JP2006259414A - 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法 - Google Patents

静電荷像現像用トナーおよびその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 ホットオフセットと低温定着性に優れた性能を示す静電荷像現像用トナー及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】 少なくとも結着樹脂、着色剤、及び、少なくとも2種類のワックスからなる静電荷像現像用トナーにおいて、該2種類のワックスがワックス(1)及びワックス(2)からなり、該ワックス(1)はその分子中に極性基を持たないものであり、該ワックス(2)はその分子中に極性基を持つものであり、該トナーのフェレ水平径a、該ワックス(1)及びワックス(2)のフェレ水平径をそれぞれb、cとしたとき、0.5≦b/a≦0.8かつ0.05≦c/a≦0.2を満足し、該ワックス(1)の融点Aと該ワックス(2)の融点BがA<Bの関係を持つことを特徴とする静電荷像現像用トナー、及び、その製造方法。

Description

本発明は、電子写真法で用いられる静電荷像現像用のトナーおよびその製造方法に関する。
電子写真方式による静電荷像を経て画像情報を可視化する画像形成方法は、現在様々な分野で利用されている。近年、デジタル化や高度な画像処理技術の進展が進み、より高画質を得るための技術が要求されている。
この様な、高画質化の要求に対して、静電荷像現像用トナー(以下トナーともいう)の小径化、粒度分布の均一化が進められている。しかしながら、従来の混練粉砕法では小径化に限界があり、また粒度分布の均一化についても、分級工程を経てもなお、十分に高画質化に対応できるものではない。
また、一方では環境を重視した、低エネルギー、低コスト、ロングライフも静電荷現像用トナーに求められている。これらの達成手段として、定着技術の観点から、オイルレス定着によるロングライフ、低温、高速定着による低エネルギー、低コストが挙げられる。これらの達成方法として、トナーにワックスなどの離型剤を含有させ、トナー自身に離型効果をもたせる方法が一般的に行われている。
しかしながら、高画質化同様に従来の混練粉砕法では、離型剤の構造制御、添加量制御が困難であり、達成手段となりにくいのが現状である。
近年、静電荷像現像用トナーの構造を積極的に制御する方法として、特許文献1及び2では乳化重合凝集法によるトナーの製造方法が提案されている。これらは、乳化重合法により樹脂分散液を作製し、他方、分散媒に着色剤を分散した着色剤分散液を作製し、これらを混合してトナー粒径に相当する凝集体を形成し、加熱することによって融合・合一させるトナーの製造方法である。この方法は、形状をある程度制御でき、帯電性、耐久性の改善を図ることができるが、トナーの内部構造がほぼ均一になることから、定着時の定着シートの剥離性、低温、高速定着性に問題を残していた。
そこで、特許文献3では、トナー中に大量の離型剤成分を内包させたオイルレス定着用のトナーを提案している。しかし、多量の離型剤を添加すると、ある程度は剥離性が改善されるが、バインダー成分と離形剤とが相溶性を発揮し、離型剤のしみだしを安定でかつ均一に行うことができないため、剥離の安定性を得ることはできない。また、トナー内部における材料の分散性は、前述の定着像の紙への密着性や定着ロールからの剥離性、定着後の折り曲げ耐性やグロスのみならず、OHP透明性等の総合的な定着性能に大きく影響するが、ここでは、トナー中の離型剤の分散構造には言及していない。
トナー中の離型剤の分散径を規定するものとして、トナー中のフェレ水平径に言及した、特許文献4があるが、この方法は定着に対する剥離性をある程度向上させるものの、低温定着性との両立が得られないという問題が生じる。
低温定着を達成する手段として、特許文献5及び6に結晶性樹脂を用いる方法が提案されている。これらの方法は、定着温度を下げることは可能であるが、定着時に溶融したトナーが紙中に染み込みすぎて、均一で高濃度の画像が得られないという問題が生じる。
また、低温定着を低融点ワックスを使用することにより達成しようとする提案が、特許文献7及び8に示されている。これらの方法は、ワックスを離型剤として用い、定着時に溶融したワックスが画像表面に染み出すことにより剥離性を持たせる方法であるが、これらの方法では、ワックスの溶融粘度が低くなる、融点よりも十分に高い温度でしか効果が無いなどの問題がある。また、樹脂とワックスの相溶性や樹脂の溶融粘度にワックスの染み出しが依存し、低温定着への達成手段となりにくいのが現状である。
特開昭63−282752号公報 特開平6−250439号公報 特開平5−61239号公報 特開2003−131418号公報 特公平4−24702号公報 特開平9−329917号公報 特開平4−107567号公報 特開平8−114942号公報
本発明は、上記の問題点を解消した静電荷像現像用トナーおよびその製造方法を提供するものである。即ち、本発明の目的は、ホットオフセットと低温定着性に優れた性能を示す静電荷像現像用トナー及びその製造方法を提供することである。
本発明者は上記従来技術における問題点を克服するために鋭意検討した結果、以下の<1>及び<4>により上記課題を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。好ましい実施態様である<2>及び<3>と共に以下に記載する。
<1> 少なくとも結着樹脂、着色剤、及び、少なくとも2種類のワックスからなる静電荷像現像用トナーにおいて、該2種類のワックスがワックス(1)及びワックス(2)からなり、該ワックス(1)はその分子中に極性基を持たないものであり、該ワックス(2)はその分子中に極性基を持つものであり、該トナーのフェレ水平径a、該ワックス(1)及びワックス(2)のフェレ水平径をそれぞれb、cとしたとき、0.5≦b/a≦0.8かつ0.05≦c/a≦0.2を満足し、該ワックス(1)の融点Aと該ワックス(2)の融点BがA<Bの関係を持つことを特徴とする静電荷像現像用トナー、
<2> 前記ワックス(1)の融点が70〜100℃であり、前記ワックス(1)の示差走査熱量測定(DSC)によるピーク半値幅が10℃以下である上記<1>記載の静電荷像現像用トナー、
<3> 前記ワックス(2)の融点が80〜110℃であり、前記ワックス(2)のDSCによる60℃以下の吸熱量が全吸熱量の2.0〜40.0%である上記<1>記載の静電荷像現像用トナー、
<4> 少なくとも結着樹脂粒子、着色剤粒子、ワックス(1)粒子、及び、ワックス(2)粒子を水系分散媒中に分散する分散工程、分散した粒子を金属イオンによって凝集させる凝集工程、及び凝集粒子を前記ワックス(1)の融点と前記ワックス(2)の融点との間の温度で熱融着する熱融着工程を含む上記<1>〜<3>いずれか1つに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
本発明のトナーは、ホットオフセットと低温定着性に優れた性能を示し、画像欠損のない高画質画像を長期にわたって安定に形成することができる。
本発明の静電荷像現像用トナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、及び、少なくとも2種類のワックスからなる静電荷像現像用トナーにおいて、該2種類のワックスがワックス(1)及びワックス(2)からなり、該ワックス(1)はその分子中に極性基を持たないものであり、該ワックス(2)はその分子中に極性基を持つものであり、該トナーのフェレ水平径a、該ワックス(1)及びワックス(2)のフェレ水平径をそれぞれb、cとしたとき、0.5≦b/a≦0.8かつ0.05≦c/a≦0.2を満足し、該ワックス(1)の融点Aと該ワックス(2)の融点BがA<Bの関係を持つことを特徴とする。
以下に本発明の静電荷像現像用トナー及びその製造方法について詳述する。
(ワックス)
本発明のトナーは、少なくとも2種類のワックスからなり、該2種類のワックスがワックス(1)及びワックス(2)からなる。
前記ワックス(1)は、その分子中に極性基を持たないワックスであり、前記ワックス(2)は、その分子中に極性基を持つワックスである。
本発明に使用できるワックスは、トナー中のワックスのフェレ水平径が、トナーのフェレ水平径に対し、0.5〜0.8の範囲にあるワックス(1)と、0.05〜0.2の範囲にあるワックス(2)とを組み合わせて用いる。より好ましくは、0.6〜0.8の範囲と0.1〜0.15の範囲の組み合わせである。上記のワックスとトナーのフェレ水平径との比が0.5〜0.8の範囲にあるワックス(1)は、定着時に容易に画像表面に染み出しやすく、良好な離型性を得ることができ、0.05〜0.2の範囲にあるワックス(2)は、トナー中のワックスの分散径が小さいため、定着時に均一にトナー結着樹脂との相溶化が生じ、低温定着が良好となり、これらの組み合わせにより、剥離と低温定着の両方を向上させることができる。
本発明のトナーは、トナー粒子断面を透過型電子顕微鏡(TEM)観察すると、該トナー粒子中に前記ワックスが不均一に分布したワックスドメイン(領域)を有する。
トナーのフェレ水平径とは、トナー粒子を水平上に任意の状態で置いたときの粒子の水平方向の最大長を表す。また、トナー中のワックスドメインのフェレ水平径は、同様に任意に置かれたトナー粒子中の各ワックスドメインの水平方向の最大長を表すものである。
フェレ水平径の測定方法としては、トナーをエポキシ樹脂などの包埋剤と混合した後、ダイヤモンドカッター等で切削し、その切削体を透過型電子顕微鏡(TEM)観察することにより確認できる。そして、観察画像を、画像解析装置に取り込むことにより、内部に分散しているワックスの大きさを計算することができる。トナーのフェレ水平径とトナー中のワックスのフェレ水平径との比については、画像解析装置に上記観察画像を取り込み、トナー100個の平均を求める。
また、ワックス(1)とワックス(2)とのワックスドメインを、前記切削体表面のTEM観察で区別する方法としては、例えば、極性基と反応し、染色する公知の試薬を用いることで色の違いにより区別できる。前記試薬としては、例えば、四酸化ルテニウムや四酸化オスミウム等が挙げられる。四酸化ルテニウムを用いる場合、四酸化ルテニウム雰囲気下となっているデシケーター内に前記切削体を放置し、染色を行うことができる。染色の判断は、同時に放置したテープの染色具合により判断できる。この様にして染色された観察サンプルをTEM(約5000倍)により観察すると、ワックスドメインの色の濃淡からワックス(1)とワックス(2)とを判別することができる。
