JP2012185236A - トナー、並びに現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも結着樹脂、着色剤を含むトナーであって、前記トナーが、該トナーの表面に構成単位としてフッ素含有ビニルモノマーを含む樹脂を含有する突起部を有し、前記フッ素含有ビニルモノマーの前記樹脂微粒子の構成モノマーにおける含有量が、0.5質量%〜50質量%であり、前記突起部における長辺の平均長さが0.1μm以上0.5μm未満であり、前記突起部において長辺の平均長さの標準偏差が0.2以下であり、かつ前記突起部の被覆率が10%〜90%であるトナーである。
【選択図】なし
Description
しかしながら、この方法では、前記付着力を低減するためにトナー表面に存在するフッ素化合物の量を増やすと、それに伴うフッ素化合物に含まれる親水性基の増加により、含水量が増え、帯電性の低下、低温定着性の低下などのトナーへの影響が懸念される場合がある。また、フッ素化合物のトナー母体への結合力が弱く、使用時乃至保存時のトナー母体からのフッ素化合物の脱落を防止することはできない。よって、係る技術を含フッ素帯電制御剤に適用しても、その効果を経時的に担保することには困難が生じ、十分な範囲でトナーの帯電性を制御することができないという問題がある。
しかしながら、これらの方法では、トナー粒子表面にフッ素含有樹脂を局在させるために、別途製造したトナー粒子を、フッ素含有樹脂を含む溶媒中で処理して該トナー粒子表面をコートする工程を必要とする。それにより製造工程が煩雑となり、コストアップにつながるだけでなく、アルコール等の溶媒に溶解するフッ素含有樹脂を用いる必要があり、そのようなフッ素含有樹脂では十分な範囲でトナーの帯電性を制御することはできないという問題がある。
さらに、トナーをコアシェル構造とすることで機能分離を図り、コア部で主に低温定着性能を改善し、シェル部で耐久安定性を改善するという設計手法も広く知られている。
しかしながら、コアシェル構造型トナーを製造する場合、機械的強度を得るためにシェル部粒子を高分子量設計にしたり架橋構造を有するような分子構造にしたりすると、シェル部をコア部分に付着させることはできても融着乃至成膜化がうまく進まず、結果的にシェル構造が破壊されやすい、即ち、耐久安定性の低いトナーになってしまうという課題がある。
しかしながら、これらのトナーでは、皮膜状のシェル層乃至コート層を有しているため、耐久安定性、定着分離性には不十分であり、また、地汚れを十分に低減することができないという問題がある。
<1> 少なくとも結着樹脂、着色剤を含むトナーであって、
前記トナーが、該トナーの表面に構成単位としてフッ素含有ビニルモノマーを含む樹脂微粒子を含有する突起部を有し、
前記フッ素含有ビニルモノマーの前記樹脂微粒子の構成モノマーにおける含有量が、0.5質量%〜50質量%であり、
前記突起部における長辺の平均長さが0.1μm以上0.5μm未満であり、前記突起部において長辺の平均長さの標準偏差が0.2以下であり、かつ前記突起部の被覆率が10%〜90%であることを特徴とするトナーである。
<2> トナーのガラス転移温度Tg1が、下記式(1)を満たす前記<1>に記載のトナーである。
45℃≦Tg1≦70℃ ・・・ 式(1)
<3> 樹脂微粒子のガラス転移温度Tg2が、下記式(2)を満たす前記<1>から<2>のいずれかに記載のトナーである。
45℃≦Tg2≦100℃ ・・・ 式(2)
<4> トナーのガラス転移温度Tg1及び樹脂微粒子のガラス転移温度Tg2が、下記式(3)〜(5)を満たす前記<1>に記載のトナーである。
50℃≦Tg1≦65℃ ・・・ 式(3)
60℃≦Tg2≦100℃ ・・・ 式(4)
Tg1<Tg2 ・・・ 式(5)
<5> 樹脂微粒子が、構成単位としてスチレン系モノマーを更に含む前記<1>から<4>のいずれかに記載のトナーである。
<6> 樹脂微粒子のトナーに対する質量比が、1質量%〜20質量%である前記<1>から<5>のいずれかに記載のトナーである。
<7> コア粒子と該コア粒子を囲むシェル部とからなるコアシェル構造を有する前記<1>から<6>のいずれかに記載のトナーである。
<8> トナーの体積平均粒径が、3μm〜9μmである前記<1>から<7>のいずれかに記載のトナーである。
<9> トナーの体積平均粒径と個数平均粒径の比(体積平均粒径/個数平均粒径)が、1.25以下である前記<1>から<8>のいずれかに記載のトナーである。
<10> トナーの平均円形度が、0.930以上である前記<1>から<9>のいずれかに記載のトナーである。
<11> 非磁性一成分現像用トナーである前記<1>から<10>のいずれかに記載のトナーである。
<12> 前記<1>から<11>のいずれかに記載のトナーを含むことを特徴とする現像剤である。
<13> 前記<1>から<11>のいずれかに記載のトナーが充填されてなることを特徴とするトナー入り容器である。
<14> 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に形成した静電潜像を前記<1>から<11>のいずれかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段とを少なくとも有することを特徴とするプロセスカートリッジである。
<15> 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を前記<1>から<11>のいずれかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有することを特徴とする画像形成装置である。
<16> 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を前記<1>から<11>のいずれかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含むことを特徴とする画像形成方法である。
本発明のトナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有してなり、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
本発明のトナーは、前記トナーの表面に突起部を有する。
前記コアシェル構造を有するトナーの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜公知の方法を選択することができるが、コア粒子を分散した水性分散液に、シェル部を構成する樹脂微粒子が分散された水性分散液を添加して、該コア粒子に該樹脂微粒子を付着させてシェル部を形成する方法が好ましい。
従来のトナーにおいて、コア粒子とシェル部の結合が十分でない場合は、ストレスにより現像器内等での割れや欠けが発生し、プロセス部材汚染を引き起こすという問題があった。逆に、シェル部がコア粒子を完全に被覆してしまうと、定着時のコア粒子からの離型剤の染み出しを阻害して定着分離性が悪化したり、コア粒子まで熱が伝わらず、十分な定着強度が確保できなかったりする問題があった。本発明においては、強固に結合された突起部を有するため、定着を阻害せず、現像器内で割れや欠けが発生せず、また、突起部にフッ素系の成分を含有しているため、帯電性が低下することなく耐久安定性に優れたトナーを提供することができる。
前記突起部は、樹脂微粒子を含有してなり、前記突起部における長辺の平均長さが0.1μm以上0.5μm未満であり、前記突起部において長辺の長さの標準偏差が0.2以下であり、かつ前記突起部の被覆率が10%〜90%である。
ここで、「突起部」とは、トナー母体の表面が持つ隆起した部分であり、その先端は、表面張力により球形に近い形状になる傾向がある。また、前記突起部は、走査型電子顕微鏡(SEM)などでトナーの外観を観察することにより同定することができる。
前記樹脂微粒子は、構成単位としてフッ素含有ビニルモノマーを含むものであれば特に制限なく、目的に応じて適宜選択することができ、該樹脂微粒子を構成する樹脂としては、ビニル系樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリウレア、エポキシ樹脂などが挙げられる。これらの中でも、水系媒体に分散した樹脂微粒子を簡便に得られることからビニル系樹脂が好ましい。
前記樹脂微粒子は、必要に応じてスチレン系モノマー、酸モノマー、エチレンオキサイド(EO)鎖を有するモノマー、エステル結合を有するモノマーなどのその他のモノマーを更に含んでもよい。これらの中でも、前記樹脂微粒子は、構成単位としてスチレン系モノマーを更に含むことが好ましい。
CH2=CR−(CH2)m−(CF2)n−Z ・・・一般式(A)
(式中、Rは、水素原子又はメチル基を示し、mは、0〜3の整数を示し、nは、2、4、6、8、10及び12のいずれかを示し、Zは、水素原子又はフッ素原子を示す。)
上記一般式(A)において、mは、好ましくは1又は2である。
前記一般式(A)で表される(メタ)アクリル酸パーフルオロアルキル(アルキル)エステルとしては、例えば、[(メタ)アクリル酸(2−パーフルオロエチル)エチル]エステル、(メタ)アクリル酸[(2−パーフルオロブチル)エチル]エステル、(メタ)アクリル酸[(2−パーフルオロヘキシル)エチル]エステル、(メタ)アクリル酸[(2−パーフルオロオクチル)エチル]エステル、(メタ)アクリル酸[(2−パーフルオロデシル)エチル]エステル、(メタ)アクリル酸[(2−パーフルオロドデシル)エチル]エステル、(メタ)アクリル酸パーフルオロエチルメチルエステル、(メタ)アクリル酸パーフルオロブチルメチルエステル、(メタ)アクリル酸パーフルオロヘキシルメチルエステ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、帯電性の観点から、(メタ)アクリル酸[(2−パーフルオロヘキシル)エチル]エステル、(メタ)アクリル酸[(2−パーフルオロオクチル)エチル]エステル、(メタ)アクリル酸[(2−パーフルオロデシル)エチル]エステル、(メタ)アクリル酸[(2−パーフルオロドデシル)エチル]エステルが好ましい。
なお、上記(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸(一般式(A)中、Rが水素原子の場合)及び/又はメタアクリル酸(一般式(A)中、Rがメチル基の場合)を意味し、以下同様の記載法を用いる。
前記酸モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カルボキシル基含有ビニル系モノマー及びその塩((メタ)アクリル酸、(無水)マレイン酸、マレイン酸モノアルキル、フマル酸、フマル酸モノアルキル、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノアルキル、イタコン酸グリコールモノエーテル、シトラコン酸、シトラコン酸モノアルキル、桂皮酸等)、スルホン酸基含有ビニル系モノマー、ビニル系硫酸モノエステル及びこれらの塩、リン酸基含有ビニル系モノマー及びその塩などが挙げられる。これらの中でも、(メタ)アクリル酸、(無水)マレイン酸、マレイン酸モノアルキル、フマル酸、フマル酸モノアルキルが好ましい。
前記エチレンオキサイド(EO)鎖を有するモノマーの構成モノマーにおける含有量としては、着色樹脂粒子との相溶性を制御する点で、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、2質量%以下が特に好ましい。前記含有量が、10質量%を超えると、トナー表面の極性基の増加により帯電の環境安定性が著しく低下することがあり、また、着色樹脂粒子との相溶性が高くなりすぎて突起部の埋没率が低下しやすくなることがある。
前記エステル結合を有するモノマーの構成モノマーにおける含有量としては、着色樹脂粒子との相溶性を制御する点で、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、2質量%以下が特に好ましい。前記含有量が、10質量%を超えると、トナー表面の極性基の増加により帯電の環境安定性が著しく低下することがあり、また、着色樹脂粒子との相溶性が高くなりすぎて突起部の埋没率が低下しやすくなることがある。
前記樹脂微粒子のガラス転移温度(Tg2)としては、45℃〜100℃が好ましく、55℃〜90℃がより好ましく、65℃〜80℃が特に好ましい。前記Tg2が、45℃未満であると、高温高湿度環境下で保管されたときに、大気中の水分により前記樹脂微粒子が可塑化され、ガラス転移温度の低下を引き起こすことがある。また、40℃、90%の高温高湿度環境になることもあるトナー又はトナーカートリッジの輸送中などに、得られた着色樹脂粒子が一定圧力下に置かれたときに変形する、又はトナー粒子同士がくっついてしまい本来のトナーとしての振る舞いができなくなる可能性がある。また、一成分現像に用いる場合、摩擦に対する耐久性が低下することがある。前記Tg2が、100℃を超えると、定着性が悪化するため好ましくない。一方、前記Tg2が特に好ましい範囲であると、耐久安定性、定着分離性に優れたトナーを得られる点で有利である。
