒子と、外添剤粒子とを備える。以下では、外添剤粒子の材料を例示した後、トナー母粒子の材料を例示する。
[Examples of constituent materials of toner particles]
The toner particles include toner base particles and external additive particles. In the following, after illustrating the material of the external additive particles, the material of the toner base particles is illustrated.
(外添剤粒子)
外添剤粒子は、例えばトナー粒子の流動性又はトナーの取扱性を向上させるために使用される。トナー粒子の流動性又はトナーの取扱性を向上させるためには、外添剤粒子の量は、100質量部のトナー母粒子に対して、0.5質量部以上10質量部以下であることが好ましい。また、トナー粒子の流動性又はトナーの取扱性を向上させるためには、外添剤粒子の体積中位径(D50)は、0.01μm以上1.0μm以下であることが好ましい。
(External additive particles)
The external additive particles are used, for example, to improve the fluidity of toner particles or the handling properties of toner. In order to improve the fluidity of the toner particles or the handleability of the toner, the amount of the external additive particles may be 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner base particles. preferable. In order to improve the fluidity of the toner particles or the handleability of the toner, the volume median diameter (D 50 ) of the external additive particles is preferably 0.01 μm or more and 1.0 μm or less.
外添剤粒子は、外添剤コアと、外添剤コート層とを有する。1種類の外添剤粒子を単独で使用してもよいし、複数種の外添剤粒子を併用してもよい。 The external additive particles have an external additive core and an external additive coat layer. One type of external additive particles may be used alone, or a plurality of types of external additive particles may be used in combination.
(外添剤粒子:外添剤コア)
外添剤コアは、無機粒子であることが好ましく、シリカ粒子、又は金属酸化物からなる粒子であることがより好ましい。シリカ粒子としては、親水性シリカ粒子を使用することが好ましく、例えば親水性フュームドシリカ粒子を好適に使用できる。金属酸化物としては、例えば、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、又はチタン酸バリウムを使用できる。
(External additive particles: external additive core)
The external additive core is preferably inorganic particles, and more preferably silica particles or particles made of a metal oxide. As the silica particles, it is preferable to use hydrophilic silica particles, and for example, hydrophilic fumed silica particles can be suitably used. As the metal oxide, for example, alumina, zirconia, titanium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, strontium titanate, or barium titanate can be used.
なお、外添剤コアは、有機酸化合物の粒子、又は樹脂粒子であっても良い。外添剤コアは、複数種の材料からなる複合粒子であっても良い。ここで、有機酸化合物としては、脂肪酸金属塩を使用できる。脂肪酸金属塩の具体例としては、ステアリン酸亜鉛が挙げられる。 The external additive core may be organic acid compound particles or resin particles. The external additive core may be composite particles made of a plurality of types of materials. Here, a fatty acid metal salt can be used as the organic acid compound. Specific examples of fatty acid metal salts include zinc stearate.
(外添剤粒子:外添剤コート層)
スリーブコート層が含有する樹脂が、メラミン樹脂である場合、外添剤コート層が含有する樹脂は、メラミン樹脂であることが好ましい。メラミン樹脂としては、上記(スリーブコート層:メラミン樹脂)に記載のメラミン樹脂を使用できる。
(External additive particles: external additive coating layer)
When the resin contained in the sleeve coat layer is a melamine resin, the resin contained in the external additive coat layer is preferably a melamine resin. As the melamine resin, the melamine resin described in the above (sleeve coat layer: melamine resin) can be used.
スリーブコート層が含有する樹脂が、尿素樹脂である場合には、外添剤コート層が含有する樹脂は、尿素樹脂であることが好ましい。尿素樹脂としては、上記(スリーブコート層:尿素樹脂)に記載の尿素樹脂を使用できる。 When the resin contained in the sleeve coat layer is a urea resin, the resin contained in the external additive coat layer is preferably a urea resin. As the urea resin, the urea resin described in the above (sleeve coat layer: urea resin) can be used.
(トナー母粒子)
トナー母粒子は、トナーコアのみで構成されても良いし、トナーコアとシェル層とを有していても良い。
(Toner mother particles)
The toner base particles may be composed only of a toner core, or may have a toner core and a shell layer.
(トナー母粒子:トナーコア)
トナーコアは、結着樹脂を含有し、必要に応じて内添剤を含有していてもよい。内添剤としては、例えば、離型剤、着色剤、電荷制御剤、及び磁性粉が挙げられる。トナーの用途に応じ、必要のない成分を割愛してもよい。必要のない成分としては、例えば、着色剤、離型剤、又は電荷制御剤が挙げられる。
(Toner mother particles: toner core)
The toner core contains a binder resin, and may contain an internal additive as necessary. Examples of the internal additive include a release agent, a colorant, a charge control agent, and magnetic powder. Depending on the use of the toner, unnecessary components may be omitted. Examples of unnecessary components include a colorant, a release agent, and a charge control agent.
(トナーコア:結着樹脂)
結着樹脂として複数種の樹脂を組み合わせて使用することで、結着樹脂の性質(より具体的には、水酸基価、酸価、Tg、又はTm等)を調整できる。例えば、結着樹脂がエステル基、水酸基(OH基)、エーテル基、酸基、又はメチル基を有する場合には、トナーコアはアニオン性になる傾向が強くなる。また、結着樹脂がアミノ基又はアミド基を有する場合には、トナーコアはカチオン性になる傾向が強くなる。結着樹脂が強いアニオン性を有するためには、結着樹脂の酸価及び水酸基価のうちの少なくとも一方が10mgKOH/g以上であることが好ましい。
(Toner core: Binder resin)
By using a combination of a plurality of types of resins as the binder resin, the properties of the binder resin (more specifically, the hydroxyl value, acid value, Tg, Tm, etc.) can be adjusted. For example, when the binder resin has an ester group, a hydroxyl group (OH group), an ether group, an acid group, or a methyl group, the toner core tends to become anionic. Further, when the binder resin has an amino group or an amide group, the toner core tends to be cationic. In order for the binder resin to have strong anionicity, it is preferable that at least one of the acid value and the hydroxyl value of the binder resin is 10 mgKOH / g or more.
結着樹脂として熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。これにより、トナーの定着性が向上する。熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、アクリル酸系樹脂、オレフィン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ビニルエーテル樹脂、N−ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、又はウレタン樹脂が好ましい。アクリル酸系樹脂としては、例えば、アクリル酸エステル重合体又はメタクリル酸エステル重合体を使用できる。オレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂又はポリプロピレン樹脂を使用できる。また、結着樹脂として、これら各樹脂の共重合体、すなわち上記樹脂中に任意の繰返し単位が導入された共重合体を使用でき、より具体的には、スチレン−アクリル酸系樹脂又はスチレン−ブタジエン系樹脂を使用できる。 It is preferable to use a thermoplastic resin as the binder resin. Thereby, the fixing property of the toner is improved. As the thermoplastic resin, for example, styrene resin, acrylic resin, olefin resin, vinyl chloride resin, polyvinyl alcohol, vinyl ether resin, N-vinyl resin, polyester resin, polyamide resin, or urethane resin are preferable. As the acrylic resin, for example, an acrylic ester polymer or a methacrylic ester polymer can be used. As the olefin resin, for example, a polyethylene resin or a polypropylene resin can be used. Further, as the binder resin, a copolymer of each of these resins, that is, a copolymer in which an arbitrary repeating unit is introduced into the resin can be used. More specifically, a styrene-acrylic acid resin or a styrene- Butadiene resins can be used.
より好ましくは、結着樹脂としてスチレン−アクリル酸系樹脂又はポリエステル樹脂を使用する。これにより、トナー中の着色剤の分散性、トナーの帯電性、及び記録媒体に対するトナーの定着性が向上する。以下、スチレン−アクリル酸系樹脂及びポリエステル樹脂を順に説明する。 More preferably, a styrene-acrylic acid resin or a polyester resin is used as the binder resin. Thereby, the dispersibility of the colorant in the toner, the charging property of the toner, and the fixing property of the toner to the recording medium are improved. Hereinafter, the styrene-acrylic acid resin and the polyester resin will be described in order.
(結着樹脂:スチレン−アクリル酸系樹脂)
スチレン−アクリル酸系樹脂は、1種以上のスチレン系モノマーと1種以上のアクリル酸系モノマーとの共重合体である。スチレン−アクリル酸系樹脂を合成するためのスチレン系モノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、ビニルトルエン、α−クロロスチレン、o−クロロスチレン、m−クロロスチレン、p−クロロスチレン、又はp−エチルスチレンが好ましい。
(Binder resin: Styrene-acrylic acid resin)
The styrene-acrylic acid resin is a copolymer of one or more styrene monomers and one or more acrylic monomers. Examples of the styrene monomer for synthesizing the styrene-acrylic acid resin include styrene, α-methylstyrene, p-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, vinyltoluene, α-chlorostyrene, o-chlorostyrene, m. -Chlorostyrene, p-chlorostyrene, or p-ethylstyrene is preferred.
スチレン−アクリル酸系樹脂を合成するためのアクリル酸系モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、又は(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルが好ましい。(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸iso−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸iso−ブチル、又は(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルが好ましい。(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、又は(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルが好ましい。 As an acrylic acid monomer for synthesizing a styrene-acrylic acid resin, for example, (meth) acrylic acid, (meth) acrylonitrile, (meth) acrylic acid alkyl ester, or (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester is preferable. . Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, iso-propyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid n. -Butyl, iso-butyl (meth) acrylate, or 2-ethylhexyl (meth) acrylate is preferred. Examples of the (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, or (meth) acrylic acid 4 -Hydroxybutyl is preferred.
スチレン−アクリル酸系樹脂を合成する際、水酸基を有するモノマーを用いることで、スチレン−アクリル酸系樹脂に水酸基を導入できる。また、水酸基を有するモノマーの使用量を調整することで、得られるスチレン−アクリル酸系樹脂の水酸基価を調整できる。水酸基を有するモノマーとしては、例えば、p−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、又は(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルを使用できる。 When a styrene-acrylic acid resin is synthesized, a hydroxyl group can be introduced into the styrene-acrylic acid resin by using a monomer having a hydroxyl group. Moreover, the hydroxyl value of the styrene-acrylic acid-type resin obtained can be adjusted by adjusting the usage-amount of the monomer which has a hydroxyl group. As the monomer having a hydroxyl group, for example, p-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, or (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester can be used.
スチレン−アクリル酸系樹脂を合成する際、カルボキシル基を有するアクリル酸系モノマーを用いることで、スチレン−アクリル酸系樹脂にカルボキシル基を導入できる。また、(メタ)アクリル酸の使用量を調整することで、得られるスチレン−アクリル酸系樹脂の酸価を調整することができる。 When synthesizing a styrene-acrylic acid resin, a carboxyl group can be introduced into the styrene-acrylic acid resin by using an acrylic acid monomer having a carboxyl group. Moreover, the acid value of the styrene-acrylic acid-type resin obtained can be adjusted by adjusting the usage-amount of (meth) acrylic acid.
(結着樹脂:ポリエステル樹脂)
ポリエステル樹脂は、1種以上のアルコールと1種以上のカルボン酸とを縮重合させることで得られる。ポリエステル樹脂を合成するためのアルコールとしては、例えば以下に示す2価アルコール又は3価以上のアルコールを好適に使用できる。2価アルコールとしては、例えば、ジオール類又はビスフェノール類を使用できる。ポリエステル樹脂を合成するためのカルボン酸としては、例えば以下に示す2価カルボン酸又は3価以上のカルボン酸を好適に使用できる。
(Binder resin: Polyester resin)
The polyester resin is obtained by polycondensing one or more alcohols and one or more carboxylic acids. As the alcohol for synthesizing the polyester resin, for example, the following dihydric alcohol or trihydric or higher alcohol can be suitably used. As the dihydric alcohol, for example, diols or bisphenols can be used. As the carboxylic acid for synthesizing the polyester resin, for example, the following divalent carboxylic acids or trivalent or higher carboxylic acids can be suitably used.
ジオール類の好適な例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、2−ブテン−1,4−ジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、又はポリテトラメチレングリコールが挙げられる。 Preferable examples of diols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 2-butene-1,4. -Diol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, or polytetramethylene glycol.
ビスフェノール類の好適な例としては、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、又はビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物が挙げられる。 Preferable examples of the bisphenol include bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, bisphenol A ethylene oxide adduct, or bisphenol A propylene oxide adduct.
3価以上のアルコールの好適な例としては、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、又は1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼンが挙げられる。 Preferable examples of trihydric or higher alcohols include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butane. Triol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, diglycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, or 1,3,5- Trihydroxymethylbenzene is mentioned.
2価カルボン酸の好適な例としては、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、マロン酸、コハク酸、アルキルコハク酸(より具体的には、n−ブチルコハク酸、イソブチルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、又はイソドデシルコハク酸等)、又はアルケニルコハク酸(より具体的には、n−ブテニルコハク酸、イソブテニルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、又はイソドデセニルコハク酸等)が挙げられる。 As preferable examples of the divalent carboxylic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, malonic acid Succinic acid, alkyl succinic acid (more specifically, n-butyl succinic acid, isobutyl succinic acid, n-octyl succinic acid, n-dodecyl succinic acid, isododecyl succinic acid, etc.), or alkenyl succinic acid (more specific Specifically, n-butenyl succinic acid, isobutenyl succinic acid, n-octenyl succinic acid, n-dodecenyl succinic acid, or isododecenyl succinic acid, etc.) may be mentioned.
3価以上のカルボン酸の好適な例としては、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、又はエンポール三量体酸が挙げられる。 Preferred examples of the trivalent or higher carboxylic acid include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, tetra (methylenecarboxyl) Examples include methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, or empole trimer acid.
(トナーコア:着色剤)
着色剤としては、トナーの色に合わせて公知の顔料又は染料を用いることができる。トナーを用いて高画質の画像を形成するためには、着色剤の量が、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上20質量部以下であることが好ましい。
(Toner core: Colorant)
As the colorant, a known pigment or dye can be used according to the color of the toner. In order to form a high-quality image using toner, the amount of the colorant is preferably 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
トナーコアは、黒色着色剤を含有していてもよい。黒色着色剤の例としては、カーボンブラックが挙げられる。また、黒色着色剤は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、及びシアン着色剤を用いて黒色に調色された着色剤であってもよい。 The toner core may contain a black colorant. An example of a black colorant is carbon black. The black colorant may be a colorant that is toned to black using a yellow colorant, a magenta colorant, and a cyan colorant.
トナーコアは、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、又はシアン着色剤のようなカラー着色剤を含有していてもよい。 The toner core may contain a color colorant such as a yellow colorant, a magenta colorant, or a cyan colorant.
イエロー着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、及びアリールアミド化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。イエロー着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー(3、12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、191、又は194)、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、又はC.I.バットイエローを好適に使用できる。 As the yellow colorant, for example, one or more compounds selected from the group consisting of condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and arylamide compounds can be used. Examples of the yellow colorant include C.I. I. Pigment Yellow (3, 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 151, 154, 155 168, 174, 175, 176, 180, 181, 191, or 194), naphthol yellow S, Hansa yellow G, or C.I. I. Vat yellow can be preferably used.
