JP2005283745A - 正帯電性トナー - Google Patents
正帯電性トナー Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005283745A JP2005283745A JP2004094675A JP2004094675A JP2005283745A JP 2005283745 A JP2005283745 A JP 2005283745A JP 2004094675 A JP2004094675 A JP 2004094675A JP 2004094675 A JP2004094675 A JP 2004094675A JP 2005283745 A JP2005283745 A JP 2005283745A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fine particles
- positively chargeable
- particles
- chargeable toner
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
【課題】 高温状態に保存した後であってもかぶりの発生が少なく、耐久性に優れる正帯電性トナーを提供すること。
【解決手段】 着色樹脂粒子と外添剤とを含有する正帯電性トナーであって、該外添剤が、窒素吸着によるBET比表面積が10〜80m2/gであり、表面が少なくとも2級アミン化合物で処理されている微粒子(A)と、窒素吸着によるBET比表面積が150〜300m2/gである微粒子(B)とを含有することを特徴とする正帯電性トナー。
【選択図】 なし
【解決手段】 着色樹脂粒子と外添剤とを含有する正帯電性トナーであって、該外添剤が、窒素吸着によるBET比表面積が10〜80m2/gであり、表面が少なくとも2級アミン化合物で処理されている微粒子(A)と、窒素吸着によるBET比表面積が150〜300m2/gである微粒子(B)とを含有することを特徴とする正帯電性トナー。
【選択図】 なし
Description
本発明は、電子写真法、静電記録法等によって形成される静電潜像を現像するための正帯電性トナーに関し、更に詳細には、高温状態に保存した後であってもかぶりの発生が少なく、耐久性に優れる正帯電性トナーに関する。
電子写真法とは、一般に、種々の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像をトナーで現像して可視像とし、紙又はOHPシート等の転写材に、可視像となったトナーを転写した後、転写されたトナーを熱や圧力などにより転写材上に定着して印刷物を得る方法をいう。
近年においては、画像形成装置の高機能化が進んでおり、高解像度化と同時に高速化することが要請されている。このため、トナーに対しては高解像度化に対応できるように小粒径化、粒径分布のシャープ化の他に、省エネルギーや高速化に対応できる低温定着化が要求されている。低温定着化の要求を満たすために、トナーの結着樹脂のガラス転移温度(Tg)を低くする、トナーにワックス等の離型剤を添加することが行われている。
上述したように、トナーの結着樹脂の低Tg化、またワックス等の離型剤の添加を行っているために、トナーが高温で保存される状態が続いた場合に、結着樹脂が溶融したり、離型剤がトナー粒子表面にブリードしたりして、トナーのブロッキングが生じやすくなるという問題があった。
この問題を解決するために、トナー粒子をカプセル化することで結着樹脂の溶融や離型剤のブリードを抑えることの他に、外添剤を添加することで、トナーのブロッキングを抑制し、更に流動性を高めることが提案されている。
この問題を解決するために、トナー粒子をカプセル化することで結着樹脂の溶融や離型剤のブリードを抑えることの他に、外添剤を添加することで、トナーのブロッキングを抑制し、更に流動性を高めることが提案されている。
例えば、特許文献1には、特定のアミノ置換シラン化合物とオルガノポリシロキサンによって処理され、鉄に対する摩擦帯電量及び疎水化度を特定の範囲とするシリカ粉体を添加したトナーが開示されている。該特許文献に開示されたトナーはカブリの発生や画質の低下を抑制できることが開示されている。しかし、該特許文献に開示されたトナーでは、印字枚数が多くなるとかぶりが発生するという問題があった。
また、特許文献2には、正帯電極性基と疎水基を表面に有する乾式シリカ微粉末と、正帯電極性基とフッ素含有帯電極性基の両極性基を表面に有する湿式シリカ微粉末とを併用して、トナー粒子に外添した現像剤が開示されている。該特許文献に開示された現像剤は耐久性、環境安定性に優れることが開示されている。しかし、該特許文献に開示された現像剤では、印字枚数が多くなるとかぶりが発生するという問題があった。
また、本出願人は、特許文献3に、着色樹脂粒子と外添剤とを含有し、外添剤として、個数平均粒径が5〜30nmであり、特定の処理剤で疎水化処理されたシリカ微粒子(A)と、個数平均粒径が30〜100nmであるシリカ微粒子(B)を含有する静電潜像現像用トナーを開示している。しかしながら、該特許文献に開示されたトナーにおいては、前記高温状態に保存された後のかぶりの発生や耐久性の低下の抑制が十分でなく、また、遊離した外添剤が現像ブレード部に付着して印字品質の悪化が起こる場合があり、更なる改善が望まれていた。
従って、本発明の目的は、高温状態に保存した後であってもかぶりの発生が少なく、耐久性に優れる正帯電性トナーを提供することにある。
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、着色樹脂粒子と外添剤とを含有する正帯電性トナーにおいて、外添剤として、窒素吸着によるBET比表面積が特定範囲であり、表面が少なくとも特定の化合物で処理されている微粒子(A)と、窒素吸着によるBET比表面積が特定範囲の微粒子(B)を含有させることにより、上記目的を達成し得るという知見を得た。
本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、かくして本発明によれば、着色樹脂粒子と外添剤とを含有する正帯電性トナーであって、該外添剤が、窒素吸着によるBET比表面積が10〜80m2/gであり、表面が少なくとも2級アミン化合物で処理されている微粒子(A)と、窒素吸着によるBET比表面積が150〜300m2/gである微粒子(B)とを含有することを特徴とする正帯電性トナーを提供するものである。
本発明により、高温状態に保存した後であってもかぶりの発生が少なく、耐久性に優れる正帯電性トナーが提供される。
以下、本発明の正帯電性トナーについて説明する。
本発明の正帯電性トナーは、着色樹脂粒子と外添剤とを含有する。本発明では、通常、外添剤は着色樹脂粒子に付着しているか、部分的に埋め込まれている。また、外添剤は、その一部が着色樹脂粒子から脱落していても構わない。
本発明の正帯電性トナーを構成する外添剤は、後述する微粒子(A)及び微粒子(B)を含有する。外添剤として、微粒子(A)及び(B)を併用することにより、かぶりの発生が少なく、耐久性に優れる正帯電性トナーを得ることができる。
本発明の正帯電性トナーは、着色樹脂粒子と外添剤とを含有する。本発明では、通常、外添剤は着色樹脂粒子に付着しているか、部分的に埋め込まれている。また、外添剤は、その一部が着色樹脂粒子から脱落していても構わない。
本発明の正帯電性トナーを構成する外添剤は、後述する微粒子(A)及び微粒子(B)を含有する。外添剤として、微粒子(A)及び(B)を併用することにより、かぶりの発生が少なく、耐久性に優れる正帯電性トナーを得ることができる。
微粒子(A)の窒素吸着によるBET比表面積は、10〜80m2/gであり、好ましくは20〜60m2/gである。BET比表面積が10m2/g未満であるとカスレが発生し、耐久性が低下する。一方、80m2/gを超えても、耐久性が低下する。なお、窒素吸着によるBET比表面積は、ASTM D3037-81に準じ、BET法で測定される値である。
なお、本発明において用いられる微粒子(A)としては、シリカ微粒子が好ましい。
なお、本発明において用いられる微粒子(A)としては、シリカ微粒子が好ましい。
また、微粒子(A)は、表面が2級アミン化合物で処理されている。2級アミン化合物としては、例えば、N−エチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N−ビス[3−(トリメトキシシリル)プロピル]アミン等のシランカップリング剤等が挙げられる。上記2級アミン化合物は、1種あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。微粒子(A)を上記2級アミン化合物で処理する方法は、一般的な方法でよく、例えば乾式法、湿式法が挙げられる。シリカ微粒子を2級アミン化合物で処理する方法として、例えば、特開平5-94037号公報に記載の方法を適用することができ、2級アミン化合物の使用量を調整することによって、微粒子の帯電量を調整し、所望の帯電量を有する微粒子(A)を得ることができる。
