JP2011047987A - トナー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】結着樹脂と離型剤を含有するトナー粒子と酸化チタン微粒子とを有するトナーであって、
該酸化チタン微粒子は、四塩化チタン水溶液にアルカリを添加して水酸化チタンを析出させ、析出した水酸化チタンを水系媒体中にて加熱してスラリー状態のチタニアを生成し、生成したスラリー状態のチタニアを水系媒体から取り出して乾燥させること無く、アルコキシシラン化合物により表面処理し、その後、加熱乾燥することにより得た酸化チタン微粒子であり、
該トナーは、ATR法で測定したFT−IRスペクトルの樹脂由来のピークと離型剤由来のピークが特定の範囲にあることを特徴とする。
【選択図】なし
Description
該酸化チタン微粒子は、四塩化チタン水溶液にアルカリを添加して水酸化チタンを析出させ、析出した水酸化チタンを水系媒体中にて加熱してスラリー状態のチタニアを生成し、生成したスラリー状態のチタニアを水系媒体から取り出して乾燥させること無く、アルコキシシラン化合物により表面処理し、その後、加熱乾燥することにより得た酸化チタン微粒子であり、
該トナーは、Ge結晶で入射角45°のATR法で測定したFT−IRスペクトルにおいて、2843cm-1以上2853cm-1以下の範囲の最大吸収ピーク強度をPa、1713cm-1以上1723cm-1以下の範囲の最大吸収ピーク強度をPb、KRS5結晶で入射角45°のATR法で測定したFT−IRスペクトルにおいて、2843cm-1以上2853cm-1以下の範囲の最大吸収ピーク強度をPc、1713cm-1以上1723cm-1以下の範囲の最大吸収ピーク強度をPdとした時に、下記式(1)の関係を満たすことを特徴とする。
1.05≦P1/P2≦2.00 ・・・ 式(1)
(P1=Pa/Pb、P2=Pc/Pd)
1.05≦P1/P2≦2.00 ・・・ 式(1)
(P1=Pa/Pb、P2=Pc/Pd)
dp=λ/(2πn1)×[sin2θ−(n2/n1)2]-1/2
dp:滲み込み深さ
n1:試料の屈折率(本発明では1.5としている)
n2:ATR結晶の屈折率(Ge結晶 4.0、KRS−5結晶 2.4)
θ:入射角
RnSiR’m ・・・(1)
[一般式(1)中のRはアルキル基、フェニル基、ビニル基、グリシドキシ基、メルカプト基、メタクリル基を有し、炭素数が1乃至10である炭化水素を、R’はアルコキシ基を、nおよびmは(m+n=4)で、且つ1乃至3の整数をそれぞれ表す。]
W1:W2=100:(1乃至400)
を満足することが良い。
本発明の画像形成方法を用いた画像形成装置の一例を図3に示す。図3において、静電潜像担持体である感光体1は図中矢印方向に回転する。感光体1は帯電手段である帯電装置2により帯電され、帯電した感光体1表面には、静電潜像形成手段である露光装置3によりレーザー光を投射し、静電潜像を形成する。その後、現像手段である現像装置4により静電潜像はトナー像として可視像化され、転写手段である転写装置5により中間転写体6に転写される。さらに転写手段である転写装置7により、転写材Pに転写され、転写材Pは、定着手段である定着装置8により加熱定着され、画像として出力される。この転写手段において、転写されずに感光体1の表面に残った転写残トナーは、均し手段である帯電補助部材10でバイアスを印加しながら転写残トナーに静電的な極性を与え、前述の帯電手段、静電潜像形成手段を経て、再度現像に供されるかもしくは現像装置に回収されてもよい。
帯電工程は、静電潜像担持体の表面に電荷を付与して静電潜像担持体を帯電させる手段であれば特に限定されない。帯電手段には、コロナ帯電手段のように、静電潜像担持体に対して非接触で静電潜像担持体を帯電させる装置や、導電性のローラーやブレードを静電潜像担持体に接触させて静電潜像担持体を帯電させる装置が使用可能である。
静電潜像形成工程は、露光手段として公知の露光装置が使用できる。例えば、光源は半導体レーザーまたは発光ダイオードが用いられ、ポリゴンミラー、レンズ、ミラーから成る走査光学系ユニットを用いることができる。
現像工程は、主としてキャリアが不要な一成分系接触現像方法とトナーとキャリアを有する二成分系現像方法に分けられるが、本発明においては二成分系現像方法である。