前記のワックスとトナーのフェレ水平径との比が0.5〜0.8の範囲にあるワックスは、その分子中に極性基を持たないものが好ましい。分子中に極性基を持たないワックスは、トナー結着樹脂との親和性が小さく、トナー中の分散径が大きくなりやすいと同時に、定着時の染み出し性が良く剥離性が向上し好ましい。
また、前記のワックスとトナーのフェレ水平径との比が0.05〜0.2の範囲にあるワックスは、その分子中に極性基を持つものが好ましい。分子中に極性基を持つものは、トナー結着樹脂との親和性が高く、トナー中の分散径が小さくなりやすいと同時に、樹脂の可塑化を起こしやすく、低温定着性を良好にするため好ましい。
更に、前記の極性基を持たないワックス(1)は示差走査熱量測定(DSC)による融点が70〜100℃の範囲であり、吸熱ピーク半値幅が10℃以下であることが好ましい。更に好ましくは、融点が75〜90℃、吸熱ピーク半値幅が8℃以下である。融点が70〜100℃の範囲であると、定着時のワックスの溶融が容易であり、吸熱ピーク半値幅が10℃以下であると、シャープな溶融性を持ち、画像表面への染み出しが容易で、良好な剥離性を得られるため好ましい。
また、前記の極性基を持つワックス(2)はDSCによる融点が80〜110℃の範囲であり、DSC吸熱曲線の60℃以下の吸熱量が全吸熱量の2.0〜40.0%であることが好ましい。より好ましくは、融点が85〜95℃、60℃以下の吸熱量比が5.0〜20.0%である。融点が80〜110℃の範囲であると、低温からワックスと樹脂との相溶が起こり、60℃以下の吸熱量比が2.5〜40.0%であると、樹脂の可塑化が程よく生じ、トナーの粉体特性や流動性を悪化させること無く低温定着性を向上させるため、好ましい。
前記極性基を持たないワックス(1)の融点をA、極性基を持つワックス(2)の融点をBとしたとき、A<Bであることが好ましい。この関係であると、定着時に極性基を持たないワックスの染み出しが良好で、剥離性を向上すると共に、極性基を持つワックスの染み出しは抑えられ、樹脂との相溶性が良好で、低温定着性を向上させるため好ましい。
上記の融点、吸熱量、及び、吸熱ピークの測定はパーキネルマー社製の示差熱走査熱量計DSC−7を用いて行うことができる。具体的には、装置の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を利用し、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いた。サンプルは、アルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセットし、ASTM D3418−82に則して、速度10℃/minで30℃から150℃まで昇温し、次に同様に10℃/minで−30℃まで降温し、更に10℃/minで150℃まで昇温し、測定することができる。
上記測定により、2回目の昇温曲線の最大吸熱ピークをワックスの融点、最大吸熱ピーク高さの半分値の吸熱幅温度をピーク半値幅とし、融点、ピーク半値幅及び全吸熱量に対する60℃以下の吸熱量比を求めることができる。
測定されたDSC吸熱曲線より、吸熱ピーク面積(吸熱量)を以下のようにして得ることができる。すなわち、DSC吸熱曲線のベースラインより上の面積を測定することにより、全吸熱量及び全吸熱量に対する60℃以下の吸熱量比が得られる。
前記極性基とは、電気陰性度が炭素原子及び水素原子と異なる原子(例えば、酸素原子や窒素原子等)を有する一価又は多価の置換基であり、例えば、ヒドロキシ基、エステル結合、アミド結合等が挙げられる。
極性基を持たないワックス(1)として使用する具体的な物質を例示すると以下のようになる。ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量のポリオレフィン系ワックスやパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物、石油系ワックスなどを挙げることができる。好ましくはパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス、ポリオレフィン系ワックスを挙げることができる。
ただし、ワックス(1)は本発明の趣旨を逸脱しない限り、不純物として微量の極性基を持つ化合物を含んでいてもよい。
極性基を持つワックス(2)として使用する具体的な物質を例示すると以下のようになる。パラフィンなどの鉱物の変性物、ポリオレフィンなどの石油系ワックスの変性物、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス、ミツロウのごとき動物系ワックス、モンタンワックスや高級アルコール、脂肪酸エステル、アミドワックス、ウレタン系ワックスなどを挙げることができる。好ましくは脂肪酸エステル、アミドワックス、ウレタン系ワックスを挙げることができる。
これらのワックスを、水中にイオン性界面活性剤、高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質とともに分散し、融点以上に加熱しながら、ホモジナイザーや圧力吐出型分散機を用いて強い剪断を付与して微粒子化することにより、1μm以下のワックス粒子の分散液を作製することができる。この分散液中のワックス粒子の粒径は、レーザー回析式粒度分布測定装置LA−700(堀場製作所製)で測定することができる。
上記分散液中のワックス粒子の体積平均粒径は、120〜380nmであることが好ましく、200〜300nmであることがより好ましい。粒径が上記範囲内であると、得られるワックス粒子の粒度分布が狭く、また、遊離粒子を生じず、該ワックス粒子を用いたトナーの性能や信頼性が向上するので好ましい。
本発明に使用できるワックスは、前記静電荷像現像用トナー中にトナー固形分に対して5〜20重量%の範囲で含有させることにが好ましい。上記範囲にあると、オイルレス定着方法における定着ラチチュードが向上するので好ましい。また、更に好ましい範囲は、6〜11重量%である。
また、本発明に使用できるワックスは、離型作用等を有するのが好ましい。
(結着樹脂)
本発明に用いられる結着樹脂または結着樹脂粒子は、特に制限はないが、一般に乳化重合法などによりイオン性界面活性剤を含有する結着樹脂粒子分散液を調製して使用する。また、溶剤に溶解した後、水媒体に相転する相転乳化や、樹脂の極性や添加剤を利用した自己乳化法による結着樹脂粒子分散液を用いても良い。この結着樹脂粒子分散液を、着色剤粒子分散液及びワックス粒子分散液と混合し、前記イオン性界面活性剤とは反対の極性を有するイオン性界面活性剤によりヘテロ凝集を生じさせることによりトナー径の凝集粒子を形成する。その後、結着樹脂粒子のガラス転移点以上の温度に加熱して前記凝集粒子を融合・合一し、洗浄、乾燥してトナーを得ることができる。
本発明で使用する結着樹脂または結着樹脂粒子として使用できる重合体は多岐にわたり特に制限はないが、ビニル系単量体を含むエチレン性不飽和単量体の単独重合体または共重合体が好ましく使用できる。これらの単独重合体または共重合体を構成する単量体としては、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等の(メタ)アクリル酸エステル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のエチレン性不飽和ニトリル類;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のエチレン性不飽和カルボン酸;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類;エチレン、プロピレン、ブタジエンなどのオレフィン類などや、β−カルボキシエチルアクリレートが例示できる。これらの単量体からなる単独重合体、又はこれらを2種以上共重合して得られる共重合体、さらにはこれらの混合物を使用することができる。
また、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等、非ビニル縮合系樹脂、または、これらと前記エチレン性不飽和付加重合体樹脂との混合物や、これらの共存下でエチレン性不飽和単量体を重合して得られるグラフト重合体等を挙げることができる。
重合開始剤としては、いずれか適当な重合開始剤、例えば、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、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスソブチロニトリル等のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド等の過酸化物系重合開始剤、ドデカンチオール等のチオール類、ペルオキソ二硫酸アンモニウム等が挙げられる。
エチレン性不飽和単量体を重合する場合は、イオン性界面活性剤などを用いて乳化重合を実施して結着樹脂粒子分散液を作製することができる。また、その他の樹脂の場合は、油性で水への溶解度の比較的低い溶剤に溶解するものであれば樹脂をそれらの溶剤に解かして水中にイオン性の界面活性剤や高分子電解質とともにホモジナイザーなどの分散機で水中に微粒子として分散させ、その後加熱又は減圧して溶剤を蒸散することにより、結着樹脂粒子分散液を作製することができる。これらの分散液中の結着樹脂粒子の粒径は例えばレーザー回析式粒度分布測定装置LA−700(堀場製作所製)で測定することができる。
分散液中の結着樹脂粒子の体積平均粒径は、120〜380nmであることが好ましく、160〜280nmであることがより好ましい。体積平均粒径が上記範囲内であると、得られるトナーの粒度分布が狭く、また、遊離粒子を生じず、トナーの性能や信頼性が向上するので好ましい。
一方、本発明のトナーにおいてポリエステル樹脂を用いることも好ましい。ポリエステル樹脂においては、樹脂の酸価の調整やイオン性界面活性剤などを用いて乳化分散することにより、結着樹脂粒子分散液を容易に調製することができる点で有利である。乳化分散に用いるポリエステル樹脂は多価カルボン酸と多価アルコールから合成される。