2級アミン化合物で処理された微粒子(A)の帯電量は、好ましくは−800〜−100μc/gであり、更に好ましくは−700〜−200μc/gである。帯電量がこの範囲にあると、耐久性の低下、高温保存後の印字品質の悪化が起こり難い。また、2級アミン化合物としてフェニル基を有する化合物で処理した場合に、とくに外添剤遊離による印字品質の低下が起こり難く好ましい。フェニル基を有する2級アミン化合物としては、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランが好ましく用いられる。なお、微粒子(A)の帯電量は後述の方法により、測定することができる。
本発明の正帯電性トナーに含有される微粒子(A)は、上記帯電量を有していれば、その調製法は限定されないが、未処理の微粒子100重量部に対し、2級アミン化合物を、0.1〜10重量部用いることが好ましい。
本発明の正帯電性トナーに含有される微粒子(A)は、上記帯電量を有していれば、その調製法は限定されないが、未処理の微粒子100重量部に対し、2級アミン化合物を、0.1〜10重量部用いることが好ましい。
また、微粒子(A)は、メタノール法で測定する疎水化度が好ましくは40%以上であり、更に好ましくは55%以上である。疎水化度がこの範囲にあると環境による影響を小さくすることができ、特に高温高湿下での帯電低下を抑制し、かぶりの発生を抑制できる。微粒子(A)の疎水化度を上記範囲内とするには、通常使用されるシランカップリング剤やシリコーンオイル等の疎水化処理剤を使用することが好ましい。疎水化処理の方法としては、微粒子を高速で撹拌しながら、上記処理剤を滴下または噴霧する方法、上記処理剤を有機溶媒で溶解し、処理剤を含む有機溶媒を撹拌しながら微粒子を添加する方法等が挙げられる。前者の場合、処理剤を有機溶媒等で希釈して用いてもよい。上記シランカップリング剤としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、n-ブチルトリメトキシシラン、n-ヘキサデシルトリメトキシシラン、n-オクタデシルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ-メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン等が挙げられる。また、シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン等が挙げられる。微粒子(A)は、2級アミン化合物及び上記処理剤との処理を同時に行っても、前後して行ってもよい。
また、微粒子(A)の嵩密度は50〜250g/lであることが好ましく、80〜200g/lであることが更に好ましい。微粒子(A)の嵩密度が上記範囲にあると、感光体でのフィルミングやかぶりの発生、クリーニング性の低下を抑制できるので好ましい。
微粒子(A)は、その一次粒子の体積平均粒径が、好ましくは0.05〜0.5μmであり、更に好ましくは0.08〜0.3μmである。一次粒子の体積平均粒径が上記範囲にある微粒子(A)を用いることにより、耐久性に優れ、転写性の良好な正帯電性トナーを得ることができる。
本発明の正帯電性トナーを構成する外添剤に含有される微粒子(A)は、体積基準分布において、小粒径側から積算して、10%に該当する粒径をDv10とし、同じく50%に該当する粒径をDv50とした場合、Dv50とDv10との比(Dv50/Dv10)は1.8以上であることが好ましく、2以上であることが更に好ましい。Dv50/Dv10が1.8以上であると、ブロッキングや感光体でのフィルミングを抑制できる正帯電性トナーを得ることができる。
微粒子(A)の粒径及び粒径分布の測定方法としては特に制限はないが、例えば微粒子(A)を水に分散させ、その微粒子(A)の分散液をレーザー式粒度分布測定装置(日機装(株)製:商品名「マイクロトラックUPA150)等を用いて測定することができる。
本発明の正帯電性トナーを構成する外添剤に含有される微粒子(A)は、体積基準分布において、小粒径側から積算して、10%に該当する粒径をDv10とし、同じく50%に該当する粒径をDv50とした場合、Dv50とDv10との比(Dv50/Dv10)は1.8以上であることが好ましく、2以上であることが更に好ましい。Dv50/Dv10が1.8以上であると、ブロッキングや感光体でのフィルミングを抑制できる正帯電性トナーを得ることができる。
微粒子(A)の粒径及び粒径分布の測定方法としては特に制限はないが、例えば微粒子(A)を水に分散させ、その微粒子(A)の分散液をレーザー式粒度分布測定装置(日機装(株)製:商品名「マイクロトラックUPA150)等を用いて測定することができる。
微粒子(A)は、その球形度が1〜1.3であることが好ましく、1〜1.2であることが更に好ましい。球形度が1〜1.3の範囲にあると、耐久性に優れた正帯電性トナーを得ることができる。
なお、本明細書において、球形度とは、粒子の絶対最大長を直径とした円の面積(Sc)を粒子の実質投影面積(Sr)で割った値(Sc/Sr)のことを意味し、以下のようにして測定することができる。
球形度は、微粒子(A)の電子顕微鏡写真を撮影し、その写真を画像処理解析装置ルーゼックスIID(ニレコ社製)により、フレーム面積に対する粒子の面積率を最大2%、トータル処理数を100個の条件で測定し、得られた100個の微粒子(A)の球形度を平均して求める。
なお、本明細書において、球形度とは、粒子の絶対最大長を直径とした円の面積(Sc)を粒子の実質投影面積(Sr)で割った値(Sc/Sr)のことを意味し、以下のようにして測定することができる。
球形度は、微粒子(A)の電子顕微鏡写真を撮影し、その写真を画像処理解析装置ルーゼックスIID(ニレコ社製)により、フレーム面積に対する粒子の面積率を最大2%、トータル処理数を100個の条件で測定し、得られた100個の微粒子(A)の球形度を平均して求める。
微粒子(A)の量は、着色樹脂粒子100重量部に対し、通常は0.3〜5重量部であり、好ましくは0.5〜3重量部である。微粒子(A)の量が上記範囲にあると、かぶりやカスレのない正帯電性トナーを得ることができる。
微粒子(B)の窒素吸着によるBET比表面積は、150〜300m2/gであり、好ましくは170〜300m2/gである。BET比表面積が150m2/g未満であるとカスレが発生する。
本発明の正帯電性トナーに含有される微粒子(B)は、帯電量が好ましくは+500〜+1000μc/gであり、更に好ましくは+600〜+900μc/gである。帯電量がこの範囲にあるとかぶりの発生を抑制し、印字濃度の低下を抑制できる。
微粒子(B)は、疎水化処理したものを用いることが好ましく、その場合、疎水化度は、好ましくは40%以上であり、更に好ましくは55%以上である。疎水化度が40%より大きいと、環境による影響が小さくなり、特に高温高湿下で帯電低下やかぶりが発生しなくなる。
微粒子(B)の量は、着色樹脂粒子100重量部に対し、好ましくは0.1〜3重量部であり、更に好ましくは0.3〜2重量部である。微粒子(B)の量が上記範囲にあると、流動性の低下や、環境安定性の低下を抑制することができる。
本発明に用いる微粒子(A)及び微粒子(B)の使用割合は、30:70〜70:30が好ましく、40:60〜60:40が更に好ましい。使用割合がこの範囲にあると、かぶりの発生を抑制できるので好ましい。
本発明に用いる微粒子(A)及び微粒子(B)の使用割合は、30:70〜70:30が好ましく、40:60〜60:40が更に好ましい。使用割合がこの範囲にあると、かぶりの発生を抑制できるので好ましい。
本発明の正帯電性トナーにおいては、外添剤として、上述した微粒子(A)及び微粒子(B)以外に、トナーに通常に用いられる外添剤を含有してもよい。このような外添剤としては、無機粒子と有機樹脂粒子とがあり、無機粒子としては、シリカ粒子、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫などが挙げられ、有機樹脂粒子としては、メタクリル酸エステル重合体粒子、アクリル酸エステル重合体粒子、スチレン-メタクリル酸エステル共重合体粒子、スチレン-アクリル酸エステル共重合体粒子、コアがスチレン重合体で、シェルがメタクリル酸エステル重合体で形成されたコアシェル型粒子、フッ素樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、メラミン樹脂粒子などが挙げられる。
本発明の正帯電性トナーを構成する着色樹脂粒子は、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有してなる粒子であり、その他、離型剤、帯電制御剤を含有していることが好ましく、必要に応じて磁性材料等を含有してもよい。
結着樹脂の具体例としては、ポリスチレン、スチレン-アクリル酸エステル共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の従来からトナーに広く用いられている樹脂を挙げることができる。
結着樹脂の具体例としては、ポリスチレン、スチレン-アクリル酸エステル共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の従来からトナーに広く用いられている樹脂を挙げることができる。