前記突起部の長辺の平均長さとしては、0.1μm以上0.5μm未満であれば特に制限することなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.1μm以上0.3μm以下が好ましい。前記平均長さが、0.5μm以上であると、表面の突起部が疎らになり表面改質の効果が得られない。
前記突起部の平均長さの標準偏差としては、0.2以下であれば特に制限することなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.1以下が好ましい。前記標準偏差が0.2を超えると表面の不均一さに起因する不具合が生じることがある。
前記突起部の被覆率としては、10%〜90%であれば特に制限することなく、目的に応じて適宜選択することができるが、20%〜70%が好ましく、30%〜60%がより好ましい。前記被覆率が、10%未満であると、地肌汚れ低減効果、耐久安定性が不十分となることがあり、90%を超えると低温定着性が悪化することがある。一方、前記被覆率がより好ましい範囲であると、帯電性及び定着分離性のバランスに優れたトナーが得られる点で有利である。
トナーを走査型電子顕微鏡(SEM)で観察を行い、得られたSEM画像から突起部の長辺の長さとトナーに対する突起部の被覆率を求めることができる。
以下、図1に基づいて突起部の長辺と被覆率の算出方法について説明する。
−被覆率−
・1個のトナー粒子について、トナーに接する平行する2線の最短長さを求め、それぞれの接点をA、Bとする。
・その線分ABの中点Oを中心として線分AOの長さを直径とする円の二次元的面積と、その円内に含まれる突起部の二次元的面積からトナーに対する突起部の被覆率を算出する。
・100個以上のトナー粒子に対して上記方法で被覆率を計算し、求めた平均値を前記「被覆率」とする。
−長辺の平均長さ及び標準偏差−
・100個以上のトナー粒子について100個以上の突起部の長辺の長さを計測することで平均長さ及び標準偏差を求める。
ここで、二次元的なSEM画像における突起部の二次元的な面(突起部の底面、コア粒子表面上の突起部の断面に相当)における最長長さを「長辺の長さ」とする。該突起部として、SEM画像におけるトナー中心部、即ち、上記中点Oを中心として線分AOの長さを直径とする円内に含まれるものを選択する。
・突起部の面積、突起部の長辺の計測には、画像解析式粒度分布測定ソフトウェア“Mac−View”(マウンテック社製)を用いることができる。
突起部の長辺の長さ及び突起部の面積の計測法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記樹脂微粒子の体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50nm〜200nmが好ましく、80nm〜160nmがより好ましく、100nm〜140nmが特に好ましい。前記体積平均粒径が、50nm未満であると、トナー表面に十分な大きさの突起部を形成させるのが困難であり、200nmを超えると、突起部が不均一になりやすいので好ましくない。
また、前記樹脂微粒子の体積平均粒径と個数平均粒径の比(体積平均粒径/個数平均粒径)としては、1.25以下が好ましく、1.20以下がより好ましく、1.17以下が特に好ましい。前記比が、1.25を超えると、樹脂微粒子の粒径の均一性が低いため突起部の大きさにバラつきが生じやすい。
前記樹脂微粒子の体積平均粒径及び個数平均粒径は、UPA−150EX(日機装株式会社製)を用いて測定することができる。
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエステル、ポリウレタン、ポリウレア、エポキシ樹脂、ビニル系樹脂などが挙げられる。また、異なる樹脂が化学的に結合したハイブリッド樹脂を使用してもよい。さらに、活性水素基含有化合物と、該活性水素基含有化合物と反応可能なプレポリマーと、前記着色剤とを少なくとも含むトナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散させたトナー材料の溶解乃至分散液を、界面活性剤を含む水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋乃至伸長反応させて前記結着樹脂と前記着色剤とを含む着色樹脂粒子を得てもよい。これらの結着樹脂は、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。前記結着樹脂としては、大きさが均一な突起部を有するトナーを作製する観点から、前記突起部を構成する樹脂と異なることが好ましい。
前記プレポリマーとしては、前記活性水素基含有化合物と反応可能であり、有機溶媒に少なくとも一部が溶解するようなものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、その酸価としては、2mgKOH/g〜24mgKOH/gが好ましい。前記酸価が24mgKOH/gを超えると、水相への移行が起こりやすくなり、その結果製造の過程で物質収支にロスが発生したり、油滴の分散安定性が悪化したりするなどの問題が発生しやすくなる。またトナーの水分吸着性が高まり、帯電能力の低下だけでなく、高温高湿環境での保管性が悪化することがある。一方、前記酸価が、2mgKOH/g未満であると、樹脂の極性が低くなるため、ある程度の極性を有する着色剤を油滴内で均一に分散することが難しくなる。
前記プレポリマーの材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な定着性が得られる点で、ポリエステル骨格を有する樹脂が好ましい。前記ポリエステル骨格を有する樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリエステルと他の骨格を有する樹脂とのブロックポリマーなどが挙げられるが、得られる着色樹脂粒子の均一性が高い点で、ポリエステル樹脂が好ましい。
前記ポリエステル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ラクトン類の開環重合物、ヒドロキシカルボン酸の縮重合物、ポリオールとポリカルボン酸との重縮合物などが挙げられる。これらの中でも、設計の自由度の観点からポリオールとポリカルボン酸との重縮合物が好ましい。
また、前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)としては、45℃〜70℃が好ましく、50℃〜65℃がより好ましい。前記Tgが、45℃未満であると、40℃、90%の高温高湿環境になることもあるトナー又はトナーカートリッジの輸送中などに、得られた着色樹脂粒子が一定圧力下に置かれたときに変形する、又はトナー粒子同士がくっついてしまい本来のトナーとしての振る舞いができなくなる可能性がある。前記Tgが、70℃を超えると、低温定着性が悪化するため好ましくない。
前記ポリオール(1)としては、例えば、ジオール(1−1)、3価以上のポリオール(1−2)などが挙げられ、これらの中でも、ジオール(1−1)単独、又はジオール(1−1)と少量の3価以上のポリオール(1−2)の混合物が好ましい。
前記ジオール(1−1)としては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等のアルキレングリコール;ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等のアルキレンエーテルグリコール;1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA等の脂環式ジオール;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノール類;上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等)付加物;3,3’−ジフルオロ−4,4’−ジヒドロキシビフェニル等の4,4’−ジヒドロキシビフェニル類;ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1−フェニル−1,1−ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジフルオロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン(別名:テトラフルオロビスフェノールA)、2,2−ビス(3−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン等のビス(ヒドロキシフェニル)アルカン類;ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)エーテル等のビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル類;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。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、炭素数2〜12のアルキレングリコール及びビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物が好ましく、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、及びビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物と炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用がより好ましい。
前記3価以上のポリオール(1−2)としては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の3価〜8価又はそれ以上の多価脂肪族アルコール;トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等の3価以上のフェノール類;上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
前記ポリカルボン酸(2)としては、例えば、ジカルボン酸(2−1)、3価以上のポリカルボン酸(2−2)などが挙げられ、これらの中でも、ジカルボン酸(2−1)単独、又はジカルボン酸(2−1)と少量の3価以上のポリカルボン酸(2−2)の混合物が好ましい。
前記ジカルボン酸(2−1)としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等のアルキレンジカルボン酸;マレイン酸、フマール酸等のアルケニレンジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;3−フルオロイソフタル酸、2−フルオロイソフタル酸、2−フルオロテレフタル酸、2,4,5,6−テトラフルオロイソフタル酸、2,3,5,6−テトラフルオロテレフタル酸、5−トリフルオロメチルイソフタル酸、2,2−ビス(4−カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2'−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ビフェニルジカルボン酸、3,3'−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ビフェニルジカルボン酸、2,2'−ビス(トリフルオロメチル)−3,3’−ビフェニルジカルボン酸、ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物などが挙げられる。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、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸、炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸が好ましい。
前記3価以上のポリカルボン酸(2−2)としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸等の炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸などが挙げられる。
なお、前記ポリカルボン酸(2)としては、上述のポリカルボン酸(2)の酸無水物又は低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル等)を用いてもよい。
前記ポリオールと前記ポリカルボン酸の比率としては、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]で、通常2/1〜1/2であり、1.5/1〜1/1.5が好ましく、1.3/1〜1/1.3がより好ましい。
前記活性水素基含有化合物は、前記水系媒体中で、前記活性水素基含有化合物と反応可能なプレポリマーが架橋乃至伸長反応する際の架橋剤乃至伸長剤として作用する。
