JP2010282137A - トナー - Google Patents
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Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
【解決手段】 結着樹脂、着色剤及びワックス成分を含有するトナー粒子を有するトナーであって、
フロー式粒子像測定装置により測定される該トナーの平均円形度が0.980以上であり、
フロー式粒子像測定装置により測定される粒径が2〜4μm、且つ円形度が0.970以下であるトナーの個数割合(%)をa1、該トナーをガラスビーズと混合させたのちペイントシェーカーにて10分間振とうした後のフロー式粒子像測定装置により測定される粒径が2〜4μm、且つ円形度が0.970以下であるトナーの個数割合(%)をa2としたとき、下記式を満足することを特徴とするトナー。
1.0≦a2−a1≦10.0
【選択図】 なし
Description
フロー式粒子像測定装置により測定される該トナーの平均円形度が0.980以上であり、
フロー式粒子像測定装置により測定される粒径が2〜4μm、且つ円形度が0.970以下であるトナーの個数割合(%)をa1、該トナーをガラスビーズと混合させたのちペイントシェーカーにて10分間振とうした後のフロー式粒子像測定装置により測定される粒径が2〜4μm、且つ円形度が0.970以下であるトナーの個数割合(%)をa2としたとき、下記式を満足することを特徴とする。
1.0≦a2−a1≦10.0
1.0≦a2−a1≦10.0
a2−a1が上記の範囲内のトナーは、低温定着性、耐久性および耐ブロッキング性に優れており、良好な現像性を発揮することが出来る。
樹脂微粒子のメジアン径(D50)は、レーザー回折/散乱式粒径分布測定装置を用いて測定する。具体的にはJIS Z8825−1(2001年)に準じて測定される。測定装置としては、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置「LA−920」(堀場製作所製)を用いる。測定条件の設定および測定データの解析は、LA−920に付属の専用ソフト「HORIBA LA−920 for Windows(登録商標) WET(LA−920) Ver.2.02」を用いる。また、測定溶媒としては、予め不純固形物などを除去したイオン交換水を用いる。
(1)バッチ式セルホルダーをLA−920に取り付ける。
(2)所定量のイオン交換水をバッチ式セルに入れ、バッチ式セルをバッチ式セルホルダーにセットする。
(3)専用のスターラーチップを用いて、バッチ式セル内を撹拌する。
(4)「表示条件設定」画面の「屈折率」ボタンを押し、相対屈折率を1.20に設定する。
(5)「表示条件設定」画面において、粒径基準を体積基準とする。
(6)1時間以上の暖気運転を行った後、光軸の調整、光軸の微調整、ブランク測定を行う。(7)ガラス製の100ml平底ビーカーに合成例で作製した樹脂微粒子分散液を約3ml入れる。さらに約57mlのイオン交換水を入れて樹脂微粒子分散液を希釈する。この中に分散剤として、「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(8)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispension System Tetora150」(日科機バイオス社製)を準備する。超音波分散器の水槽内に約3.3lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンNを約2ml添加する。
(9)前記(7)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(10)60秒間超音波分散処理を継続する。また、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(11)前記(10)で調製した樹脂微粒子分散液を、気泡が入らないように注意しながら直ちにバッチ式セルに少量ずつ添加して、タングステンランプの透過率が90%〜95%となるように調整する。そして、粒度分布の測定を行う。得られた体積基準の粒度分布のデータを元に、体積基準のメジアン径(D50)を算出する。
樹脂及びトナーの重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、以下のようにして測定する。
装置:HLC8120 GPC(検出器:RI)(東ソー社製)
カラム:Shodex KF−801、802、803、804、805、806、807の7連(昭和電工社製)
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:1.0ml/min
オーブン温度:40.0℃
試料注入量:0.10ml