着色剤としては、カーボンブラック、チタンブラック、磁性粉、オイルブラック、チタンホワイトの他、あらゆる顔料および染料を用いることができる。黒色のカーボンブラックは、一次粒径が20〜40nmであるものが好適に用いられる。粒径がこの範囲にあることにより、カーボンブラックを正帯電性トナー中に均一に分散でき、かぶりも少なくなるので好ましい。
フルカラートナーを得る場合は、通常、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤およびシアン着色剤を使用する。
イエロー着色剤としては、例えば、アゾ系着色剤、縮合多環系着色剤等の化合物が用いられる。具体的にはC.I.ピグメントイエロー3、12、13、14、15、17、62、65、73、74、83、90、93、97、120、138、155、180、181、185および186等が挙げられる。
マゼンタ着色剤としては、例えば、アゾ系着色剤、縮合多環系着色剤等の化合物が用いられる。具体的にはC.I.ピグメントレッド31、48、57、58、60、63、64、68、81、83、87、88、89、90、112、114、122、123、144、146、149、150、163、170、184、185、187、202、206、207、209、251、C.I.ピグメントバイオレット19等が挙げられる。
シアン着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン化合物およびその誘導体、アントラキノン化合物等が利用できる。具体的にはC.I.ピグメントブルー2、3、6、15、15:1、15:2、15:3、15:4、16、17、および60等が挙げられる。
着色剤の量は、結着樹脂100重量部に対して、好ましくは1〜10重量部である。
イエロー着色剤としては、例えば、アゾ系着色剤、縮合多環系着色剤等の化合物が用いられる。具体的にはC.I.ピグメントイエロー3、12、13、14、15、17、62、65、73、74、83、90、93、97、120、138、155、180、181、185および186等が挙げられる。
マゼンタ着色剤としては、例えば、アゾ系着色剤、縮合多環系着色剤等の化合物が用いられる。具体的にはC.I.ピグメントレッド31、48、57、58、60、63、64、68、81、83、87、88、89、90、112、114、122、123、144、146、149、150、163、170、184、185、187、202、206、207、209、251、C.I.ピグメントバイオレット19等が挙げられる。
シアン着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン化合物およびその誘導体、アントラキノン化合物等が利用できる。具体的にはC.I.ピグメントブルー2、3、6、15、15:1、15:2、15:3、15:4、16、17、および60等が挙げられる。
着色剤の量は、結着樹脂100重量部に対して、好ましくは1〜10重量部である。
上記離型剤としては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリブチレンなどのポリオレフィンワックス類;キャンデリラ、カルナウバ、ライス、木ロウ、ホホバなどの植物系天然ワックス;パラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタムなどの石油系ワックスおよびその変性ワックス;フィッシャートロプシュワックスなどの合成ワックス;ペンタエリスリトールテトラミリステート、ペンタエリスリトールテトラパルミテート、ジペンタエリスリトールヘキサパルミテートなどの多官能エステル化合物;などが挙げられる。
離型剤は1種あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
離型剤は1種あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記離型剤の中でも、合成ワックス及び多官能エステル化合物が好ましい。これらの中でも、示差走査熱量計により測定されるDSC曲線において、昇温時の吸熱ピーク温度が好ましくは30〜150℃、更に好ましくは40〜130℃、最も好ましくは50〜110℃の範囲にある多官能エステル化合物が、定着時の定着-剥離性バランスに優れるトナーが得られるので好ましい。特に、分子量が1000以上であり、25℃でスチレン100重量部に対し5重量部以上溶解し、酸価が10mgKOH/g以下であるものは定着温度低下に顕著な効果を示すので更に好ましい。このような多官能エステル化合物としてはジペンタエリスリトール-ヘキサパルミテート及びペンタエリスリトールテトラミリステートが特に好ましい。吸熱ピーク温度とは、ASTM D3418-82によって測定される値を意味する。
離型剤の量は、結着樹脂100重量部に対して、通常、0.1〜20重量部であり、好
ましくは5〜15重量部である。
離型剤の量は、結着樹脂100重量部に対して、通常、0.1〜20重量部であり、好
ましくは5〜15重量部である。
本発明の正帯電性トナーには、帯電制御剤が含有されていることが好ましい。帯電制御剤としては、従来からトナーに用いられている帯電制御剤を何ら制限なく用いることができる。用いられる帯電制御剤の中でも、帯電制御樹脂を含有させることが好ましい。その理由として、帯電制御樹脂は結着樹脂との相溶性が高く、無色であり高速でのカラー連続印刷においても帯電性が安定した正帯電性トナーを得ることができるからである。
正帯電制御樹脂としては、特開昭63-60458号公報、特開平3-175456号公報、特開平3-243954号公報、特開平11-15192号公報などの記載に準じて製造される4級アンモニウム(塩)基含有共重合体等を用いることができる。
これらの共重合体に含有される4級アンモニウム(塩)基を有する単量体単位量は、好ましくは0.5〜15質量%であり、更に好ましくは1〜10質量%である。含有量がこの範囲にあると、正帯電性トナーの帯電量を制御し易く、かぶりの発生を少なくすることができる。
正帯電制御樹脂としては、特開昭63-60458号公報、特開平3-175456号公報、特開平3-243954号公報、特開平11-15192号公報などの記載に準じて製造される4級アンモニウム(塩)基含有共重合体等を用いることができる。
これらの共重合体に含有される4級アンモニウム(塩)基を有する単量体単位量は、好ましくは0.5〜15質量%であり、更に好ましくは1〜10質量%である。含有量がこの範囲にあると、正帯電性トナーの帯電量を制御し易く、かぶりの発生を少なくすることができる。
帯電制御樹脂としては、重量平均分子量が2,000〜50,000のものが好ましく、4,000〜40,000のものが更に好ましく、6,000〜35,000のものが最も好ましい。帯電制御樹脂の重量平均分子量が上記範囲にあると、オフセットの発生や、定着性の低下を抑制することができる。
帯電制御樹脂のガラス転移温度は、好ましくは40〜80℃であり、更に好ましくは45〜75℃であり、最も好ましくは45〜70℃である。ガラス転移温度が上記範囲にあると、保存性や定着性の低下を抑制することができる。
上述した帯電制御剤の量は、結着樹脂100重量部に対して、通常0.01〜20重量部であり、好ましくは0.3〜10重量部である。
帯電制御樹脂のガラス転移温度は、好ましくは40〜80℃であり、更に好ましくは45〜75℃であり、最も好ましくは45〜70℃である。ガラス転移温度が上記範囲にあると、保存性や定着性の低下を抑制することができる。
上述した帯電制御剤の量は、結着樹脂100重量部に対して、通常0.01〜20重量部であり、好ましくは0.3〜10重量部である。
着色樹脂粒子は、粒子の内部(コア層)と外部(シェル層)に異なる二つの重合体を組み合わせて得られる、所謂コアシェル型(または、「カプセル型」ともいう。)の粒子とすることが好ましい。コアシェル型粒子では、内部(コア層)の低軟化点物質をそれより高い軟化点を有する物質で被覆することにより、定着温度の低温化と保存時の凝集防止とのバランスを取ることができるので好ましい。
通常、このコアシェル型粒子のコア層は前記結着樹脂及び着色剤で構成され、必要に応じて帯電制御剤、離型剤が含有され、シェル層は結着樹脂のみで構成される。
通常、このコアシェル型粒子のコア層は前記結着樹脂及び着色剤で構成され、必要に応じて帯電制御剤、離型剤が含有され、シェル層は結着樹脂のみで構成される。
コアシェル型粒子のコア層とシェル層との重量比率は特に限定されないが、通常80/20〜99.9/0.1である。
シェル層の割合を上記割合にすることにより、正帯電性トナーの保存性と低温での定着性を兼備することができる。
シェル層の割合を上記割合にすることにより、正帯電性トナーの保存性と低温での定着性を兼備することができる。
コアシェル型粒子のシェル層の平均厚みは、通常0.001〜0.1μm、好ましくは0.003〜0.08μm、より好ましくは0.005〜0.05μmであると考えられる。厚みが大きくなると定着性が低下し、小さくなると保存性が低下するおそれがある。なお、コアシェル型の着色樹脂粒子を形成するコア粒子はすべての表面がシェル層で覆われている必要はなく、コア粒子の表面の一部がシェル層で覆われていればよい。
