JP2015075737A - トナー及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】定着性と耐熱保存性との両方に優れるトナー及びその製造方法を提供する。【解決手段】トナーは、複数のトナー粒子を含む。複数のトナー粒子の各々は、コア11とコア11の表面に形成されたシェル層12とを有する。シェル層12は気泡を含有する。また、トナーの製造方法は、コア11を形成するステップと、液にコア11とシェル層12の材料とを入れるステップと、液を攪拌して脱泡するステップと、脱泡された液を加熱してコア11の表面にシェル層12を形成するステップとを含む。【選択図】図2

Description

本発明は、トナー及びその製造方法に関し、特にカプセルトナー及びその製造方法に関する。
特許文献1にはカプセルトナー及びその製造方法が開示されている。カプセルトナーは、コアと、コアの表面に形成されたシェル層(カプセル層)とから構成される。
特開2009−216914号公報
しかしながら、特許文献1に記載されたカプセルトナーの製造方法では、シェル層の特性を制御することが困難である。シェル層の特性を制御できなければ、所望の性能を有するトナーを得ることは難しい。このため、特許文献1に開示される技術だけでは、定着性と耐熱保存性との両方に優れるトナーを得ることは難しい。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、定着性と耐熱保存性との両方に優れるトナー及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係るトナーは、複数のトナー粒子を含む。前記複数のトナー粒子の各々は、コアと前記コアの表面に形成されたシェル層とを有する。前記シェル層は気泡を含有する。
本発明に係るトナーの製造方法は、コアを形成するステップと、液に前記コアとシェル層の材料とを入れるステップと、前記液を攪拌して脱泡するステップと、前記脱泡された液を加熱して前記コアの表面に前記シェル層を形成するステップとを含む。
本発明によれば、定着性と耐熱保存性との両方に優れるトナー及びその製造方法を提供することが可能になる。
本発明の実施形態に係るトナーを構成するトナー粒子を示す図である。 本発明の実施形態に係るトナーを構成するトナー粒子の断面を示すTEM写真である。 吸熱曲線からガラス転移点を読み取る方法を説明するための図である。 S字カーブから軟化点を読み取る方法を説明するための図である。 本発明の実施例に係るトナーの調製方法において、攪拌速度(分散羽根回転速度)と気泡径の比率との関係を示すグラフである。 本発明の実施例に係るトナーの調製方法において、脱泡時間(攪拌時間)と気泡面積の比率との関係を示すグラフである。
以下、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係るトナーは、静電荷像現像用のカプセルトナーである。本実施形態のトナーは、多数の粒子(以下、トナー粒子という)から構成される粉体である。本実施形態に係るトナーは、例えば電子写真装置で用いることができる。
電子写真装置では、トナーを含む現像剤を用いて静電荷像を現像する。これにより、感光体上に形成された静電潜像に、帯電したトナーが付着する。そして、付着したトナーを転写ベルトに転写した後、さらに転写ベルト上のトナー像を記録媒体(例えば、紙)に転写する。その後、トナーを加熱して記録媒体に定着させる。これにより、記録媒体に画像が形成される。例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの4色のトナーを用いてそれぞれのトナー像を重ね合わせれば、フルカラー画像を得ることができる。
以下、図1及び図2を参照して、本実施形態に係るトナー(特にトナー粒子)の構成について説明する。図1は、本実施形態に係るトナーを構成するトナー粒子10を示す図である。図2は、トナー粒子10の断面を示すTEM写真である。
図1に示すように、トナー粒子10は、コア11と、コア11の表面に形成されたシェル層12(カプセル層)と、外添剤13とから構成される。
コア11は、結着樹脂11aと、内添剤11b(例えば、着色剤、離型剤、電荷制御剤、及び磁性粉)とから構成される。コア11は、シェル層12によって被覆されている。シェル層12の表面には外添剤13が付着している。
図2に示すように、シェル層12は気泡12aを含有する。シェル層12に適量の気泡12aを含有させることで、シェル層12の強度(又は壊れやすさ)を調整して、保存性と定着性の両方に優れるトナーを提供することが可能になる。
本実施形態に係るトナーでは、シェル層12の断面において、シェル層12の平均厚さに対する気泡12aの平均径の比率が0.3以上0.5以下である。こうした構成を有するトナーでは、シェル層12の均一性が向上する。このため、本実施形態に係るトナーは、優れた耐熱保存性を有する。
本実施形態に係るトナーでは、シェル層12の断面において、シェル層12の面積に対する気泡12aの占有面積の比率が0.1以上0.3以下である。こうした構成を有するトナーでは、シェル層12が十分な強度と適度の壊れやすさとを有する。このため、本実施形態に係るトナーは、広い温度範囲で優れた定着性を有する。
トナー粒子の構成は上記に限られない。例えば、必要がなければ内添剤11b又は外添剤13を割愛してもよい。また、トナー粒子は、コア11の表面に複数のシェル層12を有していてもよい。積層された複数のシェル層12をトナー粒子が有する場合には、複数のシェル層12のうち最外のシェル層12がカチオン性を有することが好ましい。
コア11がアニオン性を有し、シェル層12がカチオン性を有することが好ましい。コア11がアニオン性を有することで、シェル層12の形成時にカチオン性のシェル層12の材料をコア11の表面に引き付けることが可能になる。詳しくは、例えば水性媒体中で負に帯電するコア11と水性媒体中で正に帯電するシェル層12の材料とが相互に電気的に引き寄せられ、例えばin−situ重合によりコア11の表面にシェル層12が形成される。これにより、分散剤を用いて水性媒体中にコア11を高度に分散させずとも、コア11の表面に均一なシェル層12を形成し易くなる。
コア11においては、コア成分の大部分(例えば、85質量%以上)を結着樹脂11aが占める。このため、結着樹脂11aの極性がコア11全体の極性に大きな影響を与える。例えば結着樹脂11aがエステル基、水酸基、エーテル基、酸基、又はメチル基を有している場合には、コア11はアニオン性になる傾向が強くなり、例えば結着樹脂11aがアミノ基、アミン、又はアミド基を有している場合には、コア11はカチオン性になる傾向が強くなる。