前記活性水素基含有化合物としては、活性水素基を有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記活性水素基含有化合物と反応可能なプレポリマーがイソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)である場合には、該イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)と伸長反応、架橋反応等の反応により高分子量化可能な点で、アミン化合物(B)が好適である。
前記活性水素基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水酸基(アルコール性水酸基乃至フェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられる。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、アルコール性水酸基が特に好ましい。
前記アミン化合物(B)としては、例えば、ジアミン(B1)、3価以上のポリアミン(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。
前記3価以上のポリアミン(B2)としては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。
前記アミノアルコール(B3)としては、例えば、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。
前記アミノメルカプタン(B4)としては、例えば、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。
前記アミノ酸(B5)としては、例えば、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。
前記B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、例えば、前記B1〜B5のアミン化合物とケトン化合物(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。
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。これらのアミン化合物(B)の中でも、ジアミン(B1)、ジアミン(B1)と少量の3価以上のポリアミン(B2)との混合物が好ましい。
また、得られる着色樹脂粒子の力学的強度を高めたり、定着時における高温オフセットを防止したりする目的で、トナー製造過程において末端にイソシアネート基を有する変性樹脂を油相中に溶解して着色樹脂粒子を得てもよい。
前記変性樹脂を得る方法としては、例えば、イソシアネートを含有するモノマーと共に重合反応をしてイソシアネート基を有する樹脂を得る方法、末端に活性水素を有する樹脂を重合した後、ポリイソシアネートと反応させることでポリマー末端にイソシアネート基を導入する方法などが挙げられる。これらの中でも、末端にイソシアネート基を導入するという制御性の点から、後者の方法が好ましい。
前記活性水素基としては、水酸基(アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらの中でも、アルコール性水酸基が好ましい。
前記変性樹脂の骨格としては、粒子の均一性を考慮すると前記着色樹脂粒子を構成する樹脂と同じものを用いるのが好ましく、ポリエステル骨格を有するものが好ましい。前記アルコール性水酸基をポリエステルの末端に有する樹脂を得る方法としては、ポリオールとポリカルボン酸との重縮合において、ポリオールの官能基数をポリカルボン酸の官能基数よりも多めにして重縮合反応を行えばよい。
前記有機溶剤としては、沸点が100℃未満の揮発性であることが、後の溶剤除去が容易になる点から好ましい。このような有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。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。有機溶媒中に溶解乃至分散させる樹脂がポリエステル骨格を有する樹脂の場合、溶解性が高い点で、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系の溶媒;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系の溶媒が好ましく、溶媒除去性の高い点で、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトンが特に好ましい。
前記水系媒体としては、水単独でもあってもよく、水と混和可能な溶剤を併用してもよい。前記水と混和可能な溶剤としては、例えば、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等)、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(メチルセルソルブ等)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン等)などが挙げられる。
前記水系媒体中に油相を分散させて液滴を作製するために界面活性剤が用いられる。
前記界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステル等の陰イオン界面活性剤;アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリン等のアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウム等の四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤;脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体等の非イオン界面活性剤;アラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシン、N−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタイン等の両性界面活性剤などが挙げられる。また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。
前記フルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、例えば、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[ω−フルオロアルキル(C6〜C11)オキシ]−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3−[ω−フルオロアルカノイル(C6〜C8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸及びその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)及びその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
前記フルオロアルキル基を有するカチオン性界面活性剤としては、例えば、フルオロアルキル基を有する脂肪族1級又は2級アミン酸、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩等の脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩などが挙げられる。
前記水系媒体中に、前記トナー組成物の溶解乃至分散させる際に、無機分散剤を用いてもよい。前記無機分散剤としては、例えば、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ハイドロキシアパタイトなどが挙げられる。分散剤を用いることにより、粒度分布がシャープになると共に分散が安定である点で好ましい。
また、保護コロイドにより分散液滴を安定化させてもよい。
前記保護コロイドとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸又は無水マレイン酸等の酸類;アクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド等の水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体;ビニルアルコール;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル等のビニルアルコールのエーテル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物とのエステル類;アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド又はこれらのメチロール化合物;アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド等の酸クロライド類;ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン等の窒素原子又はその複素環を有するもののホモポリマー又は共重合体;ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステル等のポリオキシエチレン類;メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース類などが使用できる。
なお、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法により微粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他、酵素による分解などの操作によっても除去できる。分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、トナーの帯電面から、前記プレポリマーの伸長乃至架橋反応後、洗浄除去することが好ましい。
前記着色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜、公知の染料及び顔料を選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボンなどが挙げられる。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。
前記着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。
前記マスターバッチと共に混練されるバインダー樹脂としては、上述した変性樹脂、未変性ポリエステル樹脂の他に、ポリスチレン、ポリp−クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の重合体;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられる。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。
本発明のトナーは、トナーに流動性、現像性、帯電性などを付与するための外添剤を用いることができる。前記外添剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜、公知の無機微粒子及び高分子系微粒子を好適に選択することができる。
前記無機微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などが挙げられる。
前記高分子系微粒子としては、例えば、ソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン;メタクリル酸エステル、アクリル酸エステルの共重合体;シリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロン(登録商標)等の重縮合系重合体;熱硬化性樹脂による重合体粒子などが挙げられる。
前記流動性向上剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが挙げられる。シリカ、酸化チタンは、流動性向上剤で表面処理し、疎水性シリカ、疎水性酸化チタンとして用いることが好ましい。
前記外添加剤の一次粒子径としては、5nm〜2μmが好ましく、5nm〜500nmがより好ましい。また、BET法による比表面積としては、20m2/g〜500m2/gが好ましい。前記外添加剤の使用割合としては、トナーに対して0.01質量%〜5質量%が好ましく、0.01質量%〜2.0質量%がより好ましい。
また、本発明のトナーは、定着離型性を高める目的でトナー中に離型剤を含有させることもできる。
前記離型剤としては、ワックスやシリコーンオイルなどの、定着プロセスで加熱されたときに十分に粘度が低く、かつ前記着色樹脂粒子の他の成分と共に、定着部材表面に相溶乃至膨潤しにくい物質が使用され、前記着色樹脂粒子そのものの保存安定性を考えると、通常保管時に着色樹脂粒子中で固体として存在するワックスを用いることが好ましい。