マゼンタ着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、及びペリレン化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。マゼンタ着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントレッド(2、3、5、6、7、19、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221、又は254)を好適に使用できる。 The magenta colorant is, for example, selected from the group consisting of condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds. One or more compounds can be used. Examples of the magenta colorant include C.I. I. Pigment Red (2, 3, 5, 6, 7, 19, 23, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 122, 144, 146, 150, 166, 169, 177 184, 185, 202, 206, 220, 221 or 254) can be preferably used.
シアン着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン化合物、アントラキノン化合物、及び塩基染料レーキ化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。シアン着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントブルー(1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、又は66)、フタロシアニンブルー、C.I.バットブルー、又はC.I.アシッドブルーを好適に使用できる。 As the cyan colorant, for example, one or more compounds selected from the group consisting of a copper phthalocyanine compound, an anthraquinone compound, and a basic dye lake compound can be used. Examples of cyan colorants include C.I. I. Pigment blue (1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62, or 66), phthalocyanine blue, C.I. I. Bat Blue, or C.I. I. Acid blue can be preferably used.
(トナーコア:離型剤)
離型剤は、例えば、トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させる目的で使用される。トナーコアのアニオン性を強めるためには、アニオン性を有するワックスを用いてトナーコアを作製することが好ましい。トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させるためには、離型剤の量は、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上30質量部以下であることが好ましい。
(Toner core: Release agent)
The release agent is used, for example, for the purpose of improving the fixing property or offset resistance of the toner. In order to increase the anionicity of the toner core, it is preferable to produce the toner core using an anionic wax. In order to improve the fixing property or offset resistance of the toner, the amount of the release agent is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
離型剤としては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、又はフィッシャートロプシュワックスのような脂肪族炭化水素ワックス;酸化ポリエチレンワックス又はそのブロック共重合体のような脂肪族炭化水素ワックスの酸化物;キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、又はライスワックスのような植物性ワックス;みつろう、ラノリン、又は鯨ろうのような動物性ワックス;オゾケライト、セレシン、又はペトロラタムのような鉱物ワックス;モンタン酸エステルワックス又はカスターワックスのような脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワックスのような、脂肪酸エステルの一部又は全部が脱酸化したワックスを好適に使用できる。1種類の離型剤を単独で使用してもよいし、複数種の離型剤を併用してもよい。 Examples of the release agent include low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyolefin copolymer, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax, or aliphatic hydrocarbon wax such as Fischer-Tropsch wax; oxidized polyethylene wax or a block thereof Oxides of aliphatic hydrocarbon waxes such as copolymers; plant waxes such as candelilla wax, carnauba wax, wood wax, jojoba wax, or rice wax; animal properties such as beeswax, lanolin, or whale wax Waxes; mineral waxes such as ozokerite, ceresin, or petrolatum; waxes based on fatty acid esters such as montanate ester wax or castor wax; fats such as deoxidized carnauba wax The wax portion of the ester or the whole was deoxygenated can be suitably used. One type of release agent may be used alone, or multiple types of release agents may be used in combination.
結着樹脂と離型剤との相溶性を改善するために、相溶化剤をトナーコアに添加してもよい。 In order to improve the compatibility between the binder resin and the release agent, a compatibilizer may be added to the toner core.
(トナーコア:電荷制御剤)
電荷制御剤は、例えば、トナーの帯電安定性又は帯電立ち上がり特性を向上させる目的で使用される。トナーの帯電立ち上がり特性は、短時間で所定の帯電レベルにトナーを帯電可能か否かの指標になる。
(Toner core: charge control agent)
The charge control agent is used, for example, for the purpose of improving the charge stability or charge rising property of the toner. The charge rising characteristic of the toner is an index as to whether or not the toner can be charged to a predetermined charge level in a short time.
トナーコアに負帯電性の電荷制御剤を含有させることで、トナーコアのアニオン性を強めることができる。また、トナーコアに正帯電性の電荷制御剤を含有させることで、トナーコアのカチオン性を強めることができる。ただし、トナーにおいて十分な帯電性が確保される場合には、トナーコアに電荷制御剤を含有させる必要はない。 By adding a negatively chargeable charge control agent to the toner core, the anionicity of the toner core can be enhanced. Further, the cationic property of the toner core can be increased by including a positively chargeable charge control agent in the toner core. However, if sufficient chargeability is ensured in the toner, it is not necessary to include a charge control agent in the toner core.
(トナーコア:磁性粉)
磁性粉の材料としては、例えば、強磁性金属もしくはその合金、強磁性金属酸化物、又は強磁性化処理が施された材料を好適に使用できる。強磁性金属としては、例えば、鉄、コバルト、又はニッケルを使用できる。強磁性金属酸化物としては、例えば、フェライト、マグネタイト、又は二酸化クロムを使用できる。強磁性化処理としては、例えば、熱処理が挙げられる。1種類の磁性粉を単独で使用してもよいし、複数種の磁性粉を併用してもよい。
(Toner core: magnetic powder)
As the material of the magnetic powder, for example, a ferromagnetic metal or an alloy thereof, a ferromagnetic metal oxide, or a material subjected to ferromagnetization treatment can be preferably used. For example, iron, cobalt, or nickel can be used as the ferromagnetic metal. As the ferromagnetic metal oxide, for example, ferrite, magnetite, or chromium dioxide can be used. Examples of the ferromagnetization treatment include heat treatment. One type of magnetic powder may be used alone, or a plurality of types of magnetic powder may be used in combination.
磁性粉からの金属イオン(例えば、鉄イオン)の溶出を抑制するためには、磁性粉を表面処理することが好ましい。酸性条件下でトナーコアの表面にシェル層を形成する場合に、トナーコアの表面に金属イオンが溶出すると、トナーコア同士が固着し易くなる。磁性粉からの金属イオンの溶出を抑制することで、トナーコア同士の固着を抑制できると考えられる。 In order to suppress elution of metal ions (for example, iron ions) from the magnetic powder, it is preferable to surface-treat the magnetic powder. When a shell layer is formed on the surface of the toner core under acidic conditions, if the metal ions are eluted on the surface of the toner core, the toner cores are easily fixed to each other. It is considered that fixing of the toner cores can be suppressed by suppressing elution of metal ions from the magnetic powder.
(トナー母粒子:シェル層)
シェル層は、実質的に樹脂から構成される。例えば、低温で溶融するコアを、耐熱性に優れるシェル層で覆うことで、トナーの耐熱保存性とトナーの低温定着性との両立を図ることが可能になる。シェル層を構成する樹脂中に添加剤が分散していてもよい。シェル層は、コアの表面全体を覆っていてもよいし、コアの表面を部分的に覆っていてもよい。
(Toner mother particles: shell layer)
The shell layer is substantially composed of a resin. For example, by covering a core that melts at a low temperature with a shell layer having excellent heat resistance, it is possible to achieve both heat-resistant storage stability of the toner and low-temperature fixability of the toner. Additives may be dispersed in the resin constituting the shell layer. The shell layer may cover the entire surface of the core, or may partially cover the surface of the core.
シェル層が含有する樹脂と、外添剤コート層が含有する熱硬化性樹脂とは、互いに異なるモノマーの重合物であることが好ましい。また、シェル層が含有する樹脂と、スリーブコート層が含有する熱硬化性樹脂とは、互いに異なるモノマーの重合物であることが好ましい。これらが満たされるのであれば、シェル層が含有する樹脂は、熱可塑性樹脂であっても良いし、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との混合であっても良い。 The resin contained in the shell layer and the thermosetting resin contained in the external additive coating layer are preferably polymers of different monomers. The resin contained in the shell layer and the thermosetting resin contained in the sleeve coat layer are preferably polymers of different monomers. If these are satisfied, the resin contained in the shell layer may be a thermoplastic resin or a mixture of a thermoplastic resin and a thermosetting resin.
外添剤コート層が含有する熱硬化性樹脂及びスリーブコート層が含有する熱硬化性樹脂の各々が正帯電性を有する場合、シェル層が含有する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、又はアクリル樹脂が挙げられる。また、この場合、シェル層が含有する熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、又はエポキシ樹脂が挙げられる。 When each of the thermosetting resin contained in the external additive coating layer and the thermosetting resin contained in the sleeve coating layer has positive chargeability, examples of the thermoplastic resin contained in the shell layer include polyester resins and urethanes. Resin or acrylic resin is mentioned. In this case, examples of the thermosetting resin contained in the shell layer include a phenol resin, a silicone resin, and an epoxy resin.
外添剤コート層が含有する熱硬化性樹脂及びスリーブコート層が含有する熱硬化性樹脂の各々が負帯電性を有する場合、シェル層が含有する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂が挙げられる。また、この場合、シェル層が含有する熱硬化性樹脂としては、例えば、メラミン樹脂又はユリア樹脂が挙げられる。 When each of the thermosetting resin contained in the external additive coat layer and the thermosetting resin contained in the sleeve coat layer has negative chargeability, the thermoplastic resin contained in the shell layer includes, for example, a polyamide resin. It is done. In this case, examples of the thermosetting resin contained in the shell layer include melamine resin and urea resin.
シェル層の膜質を向上させるために、シェル層に含有される樹脂に、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、又はメタクリル酸2−ヒドロキシプロピルに由来する1種以上のアルコール性水酸基を導入してもよい。 In order to improve the film quality of the shell layer, the resin contained in the shell layer is derived from 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, or 2-hydroxypropyl methacrylate. One or more alcoholic hydroxyl groups may be introduced.
[トナーの用途の例示]
本実施形態に係るトナーは、例えば正帯電性トナーとして、静電潜像の現像に好適に用いることができる。本実施形態に係るトナーは、1成分現像剤として使用してもよいし、2成分現像剤に含まれるトナーとして使用してもよい。
[Example of toner application]
The toner according to the exemplary embodiment can be suitably used for developing an electrostatic latent image, for example, as a positively chargeable toner. The toner according to this exemplary embodiment may be used as a one-component developer or may be used as a toner contained in a two-component developer.
(2成分現像剤)
本実施形態に係るトナーが2成分現像剤に含まれるトナーとして使用される場合には、混合装置を用いてトナーとキャリアとを混合することにより2成分現像剤を調製できる。混合装置としては、例えばボールミルを使用できる。
(Two-component developer)
When the toner according to this embodiment is used as a toner contained in a two-component developer, the two-component developer can be prepared by mixing the toner and the carrier using a mixing device. As the mixing device, for example, a ball mill can be used.
キャリアとしてはフェライトキャリアを使用することが好ましい。これにより、高画質の画像を形成できる。キャリアとしては、キャリアコアと、キャリアコアを被覆する樹脂層とを備える磁性キャリア粒子を使用することがより好ましい。これにより、長期にわたって高画質の画像を形成できる。キャリア粒子に磁性を付与するためには、磁性材料でキャリア粒子を形成してもよいし、磁性粒子を分散させた樹脂でキャリア粒子を形成してもよい。また、キャリアコアを被覆する樹脂層中に磁性粒子を分散させてもよい。高画質の画像を形成するためには、2成分現像剤におけるトナーの量は、キャリア100質量部に対して、5質量部以上15質量部以下であることが好ましい。なお、2成分現像剤に含まれる正帯電性トナーは、キャリアとの摩擦により正に帯電する。 It is preferable to use a ferrite carrier as the carrier. Thereby, a high quality image can be formed. As the carrier, it is more preferable to use magnetic carrier particles including a carrier core and a resin layer covering the carrier core. Thereby, a high-quality image can be formed over a long period of time. In order to impart magnetism to the carrier particles, the carrier particles may be formed of a magnetic material, or the carrier particles may be formed of a resin in which the magnetic particles are dispersed. Further, magnetic particles may be dispersed in the resin layer covering the carrier core. In order to form a high-quality image, the amount of toner in the two-component developer is preferably 5 parts by mass or more and 15 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the carrier. The positively chargeable toner contained in the two-component developer is positively charged by friction with the carrier.
本発明の実施例について説明する。表1に、実施例又は比較例に係る画像形成装置D−1〜D−9を示す。また、各画像形成装置に含まれるコート層の材料を表2に示す。なお、以下では、画像形成装置D−1〜D−9を、各々、装置D−1〜D−9と記載する。 Examples of the present invention will be described. Table 1 shows image forming apparatuses D-1 to D-9 according to Examples or Comparative Examples. Table 2 shows the material of the coat layer included in each image forming apparatus. Hereinafter, the image forming apparatuses D-1 to D-9 are referred to as apparatuses D-1 to D-9, respectively.
表2において、D50は、第1外添剤に含まれる第1外添剤粒子の体積中位径、又は第2外添剤に含まれる第2外添剤粒子の体積中位径を意味する。コート層の材料において、シラン化合物は、第1外添剤ではシリカ粒子の表面にシラン化合物が結合されていることを意味し、第2外添剤では酸化チタン粒子の表面にシラン化合物が結合されていることを意味する。コート層の材料において、Ni/Crは、Ni無電解めっき層の上にCr電解めっき層が形成されていることを意味する。 In Table 2, D 50 mean, volume median diameter of the second external additive particles in volume median diameter of the first external additive particles in the first external additive, or the second external additive To do. In the coating layer material, the silane compound means that the silane compound is bonded to the surface of the silica particles in the first external additive, and the silane compound is bonded to the surface of the titanium oxide particles in the second external additive. Means that In the material of the coating layer, Ni / Cr means that a Cr electroplating layer is formed on the Ni electroless plating layer.
以下、装置D−1〜D−9の製造方法、評価方法、及び評価結果について、順に説明する。なお、誤差が生じる評価においては、誤差が十分小さくなる相当数の測定値を得て、得られた測定値の算術平均を評価値とした。 Hereinafter, a manufacturing method, an evaluation method, and an evaluation result of the devices D-1 to D-9 will be described in order. In the evaluation in which an error occurs, a considerable number of measurement values with sufficiently small errors are obtained, and the arithmetic average of the obtained measurement values is used as the evaluation value.
(1) 装置D−1の製造方法
モノクロプリンター(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「ECOSYS(登録商標)P2135dn」)のインストールモードで、以下に示す方法に従って得られたトナーT−1を現像装置の収容部にセットした。また、以下に示す方法に従って得られた現像ローラーR−Aを、モノクロプリンターに取り付けた。このようにして、装置D−1が得られた。
(1) Manufacturing method of apparatus D-1 In the installation mode of a monochrome printer ("ECOSYS (registered trademark) P2135dn" manufactured by Kyocera Document Solutions Co., Ltd.), toner T-1 obtained according to the following method is accommodated in the developing device. Set in the department. Further, the developing roller RA obtained according to the method described below was attached to a monochrome printer. In this way, device D-1 was obtained.