多価カルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類、無水マレイン酸、フマール酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類が挙げられる。これらの多価カルボン酸を1種又は2種以上用いることができる。これら多価カルボン酸の中、芳香族カルボン酸を使用することが好ましく、また良好なる定着性を確保するために架橋構造あるいは分岐構造をとるためにジカルボン酸とともに3価以上のカルボン酸(トリメリット酸やその酸無水物等)を併用することが好ましい。
多価アルコールの例としては、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、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、などの脂肪族ジオール類、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールAなどの脂環式ジオール類、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族ジオール類が挙げられる。これら多価アルコールの1種又は2種以上用いることができる。これら多価アルコールの中、芳香族ジオール類、脂環式ジオール類が好ましく、このうち芳香族ジオールがより好ましい。また良好なる定着性を確保するため、架橋構造あるいは分岐構造をとるためにジオールとともに3価以上の多価アルコール(グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール)を併用してもよい。
なお、多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合によって得られたポリエステル樹脂に、さらにモノカルボン酸、および/またはモノアルコールを加えて、重合末端のヒドロキシル基、および/またはカルボキシル基をエステル化し、ポリエステル樹脂の酸価を調整しても良い。モノカルボン酸としては酢酸、無水酢酸、安息香酸、トリクロル酢酸、トリフルオロ酢酸、無水プロピオン酸等を挙げることができ、モノアルコールとしてはメタノール、エタノール、プロパノール、オクタノール、2−エチルヘキサノール、トリフルオロエタノール、トリクロロエタノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、フェノールなどを挙げることができる。
ポリエステル樹脂は上記多価アルコールと多価カルボン酸を常法に従って縮合反応させることによって製造することができる。例えば、上記多価アルコールと多価カルボン酸、必要に応じて触媒を入れ、温度計、撹拌器、流下式コンデンサを備えた反応容器に配合し、不活性ガス(窒素ガス等)の存在下、150〜250℃で加熱し、副生する低分子化合物を連続的に反応系外に除去し、所定の酸価に達した時点で反応を停止させ、冷却し、目的とする反応物を取得することによって製造することができる。
このポリエステル樹脂の合成に使用する触媒としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫オキサイド等の有機金属やテトラブチルチタネート等の金属アルコキシドなどのエステル化触媒が挙げられる。このような触媒の添加量は、原材料の総量に対して0.01〜1重量%とすることが好ましい。
本発明で使用する結着樹脂のガラス転移温度は52〜68℃であることが好ましく、54〜62℃であることがより好ましい。ガラス転移温度が上記範囲内であると、低温定着に好適であるので好ましい。
本発明に使用する結着樹脂の重量平均分子量Mwは、5,000〜50,000であることが好ましく、特にビニル系単量体を含むエチレン性不飽和単量体の単独重合体または共重合体(ビニル系樹脂)の場合には8,000〜40,000であることが好ましく、ポリエステル樹脂の場合には8,000〜30,000であることが好ましい。
(着色剤)
本発明に使用する着色剤は公知のものを使用でき、例えば、黒色顔料としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、非磁性フェライト、マグネタイト等が挙げられる。
また、黄色顔料としては、例えば、黄鉛、亜鉛黄、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、クロムイエロー、ハンザイエロー、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーメネントイエローNCG等が挙げられる。
橙色顔料としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ベンジジンオレンジG、インダスレンブリリアントオレンジRK、インダスレンブリリアントオレンジGK等が挙げられる。
赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、デイポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ローズベンガル、エオキシンレッド、アリザリンレーキ等が挙げられる。
青色顔料としては、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、ファストスカイブルー、インダスレンブルーBC、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレレートなどが挙げられる。
紫色顔料としては、マンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ等が挙げられる。
緑色顔料としては、酸化クロム、クロムグリーン、ピクメントグリーン、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンG等が挙げられる。
白色顔料としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等が挙げられる。
体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等が挙げられる。
さらに、染料としては、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料、例えば、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等が挙げられる。
また、これらの着色剤は単独で、又は混合し、さらには固溶体の状態でも使用できる。これらの着色剤は公知の方法で分散されるが、例えば、回転せん断型ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、高圧対向衝突式の分散機等が好ましく用いられる。
また、これら着色剤粒子は、極性を有する界面活性剤を用い、前記ホモジナイザーで水系に分散される。
本発明の着色剤は、色相角、彩度、明度、耐候性、OHP透過性、トナー中での分散性の観点から選択される。着色剤の添加量は、トナーの結着樹脂100重量%に対して1〜20重量%の範囲で添加される。黒色着色剤として磁性体を用いるときには、他の着色剤とは異なり、30〜100重量%の範囲で添加される。
(その他の添加剤)
本発明では、トナーの帯電性を一層向上させ安定化させるために帯電制御剤を配合することができる。帯電制御剤としては4級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミニウム、鉄、クロムなどの錯体からなる染料や、トリフェニルメタン系顔料などを使用することができるが、凝集や融合・合一時の安定性に影響するイオン強度の制御、廃水の汚染低減のためには、水に溶解しにくい材料の方がよい。
本発明では、トナーの帯電性安定化のために、湿式で無機微粒子を添加することができる。無機微粒子の例としては、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウムなど、通常トナー表面の外添剤として使用される全てのものを、イオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基に分散して使用することができる。
また、流動性付与やクリーニング性向上の目的で、通常トナーの製造におけると同様に、トナーを乾燥した後、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウムなどの無機微粒子や、ビニル系樹脂、ポリエステル、シリコーンなどの樹脂微粒子を乾燥状態で剪断力をかけてトナー表面に添加して流動性助剤やクリーニング助剤として用いることができる。
(トナー)
本発明のトナーは、水中に界面活性剤により分散させた結着樹脂、着色剤、ワックス(1)及びワックス(2)を金属イオンによって凝集させ、熱融着によって得られるトナーであって、該熱融着が前記極性基を持たないワックス(1)の融点Aと極性基を持つワックス(2)の融点Bとの間の温度で行われることが好ましい。上記熱融着が上記条件の通り、両ワックス融点の間の温度で行われると、熱融着は極性を持たないワックス(1)の融点よりも高い温度で行われるためにトナー中の極性基を持たないワックス(1)のドメイン径は大きくすることができる。また、極性基を持つワックス(2)は、融着温度が極性基を持つワックスの融点より低い温度で行われるため、トナー中の極性基を持つワックス(2)のドメイン径は小さくすることができる。
本発明におけるトナーの酸価は、ワックス粒子、着色剤粒子のトナー中への内包性を向上させ、安定させるばかりではなく、帯電性にも重要であり、10〜50mgKOH/gの範囲が好ましい。酸価が上記の範囲にあると、ワックス粒子、着色剤粒子の内包性、安定性が向上し適切な帯電が得られる。また、酸価を付与する成分が適量であり、架橋を生じないため良好な定着性が得られる。