前記ワックスとしては、例えば、長鎖炭化水素、カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。
前記長鎖炭化水素としては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等のポリオレフィンワックス;パラフィンワックス、サゾールワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油系ワックス;フィッシャートロプシュワックスなどが挙げられる。
前記カルボニル基含有ワックスとしては、例えば、カルナウバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18-オクタデカンジオールジステアレート等のポリアルカン酸エステル;トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等のポリアルカノールエステル;エチレンジアミンジベヘニルアミド等のポリアルカン酸アミド;トリメリット酸トリステアリルアミド等のポリアルキルアミド;ジステアリルケトン等のジアルキルケトンなどが挙げられる。
これらの中でも、離型性がよい点で、長鎖炭化水素が好ましい。さらに、長鎖炭化水素を離型剤として用いる場合、カルボニル基含有ワックスを併用してもよい。離型剤の含有量としては、前記着色樹脂粒子に対して、2質量%〜25質量%が好ましく、3質量%〜20質量%がより好ましく、4質量%〜15質量%が特に好ましい。前記含有量が、2質量%未満であると、定着離型性向上効果が発揮できず、25質量%を超えると前記着色樹脂粒子の機械強度が低下する。
さらに、必要に応じて帯電制御剤を前記有機溶媒中に溶解乃至分散させてもよい。
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜、公知のものを選択することができ、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、四級アンモニウム塩(フッ素変性四級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩などが挙げられ、市販品を用いることができる。該市販品としては、例えば、ニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物などが挙げられる。前記帯電制御剤のトナーに対する含有量としては、性能を発現し、定着性などへの阻害がない範囲の量で用いられればよく、0.5質量%〜5質量%が好ましく、0.8質量%〜3質量%がより好ましい。
前記トナーの体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記トナーにおいて均一で十分な帯電をする観点から、3μm〜9μmが好ましく、4μm〜8μmがより好ましく、4μm〜7μmが特に好ましい。前記体積平均粒径が3μm未満であると、トナー付着力が相対的に増大し、電界によるトナー操作性が落ちることがあるため好ましくない。また、前記体積平均粒径が9μmを超えると、細線の再現性など画像品位が低下することがある。
前記トナーの体積平均粒径と個数平均粒径の比(体積平均粒径/個数平均粒径)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1.25以下が好ましく、1.20以下がより好ましく、1.17以下がさらに好ましい。前記比が1.25を超えると、トナーの粒径の均一性が低いため突起部の大きさにバラつきが生じやすい。また、繰り返すうちに粒径の大きなトナーもしくは場合によっては小さなトナーが消費され、現像装置内に残存するトナーの平均粒径が変化するため、残存したトナーを現像するための最適な現像条件がずれてしまい、その結果、帯電不良、搬送量の極端な増加もしくは減少、トナー詰まり、トナーこぼれなど諸現象が発生しやすくなる。
前記トナーの体積平均粒径及び個数平均粒径を測定するため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)が挙げられる。以下に測定方法について述べる。
まず、電解水溶液100ml〜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ルフォン酸塩)を0.1ml〜5ml加える。ここで、電解水溶液とは、1級塩化ナトリウムを用いて約1質量%NaCl水溶液を調製したもので、例えば、ISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、さらに測定試料を2mg〜20mg加える。試料を懸濁した電解水溶液に対して、超音波分散器で約1分間〜3分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの体積平均粒径(Dv)、個数平均粒径(Dp)を求めることができる。
チャンネルとしては、2.00μm〜2.52μm未満;2.52μm〜3.17μm未満;3.17μm〜4.00μm未満;4.00μm〜5.04μm未満;5.04μm〜6.35μm未満;6.35μm〜8.00μm未満;8.00μm〜10.08μm未満;10.08μm〜12.70μm未満;12.70μm〜16.00μm未満;16.00μm〜20.20μm未満;20.20μm〜25.40μm未満;25.40μm〜32.00μm未満;32.00μm〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。
前記トナーの平均円形度としては、0.930以上が好ましく、0.950以上がより好ましく、0.970以上が特に好ましい。前記平均円形度が0.930未満であると、トナーの流動性が低いため現像における不具合を起こしやすく、また転写効率も低下することがある。
前記トナーの平均円形度は、フロー式粒子像分析装置FPIA−2000により測定することができる。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100ml〜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0.1ml〜0.5ml加え、さらに測定試料を0.1g〜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分間〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3,000個/μl〜1万個/μlとして前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。
前記樹脂の分子量は、GPC(gel permeation chromatography)によって、以下の条件で測定することができる。
・装置:GPC−150C(ウォーターズ社製)
・カラム:KF801〜807(ショウデックス社製)・温度:40℃
・溶媒:THF(テトラヒドロフラン)
・流速:1.0mL/分
・試料:濃度0.05質量%〜0.6質量%の試料を0.1mL注入する。
以上の条件で測定した樹脂の分子量分布から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して樹脂の数平均分子量及び重量平均分子量を算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、Showdex STANDARD(昭和電工社製)のStd.No S−7300、S−210、S−390、S−875、S−1980、S−10.9、S−629、S−3.0、S−0.580、及びトルエンを用いる。検出器には、RI(屈折率)検出器を用いる。
前記トナーのガラス転移温度Tg1は、下記式(1)を満たすことが好ましい。
45℃≦Tg1≦70℃ ・・・ 式(1)
また、前記樹脂微粒子のガラス転移温度Tg2は、下記式(2)を満たすことが好ましい。
45℃≦Tg2≦100℃ ・・・ 式(2)
さらに、前記トナーのガラス転移温度Tg1及び前記樹脂微粒子のガラス転移温度Tg2が、下記式(3)〜(5)を満たすことが好ましい。
50℃≦Tg1≦65℃ ・・・ 式(3)
60℃≦Tg2≦100℃ ・・・ 式(4)
Tg1<Tg2 ・・・ 式(5)
前記Tg1が、45℃未満であると、40℃、90%の高温高湿環境になることもあるトナー又はトナーカートリッジの輸送中などに、得られた着色樹脂粒子が一定圧力下に置かれたときに変形する、又はトナー粒子同士がくっついてしまい本来のトナーとしての振る舞いができなくなる可能性がある。前記Tg1が、70℃を超えると、低温定着性が悪化するため好ましくない。
前記Tg2が、45℃未満であると、高温高湿環境下で保管されたときに、大気中の水分により前記樹脂微粒子が可塑化され、ガラス転移温度の低下を引き起こすことがある。また、40℃、90%の高温高湿環境になることもあるトナー又はトナーカートリッジの輸送中などに、得られた着色樹脂粒子が一定圧力下に置かれたときに変形する、又はトナー粒子同士がくっついてしまい本来のトナーとしての振る舞いができなくなる可能性がある。また、一成分現像に用いる場合、摩擦に対する耐久安定性が低下することがある。前記Tg2が、100℃を超えると、定着分離性が悪化するため好ましくない。
一方、前記Tg1が50℃〜60℃、前記Tg2が60℃〜100℃、かつTg1<Tg2であると、低温定着性を維持しながら、耐久安定性、定着分離性に優れるトナーを得られる点で有利である。
Tgは、測定装置としてTG−DSCシステムTAS−100(理学電機社製)を用いて測定することができる。
まず、試料約10mgをアルミ製試料容器に入れ、それをホルダユニットにのせ、電気炉中にセットする。まず、室温から昇温速度10℃/分間で150℃まで加熱した後、150℃で10分間放置し、室温まで試料を冷却して10分間放置した後、窒素雰囲気下で再度150℃まで昇温速度10℃/分間で加熱してDSC測定を行う。次いで、TAS−100システム中の解析システムを用いて、Tg近傍の吸熱カーブの接線とベースラインとの接点からTgを算出する。
油相の固形分濃度の測定は、以下のようにして行うことができる。
予め質量が正確に秤量されたアルミ皿(1g〜3g程度)の上に、油相2g程度を30秒以内に乗せ、乗せた油相の質量を正確に秤量する。これを150℃のオーブンに1時間入れ溶媒を蒸発させた後、オーブンから取り出して放置冷却し、アルミ皿と油相固形分を合わせた質量を電子天秤で測定する。アルミ皿と油相固形分とを合わせた質量からアルミ皿の質量を引いて油相固形分の質量を算出し、それを乗せた油相の質量で除して油相の固形分濃度を算出する。また、油相中の固形分に対する溶媒の量の割合は、油相の質量から油相固形分の質量を引いた値(溶媒の質量)を油相固形分の質量で除した値である。
トナーの製造方法は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、溶解懸濁法、懸濁重合法、乳化凝集法等の公知の湿式造粒法、粉砕法などが挙げられる。これらの中でも、粒径制御や形状制御のしやすさから、溶解懸濁法、乳化凝集法(乳化重合法)が好ましい。
乳化凝集法、懸濁重合法により核となる着色樹脂粒子(コア粒子)を得る方法としては、例えば、それぞれの公知の方法にて前記着色樹脂粒子を得た後の工程で前記樹脂微粒子を系中に添加し、前記着色樹脂粒子表面に前記樹脂微粒子を付着乃至融着させる方法が挙げられる。また、付着乃至融着を促進させるために加熱を行ってもよく、金属塩を添加してもよい。
前記樹脂微粒子を得る方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、以下の(a)〜(f)などが挙げられる。
(a)モノマー混合物を懸濁重合法、乳化重合法、シード重合法、分散重合法などの重合反応により反応させ、ビニル系樹脂微粒子の分散液を製造する。
(b)予めモノマー混合物を重合し、得られた樹脂を機械回転式、ジェット式などの微粉砕機を用いて粉砕し、次いで、分級することによって樹脂微粒子を製造する。
(c)予めモノマー混合物を重合し、得られた樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を、霧状に噴霧することにより樹脂微粒子を製造する。
(d)予めモノマー混合物を重合し、得られた樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液に溶剤を添加するか、又はあらかじめ溶剤に加熱溶解した樹脂溶液を冷却することにより樹脂微粒子を析出させ、次いで、溶剤を除去して樹脂微粒子を製造する。
(e)予めモノマー混合物を重合し、得られた樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を、適当な分散剤存在下で水性媒体中に分散させ、これを加熱、減圧等によって溶剤を除去する。
(f)予めモノマー混合物を重合し、得られた樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する。