試料の分子量の算出にあたっては、標準ポリスチレン樹脂(例えば、商品名「TSKスタンダード ポリスチレン F−850、F−450、F−288、F−128、F−80、F−40、F−20、F−10、F−4、F−2、F−1、A−5000、A−2500、A−1000、A−500」、東ソ−社製)を用いて作成した分子量校正曲線を使用する。
平均円形度は、シスメックス社製のフロー式粒子像分析装置(FPIA−3000型)を用いて測定を行う。具体的な測定方法としては、オートサンプラーを用いて行う。測定試料を0.025g、分散媒をイオン交換水20mlとする。また、分散剤を界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩1.5mlとする。揺動攪拌強度を80%、揺動攪拌時間を60秒、超音波照射強度を80%、超音波照射時間を60秒、プロペラ攪拌回転数を500rpm、プロペラ攪拌時間を60秒として試料の分散を行い、測定用の分散液とする。
トナーの重量平均粒径(D4)および個数平均粒径(D1)は、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)と、測定条件設定および測定データ解析をするための付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いて、実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで測定し、測定データの解析を行い、算出する。測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)が使用できる。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250mL丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mLを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行なう。そして、解析ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100mL平底ビーカーに前記電解水溶液約30mLを入れ、この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で3質量倍に希釈した希釈液を約0.3mL加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispension System Tetora150」(日科機バイオス社製)の水槽内に所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンNを約2mL添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。尚、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記(5)の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行なう。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行ない、重量平均粒径(D4)および個数平均粒径(D1)を算出する。尚、専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、分析/体積統計値(算術平均)画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)であり、専用ソフトでグラフ/個数%と設定したときの、分析/個数統計値(算術平均)画面の「平均径」が個数平均粒径(D1)である。
示差走査熱量計(DSC測定装置),DSC−7(パーキンエルマー社製)を用いてASTM D3418−82に準じて測定する。測定試料は5〜20mg、好ましくは10mgを精密に秤量する。これをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定温度範囲30〜200℃の間で、昇温速度10℃/minで常温常湿下で測定を行う。この昇温過程で、温度40〜100℃の範囲におけるメインピークの吸熱ピークが得られる。このときの吸熱ピークが出る前と出た後のベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を本発明におけるガラス転移温度Tgとする。
図1に示す装置において、底に500メッシュのスクリーン3のある金属製の測定容器2に帯電量を測定しようとする現像剤を約0.5g入れ、金属製の蓋をする。このとき測定容器2全体の質量を量りW1(g)とする。次に吸引機(測定容器2と接する部分は少なくとも絶縁体)において、吸引口7から 吸引し風量調節弁6を調整して真空計5の圧力を250mmAqとする。この状態で充分、好ましくは2分間吸引を行いトナーを吸引除去する。
帯電量(mC/kg)=(C×V)/(W1−W2)