二成分系現像方法としては、磁石を内包した現像剤担持体(現像スリーブ)上に二成分系現像剤の磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシを現像剤層厚規制部材により所定の層厚にコートした後、静電現像担持体に対向する現像領域へと搬送する。該現像領域においては、静電潜像担持体と現像スリーブの間に所定の現像バイアスを印加しながら、該磁気ブラシを静電潜像担持体表面に近接/又は接触させることによって、上記静電潜像をトナー像として顕像化する方法である。
転写工程は、コロナ転写手段のように、静電潜像担持体に対して非接触で静電潜像担持体表面のトナー像を転写材に転写させる方法や、ローラーや無端状ベルトの転写部材を静電潜像担持体に接触させて静電潜像担持体表面のトナー像を転写材に転写させる方法が有り、いずれも使用可能である。中間転写体のクリーニングは、ブレードクリーニング、ファーブラシクリーニングあるいはそれらの組み合わせ等、任意のクリーニング装置が使用可能である。
定着工程は、従来の一対のローラーからなるハードローラー系の定着装置や、図5に示したような近年の画像形成装置の高速化や省エネ化に対応した軽圧定着システムを用いたベルト定着装置など、いずれの定着装置も使用可能である。
本発明の画像形成方法を用いたフルカラー画像形成装置の一例を図5に示す。図中のK、Y、C、Mなどの画像形成ユニットの並びや回転方向を示す矢印は何らこれに限定されるものではない。ちなみにKはブラック、Yはイエロー、Cはシアン、Mはマゼンタを意味している。図5において、静電潜像担持体である電子写真感光体1K、1Y、1C、1Mは図中矢印方向に回転する。各電子写真感光体は帯電手段である帯電装置2K、2Y、2C、2Mにより帯電され、帯電した各電子写真感光体表面には、静電潜像形成手段である露光装置3K、3Y、3C、3Mによりレーザー光を投射し、静電潜像を形成する。その後、現像手段である現像装置4K、4Y、4C、4Mにより静電潜像はトナー像として可視像化され、転写手段である転写装置5K、5Y、5C、5Mにより中間転写体6に転写される。さらに転写手段である転写装置7により、転写材Pに転写され、転写材Pは、定着手段である定着装置8により加熱定着され、画像として出力される。そして11は転写ベルトのクリーニング部材であり、転写残トナー、キャリアなどを回収する。
ATR法によるFT−IRスペクトルは、Universal ATR Sampling Accessory(ユニバーサルATR測定アクセサリー)を装着したSpectrum One(フーリエ変換赤外分光分析装置)PerkinElmer社製を用いて行った。
Range
Start :4000cm-1
End :600cm-1(GeのATR結晶)
400cm-1(KRS−5のATR結晶)
Duration
Scan number:16
Resolution :4.00cm-1
Advanced :CO2/H2O補正あり
P1の算出方法:
(1)GeのATR結晶(屈折率=4.0)を装置に装着する。
(2)Scan typeをBackground、UnitsをEGYに設定し、バックグラウンドを測定する。
(3)Scan typeをSample、UnitsをAに設定する。
(4)トナーをATR結晶の上に、0.01g精秤する。
(5)圧力アームでサンプルを加圧する。(Force Gaugeは90)
(6)サンプルを測定する。
(7)えられたFT−IRスペクトルを、Automatic Correctionでベースライン補正をする。
(8)2843cm-1以上2853cm-1以下の範囲の吸収ピーク強度の最大値を算出する。(Pa1)
(9)3050cm-1と2600cm-1の吸収ピーク強度の平均値を算出する。(Pa2)
(10)Pa1−Pa2=Paとする。
Pa=2843cm-1以上2853cm-1以下の範囲の最大吸収ピーク強度
(11)1713cm-1以上1723cm-1以下の範囲の吸収ピーク強度の最大値を算出する。(Pb1)
(12)1763cm-1と1630cm-1の吸収ピーク強度の平均値を算出する(Pb2)
(13)Pb1−Pb2=Pbとする。
Pb=1713cm-1以上1723cm-1以下の範囲の最大吸収ピーク強度
(14)Pa/Pb=P1とする。