[トナーT−1の製造方法]
(トナー母粒子Tp−Aの作製)
FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10」)を用いて、100質量部の非結晶性樹脂(日本合成化学工業株式会社製「ポリエスター(登録商標)HP−313」)と、6質量部のカーボンブラック(三菱化学株式会社製「MA100」)と、2質量部の第1電荷制御剤(ニグロシン染料、オリヱント化学工業株式会社製「BONTRON(登録商標)N−71」)と、4質量部の第2電荷制御剤(藤倉化成株式会社製「アクリベ−ス(登録商標)FCA−201PS」、成分:4級アンモニウム塩由来の繰返し単位を含むスチレン−アクリル酸系樹脂)と、4質量部のカルナバワックス(東亜化成株式会社製)と、所定量の磁性粉(三井金属鉱業株式会社製「TN−15」)とを混合した。磁性粉の混合量は、FMミキサーに入れられた磁性粉を除く混合物の100質量部に対して40質量部であった。
[Production Method of Toner T-1]
(Preparation of toner mother particles Tp-A)
Using an FM mixer (“FM-10” manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.), 100 parts by mass of an amorphous resin (“Polyester (registered trademark) HP-313” manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.), 6 Part by mass of carbon black (“MA100” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), 2 parts by mass of the first charge control agent (Nigrosine dye, “BONTRON (registered trademark) N-71” manufactured by Orient Chemical Industries, Ltd.), 4 2 parts by mass of a second charge control agent (“Acrybase (registered trademark) FCA-201PS” manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd., component: a styrene-acrylic acid resin containing a repeating unit derived from a quaternary ammonium salt), and 4 masses Part of carnauba wax (manufactured by Toa Kasei Co., Ltd.) and a predetermined amount of magnetic powder (“TN-15” manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.) were mixed. The mixing amount of the magnetic powder was 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the mixture excluding the magnetic powder put in the FM mixer.
得られた混合物を、2軸押出機(東芝機械株式会社製「TEM−26SS」)を用いて溶融混練した。その後、得られた混練物を冷却した。得られた混練物を、粉砕機(旧東亜器械製作所製「ロートプレックス16/8型」)を用いて、設定粒子径2mmで粗粉砕した。得られた粗粉砕物を、粉砕機(フロイント・ターボ株式会社製「ターボミルRS型」)を用いて微粉砕した。得られた微粉砕物を、分級機(日鉄鉱業株式会社製「エルボージェットEJ−LABO型」)を用いて分級した。その結果、体積中位径(D50)7.0μmのトナー母粒子Tp−Aが得られた。 The obtained mixture was melt-kneaded using a twin-screw extruder (“TEM-26SS” manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.). Thereafter, the obtained kneaded material was cooled. The obtained kneaded material was coarsely pulverized with a set particle diameter of 2 mm using a pulverizer (“Rotoplex 16/8” manufactured by Toa Instruments Co., Ltd.). The obtained coarsely pulverized product was finely pulverized using a pulverizer (“Turbo Mill RS type” manufactured by Freund Turbo Co., Ltd.). The obtained finely pulverized product was classified using a classifier (“Elbow Jet EJ-LABO type” manufactured by Nippon Steel Mining Co., Ltd.). As a result, toner mother particles Tp-A having a volume median diameter (D 50 ) of 7.0 μm were obtained.
(第1外添剤Es−Aの作製)
混合装置(プライミクス株式会社製「T.K.ハイビスディスパーミックスHM−3D−5型」)を用いて、500mLのイオン交換水と、50gの親水性フュームドシリカ粒子(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)200」、数平均一次粒子径:12nm、BET比表面積:約200m2/g)とを攪拌した。この攪拌は、常温下で、回転速度30rpmで、30分間、行われた。このようにして、シリカ粒子の水性分散液を得た。
(Preparation of first external additive Es-A)
Using a mixing apparatus (“TK Hibis Dispermix HM-3D-5” manufactured by PRIMIX Corporation), 500 mL of ion-exchanged water and 50 g of hydrophilic fumed silica particles (“AEROSIL manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) (Registered trademark) 200 ”, number average primary particle size: 12 nm, BET specific surface area: about 200 m 2 / g). This agitation was performed at room temperature at a rotation speed of 30 rpm for 30 minutes. In this way, an aqueous dispersion of silica particles was obtained.
得られた水性分散液に50gの水溶性メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂン(登録商標)S−260」)を加え、常温下で、回転速度30rpmで、5分間、攪拌した。得られた混合物(混合装置の内容物)を、温度計及び攪拌羽根を備えたセパラブルフラスコ(容量:1L)に移した。このフラスコの内容物を、攪拌装置を用いて攪拌しながら、1℃/3分の速度で35℃から70℃まで昇温した。その後、このフラスコの内容物を、温度70℃、回転速度90rpm、且つ攪拌時間30分間という攪拌条件で、攪拌した。これにより、シリカ粒子の表面をコート層で被覆した。その後、フラスコの内容物を常温まで冷却した。このようにして、第1外添剤の分散液を得た。用いた攪拌装置では、攪拌羽根(IKAジャパン株式会社製「R 1345」(プロペラ型攪拌羽根 4枚羽根))がモーター(アズワン株式会社販売「アズワントルネードモーター 1−5472−04」)に取り付けられていた。 To the obtained aqueous dispersion, 50 g of water-soluble methylol melamine (“Nikaresin (registered trademark) S-260” manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd.) was added and stirred at room temperature for 5 minutes at a rotation speed of 30 rpm. The obtained mixture (contents of the mixing apparatus) was transferred to a separable flask (volume: 1 L) equipped with a thermometer and a stirring blade. While stirring the contents of the flask using a stirrer, the temperature was raised from 35 ° C. to 70 ° C. at a rate of 1 ° C./3 minutes. Thereafter, the contents of the flask were stirred under the stirring conditions of a temperature of 70 ° C., a rotation speed of 90 rpm, and a stirring time of 30 minutes. Thereby, the surface of the silica particles was covered with the coat layer. Thereafter, the contents of the flask were cooled to room temperature. In this way, a dispersion of the first external additive was obtained. In the stirrer used, a stirring blade (“R 1345” (propeller type stirring blade 4 blades) manufactured by IKA Japan Co., Ltd.) is attached to a motor (“As One Tornado Motor 1-5472-04” sold by As One Corporation). It was.
ブフナーロートを用いて、得られた第1外添剤の分散液から、ウェットケーキ状の第1外添剤を回収した。回収された第1外添剤を、濃度50質量%のエタノール水溶液に分散させた。得られたスラリーを連続式表面改質装置(フロイント産業株式会社製「コートマイザー(登録商標)」)に入れ、スラリー中の第1外添剤を乾燥させた。このようにして第1外添剤Es−Aの粗粉体を得た。連続式表面改質装置を用いたスラリーの乾燥条件は、熱風温度45℃、ブロアー風量2m3/分であった。 Using a Buchner funnel, the wet cake-like first external additive was recovered from the obtained dispersion liquid of the first external additive. The recovered first external additive was dispersed in an aqueous ethanol solution having a concentration of 50% by mass. The obtained slurry was put into a continuous surface reformer (“Coatmizer (registered trademark)” manufactured by Freund Sangyo Co., Ltd.), and the first external additive in the slurry was dried. In this way, a coarse powder of the first external additive Es-A was obtained. The drying conditions of the slurry using the continuous surface reformer were a hot air temperature of 45 ° C. and a blower air volume of 2 m 3 / min.
得られた第1外添剤Es−Aの粗粉体を、衝突板式ジェット粉砕機(日本ニューマチック工業株式会社製「IJT−2」)を用いて粉砕した。粉砕において、衝突板としてセラミック製の平板を使用した。粉砕圧は0.6MPaに設定した。このようにして、第1外添剤Es−Aが得られた。得られた第1外添剤Es−Aには、体積中位径(D50)21nmの外添剤粒子が複数含まれていた。この外添剤粒子では、シリカ粒子の表面に形成されたコート層は、メラミン樹脂を含有し、3nmの厚さを有していた。 The obtained coarse powder of the first external additive Es-A was pulverized using a collision plate jet pulverizer (“IJT-2” manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.). In the pulverization, a ceramic flat plate was used as the collision plate. The crushing pressure was set to 0.6 MPa. In this way, the first external additive Es-A was obtained. The obtained first external additive Es-A contained a plurality of external additive particles having a volume median diameter (D 50 ) of 21 nm. In this external additive particle, the coating layer formed on the surface of the silica particle contained a melamine resin and had a thickness of 3 nm.
(第2外添剤Et−Aの作製)
混合装置(プライミクス株式会社製「T.K.ハイビスディスパーミックスHM−3D−5型」)を用いて、500mLのイオン交換水と、60gの酸化チタン粒子(ルチル型の酸化チタン、数平均一次粒子径:200nm)とを攪拌した。この攪拌は、常温下で、回転速度30rpmで、30分間、行われた。このようにして、酸化チタン粒子の水性分散液を得た。
(Preparation of second external additive Et-A)
Using a mixing device (“TK Hibis Dispermix HM-3D-5 type” manufactured by Primix Co., Ltd.), 500 mL of ion-exchanged water and 60 g of titanium oxide particles (rutile titanium oxide, number average primary particles) (Diameter: 200 nm). This agitation was performed at room temperature at a rotation speed of 30 rpm for 30 minutes. In this way, an aqueous dispersion of titanium oxide particles was obtained.
得られた水性分散液に50gの水溶性メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂン(登録商標)S−260」)を加え、常温下で、回転速度30rpmで、5分間、攪拌した。得られた混合物(混合装置の内容物)を、温度計及び攪拌羽根を備えたセパラブルフラスコ(容量:1L)に移した。このフラスコの内容物を、攪拌装置を用いて攪拌しながら、1℃/3分の速度で35℃から70℃まで昇温した。その後、このフラスコの内容物を、温度70℃、回転速度90rpm、且つ攪拌時間30分間という攪拌条件で、攪拌した。これにより、酸化チタン粒子の表面をコート層で被覆した。その後、フラスコの内容物を常温まで冷却した。このようにして、第2外添剤の分散液を得た。用いた攪拌装置では、攪拌羽根(IKAジャパン株式会社製「R 1345」(プロペラ型攪拌羽根 4枚羽根))がモーター(アズワン株式会社販売「アズワントルネードモーター 1−5472−04」)に取り付けられていた。 To the obtained aqueous dispersion, 50 g of water-soluble methylol melamine (“Nikaresin (registered trademark) S-260” manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd.) was added and stirred at room temperature for 5 minutes at a rotation speed of 30 rpm. The obtained mixture (contents of the mixing apparatus) was transferred to a separable flask (volume: 1 L) equipped with a thermometer and a stirring blade. While stirring the contents of the flask using a stirrer, the temperature was raised from 35 ° C. to 70 ° C. at a rate of 1 ° C./3 minutes. Thereafter, the contents of the flask were stirred under the stirring conditions of a temperature of 70 ° C., a rotation speed of 90 rpm, and a stirring time of 30 minutes. Thereby, the surface of the titanium oxide particles was covered with the coat layer. Thereafter, the contents of the flask were cooled to room temperature. In this way, a dispersion of the second external additive was obtained. In the stirrer used, a stirring blade (“R 1345” (propeller type stirring blade 4 blades) manufactured by IKA Japan Co., Ltd.) is attached to a motor (“As One Tornado Motor 1-5472-04” sold by As One Corporation). It was.
ブフナーロートを用いて、得られた第2外添剤の分散液から、ウェットケーキ状の第2外添剤を回収した。回収された第2外添剤を、濃度50質量%のエタノール水溶液に分散させた。得られたスラリーを連続式表面改質装置(フロイント産業株式会社製「コートマイザー(登録商標)」)に入れ、スラリー中の第2外添剤を乾燥させた。このようにして第2外添剤Et−Aの粗粉体を得た。連続式表面改質装置を用いたスラリーの乾燥条件は、熱風温度45℃、ブロアー風量2m3/分であった。 Using a Buchner funnel, the wet cake-like second external additive was recovered from the obtained dispersion liquid of the second external additive. The recovered second external additive was dispersed in an aqueous ethanol solution having a concentration of 50% by mass. The obtained slurry was put into a continuous surface reforming apparatus (“Coatmizer (registered trademark)” manufactured by Freund Sangyo Co., Ltd.), and the second external additive in the slurry was dried. In this way, a coarse powder of the second external additive Et-A was obtained. The drying conditions of the slurry using the continuous surface reformer were a hot air temperature of 45 ° C. and a blower air volume of 2 m 3 / min.
得られた第2外添剤Et−Aの粗粉体を、衝突板式ジェット粉砕機(日本ニューマチック工業株式会社製「IJT−2」)を用いて粉砕した。粉砕において、衝突板としてセラミック製の平板を使用した。粉砕圧は0.6MPaに設定した。このようにして、第2外添剤Et−Aが得られた。得られた第2外添剤Et−Aには、体積中位径(D50)205nmの外添剤粒子が複数含まれていた。この外添剤粒子では、酸化チタン粒子の表面に形成されたコート層は、メラミン樹脂を含有し、5nmの厚さを有していた。 The obtained coarse powder of the second external additive Et-A was pulverized using a collision plate jet pulverizer (“IJT-2” manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.). In the pulverization, a ceramic flat plate was used as the collision plate. The crushing pressure was set to 0.6 MPa. In this way, a second external additive Et-A was obtained. The obtained second external additive Et-A contained a plurality of external additive particles having a volume median diameter (D 50 ) of 205 nm. In this external additive particle, the coat layer formed on the surface of the titanium oxide particle contained a melamine resin and had a thickness of 5 nm.
(外添)
FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10」)を用いて、回転速度3500rpmの条件で、100質量部のトナー母粒子Tp−Aと、1.5質量部の第1外添剤Es−Aと、1.0質量部の第2外添剤Et−Aとを、5分間混合した。これにより、トナー母粒子Tp−Aの表面には、第1外添剤Es−A及び第2外添剤Et−Aが付着した。その後、300メッシュ(目開き48μm)の篩を用いて篩別を行った。その結果、多数のトナー粒子を含むトナーT−1が得られた。
(External)
Using an FM mixer (“FM-10” manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.) at a rotational speed of 3500 rpm, 100 parts by mass of toner base particles Tp-A and 1.5 parts by mass of first external additive Es -A and 1.0 part by mass of the second external additive Et-A were mixed for 5 minutes. As a result, the first external additive Es-A and the second external additive Et-A adhered to the surface of the toner base particles Tp-A. Then, sieving was performed using a 300 mesh sieve (aperture 48 μm). As a result, Toner T-1 containing a large number of toner particles was obtained.
[現像ローラーR−Aの製造方法]
(シランカップリング剤Sc−1の作製)
卓上サンドミル(株式会社林商店製)を用いて、10質量部のシランカップリング剤(n−オクチルトリエトキシシラン、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製「A−137」)と、100質量部のエタノールとを、3時間、混合した。このようにして、シランカップリング剤Sc−1が得られた。
[Production Method for Developing Roller RA]
(Production of Silane Coupling Agent Sc-1)
Using a tabletop sand mill (manufactured by Hayashi Shoten Co., Ltd.), 10 parts by mass of a silane coupling agent (n-octyltriethoxysilane, “A-137” manufactured by Momentive Performance Materials) and 100 parts by mass of ethanol And were mixed for 3 hours. In this way, a silane coupling agent Sc-1 was obtained.
(表面処理)
モノクロプリンター(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「ECOSYS(登録商標)P2135dn」)から、現像ローラーのスリーブを取り出した。取り出されたスリーブは、アルミニウムからなるスリーブ基体を有していた。スリーブ基体の表面には、ブラスト加工が施されていた。つまり、スリーブ基体の表面には、凹凸が形成されていた。
(surface treatment)
The sleeve of the developing roller was taken out from a monochrome printer (“ECOSYS (registered trademark) P2135dn” manufactured by Kyocera Document Solutions Inc.). The removed sleeve had a sleeve base made of aluminum. The surface of the sleeve base was blasted. That is, irregularities were formed on the surface of the sleeve base.