これらの中でも、製造が容易であり、樹脂微粒子を分散液として得られることから次工程への適用がスムーズに行うことができる点で、(a)の方法が好ましい。
前記有機溶媒中に前記結着樹脂、前記着色剤などを溶解乃至分散させた油相を作製する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記有機溶媒中に攪拌をしながら前記結着樹脂、前記着色剤などを徐々に添加していき、溶解乃至分散させる方法などが挙げられる。ただし、前記着色剤として顔料を用いる場合や、離型剤、帯電制御剤などの中で有機溶媒に溶解しにくいものを添加する場合、前記有機溶媒への添加に先立って粒子を小さくしておくことが好ましい。また、前述のように前記着色剤をマスターバッチ化することも好ましく、同様の方法を離型剤や帯電制御剤に適用することもできる。
また別の方法として、有機溶媒中で、必要に応じて分散助剤を添加し、着色剤、離型剤、帯電制御剤を湿式で分散を行い、ウエットマスターを得る方法を行ってもよい。
さらに別の方法として、前記有機溶媒の沸点未満で溶融するものを分散質として分散する場合には、有機溶媒中で、必要に応じて分散助剤を添加し、前記分散質と共に攪拌しながら加熱を行い、一旦溶解させた後、攪拌乃至せん断しながら冷却を行うことによって晶析を行い、前記分散質の微結晶を生成させる方法を行ってもよい。
以上の方法を用いて分散された前記着色剤、前記離型剤、及び前記帯電制御剤を、前記有機溶媒中に前記結着樹脂とともに溶解乃至分散した後、さらに分散を行ってもよい。前記分散させる方法としては、公知のビーズミルやディスクミルなどの分散機を用いることができる。
前記界面活性剤を有する前記水系媒体中に前述の工程で得られた油相を分散させ、油相に由来する前記着色樹脂色粒子が分散した分散液を作製する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜公知の方法を選択することができ、例えば、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波式分散機などの公知の装置が適用できる。これらの中でも、分散体の粒径を2μm〜20μmにするために、高速せん断式分散機が好ましい。
高速せん断式分散機を使用した場合、回転数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜公知の方法を選択することができるが、通常1,000rpm〜30,000rpmであり、5,000rpm〜20,000rpmが好ましい。
分散時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜公知の方法を選択することができるが、バッチ方式の場合は、通常0.1分間〜5分間である。前記分散時間が、5分間を超えると、望ましくない小径の粒子が残存してしまったり、分散が過分散状態になって系が不安定になり凝集体や粗大粒子が発生したりすることがある。
分散時の温度としては、通常0℃〜40℃であり、10℃〜30℃が好ましい。前記温度が40℃を超えると、分子運動が活発になることから分散安定性が低下し凝集体や粗大粒子が発生しやすくなることがある。また、前記温度が0℃未満になると、分散体の粘度が高くなり、分散に必要なせん断エネルギーが増大するため製造効率が低下することがある。
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜前述の界面活性剤を選択することができるが、溶媒を含む油滴を効率よく分散するためには、HLBが高めのジスルホン酸塩が好ましい。前記界面活性剤の前記水系媒体における含有量としては、1質量%〜10質量%が好ましく、2質量%〜8質量%がより好ましく、3質量%〜7質量%が特に好ましい。前記含有量が10質量%を超えると、油滴が小さくなりすぎたり、逆ミセル構造を形成して逆に分散安定性が低下して油滴の粗大化が発生したりすることがある。また、前記含有量が1質量%未満であると、油滴の分散を安定に行うことができずに油滴が粗大化してしまうことがある。
前記突起部の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、少なくとも前記結着樹脂と前記着色樹脂粒子(コア粒子)に、別途、前記樹脂微粒子を付着乃至融着させる方法などが挙げられる。前記着色樹脂粒子と前記樹脂微粒子との付着乃至融着を効率よく行わせるためには、水系媒体中にこれらの粒子を分散させ、分散安定剤を制御しながら行うことが好ましい。ここで、前記突起部の形状及び均一性は、水系媒体中の界面活性剤の存在割合、樹脂微粒子の組成、融着工程のタイミング等を調整することにより、目的に応じて適宜設定することができる。
また別の方法として、溶解懸濁法を用い、前記有機溶媒中に前記着色樹脂粒子の構成材料を溶解乃至分散した油相を水系媒体中に分散させた状態において、前記樹脂微粒子を添加して油相液滴の表面に前記樹脂微粒子を付着乃至融着させる方法が挙げられる。該方法は、前記着色樹脂粒子と前記樹脂微粒子が強固に付着乃至融着できる点で、好ましい。一方、前記着色樹脂粒子(コア粒子)作製工程において前記樹脂微粒子を添加すると、突起部が粗大化し、不均一になるため好ましくない。
また、油相液滴を製造する場合の界面活性剤の含有量としては、水相全体に対して7質量%以下が好ましく、6質量%以下がより好ましく、5質量%以下が特に好ましい。前記含有量が7質量%を超えると、突起部の長辺長さの均一性が著しく低下するため好ましくない。
前記有機溶媒の含有量としては、前記着色樹脂粒子分散液の状態において、固形分(樹脂、着色剤、及び必要に応じて離型剤、帯電制御剤など)に対して50質量%〜150質量%が好ましく、70質量%〜125質量%がより好ましい。前記含有量が、150質量%を超えると、一度の製造工程で得られる前記着色樹脂粒子が少なくなり生産効率が低いこと、また前記有機溶媒が多いと分散安定性が低下して安定した製造が難しくなることなどから好ましくない。
さらに別の方法として、前記着色樹脂粒子と前記樹脂微粒子とを混合攪拌し、機械的に付着乃至被覆させる方法がある。
前記着色樹脂粒子に前記樹脂微粒子が付着したトナー母体の分散液(以下、「トナー母体分散液」と称する)から前記有機溶媒を除去する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、系全体を攪拌しながら徐々に昇温し、液滴中の前記有機溶媒を完全に蒸発除去する方法、得られたトナー母体分散液を攪拌して得られた乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧し、液滴中の有機溶媒を完全に除去する方法、前記トナー母体分散液を攪拌しながら減圧し、有機溶媒を蒸発除去する方法などが挙げられる。後の2つの方法は、それぞれ最初の方法と併用することも可能である。
前記乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、例えば、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体などが挙げられ、これらの中でも、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気体が好適に用いられる。前記気体の形成方法としては、例えば、スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどによるの処理が挙げられ、これらの短時間の処理により、十分目的とする品質が得られる。
末端にイソシアネート基を有する変性樹脂を添加している場合は、イソシアネートの伸長乃至架橋反応を進めるために熟成工程を行ってもよい。前記熟成工程における時間としては、通常10分間〜40時間であり、2時間〜24時間が好ましい。反応温度としては、通常0℃〜65℃であり、35℃〜50℃が好ましい。
上記の方法で得られたトナー母体分散液には、前記トナー母体のほか、前記界面活性剤等の分散剤などの副材料が含まれているため、これらから前記トナー母体のみを取り出すために洗浄を行う。前記トナー母体の洗浄方法としては、遠心分離法、減圧濾過法、フィルタープレス法などの方法があるが、本発明においては特に限定されるものではない。いずれの方法によっても前記トナー母体のケーキ体が得られるが、一度の操作で十分に洗浄できない場合は、得られたケーキを再度水系溶媒に分散させてスラリーにして上記のいずれかの方法で前記トナー母体を取り出す工程を繰り返しても良いし、減圧濾過法やフィルタープレス法によって洗浄を行うのであれば、水系溶媒をケーキに貫通させて着色樹脂粒子が抱き込んだ副材料を洗い流す方法を採ってもよい。この洗浄に用いる水系溶媒としては、水又は水にメタノール、エタノールなどのアルコールを混合した混合溶媒を用いることができるが、コストや排水処理などによる環境負荷を考えると、水を用いることが好ましい。
洗浄されたトナー母体粒子は水系媒体を多く抱き込んでいるため、乾燥を行い水系媒体を除去することでトナー母体粒子のみを得ることができる。洗浄後のトナー粒子を乾燥する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜公知の方法を選択することができ、例えば、スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動槽乾燥機、回転式乾燥機、攪拌式乾燥機などの乾燥機を使用することができる。乾燥されたトナー母体粒子は最終的に水分が1質量%未満になるまで乾燥を行うことが好ましい。また、乾燥後のトナー母体粒子が軟凝集しており使用に際して不都合が生じる場合には、ジェットミル、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、コーヒーミル、オースターブレンダー、フードプロセッサーなどの装置を利用して解砕を行い、軟凝集をほぐしてもよい。
本発明の現像剤は、上述の本発明のトナーを含んでなる。本発明のトナーは、一成分現像剤として使用してもよく、キャリアと混合して二成分現像剤として使用してもよい。
一成分現像剤として用いられる場合、本発明のトナーは、非磁性一成分現像用であってもよく、磁性一成分現像用であってもよいが、部品点数が少ない点で、非磁性一成分現像用であることが好ましい。
前記キャリアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェライト、マグネタイト等のキャリア、樹脂コートキャリア、樹脂中に磁性粉が分散されたバインダー型のキャリアコアなどが挙げられる。前記樹脂コートキャリアは、キャリアコア粒子とキャリアコア粒子表面を被覆(コート)する樹脂である被覆材とからなる。前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記トナーの前記キャリアに対する含有量としては、前記キャリア100質量部に対して、1質量部〜200質量部が好ましく、2質量部〜50質量部がより好ましい。
本発明のトナー入り容器は、本発明のトナーを容器中に収容してなる。
前記トナー入り容器としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、現像剤容器本体とキャップとを有してなるものなどが好適に挙げられる。前記現像剤容器本体としては、その大きさ、形状、構造、材質などにつき、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記現像剤容器本体の形状としては、例えば、前記円筒状などが好ましく、内周面にスパイラル状の凹凸が形成され、回転させることにより内容物であるトナーが排出口側に移行可能であり、かつ該スパイラル部の一部乃至全部が蛇腹機能を有しているものなどが特に好ましい。前記現像剤容器本体の材質としては、特に制限はなく、寸法精度がよいものが好ましく、例えば、樹脂が好適に挙げられ、その中でも、例えば、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアクリル酸、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、ポリアセタール樹脂などが好適に挙げられる。前記現像剤入り容器は、保存、搬送等が容易であり、取扱性に優れ、後述するプロセスカートリッジに着脱可能に取り付けて現像剤の補給に好適に使用することができる。
本発明のプロセスカートリッジは、少なくとも静電像担持体と、静電像担持体上に形成された静電潜像を本発明のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段とを一体に具備するように形成される。
本発明の画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程と、を含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程などを含む。そして、現像工程において使用するトナーが、上述の本発明のトナーであることを必要とする。
本発明の画像形成装置は、静電像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを含んでなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段などを含む。そして、現像手段において使用するトナーが、上述の本発明のトナーであることを必要とする。