(ポリエステル樹脂の作製)
撹拌機、コンデンサー、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に下記の単量体を仕込み、エステル化触媒としてテトラブトキシチタネート0.03質量部を添加し、窒素雰囲気下、温度220℃に昇温して、撹拌しながら5時間反応を行った。
・ポリオキシプロピレン(2.2)‐2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン: 51.0質量部
・エチレングリコール:10.0質量部
・テレフタル酸:20.0質量部
・イソフタル酸:14.0質量部
・5−ナトリウムスルホイソフタル酸:7.0質量部
次いで、反応容器内を5乃至20mmHgの減圧条件下で、さらに5時間反応を行い、ポリエステル樹脂を得た。
撹拌機、コンデンサー、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に、得られたポリエステル樹脂100.0質量部とメチルエチルケトン95.0質量部を仕込み、温度80℃に加熱して溶解した。次いで、撹拌下、温度80℃のイオン交換水300.0質量部を添加して水分散させた後、得られた水分散体を蒸留装置に移し、留分温度が100℃に達するまで蒸留を行った。冷却後、得られた水分散体にイオン交換水を加え、分散液中の樹脂濃度が20%になるように調整した。これを、樹脂微粒子分散液(a)とした。
合成例1において、単量体の仕込み量を下記のように変更した以外は、合成例1と同様にしてポリエステル樹脂の水分散体を得た。これを、樹脂微粒子分散液(b)とした。
・ポリオキシプロピレン(2.2)‐2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン:65.0質量部
・エチレングリコール:7.6質量部
・テレフタル酸:13.7質量部
・イソフタル酸:11.7質量部
・フマル酸:9.0質量部
・5−ナトリウムスルホイソフタル酸:4.1質量部
合成例1において、単量体の仕込み量を下記のように変更した以外は、合成例1と同様にしてポリエステル樹脂の水分散体を得た。これを、樹脂微粒子分散液(c)とした。
・ポリオキシプロピレン(2.2)‐2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン:25.5質量部
・ポリオキシエチレン(2.2)‐2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン:13.5質量部
・エチレングリコール:8.5質量部
・テレフタル酸:38.5質量部
・無水トリメリット酸:4.3質量部
・5−ナトリウムスルホイソフタル酸:4.5質量部
合成例1において、単量体の仕込み量を下記のように変更した以外は、合成例1と同様にしてポリエステル樹脂の水分散体を得た。これを、樹脂微粒子分散液(d)とした。
・ポリオキシプロピレン(2.2)‐2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン:73.0質量部
・エチレングリコール:7.6質量部
・テレフタル酸:12.8質量部
・イソフタル酸:10.4質量部
・フマル酸:8.3質量部
・5−ナトリウムスルホイソフタル酸:9.6質量部
合成例1において、単量体の仕込み量を下記のように変更した以外は、合成例1と同様にしてポリエステル樹脂の水分散体を得た。これを、樹脂微粒子分散液(e)とした。
・ポリオキシプロピレン(2.2)‐2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン:73.0質量部
・エチレングリコール:7.6質量部
・テレフタル酸:12.8質量部
・イソフタル酸:10.4質量部
・フマル酸:8.3質量部
・5−ナトリウムスルホイソフタル酸:2.5質量部
合成例5において、撹拌時間およびイオン交換水の添加条件を適宜変更し、平均粒径の異なるポリエステル樹脂の水分散体を得た。これを、樹脂微粒子分散液(f)とした。
撹拌機、コンデンサー、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に、イオン交換水350.0質量部とドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5質量部を仕込み、窒素雰囲気下、温度90℃に昇温した。次に、2%過酸化水素水溶液8質量部、および2%アスコルビン酸水溶液8質量部を添加した。次いで、下記の単量体混合物と乳化剤水溶液および重合開始剤水溶液を、撹拌しながら5時間かけて滴下した。
・スチレン:75.0質量部
・n−ブチルアクリレート:23.8質量部
・アクリル酸:2.1質量部
・t−ドデシルメルカプタン:0.05質量部
(乳化剤)
・ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム:0.32質量部
・ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル:0.01質量部
・イオン交換水:20.0質量部
(重合開始剤)
・2%過酸化水素水溶液:40質量部
・2%アスコルビン酸水溶液:40質量部
滴下後、上記温度を保持しながら、さらに2時間重合反応を行い、冷却してスチレン/アクリル系樹脂の水分散体を得た。得られた水分散体にイオン交換水を加え、分散液中の樹脂濃度が20%になるように調整した。これを、樹脂微粒子分散液(g)とした。
合成例5において、単量体混合物を下記のように変更した以外は、合成例5と同様にしてスチレン/アクリル系樹脂の水分散体を得た。これを、樹脂微粒子分散液(h)とした。
・スチレン:96.2質量部
・メチルメタクリレート:2.4質量部
・アクリル酸:1.9質量部
・t−ドデシルメルカプタン:0.05質量部
合成例5において、単量体混合物を下記のように変更した以外は、合成例5と同様にしてスチレン/アクリル系樹脂の水分散体を得た。これを、樹脂微粒子分散液(i)とした。
・スチレン:55.7質量部
・n−ブチルアクリレート:33.4質量部
・アクリル酸:2.0質量部
・t−ドデシルメルカプタン:0.05質量部
[顔料分散ペーストの作製]
スチレン:209.6質量部
Cuフタロシアニン(Pigment Blue 15:3):18.5質量部
上記材料を容器中で十分プレミクスした後、これを20℃以下に保ったままアトライター(三井三池化工機製)を用いて約4時間均一に分散混合し、顔料分散ペーストを作製した。
イオン交換水1150.0質量部に0.1モル/リットル−リン酸ナトリウム(Na3PO4)水溶液390.0質量部を投入し、クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて撹拌しながら、60℃に加温した後、1.0モル/リットル−塩化カルシウム(CaCl2)水溶液60.0質量部を添加してさらに撹拌を続け、リン酸三カルシウム(Ca3(PO4)2)からなる分散安定剤を含む水系媒体を調製した。
n−ブチルアクリレート:116.8質量部
非晶性ポリエステル:16.2質量部
(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールAとイソフタル酸との重縮合物、Tg=58℃、Mw=7800、酸価13)
サリチル酸アルミニウム化合物:3.3質量部
(ボントロンE−88:オリエント化学社製)
ジビニルベンゼン:0.051質量部
上記単量体組成物を60℃に加温し、これにエステルワックス(主成分:Cl9H29COOC20H41、DSC最大吸熱ピーク温度=70.2℃):30質量部を添加して混合溶解した。次いで、重合開始剤として、t−ブチルパーオキシネオデカノエート:8.0質量部をさらに添加した。これを前記水系媒体中に投入し、クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて、60℃、窒素雰囲気下にて、15,000rpmで10分間撹拌して造粒を行った。さらに、得られた懸濁液を、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、65℃にて9.5時間重合を行った。重合終了後、イオン交換水を加えて分散液中の重合体粒子濃度が20%になるように調整し、芯粒子分散液を得た。
得られた芯粒子分散液500.0質量部(固形分100.0質量部)に、合成例1で得られた樹脂微粒子分散液(a)25.0質量部(固形分5.0質量部)を緩やかに添加した。その後、上記分散液の温度を上げて60℃を保持しながら、2時間攪拌を続けた。上記分散液を20℃まで冷却した後、pHが1.5になるまで希塩酸を加え、イオン交換水で充分洗浄後ろ過し、乾燥および分級してトナー粒子1を得た。また、トナー粒子1の表面を電子顕微鏡で観察したところ、トナー粒子表面に前記樹脂微粒子に由来する凹凸が確認できた。
上記トナー粒子1:100.0質量部にn−C4H9Si(OCH3)3で処理した疎水性酸化チタン(BET比表面積:110m2/g):0.85質量部とヘキサメチルジシラザン処理した後シリコーンオイルで処理した疎水性シリカ(BET比表面積が150m2/g):0.85質量部を加えヘンシェルミキサーで混合し、トナー1を得た。
(トナー粒子2およびトナー2の作製)
実施例1において、樹脂微粒子分散液(a)を樹脂微粒子分散液(b)に変えた以外は実施例1と同様にして、トナー粒子2およびトナー2を作製した。トナー粒子2の表面を電子顕微鏡で観察したところ、トナー粒子表面に前記樹脂微粒子に由来する凹凸が確認できた。
(トナー粒子3およびトナー3の作製)
実施例1において、樹脂微粒子分散液(a)を樹脂微粒子分散液(c)に変えた以外は実施例1と同様にして、トナー粒子3およびトナー3を作製した。トナー粒子3の表面を電子顕微鏡で観察したところ、トナー粒子表面に前記樹脂微粒子に由来する凹凸が確認できた。
(トナー粒子4およびトナー4の作製)