次に、取り出されたスリーブの表面を、シランカップリング剤Sc−1を用いて浸漬塗布法で処理した。その後、温度150℃の熱風で1時間、乾燥を行った。その結果、スリーブ基体の表面には、厚さ10nmの表面処理層(シランカップリング剤Sc−1を含有する層)が形成された。以下、表面処理層が形成された現像ローラーを処理後ロールと記載する。 Next, the surface of the taken-out sleeve was processed by the dip coating method using the silane coupling agent Sc-1. Thereafter, drying was performed with hot air at a temperature of 150 ° C. for 1 hour. As a result, a surface treatment layer (a layer containing the silane coupling agent Sc-1) having a thickness of 10 nm was formed on the surface of the sleeve base. Hereinafter, the developing roller on which the surface treatment layer is formed is referred to as a post-processing roll.
(コート層の形成)
続いて、処理後ロールを、水溶性メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂン(登録商標)S−260」)を含む水溶液に入れた。処理後ロールの表面処理層中のシランカップリング剤Sc−1とメチロールメラミンとを、温度100℃下で、3時間、反応させた。処理後ロールを、水溶液から取り出し、洗浄した。温度120℃の熱風で、処理後ロールのスリーブの表層部(樹脂)を硬化及び乾燥させた。これにより、表面処理層の表面に存在するシランカップリング剤Sc−1とメチロールメラミンとが結合した。その結果、処理後ロールのスリーブの表層部には、コート層が形成された。形成されたコート層は、メラミン樹脂を含有し、10nmの厚さを有していた。このようにして、現像ローラーR−Aが得られた。
(Formation of coat layer)
Subsequently, the post-treatment roll was placed in an aqueous solution containing water-soluble methylol melamine (“Nika Resin (registered trademark) S-260” manufactured by Nippon Carbide Industries, Ltd.). The silane coupling agent Sc-1 and methylolmelamine in the surface treatment layer of the post-treatment roll were reacted at a temperature of 100 ° C. for 3 hours. After the treatment, the roll was taken out from the aqueous solution and washed. The surface layer part (resin) of the sleeve of the roll after treatment was cured and dried with hot air at a temperature of 120 ° C. Thereby, the silane coupling agent Sc-1 and methylol melamine existing on the surface of the surface treatment layer were bonded. As a result, a coat layer was formed on the surface layer portion of the sleeve of the post-treatment roll. The formed coating layer contained a melamine resin and had a thickness of 10 nm. In this way, a developing roller RA was obtained.
(2) 装置D−2の製造方法
トナーとして、以下に示す方法に従って得られたトナーT−2を用いた。また、現像ローラーとして、以下に示す方法に従って得られた現像ローラーR−Bを用いた。これらを除いては装置D−1の製造方法に従って、装置D−2を得た。
(2) Manufacturing method of apparatus D-2 Toner T-2 obtained according to the following method was used as the toner. Further, as a developing roller, a developing roller RB obtained according to the method shown below was used. Except for these, device D-2 was obtained according to the method for producing device D-1.
[トナーT−2の製造方法]
以下に示す方法に従って得られた第1外添剤Es−B及び第2外添剤Et−Bを用いたことを除いてはトナーT−1の製造方法に従って、トナーT−2を得た。
[Production Method of Toner T-2]
Toner T-2 was obtained according to the production method of toner T-1, except that the first external additive Es-B and the second external additive Et-B obtained according to the method described below were used.
(第1外添剤Es−Bの作製)
水溶性メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂン(登録商標)S−260」)の代わりに、メチロール尿素の水溶液(昭和電工株式会社製「ミルベン(登録商標)レジンSU−100」、固形分濃度80質量%)を用いた。これを除いては第1外添剤Es−Aの製造方法に従って、第1外添剤Es−Bを得た。得られた第1外添剤Es−Bには、体積中位径(D50)21nmの外添剤粒子が複数含まれていた。この外添剤粒子では、シリカ粒子の表面に形成されたコート層は、尿素樹脂を含有し、3nmの厚さを有していた。
(Preparation of first external additive Es-B)
Instead of water-soluble methylol melamine ("Nika Resin (registered trademark) S-260" manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd.), an aqueous solution of methylol urea ("Milben (registered trademark) Resin SU-100" manufactured by Showa Denko KK), solid content A concentration of 80% by mass) was used. Except this, according to the manufacturing method of 1st external additive Es-A, 1st external additive Es-B was obtained. The obtained first external additive Es-B contained a plurality of external additive particles having a volume median diameter (D 50 ) of 21 nm. In this external additive particle, the coating layer formed on the surface of the silica particle contained urea resin and had a thickness of 3 nm.
(第2外添剤Et−Bの作製)
水溶性メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂン(登録商標)S−260」)の代わりに、メチロール尿素の水溶液(昭和電工株式会社製「ミルベン(登録商標)レジンSU−100」、固形分濃度80質量%)を用いた。これを除いては第2外添剤Et−Aの製造方法に従って、第2外添剤Et−Bを得た。得られた第2外添剤Et−Bには、体積中位径(D50)205nmの外添剤粒子が複数含まれていた。この外添剤粒子では、酸化チタン粒子の表面に形成されたコート層は、尿素樹脂を含有し、5nmの厚さを有していた。
(Preparation of second external additive Et-B)
Instead of water-soluble methylol melamine ("Nika Resin (registered trademark) S-260" manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd.), an aqueous solution of methylol urea ("Milben (registered trademark) Resin SU-100" manufactured by Showa Denko KK), solid content A concentration of 80% by mass) was used. Except for this, the second external additive Et-B was obtained according to the method for producing the second external additive Et-A. The obtained second external additive Et-B contained a plurality of external additive particles having a volume median diameter (D 50 ) of 205 nm. In this external additive particle, the coat layer formed on the surface of the titanium oxide particle contained a urea resin and had a thickness of 5 nm.
[現像ローラーR−Bの製造方法]
処理後ロールを、水溶性メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂン(登録商標)S−260」)を含む水溶液ではなく、メチロール尿素の水溶液(昭和電工株式会社製「ミルベン(登録商標)レジンSU−100」、固形分濃度80質量%)に入れた。これを除いては現像ローラーR−Aの製造方法に従って、現像ローラーR−Bを得た。得られた現像ローラーR−Bでは、スリーブ基体の表面には表面処理層及びコート層が順に形成されていた。形成されたコート層は、尿素樹脂を含有し、10nmの厚さを有していた。
[Production Method for Developing Roller RB]
The roll after the treatment is not an aqueous solution containing water-soluble methylol melamine (“Nikaresin (registered trademark) S-260” manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd.), but an aqueous solution of methylol urea (“Milben® registered resin” manufactured by Showa Denko KK). SU-100 ", solid content concentration 80% by mass). Except for this, a developing roller RB was obtained according to the manufacturing method of the developing roller RA. In the obtained developing roller RB, a surface treatment layer and a coating layer were formed in this order on the surface of the sleeve base. The formed coating layer contained urea resin and had a thickness of 10 nm.
(3) 装置D−3の製造方法
トナーとして、以下に示す方法に従って得られたトナーT−3を用いた。これを除いては装置D−1の製造方法に従って、装置D−3を得た。
(3) Manufacturing method of apparatus D-3 Toner T-3 obtained according to the following method was used as the toner. Except for this, device D-3 was obtained according to the method for producing device D-1.
[トナーT−3の製造方法]
第1外添剤Es−C及び第2外添剤Et−Cをトナー母粒子Tp−Bに外添させることにより、トナーT−3が得られた。以下では、トナー母粒子Tp−B、第1外添剤Es−C、及び第2外添剤Et−Cの各々の作製方法を順に示す。
[Production Method of Toner T-3]
The toner T-3 was obtained by externally adding the first external additive Es-C and the second external additive Et-C to the toner base particles Tp-B. Hereinafter, the production methods of the toner base particles Tp-B, the first external additive Es-C, and the second external additive Et-C are sequentially shown.
(トナー母粒子Tp−Bの作製)
トナー母粒子Tp−Bとして、シェル層を有するトナー母粒子を作製した。
(Preparation of toner mother particles Tp-B)
Toner base particles having a shell layer were prepared as toner base particles Tp-B.
(トナーコアの作製)
FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10」)を用いて、100質量部の非結晶性樹脂(日本合成化学工業株式会社製「ポリエスター(登録商標)HP−313」)と、6質量部のカーボンブラック(三菱化学株式会社製「MA100」)と、2質量部の第1電荷制御剤(ニグロシン染料、オリヱント化学工業株式会社製「BONTRON(登録商標)N−71」)と、4質量部の第2電荷制御剤(藤倉化成株式会社製「アクリベ−ス(登録商標)FCA−201PS」、成分:4級アンモニウム塩由来の繰返し単位を含むスチレン−アクリル酸系樹脂)と、4質量部のカルナバワックス(東亜化成株式会社製)と、所定量の磁性粉Yとを混合した。磁性粉Yの混合量は、FMミキサーに入れられた磁性粉Yを除く混合物の100質量部に対して40質量部であった。
(Production of toner core)
Using an FM mixer (“FM-10” manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.), 100 parts by mass of an amorphous resin (“Polyester (registered trademark) HP-313” manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.), 6 Part by mass of carbon black (“MA100” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), 2 parts by mass of the first charge control agent (Nigrosine dye, “BONTRON (registered trademark) N-71” manufactured by Orient Chemical Industries, Ltd.), 4 2 parts by mass of a second charge control agent (“Acrybase (registered trademark) FCA-201PS” manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd., component: a styrene-acrylic acid resin containing a repeating unit derived from a quaternary ammonium salt), and 4 masses Part of carnauba wax (manufactured by Toa Kasei Co., Ltd.) and a predetermined amount of magnetic powder Y were mixed. The mixing amount of the magnetic powder Y was 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the mixture excluding the magnetic powder Y put in the FM mixer.
次に、得られた混合物を、2軸押出機(東芝機械株式会社製「TEM−26SS」)を用いて溶融混練した。その後、得られた混練物を冷却した。得られた混練物を、粉砕機(旧東亜器械製作所製「ロートプレックス16/8型」)を用いて、設定粒子径2mmで粗粉砕した。得られた粗粉砕物を、粉砕機(フロイント・ターボ株式会社製「ターボミルRS型」)を用いて微粉砕した。得られた微粉砕物を、分級機(日鉄鉱業株式会社製「エルボージェットEJ−LABO型」)を用いて分級した。その結果、体積中位径(D50)7.0μmの粒子Xが得られた。 Next, the obtained mixture was melt-kneaded using a twin-screw extruder (“TEM-26SS” manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.). Thereafter, the obtained kneaded material was cooled. The obtained kneaded material was coarsely pulverized with a set particle diameter of 2 mm using a pulverizer (“Rotoplex 16/8” manufactured by Toa Instruments Co., Ltd.). The obtained coarsely pulverized product was finely pulverized using a pulverizer (“Turbo Mill RS type” manufactured by Freund Turbo Co., Ltd.). The obtained finely pulverized product was classified using a classifier (“Elbow Jet EJ-LABO type” manufactured by Nippon Steel Mining Co., Ltd.). As a result, particles X having a volume median diameter (D 50 ) of 7.0 μm were obtained.
FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10」)を用いて、100質量部の粒子Xと2質量部の磁性粉Yとを、回転速度5000rpmで、5分間、混合した。これにより、粒子Xに磁性粉Yが外添され、その結果、トナーコアが得られた。 Using an FM mixer (“FM-10” manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.), 100 parts by mass of particles X and 2 parts by mass of magnetic powder Y were mixed at a rotational speed of 5000 rpm for 5 minutes. As a result, the magnetic powder Y was externally added to the particles X, and as a result, a toner core was obtained.
磁性粉Yは次に示す方法に従って製造された。まず、10kgのマグネタイト粉末(三井金属鉱業株式会社製「TN−15」)を20Lのエチルシリケート溶液(エチルシリケート濃度が100質量%である溶液)に浸漬させた。5分後、マグネタイト粉末を取り出した。取り出したマグネタイト粉末を、減圧且つ230℃下で、30分間、加熱した。このようにして、磁性粉Yが得られた。得られた磁性粉Yでは、マグネタイト粉末の表面にシリカ膜が形成されていた。 Magnetic powder Y was produced according to the following method. First, 10 kg of magnetite powder (“TN-15” manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.) was immersed in 20 L of an ethyl silicate solution (solution having an ethyl silicate concentration of 100 mass%). After 5 minutes, the magnetite powder was removed. The extracted magnetite powder was heated under reduced pressure and 230 ° C. for 30 minutes. In this way, magnetic powder Y was obtained. In the obtained magnetic powder Y, a silica film was formed on the surface of the magnetite powder.
(シェル層)
30℃に調温されたウォーターバス(アズワン株式会社販売「IWB−250型」)に、3つ口フラスコ(容量:1L)を入れた。その3つ口フラスコに300mLのイオン交換水を入れ、塩酸を用いて3つ口フラスコ内の液体のpHを4に調整した。pHが4に調整された液体に2mLの水溶性メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂン(登録商標)S−260」)を加え、イオン交換水(pH:4)にメチロールメラミンを溶解させた。このようにして得られたメチロールメラミン水溶液に、上述の方法に従って得られたトナーコア300gを添加した。3つ口フラスコの内容物を攪拌させながら、300mLのイオン交換水をさらに加え、また、ウォーターバスの温度を70℃にまで上昇させた。ウォーターバスの温度が70℃に達したら、ウォーターバスの温度を70℃に2時間、保持した。水酸化ナトリウム水溶液(アルカリ)を用いて3つ口フラスコの内容物のpHを7に調整した後、3つ口フラスコ内の固形物をろ過により回収した。回収された固形物を洗浄した後、乾燥させた。このようにして、トナー母粒子Tp−Bが得られた。
(Shell layer)
A three-necked flask (capacity: 1 L) was placed in a water bath adjusted to 30 ° C. (Aswan Co., Ltd. “IWB-250 type”). 300 mL of ion-exchanged water was placed in the three-necked flask, and the pH of the liquid in the three-necked flask was adjusted to 4 using hydrochloric acid. 2 mL of water-soluble methylol melamine (“Nika Resin (registered trademark) S-260” manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd.)) is added to the liquid whose pH is adjusted to 4, and methylol melamine is dissolved in ion-exchanged water (pH: 4). It was. To the aqueous methylolmelamine solution thus obtained, 300 g of the toner core obtained according to the above-described method was added. While stirring the contents of the three-necked flask, 300 mL of ion-exchanged water was further added, and the temperature of the water bath was raised to 70 ° C. When the water bath temperature reached 70 ° C., the water bath temperature was held at 70 ° C. for 2 hours. After adjusting the pH of the contents of the three-necked flask to 7 using an aqueous sodium hydroxide solution (alkali), the solid matter in the three-necked flask was recovered by filtration. The collected solid was washed and dried. In this way, toner base particles Tp-B were obtained.