前記静電潜像形成工程は、静電像担持体上に静電潜像を形成する工程である。該静電潜像形成工程は、前記静電潜像形成手段により実施することができる。
なお、帯電工程と、露光工程とを合わせて静電潜像形成工程と称することもある。前記帯電工程は、静電像担持体を帯電手段により帯電させる工程である。前記露光工程は、前記帯電された静電像担持体上に露光手段により静電潜像を形成する露光工程である。
前記現像工程は、静電像担持体上に形成された静電潜像を、トナーを用いて現像して可視像を形成する工程であり、現像工程において使用するトナーが、上述の本発明のトナーであることを必要とする。該現像工程は、前記現像手段により実施することができる。
前記現像による可視像の形成は、現像剤担持体としての現像ローラ上にトナー層を形成し、現像ローラ上のトナー層を静電像担持体である感光体ドラムと接触させるように搬送することにより、感光体ドラム上の静電潜像を現像することでなされる。
トナーは、撹拌手段により攪拌され、機械的に現像剤供給部材へ供給される。
現像剤供給部材から供給され、現像剤担持体に堆積したトナーは、現像剤担持体の表面に当接するよう設けられた現像剤層規制部材を通過することで均一な薄層に形成されるとともに、さらに帯電される。
潜像担持体上に形成された静電潜像は、現像領域において、前記現像手段により帯電したトナーを付着させることで現像され、トナー像となる。
前記転写工程は、静電像担持体上に形成された可視像を記録媒体に転写する工程である。該転写工程は、前記転写手段により実施することができる。
前記定着工程は、記録媒体に転写された転写像を定着させる工程である。該定着工程は、前記定着手段により実施することができる。
転写された可視像の定着は、記録媒体に転写された可視像を定着装置を用いてなされ、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行なってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行なってもよい。
前記定着装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組み合わせ、などが挙げられる。前記加熱加圧手段における加熱は、通常、80℃〜200℃が好ましい。
図2は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
ここでは、電子写真方式の画像形成装置に適用した一実施形態について説明する。
画像形成装置は、イエロー(以下、「Y」と記す。)、シアン(以下、「C」と記す。)、マゼンタ(以下、「M」と記す。)、ブラック(以下、「K」と記す。)の4色のトナーを用い、カラー画像を形成するものである。
なお、各作像形成部2Y、2C、2M、2Kにおける各感光体1Y、1C、1M、1K周りの構成はすべて同じであるため、1つの作像形成部2についてのみ図示し、色分け用の符号Y、C、M、Kについては省略してある。以下、図2及び3について説明する。
現像装置5は、図2に示したトナーボトル31Y、31C、31M、31Kから、対応する色のトナーの補給を受けてこれを内部に収容している。このトナーボトル31Y、31C、31M、31Kは、それぞれが単体で交換できるように、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されている。このような構成とすることで、トナーエンド時にはトナーボトル31Y、31C、31M、31Kだけを交換すればよい。したがって、トナーエンド時にまだ寿命になっていない他の構成部材はそのまま利用でき、ユーザーの出費を抑えることができる。
現像剤収納器中の現像剤(トナー)は、現像剤供給部材としての現像剤供給ローラ5bで攪拌されながら、感光体1に供給する前記現像剤を表面に担持する現像剤担持体としての現像ローラ5aのニップ部分に運ばれる。このとき現像剤供給ローラ5bと現像ローラ5aは、ニップ部で逆方向(カウンタ回転)に回転している。更に、現像ローラ5aに当接するように設けられた現像剤層規制部材としての規制ブレード5cで現像ローラ5a上のトナー量が規制され、現像ローラ5a上にトナー薄層が形成される。また、トナーは、現像剤供給ローラ5bと現像ローラ5aのニップ部と規制ブレード5cと現像ローラ5aの間で摺擦され、適正な帯電量に制御される。
本発明のトナー及び該トナーを含む現像剤は、例えば図5に示すようなプロセスカートリッジ及び該プロセスカートリッジを備えた画像形成装置において使用することができる。
本発明のプロセスカ−トリッジは、静電潜像担持体、静電潜像帯電手段、現像手段、電潜像担持体等の構成要素のうち、複数のものを一体化して具備してなり、このプロセスカ−トリッジを複写機やプリンタ等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。図5に示したプロセスカートリッジ40は、静電潜像担持体として感光体1、静電潜像帯電手段として帯電装置3、図4で説明した現像装置5、クリーニング装置7、及びトナー入り容器50を備えている。
下記の手順により、樹脂分散液1〜6を製造した。
−樹脂分散液1の製造−
冷却管、撹拌機及び窒素導入管のついた反応容器中に、ドデシル硫酸ナトリウム0.7部、イオン交換水498部を入れ、攪拌しながら80℃に加熱して溶解させた後、過硫酸カリウム2.6部をイオン交換水104部に溶解させたものを加え、その15分後に、スチレンモノマー180部、メタクリル酸2−(パーフルオロオクチル)エチル20部、n−オクタンチオール4.2部の単量体混合液を90分間かけて滴下し、その後さらに60分間80℃に保ち重合反応をさせた。その後、冷却して体積平均粒子径130nmの白色の[樹脂分散液1]を得た。得られた[樹脂分散液1]を2mlシャーレに取り、分散媒を蒸発させて得られた乾固物を測定したところ、数平均分子量が8,500、重量平均分子量が16,500、ガラス転移温度(Tg2)が78℃であった。これらの樹脂分散液の特性を表1に示す。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管のついた反応容器中に、ドデシル硫酸ナトリウム0.7部、イオン交換水498部をいれ、攪拌しながら80℃に加熱して溶解させた後、過硫酸カリウム2.6部をイオン交換水104部に溶解させたものを加え、その15分間後に、スチレンモノマー194部、メタクリル酸2−(パーフルオロオクチル)エチル6部、n−オクタンチオール4.2部の単量体混合液を90分間かけて滴下し、その後さらに60分間80℃に保ち重合反応をさせた。その後、冷却して体積平均粒子径132nmの白色の[樹脂分散液2]を得た。得られた[樹脂分散液2]を2mlシャーレに取り、分散媒を蒸発させて得られた乾固物を測定したところ、数平均分子量が8,200、重量平均分子量が17,100、Tg2が81℃であった。これらの樹脂分散液の特性を表1に示す。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管のついた反応容器中に、ドデシル硫酸ナトリウム0.7部、イオン交換水498部をいれ、攪拌しながら80℃に加熱して溶解させた後、過硫酸カリウム2.6部をイオン交換水104部に溶解させたものを加え、その15分間後に、スチレンモノマー140部、メタクリル酸2−(パーフルオロオクチル)エチル60部、n−オクタンチオール4.2部の単量体混合液を90分間かけて滴下し、その後さらに60分間80℃に保ち重合反応をさせた。その後、冷却して体積平均粒子径135nmの白色の[樹脂分散液3]を得た。得られた[樹脂分散液3]を2mlシャーレに取り、分散媒を蒸発させて得られた乾固物を測定したところ、数平均分子量が8,100、重量平均分子量が17,000、Tg2が70℃であった。これらの樹脂分散液の特性を表1に示す。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管のついた反応容器中に、ドデシル硫酸ナトリウム0.7部、イオン交換水498部をいれ、攪拌しながら80℃に加熱して溶解させた後、過硫酸カリウム2.6部をイオン交換水104部に溶解させたものを加え、その15分間後に、スチレンモノマー60部、メタクリル酸2−(パーフルオロオクチル)エチル140部、n−オクタンチオール4.2部の単量体混合液を90分間かけて滴下し、その後さらに60分間80℃に保ち重合反応をさせた。その後、冷却して体積平均粒子径130nmの白色の[樹脂分散液4]を得た。得られた[樹脂分散液4]を2mlシャーレに取り、分散媒を蒸発させて得られた乾固物を測定したところ、数平均分子量が8,300、重量平均分子量が16,800、Tg2が62℃であった。これらの樹脂分散液の特性を表1に示す。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管のついた反応容器中に、ドデシル硫酸ナトリウム0.7部、イオン交換水498部をいれ、攪拌しながら80℃に加熱して溶解させた後、過硫酸カリウム2.6部をイオン交換水104部に溶解させたものを加え、その15分間後に、スチレンモノマー200部、n−オクタンチオール4.2部の単量体混合液を90分間かけて滴下し、その後さらに60分間80℃に保ち重合反応をさせた。その後、冷却して体積平均粒子径135nmの白色の[樹脂分散液5]を得た。得られた[樹脂分散液5]を2mlシャーレに取り、分散媒を蒸発させて得られた乾固物を測定したところ、数平均分子量が8,300、重量平均分子量が16,900、Tg2が83℃であった。これらの樹脂分散液の特性を表1に示す。
以下の手順により[樹脂分散液6]を得た。
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、イソプロパノール130部を仕込み、攪拌下、酢酸ビニル186部(74.9モル%)、メタクリル酸46部(18.3モル%)、メタクリル酸2−デシルテトラデシル50部(4.1モル%)、メタクリル酸2−(パーフルオロオクチル)エチル(CHEMINOX FAMAC−8、ユニマテック製)20部(1.3モル%)、オクチルアリルスルホコハク酸ナトリウム塩12部(1.1モル%)、過酸化ベンゾイル(25%含水品)60部の混合溶液を、120分間かけて滴下した。この重合溶液50部をさらに撹拌下のイオン交換水60部に滴下して、水性分散液[樹脂分散液6](微粒子分散液W1)を得た。[樹脂分散液6]をLA−920及びELS−800で測定した体積平均粒径は、いずれも110nmであった。得られた[樹脂分散液6]を2mlシャーレに取り、分散媒を蒸発させて得られた乾固物を測定したところ、数平均分子量が8,200、重量平均分子量が16,700、Tg2が65℃であった。これらの樹脂分散液の特性を表1に示す。
なお、前記樹脂分散液の体積平均粒径については、後述するトナーの体積平均粒径の測定方法と同様の方法で測定した。
また、樹脂分散液1〜6における樹脂微粒子の数平均分子量及び重量平均分子量を、GPC(gel permeation chromatography)によって、以下の条件で測定した。
・装置:GPC−150C(ウォーターズ社製)
・カラム:KF801〜807(ショウデックス社製)、温度:40℃
・溶媒:THF(テトラヒドロフラン)
・流速:1.0mL/分
・試料:濃度0.05〜0.6%の試料を0.1mL注入した。
以上の条件で測定した樹脂の分子量分布から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して樹脂の数平均分子量及び重量平均分子量を算出した。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、Showdex STANDARD(昭和電工社製)のStd.No S−7300、S−210、S−390、S−875、S−1980、S−10.9、S−629、S−3.0、S−0.580、及びトルエンを用いた。検出器には、RI(屈折率)検出器を用いた。
樹脂分散液1〜6における樹脂微粒子のTgを、TG−DSCシステムTAS−100(理学電機社製)を用いて測定した。
まず、試料約10mgをアルミ製試料容器に入れ、それをホルダユニットにのせ、電気炉中にセットする。まず、室温から昇温速度10℃/分間で150℃まで加熱した後、150℃で10分間放置し、室温まで試料を冷却して10分間放置した後、窒素雰囲気下で再度150℃まで昇温速度10℃/分間で加熱してDSC測定を行った。次いで、TAS−100システム中の解析システムを用いて、Tg近傍の吸熱カーブの接線とベースラインとの接点からTgを算出した。
下記の手順により、ポリエステル1〜2を合成した。
−ポリエステル1の合成−
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物553部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物196部、テレフタル酸220部、アジピン酸45部、及びジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧230℃で8時間反応し、さらに10mmHg〜15mmHgの減圧で5時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸46部を入れ、180℃、常圧で2時間反応し、[ポリエステル1]を得た。[ポリエステル1]は、数平均分子量が2,200、重量平均分子量が5,600、ガラス転移温度が43℃、酸価が13であった。
