JP2015084025A - トナーの製造方法およびトナー - Google Patents
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Abstract
【課題】 アビエチン酸誘導体を含む原料を縮重合して得られるポリエステル樹脂が含有されたトナーにおいて、該ポリエステル樹脂の含有量を多くしても、フィルミングやキャリア汚染が発生し難く、粉砕効率を向上することができるトナーの製造方法を提供する。
【解決手段】 トナーの製造方法は、第1混練工程(s2)と第2混練工程(s5)とを有する混練工程を含む。第1混練工程(s2)では、アビエチン酸誘導体、多価カルボン酸、および多価アルコールを縮重合して得られる第1のポリエステル樹脂と、アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子とを混練して、混練物中間体を得る。第2混練工程(s5)では、前記混練物中間体と、多価カルボン酸および多価アルコールを縮重合して得られる第2のポリエステル樹脂と、疎水化処理された第2のシリカ粒子とを混練して、混練物を得る。
【選択図】 図1
【解決手段】 トナーの製造方法は、第1混練工程(s2)と第2混練工程(s5)とを有する混練工程を含む。第1混練工程(s2)では、アビエチン酸誘導体、多価カルボン酸、および多価アルコールを縮重合して得られる第1のポリエステル樹脂と、アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子とを混練して、混練物中間体を得る。第2混練工程(s5)では、前記混練物中間体と、多価カルボン酸および多価アルコールを縮重合して得られる第2のポリエステル樹脂と、疎水化処理された第2のシリカ粒子とを混練して、混練物を得る。
【選択図】 図1
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置において現像剤として用いられるトナーの製造方法およびトナーに関する。
潜像を顕像化するトナーは、種々の画像形成プロセスに用いられており、たとえば電子写真方式の画像形成プロセスに用いられる。
電子写真方式の画像形成プロセスを利用する画像形成装置においては、一般的に、潜像担持体である感光体ドラム表面の感光層を均一に帯電させる帯電工程、帯電状態にある感光体ドラム表面に原稿像の信号光を投射して静電潜像を形成する露光工程、感光体ドラム表面の静電潜像に電子写真用トナーを供給して顕像化する現像工程、感光体ドラム表面のトナー像を紙やOHPシートなどの記録媒体に転写する転写工程、トナー像を加熱、加圧などにより記録媒体上に定着させる定着工程、およびトナー像転写後の感光体ドラム表面に残留するトナーなどをクリーニングブレードにより除去して清浄化するクリーニング工程、を実行して記録媒体上に所望の画像が形成される。記録媒体へのトナー像の転写は、中間転写媒体を介して行われることもある。
このような画像形成に使用される電子写真用トナーは、たとえば混練粉砕法、懸濁重合法および乳化重合フィルミング法などに代表される重合法などによって製造される。このうち混練粉砕法では、バインダー樹脂および着色剤を主成分とし、必要に応じて離型剤、電荷制御剤などを添加して混合したトナー原料を溶融混練し、冷却して固化させた後、粉砕分級することでトナーを製造することもできる。
近年、地球環境保全の観点から、様々な技術分野において多くの取り組みがなされている。現在、多くの製品の材料が石油から製造されているが、これらの材料の製造時や焼却時には、エネルギーが必要であり、また、二酸化炭素が発生する。このようなエネルギーや二酸化炭素などを削減する取り組みは、地球温暖化対策として非常に重要である。
地球温暖化対策としての二酸化炭素削減の新たな取り組みとして、バイオマスとよばれる植物由来の資源の利用が大いに注目されている。バイオマスを燃焼させる際に発生する二酸化炭素は、もともと植物が光合成により取り込んだ大気中の二酸化炭素であるため、大気中の二酸化炭素の収支はゼロであるものと考えられている。
このように、大気中の二酸化炭素の増減に影響を与えない性質はカーボンニュートラルと呼ばれており、カーボンニュートラルであるバイオマスの利用は、大気中の二酸化炭素量を増加させないと考えられている。このようなバイオマスから製造されるバイオマス材料は、バイオマスポリマー、バイオマスプラスチック、非石油系高分子材料などの名称でよばれており、このようなバイオマス材料は、バイオマスモノマーとよばれるモノマーを原料とする。
電子写真の分野においても、環境安全性に優れ、二酸化炭素の増加の抑制に有効な資源であるバイオマスを利用する取り組みがなされている。