P2、P2850/P828の算出方法:
(1)KRS−5のATR結晶(屈折率=2.4)を装置に装着する。
(2)トナーをATR結晶の上に、0.01g精秤する。
(3)圧力アームでサンプルを加圧する。(Force Gaugeは90)
(4)サンプルを測定する。
(5)えられたFT−IRスペクトルを、Automatic Correctionでベースライン補正をする。
(6)2843cm-1以上2853cm-1以下の範囲の吸収ピーク強度の最大値を算出する。(Pc1)
(7)3050cm-1と2600cm-1の吸収ピーク強度の平均値を算出する。(Pc2)
(10)Pc1−Pc2=Pcとする。
Pc=2843cm-1以上2853cm-1以下の範囲の最大吸収ピーク強度
(11)1713cm-1以上1723cm-1以下の範囲の吸収ピーク強度の最大値を算出する。(Pd1)
(12)1763cm-1と1630cm-1の吸収ピーク強度の平均値を算出する(Pd2)
(13)Pd1−Pd2=Pdとする。
Pd=1713cm-1以上1723cm-1以下の範囲の最大吸収ピーク強度
(14)Pc/Pd=P2とする。
(15)1763cm-1の吸収ピーク強度を算出する(P2850)
(16)828cm-1の吸収ピーク強度を算出する(P828)
(17)P2850/P828を計算する
P1/P2の算出方法:
上記のようにして求めたP1とP2を用い、P1/P2を算出する。
樹脂の軟化点の測定は、定荷重押し出し方式の細管式レオメータ「流動特性評価装置 フローテスターCFT−500D」(島津製作所社製)を用い、装置付属のマニュアルに従って行う。本装置では、測定試料の上部からピストンによって一定荷重を加えつつ、シリンダに充填した測定試料を昇温させて溶融し、シリンダ底部のダイから溶融された測定試料を押し出し、この際のピストン降下量と温度との関係を示す流動曲線を得ることができる。
試験モード:昇温法
開始温度:40℃
到達温度:200℃
測定間隔:1.0℃
昇温速度:4.0℃/min
ピストン断面積:1.000cm2
試験荷重(ピストン荷重):10.0kgf(0.9807MPa)
予熱時間:300秒
ダイの穴の直径:1.0mm
ダイの長さ:1.0mm
トナーの平均円形度は、フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000」(シスメックス社製)によって、校正作業時の測定及び解析条件で測定する。
円形度C=2×(π×S)1/2/L
トナーの重量平均粒径(D4)は、以下のようにして算出する。測定装置としては、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)を用いる。測定条件の設定及び測定データの解析は、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)を用いる。尚、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで行う。
(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/秒にて行う。そして、専用ソフトの「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。
(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)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。
(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い、重量平均粒径(D4)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)である。
ピーク分子量(Mp)、数平均分子量(Mn)、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
離型剤の最大吸熱ピークのピーク温度は、示差走査熱量分析装置「Q1000」(TA Instruments社製)を用いてASTM D3418−82に準じて測定する。