本実施形態においてコア11がアニオン性であることの指標は、pHが4に調整された水性媒体中で測定されるコア11のゼータ電位が負極性を示すことである。コア11とシェル層12との結合を強めるためには、コア11のpH4におけるゼータ電位が0Vよりも小さく、トナー粒子10のpH4におけるゼータ電位が0Vよりも大きいことが好ましい。なお、本実施形態においてpH4はシェル層12を形成する時のpHに相当する。
ゼータ電位の測定方法としては、例えば電気泳動法、超音波法、又はESA(電気音響)法が挙げられる。
電気泳動法は、粒子分散液に電場を印加して分散液中の帯電粒子を電気泳動させ、電気泳動速度に基づきゼータ電位を算出する方法である。電気泳動法としては、例えばレーザードップラー法(電気泳動している粒子にレーザー光を照射し、得られた散乱光のドップラーシフト量から電気泳動速度を求める方法)が挙げられる。レーザードップラー法は、分散液中の粒子濃度を高濃度とする必要がなく、ゼータ電位の算出に必要なパラメーターの数が少なく、加えて電気泳動速度を感度よく検出できるという利点を有する。
超音波法は、粒子分散液に超音波を照射して分散液中の帯電粒子を振動させ、この振動によって生じる電位差に基づきゼータ電位を算出する方法である。
ESA法では、粒子分散液に高周波電圧を印加して分散液中の帯電粒子を振動させて超音波を発生させる。そして、その超音波の大きさ(強さ)からゼータ電位を算出する。
超音波法及びESA法は、粒子濃度が高い(例えば、20質量%を超える)粒子分散液であっても、ゼータ電位を感度よく測定することができるという利点を有する。
本実施形態ではコア11もシェル層12も分散剤(界面活性剤)を有しない。一般に、分散剤は排水負荷が高い。分散剤を用いなければ、洗浄工程での水の使用量を削減できる。また、分散剤を用いなければ、トナー粒子10を製造する際に排出される排水を希釈することなく、排水の全有機炭素(TOC)濃度を15mg/L以下の低いレベルにすることが可能となる。
なお、生物化学的酸素要求量(BOD)、化学的酸素要求量(COD)、又は全有機炭素(TOC)濃度を測定することによって、廃水中の有機物成分(例えば、未反応のモノマー、プレポリマー、又は分散剤)を測定することができる。中でも、TOC濃度に基づけば、有機物全般を安定的に測定することができる。また、TOC濃度を測定することで、廃水(反応後のろ過液及び洗浄液の全体)中のカプセル化に寄与しなかった有機成分の量を特定することができる。
以下、コア11(結着樹脂11a及び内添剤11b)、シェル層12、及び外添剤13について、順に説明する。
[コア]
コア11は、結着樹脂11a及び内添剤11b(着色剤、離型剤、電荷制御剤、及び磁性粉)を含む。ただし、トナーの用途に応じて必要のない成分(例えば、着色剤、離型剤、電荷制御剤、又は磁性粉)を割愛してもよい。
[結着樹脂(コア)]
以下、結着樹脂11aについて説明する。
結着樹脂11aが強いアニオン性を得るためには、結着樹脂11aの水酸基価(OHV値)及び酸価(AV値)がそれぞれ10mgKOH/g以上であることが好ましく、20mgKOH/g以上であることがより好ましい。
結着樹脂11aのガラス転移点(Tg)は、シェル層12に含まれる熱硬化性樹脂の硬化開始温度以下であることが好ましい。こうした結着樹脂11aを用いれば、高速定着時においても十分な定着性を得やすい。また、熱硬化性樹脂(特にメラミン系の樹脂)の硬化開始温度は55℃程度であることが多い。結着樹脂11aのTgは、20℃以上であることが好ましく、30℃以上55℃以下であることがより好ましく、30℃以上50℃以下であることがさらに好ましい。結着樹脂11aのTgが20℃以上であるとシェル層12の形成時にコア11が凝集しにくくなる。
結着樹脂11aの軟化点(Tm)は100℃以下が好ましく、95℃以下がより好ましい。結着樹脂11aのTmが100℃以下(より好ましくは95℃以下)であることで、高速定着時においても十分な定着性を得ることが可能になる。また、結着樹脂11aのTmが100℃以下(より好ましくは95℃以下)であれば、水性媒体中でコア11の表面にシェル層12を形成する際に、シェル層12の硬化反応中にコア11が部分的に軟化し易くなるため、コア11が表面張力により丸みを帯び易くなる。なお、異なるTmを有する複数の結着樹脂を組み合わせることで、結着樹脂11aのTmを調整することができる。
以下、図3を参照して、吸熱曲線から結着樹脂11aのTgを読み取る方法について説明する。図3は吸熱曲線の一例を示すグラフである。
Tgの測定に際しては、示差走査熱量計(例えば、セイコーインスツル株式会社製「DSC−6220」)を用いて吸熱曲線を測定する。例えば図3に示すような吸熱曲線が得られる。結着樹脂11aのTgは、結着樹脂11aの吸熱曲線における比熱の変化点から求めることができる。
次に、図4を参照して、S字カーブから結着樹脂11aのTmを読み取る方法について説明する。図4はS字カーブの一例を示すグラフである。
高架式フローテスター(例えば、株式会社島津製作所製「CFT−500D」)を用いて、結着樹脂11aのTmを測定することができる。具体的には、測定試料を高架式フローテスターにセットし、所定の条件で試料を溶融流出させる。これにより、S字カーブ(温度(℃)/ストローク(mm)に関するS字カーブ)が得られる。得られたS字カーブから結着樹脂11aのTmを読み取ることができる。図4において、S1はストロークの最大値を示し、S2は低温側のベースラインのストローク値を示す。S字カーブ中のストロークの値が(S1+S2)/2となる温度を測定試料のTmとする。
図1を参照して説明を続ける。
結着樹脂11aは、例えば官能基としてエステル基、水酸基、エーテル基、酸基、メチル基、カルボキシル基、又はアミノ基を有する樹脂から構成されることが好ましい。結着樹脂11aとしては、分子中に水酸基、カルボキシル基、又はアミノ基のような官能基を有する樹脂が好ましく、分子中に水酸基及び/又はカルボキシル基を有する樹脂がより好ましい。このような官能基を有するコア11(結着樹脂11a)は、シェル層12の材料(例えば、メチロールメラミン)と反応して化学的に結合し易くなる。こうした化学的な結合が生じると、コア11とシェル層12との結合が強固になる。
結着樹脂11aとしては、熱可塑性樹脂が好ましい。
熱可塑性樹脂の好適な例としては、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレンアクリル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、N−ビニル系樹脂、又はスチレン−ブタジエン系樹脂が挙げられる。中でも、スチレンアクリル系樹脂及びポリエステル樹脂はそれぞれ、トナー中の着色剤の分散性、トナーの帯電性、及び被記録媒体に対する定着性に優れる。
(スチレンアクリル系樹脂)
以下、結着樹脂11aとしてのスチレンアクリル系樹脂について説明する。
スチレンアクリル系樹脂は、例えばスチレン系単量体とアクリル系単量体との共重合体である。