本発明のトナーは、トナー粒子の体積平均粒径D50vが3〜9μmの範囲であることが好ましい。その体積平均粒度分布指標GSDv(D84v/D16v)が1.30以下であることが好ましく、また、その体積平均粒度分布指標GSDvと数平均粒度分布指標GSDpとの比(GSDv/GSDp)が0.95以上であることが好ましい。いずれの場合にも、画質の精細性に優れた画像を形成できる静電荷現像用トナーの提供を可能にする。更に好ましい範囲は、D50vが4〜8μm、GSDvが1.0〜1.28、GSDv/GSDpが0.95〜1.2である。本発明のトナーの体積平均粒径D50vが上記の範囲内にあると、トナーの帯電性が適切となり、良好な現像性が得られ、高い解像力が得られる。体積平均粒度分布指標GSDvが上記の範囲内にあると、高い解像力が得られる。体積平均粒度分布指標と数平均粒度分布指標の比(GSDv/GSDp)が上記の範囲内にあると、良好な帯電性が得られ、トナーの飛散、カブリ等の画像欠陥が生じないので好ましい。
本発明において、体積平均粒径、体積平均粒度分布指標及び数平均粒度分布指標は、例えばコールターカウンターTA−II(ベックマン−コールター社製)、マルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)等の測定器を用いて測定することができる。粒度分布は分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積、数、それぞれに小径側から累積分布を描き、累積16%となる粒径を体積平均粒径D16v、数平均粒径D16pと定義し、また累積84%となる粒径を体積平均粒径D84v、数平均粒径D84pと定義し、これらを用いて体積平均粒度分布指標GSDvはD84v/D16vより求め、数平均粒度分布指標GSDpはD84p/D16pより算出した。
本発明のトナーは、不定形から球形までの何れの形状であってもよい。
また、本発明のトナーの形状係数SF1を110〜140の範囲にすることにより、現像性、および転写性に優れた静電荷像現像用トナーを提供することができるので好ましい。形状係数SF1のより好ましい範囲は、125〜138である。形状係数SF1は、形状係数の平均値であり、次の方法で算出する。スライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、50個以上のトナーについて、周囲長および投影面積から、下記式によりSF1を求め、平均値を得たものである。
Figure 2006259414
式中、MLはトナー粒子の周囲長を示し、Aは粒子の投影面積を示す。
本発明のトナーの帯電量は絶対値で、20〜80μC/gの範囲が好ましく、25〜35μC/gの範囲がさらに好ましい。帯電量がこの範囲にあると、背景汚れ(カブリ)が発生しにくく、また良好な画像濃度が得られるので好ましい。
トナーの夏場(高温高湿)における帯電量と冬場(低温低湿)における帯電量の比は、0.5〜1.5の範囲が好ましく、0.7〜1.3の範囲が更に好ましい。この範囲にあると帯電性の環境依存性が低く、帯電の安定性が良好であるので好ましい。
本発明のトナーのガラス転移点(Tg)は49〜58℃が好ましい。更に好ましくは50〜56℃である。Tgが49〜58℃の範囲であれば、トナーの保存性やドキュメントオフセットなどの画像耐久性が良好で好ましく使用できる。
本発明のトナーを磁性トナーとして用いる場合は、結着樹脂中に磁性粉を含有させてもよい。このような磁性粉としては、磁場中で磁化される物質を用いる。具体的には、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性粉末、又はフェライト、マグネタイト等化合物を使用できる。特に、本発明では、水層中でトナーを得るために、磁性体の水層移行性が重要である。好ましくは表面改質、例えば疎水化処理等を施しておくのが好ましい。
本発明のトナーは、現像装置内に帯電付与構造をもつ一般に一成分現像剤という使用方法で使用されるのに加え、トナーとキャリアからなる二成分現像剤と呼ばれる方式でも使用される。キャリアは、フェライト、鉄粉などを芯剤として、樹脂で被膜されたキャリアであることが好ましい。用いられる芯材(キャリア芯材)は、特に制限はなく、鉄、鋼、ニッケル、コバルト等の磁性金属、又は、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、ガラスビーズ等が挙げられるが、磁気ブラシ法を用いる観点からは、磁性キャリアであるのが望ましい。キャリア芯材の平均粒径としては、トナー平均粒径の3〜10倍が好ましい。
被覆樹脂としては、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ウレア、ウレタン、メラミン、グアナミン、アニリン等を含むアミノ樹脂、またアミド樹脂、ウレタン樹脂が挙げられる。またこれらの共重合樹脂でもかまわない。キャリアの被膜樹脂としては上述樹脂中から2種以上を組み合わせて使用してもよい。また帯電を制御する目的で、樹脂微粒子や、無機微粒子などを被覆樹脂中に分散して使用してもよい。
上記樹脂被覆層を、キャリア芯材の表面に形成する方法としては、例えば、キャリア芯材の粉末を被膜層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被膜層形成用溶液をキャリア芯材の表面に噴霧するスプレー法、キャリア芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被膜層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリア芯材と被膜層形成用溶液を混合し溶剤を除去するニーダーコーター法、被膜樹脂を微粒子化し被膜樹脂の融点以上でキャリア芯材とニーダーコーター中で混合し冷却して被膜させるパウダーコート法が挙げられるが、ニーダーコーター法及びパウダーコート法が特に好ましく用いられる。
上記方法により形成される樹脂被膜量は、キャリア芯材に対して0.5〜10重量%の量を被覆して用いられる。トナーと上記キャリアとの混合比(重量比)としては、トナー:キャリア=1:100〜30:100の範囲であり、3:100〜20:100の範囲がより好ましい。
(トナーの製造方法)
本発明のトナーの製造方法は、少なくとも結着樹脂粒子、着色剤粒子、ワックス(1)粒子、及び、ワックス(2)粒子を水系分散媒中に分散する分散工程、分散した粒子を金属イオンによって凝集させる凝集工程、及び凝集粒子を前記ワックス(1)の融点と前記ワックス(2)の融点との間の温度で熱融着する熱融着工程を含む製造方法であるのが好ましい。
分散工程で使用される分散媒は水系分散媒であり、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコールなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、蒸留水およびイオン交換水等の水が好ましい。
前記凝集工程で用いる金属イオンとしては、2価以上の電荷を有する無機金属塩を使用することができる。前記無機金属塩を構成する金属元素は、周期律表(長周期律表)における2A、3A、4A、5A、6A、7A、8、1B、2B、3B族(IUPACの1989年無機化学命名法改訂版による族番号では、第2族〜第8族、第11族〜第13族に相当)に属する2価以上の電荷を有するものである。
具体的には、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウムなどの金属塩、及び、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシウム等の無機金属重合体などを上げることができる。その中でも、アルミニウム塩及びその重合体が好適である。一般的に、よりシャープな粒度分布を得るためには、無機金属塩の価数が1価より2価、2価より3価以上で、同じ価数のときにも重合タイプの無機金属塩重合体の方がより適している。
前記凝集剤の添加量は、本発明を阻害しない範囲であれば特に限定されるものではないが、具体的には、分散液に対して0.01〜10重量%の範囲、好ましくは0.05〜5重量%の範囲、より好ましくは0.1〜2重量%の範囲である。上記範囲であると、樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液、ワックス粒子分散液等の分散液が安定で、その結果、凝集を生じたり、また、凝集時に各粒子間の安定性が異なるため、特定粒子の遊離が生ずるなどの問題が生じず、また、凝集粒子の粒度分布が狭く、粒子径の制御が容易である。
更に、前記のトナー製造において熱融着工程(融合・合一工程とも言う。)を2種類のワックス融点の間の温度で行うことが好ましい。このように、2種類のワックス融点の間で合一工程を行うと、合一温度が融点より高いワックスは、合一の際にトナー粒子中で動きにくく、小さいドメインを形成しやすい。反対に、合一温度より低い融点のワックスは、合一の際に溶融し、トナー粒子中で動きやすく大きなドメインを形成しやすい。
この際、2種のワックスが極性基を持たないワックスと極性基をもつワックスの組み合わせであると、それぞれのワックスが独自のドメインを形成し機能分離できるため好ましい。
また、以下の方法でトナーを得ることも好ましい。結着樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液及びワックス粒子分散液を混合する初期の段階では、予め各極性のイオン性分散剤の量のバランスをずらしておき、ポリ塩化アルミニウム等の無機金属塩の重合体を添加してイオン的に中和し、その後、ガラス転移点以下の温度で第1段階の母体凝集粒子を形成し、安定化する。第2段階としてイオン的バランスのずれを補填するような極性及び量のイオン性分散剤で処理された結着樹脂粒子分散液を添加し、さらに必要に応じて凝集粒子中の結着樹脂粒子と追加結着樹脂粒子に含まれる結着樹脂のガラス転移点以下でわずかに加熱して、より高い温度で安定化させたのち、ガラス転移点以上に加熱することにより凝集形成の第2段階で加えた粒子を母体凝集粒子の表面に付着させたまま合一させたものでも良い。更に、この凝集の段階的操作は複数回繰り返し実施してもよい。この2段階法はワックスと着色剤の内包性を向上させるのに有効である。
前記の2段階法について詳述すると、前記凝集工程と熱融着工程との間に、凝集粒子分散液中に、追加粒子分散液を添加混合して前記凝集粒子に追加粒子を付着させて付着粒子を形成する工程(付着工程)をさらに含むものである。