一次粒子径は、本発明の無機微粒子を透過電子顕微鏡で観察し、100個の粒子の長径を測定して個数平均粒子径を求める。トナー粒子上の粒子径は走査電子顕微鏡で観察し、100個の粒子の長軸と短軸を測定する。またアスペクト比は長軸/短軸から算出する。
パーティクルアナライザー(PT1000:横河電機(株)製)により測定されたものであり、Japan Hardcopy97論文集の65−68ページに記載の原理で測定を行う。具体的には、該装置はトナー等の微粒子を一個づつプラズマへ導入し、微粒子の発光スペクトルから発光物の元素、粒子数、粒子の粒径を知ることが出来る。例えば、無機微粉体として酸化チタンを用いた場合、遊離率とは、結着樹脂の構成元素である炭素原子の発光と、チタン原子の発光の同時性から次式により定義される値である。
酸化チタンの遊離率(%)=100×(チタン原子のみの発光回数/(炭素原子と同時に発光したチタン原子の発光回数+チタン原子のみの発光回数))
BET法に従って、比表面積測定装置「ジェミニ2375 Ver.5.0」(島津製作所社製)を用いて試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いてBET比表面積(m2/g)を算出した。
熱刺激電流はTS−FETT(リガク社製)を用いて測定した。まず測定する試料を常温常湿環境下(23℃/60%)に2晩以上調湿する。測定方法は非接触測定で、測定距離はホルダなしで2mmに固定した。粉体用試料ホルダ(アルミパン直径6mm、厚さ0.5mm)に4乃至10mg入れ、試料をならすために床に軽く5回ほどタッピングさせ、そして表面が平らになるようにガラスプレートで擦り切り、測定用サンプルを作製する。測定用ホルダが試料で汚れた場合は、よくふき取り試料とする。ホルダを図6に示すような荷電装置にて、コロナで−20kV、グリッドで−1kVを60秒間かけて帯電させる(本発明では負帯電トナーであったため、負帯電させた)。ホルダを絶縁性のピンセットを用いて、本体にセットし、荷電終了した後、5分間経過したところで測定を開始する。測定は常温から5℃/分で昇温させ、120℃まで測定を行って、最大ピークを求めた(図7)。尚、荷電及び測定環境は23℃±3℃/60%±10%で行った。尚、負帯電させたものであれば、−0.1×10-13以上に出るピークはノイズとしてカウントしないこととした。
冷却管、撹拌機、及び、窒素導入管のついた反応槽中に、以下の材料を秤量した。
テレフタル酸 19.0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
75.5質量部
チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート) 0.1質量部
その後、220℃に加熱し、窒素を導入しながら生成する水を除去しながら10時間反応させた。さらに、無水トリメリット酸18.2質量部を加え、180℃に加熱し、2時間反応させ樹脂1を合成した。GPCで求めた樹脂1の分子量は、重量平均分子量(Mw)95000、数平均分子量(Mn)6500、ピーク分子量(Mp)14000、ガラス転移点は62℃、軟化点は145℃であった。
冷却管、撹拌機、及び、窒素導入管のついた反応槽中に、以下の材料を秤量した。
テレフタル酸 23.0質量部
無水トリメリット酸 1.5質量部
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
76.0質量部
チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート) 0.1質量部
その後、200℃に加熱し、窒素を導入しながら生成する水を除去しながら10時間反応させ、次いで、10mmHgに減圧し1時間反応させ、樹脂2を合成した。GPCで求めた樹脂2の分子量は、重量平均分子量(Mw)6500、数平均分子量(Mn)2600であり、ピーク分子量(Mp)2800、ガラス転移点は56℃、軟化点は94℃であった。
冷却管、撹拌機、及び、窒素導入管のついた反応槽中に、以下の材料を秤量した。
テレフタル酸 17.2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
75.0質量部
チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート) 0.1質量部
その後、220℃に加熱し、窒素を導入しながら生成する水を除去しながら8時間反応させた。さらに、無水トリメリット酸16.0質量部を加え、180℃に加熱し、2時間反応させ樹脂3を合成した。GPCで求めた樹脂3の分子量は、重量平均分子量(Mw)3500、数平均分子量(Mn)2100、ピーク分子量(Mp)4300、ガラス転移点は58℃、軟化点は111℃であった。
反応容器中に
キシレン 25.0質量部
低分子量ポリプロピレン(軟化点145℃) 16.3質量部
を入れ、十分溶解させた。
スチレン 68.5質量部
メチルメタクリレート 3.6質量部
アクリロニトリル 9.0質量部
ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート 2.7質量部
キシレン 15.0質量部
の混合溶液を180℃で4時間で滴下後、さらに170℃で1時間保持した後、有機溶剤を留去した。得られた樹脂を冷延・固化後、粉砕して、グラフト重合体を得た。
原料となる合成ルチル鉱を粉砕したものとコークスを混合し、1000℃付近に昇温した流動床塩化炉内に入れ、供給される塩素ガスと発熱反応を行って粗四塩化チタンを得た。得られた粗四塩化チタンから不純物を分離精製し、四塩化チタン水溶液を得た。この四塩化チタン水溶液を室温に保持しながら、水酸化ナトリウム水溶液を添加し、pHを7.0に調整してコロイド状の水酸化チタンを析出させ、引き続き65℃の温度で4時間熟成してルチル核を有するスラリー状の酸化チタン母粒子とした。このスラリーに硫酸を加えpH3とした後、n−オクチルトリメトキシシランを添加し、1時間かけて温度を60℃に昇温することにより、酸化チタン母粒子表面にn−オクチルトリメトキシシランを、母粒子に対し18.0質量%被覆した。この後、濾過、洗浄して、得られた湿ケーキを120℃で一昼夜熱処理し、粉砕して本発明のルチル型の酸化チタン微粒子1を得た。酸化チタン微粒子の物性を表1に示す。
水酸化チタンを熟成させる条件を変更することで酸化チタン微粒子2乃至7を得た。酸化チタン微粒子の物性を表1に示す。
スラリー状の酸化チタン母粒子を電気炉で300℃の温度で3時間熱処理して乾燥工程を経た後に、再びスラリー状にする。以降実施例1と同様の方法で表面処理して酸化チタン微粒子8を得た。酸化チタン微粒子の物性を表1に示す。
硫酸法によって、アナターゼ型であるスラリー状のメタチタン酸を得た後に以降製造例1と同様の方法で表面処理して酸化チタン微粒子9を得た。酸化チタン微粒子の物性を表1に示す。
樹脂1 50.0質量部
樹脂2 50.0質量部
グラフト重合体 5.0質量部
フィッシャー・トロプシュ離型剤(DSC最大吸熱ピーク100℃) 10.0質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5.0質量部
上記材料をヘンシェルミキサー(FM−75型、三井三池化工機(株)製)でよく混合した後、温度130℃に設定した二軸混練機(PCM−30型、池貝鉄工(株)製)にて混練した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルにて1mm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られた粗砕物を、高圧気体を用いた衝突式気流粉砕機を用いて微粉砕した。
グラフト重合体と離型剤の添加量を変え、表面改質装置の熱風の吐出温度を250℃にすること以外はトナー1と同様にしてトナー2を得た。トナー物性に関しては表2に示す。
樹脂3 100.0質量部
グラフト重合体 10.0質量部
パラフィンワックス(DSC最大吸熱ピーク75℃) 5.0質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5.0質量部
上記材料をヘンシェルミキサー(FM−75型、三井三池化工機(株)製)でよく混合した後、温度130℃に設定した二軸混練機(PCM−30型、池貝鉄工(株)製)にて混練した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルにて1mm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られた粗砕物を、高圧気体を用いた衝突式気流粉砕機を用いて微粉砕した。