スチレン系単量体の好適な例としては、スチレン、α−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、ビニルトルエン、α−クロロスチレン、o−クロロスチレン、m−クロロスチレン、p−クロロスチレン、又はp−エチルスチレンが挙げられる。
アクリル系単量体の好適な例としては、(メタ)アクリル酸、特に(メタ)アクリル酸アルキルエステル又は(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸iso−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸iso−ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)メタアクリル酸メチル、(メタ)メタアクリル酸エチル、(メタ)メタアクリル酸n−ブチル、又は(メタ)メタアクリル酸iso−ブチルが好ましい。(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルとしては、例えば(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、又は(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシプロピルが好ましい。
スチレンアクリル系樹脂を調製する際に、水酸基を有する単量体(例えば、p−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、又は(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル)を用いることで、スチレンアクリル系樹脂に水酸基を導入できる。例えば、水酸基を有する単量体の使用量を適宜調整することで、得られるスチレンアクリル系樹脂の水酸基価を調整することができる。
スチレンアクリル系樹脂を調製する際に、(メタ)アクリル酸を単量体として用いることで、スチレンアクリル系樹脂にカルボキシル基を導入できる。例えば、(メタ)アクリル酸の使用量を適宜調整することで、得られるスチレンアクリル系樹脂の酸価を調整することができる。
コア11の強度又は定着性を向上させるためには、結着樹脂11aとしてのスチレンアクリル系樹脂の数平均分子量(Mn)が2000以上3000以下であることが好ましい。スチレンアクリル系樹脂の分子量分布(数平均分子量(Mn)に対する質量平均分子量(Mw)の比率Mw/Mn)は10以上20以下であることが好ましい。結着樹脂11aのMnとMwの測定には、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いることができる。
(ポリエステル樹脂)
以下、結着樹脂11aとしてのポリエステル樹脂について説明する。
ポリエステル樹脂は、例えば2価又は3価以上のアルコール成分と2価又は3価以上のカルボン酸成分とを縮重合や共縮重合することで得られる。
ポリエステル樹脂の2価又は3価以上のアルコール成分の好適な例としては、ジオール類、ビスフェノール類、又は3価以上のアルコール類が挙げられる。
ジオール類としては、例えば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、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、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、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、又はポリテトラメチレングリコールが好ましい。
ビスフェノール類としては、例えばビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ポリオキシエチレン化ビスフェノールA、又はポリオキシプロピレン化ビスフェノールAが好ましい。
3価以上のアルコール類としては、例えばソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、又は1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼンが好ましい。
ポリエステル樹脂の2価又は3価以上のカルボン酸成分としては、例えばエステル形成性の誘導体(例えば、酸ハライド、酸無水物、又は低級アルキルエステル)を用いてもよい。ここで、「低級アルキル」とは、炭素原子数1〜6のアルキル基を意味する。
2価カルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、又はアルキルもしくはアルケニルコハク酸が好ましい。さらに、アルケニルコハク酸としては、例えばn−ブチルコハク酸、n−ブテニルコハク酸、イソブチルコハク酸、イソブテニルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、又はイソドデセニルコハク酸が好ましい。
3価以上のカルボン酸としては、例えば1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、又はエンポール三量体酸が好ましい。
ポリエステル樹脂を製造する際に、2価又は3価以上のアルコール成分の使用量と2価又は3価以上のカルボン酸成分の使用量とをそれぞれ適宜変更することで、ポリエステル樹脂の酸価及び水酸基価を調整することができる。また、ポリエステル樹脂の分子量を上げると、ポリエステル樹脂の酸価及び水酸基価は低下する傾向がある。
コア11の強度又は定着性を向上させるためには、結着樹脂11aとしてのポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)が1200以上2000以下であることが好ましい。ポリエステル樹脂の分子量分布(数平均分子量(Mn)に対する質量平均分子量(Mw)の比率Mw/Mn)は9以上20以下であることが好ましい。結着樹脂11aのMnとMwの測定には、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いることができる。
[着色剤(コア)]
以下、コア11(内添剤11b)に含まれる着色剤について説明する。
着色剤としては、例えばトナー粒子10の色に合わせて公知の顔料や染料を用いることができる。着色剤の使用量は、100質量部の結着樹脂11aに対して1質量部以上20質量部以下であることが好ましく、3質量部以上10質量部以下であることがより好ましい。
(黒色着色剤)
本実施形態に係るトナー粒子10のコア11は、黒色着色剤を含有していてもよい。黒色着色剤は、例えばカーボンブラックから構成される。また、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、及びシアン着色剤のような着色剤を用いて黒色に調色された着色剤も利用できる。