コアシェル型粒子のコア粒子径およびシェル層の厚みは、電子顕微鏡により観察できる場合は、その観察写真から無作為に選択した粒子の大きさおよびシェル厚みを直接測ることにより得ることができ、電子顕微鏡でコアとシェルとを観察することが困難な場合は、正帯電性トナー製造時に用いたコア粒子の粒径およびシェルを形成する単量体の量から算定することができる。
コアシェル型粒子のコア粒子径およびシェル層の厚みは、電子顕微鏡により観察できる場合は、その観察写真から無作為に選択した粒子の大きさおよびシェル厚みを直接測ることにより得ることができ、電子顕微鏡でコアとシェルとを観察することが困難な場合は、正帯電性トナー製造時に用いたコア粒子の粒径およびシェルを形成する単量体の量から算定することができる。
本発明の正帯電性トナーを構成する着色樹脂粒子は、体積平均粒径Dvが好ましくは3〜15μmであり、更に好ましくは4〜12μmである。Dvが3μm未満であると正帯電性トナーの流動性が小さくなり、転写性が低下したり、カスレが発生し、又印字濃度が低下する場合があり、15μmを超えると画像の解像度が低下する場合がある。
本発明の正帯電性トナーを構成する着色樹脂粒子は、その体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dp)との比(Dv/Dp)が、好ましくは1.0〜1.3であり、更に好ましくは1.0〜1.2である。Dv/Dpが1.3を超えると、カスレが発生したり、転写性、印字濃度及び解像度の低下が起こる場合がある。
着色樹脂粒子の体積平均粒径及び個数平均粒径は、例えば、マルチサイザー(ベックマン・コールター社製)等を用いて測定することができる。
着色樹脂粒子の体積平均粒径及び個数平均粒径は、例えば、マルチサイザー(ベックマン・コールター社製)等を用いて測定することができる。
本発明の正帯電性トナーを構成する着色樹脂粒子は、その球形度が1.0〜1.3であるものを用いることが好ましく、球形度が1.0〜1.2であるものを用いることが更に好ましい。球形度が1.3を超える着色樹脂粒子を用いると、転写性が低下したり、正帯電性トナーの流動性が低下しカスレ易くなったりする場合がある。
着色樹脂粒子の球形度は、微粒子(A)と同様にして測定することができる。
着色樹脂粒子の球形度は、微粒子(A)と同様にして測定することができる。
着色樹脂粒子を製造する方法については特に制限はないが、懸濁重合法や乳化重合凝集法等の重合法により製造することが好ましく、特に懸濁重合法により製造することが好ましい。
次に、懸濁重合法により着色樹脂粒子を製造する方法について詳細に説明する。本発明の正帯電性トナーを構成する着色樹脂粒子は、結着樹脂の原料である重合性単量体に、着色剤、帯電制御剤及びその他の添加剤を溶解あるいは分散させ、分散安定化剤を含有する水系分散媒中で重合開始剤を添加して重合し、濾過、洗浄、脱水及び乾燥することにより製造することができる。
次に、懸濁重合法により着色樹脂粒子を製造する方法について詳細に説明する。本発明の正帯電性トナーを構成する着色樹脂粒子は、結着樹脂の原料である重合性単量体に、着色剤、帯電制御剤及びその他の添加剤を溶解あるいは分散させ、分散安定化剤を含有する水系分散媒中で重合開始剤を添加して重合し、濾過、洗浄、脱水及び乾燥することにより製造することができる。
重合性単量体としては、例えば、モノビニル単量体、架橋性単量体、マクロモノマー等を挙げることができる。この重合性単量体が重合され、結着樹脂成分となる。
モノビニル単量体としては、スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン等の芳香族ビニル単量体;(メタ)アクリル酸;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボニル等の(メタ)アクリル系単量体;エチレン、プロピレン、ブチレン等のモノオレフィン単量体;等が挙げられる。
モノビニル単量体は、単独で用いても、複数の単量体を組み合わせて用いても良い。これらモノビニル単量体のうち、芳香族ビニル単量体単独、芳香族ビニル単量体と(メタ)アクリル系単量体との併用などが好適に用いられる。
モノビニル単量体としては、スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン等の芳香族ビニル単量体;(メタ)アクリル酸;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボニル等の(メタ)アクリル系単量体;エチレン、プロピレン、ブチレン等のモノオレフィン単量体;等が挙げられる。
モノビニル単量体は、単独で用いても、複数の単量体を組み合わせて用いても良い。これらモノビニル単量体のうち、芳香族ビニル単量体単独、芳香族ビニル単量体と(メタ)アクリル系単量体との併用などが好適に用いられる。
モノビニル単量体と共に、架橋性単量体を用いるとホットオフセットが有効に改善される。架橋性単量体は、2個以上のビニル基を有する単量体である。具体的には、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、エチレングリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアリルエーテルやトリメチロールプロパントリアクリレート等を挙げることができる。これらの架橋性単量体は、それぞれ単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。架橋性単量体の量は、モノビニル単量体100重量部当たり、通常10重量部以下、好ましくは、0.1〜2重量部である。
また、モノビニル単量体と共に、マクロモノマーを用いると、保存性と低温での定着性とのバランスが良好になるので好ましい。マクロモノマーは、分子鎖の末端に重合可能な炭素-炭素不飽和二重結合を有するもので、数平均分子量が、通常、1,000〜30,000のオリゴマーまたはポリマーである。
マクロモノマーは、前記モノビニル単量体を重合して得られる重合体のガラス転移温度よりも、高いガラス転移温度を有する重合体を与えるものが好ましい。
マクロモノマーの量は、モノビニル単量体100重量部に対して、通常、0.01〜10重量部、好ましくは0.03〜5重量部、さらに好ましくは0.05〜1重量部である。
マクロモノマーは、前記モノビニル単量体を重合して得られる重合体のガラス転移温度よりも、高いガラス転移温度を有する重合体を与えるものが好ましい。
マクロモノマーの量は、モノビニル単量体100重量部に対して、通常、0.01〜10重量部、好ましくは0.03〜5重量部、さらに好ましくは0.05〜1重量部である。
重合開始剤としては、例えば過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;4,4’-アゾビス(4-シアノバレリック酸)、2,2’-アゾビス(2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物;ジ-t-ブチルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ヘキシルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシピバレート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ-t-ブチルパーオキシイソフタレート、t-ブチルパーオキシイソブチレート等の過酸化物類等が挙げられる。また、上記重合開始剤と還元剤とを組み合わせたレドックス開始剤を用いてもよい。
重合性単量体の重合に用いられる重合開始剤の量は、重合性単量体100重量部に対して、好ましくは0.1〜20重量部であり、更に好ましくは0.3〜15重量部であり、最も好ましくは0.5〜10重量部である。重合開始剤は、重合性単量体組成物中にあらかじめ添加しておいてもよいが、場合によっては、液滴形成後の水性分散媒中に添加してもよい。
また、重合に際しては、水性媒体中に分散安定化剤を含有させることが好ましい。該分散安定化剤としては、例えば、硫酸バリウム、硫酸カルシウム等の硫酸塩;炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩;リン酸カルシウム等のリン酸塩;酸化アルミニウム、酸化チタン等の金属酸化物等の金属化合物や、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化第二鉄等の金属水酸化物;ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ゼラチン等の水溶性高分子;アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられる。上記分散安定化剤は1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記分散安定化剤の中でも、金属化合物、特に難水溶性の無機水酸化物のコロイドを含有する分散安定化剤は、重合体粒子の粒径分布を狭くすることができ、分散安定化剤の洗浄後の残存量が少なく、かつ画像を鮮明に再現することができるので好ましい。
