JP2008065271A - 静電荷像現像用トナー及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも、有機溶媒中に、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、結着樹脂、着色剤、離型剤および脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物を溶解又は分散させた溶液または分散液を水系媒体中で分散させ、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を反応させた後、もしくは反応させながら、有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥した静電荷像現象用トナーであって、トナー中、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の分散径が体積平均粒径Dvで0.01μm〜1μmを満たす。
【選択図】なし
Description
該トナー中における、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の分散径が、体積平均粒径Dvで0.01μm〜1μmを満たすことを特徴とする静電荷像現象用トナー。
該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の分散径が、体積平均粒径Dvで0.01μm〜1μmを満たし、かつ体積平均粒径Dvが1μm以上の頻度が15%以下を満たすような分散状態にする該結着樹脂との混練複合工程を有することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
測定装置 :電位差自動滴定装置 DL-53 Titrator(メトラー・トレド社製)
使用電極 :DG113−SC (メトラー・トレド社製)
解析ソフト:LabX Light Version 1.00.000
装置の校正:トルエン120mlとエタノール30mlの混合溶媒を使用する。
測定温度 :23℃
測定条件は以下のとおりである。
Stir
Speed [%] 25
Time [s] 15
EQP titration
Titrant/Sensor
Titrant CH3ONa
Concentration [mol/L] 0.1
Sensor DG115
Unit of measurement mV
Predispensing to volume
Volume [mL] 1.0
Wait time [s] 0
Titrant addition Dynamic
dE(set) [mV] 8.0
dV(min) [mL] 0.03
dV(max) [mL] 0.5
Measure mode Equilibrium controlled
dE [mV] 0.5
dt [s] 1.0
t(min) [s] 2.0
t(max) [s] 20.0
Recognition
Threshold 100.0
Steepest jump only No
Range No
Tendency None
Termination
at maximum volume [mL] 10.0
at potential No
at slope No
after number EQPs Yes
n = 1
comb. termination conditions No
Evaluation
Procedure Standard
Potential 1 No
Potential 2 No
Stop for reevaluation No
(酸価の測定方法)
JIS K0070−1992に記載の測定方法に準拠して以下の条件で測定を行う。
試料調整 :ポリエステル0.5g(酢酸エチル可溶成分では0.3g)をトルエン120mlに添加して室温(23℃)で約10時間撹拌して溶解する。更にエタノール30mlを添加して試料溶液とする。
酸価=KOH(ml数)×N×56.1/試料重量
(ただしNはN/10KOHのファクター)
(水酸基価の測定方法)
試料0.5gを100mlのメスフラスコに精秤し、これにアセチル化試薬5mlを正しく加える。その後100℃±5℃の浴中に浸して加熱する。1〜2時間後フラスコを浴から取り出し、放冷後水を加えて振り動かして無水酢酸を分解する。更に分解を完全にするため再びフラスコを浴中で10分間以上加熱し放冷後、有機溶剤でフラスコの壁を良く洗う。この液を上記電極を用いてN/2水酸化カリウムエチルアルコール溶液で電位差滴定を行いOH価を求める。
トナーの平均粒径及び粒度分布はカーコールターカウンター法による。トナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)があげられる。本発明においてはコールターカウンターTA−II型を用いて、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科技研)及びPC9801パーソナルコンピューター(NEC製)接続し測定した。
本発明のトナーの体積平均粒径(Dv)が2μm以下の粒子率及び円形度はフロー式粒子像分析装置FPIA−2000(東亜医用電子株式会社製)により計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3000〜1万個/μlとして上記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
本発明で用いる水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。
(樹脂微粒子分散液の製造)
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業製)11部、スチレン83部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[樹脂微粒子分散液1]を得た。[樹脂微粒子分散液1]をLA−920で測定した体積平均粒径は、105nmであった。[樹脂微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のTgは59℃であり、重量平均分子量は150000であった。
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物229質量部、ビスフェノールAプロピオンオキサイド3モル付加物529質量部、テレフタル酸208質量部、イソフタル酸46質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を投入し、常圧下、230℃にて5時間反応させた。次いで、該反応液を10〜15mmHgの減圧下にて5時間反応させた後、反応容器中に無水トリメリット酸44質量部を添加し、常圧下、180℃にて2時間反応させて、[低分子ポリエステル−1]を合成した。
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物795部、イソフタル酸200部、テレフタル酸65部、及びジブチルチンオキサイドを2部を投入し、常圧窒素気流下のもと、210℃で8時間縮合反応した。次いで10〜15mmHgの減圧下で脱水しながら5時間反応を継続した後に80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート170部と2時間反応を行い、[プレポリマー−1]を得た。得られた[プレポリマー−1]の重量平均分子量は5,000であった。