付着工程では、凝集工程で調製された凝集粒子分散液中に、追加粒子分散液を添加混合して、凝集粒子に追加粒子粒子を付着させて付着粒子を形成する。追加粒子としては、結着樹脂粒子の他にワックス粒子、着色剤粒子等を単独もしくは複数組み合わせたものであってもよい。追加粒子分散液を追加混合する方法としては、特に制限はなく、例えば徐々に連続的に行ってもよいし、複数回に分割して段階的に行ってもよい。このようにして、追加粒子を添加混合することにより、微小な粒子の発生を抑制し、得られるトナーの粒度分布をシャープにすることができ、高画質化に寄与する。
また、付着工程を設けることにより、擬似的なシェル構造を形成することができ、着色剤やワックスなどの内添物のトナー表面露出を低減でき、結果として帯電性や寿命を向上させることができる。さらに、熱融着工程における融着時において、粒度分布を維持し、その変動を抑制することができると共に、融着時の安定性を高めるための界面活性剤や塩基または酸等の安定剤の添加を不要にしたり、それらの添加量を最少限度に抑制することができ、コストの削減や品質の改善可能となる点で有利である。さらに、この方法を用いれば、熱融着工程において、温度、攪拌数、pHなどの調整により、トナー形状制御を簡単に行うことができる。
前記凝集粒子の凝集工程及び/または各種微粒子の付着工程においては、分散液の極性を調整するイオン性界面活性剤の種類と量とを選択して、凝集及び/または付着の程度を制御することができる。例えば、アニオン性界面活性剤を含有する溶液に結着樹脂粒子を分散させ、カチオン性界面活性剤を含有する溶液に着色剤を分散させ、そして、両者を混合することにより、結着樹脂粒子と着色剤粒子等を凝集させることができる。
また、混合される分散液に含まれるイオン性界面活性剤の極性及び配合量のバランスを予めずらしておき、そのバランスのずれを補填するような極性及び量のイオン性界面活性剤を添加することにより凝集及び/又は付着を行うことも可能である。
本発明のトナーの製造方法において、結着樹脂粒子の乳化重合、着色剤の分散、結着樹脂粒子の添加分散、ワックス粒子の分散、それらの凝集、又は、その安定化などの目的で用いる界面活性剤を例示すると、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン性界面活性剤、及びアミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン性界面活性剤を使用することができる。また、ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤を併用することも効果的である。これらの分散手段としては、回転剪断型ホモジナイザーやメディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的なものを使用できる。
本発明では、熱融着(融着・合一)の終了後、任意の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て所望のトナーを得ることができるが、洗浄工程は、帯電性を発現・維持するため、十分にイオン交換水による置換洗浄を施すことが好ましい。また、固液分離工程は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等が好ましく用いられる。さらに乾燥工程も特に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等が好ましく用いられる。
他の添加剤は、結着樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液、又は、ワックス粒子分散液中のいずれかに分散させてもよいし、結着樹脂粒子分散液などを混合してなる混合溶液中に、添加剤を分散させてなる分散液を添加して混合してもよい。
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、これらにより本発明は限定されるものではない。
本発明のトナーは、次の方法で製造した。即ち、下記の結着樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液、およびワックス粒子分散液をそれぞれ調製し、これを所定量混合撹拌しながら、無機金属塩の重合体を添加してイオン的に中和し、上記各粒子の凝集体を形成した。無機水酸化物で系内のpHを弱酸性から中性の範囲に調整した後、前記結着樹脂粒子のガラス転移点以上の温度に加熱し、融着・合一(熱融着)させた。その後、十分な洗浄・固液分離・乾燥の工程を経て所望のトナーを得た。以下に、それぞれの材料の調製方法、凝集粒子の作製方法の具体例を示す。
(結着樹脂粒子分散液1の調製)
(油層)
スチレン(和光純薬(株)製) 30重量部
アクリル酸n−ブチル(和光純薬(株)製) 10重量部
β−カルボキシエチルアクリレート(ローディア日華(株)製) 1.3重量部
ドデカンチオール(和光純薬(株)製) 0.4重量部
(水層1)
イオン交換水 17重量部
アニオン性界面活性剤(ダウファックス、ダウケミカル社製) 0.4重量部
(水層2)
イオン交換水 40重量部
アニオン性界面活性剤(ダウファックス、ダウケミカル社製) 0.05重量部
ペルオキソ二硫酸アンモニウム(和光純薬(株)製) 0.4重量部
上記の油層成分と水層1の成分をフラスコに入れて攪拌混合し単量体乳化分散液とした。反応容器に上記水層2の成分を投入し、容器内を窒素で十分に置換し、攪拌をしながらオイルバスで反応系内が75℃になるまで加熱した。反応容器内に上記の単量体乳化分散液を3時間かけて徐々に滴下し、乳化重合を行った。滴下終了後更に75℃で重合を継続し、3時間後に重合を終了させた。
得られた結着樹脂粒子は、レーザー回析式粒度分布測定装置LA−700(株)堀場製作所製)で結着樹脂粒子の体積平均粒径D50vを測定したところ200nmであり、示差走査熱量計DSC−7(パーキネルマー社製)を用いて昇温速度10℃/分で結着樹脂のガラス転移点を測定したところ56℃であり、分子量測定器(HLC−8020東ソー社製)を用い、THFを溶媒として重量平均分子量(ポリスチレン換算)を測定したところ15,000であった。
これにより体積平均粒径200nm、固形分42%、ガラス転移点56℃、重量平均分子量Mwが15,000の結着樹脂粒子分散液1を得た。
(結着樹脂粒子分散液2の調製)
エチレングリコール(和光純薬(株)製) 50重量部
ネオペンチルグリコール(和光純薬(株)製) 65重量部
テレフタル酸(和光純薬(株)製) 96重量部
上記モノマーをフラスコに仕込み、1時間をかけて温度190℃まで上げ、反応系内が均一に攪拌されていることを確認したのち、シブチル錫オキサイドを1.2重量部投入した。更に、生成する水を留去しながら同温度から6時間をかけて240℃まで温度を上げ、240℃で更に3時間脱水縮合反応を継続し、酸価が7.0mgKOH/g、重量平均分子量10,000、ガラス転移点60℃であるポリエステル樹脂を得た。
ついで、これを溶融状態のまま、キャビトロンCD1010((株)ユーロテック製)に毎分100gの速度で移送した。別途準備した水性媒体タンクに試薬アンモニア水をイオン交換水で希釈した0.37重量%濃度の希アンモニア水を入れ、熱交換器で120℃に加熱しながら毎分0.1リットルの速度で上記ポリエステル樹脂溶融体と同時に上記キャビトロンに移送した。回転子の回転速度が60Hz、圧力が5kg/cm2の条件でキャビトロンを運転し、体積平均粒径160nm、固形分30%、ガラス転移点60℃、重量平均分子量Mwが10,000の結着樹脂粒子分散液2を得た。
(着色剤粒子分散液の調製)
シアン顔料(PigmentBlue15:3 大日精化(株)製) 10重量部
アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製) 2重量部
イオン交換水 80重量部
上記の成分を混合し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギノマシン製HJP30006)により1時間分散し、体積平均粒径180nm、固形分20%の着色剤粒子分散液を得た。
(ワックス1〜9の作製方法又は製品名)
ワックス1:HNP−9(日本精蝋(株)製)
ワックス2:精製フィッシャートロプシュワックス
ワックス3:精製ポリエチレンワックス
ワックス4:ポリワックス400(東洋ペトロライト(株)製)
ワックス5:エルカ酸アミド(日本油脂(株)製)
ワックス6:精製エステルワックス
ワックス7:精製エステルワックス
ワックス8:精製ウレタンワックス
ワックス9:ステアリン酸アミド(日本油脂(株)製)
(ワックス2)
サゾールワックス社製パラフリントH2を400℃での蒸留により低沸点成分を留去し、残渣を更に600℃で蒸留し、留出分を採取した。留出分を冷却し固形物を得た。この固形物のDSCによるピーク半値幅が15℃以下になるまで前記蒸留を繰り返した。得られた最終品をワックス2とした。このワックスはDSCによる融点が92℃、ピーク半値幅が10℃であった。
(ワックス3)
東洋ぺトロライト(株)製ポリワックス725を400℃での蒸留により低沸点成分を留去し、残渣を採取した。この固形物のDSCによるピーク半値幅が20℃以下になるまで前記蒸留を繰り返した。得られた最終品をワックス3とした。このワックスはDSCによる融点が105℃、ピーク半値幅が18℃であった。
(ワックス6)
日本化成(株)製クロバックス300−4Sをトルエンに入れ、80℃のもと、攪拌を行い、低融点成分を溶出させた。80℃のまま、固液分離を行い得られた固形物をワックス6とした。このワックス6はDSCによる融点が100℃で、60℃以下の吸熱量は0であった。
(ワックス7)
日本化成(株)製クロバックス300−12Sをトルエンに入れ、80℃のもと、攪拌を行い、低融点成分を溶出させた。80℃のまま、固液分離を行い溶解液を乾燥し、得られた固形物をワックス7とした。このワックス7はDSCによる融点が58℃で、60℃以下の吸熱比は65%であった。
(ワックス8)
日本化成(株)製クロバックス200−3Sをトルエンに入れ、80℃のもと、攪拌を行い、低融点成分を溶出させた。80℃のまま、固液分離を行い溶解液を乾燥し、得られた固形物をワックス8とした。このワックス8はDSCによる融点が72℃で、60℃以下の吸熱比は1%であった。