上記難水溶性の金属水酸化物のコロイドは、その個数粒径分布において、小粒径側から起算した個数累計が50%である粒径(Dp50)が0.5μm以下で、上記と同様に小粒径側から起算した個数累計が90%である粒径(Dp90)が1μm以下であることが好ましい。コロイドの粒径が大きくなると重合の安定性が崩れるとともに正帯電性トナーの安定性が低下する場合がある。
上記難水溶性の金属水酸化物のコロイドは、その個数粒径分布において、小粒径側から起算した個数累計が50%である粒径(Dp50)が0.5μm以下で、上記と同様に小粒径側から起算した個数累計が90%である粒径(Dp90)が1μm以下であることが好ましい。コロイドの粒径が大きくなると重合の安定性が崩れるとともに正帯電性トナーの安定性が低下する場合がある。
上記分散安定化剤の量は、重合性単量体100重量部に対して、好ましくは0.1〜20重量部である。分散安定化剤の量が0.1重量部未満であると十分な重合安定性を得ることが困難になり、重合凝集物が生成しやすくなる場合があり、一方、20重量部を超えて使用すると、重合後の正帯電性トナー粒径が細かくなりすぎ、実用的でなくなる場合がある。
また、重合に際しては、分子量調整剤を使用することが好ましい。該分子量調整剤としては、例えばt-ドデシルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、n-オクチルメルカプタン、2,2,4,6,6-ペンタメチルヘプタン-4-チオール等のメルカプタン類等が挙げられる。上記分子量調整剤は、重合開始前または重合途中に添加することができる。上記分子量調整剤の量は、重合性単量体100重量部に対して、好ましくは0.01〜10重量部であり、更に好ましくは0.1〜5重量部である。
上述した、好ましいコアシェル型着色樹脂粒子を製造する方法としては特に制限はなく、従来公知の方法によって製造することができる。例えば、スプレイドライ法、界面反応法、in situ重合法、相分離法などの方法が挙げられる。具体的には、粉砕法、重合法、会合法又は転相乳化法により得られた着色樹脂粒子をコア粒子として、それに、シェル層を被覆することによりコアシェル型着色樹脂粒子が得られる。この製造方法の中でも、in situ重合法や相分離法が、製造効率の点から好ましい。
in situ重合法によるコアシェル構造を有する着色樹脂粒子の製造方法を以下に説明する。
コア粒子が分散している水系分散媒体中に、シェルを形成するための重合性単量体(シェル用重合性単量体)と重合開始剤を添加し、重合することでコアシェル構造を有する着色樹脂粒子を得ることができる。
シェルを形成する具体的な方法としては、コア粒子を得るために行った重合反応の反応系にシェル用重合性単量体を添加して継続的に重合する方法、または別の反応系で得たコア粒子を仕込み、これにシェル用重合性単量体を添加して重合する方法などを挙げることができる。
シェル用重合性単量体は反応系中に一括して添加しても、またはプランジャポンプなどのポンプを使用して連続的もしくは断続的に添加してもよい。
コア粒子が分散している水系分散媒体中に、シェルを形成するための重合性単量体(シェル用重合性単量体)と重合開始剤を添加し、重合することでコアシェル構造を有する着色樹脂粒子を得ることができる。
シェルを形成する具体的な方法としては、コア粒子を得るために行った重合反応の反応系にシェル用重合性単量体を添加して継続的に重合する方法、または別の反応系で得たコア粒子を仕込み、これにシェル用重合性単量体を添加して重合する方法などを挙げることができる。
シェル用重合性単量体は反応系中に一括して添加しても、またはプランジャポンプなどのポンプを使用して連続的もしくは断続的に添加してもよい。
シェル用重合性単量体としては、スチレン、アクリロニトリル、メチルメタクリレートなどのガラス転移温度が80℃を超える重合体を形成する単量体をそれぞれ単独で、あるいは2種以上組み合わせて使用することができる。
シェル用重合性単量体を添加する際に、水溶性の重合開始剤を添加することがコアシェル構造を有する着色樹脂粒子を得やすくなるので好ましい。シェル用重合性単量体の添加の際に水溶性重合開始剤を添加すると、シェル用重合性単量体が移行したコア粒子の外表面近傍に水溶性重合開始剤が移動し、コア粒子表面に重合体(シェル)を形成しやすくなると考えられる。
水溶性重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;2,2’-アゾビス(2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド)、2,2’-アゾビス-(2-メチル-N-(1,1-ビス(ヒドロキシメチル)2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド)等のアゾ系開始剤などを挙げることができる。水溶性重合開始剤の量は、シェル用重合性単量体100重量部に対して、通常、0.1〜30重量部、好ましくは1〜20重量部である。
重合の際の温度は、好ましくは50℃以上であり、更に好ましくは60〜95℃である。また反応時間は好ましくは1〜20時間であり、更に好ましくは2〜15時間である。重合終了後に、常法に従い、濾過、洗浄、脱水および乾燥の操作を、必要に応じて数回繰り返すことが好ましい。
重合によって得られる着色樹脂粒子の水分散液は、分散安定化剤として無機水酸化物等の無機化合物を使用した場合は、酸又はアルカリを添加して、分散安定化剤を水に溶解して、除去することが好ましい。分散安定化剤として、難水溶性無機水酸化物のコロイドを使用した場合には、酸を添加して、水分散液のpHを6.5以下に調整することが好ましい。添加する酸としては、硫酸、塩酸、硝酸などの無機酸、蟻酸、酢酸などの有機酸を用いることができるが、除去効率の大きいことや製造設備への負担が小さいことから、特に硫酸が好適である。
水系分散媒中から着色樹脂粒子を濾過脱水する方法は特に制限されない。例えば、遠心濾過法、真空濾過法、加圧濾過法などを挙げることができる。これらのうち遠心濾過法が好適である。
水系分散媒中から着色樹脂粒子を濾過脱水する方法は特に制限されない。例えば、遠心濾過法、真空濾過法、加圧濾過法などを挙げることができる。これらのうち遠心濾過法が好適である。
本発明の正帯電性トナーは、着色樹脂粒子、微粒子(A)及び微粒子(B)、また必要に応じてその他の微粒子をヘンシェルミキサー等の高速撹拌機を用いて混合することにより得られる。
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。なお、本発明の範囲は、かかる実施例に限定されないことはいうまでもない。なお、以下の実施例において、部および%は、特に断りのない限り重量部又は重量%を表す。
本実施例では、以下の方法で正帯電性トナーの評価を行った。
(1)着色樹脂粒子の平均粒径及び粒径分布
着色樹脂粒子の体積平均粒径(Dv)及び粒径分布、すなわち体積平均粒径と個数平均粒径(Dp)との比(Dv/Dp)は、マルチサイザー(ベックマン・コールター社製)により測定した。マルチサイザーによる体積平均粒径及び粒径分布の測定は、アパーチャー径:100μm、媒体:イソトンII、濃度:10%、測定粒子個数:100,000個の条件により実施した。
(1)着色樹脂粒子の平均粒径及び粒径分布
着色樹脂粒子の体積平均粒径(Dv)及び粒径分布、すなわち体積平均粒径と個数平均粒径(Dp)との比(Dv/Dp)は、マルチサイザー(ベックマン・コールター社製)により測定した。マルチサイザーによる体積平均粒径及び粒径分布の測定は、アパーチャー径:100μm、媒体:イソトンII、濃度:10%、測定粒子個数:100,000個の条件により実施した。
(2)外添剤の平均粒径及び粒径分布(Dv10、Dv50)
微粒子0.5gを100ml容量のビーカーに入れ、界面活性剤を数滴滴下し、イオン交換水50mlを加え、超音波ホモジナイザーUS-150Tを用いて5分間分散させた後、マイクロトラックUPA150(日機装社製)を用いて体積平均粒径及び粒径分布を測定した。
微粒子0.5gを100ml容量のビーカーに入れ、界面活性剤を数滴滴下し、イオン交換水50mlを加え、超音波ホモジナイザーUS-150Tを用いて5分間分散させた後、マイクロトラックUPA150(日機装社製)を用いて体積平均粒径及び粒径分布を測定した。
(3)球形度
着色樹脂粒子及び微粒子(A)の絶対最大長を長径とした円の面積(Sc)を粒子の実質投影面積(Sr)で割った値の球形度(Sc/Sr)は、各粒子の電子顕微鏡写真を撮影し、その写真を画像処理解析装置ルーゼックスIID((株)ニレコ製)により、フレーム面積に対する粒子の面積率:最大2%、トータル処理粒子数:100個の条件で測定し、計算した100個についての平均値を球形度とした。
着色樹脂粒子及び微粒子(A)の絶対最大長を長径とした円の面積(Sc)を粒子の実質投影面積(Sr)で割った値の球形度(Sc/Sr)は、各粒子の電子顕微鏡写真を撮影し、その写真を画像処理解析装置ルーゼックスIID((株)ニレコ製)により、フレーム面積に対する粒子の面積率:最大2%、トータル処理粒子数:100個の条件で測定し、計算した100個についての平均値を球形度とした。