たとえば、特許文献1には、ロジンを必須成分として得られる軟化点80〜120℃のポリエステル樹脂と、多価エポキシ化合物を必須成分として得られる軟化点160℃以上のポリエステル樹脂とを含有し、低温定着性、耐ホットオフセット性、現像耐久性を兼ね備えるトナーを得ることができる、電子写真トナー用樹脂組成物が開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示されるトナーでは、バイオマスの利用率を高めるために、バインダー樹脂中のロジンの含有量を多くすると、トナーが脆弱になり、トナーの弾性が低下して耐ホットオフセット性が低下するため、トナー中のロジン含有量を多くすることが困難である。
この問題に対して、バインダー樹脂の原料として70重量%以上のロジン成分(主成分としてアビエチン酸誘導体から成る)とグリセリンと、必要に応じて加えられる芳香族ジカルボン酸とを縮重合して得られる第1のポリエステル樹脂と、芳香族ジカルボン酸、2価のアルコール、および3価のアルコールを縮重合して得られ、第1のポリエステル樹脂より分子量の大きな第2のポリエステル樹脂から成るバインダー樹脂を用いることにより、耐ホットオフセット性を向上させることができるが、重合していない(未反応の)少量のアビエチン酸誘導体の存在により粘着性があるため、現像装置内で撹拌するとフィルミングやキャリア汚染が発生するといった課題がある。また、その製造工程においては、粉砕効率が低下する課題がある。
本発明の目的は、アビエチン酸誘導体を含む原料を縮重合して得られるポリエステル樹脂が含有されたトナーにおいて、該ポリエステル樹脂の含有量を多くしても、フィルミングやキャリア汚染が発生し難く、粉砕効率を向上することができるトナーの製造方法、およびトナーを提供することである。
本発明は、アビエチン酸誘導体、多価カルボン酸、および多価アルコールを縮重合して得られる第1のポリエステル樹脂と、多価カルボン酸および多価アルコールを縮重合して得られる第2のポリエステル樹脂と、アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子と、を混練して、混練物を得る混練工程と、
前記混練物を、平均粒径が1mm以上5mm以下となるように粗粉砕して、粗砕物を得る粗粉砕工程と、
前記粗砕物を、体積平均粒径が5μm以上8μm以下となるように微粉砕して、トナー粒子を得る微粉砕工程と、を含むことを特徴とするトナー粒子から成るトナーの製造方法である。
前記混練物を、平均粒径が1mm以上5mm以下となるように粗粉砕して、粗砕物を得る粗粉砕工程と、
前記粗砕物を、体積平均粒径が5μm以上8μm以下となるように微粉砕して、トナー粒子を得る微粉砕工程と、を含むことを特徴とするトナー粒子から成るトナーの製造方法である。
また本発明のトナーの製造方法において、前記混練工程では、前記第1のポリエステル樹脂と、前記第2のポリエステル樹脂と、前記第1のシリカ粒子とに加えて、さらに疎水化処理された第2のシリカ粒子とを混練して、混練物を得ることを特徴とする。
また本発明のトナーの製造方法において、前記混練工程は、
前記第1のポリエステル樹脂と、前記第1のシリカ粒子とを混練して、混練物中間体を得る第1混練段階と、
前記混練物中間体と、前記第2のポリエステル樹脂と、前記第2のシリカ粒子とを混練して、混練物を得る第2混練段階と、を有することを特徴とする。
前記第1のポリエステル樹脂と、前記第1のシリカ粒子とを混練して、混練物中間体を得る第1混練段階と、
前記混練物中間体と、前記第2のポリエステル樹脂と、前記第2のシリカ粒子とを混練して、混練物を得る第2混練段階と、を有することを特徴とする。
また本発明は、アビエチン酸誘導体、多価カルボン酸、および多価アルコールを縮重合して得られる第1のポリエステル樹脂と、
多価カルボン酸および多価アルコールを縮重合して得られる第2のポリエステル樹脂と、
アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子と、を含むトナー粒子から成ることを特徴とするトナーである。
多価カルボン酸および多価アルコールを縮重合して得られる第2のポリエステル樹脂と、
アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子と、を含むトナー粒子から成ることを特徴とするトナーである。
また本発明のトナーにおいて、前記トナー粒子は、疎水化処理された第2のシリカ粒子をさらに含むことを特徴とする。
また本発明のトナーにおいて、前記第1のシリカ粒子は、平均1次粒径が20nm以上40nm以下であり、
前記第2のシリカ粒子は、平均1次粒径が7nm以上16nm以下であることを特徴とする。
前記第2のシリカ粒子は、平均1次粒径が7nm以上16nm以下であることを特徴とする。
本発明によれば、トナー粒子から成るトナーの製造方法であって、混練工程と、粗粉砕工程と、微粉砕工程とを含む。混練工程では、アビエチン酸誘導体、多価カルボン酸、および多価アルコールを縮重合して得られる第1のポリエステル樹脂と、多価カルボン酸および多価アルコールを縮重合して得られる第2のポリエステル樹脂と、アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子と、を含むトナー原料を混練して、混練物を得る。粗粉砕工程では、混練工程において得られた混練物を粗粉砕して、平均粒径が1mm以上5mm以下の粗砕物を得る。微粉砕工程では、粗粉砕工程において得られた粗砕物を微粉砕して、体積平均粒径が5μm以上8μm以下のトナー粒子を得る。