水1200質量部、ハイドロタルサイト 1550質量部、及びステアリン酸 15質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物をいわゆるフラッシング法と呼ばれる方法にて、ハイドロタルサイト、ステアリン酸および水を含んだ水性ペーストを150℃にて60分、ニーダーで混合混練し、ステアリン酸をハイドロタルサイトの層間に移行させ、水分を除去し、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物を調製した。こうして得られた脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物にメトキシトリメチルシラン15質量部加え、再度ニーダーで混合混練し、[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−1]を得た。得られた[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−1]は、酢酸エチルと水を重量比1:1にした媒体に入れ震盪したあと、1時間静置したとき、該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物が、酢酸エチルと水との界面に存在することが確認された。
水1200質量部、前記脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−1を174部、及び前記[低分子ポリエステル−1]1570部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[マスターバッチ−1]を調製した。
ビーカー内に[プレポリマー−1]23.4部、[ポリエステル−1]123.6部、[マスターバッチ−1]20部、酢酸エチル80部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、離型剤であるカルナバワックス15部、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを120部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−1]を得た。
ビーカー内にイオン交換水529.5部、[樹脂微粒子分散液−1]70部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5部を入れ、TK式ホモミキサーで12000rpmに攪拌しながら、この水分散液に上記[トナー材料油性分散液−1] 405.1部を加え、30分攪拌を続けながら反応させた。続いて、冷却管を設置したフラスコに内容物を移し、湯浴を用いて熟成した。熟成後の分散液から有機溶剤を除去した後、濾別、洗浄、乾燥し、次いで風力分級し、球形状のトナー母体を得た。さらに、疎水性シリカ(H2000、クラリアントジャパン社製)を0.5部添加し、混合処理した。この場合、その混合操作は、周速を15m/secとして30秒混合1分間休止を5サイクル実施し、最終的な[トナー−1]を得た。
(脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−2の製造)
水1200質量部、ハイドロタルサイト 1550質量部、及びパルミチン酸 15質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物をいわゆるフラッシング法と呼ばれる方法にて、ハイドロタルサイト、パルミチン酸および水を含んだ水性ペーストを150℃にて60分、ニーダーで混合混練し、パルミチン酸をハイドロタルサイトの層間に移行させ、水分を除去し、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物を調製した。こうして得られた脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物にメトキシトリメチルシラン2質量部加え、再度ニーダーで混合混練し、[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−2]を得た。得られた[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−2]は、酢酸エチルと水を重量比1:1にした媒体に入れ震盪したあと、1時間静置したとき、該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物が、酢酸エチルと水との界面に存在することが確認された。
水1200質量部、前記脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−2を174部、及び前記[低分子ポリエステル−1]1570部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[マスターバッチ−2]を調製した。
ビーカー内に[プレポリマー−1]23.4部、[ポリエステル−1]123.6部、[マスターバッチ−2]20部、酢酸エチル80部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、離型剤であるカルナバワックス15部、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを120部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−2]を得た。
(トナー−1の製造)において、[トナー材料油性分散液−1] 405.1部を[トナー材料油性分散液−2] 405.1部に変更する以外は、[トナー−1]の製造と同様にして[トナー−2]を得た。
(脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−3の製造)
水1200質量部、ハイドロタルサイト 1550質量部、及びステアリン酸 12質量部、およびパルミチン酸3質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物をいわゆるフラッシング法と呼ばれる方法にて、ハイドロタルサイト、ステアリン酸、パルミチン酸および水を含んだ水性ペーストを150℃にて60分、ニーダーで混合混練し、ステアリン酸およびパルミチン酸をハイドロタルサイトの層間に移行させ、水分を除去し、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物を調製した。こうして得られた脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物にメトキシトリメチルシラン2質量部加え、再度ニーダーで混合混練し、[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−3]を得た。得られた[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−3]は、酢酸エチルと水を重量比1:1にした媒体に入れ震盪したあと、1時間静置したとき、該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物が、酢酸エチルと水との界面に存在することが確認された。