(カラー着色剤)
本実施形態に係るトナー粒子10のコア11は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、又はシアン着色剤のようなカラー着色剤を含有していてもよい。
イエロー着色剤は、例えば縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、又はアリルアミド化合物から構成されることが好ましい。イエロー着色剤としては、例えばC.I.ピグメントイエロー(3、12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、191、又は194)、ネフトールイエローS、ハンザイエローG、又はC.I.バットイエローが好ましい。
マゼンタ着色剤は、例えば縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、又はペリレン化合物から構成されることが好ましい。マゼンタ着色剤としては、例えばC.I.ピグメントレッド(2、3、5、6、7、19、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221、又は254)が好ましい。
シアン着色剤は、例えば銅フタロシアニン化合物、銅フタロシアニン誘導体、アントラキノン化合物、又は塩基染料レーキ化合物から構成されることが好ましい。シアン着色剤としては、例えばC.I.ピグメントブルー(1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、又は66)、フタロシアニンブルー、C.I.バットブルー、又はC.I.アシッドブルーが好ましい。
[離型剤(コア)]
以下、コア11(内添剤11b)に含まれる離型剤について説明する。
離型剤は、トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させる目的で使用される。定着性又は耐オフセット性を向上させるためには、離型剤の使用量は100質量部の結着樹脂11aに対して1質量部以上30質量部以下であることが好ましく、5質量部以上20質量部以下であることがより好ましい。
一例では、離型剤が、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、又はフィッシャートロプシュワックスのような脂肪族炭化水素系ワックスから構成されることが好ましい。別の一例では、離型剤が、酸化ポリエチレンワックス、又は酸化ポリエチレンワックスのブロック共重合体のような脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物から構成されることが好ましい。別の一例では、離型剤が、キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、又はライスワックスのような植物系ワックスから構成されることが好ましい。別の一例では、離型剤が、みつろう、ラノリン、又は鯨ろうのような動物系ワックスから構成されることが好ましい。別の一例では、離型剤が、オゾケライト、セレシン、又はベトロラクタムのような鉱物系ワックスから構成されることが好ましい。別の一例では、離型剤が、モンタン酸エステルワックス又はカスターワックスのような脂肪酸エステルを主成分とするワックス類から構成されることが好ましい。別の一例では、離型剤が、脱酸カルナバワックスのような脂肪酸エステルの一部又は全部が脱酸化したワックスから構成されることが好ましい。
[電荷制御剤(コア)]
以下、コア11(内添剤11b)に含まれる電荷制御剤について説明する。
本実施形態ではコア11がアニオン性(負帯電性)を有するため、コア11では負帯電性の電荷制御剤が使用される。電荷制御剤は、帯電安定性又は帯電立ち上がり特性を向上させ、耐久性又は安定性に優れたトナーを得る目的で使用される。帯電立ち上がり特性は、所定の帯電レベルに短時間でトナーを帯電可能か否かの指標になる。
[磁性粉(コア)]
以下、コア11(内添剤11b)に含まれる磁性粉について説明する。
トナーを1成分現像剤として使用する場合、磁性粉の使用量は、トナー全量100質量部に対して35質量部以上60質量部以下であることが好ましく、40質量部以上60質量部以下であることがより好ましい。
磁性粉は、例えば鉄(フェライト又はマグネタイト)、強磁性金属(コバルト又はニッケル)、鉄及び/又は強磁性金属を含む合金、鉄及び/又は強磁性金属を含む化合物、熱処理のような強磁性化処理を施された強磁性合金、又は二酸化クロムから構成されることが好ましい。
磁性粉の粒子径は、0.1μm以上1.0μm以下であることが好ましく、0.1μm以上0.5μm以下であることがより好ましい。こうした範囲に磁性粉の粒子径がある場合には、結着樹脂11a中に磁性粉を均一に分散させ易くなる。
[シェル層]
シェル層12の材料としては、水に分散する材料が好ましい。
シェル層12は熱硬化性樹脂から構成されることが好ましく、強度、硬度、又はカチオン性を向上させるためには、窒素原子を含む樹脂又はその誘導体から構成されることがより好ましい。シェル層12が窒素原子を含む場合には、シェル層12が正帯電し易くなる。カチオン性を強くするためには、シェル層12中の窒素原子の含有量が10質量%以上であることが好ましい。
シェル層12を構成する熱硬化性樹脂としては、例えばメラミン樹脂、尿素(ユリア)樹脂、スルホアミド樹脂、グリオキザール樹脂、グアナミン樹脂、アニリン樹脂、又はこれら各樹脂の誘導体が好ましい。メラミン樹脂の誘導体では、例えばメチロールメラミンが好ましい。グアナミン樹脂の誘導体では、例えばベンゾグアナミン、アセトグアナミン、又はスピログアナミンが好ましい。
シェル層12を構成する熱硬化性樹脂としては、例えば窒素元素を分子骨格に有するポリイミド樹脂、マレイド系重合体、ビスマスイミド、アミノビスマスイミド、又はビスマスイミドトリアジンが好ましい。
シェル層12を構成する熱硬化性樹脂としては、アミノ基を含む化合物とアルデヒド(例えば、ホルムアルデヒド)との重縮合によって生成される樹脂(以下、アミノアルデヒド樹脂という)、又はアミノアルデヒド樹脂の誘導体が特に好ましい。なお、メラミン樹脂は、例えばメラミンとホルムアルデヒドとの重縮合物である。尿素樹脂は、例えば尿素とホルムアルデヒドとの重縮合物である。グリオキザール樹脂は、例えばグリオキザールと尿素との反応物とホルムアルデヒドとの重縮合物である。
シェル層12に含まれる樹脂のうち、80質量%以上の樹脂が熱硬化樹脂であることが好ましく、90質量%以上の樹脂が熱硬化樹脂であることがより好ましく、100質量%の樹脂が熱硬化樹脂であることがさらに好ましい。