(第1外添剤Es−Cの作製)
混合装置(プライミクス株式会社製「T.K.ハイビスディスパーミックスHM−3D−5型」)に、500mLのトルエン(和光純薬工業株式会社製「トルエン一級」)と2gのγ−アミノプロピルトリエトキシシランとを加え、γ−アミノプロピルトリエトキシシランをトルエンに溶解させた。次に、混合装置に、50gの親水性フュームドシリカ粒子(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)200」、数平均一次粒子径:12nm、BET比表面積:約200m2/g)をさらに加え、攪拌した。この攪拌は、常温下で、回転速度30rpmで、30分間、行われた。
(Preparation of first external additive Es-C)
In a mixing device (“TK Hibis Dispermix HM-3D-5” manufactured by PRIMIX Corporation), 500 mL of toluene (“
得られた混合物(混合装置の内容物)を、温度計及び攪拌羽根を備えたセパラブルフラスコ(容量:1L)に移した。このフラスコの内容物を、攪拌装置を用いて攪拌しながら、1℃/3分の速度で35℃から70℃まで昇温した。その後、このフラスコの内容物を攪拌した。この攪拌では、上記(第1外添剤Es−Aの作製)において第1外添剤の分散液を作製するときに使用した攪拌装置を用いた。また、上記(第1外添剤Es−Aの作製)において第1外添剤の分散液を作製したときの攪拌条件で、この攪拌を行った。 The obtained mixture (contents of the mixing apparatus) was transferred to a separable flask (volume: 1 L) equipped with a thermometer and a stirring blade. While stirring the contents of the flask using a stirrer, the temperature was raised from 35 ° C. to 70 ° C. at a rate of 1 ° C./3 minutes. Thereafter, the contents of the flask were stirred. In this stirring, the stirring device used when preparing the dispersion liquid of the first external additive in the above (Preparation of the first external additive Es-A) was used. Moreover, this stirring was performed under the stirring conditions when the dispersion liquid of the first external additive was prepared in the above (Preparation of the first external additive Es-A).
ロータリーエバポレーターを用いて、フラスコの内容物からトルエンを除去した。このようにして得られた固形物を、減圧乾燥機を用いて乾燥させた。減圧乾燥機の設定温度は50℃であった。また、この乾燥は、固形物の質量が減少しなくなるまで、行われた。その後、得られた固形物を、窒素気流下において、電気炉を用いて200℃で3時間、加熱した。この加熱により、シリカ粒子の表面に存在する水酸基とシラン化合物とが結合した。このシラン化合物は、末端にアミノ基を有していた。このようにして、第1外添剤Es−Cの粗粉体を得た。 Toluene was removed from the contents of the flask using a rotary evaporator. The solid material thus obtained was dried using a vacuum dryer. The set temperature of the vacuum dryer was 50 ° C. Also, this drying was performed until the mass of the solid material was not reduced. Thereafter, the obtained solid was heated at 200 ° C. for 3 hours using an electric furnace under a nitrogen stream. By this heating, the hydroxyl group present on the surface of the silica particles and the silane compound were bonded. This silane compound had an amino group at the terminal. In this way, a coarse powder of the first external additive Es-C was obtained.
得られた第1外添剤Es−Cの粗粉体を粉砕した。この粉砕では、上記(第1外添剤Es−Aの作製)において第1外添剤Es−Aの粗粉体を粉砕するときに使用した粉砕機を用いた。また、上記(第1外添剤Es−Aの作製)において第1外添剤Es−Aの粗粉体を粉砕したときの粉砕条件で、この粉砕を行った。このようにして、第1外添剤Es−Cが得られた。得られた第1外添剤Es−Cには、体積中位径(D50)22nmの外添剤粒子が複数含まれていた。 The obtained coarse powder of the first external additive Es-C was pulverized. In this pulverization, the pulverizer used when pulverizing the coarse powder of the first external additive Es-A in the above (production of the first external additive Es-A) was used. In addition, the pulverization was performed under the pulverization conditions when the coarse powder of the first external additive Es-A was pulverized in the above (production of the first external additive Es-A). In this way, the first external additive Es-C was obtained. The obtained first external additive Es-C contained a plurality of external additive particles having a volume median diameter (D 50 ) of 22 nm.
(第2外添剤Et−Cの作製)
混合装置(プライミクス株式会社製「T.K.ハイビスディスパーミックスHM−3D−5型」)に、500mLのトルエン(和光純薬工業株式会社製「トルエン一級」)と3gのγ−アミノプロピルトリエトキシシランとを加え、γ−アミノプロピルトリエトキシシランをトルエンに溶解させた。次に、混合装置に、60gの酸化チタン粒子(ルチル型の酸化チタン、数平均一次粒子径:200nm)をさらに加え、攪拌した。この攪拌は、常温下で、回転速度30rpmで、30分間、行われた。
(Preparation of second external additive Et-C)
In a mixing device (“TK Hibis Disper Mix HM-3D-5” manufactured by PRIMIX Corporation), 500 mL of toluene (“
得られた混合物(混合装置の内容物)を、温度計及び攪拌羽根を備えたセパラブルフラスコ(容量:1L)に移した。このフラスコの内容物を、攪拌装置を用いて攪拌しながら、1℃/3分の速度で35℃から70℃まで昇温した。その後、このフラスコの内容物を攪拌した。この攪拌では、上記(第2外添剤Et−Aの作製)において第2外添剤の分散液を作製するときに使用した攪拌装置を用いた。また、上記(第2外添剤Et−Aの作製)において第2外添剤の分散液を作製したときの攪拌条件で、この攪拌を行った。 The obtained mixture (contents of the mixing apparatus) was transferred to a separable flask (volume: 1 L) equipped with a thermometer and a stirring blade. While stirring the contents of the flask using a stirrer, the temperature was raised from 35 ° C. to 70 ° C. at a rate of 1 ° C./3 minutes. Thereafter, the contents of the flask were stirred. In this stirring, the stirring device used when preparing the dispersion liquid of the second external additive in the above (Preparation of second external additive Et-A) was used. Moreover, this stirring was performed under the stirring conditions when the dispersion liquid of the second external additive was prepared in the above (Preparation of the second external additive Et-A).
ロータリーエバポレーターを用いて、フラスコの内容物からトルエンを除去した。このようにして得られた固形物を、減圧乾燥機を用いて乾燥させた。減圧乾燥機の設定温度は50℃であった。また、この乾燥は、固形物の質量が減少しなくなるまで、行われた。その後、得られた固形物を、窒素気流下において、電気炉を用いて200℃で3時間、加熱した。この加熱により、酸化チタン粒子の表面に存在する水酸基とシラン化合物とが結合した。このシラン化合物は、末端にアミノ基を有していた。このようにして、第2外添剤Et−Cの粗粉体を得た。 Toluene was removed from the contents of the flask using a rotary evaporator. The solid material thus obtained was dried using a vacuum dryer. The set temperature of the vacuum dryer was 50 ° C. Also, this drying was performed until the mass of the solid material was not reduced. Thereafter, the obtained solid was heated at 200 ° C. for 3 hours using an electric furnace under a nitrogen stream. By this heating, the hydroxyl group present on the surface of the titanium oxide particles was bonded to the silane compound. This silane compound had an amino group at the terminal. In this way, a coarse powder of the second external additive Et-C was obtained.
得られた第2外添剤Et−Cの粗粉体を粉砕した。この粉砕では、上記(第2外添剤Et−Aの作製)において第2外添剤Et−Aの粗粉体を粉砕するときに使用した粉砕機を用いた。また、上記(第2外添剤Et−Aの作製)において第2外添剤Et−Aの粗粉体を粉砕したときの粉砕条件で、この粉砕を行った。このようにして、第2外添剤Et−Cが得られた。得られた第2外添剤Et−Cには、体積中位径(D50)204nmの外添剤粒子が複数含まれていた。 The obtained coarse powder of the second external additive Et-C was pulverized. In this pulverization, the pulverizer used when pulverizing the coarse powder of the second external additive Et-A in the above (production of the second external additive Et-A) was used. In addition, the pulverization was performed under the pulverization conditions when the coarse powder of the second external additive Et-A was pulverized in the above (production of the second external additive Et-A). In this way, a second external additive Et-C was obtained. The obtained second external additive Et-C contained a plurality of external additive particles having a volume median diameter (D 50 ) of 204 nm.
(4) 装置D−4の製造方法
トナーとして、以下に示す方法に従って得られたトナーT−4を用いた。また、現像ローラーとして、以下に示す方法に従って得られた現像ローラーR−Cを用いた。これらを除いては装置D−1の製造方法に従って、装置D−4を得た。
(4) Manufacturing method of apparatus D-4 Toner T-4 obtained according to the following method was used as the toner. Further, as a developing roller, a developing roller RC obtained according to the method shown below was used. Except for these, device D-4 was obtained according to the method for producing device D-1.
[トナーT−4の製造方法]
第1外添剤Es−D及び第2外添剤Et−Dをトナー母粒子Tp−Aに外添させることにより、トナーT−4が得られた。以下では、第1外添剤Es−D、及び第2外添剤Et−Dの各々の作製方法を順に示す。
[Production Method of Toner T-4]
The toner T-4 was obtained by externally adding the first external additive Es-D and the second external additive Et-D to the toner base particles Tp-A. Below, each preparation method of 1st external additive Es-D and 2nd external additive Et-D is shown in order.
(第1外添剤Es−Dの作製)
水溶性メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂン(登録商標)S−260」)の代わりに、ウレタン樹脂の水溶液(第一工業製薬株式会社製「スーパーフレックス(登録商標)170」、固形分濃度30質量%)を用いた。これを除いては第1外添剤Es−Aの製造方法に従って、第1外添剤Es−Dを得た。得られた第1外添剤Es−Dには、体積中位径(D50)21nmの外添剤粒子が複数含まれていた。この外添剤粒子では、シリカ粒子の表面に形成されたコート層は、ウレタン樹脂を含有し、3nmの厚さを有していた。
(Preparation of first external additive Es-D)
Instead of water-soluble methylol melamine ("Nika Resin (registered trademark) S-260" manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd.), an aqueous solution of urethane resin ("Superflex (registered trademark) 170" manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), solid content A concentration of 30% by mass) was used. Except this, according to the manufacturing method of 1st external additive Es-A, 1st external additive Es-D was obtained. The obtained first external additive Es-D contained a plurality of external additive particles having a volume median diameter (D 50 ) of 21 nm. In this external additive particle, the coat layer formed on the surface of the silica particle contained a urethane resin and had a thickness of 3 nm.
(第2外添剤Et−Dの作製)
水溶性メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂン(登録商標)S−260」)の代わりに、ウレタン樹脂の水溶液(第一工業製薬株式会社製「スーパーフレックス(登録商標)170」、固形分濃度30質量%)を用いた。これを除いては第2外添剤Et−Aの製造方法に従って、第2外添剤Et−Dを得た。得られた第2外添剤Et−Dには、体積中位径(D50)205nmの外添剤粒子が複数含まれていた。この外添剤粒子では、酸化チタン粒子の表面に形成されたコート層は、ウレタン樹脂を含有し、5nmの厚さを有していた。
(Preparation of second external additive Et-D)
Instead of water-soluble methylol melamine ("Nika Resin (registered trademark) S-260" manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd.), an aqueous solution of urethane resin ("Superflex (registered trademark) 170" manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), solid content A concentration of 30% by mass) was used. Except for this, the second external additive Et-D was obtained according to the method for producing the second external additive Et-A. The obtained second external additive Et-D contained a plurality of external additive particles having a volume median diameter (D 50 ) of 205 nm. In this external additive particle, the coat layer formed on the surface of the titanium oxide particle contained a urethane resin and had a thickness of 5 nm.
[現像ローラーR−Cの製造方法]
処理後ロールを、水溶性メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂン(登録商標)S−260」)を含む水溶液ではなく、ウレタン樹脂の水溶液(第一工業製薬株式会社製「スーパーフレックス(登録商標)170」、固形分濃度30質量%)に、入れた。これを除いては現像ローラーR−Aの製造方法に従って、現像ローラーR−Cを得た。得られた現像ローラーR−Cでは、スリーブ基体の表面には表面処理層及びコート層が順に形成されていた。形成されたコート層は、ウレタン樹脂を含有し、10nmの厚さを有していた。
[Production Method for Developing Roller RC]
The roll after the treatment is not an aqueous solution containing water-soluble methylol melamine (“Nikaresin (registered trademark) S-260” manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd.) but an aqueous solution of urethane resin (“Superflex (registered trademark) manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.). Trademark) 170 ",
(5) 装置D−5の製造方法
トナーとして、以下に示す方法に従って得られたトナーT−5を用いた。また、現像ローラーとして、以下に示す方法に従って得られた現像ローラーR−Dを用いた。これらを除いては装置D−1の製造方法に従って、装置D−5を得た。
(5) Manufacturing method of apparatus D-5 Toner T-5 obtained according to the following method was used as the toner. Further, as a developing roller, a developing roller RD obtained according to the method shown below was used. Except for these, device D-5 was obtained according to the method for producing device D-1.
[トナーT−5の製造方法]
第1外添剤Es−C及び第2外添剤Et−Cをトナー母粒子Tp−Aに外添させることにより、トナーT−5が得られた。
[Production Method of Toner T-5]
The toner T-5 was obtained by externally adding the first external additive Es-C and the second external additive Et-C to the toner base particles Tp-A.
[現像ローラーR−Dの製造方法]
処理後ロールを、水溶性メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂン(登録商標)S−260」)を含む水溶液ではなく、フェノール樹脂の水溶液(DIC株式会社製「HP−710」、固形分濃度73質量%)に、入れた。これを除いては現像ローラーR−Aの製造方法に従って、現像ローラーR−Dを得た。得られた現像ローラーR−Dでは、スリーブ基体の表面には表面処理層及びコート層が順に形成されていた。形成されたコート層は、フェノール樹脂を含有し、10nmの厚さを有していた。
[Method for Manufacturing Developing Roller RD]
The post-treatment roll is not an aqueous solution containing water-soluble methylol melamine (“Nikaresin (registered trademark) S-260” manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd.), but an aqueous solution of phenol resin (“HP-710” manufactured by DIC Corporation, solid content) The concentration was 73 mass%). Except this, according to the manufacturing method of developing roller RA, developing roller RD was obtained. In the obtained developing roller RD, a surface treatment layer and a coat layer were formed in this order on the surface of the sleeve base. The formed coating layer contained a phenol resin and had a thickness of 10 nm.
(6) 装置D−6の製造方法
現像ローラーとして現像ローラーR−Dを用いたことを除いては装置D−1の製造方法に従って、装置D−6を得た。
(6) Manufacturing method of apparatus D-6 Except having used developing roller RD as a developing roller, apparatus D-6 was obtained according to the manufacturing method of apparatus D-1.
(7) 装置D−7の製造方法
現像ローラーとして現像ローラーR−Cを用いたことを除いては装置D−1の製造方法に従って、装置D−7を得た。
(7) Manufacturing method of apparatus D-7 Except having used developing roller RC as a developing roller, apparatus D-7 was obtained according to the manufacturing method of apparatus D-1.
(8) 装置D−8の製造方法
現像ローラーとして、以下に示す方法に従って得られた現像ローラーR−Eを用いた。これを除いては装置D−1の製造方法に従って、装置D−8を得た。
(8) Manufacturing method of apparatus D-8 As a developing roller, developing roller RE obtained according to the method shown below was used. Except this, apparatus D-8 was obtained according to the manufacturing method of apparatus D-1.