水1200質量部、前記脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−3を174部、及び前記[低分子ポリエステル−1]1570部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[マスターバッチ−3]を調製した。
ビーカー内に[プレポリマー−1]23.4部、[ポリエステル−1]123.6部、[マスターバッチ−3]20部、酢酸エチル80部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、離型剤であるカルナバワックス15部、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを120部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−3]を得た。
(トナー−1の製造)において、[トナー材料油性分散液−1] 405.1部を[トナー材料油性分散液−3] 405.1部に変更する以外は、[トナー−1]の製造と同様にして[トナー−3]を得た。
(トナー材料油性分散液−4の調整)
ビーカー内に[プレポリマー−1]23.4部、[ポリエステル−1]141.6部、[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−1]2部、酢酸エチル80部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、離型剤であるカルナバワックス15部、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを120部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−4]を得た。
(トナー−1の製造)において、[トナー材料油性分散液−1] 405.1部を[トナー材料油性分散液−4] 405.1部に変更する以外は、[トナー−1]の製造と同様にして[トナー−4]を得た。
(マスターバッチ−4の製造)
水1200質量部、ハイドロタルサイトを174部、及び前記[低分子ポリエステル−1]1570部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[マスターバッチ−4]を調製した。
ビーカー内に[プレポリマー−1]23.4部、[ポリエステル−1]123.6部、[マスターバッチ−4]20部、酢酸エチル80部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、離型剤であるカルナバワックス15部、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを120部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−5]を得た。
(トナー−1の製造)において、[トナー材料油性分散液−1] 405.1部を[トナー材料油性分散液−5] 405.1部に変更する以外は、[トナー−1]の製造と同様にして[トナー−5]を得た。
(脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−5の製造)
水1200質量部、ハイドロタルサイト 1550質量部、及びステアリン酸 15質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物をいわゆるフラッシング法と呼ばれる方法にて、ハイドロタルサイト、ステアリン酸および水を含んだ水性ペーストを150℃にて60分、ニーダーで混合混練し、ステアリン酸をハイドロタルサイトの層間に移行させ、水分を除去し、[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−5]を調製した。得られた[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−5]は、酢酸エチルと水を重量比1:1にした媒体に入れ震盪したあと、1時間静置したとき、該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物が、水相に存在することが確認された。
水1200質量部、前記脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−5を174部、及び前記[低分子ポリエステル−1]1570部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[マスターバッチ−5]を調製した。
ビーカー内に[プレポリマー−1]23.4部、[ポリエステル−1]123.6部、[マスターバッチ−1]20部、酢酸エチル80部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、離型剤であるカルナバワックス15部、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを120部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−6]を得た。
(トナー−1の製造)において、[トナー材料油性分散液−1] 405.1部を[トナー材料油性分散液−6] 405.1部に変更する以外は、[トナー−1]の製造と同様にして[トナー−6]を得た。
(脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−6の製造)
水1200質量部、ハイドロタルサイト 1550質量部、及びステアリン酸 15質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物をいわゆるフラッシング法と呼ばれる方法にて、ハイドロタルサイト、ステアリン酸および水を含んだ水性ペーストを150℃にて60分、ニーダーで混合混練し、ステアリン酸をハイドロタルサイトの層間に移行させ、水分を除去し、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物を調製した。こうして得られた脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物にメトキシトリメチルシラン20質量部加え、再度ニーダーで混合混練し、[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−6]を得た。得られた[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−6]は、酢酸エチルと水を重量比1:1にした媒体に入れ震盪したあと、1時間静置したとき、該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物が、酢酸エチル相に存在することが確認された。
水1200質量部、前記脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−6を174部、及び前記[低分子ポリエステル−1]1570部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[マスターバッチ−6]を調製した。