(ワックス粒子分散液1の調製)
ワックス1 50重量部
アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製) 2重量部
イオン交換水 200重量部
上記成分を120℃に加熱して、IKE社製ウルトラタラックスT50で十分に分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径225nm、固形分20%のワックス粒子分散液を得た。
(ワックス粒子分散液2〜8の調製)
ワックス1の替わりにワックス2〜8を使用し、同様にしてワックス粒子分散液2〜8を得た。但し、ワックス5及び9は、界面活性剤をノニオン系(エマルゲン147花王製)5重量部に替え、分散液を調製した。
それぞれのワックスは下記のとおりであり、分散液の体積平均粒径は下記のとおりであった。尚、固形分はいずれも20%であった。
ワックス分散液2:240nm
ワックス分散液3:260nm
ワックス分散液4:235nm
ワックス分散液5:235nm
ワックス分散液6:240nm
ワックス分散液7:220nm
ワックス分散液8:220nm
ワックス分散液9:235nm
(ワックスのDSC吸熱曲線の測定)
ワックスのDSC吸熱曲線の測定はパーキネルマー社製の示差熱走査熱量計DSC−7を用いて行った。装置の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を利用し、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いた。サンプルは、アルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセットし、ASTM D3418−82に則して、速度10℃/minで30℃から150℃まで昇温し、次に同様に10℃/minで−30℃まで降温し、更に10℃/minで150℃まで昇温し、測定した。
上記測定により、2回目の昇温曲線の最大吸熱ピークをワックスの融点、最大吸熱ピーク高さの半分値の吸熱幅温度をピーク半値幅とし、融点、ピーク半値幅及び全吸熱量に対する60℃以下の吸熱量比を求めた。
表1に極性基を持たないワックス1〜4(ワックス(1))の融点、及び、ピーク半値幅を示す。
Figure 2006259414
表2に極性基を持つワックス5〜9(ワックス(2))の融点、及び、60℃以下の吸熱量比を示す。
Figure 2006259414
〔実施例1〕
上記結着樹脂粒子分散液1 150重量部
上記着色剤粒子分散液 30重量部
上記ワックス粒子分散液1 40重量部
上記ワックス粒子分散液5 40重量部
ポリ塩化アルミニウム 0.4重量部
上記の成分を丸型ステンレス製フラスコ中でIKE社製のウルトラタラックスT50を用い十分に混合・分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら46℃まで加熱した。46℃で80分保持した後、ここに上記と同じ結着樹脂粒子分散液を緩やかに70重量部追加した。
その後、濃度0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を用いて系内のpHを6.0に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、攪拌軸のシールを磁力シールして攪拌を継続しながら80℃まで加熱して5時間保持した。反応終了後、降温速度を2℃/分で冷却し、濾過、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を行った。これをさらに40℃のイオン交換水3Lを用いて再分散し、15分間300rpmで攪拌・洗浄した。この洗浄操作をさらに5回繰り返し、濾液のpHが6.54、電気伝導度6.5μS/cmとなったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりNo.5Aろ紙を用いて固液分離を行った。次いで真空乾燥を12時間継続してトナー1を得た。
トナー1の体積平均粒径D50vをコールターカウンターで測定したところ5.6μmであり、体積平均粒度分布指標GSDvは1.20であった。ルーゼックス社製のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1は138でポテト形状であることが観察された。更に、このトナーに、ヘキサメチルジシラザンで表面疎水化処理した一次粒子平均粒径40nmのシリカ(SiO2)微粒子と、メタチタン酸とイソブチルトリメトキシシランの反応生成物である一次粒子平均粒径20nmのメタチタン酸化合物微粒子とを、それぞれの着色粒子の表面に対する被覆率が40%となるように添加し、ヘンシェルミキサーで混合し、静電荷像現像用トナー1を作製した。
(ワックスドメインフェレ水平径測定)
上記各ワックスのトナー中のドメインを観察する方法として、トナーをエポキシ樹脂と混合した後ダイヤモンドカッターで切削し、その切削体を透過型電子顕微鏡(TEM)にて観察する方法を用いた。トナーのフェレ水平径とトナー中のワックスのフェレ水平径との比については、画像解析装置に上記観察画像を取り込み、トナー100個の平均を求めた。
トナー中のワックスを観察するにあたり、各ワックスそれぞれを用いて、トナー中にワックスを1種類のみ含有するワックスドメイン確認用トナーを作製し、このトナーにて観察を行った。ワックスドメイン確認用トナーは次の方法にて作製した。
(ワックスドメイン確認トナー作製)
上記結着樹脂粒子分散液1 150重量部
上記着色剤粒子分散液 30重量部
上記各ワックス粒子分散液 40重量部
ポリ塩化アルミニウム 0.4重量部
上記の成分を丸型ステンレス製フラスコ中でIKE社製のウルトラタラックスT50を用い十分に混合・分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら46℃まで加熱した。46℃で80分保持した後、ここに上記と同じ結着樹脂粒子分散液を緩やかに70重量部追加した。
その後、濃度0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を用いて系内のpHを6.0に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、攪拌軸のシールを磁力シールして攪拌を継続しながら80℃まで加熱して5時間保持した。反応終了後、降温速度を2℃/分で冷却し、濾過、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を行った。これをさらに40℃のイオン交換水3Lを用いて再分散し、15分間300rpmで攪拌・洗浄した。この洗浄操作をさらに5回繰り返し、濾液のpHが6.54、電気伝導度6.5μS/cmとなったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりNo.5Aろ紙を用いて固液分離を行った。次いで真空乾燥を12時間継続してトナーを得た。
この様にワックス1及びワックス5をそれぞれ単独で用いたトナーとトナー1を前記の方法でワックスドメイン径を確認したところ、トナー1中のワックスドメイン径は大小2種の分布を持ち、それぞれの大きさはワックス1及び5をそれぞれ単独で用いたトナー中のワックスドメインに相当することが確認できた。このときのトナー1中のワックス1とトナー粒子のフェレ水平径比は0.65、ワックス5とトナー粒子のフェレ水平径比は0.15であった。
(定着性)
製造されたトナーの定着性として、定着温度90℃と200℃での画像欠損を確認した。
試験は富士ゼロックス社製DocuColor1250の改造機を用いて、トナー載り量0.6g/m2に調整して画だしした後、オイル供給装置のない外部定着器を用いて、Nip幅6.5mm、定着速度90mm/secにて定着した。定着温度は定着ロール表面温度で制御し、90℃及び200℃を設定温度とした。
<定着温度90℃での評価基準>
90℃設定温度での結果を低温定着性能とし、定着画像を25mm×25mmのソリッドとして定着したのち、一定荷重の重りを用いて折り曲げし、
その部分の画像欠損が無いものを○、
わずかに筋上に欠損するものを△、
折り曲げ部分が大きく欠損するものを×とし、
更にオフセットが生じたものも×とした。
<定着温度200℃での評価基準>
200℃設定温度で上記同様に定着したものが、
オフセットしないものを○、
薄っすらオフセットしたものを△、
濃く画像がオフセットしたものを×とし、
定着のラチチュードを確認した。
(試験結果)
このトナー1の90℃の定着性は○、200℃での定着性は○であった。
〔実施例2〕
実施例1において、ワックス粒子分散液5を使用する替わりに、ワックス粒子分散液6を同重量部使用し、融着温度を90℃にする以外は全く同様にしてトナー2を得た。
トナー2の体積平均粒径D50vをコールターカウンターで測定したところ5.5μm、体積平均粒度分布指標GSDvは1.21であった。ルーゼックス社製のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1は132で丸みを帯びたポテト形状であることが観察された。
(ワックスドメインフェレ水平径測定)
実施例1と同様にトナー中のワックスドメインを観察した。
(ワックスドメイン確認トナー作製)
実施例1において、ワックス粒子分散液1及び5の替わりにワックス粒子分散液1及び6を用い、融着温度を90℃とする以外は同様にし、ワックスとしてワックス1又はワックス6をそれぞれ単独で含有するトナーを作製した。この様にワックス1及びワックス6をそれぞれ単独で用いたトナーとトナー2を前記の方法でワックスドメイン径を確認したところ、トナー2中のワックスドメイン径は大小2種の分布を持ち、それぞれの大きさはワックス1及び6をそれぞれ単独で用いたトナー中のワックスドメインに相当することが確認できた。このときのトナー2中のワックス1とトナー粒子のフェレ水平径比は0.70、ワックス6とトナー粒子のフェレ水平径比は0.10であった。
(試験結果)
このトナー2の90℃の定着性は○、200℃での定着性は○であった。
〔実施例3〕