[現像ローラーR−Eの製造方法]
モノクロプリンター(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「ECOSYS(登録商標)P2135dn」)から、現像ローラーのスリーブを取り出した。取り出されたスリーブは、アルミニウムからなるスリーブ基体を有し、そのスリーブ基体の表面には、ブラスト加工が施されていた。
[Method for Manufacturing Developing Roller RE]
The sleeve of the developing roller was taken out from a monochrome printer (“ECOSYS (registered trademark) P2135dn” manufactured by Kyocera Document Solutions Inc.). The removed sleeve had a sleeve base made of aluminum, and the surface of the sleeve base was blasted.
取り出されたスリーブの表面に対し、めっき処理を行った。詳しくは、まず、次亜燐酸水溶液にNiを浸漬させた液(めっき液)を用いて、液温85〜95℃且つpH4.5〜5.5の条件で、15分間、スリーブ基体の表面を無電解めっき処理した。その結果、スリーブ基体の表面に無電解めっき層が形成された。形成された無電解めっき層では、Ni含有率が90質量%であり、P含有率が10質量%であった。 Plating treatment was performed on the surface of the sleeve taken out. Specifically, first, using a solution (plating solution) obtained by immersing Ni in a hypophosphorous acid aqueous solution, the surface of the sleeve base was applied for 15 minutes at a solution temperature of 85 to 95 ° C. and a pH of 4.5 to 5.5. Electroless plating was performed. As a result, an electroless plating layer was formed on the surface of the sleeve base. In the formed electroless plating layer, the Ni content was 90% by mass and the P content was 10% by mass.
続いて、電解クロムめっき液を用いて、液温35〜55℃、pH3〜4、且つ印加電圧5Vの条件で、4分間、無電解めっき層の表面を電解めっき処理した。その結果、無電解めっき層の表面に電解めっき層が形成された。電解めっき層は、3価のCrを含んでいた。このようにして、現像ローラーR−Eが得られた。 Subsequently, the surface of the electroless plating layer was subjected to electrolytic plating treatment for 4 minutes under the conditions of a liquid temperature of 35 to 55 ° C., a pH of 3 to 4 and an applied voltage of 5 V using an electrolytic chromium plating solution. As a result, an electrolytic plating layer was formed on the surface of the electroless plating layer. The electrolytic plating layer contained trivalent Cr. In this way, a developing roller RE was obtained.
(9) 装置D−9の製造方法
現像ローラーとして、現像ローラーR−Fを用いた。現像ローラーR−Fは、モノクロプリンター(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「ECOSYS(登録商標)P2135dn」)に含まれる現像ローラーであった。つまり、現像ローラーR−Fのスリーブは、アルミニウムからなるスリーブ基体を有し、そのスリーブ基体の表面には、ブラスト加工が施されていた。これらを除いては装置D−1の製造方法に従って、装置D−9を得た。
(9) Manufacturing method of apparatus D-9 Developing roller RF was used as the developing roller. The developing roller R-F was a developing roller included in a monochrome printer (“ECOSYS (registered trademark) P2135dn” manufactured by Kyocera Document Solutions Inc.). That is, the sleeve of the developing roller R-F has a sleeve base made of aluminum, and the surface of the sleeve base has been blasted. Except for these, device D-9 was obtained according to the method for producing device D-1.
[測定方法]
(シリカ粒子の表面に形成されたコート層の厚さ)
シリカ粒子の表面に形成されたコート層の厚さとは、シリカ粒子の粒径方向におけるコート層の大きさを意味する。まず、透過電子顕微鏡(TEM、株式会社日立ハイテクノロジーズ製「H−7100FA」)を用いて、シリカ粒子の断面TEM写真を撮影した。次に、得られたシリカ粒子の断面TEM写真を、画像解析ソフトウェア(三谷商事株式会社製「WinROOF」)を用いて解析した。詳しくは、シリカ粒子の断面の略中心で直交する2本の直線を引いた。その2本の直線の各々において、シリカ粒子とコート層との界面(シリカ粒子の表面に相当)からコート層の表面までの長さを測定した。このようにして測定された4箇所の長さの平均値を、1個のシリカ粒子の表面に形成されたコート層の厚さとした。このようなコート層の厚さの測定を複数のシリカ粒子に対して行い、複数のシリカ粒子(測定対象)の表面に形成されたコート層の厚さの平均値を求めた。このようにして求められたコート層の厚さの平均値を「シリカ粒子の表面に形成されたコート層の厚さ」とした。
[Measuring method]
(Thickness of the coating layer formed on the surface of the silica particles)
The thickness of the coating layer formed on the surface of the silica particles means the size of the coating layer in the particle size direction of the silica particles. First, a cross-sectional TEM photograph of silica particles was taken using a transmission electron microscope (TEM, “H-7100FA” manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). Next, a cross-sectional TEM photograph of the obtained silica particles was analyzed using image analysis software (“WinROOF” manufactured by Mitani Corporation). Specifically, two straight lines perpendicular to the approximate center of the cross section of the silica particles were drawn. In each of the two straight lines, the length from the interface between the silica particles and the coating layer (corresponding to the surface of the silica particles) to the surface of the coating layer was measured. The average value of the four lengths measured in this way was taken as the thickness of the coating layer formed on the surface of one silica particle. Such a measurement of the thickness of the coating layer was performed on a plurality of silica particles, and an average value of the thicknesses of the coating layers formed on the surfaces of the plurality of silica particles (measurement target) was obtained. The average value of the thickness of the coating layer thus determined was defined as “the thickness of the coating layer formed on the surface of the silica particles”.
シリカ粒子の断面TEM写真においてシリカ粒子とコート層との境界が不明瞭であった場合、シリカ粒子の断面TEM写真を、電子エネルギー損失分光法(EELS)検出器(ガタン社製「GIF TRIDIEM(登録商標)」)と画像解析ソフトウェア(三谷商事株式会社製「WinROOF」)とを用いて解析した。 When the boundary between the silica particle and the coating layer is unclear in the cross-sectional TEM photograph of the silica particle, the cross-sectional TEM photograph of the silica particle is converted into an electron energy loss spectroscopy (EELS) detector (“GIF TRIDIEM” (registered by Gatan). Trademark) ”) and image analysis software (“ WinROOF ”manufactured by Mitani Corporation).
(酸化チタン粒子の表面に形成されたコート層の厚さ)
酸化チタン粒子の表面に形成されたコート層の厚さとは、酸化チタン粒子の粒径方向におけるコート層の大きさを意味する。上記(シリカ粒子の表面に形成されたコート層の厚さ)に記載の方法に従って、酸化チタン粒子の表面に形成されたコート層の厚さを測定した。
(Thickness of the coating layer formed on the surface of the titanium oxide particles)
The thickness of the coat layer formed on the surface of the titanium oxide particles means the size of the coat layer in the particle size direction of the titanium oxide particles. The thickness of the coat layer formed on the surface of the titanium oxide particles was measured according to the method described above (the thickness of the coat layer formed on the surface of the silica particles).
(スリーブ基体の表面に形成された表面処理層の厚さ)
上記(シリカ粒子の表面に形成されたコート層の厚さ)に記載の方法に準じて、スリーブ基体の表面に形成された表面処理層の厚さを測定した。ここで、スリーブ基体の表面に形成された表面処理層の厚さとは、表面処理層が形成されたスリーブ基体の表面に対して垂直な方向における表面処理層の大きさを意味する。
(Thickness of the surface treatment layer formed on the surface of the sleeve base)
The thickness of the surface treatment layer formed on the surface of the sleeve base was measured according to the method described above (thickness of the coat layer formed on the surface of the silica particles). Here, the thickness of the surface treatment layer formed on the surface of the sleeve base means the size of the surface treatment layer in a direction perpendicular to the surface of the sleeve base on which the surface treatment layer is formed.
まず、透過電子顕微鏡(TEM、株式会社日立ハイテクノロジーズ製「H−7100FA」)を用いて、スリーブの断面TEM写真を撮影した。次に、得られたスリーブの断面TEM写真を、画像解析ソフトウェア(三谷商事株式会社製「WinROOF」)を用いて解析した。詳しくは、スリーブの断面の略中心で直交する2本の直線を引いた。その2本の直線の各々において、スリーブ基体と表面処理層との界面(スリーブ基体の表面に相当)から表面処理層の表面までの長さを測定した。このようにして測定された4箇所の長さの平均値を、スリーブ基体の表面に形成された表面処理層の厚さ(1箇所)とした。このような表面処理層の厚さの測定を複数の測定箇所に対して行い、複数の測定箇所における表面処理層の厚さの平均値を求めた。このようにして求められた表面処理層の厚さの平均値を「スリーブ基体の表面に形成された表面処理層の厚さ」とした。なお、測定箇所は、現像ローラーの4つの回転位置(角度0°、90°、180°、270°)の各々におけるスリーブの両端部(フランジに近い部分)及び中央部であり、合計で12箇所の領域であった。 First, a cross-sectional TEM photograph of a sleeve was taken using a transmission electron microscope (TEM, “H-7100FA” manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). Next, a cross-sectional TEM photograph of the obtained sleeve was analyzed using image analysis software (“WinROOF” manufactured by Mitani Corporation). Specifically, two straight lines perpendicular to each other at the approximate center of the cross section of the sleeve were drawn. In each of the two straight lines, the length from the interface between the sleeve base and the surface treatment layer (corresponding to the surface of the sleeve base) to the surface of the surface treatment layer was measured. The average value of the four lengths thus measured was taken as the thickness (one location) of the surface treatment layer formed on the surface of the sleeve base. The thickness of the surface treatment layer was measured for a plurality of measurement points, and the average value of the thickness of the surface treatment layer at the plurality of measurement points was obtained. The average value of the thicknesses of the surface treatment layers thus determined was defined as “the thickness of the surface treatment layer formed on the surface of the sleeve substrate”. In addition, the measurement points are both end portions (portions close to the flange) and the central portion of the sleeve at each of the four rotation positions (angles 0 °, 90 °, 180 °, 270 °) of the developing roller, a total of 12 points. It was an area.
スリーブの断面TEM写真においてスリーブ基体と表面処理層との境界が不明瞭であった場合、スリーブの断面TEM写真を、電子エネルギー損失分光法(EELS)検出器(ガタン社製「GIF TRIDIEM(登録商標)」)と画像解析ソフトウェア(三谷商事株式会社製「WinROOF」)とを用いて解析した。 When the boundary between the sleeve base and the surface treatment layer is unclear in the cross-sectional TEM photograph of the sleeve, the cross-sectional TEM photograph of the sleeve is converted into an electron energy loss spectroscopy (EELS) detector (“GIF TRIDIM (registered trademark)” manufactured by Gatan. ) ") And image analysis software (" WinROOF "manufactured by Mitani Corporation).
(スリーブの表層部に形成されたコート層の厚さ)
上記(スリーブ基体の表面に形成された表面処理層の厚さ)に記載の方法に準じて、スリーブの表層部に形成されたコート層の厚さを測定した。ここで、スリーブの表層部に形成されたコート層の厚さとは、コート層が形成されたスリーブ基体の表面に対して垂直な方向におけるコート層の大きさを意味する。
(Thickness of the coat layer formed on the surface layer of the sleeve)
In accordance with the method described above (thickness of the surface treatment layer formed on the surface of the sleeve substrate), the thickness of the coat layer formed on the surface layer portion of the sleeve was measured. Here, the thickness of the coat layer formed on the surface layer portion of the sleeve means the size of the coat layer in a direction perpendicular to the surface of the sleeve base on which the coat layer is formed.
まず、上記(スリーブ基体の表面に形成された表面処理層の厚さ)に記載の方法に従って、スリーブの断面TEM写真を撮影し、得られたスリーブの断面TEM写真を解析した。詳しくは、スリーブの断面の略中心で直交する2本の直線を引いた。その2本の直線の各々において、スリーブ基体の表面に形成された表面処理層とコート層との界面(表面処理層の表面に相当)からコート層の表面までの長さを測定した。このようにして測定された4箇所の長さの平均値を、スリーブの表層部に形成されたコート層の厚さ(1箇所)とした。このようなコート層の厚さの測定を複数の測定箇所に対して行い、複数の測定箇所におけるコート層の厚さの平均値を求めた。このようにして求められたコート層の厚さの平均値を「スリーブの表層部に形成されたコート層の厚さ」とした。測定箇所は、いずれも、上記(スリーブ基体の表面に形成された表面処理層の厚さ)に記載の測定箇所と同一であった。 First, according to the method described above (the thickness of the surface treatment layer formed on the surface of the sleeve substrate), a cross-sectional TEM photograph of the sleeve was taken, and the obtained cross-sectional TEM photograph of the sleeve was analyzed. Specifically, two straight lines perpendicular to each other at the approximate center of the cross section of the sleeve were drawn. In each of the two straight lines, the length from the interface (corresponding to the surface of the surface treatment layer) between the surface treatment layer and the coat layer formed on the surface of the sleeve substrate to the surface of the coat layer was measured. The average value of the four lengths thus measured was taken as the thickness (one location) of the coat layer formed on the surface layer portion of the sleeve. Such a measurement of the thickness of the coat layer was performed on a plurality of measurement locations, and the average value of the thicknesses of the coat layers at the plurality of measurement locations was determined. The average value of the thicknesses of the coating layers thus determined was defined as “the thickness of the coating layer formed on the surface layer portion of the sleeve”. The measurement locations were all the same as the measurement locations described above (thickness of the surface treatment layer formed on the surface of the sleeve base).
スリーブの断面TEM写真において表面処理層とコート層との境界が不明瞭であった場合、スリーブの断面TEM写真を、電子エネルギー損失分光法(EELS)検出器(ガタン社製「GIF TRIDIEM(登録商標)」)と画像解析ソフトウェア(三谷商事株式会社製「WinROOF」)とを用いて解析した。 When the boundary between the surface treatment layer and the coating layer is unclear in the cross-sectional TEM photograph of the sleeve, the cross-sectional TEM photograph of the sleeve is converted into an electron energy loss spectroscopy (EELS) detector (“GIF TRIDIM (registered trademark)” manufactured by Gatan. ) ") And image analysis software (" WinROOF "manufactured by Mitani Corporation).
[評価方法]
装置D−1〜D−9(以下、対象装置と記載する)は、次に示す方法に従って、評価された。対象装置を用いて、温度20℃かつ湿度65%RHの環境下、印字率8%のサンプル画像を1枚の印刷用紙に印刷した。以下では、この印刷を初期印刷と記す。その後、トナー帯電量(初期)、トナー搬送量(初期)、現像ムラ(初期)、及びスリーブ表面に対するトナー粒子の付着力(初期)を評価した。以下では、スリーブ表面に対するトナー粒子の付着力をトナー粒子の付着力と記載する。
[Evaluation method]
Devices D-1 to D-9 (hereinafter referred to as target devices) were evaluated according to the following method. Using the target apparatus, a sample image with a printing rate of 8% was printed on one printing paper in an environment of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65% RH. Hereinafter, this printing is referred to as initial printing. Thereafter, the toner charge amount (initial), the toner transport amount (initial), the development unevenness (initial), and the adhesion force of the toner particles to the sleeve surface (initial) were evaluated. Hereinafter, the adhesion force of toner particles to the sleeve surface is referred to as adhesion force of toner particles.