アビエチン酸誘導体、多価カルボン酸、および多価アルコールを縮重合して得られる第1のポリエステル樹脂を含むトナー粒子から成るトナーの製造方法において、前記第1のポリエステル樹脂を含むトナー原料を混練する混練工程では、アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子を含むトナー原料を混練して混練物を生成するので、このトナーの製造方法によって製造されたトナーは、キャリアに対するフィルミングやキャリア汚染の発生を抑制することができる。ここで、キャリアに対するフィルミングやキャリア汚染とは、電子写真方式の画像形成装置において現像剤として、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用いた場合の、現像装置内での二成分現像剤の撹拌により発生するキャリアに対するトナー由来の汚染現象である。
本発明のトナーの製造方法によって、キャリアに対するフィルミングやキャリア汚染の発生を抑制することができるという効果が達成されるメカニズムとしては、以下のように推定される。
アビエチン酸誘導体、多価カルボン酸、および多価アルコールを縮重合して得られる第1のポリエステル樹脂を含むトナー粒子から成るトナーにおいて、キャリア汚染が生じやすい原因として、ごくわずかな未反応のアビエチン酸誘導体が、トナー表面からキャリア表面に移行ことにより、キャリア表面へフィルミングが発生すると考えられる。これに対して、本発明のトナーの製造方法によって製造されるトナーは、アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子を含むので、該第1のシリカ粒子がキャリア表面へのアビエチン酸誘導体の移行を妨げることになり、その結果、キャリアに対するフィルミングやキャリア汚染の発生を抑制することができる。
また、第1のシリカ粒子にアビエチン酸誘導体が選択的に付着すると考えられるので、粗粉砕工程における混練物の粗粉砕時、および粉砕工程における粗砕物の粉砕時に、軟らかいアビエチン酸誘導体が粉砕に必要な衝撃エネルギーを吸収することなく、第1のシリカ粒子を介して混練物あるいは粗砕物に衝撃エネルギーを伝えることができ、粉砕効率を向上することができる。
また本発明によれば、トナーは、アビエチン酸誘導体、多価カルボン酸、および多価アルコールを縮重合して得られる第1のポリエステル樹脂と、多価カルボン酸および多価アルコールを縮重合して得られる第2のポリエステル樹脂と、アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子と、を含むトナー粒子から成る。本発明のトナーは、アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子を含むトナー粒子から成るので、該第1のシリカ粒子がキャリア表面へのアビエチン酸誘導体の移行を妨げることになり、その結果、キャリアに対するフィルミングやキャリア汚染の発生を抑制することができる。
1、トナーの製造方法
図1は、本発明の一実施形態に係るトナーの製造方法の手順の一例を示す工程図である。本実施形態に係るトナーの製造方法は、トナー粒子から成るトナーの製造方法であって、第1混合工程s1と、第1混練段階である第1混練工程s2と、第1粗粉砕工程s3と、第2混合工程s4と、第2混練工程である第2混練工程s5と、第2粗粉砕工程s6と、微粉砕工程である粉砕工程s7と、分級工程s8と、外添工程s9とを含む。本実施形態では、第1混練工程s2と第2混練工程s5とによって混練工程を構成し、第1粗粉砕工程s3と第2粗粉砕工程s6とによって粗粉砕工程を構成する。
図1は、本発明の一実施形態に係るトナーの製造方法の手順の一例を示す工程図である。本実施形態に係るトナーの製造方法は、トナー粒子から成るトナーの製造方法であって、第1混合工程s1と、第1混練段階である第1混練工程s2と、第1粗粉砕工程s3と、第2混合工程s4と、第2混練工程である第2混練工程s5と、第2粗粉砕工程s6と、微粉砕工程である粉砕工程s7と、分級工程s8と、外添工程s9とを含む。本実施形態では、第1混練工程s2と第2混練工程s5とによって混練工程を構成し、第1粗粉砕工程s3と第2粗粉砕工程s6とによって粗粉砕工程を構成する。
(1)第1混合工程s1
第1混合工程s1では、アビエチン酸誘導体、多価カルボン酸、および多価アルコールを縮重合して得られる第1のポリエステル樹脂と、アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子とを、混合機によって乾式混合して第1の混合物を生成する。混合機としては、たとえば、ヘンシェルミキサ(商品名、三井鉱山株式会社製)、スーパーミキサ(商品名、株式会社カワタ製)などが使用できる。