グラフト重合体を添加せず、離型剤の添加量を変え、表面改質装置の熱風の吐出温度を220℃にすること以外はトナー3と同様にしてトナー4を得た。トナー物性に関しては表2に示す。
樹脂3 100.0質量部
ベヘン酸ベヘニル(DSC最大吸熱ピーク74℃) 10.0質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5.0質量部
上記材料をヘンシェルミキサー(FM−75型、三井三池化工機(株)製)でよく混合した後、温度130℃に設定した二軸混練機(PCM−30型、池貝鉄工(株)製)にて混練した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルにて1mm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られた粗砕物を、高圧気体を用いた衝突式気流粉砕機を用いて微粉砕した。
グラフト重合体を添加し、離型剤の添加量を変えること以外はトナー5と同様にしてトナー6を得た。トナー物性に関しては表2に示す。
樹脂3 100.0質量部
グラフト重合体 10.0質量部
パラフィンワックス(DSC最大吸熱ピーク75℃) 5.0質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5.0質量部
上記材料をヘンシェルミキサー(FM−75型、三井三池化工機(株)製)でよく混合した後、温度130℃に設定した二軸混練機(PCM−30型、池貝鉄工(株)製)にて混練した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルにて1mm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られた粗砕物を、機械式粉砕機(ターボミルT250、ターボ工業製)を用いて微粉砕した。次に分級と同時に球形化を行うことができる分級装置(ファカルティ、ホソカワミクロン社製)を用いて分級を行ってトナー粒子7を得た。
外添剤の種類を変更すること以外はトナー5と同様にして、トナー8乃至10を得た。トナー物性に関しては表2に示す。
トナー粒子5 100.0質量部に、酸化チタン微粒子4とヘキサメチルジシラザンで表面処理された比表面積が80m2/gであるシリカ微粉体を1.0質量部添加し、ヘンシェルミキサー(FM−75型、三井三池化工機(株)製)にて1600rpmで20min混合し、トナー11を得た。トナー物性に関しては表2に示す。
外添剤の種類を変更すること以外はトナー11と同様にして、トナー12を得た。トナー物性に関しては表2に示す。
トナー粒子5 100.0質量部に、酸化チタン微粒子6とヘキサメチルジシラザンで表面処理された比表面積が80m2/gであるシリカ微粉体を1.0質量部添加し、ヘンシェルミキサー(FM−75型、三井三池化工機(株)製)にて1600rpmで6min混合し、トナー13を得た。トナー物性に関しては表2に示す。
外添剤の種類を変更すること以外はトナー13と同様にして、トナー14を得た。トナー物性に関しては表2に示す。
樹脂3 100.0質量部
パラフィンワックス(DSC最大吸熱ピーク75℃) 10.0質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5.0質量部
上記材料をヘンシェルミキサー(FM−75型、三井三池化工機(株)製)でよく混合した後、温度130℃に設定した二軸混練機(PCM−30型、池貝鉄工(株)製)にて混練した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルにて1mm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られた粗砕物を、高圧気体を用いた衝突式気流粉砕機を用いて微粉砕した。
樹脂3 100.0質量部
パラフィンワックス(DSC最大吸熱ピーク75℃) 5.0質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5.0質量部