シェル層12の厚さは、1nm以上20nm以下であることが好ましく、1nm以上10nm以下であることがより好ましい。
シェル層12の厚さが20nm以下であると、トナーを被記録媒体へ定着させる際の加熱加圧等によって、シェル層12が容易に破壊されるようになる。その結果、コア11に含まれる結着樹脂11a及び離型剤の軟化又は溶融が速やかに進行し、低温域でトナーを被記録媒体に定着することが可能になる。さらに、シェル層12の厚さが20nm以下であるとシェル層12の帯電性が強くなり過ぎないため、画像が適正に形成される。
一方、シェル層12の厚さが1nm以上であると、十分な強度を有するものとなり輸送時の衝撃等によるシェル層12の破壊を抑制することができる。
シェル層12の厚さは、市販の画像解析ソフトウェア(例えば、三谷商事株式会社製「WinROOF」)を用いてトナー粒子10の断面のTEM撮影像を解析することによって計測できる。
なお、本実施形態ではシェル層12がカチオン性(正帯電性)を有する。このため、シェル層12に正帯電性の電荷制御剤を含有させてもよい。
[外添剤]
以下、外添剤13について説明する。以下、外添剤13により処理される前の粒子を「トナー母粒子」と記載する。
外添剤13は、トナー粒子10の流動性又は取扱性を向上させるために使用され、シェル層12の表面に付着する。流動性又は取扱性を向上させるためには、外添剤13の使用量は、トナー母粒子100質量部に対して0.5質量部以上10質量部以下であることが好ましく、2質量部以上5質量部以下であることがより好ましい。
外添剤13は、例えばシリカ又は金属酸化物(例えば、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、もしくはチタン酸バリウム)から構成されることが好ましい。
流動性又は取扱性を向上させるためには、外添剤13の粒子径は0.01μm以上1.0μm以下であることが好ましい。
次に、本実施形態に係るトナーの製造方法について説明する。
本実施形態に係るトナーの製造方法では、コア11を形成する。続けて、液にコア11とシェル層12の材料とを入れる。続けて、液を攪拌して脱泡する。続けて、脱泡された液を加熱してコア11の表面にシェル層12を形成する。こうした方法によれば、気泡12aを含有するシェル層12を容易かつ適切にコア11の表面に形成することが可能になる。
本実施形態に係るトナーの製造方法では、脱泡するステップにおける攪拌の回転速度を1100rpm以上1300rpm以下の範囲で制御することにより、形成後のシェル層12の断面におけるシェル層12の平均厚さに対するシェル層12中の気泡12aの平均径の比率を0.3以上0.5以下に調整することができる。こうした方法によれば、シェル層12における気泡12aの比率(気泡12aの平均径/シェル層12の平均厚さ)を所望の範囲(0.3以上0.5以下)に容易かつ適切に調整することが可能になる。
本実施形態に係るトナーの製造方法では、脱泡するステップにおける攪拌時間を30分以上100分以下の範囲で制御することにより、形成後のシェル層12の断面におけるシェル層12の面積に対するシェル層12中の気泡12aの占有面積の比率を0.1以上0.3以下に調整することができる。こうした方法によれば、シェル層12における気泡12aの比率(気泡12aの占有面積/シェル層12の面積)を所望の範囲(0.1以上0.3以下)に容易かつ適切に調整することが可能になる。
本実施形態に係るトナーの製造方法では、攪拌は、ゲージ圧が−0.100MPa以上−0.085MPa以下である環境で行われる。真空に近い減圧環境で脱泡が行われることで、脱泡を促進することが可能になる。
本発明の実施例について説明する。本実施例では、トナーA〜Q(後述の表1参照)について評価した。以下、トナーA〜Qの調製方法、評価方法、及び評価結果について、順に説明する。
[トナーAの調製方法]
トナーAの調製方法について説明する。
(コアの作製)
以下、トナーAの調製方法においてコア11を作製する手順について説明する。
トナーAの調製方法では、混合機(日本コークス工業株式会社製「ヘンシェルミキサー」)を用いて、低粘度ポリエステル樹脂750gと、中粘度ポリエステル樹脂100gと、高粘度ポリエステル樹脂150gと、離型剤55gと、着色剤40gとを、回転速度2400rpmで混合した。結着樹脂11a(ポリエステル樹脂)における低粘度ポリエステル樹脂の比率を増やすことで、結着樹脂11aの溶融粘度を下げることができる。トナーAの調製方法では、93℃における結着樹脂11aの溶融粘度を8000Pa・sに調整した。粘度の測定にはフローテスター(島津製作所社製「CFT−500D」)を用いた。
低粘度ポリエステル樹脂において、Tgは38℃、Tmは65℃である。中粘度ポリエステル樹脂において、Tgは53℃、Tmは84℃である。高粘度ポリエステル樹脂において、Tgは71℃、Tmは120℃である。
着色剤としては、DIC株式会社製の「KET Blue111」(フタロシアニンブルー)を用いた。離型剤としては、株式会社加藤洋行製の「カルナバワックス1号」を用いた。
続けて、得られた混合物を、2軸押出機(株式会社池貝製「PCM−30」)を用いて、材料投入量5kg/時、軸回転速度160rpm、設定温度範囲100℃以上130℃以下の条件で溶融混練した。その後、得られた溶融混練物を冷却した。
続けて、機械式粉砕機(株式会社東亜機械製作所製「ロートプレックス16/8型」)を用いて溶融混練物を粗粉砕した。さらに、ジェットミル(日本ニューマチック工業株式会社製「超音波ジェットミルI型」)を用いて粗粉砕物を微粉砕した。続けて、分級機(日鉄鉱業株式会社製「エルボージェットEJ−LABO型」)を用いて微粉砕物を分級した。これにより、中位径(体積分布基準)6.0μmのコア11が得られた。コア11はアニオン性を有していた。
(シェル層の形成)
以下、トナーAの調製方法においてシェル層12を形成する手順について説明する。
温度計及び攪拌羽根を備えた容量1Lの3つ口フラスコを準備し、フラスコ内に、イオン交換水500mLと、ポリアクリル酸ナトリウム(東亞合成株式会社製「ジュリマー(登録商標)AC−103」)50gとを添加した。これにより、フラスコ内にポリアクリル酸ナトリウム水溶液が得られた。
続けて、ポリアクリル酸ナトリウム水溶液に、前述の手順で作製した100gのコア11を添加した。その後、フラスコ内容物を室温で十分攪拌した。これにより、フラスコ内にコア11の分散液が得られた。
続けて、コア11の分散液を目開き3μmの濾紙を用いて濾過した。これにより、コア11が濾別された。続けて、コア11をイオン交換水に再分散させた。その後、濾過と再分散とを5回繰り返すことにより、コア11を洗浄した。続けて、500mLのイオン交換水に対して100gのコア11が分散した懸濁液をフラスコ内で調製した。