第1混合工程s1では、アビエチン酸誘導体、多価カルボン酸、および多価アルコールを縮重合して得られる第1のポリエステル樹脂と、アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子とを、混合機によって乾式混合して第1の混合物を生成する。混合機としては、たとえば、ヘンシェルミキサ(商品名、三井鉱山株式会社製)、スーパーミキサ(商品名、株式会社カワタ製)などが使用できる。
(第1のポリエステル樹脂)
第1のポリエステル樹脂は、公知の縮重合反応方法によって製造される。反応方法としては、エステル交換反応または直接エステル化反応が適用できる。また、加圧により反応温度を上昇させることなどによって縮重合を促進することもできる。前記反応においては、アンチモン、チタン、スズ、亜鉛、アルミニウム、およびマンガンのうち、少なくとも1種の金属化合物など、公知慣用の反応触媒を用い、反応を促進してもよい。これら反応触媒の添加量は、酸成分(アビエチン酸誘導体および多価カルボン酸)および多価アルコールの総量100重量部に対して、0.01〜1.0重量部が好ましい。
第1のポリエステル樹脂は、公知の縮重合反応方法によって製造される。反応方法としては、エステル交換反応または直接エステル化反応が適用できる。また、加圧により反応温度を上昇させることなどによって縮重合を促進することもできる。前記反応においては、アンチモン、チタン、スズ、亜鉛、アルミニウム、およびマンガンのうち、少なくとも1種の金属化合物など、公知慣用の反応触媒を用い、反応を促進してもよい。これら反応触媒の添加量は、酸成分(アビエチン酸誘導体および多価カルボン酸)および多価アルコールの総量100重量部に対して、0.01〜1.0重量部が好ましい。
第1のポリエステル樹脂に用いられる多価カルボン酸としては、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ポリカルボン酸、三塩基酸以上のカルボキシル基を有する芳香族ポリカルボン酸などが挙げられる。
芳香族ジカルボン酸としては、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、5−tert−ブチル−1,3−ベンゼンジカルボン酸などが挙げられる。また、第1のポリエステル樹脂の酸成分として、上記の芳香族ジカルボン酸の代わりに、芳香族ジカルボン酸無水物、または芳香族ジカルボン酸の低級アルキルエステルなどのような芳香族ジカルボン酸誘導体を用いてもよい。
本実施形態では、上記の芳香族ジカルボン酸のうち、テレフタル酸、イソフタル酸またはそれらの低級アルキルエステルの少なくとも1種を用いることが好ましい。テレフタル酸およびイソフタル酸は、芳香環骨格による電子の共鳴安定化効果が高く、帯電安定性に優れ、適度な強度を有する樹脂を得ることができる。テレフタル酸およびイソフタル酸の低級アルキルエステルとしては、テレフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチル、イソフタル酸ジエチル、テレフタル酸ジブチル、イソフタル酸ジブチルなどが挙げられる。このうち、コストおよび取り扱い性の観点から、テレフタル酸ジメチルまたはイソフタル酸ジメチルを用いることが好ましい。これらの芳香族ジカルボン酸は、1種を単独で使用でき、または2種以上を併用できる。
脂肪族ポリカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸などのアルキルジカルボン酸類、炭素数16〜18のアルキル基で置換されたコハク酸、フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸などの不飽和ジカルボン酸類、ダイマー酸などが挙げられる。
第1のポリエステル樹脂中の脂肪族ポリカルボン酸の含有量は、芳香族ジカルボン酸100モルに対し、0.5モル〜15モルであることが好ましく、1モル〜13モルであることがより好ましい。第1のポリエステル樹脂中の脂肪族ポリカルボン酸の含有量が上記の範囲であることで、トナーの低温定着性が向上する。
三塩基酸以上のカルボキシル基を有する芳香族ポリカルボン酸としては、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸やその無水物などが挙げられる。これらの芳香族ポリカルボン酸は1種を単独で使用でき、または2種以上を併用してもよい。これらの芳香族ポリカルボン酸のうち、反応性の観点から、無水トリメリット酸を用いることが好ましい。
第1のポリエステル樹脂中の三塩基酸以上のカルボキシル基を有する芳香族ポリカルボン酸の含有量は、芳香族ジカルボン酸100モルに対し、0.1モル〜5モルであることが好ましく、0.5モル〜3モルであることがより好ましい。第1のポリエステル樹脂中の三塩基酸以上のカルボキシル基を有する芳香族ポリカルボン酸の含有量が0.1モル未満であると、第1のポリエステル樹脂の分岐構造が充分でなく、高分子量側に分布の広い第1のポリエステル樹脂を得ることができないので、トナーの耐オフセット性が低下するおそれがある。また、5モルを超えると、第1のポリエステル樹脂の軟化温度が高くなるので、トナーの低温定着性が低下するおそれがある。