実施例1において、樹脂微粒子分散液(a)を樹脂微粒子分散液(d)に変えた以外は実施例1と同様にして、トナー粒子4およびトナー4を作製した。トナー粒子4の表面を電子顕微鏡で観察したところ、トナー粒子表面に前記樹脂微粒子に由来する凹凸が確認できた。
(トナー粒子5およびトナー5の作製)
実施例1において、樹脂微粒子分散液(a)を樹脂微粒子分散液(e)に変えた以外は実施例1と同様にして、トナー粒子5およびトナー5を作製した。トナー粒子5の表面を電子顕微鏡で観察したところ、トナー粒子表面に前記樹脂微粒子に由来する凹凸が確認できた。
(トナー粒子6およびトナー6の作製)
実施例1において、芯粒子に含有されるエステルワックスの量が40質量部であり、樹脂微粒子分散液(a)を樹脂微粒子分散液(f)に変えた以外は同様にしてトナー6を得た。トナー粒子6の表面を電子顕微鏡で観察したところ、トナー粒子表面に前記樹脂微粒子に由来する凹凸が確認できた。
(トナー粒子7およびトナー7の作製)
実施例1における芯粒子分散液の作製時において、粒子に含有されるエステルワックスの量が15質量部であり、イオン交換水1150.0質量部に0.1モル/リットル−リン酸ナトリウム(Na3PO4)水溶液390.0質量部を投入し、クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて撹拌しながら、60℃に加温した。その後、1.0モル/リットル−塩化カルシウム(CaCl2)水溶液98.0質量部を添加してさらに撹拌を続け、リン酸三カルシウム(Ca3(PO4)2)からなる分散安定剤を含む水系媒体を調製し、樹脂微粒子分散液(a)を樹脂微粒子分散液(f)に変えた。それ以外は、実施例1と同様にしてトナー7を得た。トナー粒子7の表面を電子顕微鏡で観察したところ、トナー粒子表面に前記樹脂微粒子に由来する凹凸が確認できた。
(トナー粒子8およびトナー8の作製)
実施例7において、顔料ペーストの作製に用いるスチレンが188.8質量部、n−ブチルアクリレート量が143.4質量部であり、イオン交換水1150.0質量部に0.1モル/リットル−リン酸ナトリウム(Na3PO4)水溶液390.0質量部を投入し、クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて撹拌しながら、60℃に加温した。その後、1.0モル/リットル−塩化カルシウム(CaCl2)水溶液60.0質量部を添加してさらに撹拌を続け、リン酸三カルシウム(Ca3(PO4)2)からなる分散安定剤を含む水系媒体を調製した。それ以外は、実施例7と同様にしてトナー8を得た。トナー粒子8の表面を電子顕微鏡で観察したところ、トナー粒子表面に前記樹脂微粒子に由来する凹凸が確認できた。
(トナー粒子9およびトナー9の作製)
実施例8において、顔料ペーストの作製に用いるスチレンが253.0質量部、n−ブチルアクリレート量が71.2質量部である以外は同様にしてトナー9を得た。トナー粒子9の表面を電子顕微鏡で観察したところ、トナー粒子表面に前記樹脂微粒子に由来する凹凸が確認できた。
(トナー粒子10およびトナー10の作製)
実施例9において、顔料ペーストの作製に用いるスチレンが209.6質量部、n−ブチルアクリレート量が116.8質量部であり、樹脂微粒子分散液(a)を樹脂微粒子分散液(g)に変えた以外は同様にして、トナー粒子10およびトナー10を作製した。トナー粒子10の表面を電子顕微鏡で観察したところ、トナー粒子表面に前記樹脂微粒子に由来する凹凸が確認できた。
(トナー粒子11およびトナー11の作製)
実施例10において、樹脂微粒子分散液(a)を樹脂微粒子分散液(h)に変えた以外は同様にして、トナー粒子11およびトナー11を作製した。トナー粒子11の表面を電子顕微鏡で観察したところ、トナー粒子表面に前記樹脂微粒子に由来する凹凸が確認できた。
(トナー粒子12およびトナー12の作製)
実施例10において、樹脂微粒子分散液(a)を樹脂微粒子分散液(i)に変えた以外は同様にして、トナー粒子12およびトナー12を作製した。トナー粒子12の表面を電子顕微鏡で観察したところ、トナー粒子表面に前記樹脂微粒子に由来する凹凸が確認できた。
(トナー粒子13およびトナー13の作製)
実施例12における芯粒子分散液の作製時において、イオン交換水1150.0質量部に0.1モル/リットル−リン酸ナトリウム(Na3PO4)水溶液390.0質量部を投入し、クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて撹拌しながら、60℃に加温した。その後、1.0モル/リットル−塩化カルシウム(CaCl2)水溶液48.0質量部を添加してさらに撹拌を続け、リン酸三カルシウム(Ca3(PO4)2)からなる分散安定剤を含む水系媒体を調製し、樹脂微粒子の固着化工程は行わなかった。それ以外は、実施例12と同様にしてトナー13を得た。
(トナー粒子14およびトナー14の作製)
比較例1において、顔料ペーストの作製に用いるスチレンが283.0質量部、n−ブチルアクリレート量が61.4質量部である以外は同様にしてトナー14を得た。