続けて、フラスコ内にメチロール化尿素(昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSU−100」)1gを添加し、フラスコ内容物を攪拌してメチロール化尿素を懸濁液に溶解させた。続けて、フラスコ内に希塩酸を加えて、フラスコ内の懸濁液のpHを4に調整した。続けて、ゲージ圧−0.096MPaに減圧した環境下において、直径50mmのデスパ型分散羽根を備えた攪拌脱泡装置(株式会社サンプラテック製「SNW−VS」)を用いて、分散羽根回転速度1200rpmで、懸濁液を45分間攪拌した。これにより、懸濁液が脱泡された。なお、脱泡前においては、主に混練の際に入り込んだ気泡が懸濁液に残っていたと考えられる。
続けて、懸濁液を1Lのセパラブルフラスコに移した。続けて、フラスコ内容物を攪拌しながら加熱して(フラスコ内の温度を70℃まで上げて)70℃の状態を2時間保った。これにより、フラスコ内でコア11とシェル層12の材料とが重合反応し、コア11の表面に熱硬化性樹脂(尿素樹脂)から構成されるカチオン性のシェル層12が形成された。その結果、トナー母粒子を含む分散液が得られた。その後、水酸化ナトリウムを加えて分散液のpHを7に調整(中和)した。また、分散液を常温(25℃)まで冷却した。
(洗浄及び乾燥)
トナー母粒子(コア11及びシェル層12)の形成後、分散液をろ過(固液分離)してトナー母粒子を得た。その後、トナー母粒子をイオン交換水に再分散させた。さらに、分散とろ過とを繰り返して、トナー母粒子を洗浄した。その後、トナー母粒子を乾燥した。洗浄(分散及びろ過)を繰り返したため、トナー母粒子の内部及び表面に分散剤(ポリアクリル酸ナトリウム)がほとんど残らなかった。
(外添)
上記乾燥工程により得られたトナー母粒子に対して1.5質量%の割合で外添剤13としての乾式シリカ微粒子(日本アエロジル株式会社製「REA90」)を混合した。これにより、トナー粒子10を多数有するトナーAが得られた。
[トナーBの調製方法]
トナーBの調製方法は、シェル層12の材料を含む液の脱泡条件に関し、攪拌速度(分散羽根回転速度)を1200rpmから1300rpmに変更した以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。
[トナーCの調製方法]
トナーCの調製方法は、シェル層12の材料を含む液の脱泡条件に関し、攪拌速度(分散羽根回転速度)を1200rpmから1100rpmに変更した以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。なお、図2は、トナーCに含まれるトナー粒子10の断面を示すTEM写真である。
[トナーDの調製方法]
トナーDの調製方法は、シェル層12の材料を含む液の脱泡条件に関し、攪拌速度(分散羽根回転速度)を1200rpmから1250rpmに変更し、脱泡時間(攪拌時間)を45分間から30分間に変更した以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。
[トナーEの調製方法]
トナーEの調製方法は、シェル層12の材料を含む液の脱泡条件に関し、脱泡環境をゲージ圧−0.096MPaからゲージ圧−0.098MPaに変更し、攪拌速度(分散羽根回転速度)を1200rpmから1150rpmに変更し、脱泡時間(攪拌時間)を45分間から60分間に変更した以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。
[トナーFの調製方法]
トナーFの調製方法は、シェル層12の材料を含む液の脱泡条件に関し、脱泡環境をゲージ圧−0.096MPaからゲージ圧−0.089MPaに変更し、脱泡時間(攪拌時間)を45分間から100分間に変更した以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。
[トナーGの調製方法]
トナーGの調製方法は、メチロール化尿素(昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSU−100」)の代わりにメチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂンS−176」)を用いた以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂンS−176」)の添加量は1gであった。
[トナーHの調製方法]
トナーHの調製方法は、メチロール化尿素(昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSU−100」)の代わりにメチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂンS−260」)を用いた以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂンS−260」)の添加量は1gであった。
[トナーIの調製方法]
トナーIの調製方法は、シェル層12の材料を含む液の脱泡条件に関し、脱泡時間(攪拌時間)を45分間から15分間に変更した以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。
[トナーJの調製方法]
トナーJの調製方法は、シェル層12の材料を含む液の脱泡条件に関し、脱泡時間(攪拌時間)を45分間から120分間に変更した以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。
[トナーKの調製方法]
トナーKの調製方法は、シェル層12の材料を含む液の脱泡条件に関し、攪拌速度(分散羽根回転速度)を1200rpmから1000rpmに変更した以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。
[トナーLの調製方法]
トナーLの調製方法は、シェル層12の材料を含む液の脱泡条件に関し、攪拌速度(分散羽根回転速度)を1200rpmから1500rpmに変更した以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。
[トナーMの調製方法]
トナーMの調製方法は、シェル層12の材料を含む液の脱泡条件に関し、脱泡環境をゲージ圧−0.096MPaからゲージ圧−0.099MPaに変更し、脱泡時間(攪拌時間)を45分間から60分間に変更した以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。
[トナーNの調製方法]
トナーNの調製方法は、シェル層12の材料を含む液の脱泡条件に関し、脱泡環境をゲージ圧−0.096MPaからゲージ圧−0.087MPaに変更し、脱泡時間(攪拌時間)を45分間から30分間に変更した以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。