実施例1において、ワックス粒子分散液1及び5を使用する替わりに、ワックス粒子分散液2及び6を同重量部使用し、融着温度を96℃にする以外は全く同様にしてトナー3を得た。
トナー3の体積平均粒径D50vをコールターカウンターで測定したところ5.7μm、体積平均粒度分布指標GSDvは1.21であった。ルーゼックス社製のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1は132で丸みを帯びたポテト形状であることが観察された。
(ワックスドメインフェレ水平径測定)
実施例1と同様にトナー中のワックスドメインを観察した。
(ワックスドメイン確認トナー作製)
実施例1において、ワックス粒子分散液1及び5の替わりにワックス粒子分散液2及び6を用い、融着温度を96℃とする以外は同様にし、ワックスとしてワックス2又はワックス6をそれぞれ単独で含有するトナーをそれぞれ作製した。この様にワックス2及びワックス6をそれぞれ単独で用いたトナーとトナー3を前記の方法でワックスドメイン径を確認したところ、トナー3中のワックスドメイン径は大小2種の分布を持ち、それぞれの大きさはワックス2及び6をそれぞれ単独で用いたトナー中のワックスドメインに相当することが確認できた。このときのトナー3中のワックス2とトナー粒子のフェレ水平径比は0.60、ワックス6とトナー粒子のフェレ水平径比は0.10であった。
(試験結果)
このトナー3の90℃の定着性は○、200℃での定着性は○であった。
〔実施例4〕
実施例1において、結着樹脂粒子分散液1を使用する替わりに結着樹脂粒子分散液2を210重量部、ワックス粒子分散液1及び5を使用する替わりに、ワックス粒子分散液2及び6を同重量部使用し、融着温度を96℃にする以外は全く同様にしてトナー4を得た。
トナー4の体積平均粒径D50vをコールターカウンターで測定したところ5.9μm、体積平均粒度分布指標GSDvは1.22であった。ルーゼックス社製のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1は130で丸みを帯びたポテト形状であることが観察された。
(ワックスドメインフェレ水平径測定)
実施例1と同様にトナー中のワックスドメインを観察した。
(ワックスドメイン確認トナー作製)
実施例1において、結着樹脂粒子分散液1を使用する替わりに結着樹脂粒子分散液2を210重量部、ワックス粒子分散液1及び5の替わりにワックス粒子分散液2及び6を同重量部用い、融着温度を96℃とする以外は同様にし、ワックスとしてワックス2又はワックス6をそれぞれ単独で含有するトナーを作製した。この様にワックス2及びワックス6をそれぞれ単独で用いたトナーとトナー4を前記の方法でワックスドメイン径を確認したところ、トナー4中のワックスドメイン径は大小2種の分布を持ち、それぞれの大きさはワックス2及び6をそれぞれ単独で用いたトナー中のワックスドメインに相当することが確認できた。このときのトナー4中のワックス2とトナー粒子のフェレ水平径比は0.65、ワックス6とトナー粒子のフェレ水平径比は0.08であった。
(試験結果)
このトナー4の90℃の定着性は○、200℃での定着性は○であった。
〔実施例5〕
実施例1において、ワックス粒子分散液1を使用する替わりに、ワックス粒子分散液4を同重量部使用し、融着温度を80℃にする以外は全く同様にしてトナー5を得た。
トナー5の体積平均粒径D50vをコールターカウンターで測定したところ5.6μm、体積平均粒度分布指標GSDvは1.21であった。ルーゼックス社製のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1は137でポテト形状であることが観察された。
(ワックスドメインフェレ水平径測定)
実施例1と同様にトナー中のワックスドメインを観察した。
(ワックスドメイン確認トナー作製)
実施例1において、ワックス粒子分散液1の替わりにワックス粒子分散液4を用い、融着温度を80℃とする以外は同様にし、ワックスとしてワックス4又はワックス5をそれぞれ単独で含有するトナーをそれぞれ作製した。この様にワックス4及びワックス5をそれぞれ単独で用いたトナーとトナー5を前記の方法でワックスドメイン径を確認したところ、トナー5中のワックスドメイン径は大小2種の分布を持ち、それぞれの大きさはワックス4及び5をそれぞれ単独で用いたトナー中のワックスドメインに相当することが確認できた。このときのトナー5中のワックス4とトナー粒子のフェレ水平径比は0.70、ワックス5とトナー粒子のフェレ水平径比は0.15であった。
(試験結果)
このトナー5の90℃の定着性は○、200℃での定着性は○であった。
〔実施例6〕
実施例1同様に、ワックス粒子分散液1及び5を同重量部使用し、融着温度を90℃にする以外は全く同様にしてトナー6を得た。
トナー6の体積平均粒径D50vをコールターカウンターで測定したところ5.7μm、体積平均粒度分布指標GSDvは1.22であった。ルーゼックス社製のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1は131で丸みを帯びたポテト形状であることが観察された。
(ワックスドメインフェレ水平径測定)
実施例1と同様にトナー中のワックスドメインを観察した。
(ワックスドメイン確認トナー作製)
実施例1において、融着温度を90℃とする以外は同様にし、ワックスとしてワックス1又はワックス5をそれぞれ単独で含有するトナーをそれぞれ作製した。この様にワックス1及びワックス5をそれぞれ単独で用いたトナーとトナー6を前記の方法でワックスドメイン径を確認したところ、トナー6中のワックスドメイン径は大小2種の分布を持ち、それぞれの大きさはワックス1及び5をそれぞれ単独で用いたトナー中のワックスドメインに相当することが確認できた。このときのトナー6中のワックス1とトナー粒子のフェレ水平径比は0.75、ワックス5とトナー粒子のフェレ水平径比は0.20であった。
(試験結果)
このトナー6の90℃の定着性は△、200℃での定着性は○であった。
〔比較例1〕
実施例1において、ワックス粒子分散液1及び5を使用する替わりに、ワックス粒子分散液2及び5を同重量部使用し、融着温度を90℃にする以外は全く同様にしてトナー7を得た。
トナー7の体積平均粒径D50vをコールターカウンターで測定したところ5.4μm、体積平均粒度分布指標GSDvは1.21であった。ルーゼックス社製のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1は132で丸みを帯びたポテト形状であることが観察された。
(ワックスドメインフェレ水平径測定)
実施例1と同様にトナー中のワックスドメインを観察した。
(ワックスドメイン確認トナー作製)
実施例1において、ワックス粒子分散液1及び5の替わりにワックス粒子分散液2及び5を用い、融着温度を90℃とする以外は同様にし、ワックスとしてワックス2又はワックス5をそれぞれ単独で含有するトナーを作製した。この様にワックス2及びワックス5をそれぞれ単独で用いたトナーとトナー7を前記の方法でワックスドメイン径を確認したところ、トナー7中のワックスドメイン径は大小2種の分布を持ち、それぞれの大きさはワックス2及び5をそれぞれ単独で用いたトナー中のワックスドメインに相当することが確認できた。このときのトナー7中のワックス2とトナー粒子のフェレ水平径比は0.45、ワックス5とトナー粒子のフェレ水平径比は0.20であった。
(試験結果)
このトナー7の90℃の定着性は△、200℃での定着性は△であった。
〔比較例2〕
実施例1において、ワックス粒子分散液1及び5を使用する替わりに、ワックス粒子分散液3及び7を同重量部使用し、融着温度を96℃にする以外は全く同様にしてトナー8を得た。
トナー8の体積平均粒径D50vをコールターカウンターで測定したところ5.5μm、体積平均粒度分布指標GSDvは1.21であった。ルーゼックス社製のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1は131で丸みを帯びたポテト形状であることが観察された。
(ワックスドメインフェレ水平径測定)
実施例1と同様にトナー中のワックスドメインを観察した。
(ワックスドメイン確認トナー作製)
実施例1において、ワックス粒子分散液1及び5の替わりにワックス粒子分散液3及び7を用い、融着温度を96℃とする以外は同様にした、ワックスとしてワックス3又はワックス7をそれぞれ単独で含有するトナーを作製した。この結果、ワックス粒子分散液7を単独で用いたトナーにおいて、ワックス7のドメインを確認したところ樹脂との相溶化によりドメインは確認されなかった。ワックス粒子分散液3を単独で用いたトナーでは、ワックス3のドメインは確認された。このときのトナー8中のワックスドメインは2種の分布を持たず、ワックス3のみのドメインであり、トナー粒子とのフェレ水平径比は0.50であった。
(試験結果)
このトナー8の90℃の定着性は△、200℃での定着性は△であった。
〔比較例3〕
実施例1において、ワックス粒子分散液1及び5を使用する替わりに、ワックス粒子分散液3及び8を同重量部使用し、融着温度を96℃にする以外は全く同様にしてトナー9を得た。
トナー9の体積平均粒径D50vをコールターカウンターで測定したところ5.6μm、体積平均粒度分布指標GSDvは1.21であった。ルーゼックス社製のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1は132で丸みを帯びたポテト形状であることが観察された。
(ワックスドメインフェレ水平径測定)
実施例1と同様にトナー中のワックスドメインを観察した。
(ワックスドメイン確認トナー作製)
実施例1において、ワックス粒子分散液1及び5の替わりにワックス粒子分散液3及び8を用い、融着温度を96℃とする以外は同様にした、ワックスとしてワックス3又はワックス7をそれぞれ単独で含有するトナーを作製した。この様にワックス3及びワックス8をそれぞれ単独で用いたトナーとトナー9を前記の方法でワックスドメイン径を確認したところ、トナー9中のワックスドメイン径は大小2種の分布を持ち、それぞれの大きさはワックス3及び8をそれぞれ単独で用いたトナー中のワックスドメインに相当することが確認できた。このときのトナー9中のワックス3とトナー粒子のフェレ水平径比は0.55、ワックス8とトナー粒子のフェレ水平径比は0.30であった。