(4)疎水化度
微粒子の疎水化度はメタノール法により求めた。
微粒子0.2gを500mlのビーカーに入れ、純水50mlを加え、マグネチックスターラーで撹拌しながら、液面下へメタノールを加えた。液面上に微粒子が認められなくなった点を終点とし、下記式により疎水化度を算出した。
疎水化度(%)=(X/(50+X))×100
上記式において、Xはメタノールの使用量(ml)である。
微粒子の疎水化度はメタノール法により求めた。
微粒子0.2gを500mlのビーカーに入れ、純水50mlを加え、マグネチックスターラーで撹拌しながら、液面下へメタノールを加えた。液面上に微粒子が認められなくなった点を終点とし、下記式により疎水化度を算出した。
疎水化度(%)=(X/(50+X))×100
上記式において、Xはメタノールの使用量(ml)である。
(5)嵩密度
予め秤量してある100mlのメスシリンダーに、測定する微粒子(A)を振動を加えないようにして徐々に投入した。100mlに達したときにメスシリンダーごと重量を測定し、微粒子を加える前と後の重量の差を計算し、その値を10倍して微粒子(A)の嵩密度(g/l)とした。
予め秤量してある100mlのメスシリンダーに、測定する微粒子(A)を振動を加えないようにして徐々に投入した。100mlに達したときにメスシリンダーごと重量を測定し、微粒子を加える前と後の重量の差を計算し、その値を10倍して微粒子(A)の嵩密度(g/l)とした。
(6)微粒子の帯電量
微粒子0.1g及びキャリア(パウダーテック社製、商品名「EF80B2」)49.9gを30mlのガラス瓶に秤り取り、温度23℃、湿度50%の環境下で一昼夜放置した後、ボールミルの回転台上に載せて、200rpmで30分間撹拌した。撹拌した微粒子とキャリアの混合物を0.2g秤り取り、ブローオフ粉体帯電量測定装置(東芝ケミカル社製、型番「TB−200」)を用いて、窒素圧を1.0kgf/m2として60秒間ブローを行い、測定値から微粒子の帯電量(μc/g)を算出した。
微粒子0.1g及びキャリア(パウダーテック社製、商品名「EF80B2」)49.9gを30mlのガラス瓶に秤り取り、温度23℃、湿度50%の環境下で一昼夜放置した後、ボールミルの回転台上に載せて、200rpmで30分間撹拌した。撹拌した微粒子とキャリアの混合物を0.2g秤り取り、ブローオフ粉体帯電量測定装置(東芝ケミカル社製、型番「TB−200」)を用いて、窒素圧を1.0kgf/m2として60秒間ブローを行い、測定値から微粒子の帯電量(μc/g)を算出した。
(7)微粒子のBET比表面積
ASTM D3037−81に準拠して、 比表面積測定装置(島津製作所製、商品名「フローソープ2300」を用いて、微粒子表面に窒素ガスを吸着させて測定した。
ASTM D3037−81に準拠して、 比表面積測定装置(島津製作所製、商品名「フローソープ2300」を用いて、微粒子表面に窒素ガスを吸着させて測定した。
(8)かぶり
市販の非磁性一成分現像方式のプリンター(18枚機)にコピー用紙をセットし、現像装置に正帯電性トナーを入れ、温度23℃及び湿度50%の(N/N)環境下で一昼夜放置後、5%印字濃度で連続印字を行い、100枚印字時に、白ベタ印字を行い、現像後の感光体上にある正帯電性トナーを粘着テープ(住友スリーエム社製、スコッチメンディングテープ810-3-18)に付着させた。その粘着テープを新しい印字用紙に貼り付け、その白色度(B)を白色度計(日本電色社製)で測定した。同時に、粘着テープだけを印字用紙に貼り付け、その白色度(A)を測定した。この白色度の差(A-B)をかぶり値(%)とした。この値が小さい方が、かぶりが少ないことを示す。
また、正帯電性トナーを、密閉できる容器に入れて密閉し、この容器を温度50℃で5日間保存した後、開封して、温度23℃及び湿度50%の環境下で一晩放置した。容器内から正帯電性トナーを取り出し、この正帯電性トナーを用いて上記と同様にしてかぶり値を測定した。これを、高温保存後のかぶり値とした。
市販の非磁性一成分現像方式のプリンター(18枚機)にコピー用紙をセットし、現像装置に正帯電性トナーを入れ、温度23℃及び湿度50%の(N/N)環境下で一昼夜放置後、5%印字濃度で連続印字を行い、100枚印字時に、白ベタ印字を行い、現像後の感光体上にある正帯電性トナーを粘着テープ(住友スリーエム社製、スコッチメンディングテープ810-3-18)に付着させた。その粘着テープを新しい印字用紙に貼り付け、その白色度(B)を白色度計(日本電色社製)で測定した。同時に、粘着テープだけを印字用紙に貼り付け、その白色度(A)を測定した。この白色度の差(A-B)をかぶり値(%)とした。この値が小さい方が、かぶりが少ないことを示す。
また、正帯電性トナーを、密閉できる容器に入れて密閉し、この容器を温度50℃で5日間保存した後、開封して、温度23℃及び湿度50%の環境下で一晩放置した。容器内から正帯電性トナーを取り出し、この正帯電性トナーを用いて上記と同様にしてかぶり値を測定した。これを、高温保存後のかぶり値とした。
(9)耐久性
(8)で用いたプリンターの現像装置に正帯電性トナーを入れ、温度23℃、湿度50%の(N/N)環境下で一昼夜放置した後、5%濃度で初期から連続印字を行い、500枚毎に白ベタ印字を行った。(8)と同様にしてかぶり値を測定し、この値が1.0%以下を維持できる連続印字枚数を15,000枚まで調べた。なお、表中に15,000枚以上とあるのは、15,000枚で、かぶり値が1.0%以下であったことを示す。
また、正帯電性トナーを、密閉できる容器に温度23℃及び湿度50%の環境下で入れて密閉した。この容器を、温度50℃の環境下に5日間保存した後、開封して、温度23℃及び湿度50%の環境下に戻した。容器内から正帯電性トナーを取り出し、この正帯電性トナーを用いて上記と同様に印字して耐久性を調べた。これを、高温保存後の耐久性とした。
(8)で用いたプリンターの現像装置に正帯電性トナーを入れ、温度23℃、湿度50%の(N/N)環境下で一昼夜放置した後、5%濃度で初期から連続印字を行い、500枚毎に白ベタ印字を行った。(8)と同様にしてかぶり値を測定し、この値が1.0%以下を維持できる連続印字枚数を15,000枚まで調べた。なお、表中に15,000枚以上とあるのは、15,000枚で、かぶり値が1.0%以下であったことを示す。
また、正帯電性トナーを、密閉できる容器に温度23℃及び湿度50%の環境下で入れて密閉した。この容器を、温度50℃の環境下に5日間保存した後、開封して、温度23℃及び湿度50%の環境下に戻した。容器内から正帯電性トナーを取り出し、この正帯電性トナーを用いて上記と同様に印字して耐久性を調べた。これを、高温保存後の耐久性とした。
(10)現像ブレード部への外添剤汚染
(8)で用いたプリンターの現像装置に正帯電性トナーを入れ、(9)の耐久性試験を実施した後、現像ブレード部の観察を行い微粒子の蓄積を確認した。なお、判断基準は、以下の通りである。
○:現像ブレード部に外添剤蓄積がなく、印字品質問題なし。
△:現像ブレード部に外添剤蓄積が認められるが、印字品質問題なし。
×:現像ブレード部に外添剤蓄積が認められ、印字品質の低下が生じる。
(8)で用いたプリンターの現像装置に正帯電性トナーを入れ、(9)の耐久性試験を実施した後、現像ブレード部の観察を行い微粒子の蓄積を確認した。なお、判断基準は、以下の通りである。
○:現像ブレード部に外添剤蓄積がなく、印字品質問題なし。
△:現像ブレード部に外添剤蓄積が認められるが、印字品質問題なし。
×:現像ブレード部に外添剤蓄積が認められ、印字品質の低下が生じる。
製造例1
シリカ粉末(平均粒子径:2μm、最大粒子径:60μm)、及び金属シリコン粉末(平均粒子径:10μm、最大粒子径:100μm)の混合粉末(シリカ粉末のSiO2分1.0モルに対して、金属シリコン粉末は0.8モル)100部と純水50部とを混合し、この混合原料を2000℃に加熱した電気炉に連続供給した。また、混合原料の供給と同一の方向から水素ガスを導入し、水素ガス及び発生したガスを反対方向上部に設けた排気ブロワーで吸引し、更に空気と接触させ(400Nm3/hr)、冷却しながらバグフィルターでシリカ微粒子を捕集した。捕集したシリカ微粒子を風力分級機を用いて分級を行い、一次粒子の体積平均粒子径が0.11μm、Dv50/Dv10が2.14、球形度が1.10、窒素吸着によるBET比表面積が30m2/gのシリカ微粒子を得た。
次いで、上記シリカ微粒子200部を攪拌機付きステンレス製容器中にて撹拌し、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン1.2部及びヘキサメチルジシラザン1.4部を噴霧した。噴霧終了後、窒素雰囲気下にて60℃で10時間保持し、更に150℃に昇温して5時間保持した後、窒素気流により残存揮発性成分を除去して微粒子A1を得た。得られた微粒子A1の帯電量は−550μc/gであり、窒素吸着によるBET比表面積は24m2/gであり、疎水化度は65%であり、嵩密度は160g/lであった。