[トナーOの調製方法]
トナーOの調製方法は、メチロール化尿素(昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSU−100」)の代わりにメチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂンS−176」)を用いた以外は、トナーIの調製方法と概ね同じである。メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂンS−176」)の添加量は1gであった。
[トナーPの調製方法]
トナーPの調製方法は、メチロール化尿素(昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSU−100」)の代わりにメチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂンS−260」)を用いた以外は、トナーIの調製方法と概ね同じである。メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂンS−260」)の添加量は1gであった。
[トナーQの調製方法]
トナーQの調製方法は、シェル層12の材料を含む液の脱泡条件に関し、脱泡環境をゲージ圧−0.096MPaからゲージ圧−0.099MPaに変更し、攪拌速度(分散羽根回転速度)を1200rpmから1500rpmに変更し、脱泡時間(攪拌時間)を45分間から240分間に変更した以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。
[評価方法]
各試料(トナーA〜Q)の評価方法は、以下の通りである。
(シェル層における気泡の比率)
各試料(トナーA〜Q)のトナー母粒子を外添前に抽出し、抽出したトナー母粒子を光硬化性樹脂に分散した。その後、光硬化性樹脂に紫外線を照射して樹脂を硬化させた。続けて、硬化物を切断し、硬化物の切断面を研磨した。そして、その研磨した断面を、電界放出形透過電子顕微鏡(TEM)(日本電子株式会社製「JEM−2100F」)を用いて撮影した(例えば、図2参照)。こうして撮影されたTEM写真から100個のトナー母粒子を無作為に選び、画像解析ソフトウェア(三谷商事株式会社製「WinROOF」及びその他の画像解析ソフトウェア)を用いてTEM写真を解析した。この画像解析により、次式で表される気泡径の比率(シェル層12の平均厚さに対する気泡12aの平均径の比率)と気泡面積の比率(シェル層12の面積に対する気泡12aの占有面積の比率)とを計測した。
気泡径の比率 = 気泡12aの平均径/シェル層12の平均厚さ
気泡面積の比率 = 気泡12aの占有面積/シェル層12の面積
100個のトナー母粒子の各々について、気泡径の比率及び気泡面積の比率を算出した。そして、算出された100個の値の平均を評価値とした。
なお、シェル層12の平均厚さは、画像解析ソフトウェア(三谷商事株式会社製「WinROOF」)を用いてTEM撮影像を解析することにより計測された。具体的には、トナー母粒子の断面の略中心で直交する2本の直線を引き、この2本の直線上の、シェル層12と交差する4箇所の長さを測定した。そして、測定された4箇所の長さの平均値を測定対象である1個のトナー母粒子のシェル層12の平均厚さとした。
なお、シェル層12の厚さが小さい場合には、TEM画像上でのコア11とシェル層12との境界が不明瞭になるため、シェル層12の厚さの測定が困難であることがある。このような場合には、TEM撮影と電子エネルギー損失分光法(EELS)とを組み合わせてコア11とシェル層12との境界を明確にすることにより、シェル層12の厚さを測定した。具体的には、TEM画像中で、EELSを用いてシェル層12に含まれる元素(例えば、窒素元素)のマッピングを行った。
(オフセット評価)
評価機として、カラープリンター(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「FS−C5300DN」)を用いた。現像剤用キャリア(FS−C5300DN用キャリア)と、キャリアの質量に対して10質量%の試料(トナー)とを、ボールミルを用いて30分間混合して2成分現像剤を調製した。調製した現像剤を評価機のシアン色用の現像器に投入し、試料(トナー)を評価機のシアン色用のトナーコンテナに投入した。
評価機を用いて、記録媒体に印字率100%のソリッド画像を形成した。トナー載り量は1.4mg/cm2以上1.5mg/cm2以下の間で調整した。そして、評価機の定着温度を120℃から180℃まで変化させて、耐オフセット性を評価した。オフセットの発生の有無は目視で確認した。
オフセットが全く発生していなければ○(良い)と評価し、オフセットの程度が小さければ△(やや劣る)と評価し、オフセットの程度が大きければ×(良くない)と評価した。
(耐熱保存性)
試料(トナー)5gをガラス製のサンプル瓶に入れて、サンプル瓶を、温度55℃に設定された恒温槽(ヤマト科学株式会社製「DKN302」)内で24時間静置した。その後、サンプル瓶を恒温槽から取り出し、室温まで冷却した。続けて、ホソカワミクロン株式会社製のパウダーテスターを用いて、振動目盛り5の条件でトナーを篩別した。篩別には、400メッシュの篩を用いた。そして、次の式に基づき、トナー通過率を算出した。
トナー通過率(質量%)=100×篩を通過したトナーの質量(g)/5
トナー通過率が80質量%以上であれば○(良い)と評価し、トナー通過率が70質量%以上80質量%未満であれば△(やや劣る)と評価し、トナー通過率が70質量%未満であれば×(良くない)と評価した。
[評価結果]
表1に、トナーA〜Qについてシェル層12における気泡12aの比率を評価した結果をまとめて示す。
トナーA〜Hではそれぞれ、気泡径の比率が0.3以上0.5以下であり、気泡面積の比率が0.1以上0.3以下であった。
トナーIでは、気泡径の比率が0.3以上0.5以下であり、気泡面積の比率が0.3よりも大きかった。
トナーJでは、気泡径の比率が0.3以上0.5以下であり、気泡面積の比率が0.1未満であった。
トナーKでは、気泡径の比率が0.5よりも大きく、気泡面積の比率が0.1以上0.3以下であった。
トナーLでは、気泡径の比率が0.3よりも小さく、気泡面積の比率が0.1以上0.3以下であった。
トナーMでは、気泡径の比率が0.3よりも小さく、気泡面積の比率が0.1未満であった。
トナーNでは、気泡径の比率が0.3よりも小さく、気泡面積の比率が0.3よりも大きかった。
トナーO及びPではそれぞれ、気泡径の比率が0.3以上0.5以下であり、気泡面積の比率が0.3よりも大きかった。
トナーQでは、シェル層12中に気泡12aの存在を確認できなかった。