(試験結果)
このトナー9の90℃の定着性は×、200℃での定着性は△であった。
〔比較例4〕
実施例1において、ワックス粒子分散液1及び5を使用する替わりに、ワックス粒子分散液4及び7を同重量部使用し、融着温度を68℃にする以外は全く同様にしてトナー10を得た。
トナー10の体積平均粒径D50vをコールターカウンターで測定したところ5.6μm、体積平均粒度分布指標GSDvは1.21であった。ルーゼックス社製のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1は140でポテト形状であることが観察された。
(ワックスドメインフェレ水平径測定)
実施例1と同様にトナー中のワックスドメインを観察した。
(ワックスドメイン確認トナー作製)
実施例1において、ワックス粒子分散液1及び5の替わりにワックス粒子分散液4及び7を用い、融着温度を68℃とする以外は同様にした、ワックスとしてワックス4又はワックス7をそれぞれ単独で含有するトナーを作製した。この様にワックス4及びワックス7をそれぞれ単独で用いたトナーとトナー10を前記の方法でワックスドメイン径を確認したところ、トナー10中のワックスドメイン径は大小2種の分布を持ち、それぞれの大きさはワックス4及び7をそれぞれ単独で用いたトナー中のワックスドメインに相当することが確認できた。このときのトナー10中のワックス4とトナー粒子のフェレ水平径比は0.50、ワックス7とトナー粒子のフェレ水平径比は0.01未満であった。
(試験結果)
このトナー10の90℃の定着性は×、200℃での定着性は×であった。
〔比較例5〕
実施例1において、ワックス粒子分散液1及び5を使用する替わりに、ワックス粒子分散液4及び8を同重量部使用し、融着温度を70℃にする以外は全く同様にしてトナー11を得た。
トナー11の体積平均粒径D50vをコールターカウンターで測定したところ5.6μm、体積平均粒度分布指標GSDvは1.21であった。ルーゼックス社製のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1は140でポテト形状であることが観察された。
(ワックスドメインフェレ水平径測定)
実施例1と同様にトナー中のワックスドメインを観察した。
(ワックスドメイン確認トナー作製)
実施例1において、ワックス粒子分散液1及び5の替わりにワックス粒子分散液4及び8を用い、融着温度を70℃とする以外は同様にした、ワックスとしてワックス4又はワックス8をそれぞれ単独で含有するトナーを作製した。この様にワックス4及びワックス7をそれぞれ単独で用いたトナーとトナー11を前記の方法でワックスドメイン径を確認したところ、トナー11中のワックスドメイン径は大小2種の分布を持ち、それぞれの大きさはワックス4及び7をそれぞれ単独で用いたトナー中のワックスドメインに相当することが確認できた。このときのトナー11中のワックス4とトナー粒子のフェレ水平径比は0.50、ワックス7とトナー粒子のフェレ水平径比は0.30であった。
(試験結果)
このトナー11の90℃の定着性は×、200℃での定着性は○であった。
〔比較例6〕
実施例1において、ワックス粒子分散液5を使用する替わりに、ワックス粒子分散液2を同重量部使用する以外は全く同様にしてトナー12を得た。
トナー12の体積平均粒径D50vをコールターカウンターで測定したところ5.6μm、体積平均粒度分布指標GSDvは1.21であった。ルーゼックス社製のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1は136でポテト形状であることが観察された。
(ワックスドメインフェレ水平径測定)
実施例1と同様にトナー中のワックスドメインを観察した。
(ワックスドメイン確認トナー作製)
上記トナー12のワックスドメインを確認したところ、ワックスドメイン分布は1種類でワックス1とワックス2の区別はつかなかった。このときのトナー12中のワックスとトナー粒子のフェレ水平径比は0.65であった。
(試験結果)
このトナー12の90℃の定着性は×、200℃での定着性は○であった。
〔比較例7〕
実施例1において、ワックス粒子分散液1を使用する替わりに、ワックス粒子分散液6を同重量部使用し、融着温度を96℃にする以外は全く同様にしてトナー13を得た。
トナー13の体積平均粒径D50vをコールターカウンターで測定したところ5.5μm、体積平均粒度分布指標GSDvは1.20であった。ルーゼックス社製のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1は132で丸みを帯びたポテト形状であることが観察された。
(ワックスドメインフェレ水平径測定)
実施例1と同様にトナー中のワックスドメインを観察した。
(ワックスドメイン確認トナー作製)
上記トナー13のワックスドメインを確認したところ、ワックスドメイン分布は1種類でワックス5とワックス6の区別はつかなかった。このときのトナー13中のワックスとトナー粒子のフェレ水平径比は0.20であった。
(試験結果)
このトナー13の90℃の定着性は△、200℃での定着性は×であった。
〔比較例8〕
実施例1において、結着樹脂粒子分散液1を使用する替わりに結着樹脂粒子分散液2を210重量部、ワックス粒子分散液1を使用する替わりに、ワックス粒子分散液2を同重量部使用し、融着温度を90℃にする以外は全く同様にしてトナー14を得た。
トナー14の体積平均粒径D50vをコールターカウンターで測定したところ5.5μm、体積平均粒度分布指標GSDvは1.21であった。ルーゼックス社製のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1は134で丸みを帯びたポテト形状であることが観察された。
(ワックスドメインフェレ水平径測定)
実施例1と同様にトナー中のワックスドメインを観察した。
(ワックスドメイン確認トナー作製)
実施例1において、結着樹脂粒子分散液1を使用する替わりに結着樹脂粒子分散液2を210重量部、ワックス粒子分散液1を使用する替わりに、ワックス粒子分散液2を同重量部使用し、融着温度を90℃にする以外は同様にした、ワックスとしてワックス2又はワックス5をそれぞれ単独で含有するトナーを作製した。この様にワックス2及びワックス5をそれぞれ単独で用いたトナーとトナー14を前記の方法でワックスドメイン径を確認したところ、トナー14中のワックスドメイン径は大小2種の分布を持ち、それぞれの大きさはワックス2及び5をそれぞれ単独で用いたトナー中のワックスドメインに相当することが確認できた。このときのトナー14中のワックス2とトナー粒子のフェレ水平径比は0.70、ワックス5とトナー粒子のフェレ水平径比は0.40であった。
(試験結果)
このトナー14の90℃の定着性は×、200℃での定着性は×であった。
〔比較例9〕
実施例1において、結着樹脂粒子分散液1を使用する替わりに結着樹脂粒子分散液2を210重量部、ワックス粒子分散液1及び5を使用する替わりに、ワックス粒子分散液4及び7を同重量部使用し、融着温度を68℃にする以外は全く同様にしてトナー15を得た。
トナー15の体積平均粒径D50vをコールターカウンターで測定したところ5.6μm、体積平均粒度分布指標GSDvは1.22であった。ルーゼックス社製のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1は139でポテト形状であることが観察された。
(ワックスドメインフェレ水平径測定)
実施例1と同様にトナー中のワックスドメインを観察した。
(ワックスドメイン確認トナー作製)
実施例1において、結着樹脂粒子分散液1を使用する替わりに結着樹脂粒子分散液2を210重量部、ワックス粒子分散液1及び5の替わりにワックス粒子分散液4及び7を同重量部用い、融着温度を68℃とする以外は同様にした、ワックスとしてワックス4又はワックス7をそれぞれ単独で含有するトナーを作製した。この結果、ワックス粒子分散液7を単独で用いたトナーにおいて、ワックス7のドメインを確認したところ樹脂との相溶化によりドメインは確認されなかった。ワックス粒子分散液4を単独で用いたトナーでは、ワックス4のドメインは確認された。このときのトナー15中のワックスドメインは2種の分布を持たず、ワックス4のみのドメインであり、トナー粒子とのフェレ水平径比は0.50であった。
(試験結果)
このトナー15の90℃の定着性は×、200℃での定着性は×であった。
表3に実施例1〜6、及び、比較例1〜9の結果の一覧を示す。
Figure 2006259414

Claims (4)

  1. 少なくとも結着樹脂、着色剤、及び、少なくとも2種類のワックスからなる静電荷像現像用トナーにおいて、
    該2種類のワックスがワックス(1)及びワックス(2)からなり、
    該ワックス(1)はその分子中に極性基を持たないものであり、
    該ワックス(2)はその分子中に極性基を持つものであり、
    該トナーのフェレ水平径a、該ワックス(1)及びワックス(2)のフェレ水平径をそれぞれb、cとしたとき、0.5≦b/a≦0.8かつ0.05≦c/a≦0.2を満足し、
    該ワックス(1)の融点Aと該ワックス(2)の融点BがA<Bの関係を持つことを特徴とする
    静電荷像現像用トナー。
  2. 前記ワックス(1)の融点が70〜100℃であり、前記ワックス(1)の示差走査熱量測定(DSC)によるピーク半値幅が10℃以下である請求項1記載の静電荷像現像用トナー。
  3. 前記ワックス(2)の融点が80〜110℃であり、前記ワックス(2)のDSCによる60℃以下の吸熱量が全吸熱量の2.0〜40.0%である請求項1記載の静電荷像現像用トナー。
  4. 少なくとも結着樹脂粒子、着色剤粒子、ワックス(1)粒子、及び、ワックス(2)粒子を水系分散媒中に分散する分散工程、
    分散した粒子を金属イオンによって凝集させる凝集工程、及び、
    凝集粒子を前記ワックス(1)の融点と前記ワックス(2)の融点との間の温度で熱融着する熱融着工程
    を含む請求項1〜3いずれか1つに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
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