シリカ粉末(平均粒子径:2μm、最大粒子径:60μm)、及び金属シリコン粉末(平均粒子径:10μm、最大粒子径:100μm)の混合粉末(シリカ粉末のSiO2分1.0モルに対して、金属シリコン粉末は0.8モル)100部と純水50部とを混合し、この混合原料を2000℃に加熱した電気炉に連続供給した。また、混合原料の供給と同一の方向から水素ガスを導入し、水素ガス及び発生したガスを反対方向上部に設けた排気ブロワーで吸引し、更に空気と接触させ(400Nm3/hr)、冷却しながらバグフィルターでシリカ微粒子を捕集した。捕集したシリカ微粒子を風力分級機を用いて分級を行い、一次粒子の体積平均粒子径が0.11μm、Dv50/Dv10が2.14、球形度が1.10、窒素吸着によるBET比表面積が30m2/gのシリカ微粒子を得た。
次いで、上記シリカ微粒子200部を攪拌機付きステンレス製容器中にて撹拌し、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン1.2部及びヘキサメチルジシラザン1.4部を噴霧した。噴霧終了後、窒素雰囲気下にて60℃で10時間保持し、更に150℃に昇温して5時間保持した後、窒素気流により残存揮発性成分を除去して微粒子A1を得た。得られた微粒子A1の帯電量は−550μc/gであり、窒素吸着によるBET比表面積は24m2/gであり、疎水化度は65%であり、嵩密度は160g/lであった。
製造例2
N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランを1.7部用い、ヘキサメチルジシラザンを1.4部用いた以外は、製造例1と同様に操作を行い、微粒子A2を得た。得られた微粒子A2の帯電量は−310μc/gであり、窒素吸着によるBET比表面積は23m2/gであり、疎水化度は75%であり、嵩密度は150g/lであった。
N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランを1.7部用い、ヘキサメチルジシラザンを1.4部用いた以外は、製造例1と同様に操作を行い、微粒子A2を得た。得られた微粒子A2の帯電量は−310μc/gであり、窒素吸着によるBET比表面積は23m2/gであり、疎水化度は75%であり、嵩密度は150g/lであった。
製造例3
γ-アミノプロピルトリエトキシシランを1.7部用い、ヘキサメチルジシラザンを1.4部
用いた以外は、製造例1と同様に操作を行い、微粒子A3を得た。得られた微粒子A3の帯電量は100μc/gであり、窒素吸着によるBET比表面積は21m2/gであり、疎水化度は59%であり、嵩密
度は130g/lであった。
γ-アミノプロピルトリエトキシシランを1.7部用い、ヘキサメチルジシラザンを1.4部
用いた以外は、製造例1と同様に操作を行い、微粒子A3を得た。得られた微粒子A3の帯電量は100μc/gであり、窒素吸着によるBET比表面積は21m2/gであり、疎水化度は59%であり、嵩密
度は130g/lであった。
製造例4
気相法で製造された、Dv50/Dv10が2.86、球形度が1.38、窒素吸着によるBET比表面積が50m2/gのシリカ微粒子(日本アエロジル社製、商品名「AEROSIL50」)200部に、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン2.0部及びシリコーンオイル(信越化学社製、商品名「KF-96」)4.0部を用い、製造例1と同様に操作を行い、シリカ微粒子の表面処理を行い微粒子A4を得た。得られた微粒子A4の帯電量は800μc/gであり、窒素吸着によるBET比表面積は38m2/gであり、疎水化度は85%であり、嵩密度は45g/lであった。
気相法で製造された、Dv50/Dv10が2.86、球形度が1.38、窒素吸着によるBET比表面積が50m2/gのシリカ微粒子(日本アエロジル社製、商品名「AEROSIL50」)200部に、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン2.0部及びシリコーンオイル(信越化学社製、商品名「KF-96」)4.0部を用い、製造例1と同様に操作を行い、シリカ微粒子の表面処理を行い微粒子A4を得た。得られた微粒子A4の帯電量は800μc/gであり、窒素吸着によるBET比表面積は38m2/gであり、疎水化度は85%であり、嵩密度は45g/lであった。
実施例1
スチレン83部、n-ブチルアクリレート17部、ジビニルベンゼン0.5部、カーボンブラック(三菱化学社製、商品名「#25B」)6部、ポリメタクリル酸エステルマクロモノマー(東亜合成化学工業社製、商品名「AA6」、ガラス転移温度(Tg):94℃)0.25部、帯電制御樹脂(スチレン85%、n-ブチルアクリレート11%及びN,N-ジエチル-N-メチル-(2-メタクリロイルオキシ)エチルアンモニウム-p-トルエンスルホナート4%を重合してなる樹脂、重量平均分子量:12,000、Tg:68℃)1部、ペンタエリスリトールテトラミリステート10部、及びt-ドデシルメルカプタン1.5部を室温下、ビーズミルで分散させ、均一な重合性単量体組成物を得た。
スチレン83部、n-ブチルアクリレート17部、ジビニルベンゼン0.5部、カーボンブラック(三菱化学社製、商品名「#25B」)6部、ポリメタクリル酸エステルマクロモノマー(東亜合成化学工業社製、商品名「AA6」、ガラス転移温度(Tg):94℃)0.25部、帯電制御樹脂(スチレン85%、n-ブチルアクリレート11%及びN,N-ジエチル-N-メチル-(2-メタクリロイルオキシ)エチルアンモニウム-p-トルエンスルホナート4%を重合してなる樹脂、重量平均分子量:12,000、Tg:68℃)1部、ペンタエリスリトールテトラミリステート10部、及びt-ドデシルメルカプタン1.5部を室温下、ビーズミルで分散させ、均一な重合性単量体組成物を得た。
上記とは別に、イオン交換水250部に塩化マグネシウム9.8部を溶解した塩化マグネシウム水溶液に、イオン交換水50部に水酸化ナトリウム6.9部を溶解した水酸化ナトリウム水溶液を撹拌しつつ徐々に添加し、水酸化マグネシウムコロイド分散液を調製した。
上述のようにして得られた水酸化マグネシウムコロイド分散液に、上記重合性単量体組成物混合液を投入し、液滴が安定するまで撹拌を行った。次いで、重合開始剤t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(日本油脂(株)製、商品名「パーブチルO」)5部を添加した後、15,000rpmで回転するエバラマイルダー(荏原製作所(株)製、商品名「MDN303V」)で30分間高剪断撹拌して、単量体混合物の液滴を形成させた。
上述のようにして得られた単量体混合物の水分散液を、撹拌翼を装着した反応器に入れ、昇温を開始し、90℃で温度が一定になるように制御した。重合転化率がほぼ100%に達した後、シェル用重合性単量体(メチルメタクリレート)1部と、イオン交換水10部に溶解した水溶性開始剤(和光純薬工業(株)製、商品名「VA-086」)(2,2’-アゾビス(2-メチル-N(2-ヒドロキシエチル)-プロピオンアミド)0.1部を反応器に添加した。90℃で重合反応を4時間継続した後、反応器を冷却して反応を停止し、コアシェル型の着色樹脂粒子の水分散液を得た。
上述のようにして得られた着色樹脂粒子の水分散液を撹拌しながら、硫酸により系のpHを6にして酸洗浄(25℃、10分間)を行い、遠心濾過により水を分離した。次いで、新たにイオン交換水500部を加えて再スラリー化して水洗浄を行った。次いで、再度、脱水及び水洗浄を数回繰り返して行い、真空乾燥して、体積平均粒径(Dv)が7.8μm、粒径分布(Dv/Dp)が1.25、球形度が1.15の着色樹脂粒子を得た。
上述のようにして得られた着色樹脂粒子100部に、製造例1で得られた微粒子A1を1.0重量部、微粒子BとしてTG820F(キャボット社製、帯電量:800μc/g、窒素吸着によるBET比表面積:180m2/g)0.8部を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて1,400rpmの回転数で8分間混合し、本発明の正帯電性トナーを得た。得られた正帯電性トナーについて、上述した評価を行った。評価結果を表1に示す。
上述のようにして得られた着色樹脂粒子100部に、製造例1で得られた微粒子A1を1.0重量部、微粒子BとしてTG820F(キャボット社製、帯電量:800μc/g、窒素吸着によるBET比表面積:180m2/g)0.8部を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて1,400rpmの回転数で8分間混合し、本発明の正帯電性トナーを得た。得られた正帯電性トナーについて、上述した評価を行った。評価結果を表1に示す。
実施例2
微粒子A1に代え、製造例2で得られた微粒子A2を用いた以外は、実施例1と同様にして操作を行い、正帯電性トナーを得た。得られた正帯電性トナーの特性及び画像等の評価を実施例1と同様にして行った。その結果を表1に示す。
微粒子A1に代え、製造例2で得られた微粒子A2を用いた以外は、実施例1と同様にして操作を行い、正帯電性トナーを得た。得られた正帯電性トナーの特性及び画像等の評価を実施例1と同様にして行った。その結果を表1に示す。