上記材料をヘンシェルミキサー(FM−75型、三井三池化工機(株)製)でよく混合した後、温度130℃に設定した二軸混練機(PCM−30型、池貝鉄工(株)製)にて混練した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルにて1mm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られた粗砕物を、高圧気体を用いた衝突式気流粉砕機を用いて微粉砕した。次に、コアンダ効果を利用した風力分級機(エルボジェットラボEJ−L3、日鉄鉱業社製)で分級しで微粉及び粗粉を同時に分級除去、トナー粒子16を得た。
樹脂3 100.0質量部
グラフト重合体 10.0質量部
パラフィンワックス(DSC最大吸熱ピーク75℃) 5.0質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5.0質量部
上記材料をヘンシェルミキサー(FM−75型、三井三池化工機(株)製)でよく混合した後、温度130℃に設定した二軸混練機(PCM−30型、池貝鉄工(株)製)にて混練した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルにて1mm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られた粗砕物を、高圧気体を用いた衝突式気流粉砕機を用いて微粉砕した。次に、コアンダ効果を利用した風力分級機(エルボジェットラボEJ−L3、日鉄鉱業社製)で分級しで微粉及び粗粉を同時に分級除去、トナー粒子17を得た。
外添剤の種類を変更すること以外はトナー3と同様にして、トナー18,19を得た。トナー物性に関しては表2に示す。
マグネタイト微粒子(球形、個数平均粒径250nm、磁化の強さ65Am2/kg、500V/cmにおける比抵抗3.3×105Ω・cm)と、シラン系カップリング剤(3−(2−アミノエチルアミノプロピル)トリメトキシシラン)(マグネタイト微粒子の質量に対して3.0質量%の量)とを、容器に導入した。そして、該容器内において温度100℃以上で高速混合撹拌して、マグネタイト微粒子を表面処理した。
・ホルムアルデヒド溶液(ホルムアルデヒド37質量%水溶液) 16質量部
・表面処理したマグネタイト微粒子 84質量部
上記材料を反応釜に導入し、温度40℃にしてよく混合した。
磁性キャリアとトナー1をトナー濃度が10質量%になるように混合し二成分現像剤1を得た。得られた二成分現像剤1を次に示す評価試験を行った。
キヤノン製フルカラー複写機imagePress C1を、定着温度を自由に設定できるように改造して定着温度領域の試験を行った。画像は単色モードで常温常湿度環境下(23℃/50乃至60%)において、紙上のトナー載り量が1.2mg/cm2になるように調整し、未定着画像を作成した。評価紙は、コピー用紙CS−814(A4、坪量81.4g/m2、キヤノンマーケティングジャパン株式会社より販売)を用い、画像印字比率25%で画像を形成した。その後、常温常湿度環境下(23℃/50乃至60%)において定着温度を100℃から順に5℃ずつ上げ、オフセットや巻きつきが生じない温度幅を定着可能領域とした。
上記定着性評価で用いた評価機を用いて、評価紙は、GF−500(A4、坪量64.0g/m2、キヤノンマーケティングジャパン株式会社より販売)を使用し、先端部から1mmの位置に通紙方向に幅60mmで、紙上のトナー載り量が1.2mg/cm2になるように調整し、未定着画像を10枚作成した。定着温度を160℃に設定して、100mm/secの定着温度で、10枚連続で通紙し、定着巻き付きが発生をするかどうか測定を行った。評価結果は、以下の基準で評価した。
A:定着巻き付きが全く発生しない。(非常に優れている)
B:定着分離爪で分離でき、定着画像に筋もなく問題ない。(良好である)
C:定着分離爪で分離できるが、定着画像に若干筋が発生している。(本発明では問題ないレベルである)
D:定着分離爪分離できず、ジャムが発生する。(本発明では許容できない)
画像形成装置として、キヤノン製フルカラー複写機iRC5180を用いて評価を行った。この装置は、クリーニングブレードを使用せずに、残トナーを帯電させて除去するクリーナレス機構、さらに、除去したトナーをローラで回収・再利用するトナーリユース機能を採用している。