対象装置を用いて、温度20℃かつ湿度65%RHの環境下、印字率8%のサンプル画像を印刷用紙に10万枚連続で印刷した。以下では、この印刷を耐刷と記す。その後、トナー帯電量(耐刷後)、トナー搬送量(耐刷後)、画像濃度(耐刷後)、現像ムラ(耐刷後)、トナー粒子の付着力(耐刷後)、及びスリーブ表面の摩耗状態(耐刷後)を評価した。 Using the target apparatus, a sample image with a printing rate of 8% was continuously printed on 100,000 sheets of printing paper in an environment of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65% RH. Hereinafter, this printing is referred to as printing durability. Thereafter, toner charge amount (after printing), toner transport amount (after printing), image density (after printing), uneven development (after printing), toner particle adhesion (after printing), and sleeve surface The state of wear (after printing) was evaluated.
(トナー帯電量、トナー搬送量)
トナー帯電量(初期、耐刷後)、及びトナー搬送量(初期、耐刷後)は、各々、以下に示す方法に従って評価された。まず、初期印刷及び耐刷の各々の後、対象装置から現像装置を取り出した。次に、吸引ポンプを用いて、スリーブ表面に形成されたトナー層のうち現像装置から露出している部分の任意の箇所から、トナーを吸引した。具体的には、吸引ポンプに取り付けられているノズルで、トナーを吸引した。そして、吸引されたトナーを用いて、トナー帯電量(初期、耐刷後)、及びトナー搬送量(初期、耐刷後)を測定した。
(Toner charge amount, toner transport amount)
The toner charge amount (initial, after printing) and the toner transport amount (initial, after printing) were evaluated according to the following methods. First, after each of initial printing and printing durability, the developing device was taken out from the target device. Next, using a suction pump, toner was sucked from an arbitrary portion of the toner layer formed on the sleeve surface that was exposed from the developing device. Specifically, the toner was sucked with a nozzle attached to the suction pump. Then, using the sucked toner, the toner charge amount (initial, after printing durability) and the toner transport amount (initial, after printing durability) were measured.
まず、トナー帯電量を測定した。詳しくは、吸引されたトナーの総電気量を、Q/mメーターを用いて測定した。また、吸引前の吸引ポンプのノズルの質量と吸引後の吸引ポンプのノズル質量とを測定した。吸引後の吸引ポンプのノズルの質量から吸引前の吸引ポンプのノズルの質量を差し引くことにより、吸引されたトナーの質量を算出した。そして、下記式を用いて、トナー帯電量(μC/g)を算出した。
[トナー帯電量(μC/g)]=[吸引されたトナーの総電気量(μC)]/[吸引されたトナーの質量(g)]
First, the toner charge amount was measured. Specifically, the total amount of electricity of the sucked toner was measured using a Q / m meter. Further, the mass of the nozzle of the suction pump before suction and the mass of the nozzle of the suction pump after suction were measured. The mass of the sucked toner was calculated by subtracting the mass of the nozzle of the suction pump before suction from the mass of the nozzle of the suction pump after suction. Then, the toner charge amount (μC / g) was calculated using the following formula.
[Toner charge amount (μC / g)] = [Total electric amount of attracted toner (μC)] / [Mass of attracted toner (g)]
トナー帯電量(初期、耐刷後)の各々が4μC/g以上7μC/g以下であれば、良い(○)と判断した。トナー帯電量(初期、耐刷後)の各々が4μC/g未満又は7μC/g超であれば、悪い(×)と判断した。その結果を表3に示す。 If each toner charge amount (initial, after printing durability) was 4 μC / g or more and 7 μC / g or less, it was judged as good (◯). If each toner charge amount (initial, after printing durability) was less than 4 μC / g or more than 7 μC / g, it was judged as bad (×). The results are shown in Table 3.
次に、トナー搬送量を測定した。詳しくは、トナー帯電量を測定したときにおけるトナーの質量の算出方法にしたがって、回収されたトナーの質量を算出した。そして、下記式を用いて、トナー搬送量(mg/cm2)を算出した。なお、トナーが回収された箇所の面積は、約5cm2(約0.8cm×約6.5cm)であった。
[トナー搬送量(mg/cm2)]=[吸引されたトナーの質量(mg)]/[トナーが回収された箇所の面積(cm2)]
Next, the toner conveyance amount was measured. Specifically, the mass of the collected toner was calculated according to a method for calculating the mass of the toner when the toner charge amount was measured. Then, the toner conveyance amount (mg / cm 2 ) was calculated using the following formula. The area where the toner was collected was about 5 cm 2 (about 0.8 cm × about 6.5 cm).
[Toner transport amount (mg / cm 2 )] = [Mass of sucked toner (mg)] / [Area where toner is collected (cm 2 )]
トナー搬送量(初期、耐刷後)の各々が0.90mg/cm2以上1.10mg/cm2以下であれば、良い(○)と判断した。トナー搬送量(初期、耐刷後)の各々が1.10mg/cm2超であれば、悪い(×)と判断した。その結果を表3に示す。 If each toner transport amount (initial, after printing durability) was 0.90 mg / cm 2 or more and 1.10 mg / cm 2 or less, it was judged as good (◯). If each of the toner transport amounts (initial, after printing) exceeded 1.10 mg / cm 2 , it was judged as bad (×). The results are shown in Table 3.
(画像濃度)
画像濃度(初期、耐刷後)は、各々、以下に示す方法に従って評価された。まず、画像濃度(初期)を測定した。詳しくは、対象装置を用いて、温度20℃かつ湿度65%RHの環境下、画像濃度測定用のサンプル画像(ベタ画像部を含む)を1枚の印刷用紙に印刷した。その後、マクベス反射濃度計(X−Rite社製「RD914」)を用いて、印刷後の印刷用紙のベタ画像部(形成されたサンプル画像のベタ画像部)の反射濃度(ID:画像濃度)を測定した。このようにして、画像濃度(初期)を測定した。
(Image density)
The image density (initial, after printing) was evaluated according to the following method. First, the image density (initial) was measured. Specifically, a sample image (including a solid image portion) for image density measurement was printed on one sheet of printing paper in an environment of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65% RH using the target apparatus. Thereafter, using a Macbeth reflection densitometer (“RD914” manufactured by X-Rite), the reflection density (ID: image density) of the solid image portion of the printed paper after printing (solid image portion of the formed sample image) is determined. It was measured. In this way, the image density (initial) was measured.
次に、画像濃度(耐刷後)を測定した。詳しくは、耐刷の後に、対象装置を用いて画像濃度測定用のサンプル画像(ベタ画像部を含む)を1枚の印刷用紙に印刷した。その後、マクベス反射濃度計(X−Rite社製「RD914」)を用いて、印刷後の印刷用紙のベタ画像部(形成されたサンプル画像のベタ画像部)の反射濃度(ID:画像濃度)を測定した。このようにして、画像濃度(耐刷後)を測定した。 Next, the image density (after printing) was measured. Specifically, after printing, a sample image (including a solid image portion) for image density measurement was printed on one sheet of printing paper using the target apparatus. Thereafter, using a Macbeth reflection densitometer (“RD914” manufactured by X-Rite), the reflection density (ID: image density) of the solid image portion of the printed paper after printing (solid image portion of the formed sample image) is determined. It was measured. In this way, the image density (after printing) was measured.
画像濃度(ID)(初期、耐刷後)の各々が1.30以上であれば、○(良い)と評価した。画像濃度(ID)(初期、耐刷後)の各々が1.20以上1.30未満であれば、△(普通)と評価した。画像濃度(ID)(初期、耐刷後)の各々が1.20未満であれば、×(悪い)と評価した。その結果を表3に示す。 If each of the image density (ID) (initial, after printing) was 1.30 or more, it was evaluated as ◯ (good). If each of image density (ID) (initial, after printing) was 1.20 or more and less than 1.30, it was evaluated as Δ (normal). When each image density (ID) (initial, after printing) was less than 1.20, it was evaluated as x (bad). The results are shown in Table 3.
(現像ムラ)
現像ムラ(初期、耐刷後)は、各々、以下に示す方法に従って評価された。まず、初期印刷及び耐刷の各々の後、対象装置を用いて印字率が50%の全面ハーフ画像を印刷した。印刷された全面ハーフ画像における濃度ムラの有無を目視により確認した。全面ハーフ画像において、濃度ムラがスリーブ径と同程度の間隔をあけて存在することが確認されなかったときには、○(良い)と評価した。全面ハーフ画像において、濃度ムラがスリーブ径と同程度の間隔をあけて存在することが確認されたときには、×(悪い)と評価した。その結果を表4に示す。
(Development unevenness)
Development unevenness (initial, after printing) was evaluated according to the following methods. First, after each of the initial printing and printing durability, a half image having a printing rate of 50% was printed using the target apparatus. The presence or absence of density unevenness in the printed half-image was confirmed visually. When it was not confirmed that the density unevenness existed at the same interval as the sleeve diameter in the entire half image, it was evaluated as “good”. When it was confirmed that density unevenness was present at the same interval as the sleeve diameter in the entire half image, it was evaluated as x (bad). The results are shown in Table 4.
(トナー粒子の付着力)
トナー粒子の付着力(初期、耐刷後)は、各々、以下に示す方法に従って評価された。まず、初期印刷及び耐刷の各々の後、対象装置から現像ローラーを取り出した。次に、微小粒子間付着力測定装置(岡田精工株式会社製「コンタクトーレPAF−300N」)を用いて、トナー粒子の付着力(初期、耐刷後)の各々を測定した。
(Adhesion of toner particles)
The adhesion of toner particles (initial, after printing) was evaluated according to the following methods. First, after each of initial printing and printing durability, the developing roller was taken out from the target device. Next, each of the adhesion force of the toner particles (initial and after printing durability) was measured using an apparatus for measuring adhesion between fine particles (“Contact Re PAF-300N” manufactured by Okada Seiko Co., Ltd.).
詳しくは、現像ローラーのスリーブ表面に付着しているトナー粒子に対し、微小粒子間付着力測定装置の接触針の先端を接触させた。その後、トナー粒子がスリーブ表面から離脱するまで、微小粒子間付着力測定装置の接触針をスリーブ表面から遠ざけた。そして、トナー粒子がスリーブ表面から離脱する直前におけるスリーブ表面とトナー粒子との接着力を測定した。測定された接着力を、各々、トナー粒子の付着力(初期、耐刷後)とした。 Specifically, the tip of the contact needle of the microparticle adhesion measuring apparatus was brought into contact with the toner particles adhering to the sleeve surface of the developing roller. Thereafter, the contact needle of the microparticle adhesion measuring apparatus was moved away from the sleeve surface until the toner particles detached from the sleeve surface. Then, the adhesive force between the sleeve surface and the toner particles immediately before the toner particles were detached from the sleeve surface was measured. The measured adhesive force was defined as the adhesive force of the toner particles (initial, after printing).
トナー粒子の付着力(初期、耐刷後)の各々が10nN以下であれば、○(良い)と評価した。トナー粒子の付着力(初期、耐刷後)の各々が10nN超20nN以下であれば、△(普通)と評価した。トナー粒子の付着力(初期、耐刷後)の各々が20nN超であれば、×(悪い)と評価した。その結果を表4に示す。 If each of the adhesion of toner particles (initial, after printing durability) was 10 nN or less, it was evaluated as ◯ (good). If each of the adhesion force (initial, after printing durability) of the toner particles is more than 10 nN and 20 nN or less, it is evaluated as Δ (normal). If each of the toner particle adhesion (initial and after printing) exceeded 20 nN, it was evaluated as x (bad). The results are shown in Table 4.
(スリーブ表面の摩耗状態)
スリーブ表面の摩耗状態(初期、耐刷後)は、各々、以下に示す方法に従って評価された。なお、スリーブ表面の摩耗状態(初期)は、現像装置の収容部にトナーをセットする前におけるスリーブ表面の摩耗状態を意味する。
(Wear surface of sleeve)
The wear state (initial, after printing) of the sleeve surface was evaluated according to the following methods. Note that the worn state (initial) of the sleeve surface means the worn state of the sleeve surface before the toner is set in the housing portion of the developing device.
まず、現像装置の収容部にトナーをセットする前と耐刷後とに、各々、対象装置から現像ローラーを取り出した。耐刷後に取り出された現像ローラーに対しては、前処理を行った。詳しくは、スリーブ表面に気体を吹き付けて、スリーブ表面に付着しているトナー粒子を取り除いた。その後、気体が吹き付けられたスリーブ表面をアルコールで洗浄した。 First, the developing roller was taken out from the target device before the toner was set in the accommodating portion of the developing device and after printing. The developing roller taken out after printing was pretreated. Specifically, gas was blown onto the sleeve surface to remove toner particles adhering to the sleeve surface. Thereafter, the sleeve surface to which the gas was sprayed was washed with alcohol.
次に、現像ローラーを表面粗さ形状測定機(株式会社東京精密製「SURFCOM(登録商標)590A」)にセットした。この測定機は、先端の半径が2μmである測定プローブを備えていた。そして、測定長24mm、カットオフ波長0.8mm、及びカットオフ種別ガウシアンの条件で、十点平均表面粗さを測定した。測定箇所は、現像ローラーの4つの回転位置(角度0°、90°、180°、270°)の各々におけるスリーブの両端部(フランジに近い部分)及び中央部であり、合計で12箇所の領域であった。各領域で十点平均表面粗さを、「JIS B0601」における十点平均表面粗さRzjisの測定方法に従って測定した。得られた12個の測定値(各々、十点平均表面粗さ)の算術平均を、各々、スリーブの平均表面粗さ(初期、耐刷後)とした。 Next, the developing roller was set on a surface roughness shape measuring machine (“SURFCOM (registered trademark) 590A” manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). This measuring machine was equipped with a measuring probe having a tip radius of 2 μm. The ten-point average surface roughness was measured under the conditions of a measurement length of 24 mm, a cutoff wavelength of 0.8 mm, and a cutoff type Gaussian. The measurement points are the two end portions (portions close to the flange) and the central portion of the sleeve at each of the four rotation positions (angles 0 °, 90 °, 180 °, 270 °) of the developing roller, and a total of 12 regions. Met. The ten-point average surface roughness in each region was measured according to the method for measuring the ten-point average surface roughness Rzjis in “JIS B0601”. The arithmetic average of the 12 measured values (each 10-point average surface roughness) was defined as the average surface roughness of the sleeve (initial, after printing).
スリーブの平均表面粗さ(初期、耐刷後)の各々が7.0μm以上7.5μm以下であれば、○(良い)と評価した。スリーブの平均表面粗さ(初期、耐刷後)の各々が7.0μm未満であれば、×(悪い)と評価した。その結果を表4に示す。 When each of the average surface roughness (initial, after printing) of the sleeve was 7.0 μm or more and 7.5 μm or less, it was evaluated as “good”. If each of the average surface roughness (initial, after printing) of the sleeve was less than 7.0 μm, it was evaluated as x (bad). The results are shown in Table 4.
[評価結果]
装置D−1〜D−9の各々の評価結果を、表3及び表4に示す。表3には、トナー帯電量(初期、耐刷後)、トナー搬送量(初期、耐刷後)、及び画像濃度(初期、耐刷後)の各々の評価結果を示している。表4には、現像ムラ(初期、耐刷後)、トナー粒子の付着力(初期、耐刷後)、及びスリーブ表面の摩耗状態(初期、耐刷後)の各々の評価結果を示している。なお、表3及び表4の各々において、数値は測定結果を表している。
[Evaluation results]
Tables 3 and 4 show the evaluation results of the devices D-1 to D-9. Table 3 shows the evaluation results of the toner charge amount (initial, after printing durability), the toner transport amount (initial, after printing durability), and the image density (initial, after printing durability). Table 4 shows the evaluation results of development unevenness (initial, after printing), toner particle adhesion (initial, after printing), and sleeve surface wear (initial, after printing). . In addition, in each of Table 3 and Table 4, the numerical value represents the measurement result.