比較例1
微粒子A1に代え、製造例3で得られた微粒子A3を用いた以外は、実施例1と同様にして操作を行い、正帯電性トナーを得た。得られた正帯電性トナーの特性及び画像等の評価を実施例1と同様にして行った。その結果を表1に示す。
微粒子A1に代え、製造例3で得られた微粒子A3を用いた以外は、実施例1と同様にして操作を行い、正帯電性トナーを得た。得られた正帯電性トナーの特性及び画像等の評価を実施例1と同様にして行った。その結果を表1に示す。
比較例2
微粒子A1に代え、製造例4で得られた微粒子A4を用いた以外は、実施例1と同様にして操作を行い、正帯電性トナーを得た。得られた正帯電性トナーの特性及び画像等の評価を実施例1と同様にして行った。その結果を表1に示す。
微粒子A1に代え、製造例4で得られた微粒子A4を用いた以外は、実施例1と同様にして操作を行い、正帯電性トナーを得た。得られた正帯電性トナーの特性及び画像等の評価を実施例1と同様にして行った。その結果を表1に示す。
表1に記載のトナーの評価結果から、以下のことがわかる。
外添剤として用いた微粒子Aが、本発明で規定する表面処理ではなく、帯電量などが適切でない微粒子を用いた正帯電性トナーは耐久性が悪いか、外添剤の遊離によるブレード汚染の問題が生じる。
これに対し、本発明の外添剤微粒子を使用した正帯電性トナーは外添剤の遊離によるブレード汚染の問題がなく、耐久性に優れるものである。
外添剤として用いた微粒子Aが、本発明で規定する表面処理ではなく、帯電量などが適切でない微粒子を用いた正帯電性トナーは耐久性が悪いか、外添剤の遊離によるブレード汚染の問題が生じる。
これに対し、本発明の外添剤微粒子を使用した正帯電性トナーは外添剤の遊離によるブレード汚染の問題がなく、耐久性に優れるものである。
Claims (7)
- 着色樹脂粒子と外添剤とを含有する正帯電性トナーであって、
該外添剤が、窒素吸着によるBET比表面積が10〜80m2/gであり、表面が少なくとも2級アミン化合物で処理されている微粒子(A)と、
窒素吸着によるBET比表面積が150〜300m2/gである微粒子(B)とを含有することを特徴とする正帯電性トナー。 - 微粒子(A)の表面が、フェニル基を有する2級アミン化合物で処理されている、請求項1に記載の正帯電性トナー。
- 微粒子(A)及び微粒子(B)の疎水化度が40%以上である、請求項1又は2に記載の正帯電性トナー。
- 微粒子(A)の帯電量が−800〜−100μC/gである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の正帯電性トナー。
- 微粒子(B)の帯電量が+500〜+1000μC/gである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の正帯電性トナー。
- 微粒子(A)の嵩密度が50〜250g/lである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の正帯電性トナー。
- 微粒子(A)が、一次粒子の体積平均粒径が0.1〜1.0μmであり、球形度が1〜1.3であり、小粒径側から起算した体積累計が10%に該当する粒径をDv10とし、同じく50%に該当する粒径をDv50とした場合、Dv50/Dv10が1.8以上である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の正帯電性トナー。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004094675A JP2005283745A (ja) | 2004-03-29 | 2004-03-29 | 正帯電性トナー |
PCT/JP2005/000984 WO2005071492A1 (ja) | 2004-01-27 | 2005-01-26 | 正帯電性トナー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004094675A JP2005283745A (ja) | 2004-03-29 | 2004-03-29 | 正帯電性トナー |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005283745A true JP2005283745A (ja) | 2005-10-13 |
Family
ID=35182220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004094675A Pending JP2005283745A (ja) | 2004-01-27 | 2004-03-29 | 正帯電性トナー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005283745A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012208495A (ja) * | 2011-03-17 | 2012-10-25 | Ricoh Co Ltd | トナー並びに現像剤、画像形成装置、画像形成方法及びプロセスカートリッジ |
JP2013122499A (ja) * | 2011-12-09 | 2013-06-20 | Sakata Corp | 非磁性静電荷像現像用トナー及びその製造方法 |
JPWO2016027674A1 (ja) * | 2014-08-18 | 2017-06-15 | 日本ゼオン株式会社 | 静電荷像現像用トナー |
-
2004
- 2004-03-29 JP JP2004094675A patent/JP2005283745A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012208495A (ja) * | 2011-03-17 | 2012-10-25 | Ricoh Co Ltd | トナー並びに現像剤、画像形成装置、画像形成方法及びプロセスカートリッジ |
JP2013122499A (ja) * | 2011-12-09 | 2013-06-20 | Sakata Corp | 非磁性静電荷像現像用トナー及びその製造方法 |
JPWO2016027674A1 (ja) * | 2014-08-18 | 2017-06-15 | 日本ゼオン株式会社 | 静電荷像現像用トナー |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7031718B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP4998596B2 (ja) | トナーの製造方法 | |
JP5381914B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
WO2012002278A1 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP7052804B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP6756335B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP2008241927A (ja) | 静電荷像現像用正帯電性トナー | |
JP5152172B2 (ja) | 静電荷像現像用正帯電性トナー | |
JP6056470B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP6327177B2 (ja) | 静電潜像現像用二成分現像剤 | |
JP2016153817A (ja) | 静電潜像現像用トナー及び静電潜像現像用二成分現像剤 | |
JP5381949B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP5423385B2 (ja) | 正帯電性静電荷像現像用トナー、及び、当該トナーを用いたカラー画像形成方法 | |
JP2005215033A (ja) | 正帯電性トナー | |
JP2006235527A (ja) | 電子写真用トナー及びその製造方法 | |
JP6372351B2 (ja) | 静電荷像現像用正帯電性トナー | |
JP2005283745A (ja) | 正帯電性トナー | |
JP5630198B2 (ja) | 画像形成方法 | |
JP2006184638A (ja) | 正帯電性トナー | |
JP3979216B2 (ja) | トナー | |
WO2005071492A1 (ja) | 正帯電性トナー |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060821 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080318 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081007 |