冷却管撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物218部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物460部、テレフタル酸140部、イソフタル酸145部、及びジブチルスズオキシド2部を仕込み、常圧下、230℃で8時間反応させた。次に、10mmHg〜18mmHgの減圧下で、6時間反応させた後、反応容器中に無水トリメリット酸24部を添加し、常圧下、180℃で2時間反応させて、[ポリエステル2]を合成した。得られた[ポリエステル2]は、数平均分子量が7,600、重量平均分子量が21,000、ガラス転移温度が57℃、酸価が15mgKOH/gであった。
冷却管、撹拌機及び窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81部、テレフタル酸283部、無水トリメリット酸22部、及びジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧230℃で8時間反応し、さらに10mmHg〜15mmHgの減圧で5時間反応し[中間体ポリエステル1]を得た。[中間体ポリエステル1]は、数平均分子量が2,100、重量平均分子量が9,500、ガラス転移温度が55℃、酸価が0.5、水酸基価49であった。
次に、冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、[中間体ポリエステル1]411部、イソホロンジイソシアネート89部、酢酸エチル500部を入れ100℃で5時間反応し、[プレポリマー1]を得た。[プレポリマー1]の遊離イソシアネートは、1.53質量%であった。
カーボンブラック(キャボット社製 リーガル400R)40部、結着樹脂としてポリエステル樹脂(RS−801、三洋化成工業株式会社製;酸価10、Mw20,000、Tg64℃)60部、水30部をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロ−ル表面温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混練を行い、パルベライザーで1mmφの大きさに粉砕し、[マスターバッチ1]を得た。
−水相1の調製−
イオン交換水963部、分散安定用の有機樹脂微粒子(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25質量%水性分散液88部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業株式会社製)80部、酢酸エチル113部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とする。
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、[ポリエステル1]378部、パラフィンワックス(HNP9、日本精蝋株式会社製)120部、酢酸エチル1,450部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時間で30℃に冷却した。次いで、容器に[マスターバッチ1]500部、酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液1]を得た。
[原料溶解液1]1,500部を容器に移し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/時間、ディスク周速度6m/秒、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、カーボンブラック及びワックスの分散を行った。次いで、[ポリエステル1]の65%酢酸エチル溶液655部加え、上記条件のビーズミルで1パスし、固形分濃度(130℃、30分)が50質量%となるように酢酸エチルを加えて調整して[顔料・ワックス分散液1]を得た。
[顔料・ワックス分散液1]967部にアミン類としてイソホロンジアミン6部を加え、TKホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)で5,000rpmにて1分間混合した後、[プレポリマー1]137部を加えTKホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)で5,000rpmにて1分間混合し、次いで、[水相1]1,200部を加え、TKホモミキサーで回転数8,000rpm〜13,000rpmに調整しながら20分間混合し、[乳化スラリー1]を得た。
[乳化スラリー1]100部を入れた、撹拌機及び温度計をセットした容器に、[樹脂分散液1]20部を加え、10分間混合攪拌し、温度を60℃まで上昇させ、さらに60分間攪拌し[複合粒子スラリー1]を得た。
撹拌機及び温度計をセットした容器に、[複合粒子スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤を行い、[分散スラリー1]を得た。
[分散スラリー1]100部を減圧濾過した後、
(1):濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後、濾過した。
(2):(1)の濾過ケーキにイオン交換水900部を加え、超音波振動を付与してTKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。リスラリー液の電気伝導度が10μC/cm以下となるようにこの操作を繰り返した。
(3):(2)のリスラリー液のpHが4となるように10%塩酸を加え、そのままスリーワンモーターで30分攪拌した後、濾過した。
(4):(3)の濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後、濾過した。リスラリー液の電気伝導度が10μC/cm以下となるようにこの操作を繰り返し[濾過ケーキ1]を得た。
なお、ガラス転移温度(Tg)の測定は、前記樹脂微粒子のガラス転移温度(Tg)測定と同様に行った。
[体積平均粒径及び個数平均粒径の測定方法]
前記トナーの体積平均粒径及び個数平均粒径は、コールターカウンターTA−II(コールター社製)を用いて測定した。
まず、電解水溶液100ml中に分散剤として界面活性剤(ドデシルフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム)を0.1ml加えた。ここで、電解水溶液として、ISOTON−II(コールター社製)を使用した。ここで、さらに測定試料を10mg加えた。試料を懸濁した電解水溶液に対して、超音波分散器で2分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの体積平均粒径(Dv)、個数平均粒径(Dp)を求めた。
チャンネルとしては、2.00μm〜2.52μm未満;2.52μm〜3.17μm未満;3.17μm〜4.00μm未満;4.00μm〜5.04μm未満;5.04μm〜6.35μm未満;6.35μm〜8.00μm未満;8.00μm〜10.08μm未満;10.08μm〜12.70μm未満;12.70μm〜16.00μm未満;16.00μm〜20.20μm未満;20.20μm〜25.40μm未満;25.40μm〜32.00μm未満;32.00μm〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とした。
前記トナーの平均円形度は、フロー式粒子像分析装置FPIA−2000により測定した。具体的には、容器中の予め不純固形物を除去した水100ml中に分散剤として界面活性剤(ドデシルフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム)を0.1ml加え、さらに測定試料を0.5g加えた。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で2分間分散処理を行い、分散液濃度を3,000個/μl〜1万個/μlとして前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平均円形度を求めた。
トナーを走査型電子顕微鏡(SEM)で観察を行い、下記手順により、得られたSEM画像から突起部の長辺の長さとトナーに対する突起部の被覆率を求めた。突起部の面積、突起部の長辺の計測には、画像解析式粒度分布測定ソフトウェア“Mac−View”(マウンテック社製)を用いた。
−被覆率−
・1個のトナー粒子について、トナーに接する平行する2線の最短長さを求め、それぞれの接点をA、Bとした(図1)。
・その線分ABの中点Oを中心として線分AOの長さを直径とする円の二次元的面積と、その円内に含まれる突起部の二次元的面積からトナーに対する突起部の被覆率を算出した。
・100個以上のトナー粒子に対して上記方法で被覆率を計算し、求めた平均値を前記「被覆率」とした。
−長辺の平均長さ及び標準偏差−
・トナー粒子を100個選択し、1個のトナー粒子について1個の突起部の長辺の長さを計測し、この測定を選択した100個のトナー粒子について行った結果から平均長さ及び標準偏差を求めた。
ここで、二次元的なSEM画像における突起部の二次元的な面(突起部の底面、コア粒子表面上の突起部の断面に相当)における最長長さを「長辺の長さ」とする。該突起部として、SEM画像におけるトナー中心部、即ち、上記中点Oを中心として線分AOの長さを直径とする円内に含まれるものを選択した。
<<耐久安定性評価>>
IPSiO SP C220(株式会社リコー製)を使用し、モノクロモードでB/W比6%の所定のプリントパターンを高温高湿度環境下(27℃、80%)で1,000枚連続印字した。この際、規制ブレード上に固着スジとして確認できる本数を確認し、下記の評価基準に従って評価した。判定○以上が実仕様上問題ないレベルである。結果を表4に示す。
〔評価基準〕
◎:0本
○:5本以内
△:6〜10本
×:11本以上
IPSiO SP C220(株式会社リコー製)を使用し、外添処理を行ったトナー(現像剤)をB/W比6%の所定のプリントパターンを常温常湿度環境下(23℃、50%)で連続印字した。常温常湿度環境下の50枚及び2,000枚連続印字後(耐久後)に、白紙パターン印字中の現像ローラ上のトナーを吸引式小型帯電量測定装置 MODEL 210HS(トレック・ジャパン社製)で吸引し、電荷量を測定し、50枚後及び2,000枚後の帯電量を評価した。
〔評価基準〕
○:帯電量差の絶対値が15μC/g以上25μC/g未満の範囲内
△:帯電量差の絶対値が10μC/g以上15μC/g未満の範囲内
×:帯電量差の絶対値が10μC/g未満
IPSiO SP C220(株式会社リコー製)を使用し、モノクロモードでB/W比6%の所定のプリントパターンを常温常湿度環境下(23℃、50%)で2,000枚連続印字した。感光体の地汚れについては、現像後未クリーニング部分に無色透明テープを貼り、感光体上の地汚れトナーを剥離し、白紙に貼り付け後の濃度を目視評価した。評価基準はいずれも以下の3段階で行なった。結果を表4に示す。
〔評価基準〕
◎:良好
○:実使用上問題ないレベル
×:実使用不可
改造したIPSiO SP C220(株式会社リコー製)にトナーを入れ、マイリサイクルペーパー100 A4T(株式会社リコー製)目紙上に、付着量が11g/m2になるように設定して50mm角の未定着ベタ画像を印字したものを19枚用意した。
次に、改造した定着ユニットを用い、システムスピードを180mm/secに設定し、用意した未定着のベタ画像を通紙して画像を定着させた。定着温度を120℃から10℃刻みで200℃まで試験を行った。定着画像を内側にして折り曲げ、再度広げた後、消しゴムで軽く擦り折り目が消えなかった最低温度を定着下限温度とし、下記の評価基準に従って評価した。結果を表4に示す。
〔評価基準〕
◎:定着下限温度が130℃未満
○:定着下限温度が130℃以上140℃未満
△:定着下限温度が140℃以上150℃未満
×:定着下限温度が150℃以上
改造したIPSiO SP C220(株式会社リコー製)にトナーを入れ、A4縦通紙で先端3mmに幅36mmのべた帯画像(付着量9g/m2)を印字した未定着画像を作製した。この未定着画像を以下の定着装置を用いて、130℃〜190℃の範囲で10℃刻みの定着温度で定着させ、分離可能/非オフセット温度域を求め、下記の評価基準に従って評価した。なお、当該温度域は、加熱ローラーからの紙の分離が良好に行われ、オフセット現象が発生せず、かつ容易に画像はがれが起きない定着温度範囲をいう。使用ペーパー及び通紙方向は、分離性に不利な45g/m2紙のY目の縦通紙で行った。定着装置周速は120mm/secであった。結果を表4に示す。
〔評価基準〕
◎:分離可能/非オフセット温度域が50℃以上