(トナー粒子15およびトナー15の作製)
比較例1において、粒子に含有されるエステルワックスの量が30質量部である以外は同様にしてトナー15を得た。
(トナー粒子16およびトナー16の作製)
比較例2において、粒子に含有されるエステルワックスの量が30質量部である以外は同様にしてトナー16を得た。
(トナー粒子17およびトナー17の作製)
(1)核粒子の調製(第1段重合):
5000mlのセパラブルフラスコに、アニオン系界面活性剤(ドデシルスルフォン酸ナトリウム:SDS)7.0gをイオン交換水3000gに溶解させた界面活性剤溶液(水系媒体)を仕込み、窒素気流下240rpmの攪拌速度で攪拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
攪拌装置を取り付けたフラスコ内において、スチレン103.5g、n−ブチルアクリレート28.3g、メタクリル酸6.4g、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル5.6gからなる単量体混合液を80℃に加温し溶解させて単量体溶液を調製した。
上記のようにして得られた複合樹脂粒子の分散液に、重合開始剤(KPS)7.2gをイオン交換水200mlに溶解させた開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下に、スチレン290g、n−ブチルアクリレート90g、メタクリル酸14.3g、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル10.0gからなる単量体混合液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、2時間にわたり加熱攪拌することにより重合(第3段重合)を行った後、28℃まで冷却し高分子量樹脂からなる中心部と、中間分子量樹脂からなる中間層と、低分子量樹脂からなる外層とを有し、前記中間層に結晶性ポリエステルが含有されている複合樹脂粒子の分散液を得た。
(トナー粒子18およびトナー18の作製)
(ポリエステルの製造例1)
反応容器に、カルボン酸モノマー(テレフタル酸;38質量部、イソフタル酸;42質量部モル%、無水ドデセニルコハク酸;4質量部)、アルコールモノマー(ポリオキシエチレン(2.2)−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(BPA−EO);48質量部、及び、ポリオキシプロピレン(2.2)−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(BPA−PO);120質量部)、及び、エステル化触媒(テトラステアリルチタネート)からなるポリエステルのモノマー混合物100質量部を投入して、窒素雰囲気下、減圧し、180℃まで加熱して8時間脱水縮合反応を行った。乾燥してポリエステル1を得た。
上記ポリエステル1 100 質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 6 質量部
パラフィンワックス 4 質量部
サリチル酸アルミニウム化合物 0.5 質量部
(ボントロンE−88:オリエント化学社製)
上記材料をヘンシェルミキサーにより十分予備混合し、二軸式押出し機を用いて溶融混練した。冷却後、カッターミルで粗粉砕した。エアージェット方式による微粉砕機で粉砕し、分級してトナー粒子18を得た。
上記トナー粒子1:100.0質量部にn−C4H9Si(OCH3)3で処理した疎水性酸化チタン(BET比表面積:110m2/g):0.85質量部とヘキサメチルジシラザン処理した後シリコーンオイルで処理した疎水性シリカ(BET比表面積が150m2/g):1.20質量部を加えヘンシェルミキサーで混合し、トナー18を得た。
以下に本発明のトナーに関する評価項目を示す。
トナー粒子5gを容積100mlのポリカップに量り採り、これを内部温度50℃の恒温槽に入れて5日間放置する。その後、ポリカップを取り出して、中のトナーの状態変化を目視にて評価する。判定基準は以下の通りである。
A:変化なし。
B:凝集体があるが、すぐにほぐれる。
C:凝集体がやや多いが、衝撃を与えるとほぐれる。
D:凝集体が多く、容易にはほぐれない。
E:ほとんどほぐれない。
複写機IR3570(キヤノン社製)を用い、常温常湿度環境下(22℃/58%)において、紙上のトナー載り量を0.45mg/cm2になるよう現像コントラストを調整し、先端余白5mm、幅100mm、長さ280mmのべたの未定着画像を作成した。紙としては、厚紙A4用紙(「プローバーボンド紙」:105g/m2、フォックスリバー社製)を用いた。
(式):ΔD(%)=(摺擦前の画像濃度−摺擦後の画像濃度)×100/摺擦前の画像濃度
この定着開始温度を以下のような評価基準で評価した。
A:定着開始温度が120℃以下
B:120℃<定着開始温度≦140℃