装置D−1〜D−2(実施例1〜2に係る画像形成装置)は、各々、前述の基本構成を有していた。詳しくは、装置D−1〜D−2は、各々、静電潜像をトナーで現像するように構成される現像装置を備えていた。現像装置は、トナーを収容している収容部と、収容部から供給されたトナーを担持するトナー担持体と、を備えていた。トナー担持体は、シャフトと、シャフトの周りを回転可能なスリーブと、を有していた。スリーブは、スリーブ基体と、スリーブ基体の表面に形成されているスリーブコート層と、を有していた。トナーは、トナー母粒子と、それぞれトナー母粒子の表面に付着した複数の外添剤粒子とを備えるトナー粒子を、複数含んでいた。外添剤粒子は、外添剤コアと、外添剤コアの表面に形成されている外添剤コート層と、を有していた。外添剤コート層及びスリーブコート層は、各々、熱硬化性樹脂を含有していた。外添剤コート層が含有する熱硬化性樹脂とスリーブコート層が含有する熱硬化性樹脂とは、互いに同一のモノマーの重合物であった。 The devices D-1 to D-2 (image forming apparatuses according to Examples 1 and 2) each had the above-described basic configuration. Specifically, each of the devices D-1 to D-2 includes a developing device configured to develop the electrostatic latent image with toner. The developing device includes a storage unit that stores toner, and a toner carrier that carries the toner supplied from the storage unit. The toner carrier has a shaft and a sleeve rotatable around the shaft. The sleeve had a sleeve base and a sleeve coat layer formed on the surface of the sleeve base. The toner contained a plurality of toner particles each including toner mother particles and a plurality of external additive particles each attached to the surface of the toner mother particles. The external additive particles had an external additive core and an external additive coating layer formed on the surface of the external additive core. Each of the external additive coat layer and the sleeve coat layer contained a thermosetting resin. The thermosetting resin contained in the external additive coating layer and the thermosetting resin contained in the sleeve coating layer were polymers of the same monomers.
表3及び表4に示されるように、装置D−1〜D−2では、各々、耐刷後においても、トナー帯電量、トナー搬送量、及び画像濃度(ID)が維持され、現像ムラの発生が抑制され、トナー粒子の付着力が低く抑えられ、スリーブ表面の磨耗が抑制されていた。 As shown in Tables 3 and 4, in each of the devices D-1 to D-2, the toner charge amount, the toner transport amount, and the image density (ID) are maintained even after printing, and the development unevenness is prevented. Occurrence was suppressed, adhesion of toner particles was suppressed, and wear on the sleeve surface was suppressed.
一方、装置D−3(比較例1に係る画像形成装置)では、装置D−1〜D−2と比較して、トナー搬送量、画像濃度(ID)、現像ムラ、及びトナー粒子の付着力の各々の評価で劣っていた。詳しくは、耐刷後において、トナー搬送量が増加し、画像濃度(ID)が低下し、現像ムラが発生し、トナー粒子の付着力が増加した。このような結果が得られた理由としては、次に示すことが考えられる。第1外添剤では、シリカ粒子の表面に存在する水酸基とシラン化合物とが結合し、第2外添剤では、酸化チタン粒子の表面に存在する水酸基とシラン化合物とが結合した。一方、現像ローラーのコート層は、メラミン樹脂からなった。 On the other hand, in the apparatus D-3 (image forming apparatus according to Comparative Example 1), compared with the apparatuses D-1 to D-2, the toner conveyance amount, the image density (ID), the development unevenness, and the adhesion force of the toner particles. It was inferior in each evaluation. Specifically, after printing, the toner conveyance amount increased, the image density (ID) decreased, development unevenness occurred, and the toner particle adhesion increased. The reason why such a result is obtained is considered as follows. In the first external additive, the hydroxyl group present on the surface of the silica particles and the silane compound were bonded, and in the second external additive, the hydroxyl group present on the surface of the titanium oxide particle was bonded to the silane compound. On the other hand, the coating layer of the developing roller was made of melamine resin.
装置D−4(比較例2に係る画像形成装置)では、装置D−1〜D−2と比較して、全ての評価で劣っていた。詳しくは、初期印刷後においても、トナー帯電量及び画像濃度(ID)の各々が減少した。また、耐刷後において、トナー搬送量が増加し、現像ムラが発生し、トナー粒子の付着力が増加し、現像ローラーのスリーブ表面が摩耗した。このような結果が得られた理由としては、第1外添剤のコート層、第2外添剤のコート層、及び現像ローラーのコート層の各々がウレタン樹脂からなることが考えられる。なお、ウレタン樹脂は熱可塑性樹脂の1種である。 The apparatus D-4 (image forming apparatus according to Comparative Example 2) was inferior in all evaluations as compared with the apparatuses D-1 to D-2. Specifically, the toner charge amount and the image density (ID) decreased after the initial printing. Further, after printing, the toner transport amount increased, development unevenness occurred, the adhesion of toner particles increased, and the sleeve surface of the developing roller was worn. The reason why such a result is obtained is that each of the first external additive coat layer, the second external additive coat layer, and the developing roller coat layer is made of a urethane resin. Note that the urethane resin is a kind of thermoplastic resin.
装置D−5(比較例3に係る画像形成装置)では、装置D−1〜D−2と比較して、スリーブ表面の摩耗状態の評価を除く全ての評価で劣っていた。詳しくは、耐刷後において、トナー帯電量及びトナー搬送量が増加し、画像濃度(ID)が低下し、現像ムラが発生した。また、トナー粒子の付着力は、初期印刷後においても、高すぎた。このような結果が得られた理由としては、次に示すことが考えられる。第1外添剤では、シリカ粒子の表面に存在する水酸基とアミノ基とが結合し、第2外添剤では、酸化チタン粒子の表面に存在する水酸基とアミノ基とが結合した。一方、現像ローラーのコート層は、フェノール樹脂からなった。フェノール樹脂は負帯電性を有すると考えられている。 In the apparatus D-5 (image forming apparatus according to Comparative Example 3), all the evaluations except the evaluation of the sleeve surface wear state were inferior to the apparatuses D-1 to D-2. Specifically, after printing, the toner charge amount and toner transport amount increased, the image density (ID) decreased, and development unevenness occurred. Further, the adhesion force of the toner particles was too high even after the initial printing. The reason why such a result is obtained is considered as follows. In the first external additive, the hydroxyl group and amino group present on the surface of the silica particles were bonded, and in the second external additive, the hydroxyl group and amino group present on the surface of the titanium oxide particle were bonded. On the other hand, the coating layer of the developing roller was made of a phenol resin. The phenolic resin is considered to have negative chargeability.
装置D−6(比較例4に係る画像形成装置)では、装置D−1〜D−2と比較して、スリーブ表面の摩耗状態の評価を除く全ての評価で劣っていた。詳しくは、耐刷後において、トナー帯電量及びトナー搬送量が増加し、画像濃度(ID)が低下し、現像ムラが発生した。また、トナー粒子の付着力は、初期印刷後においても、高すぎた。このような結果が得られた理由としては、第1外添剤及び第2外添剤の各々のコート層はメラミン樹脂からなるのに対し、現像ローラーのコート層はフェノール樹脂からなることが考えられる。 In the apparatus D-6 (image forming apparatus according to Comparative Example 4), all the evaluations except the evaluation of the wear state of the sleeve surface were inferior to the apparatuses D-1 to D-2. Specifically, after printing, the toner charge amount and toner transport amount increased, the image density (ID) decreased, and development unevenness occurred. Further, the adhesion force of the toner particles was too high even after the initial printing. The reason why such a result was obtained is that each coating layer of the first external additive and the second external additive is made of melamine resin, whereas the coating layer of the developing roller is made of phenol resin. It is done.
装置D−7(比較例5に係る画像形成装置)では、装置D−1〜D−2と比較して、全ての評価で劣っていた。詳しくは、耐刷後において、トナー帯電量及びトナー搬送量が増加し、現像ムラが発生し、スリーブ表面が摩耗した。また、初期印刷後においても、画像濃度(ID)は低く、トナー粒子の付着力は高すぎた。このような結果が得られた理由としては、第1外添剤及び第2外添剤の各々のコート層はメラミン樹脂からなるのに対し、現像ローラーのコート層はウレタン樹脂からなることが考えられる。 The device D-7 (image forming device according to Comparative Example 5) was inferior in all evaluations compared to the devices D-1 to D-2. Specifically, after printing, the toner charge amount and toner transport amount increased, development unevenness occurred, and the sleeve surface was worn. Even after the initial printing, the image density (ID) was low, and the adhesion of the toner particles was too high. The reason why such a result was obtained is that each coating layer of the first external additive and the second external additive is made of melamine resin, whereas the coating layer of the developing roller is made of urethane resin. It is done.
装置D−8〜D−9(比較例6〜7に係る画像形成装置)では、装置D−1〜D−2と比較して、全ての評価で劣っていた。詳しくは、耐刷後において、トナー帯電量及びトナー搬送量が増加し、画像濃度(ID)が低下し、現像ムラが発生し、スリーブ表面が摩耗した。また、トナー粒子の付着力は、初期印刷後においても、高すぎた。このような結果が得られた理由としては、次に示すことが考えられる。装置D−8では、現像ローラーのコート層がめっき層(Ni/Cr)であった。装置D−9では、現像ローラーのスリーブ基体の表面にはコート層が形成されていなかった。 The devices D-8 to D-9 (image forming devices according to Comparative Examples 6 to 7) were inferior in all evaluations compared to the devices D-1 to D-2. Specifically, after printing, the toner charge amount and toner transport amount increased, the image density (ID) decreased, development unevenness occurred, and the sleeve surface was worn. Further, the adhesion force of the toner particles was too high even after the initial printing. The reason why such a result is obtained is considered as follows. In the apparatus D-8, the coating layer of the developing roller was a plating layer (Ni / Cr). In the apparatus D-9, no coat layer was formed on the surface of the sleeve base of the developing roller.
なお、本発明者は、負帯電性トナーを用いて、次に示すことを確認している。第1外添剤のコート層、第2外添剤のコート層、及び現像ローラーのコート層の各々がフェノール樹脂からなれば、耐刷後においても、トナー帯電量、トナー搬送量、及び画像濃度(ID)が維持され、現像ムラの発生が抑制され、トナー粒子の付着力が低く抑えられ、スリーブ表面の磨耗が抑制されていた。 The inventor has confirmed the following using a negatively chargeable toner. If each of the coating layer of the first external additive, the coating layer of the second external additive, and the coating layer of the developing roller is made of a phenol resin, the toner charge amount, the toner transport amount, and the image density even after printing durability (ID) was maintained, development unevenness was suppressed, toner particle adhesion was suppressed low, and sleeve surface wear was suppressed.
本発明に係る画像形成装置は、例えば複写機、プリンター、又は複合機において画像を形成するために用いることができる。 The image forming apparatus according to the present invention can be used for forming an image in, for example, a copying machine, a printer, or a multifunction machine.
1 現像装置
10 現像ローラー
11 シャフト
12 マグネットロール
13 スリーブ
13a フランジ部
13b フランジ部
20 感光体ドラム
21 帯電装置
22 露光装置
23 クリーニング部材
30 トナー帯電部材
40 トナー供給ローラー
60 トナー粒子
61 トナー母粒子
62 外添剤粒子
130 スリーブ基体
131 表面処理層
132 スリーブコート層
610 トナーコア
611 シェル層
620 外添剤コア
622 外添剤コート層
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記現像装置は、前記トナーを収容している収容部と、前記収容部から供給された前記トナーを担持するトナー担持体と、を備え、
前記トナー担持体は、シャフトと、前記シャフトの周りを回転可能なスリーブと、を有し、
前記スリーブは、スリーブ基体と、前記スリーブ基体の表面に形成されているスリーブコート層と、を有し、
前記トナーは、トナー母粒子と、それぞれ前記トナー母粒子の表面に付着した複数の外添剤粒子とを備えるトナー粒子を、複数含み、
前記外添剤粒子は、外添剤コアと、前記外添剤コアの表面に形成されている外添剤コート層と、を有し、
前記外添剤コート層及び前記スリーブコート層は、各々、熱硬化性樹脂を含有し、
前記外添剤コート層が含有する熱硬化性樹脂と、前記スリーブコート層が含有する熱硬化性樹脂とは、互いに同一のモノマーの重合物である、画像形成装置。 An image forming apparatus comprising a developing device configured to develop an electrostatic latent image with toner,
The developing device includes a storage unit that stores the toner, and a toner carrier that carries the toner supplied from the storage unit,
The toner carrier has a shaft and a sleeve rotatable around the shaft,
The sleeve has a sleeve base and a sleeve coat layer formed on the surface of the sleeve base,
The toner includes a plurality of toner particles each including toner mother particles and a plurality of external additive particles attached to the surface of the toner mother particles,
The external additive particles have an external additive core and an external additive coating layer formed on the surface of the external additive core,
The external additive coat layer and the sleeve coat layer each contain a thermosetting resin,
The image forming apparatus, wherein the thermosetting resin contained in the external additive coating layer and the thermosetting resin contained in the sleeve coating layer are polymers of the same monomers.
前記スリーブコート層の表面には、前記スリーブ基体の表面に形成された凹凸に対応する凹凸が形成されている、請求項1に記載の画像形成装置。 Unevenness is formed on the surface of the sleeve base,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein unevenness corresponding to the unevenness formed on the surface of the sleeve base is formed on the surface of the sleeve coat layer.
前記表面処理層は、前記スリーブ基体の表面のうち、前記凹凸が形成されている部分に、形成されている、請求項2に記載の画像形成装置。 The sleeve has a surface treatment layer containing a coupling agent between the sleeve base and the sleeve coat layer,
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the surface treatment layer is formed on a portion of the surface of the sleeve base where the irregularities are formed.
前記シェル層は、樹脂を含有し、
前記シェル層が含有する樹脂と、前記外添剤コート層が含有する熱硬化性樹脂とは、互いに異なるモノマーの重合物であり、
前記シェル層が含有する樹脂と、前記スリーブコート層が含有する熱硬化性樹脂とは、互いに異なるモノマーの重合物である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The toner base particles have a toner core and a shell layer formed on the surface of the toner core;
The shell layer contains a resin,
The resin contained in the shell layer and the thermosetting resin contained in the external additive coating layer are polymers of different monomers.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the resin contained in the shell layer and the thermosetting resin contained in the sleeve coat layer are polymers of different monomers.
前記外添剤コート層が含有する熱硬化性樹脂、及び前記スリーブコート層が含有する熱硬化性樹脂は、各々、化学構造中に窒素原子を含有するモノマーの重合物である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The toner is a positively chargeable toner,
The thermosetting resin contained in the external additive coat layer and the thermosetting resin contained in the sleeve coat layer are each a polymer of a monomer containing a nitrogen atom in the chemical structure. 5. The image forming apparatus according to claim 4.
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