○:分離可能/非オフセット温度域が30℃以上50℃未満
×:分離可能/非オフセット温度域が30℃未満
実施例1において、[樹脂分散液1]を[樹脂分散液2]に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2の[現像剤2]を作製し、これらの評価を実施した。
実施例1において、[樹脂分散液1]を[樹脂分散液3]に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例3の[現像剤3]を作製し、これらの評価を実施した。
−水相2の調製−
イオン交換水970部、分散安定用の有機樹脂微粒子(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25質量%水性分散液29部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液95部、酢酸エチル98部を混合撹拌したところ、pHは6.2であった。これに10%水酸化ナトリウム水溶液を滴下してpHを9.1に調整し[水相2]を得た。
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、[ポリエステル1]175部、[ポリエステル2]430部、パラフィンワックス(HNP9、日本精蝋株式会社製)153部、酢酸エチル1450部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時間で30℃に冷却した。次いで容器に[マスターバッチ1]410部、酢酸エチル100部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液2]を得た。
[原料溶解液2]1,500部を容器に移し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/時間、ディスク周速度6m/秒、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、顔料、WAXの分散を行った。次いで、[ポリエステル2]の70%酢酸エチル溶液470部、[ポリエステル3]の55%酢酸エチル溶液250部、酢酸エチル95部を加え、上記条件のビーズミルで1パスし、[顔料・ワックス分散液2]を得た。得られた[顔料・ワックス分散液2]の固形分を測定したところ49.3質量%であり、固形分に対する酢酸エチルの量は103質量%であった。
[顔料・ワックス分散液2]976部をTKホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)で5,000rpmにて1分間混合した後、[水相2]1,200部を加え、TKホモミキサーで回転数8,000〜15,000rpmに調整しながら2分間混合し、[乳化スラリー2]を得た。
実施例1において、[乳化スラリー1]を[乳化スラリー2]に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例4の[現像剤4]を作製し、これらの評価を実施した。
実施例1において、[樹脂分散液1]を[樹脂分散液4]に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例1の[現像剤a]を作製し、これらの評価を実施した。
実施例1において、[樹脂分散液1]を[樹脂分散液5]に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例2の[現像剤b]を作製し、これらの評価を実施した。
以下の手順により[分散スラリー2]を得た。
−ポリエステルb1の調製−
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、1,2−プロピレングリコール701部、テレフタル酸ジメチルエステル716部、アジピン酸180部、及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート3部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成するメタノールを留去しながら8時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する1,2−プロピレングリコール、水を留去しながら4時間反応させ、さらに5mmHg〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が150℃になった時点で取り出した。回収された1,2−プロピレングリコールは316部であった。取り出した樹脂を室温まで冷却後、粉砕して粒子化し、[ポリエステルb1]を得た。[ポリエステルb1]のMnは、8,000であった。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、1,2−プロピレングリコール557部、テレフタル酸ジメチルエステル569部、アジピン酸184部、及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート3部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成するメタノールを留去しながら8時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する1,2−プロピレングリコール、水を留去しながら4時間反応させ、さらに5mmHg〜20mmHgの減圧下に1時間反応させた。回収された1,2−プロピレングリコールは175部であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸121部を加え、常圧密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が180℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕して粒子化し、[ポリエステルb2]を得た。[ポリエステルb2]のMnは、8,500であった。
温度計及び撹拌機の付いた反応容器中に、[ポリエステルb1]10部及び酢酸エチル10部を入れ、攪拌して均一分散させ、[樹脂溶液1]を得た。
−樹脂溶液2の調製−
温度計及び撹拌機の付いた反応容器中に、[ポリエステルb2]10部及び酢酸エチル10部を入れ、攪拌して均一分散させ、[樹脂溶液2]を得た。
ビーカー内に銅フタロシアニン20部と着色剤分散剤(ソルスパーズ28000;アビシア株式会社製)4部、[ポリエステルb2]20部及び酢酸エチル56部を入れ、攪拌して均一分散させた後、ビーズミルによって銅フタロシアニンを微分散して、[着色剤分散液1]を得た。[着色剤分散液1]をLA−920で測定した体積平均粒径は、0.3μmであった。
温度計及び撹拌機の付いたオートクレーブ反応槽中に、キシレン454部、低分子量ポリエチレン(三洋化成工業(株)製 サンワックス LEL−400:軟化点128℃)150部を投入し、窒素置換後170℃に昇温して十分溶解し、スチレン595部、メタクリル酸メチル255部、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート34部及びキシレン119部の混合溶液を170℃、3時間で滴下して重合し、さらにこの温度で30分間保持した。次いで脱溶剤を行い、[変性ワックス1]を得た。[変性ワックス1]は、グラフト鎖のsp値が10.35(cal/cm3)1/2、Mnが1872、Mwが5194、Tgが56.9℃であった。
温度計及び撹拌機の付いた反応容器中に、パラフィンワックス(融点73℃)10部、[変性ワックス1]1部、酢酸エチル33部を投入し、78℃に加熱して充分溶解し、1時間で30℃まで冷却を行い、ワックスを微粒子状に晶析させ、さらにウルトラビスコミル(アイメックス製)で湿式粉砕し、[ワックス分散液1]を得た。
イオン交換水97部、[樹脂分散液6]15.4部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1部、及びドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業株式会社製)10部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相3]とする。
ビーカー内に[樹脂溶液1]48部、[樹脂溶液2]12部、[ワックス分散液1]27部、及び[着色剤分散液1]10部を入れ、25℃にてTK式ホモミキサーで8,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[油相3]を得た。
次いで25℃で、TK式ホモミキサーを10,000rpmに撹拌しながら、[水相3]に[油相3]75部を投入し2分間撹拌した。ついでこの混合液を撹拌棒及び温度計付のコルベンに移し、昇温して35℃で濃度が0.5%以下となるまで酢酸エチルを留去し、表面に付着した[樹脂分散液6]由来の樹脂粒子が皮膜化した[分散スラリー2]を得た。
実施例1において、[分散スラリー1]を[分散スラリー2]に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例3の[現像剤c]を作製し、これらの評価を実施した。
2、2Y、2C、2M、2K 作像形成部
3 帯電装置
4 露光装置
5 現像装置
5a 現像ローラ
5b 現像剤供給ローラ
5c 規制ブレード
6 転写装置
7 クリーニング装置
10 中間転写ベルト
11 支持ローラ
12 支持ローラ
13 支持ローラ
14、14Y、14C、14M、14K 一次転写ローラ
15 ベルトクリーニング装置
16 二次転写ローラ
20 給紙カセット
21 給紙ローラ
22 レジストローラ対
23 加熱定着装置
23a 加熱ローラ
23b 加圧ローラ
24 排紙ローラ
31Y、31C、31M、31K トナーボトル
40 プロセスカートリッジ
50 トナー入り容器
T トナー
Claims (16)
- 少なくとも結着樹脂、着色剤を含むトナーであって、
前記トナーが、該トナーの表面に構成単位としてフッ素含有ビニルモノマーを含む樹脂微粒子を含有する突起部を有し、
前記フッ素含有ビニルモノマーの前記樹脂微粒子の構成モノマーにおける含有量が、0.5質量%〜50質量%であり、
前記突起部における長辺の平均長さが0.1μm以上0.5μm未満であり、前記突起部において長辺の平均長さの標準偏差が0.2以下であり、かつ前記突起部の被覆率が10%〜90%であることを特徴とするトナー。 - トナーのガラス転移温度Tg1が、下記式(1)を満たす請求項1に記載のトナー。
45℃≦Tg1≦70℃ ・・・ 式(1) - 樹脂微粒子のガラス転移温度Tg2が、下記式(2)を満たす請求項1から2のいずれかに記載のトナー。
45℃≦Tg2≦100℃ ・・・ 式(2) - トナーのガラス転移温度Tg1及び樹脂微粒子のガラス転移温度Tg2が、下記式(3)〜(5)を満たす請求項1に記載のトナー。
50℃≦Tg1≦65℃ ・・・ 式(3)
60℃≦Tg2≦100℃ ・・・ 式(4)
Tg1<Tg2 ・・・ 式(5) - 樹脂微粒子が、構成単位としてスチレン系モノマーを更に含む請求項1から4のいずれかに記載のトナー。
- 樹脂微粒子のトナーに対する質量比が、1質量%〜20質量%である請求項1から5のいずれかに記載のトナー。
- コア粒子と該コア粒子を囲むシェル部とからなるコアシェル構造を有する請求項1から6のいずれかに記載のトナー。
- トナーの体積平均粒径が、3μm〜9μmである請求項1から7のいずれかに記載のトナー。
- トナーの体積平均粒径と個数平均粒径の比(体積平均粒径/個数平均粒径)が、1.25以下である請求項1から8のいずれかに記載のトナー。
- トナーの平均円形度が、0.930以上である請求項1から9のいずれかに記載のトナー。
- 非磁性一成分現像用トナーである請求項1から10のいずれかに記載のトナー。
- 請求項1から11のいずれかに記載のトナーを含むことを特徴とする現像剤。
- 請求項1から11のいずれかに記載のトナーが充填されてなることを特徴とするトナー入り容器。
- 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に形成した静電潜像を請求項1から11のいずれかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段とを少なくとも有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を請求項1から11のいずれかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有することを特徴とする画像形成装置。
- 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を請求項1から11のいずれかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含むことを特徴とする画像形成方法。
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