以下、図5及び図6を参照して、表1に示される評価結果について考察する。図5は、トナーA〜Qの調製方法における攪拌速度(分散羽根回転速度)と気泡径の比率との関係を示すグラフである。図6は、トナーA〜Qの調製方法における脱泡時間(攪拌時間)と気泡面積の比率との関係を示すグラフである。
表1及び図5に示されるように、攪拌速度(分散羽根回転速度)が大きくなるほど気泡径の比率が小さくなった。相関係数は0.702であった。
表1及び図6に示されるように、脱泡時間(攪拌時間)が長くなるほど気泡面積の比率が小さくなった。相関係数は0.748であった。
表2に、トナーA〜Qについて定着性及び耐熱保存性を評価した結果をまとめて示す。
トナーA〜H及びKではそれぞれ、定着温度120℃以上180℃以下においてオフセットが発生しなかった。
トナーI、N、O、及びPではそれぞれ、定着温度170℃以上でオフセットが発生した。
トナーJ、L、及びMではそれぞれ、定着温度130℃以下でオフセットが発生した。
トナーQでは、定着温度150℃以下でオフセットが発生した。
気泡面積の比率が大きすぎたり小さすぎたりすると、最高定着可能温度が低くなったり最低定着可能温度が高くなったりする(定着性が低下する)と考えられる。
トナーA〜J、L、M、及びO〜Qではそれぞれ、トナー通過率が80質量%以上であった。
トナーKでは、トナー通過率が70質量%未満であった。
トナーNでは、トナー通過率が70質量%以上80質量%未満であった。
表2に示される評価結果を検討すると、気泡径の比率が大きすぎたり小さすぎたりした場合に耐熱保存性が低下すると考えられる。その理由は、シェル層12の均一性が低下したためであると考えられる。
以上説明したように、トナーA〜Hではそれぞれ、シェル層12が気泡12aを含有していた。また、トナーA〜Hではそれぞれ、シェル層12の断面において、シェル層12の平均厚さに対する気泡12aの平均径の比率(気泡径の比率)が0.3以上0.5以下であった。また、トナーA〜Hではそれぞれ、シェル層12の断面において、シェル層12の面積に対する気泡12aの占有面積の比率(気泡面積の比率)が0.1以上0.3以下であった。
トナーA〜Hではそれぞれ、定着温度120℃以上180℃以下においてオフセットが発生しなかった。また、トナーA〜Hではそれぞれ、トナー通過率が80質量%以上であった。トナーA〜Hはそれぞれ、定着性と耐熱保存性との両方に優れていた。
トナーA〜Hの調製方法はそれぞれ、コア11を形成するステップと、液にコア11とシェル層12の材料とを入れるステップと、液を攪拌して脱泡するステップと、脱泡された液を加熱してコア11の表面にシェル層12を形成するステップとを含んでいた。こうした方法によれば、気泡12aを含有するシェル層12を容易かつ適切にコア11の表面に形成することが可能になると考えられる。
トナーA〜Hの調製方法ではそれぞれ、脱泡するステップにおける攪拌の回転速度を1100rpm以上1300rpm以下の範囲で制御することにより、形成後のシェル層12の断面における気泡径の比率を0.3以上0.5以下に調整した。こうした方法によれば、気泡径の比率(気泡12aの平均径/シェル層12の平均厚さ)を所望の範囲(0.3以上0.5以下)に容易かつ適切に調整することが可能になると考えられる。
トナーA〜Hの調製方法ではそれぞれ、脱泡するステップにおける攪拌時間を30分以上100分以下の範囲で制御することにより、形成後のシェル層12の断面における気泡面積の比率を0.1以上0.3以下に調整した。こうした方法によれば、気泡面積の比率(気泡12aの占有面積/シェル層12の面積)を所望の範囲(0.1以上0.3以下)に容易かつ適切に調整することが可能になると考えられる。
トナーA〜Hの調製方法ではそれぞれ、攪拌がゲージ圧−0.100MPa以上−0.085MPa以下の環境で行われた。真空に近い減圧環境で脱泡が行われることで、脱泡を促進することが可能になると考えられる。
本発明は上記実施例には限定されない。
トナーにおいてシェル層が気泡を含有する場合には、シェル層の強度(又は壊れやすさ)を調整し易くなる。その結果、保存性と定着性の両方に優れるトナーを提供することが可能になる。
また、トナーの製造方法が、コアを形成するステップと、液にコアとシェル層の材料とを入れるステップと、液を攪拌して脱泡するステップと、脱泡された液を加熱してコアの表面にシェル層を形成するステップとを含む場合には、気泡12aを含有するシェル層12を容易かつ適切にコアの表面に形成することが可能になる。
本発明に係るトナーは、例えば複写機又はプリンターにおいて画像を形成するために用いることができる。
10 トナー粒子
11 コア
11a 結着樹脂
11b 内添剤
12 シェル層
12a 気泡
13 外添剤

Claims (9)

  1. 複数のトナー粒子を含むトナーであって、
    前記複数のトナー粒子の各々は、コアと前記コアの表面に形成されたシェル層とを有し、
    前記シェル層は気泡を含有する、トナー。
  2. 前記シェル層の断面において、前記シェル層の平均厚さに対する前記気泡の平均径の比率は0.3以上0.5以下である、請求項1に記載のトナー。
  3. 前記シェル層の断面において、前記シェル層の面積に対する前記気泡の占有面積の比率は0.1以上0.3以下である、請求項1又は2に記載のトナー。
  4. 前記シェル層は熱硬化樹脂を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のトナー。
  5. コアを形成するステップと、
    液に前記コアとシェル層の材料とを入れるステップと、
    前記液を攪拌して脱泡するステップと、
    前記脱泡された液を加熱して前記コアの表面に前記シェル層を形成するステップと、
    を含む、トナーの製造方法。
  6. 前記脱泡するステップにおける攪拌の回転速度を1100rpm以上1300rpm以下の範囲で制御することにより、前記形成後のシェル層の断面における前記シェル層の平均厚さに対する前記シェル層中の気泡の平均径の比率を0.3以上0.5以下に調整する、請求項5に記載のトナーの製造方法。
  7. 前記脱泡するステップにおける攪拌時間を30分以上100分以下の範囲で制御することにより、前記形成後のシェル層の断面における前記シェル層の面積に対する前記シェル層中の気泡の占有面積の比率を0.1以上0.3以下に調整する、請求項5又は6に記載のトナーの製造方法。
  8. 前記攪拌は、ゲージ圧が−0.100MPa以上−0.085MPa以下である環境で行われる、請求項5〜7のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
  9. 前記シェル層は熱硬化樹脂を含む、請求項5〜8のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
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