C:140℃<定着開始温度≦160℃
D:160℃<定着開始温度
なお、本発明においてはBランクまでを良好な低温定着性と判断した。
市販のカラーレーザープリンター(LBP−5900SE、キヤノン製)を使用し、シアンカートリッジのトナーを取り出して、これに作製したトナーを150g充填した。
A:画像不良が発生せず、画質が特に優れている。
B:画像不良が発生せず、画質が優れている。
C:画像不良が発生せず、画質が良好である。
D:画像不良が発生しないが、画質がCよりも劣る。
E:画像不良が発生、或いは画質がDよりも劣る。
A:特に汚染は見られない。
B:付着物は非常に少ない。
C:若干の付着物が見られる。
D:多数の付着物が見られる。
E:トナーの融着が見られる。
以下に本発明におけるトナーの帯電性の評価方法について説明する。トナーの帯電性として、出力される画像の白地部におけるカブリ量と、環境放置下における帯電安定性の2項にて評価を行った。
まず、キャリア粒子と本発明のトナーとを蓋付きのプラスチックボトルに入れ、振盪器(YS−LD、(株)ヤヨイ製)で、1秒間に4往復のスピードで1分間振とうし、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を作製した。該二成分現像剤を高温高湿下(30℃/80%)で7日間放置した後、常温常湿下(23℃/50%)でさらに3日間放置し初期混合による摩擦帯電をリセットした。
A:1%未満(摩擦帯電性が特に優れている。)
B:1%以上2%未満(摩擦帯電性が優れている。)
C:2%以上3%未満(摩擦帯電性が良好である。)
D:3%以上4%未満(摩擦帯電性がやや劣る。)
E:4%以上(摩擦帯電性が劣る。)
二成分現像剤を常温低湿環境(23℃/5%)の環境下で1昼夜放置し、その後50ccのポリ容器に入れ、1分間かけて200回振とうさせる。次いで前述に記載の手段で摩擦帯電量を測定し、得られた帯電量を帯電量L(mC/kg)とした。
帯電保持率(%)=100×帯電量H(mC/kg)/帯電量L(mC/kg)
として高温環境下における帯電保持率(%)を計算し、以下の基準で帯電性の環境安定性評価を行なった。
A:帯電保持率(%)が70%以上。
B:帯電保持率(%)が60%以上70%未満。
C:帯電保持率(%)が50%以上60%未満。
D:帯電保持率(%)が40%以上50%未満。
E:帯電保持率(%)が40%未満。
現像スジは15,000枚印字後に得られたハーフトーン画像(トナー載り量0.30mg/cm2)から、下記基準に従い評価した。
A:現像ローラー上にも、ハーフトーン部の画像上にも現像スジと見られる排紙方向の縦スジは見られない。
B:現像ローラーの両端に周方向の細いスジが1乃至5本あるものの、ハーフトーン部の画像上に現像スジと見られる排紙方向の縦スジは見られない。
C:現像ローラーの両端に周方向の細いスジが数本あり、ハーフトーン部の画像上にも細かい現像スジが数本見られる。
D:現像ローラー中央部においてもスジが確認され、ハーフトーン画像上でもスジとして確認され問題となるレベル。
E:現像ローラー上とハーフトーン部の画像上に多数本の現像スジが見られ、画像処理でも消せない。
2 測定容器
3 スクリーン
4 フタ
5 真空計
6 風量調節弁
7 吸引口
8 コンデンサー
9 電位計
Claims (5)
- 結着樹脂、着色剤及びワックス成分を含有するトナー粒子を有するトナーであって、
フロー式粒子像測定装置により測定される該トナーの平均円形度が0.980以上であり、
フロー式粒子像測定装置により測定される粒径が2〜4μm、且つ円形度が0.970以下であるトナーの個数割合(%)をa1、該トナーをガラスビーズと混合させたのちペイントシェーカーにて10分間振とうした後のフロー式粒子像測定装置により測定される粒径が2〜4μm、且つ円形度が0.970以下であるトナーの個数割合(%)をa2としたとき、下記式を満足することを特徴とするトナー。
1.0≦a2−a1≦10.0 - トナーをガラスビーズと混合させたのちペイントシェーカーにて10分間振とうした後のフロー式粒子像測定装置により測定される粒径が2〜4μm、且つ円形度が0.970以下であるトナーに、微小圧縮試験機において荷重40mgfを付与した時の変位量が1.5μm以上であることを特徴とする請求項1に記載のトナー。
- 前記トナー粒子が、重合性単量体、着色剤及びワックス成分を含有する重合性単量体組成物を、分散安定剤を分散させた水系媒体中で重合することにより得られる芯粒子と、該芯粒子の表面に樹脂微粒子を固着させて形成した外殻から構成されることを特徴とする請求項1または2に記載のトナー。
- 前記樹脂微粒子の体積基準のメジアン径が10乃至300nmであることを特徴とする請求項3に記載のトナー。
- 前記樹脂微粒子を構成する樹脂のガラス転移温度(Tg)が50乃至100℃であることを特徴とする請求項3または4に記載のトナー。
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