ビーカー内に[プレポリマー−1]23.4部、[ポリエステル−1]123.6部、[マスターバッチ−6]20部、酢酸エチル80部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、離型剤であるカルナバワックス15部、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを120部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−7]を得た。
(トナー−1の製造)において、[トナー材料油性分散液−1] 405.1部を[トナー材料油性分散液−7] 405.1部に変更する以外は、[トナー−1]の製造と同様にして[トナー−2]を得た。
[測定試料調整]
マスターバッチ中の脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物量/マスターバッチに使用した結着樹脂量=1/10になるような比率でマスターバッチと結着樹脂を分散剤BYK Chemie社製Disperbyk−167が5wt%溶解した酢酸エチル中に投入する。このときマスターバッチ量と結着樹脂量の総量が5wt%になるように調整する。調整した試料は12時間攪拌する。
上記調製試料をレーザードップラー粒度分布測定器粒度分布測定装置を用いて測定する。
装置:nanotrac UPA−150EX(日機装株式会社製)
方法:(1)測定器の測定条件:
分布表示:体積
チャンネル数:52
測定時間:15sec
粒子屈折率:1.54 温度:25℃
粒子形状:非球形 粘度(CP):0.441
溶媒屈折率:1.37 溶媒名:酢酸エチル
(2)測定するサンプル希釈液は測定器のsample Loadingを見ながら(1〜100)にはいるようにスポイトまたは注射器などを使用し加える。
(トナー中の分散径(体積平均粒径Dv))
[測定試料調整]
トナー中の脂肪酸をインターカレーションした層状無機を分散剤BYK Chemie社製Disperbyk−167が5wt%溶解した酢酸エチル中に投入する。このときトナー量が5wt%になるように調整する。調整した試料は12時間攪拌する。これを、まず遠心分離で分けJIS規格(P3801)5種Cの定量用ろ紙を用いてろ過し、そのろ液を試料とする。
上記調製試料をレーザードップラー粒度分布測定器粒度分布測定装置を用いて測定する。
装置:nanotrac UPA−150EX(日機装株式会社製)
方法:(1)測定器の測定条件:
分布表示:体積
チャンネル数:52
測定時間:15sec
粒子屈折率:1.54 温度:25℃
粒子形状:非球形 粘度(CP):0.441
溶媒屈折率:1.37 溶媒名:酢酸エチル
(2)測定するサンプル希釈液は測定器のsample Loadingを見ながら(1〜100)にはいるようにスポイトまたは注射器などを使用し加える。
(酸価(mgKOH/g))
JISK0070に規定の方法による。但し、サンプルが溶解しない場合は溶媒にジオキサンまたはテトラヒドロフラン等を用いる。
測定装置 :電位差自動滴定装置 DL-53 Titrator(メトラー・トレド社製)
使用電極 :DG113−SC (メトラー・トレド社製)
解析ソフト:LabX Light Version 1.00.000
装置の校正:トルエン120mlとエタノール30mlの混合溶媒を使用する。
測定温度 :23℃
測定条件は以下のとおりである。
Stir
Speed [%] 25
Time [s] 15
EQP titration
Titrant/Sensor
Titrant CH3ONa
Concentration [mol/L] 0.1
Sensor DG115
Unit of measurement mV
Predispensing to volume
Volume [mL] 1.0
Wait time [s] 0
Titrant addition Dynamic
dE(set) [mV] 8.0
dV(min) [mL] 0.03
dV(max) [mL] 0.5
Measure mode Equilibrium controlled
dE [mV] 0.5
dt [s] 1.0
t(min) [s] 2.0
t(max) [s] 20.0
Recognition
Threshold 100.0
Steepest jump only No
Range No
Tendency None
Termination
at maximum volume [mL] 10.0
at potential No
at slope No
after number EQPs Yes
n = 1
comb. termination conditions No
Evaluation
Procedure Standard
Potential 1 No
Potential 2 No
Stop for reevaluation No
(酸価の測定方法)
JIS K0070−1992に記載の測定方法に準拠して以下の条件で測定を行う。
試料調整 :トナー0.5g(酢酸エチル可溶成分では0.3g)をトルエン120mlに添加して室温(23℃)で約10時間撹拌して溶解する。更にエタノール30mlを添加して試料溶液とする。
酸価=KOH(ml数)×N×56.1/試料重量
(ただしNはN/10KOHのファクター)
(ガラス転移点Tg(℃))
ガラス転移点の測定は、理学電機社製のRigaku THRMOFLEX TG8110により、昇温速度10℃/minの条件にて測定される。
デジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)を用い、を用い、単色モードで50%画像面積の画像チャートを30,000枚ランニング出力した後、白紙画像を現像中に停止させ、現像後の感光体上の現像剤をテープ転写し、未転写のテープの画像濃度との差を938スペクトロデンシトメーター(X−Rite社製)により測定を行なった。画像濃度の差が少ない方が地肌汚れが良く、良好なものから「◎」、「○」、「△」、「×」の順にランク付けした。
デジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)を用い、の5万枚の連続印刷後、機内のトナーの汚染度合いを確認した。問題ないレベルを「○」、トナーが見られるものの、使用上問題ないレベルのものを「△」、著しく汚染しており、問題となるものを「×」とした。
1)15秒撹拌帯電量
得られた各トナー10gとフェライトキャリア100gとを温度28℃、湿度80%の環境内で内容積の3割までステンレス製ポットに入れ、100rpmの撹拌速度で15秒撹拌し、現像剤の帯電量(μC/g)を[東芝ケミカル(株)製:TB−200]にて測定した。
ブローオフ法にてトナーの帯電量を測定した。
2)5分撹拌帯電量
1)と同様に5分撹拌したときの帯電量
3)10分撹拌帯電量
1)と同様に10分撹拌したときの帯電量
(帯電安定性)
(1)高温高湿環境帯電安定性
温度40℃、湿度90%の環境において、単色モードで7%画像面積の画像チャートをデジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)にて100,000枚ランニング出力する間に、1000枚ごとに現像剤を一部サンプリングしてブローオフ法により帯電量を測定して、帯電安定性を評価した。帯電量の変化が5μc/g以下の場合は○、10μc/g以下の場合は△、10μc/g超える場合は×とした。
(2)低温低湿環境帯電安定性
温度10℃、湿度15%の環境において、単色モードで7%画像面積の画像チャートをデジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)にて100,000枚ランニング出力する間に、1000枚ごとに現像剤を一部サンプリングしてブローオフ法により帯電量を測定して、帯電安定性を評価した。帯電量の変化が5μc/g以下の場合は○、10μc/g以下の場合は△、10μc/g超える場合は×とした。