常温常湿環境下(23℃、50%RH)、高温高湿環境下(32.5℃、80%RH)、で耐久画出し評価(A4横、2%印字比率、10000枚連続通紙)を行った。10000枚連続通紙時間中は、1枚目と同じ現像条件、転写条件で通紙を行うこととする。評価紙は、コピー用紙CS−814(A4、坪量81.4g/m2)キヤノンマーケティングジャパン株式会社より販売)を用いた。上記評価環境において、FFH画像(ベタ部)のトナーの紙上への載り量が0.4mg/cm2となるように調整した。FFH画像とは、256階調を16進数で表示した値であり、00Hを1階調目(白地部)、FFHを256階調目(ベタ部)とする。
X−Riteカラー反射濃度計(500シリーズ:X−Rite社製)を使用し、画像濃度(FFH画像部;ベタ部)、カブリ(00H画像部;白地部)を測定した。初期(1枚目)および10000枚目のFFH画像部;ベタ部の画像濃度の差を以下の基準で評価とした。
A:0.05未満 非常に優れている
B:0.05以上0.10未満 良好である
C:0.10以上0.20未満 本発明では問題ないレベルである
D:0.20以上 本発明では許容できない
画出し前の評価紙の平均反射率Dr(%)をリフレクトメータ(東京電色株式会社製の「REFLECTOMETER MODEL TC−6DS」)によって測定した。
カブリ(%)=Dr(%)−Ds(%)
A:0.5%未満 非常に優れている
B:0.5%以上1.0%未満 良好である
C:1.0%以上2.0%未満 本発明では問題ないレベルである
D:2.0%以上 本発明では許容できない
10000枚連続後に、ハーフトーン画像をA4画像3枚出力し、目視でスジを確認した。
A:スジがなく均一な画像 で良好
B:1本以内/枚 で実用上問題ない
C:3本以内/枚 で実用上問題あり
D:3本以上/枚 で悪い
トナーを変更すること以外は実施例1と同様にして実施例2乃至14を行った。評価結果を表3及び4に示す。
トナーを変更すること以外は実施例1と同様にして比較例1乃至5を行った。評価結果を表3及び4に示す。
Claims (4)
- 少なくとも結着樹脂と離型剤を含有するトナー粒子と酸化チタン微粒子とを有するトナーであって、
該酸化チタン微粒子は、四塩化チタン水溶液にアルカリを添加して水酸化チタンを析出させ、析出した水酸化チタンを水系媒体中にて加熱してスラリー状態のチタニアを生成し、生成したスラリー状態のチタニアを水系媒体から取り出して乾燥させること無く、アルコキシシラン化合物により表面処理し、その後、加熱乾燥することにより得た酸化チタン微粒子であり、
該トナーは、Ge結晶で入射角45°のATR法で測定したFT−IRスペクトルにおいて、2843cm-1以上2853cm-1以下の範囲の最大吸収ピーク強度をPa、1713cm-1以上1723cm-1以下の範囲の最大吸収ピーク強度をPb、KRS5結晶で入射角45°のATR法で測定したFT−IRスペクトルにおいて、2843cm-1以上2853cm-1以下の範囲の最大吸収ピーク強度をPc、1713cm-1以上1723cm-1以下の範囲の最大吸収ピーク強度をPdとした時に、下記式(1)の関係を満たすことを特徴とするトナー。
1.05≦P1/P2≦2.00 ・・・ 式(1)
(P1=Pa/Pb、P2=Pc/Pd) - パーティクルアナライザーで測定される、該トナー粒子に対する該酸化チタン微粒子の遊離率が0.1個数%以上5.0個数%以下であることを特徴とする請求項1に記載のトナー。
- 該酸化チタン微粒子は多段処理によって添加され、該酸化チタン微粒子が1段目に添加されることを特徴とする請求項2又は3に記載のトナー。
- 該トナーの示差熱分析(DSC)測定における吸熱ピークにおいて、該吸熱ピークの最大吸熱ピーク温度が60℃以上105℃以下の範囲にあり、
該トナーの熱刺激電流測定装置で測定される電流値が、前記吸熱ピーク温度にピークを有し、
該電流値の絶対値(C)が、5.0×10-14A以上2.0×10-13A以下であ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トナー。
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