定着ローラーとしてテフロン(登録商標)ローラーを使用した(株)リコー製複写機 MF2200定着部を改造した装置を用いて、これにリコー製のタイプ6200紙をセットし複写テストを行なった。定着温度を変化させてコールドオフセット温度(定着下限温度)とホットオフセット温度(耐ホットオフセット温度)を求めた。従来の低温定着トナーの定着下限温度は140〜150℃程度である。なお、低温定着の評価条件は、紙送りの線速度を120〜150mm/sec、面圧1.2Kgf/cm2、ニップ幅3mm、高温オフセットの評価条件は紙送りの線速度を50mm/sec、面圧2.0Kgf/cm2、ニップ幅4.5mmと設定した。各特性評価の基準は以下の通りである。
低温定着性(5段階評価)
良 ◎:140℃未満、○:140〜149℃、□:150〜159℃、△:160〜170℃、:170℃以上 悪
ホットオフセット性(5段階評価)
良 ◎:201℃以上、○:200〜191℃、□:190〜181℃、△:180〜171℃、×:170℃以下 悪
(耐熱保存性)
トナーを50℃×8時間保管後、42メッシュのふるいにて2分間ふるい、金網上の残存率をもって耐熱保存性とした。耐熱保存性の良好なトナーほど残存率は小さい。以下の4段階で評価した。
×:30%以上
△:20〜30%
○:10〜20%
◎:10%未満
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
Claims (18)
- 少なくとも、有機溶媒中に、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、結着樹脂、着色剤、離型剤および脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物を溶解又は分散させた該溶液または分散液を水系媒体中で分散させ、該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥した静電荷像現象用トナーであって、
該トナー中における、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の分散径が、体積平均粒径Dvで0.01μm〜1μmを満たすことを特徴とする静電荷像現象用トナー。 - 前記脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物を該結着樹脂との混練複合体として有機溶剤中に溶解又は分散させることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物を、酢酸エチルと水を重量比1:1にした媒体に入れ震盪したあと、1時間静置したとき、該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物が、酢酸エチルと水との界面に存在することを特徴とする請求項1または2に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物が、トナー中に0.1〜5%含有されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記脂肪酸がステアリン酸であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 温度28℃、湿度80%の環境内でブローオフ法による帯電量測定値における15秒撹拌帯電量が-30±5μQ/gであり、5分攪拌帯電量および10分攪拌帯電量が、15秒攪拌帯電量に対して帯電量の変化が5μc/g以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記トナーの体積平均粒径Dvが3〜7μmであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記トナーの体積平均粒経Dv/個数平均粒経Dnが1.00〜1.30であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記トナーの体積平均粒径Dvが2μm以下の粒子が1〜10個数%であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記結着樹脂がポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記ポリエステル樹脂のTHF可溶分の重量平均分子量が1,000〜30,000であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記ポリエステル樹脂が酸性基含有ポリエステルであり、該酸性基含有ポリエステル樹脂の酸価が1.0〜50.0(KOHmg/g)であることを特徴とする請求項1乃至11いずれか一項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記酸性基含有ポリエステル樹脂のガラス転移点が35〜65℃であることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体の重量平均分子量が3,000〜20,000である請求項1乃至13のいずれか一項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記トナーの酸価が0.5〜40.0(KOHmg/g)であることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか一項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記トナーのガラス転移点が40〜70℃であることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか一項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記トナーは、二成分系現像剤に使用されるトナーであることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか一項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 少なくとも、有機溶媒中に、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、結着樹脂、着色剤、離型剤、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物と該結着樹脂との混練複合体を溶解又は分散させた該溶液または分散液を樹脂微粒子含有水系媒体中で分散させ、該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥した静電荷像現象用トナーの製造方法であって、
該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の分散径が、体積平均粒径Dvで0.01μm〜1μmを満たし、かつ体積平均粒径Dvが1μm以上の頻度が15%以下を満たすような分散状態にする該結着樹脂との混練複合工程を有することを特徴とする静電荷像現象用トナーの製造方法。
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