第1のポリエステル樹脂に用いられる多価アルコールとしては、3価以上のアルコール、脂肪族ジオール、エーテル化ジフェノールなどが挙げられる。
3価以上のアルコールとしては、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、およびペンタエリスリトールなどが挙げられ、これらの多価アルコールのうち、少なくとも1種を使用できる。このうち、グリセリンは、植物由来の原料から製造する手法が工業的に確立されており、入手も容易であり、バイオマスの利用を促進する効果が得られるのでより好ましい。
脂肪族ジオールとしては、たとえば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブテンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−2−メチルプロパン−1,3−ジオール、2−ブチル−2−エチルプロパン−1,3−ジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,4−ジメチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、1,7−へプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピル−3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロパノエート、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などが挙げられる。
これらの脂肪族ジオールのうち、酸との反応性および樹脂のガラス転移温度の観点から、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、またはネオペンチルグリコールを用いることが好ましい。これら脂肪族ジオールは1種を単独で使用でき、または2種以上を併用してもよい。第1のポリエステル樹脂中の脂肪族ジオールの含有量は、芳香族ジカルボン酸100モルに対し、5〜20モルであることが好ましい。
エーテル化ジフェノールは、ビスフェノールAとアルキレンオキサイドを付加反応させて得られるジオールである。アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドが挙げられ、ビスフェノールA1モルに対して、平均付加モル数が2〜16モルとなるよう付加されることが好ましい。第1のポリエステル樹脂中のエーテル化ジフェノールの含有量は、芳香族ジカルボン酸100モルに対し、25〜65モルであることが好ましい。
第1のポリエステル樹脂において、多価カルボン酸に対する多価アルコールのモル比は、1.05〜1.65であることが好ましい。多価カルボン酸に対する多価アルコールのモル比が1.05未満の場合、樹脂の高分子量側の分子量分布が広くなり、軟化温度が高くなることによってトナーの低温定着性が低下し、また、分子量分布の広がりを制御できなくなる結果、トナーのゲル化が起こる。また、多価アルコールのモル比が1.65を超える場合、ポリエステル樹脂が含む分岐構造が少ないので、軟化温度およびガラス転移温度が低下し、その結果、トナーの保存性が低下する。
また、第1のポリエステル樹脂において、アビエチン酸誘導体の含有量は、60重量%〜75重量%であることが好ましい。アビエチン酸誘導体の含有量が60重量%未満であると、バイオマスを利用することによる地球環境保全の効果が低く、アビエチン酸誘導体の含有量が75重量%を超えると、トナーの機械的強度の低下や粉体流動性の低下が生じる。
(第1のシリカ粒子)
第1のシリカ粒子は、アミノシランカップリング剤で処理されたシリカ粒子である。この第1のシリカ粒子は、一般に、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成される平均1次粒径が20nm以上40nm以下のヒュームドシリカ粒子を、アミノ基を有するシランカップリング剤で表面処理することにより得られる。
第1のシリカ粒子は、アミノシランカップリング剤で処理されたシリカ粒子である。この第1のシリカ粒子は、一般に、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成される平均1次粒径が20nm以上40nm以下のヒュームドシリカ粒子を、アミノ基を有するシランカップリング剤で表面処理することにより得られる。
(2)第1混練工程s2
第1混練工程s2では、第1混合工程s1で得られた、第1のポリエステル樹脂と第1のシリカ粒子とを含む第1の混合物を混練機で混練して、第1のポリエステル樹脂中に、第1のシリカ粒子が分散した状態で含有される混練物中間体を生成する。混練機としては、たとえば、TEM−100B(商品名、東芝機械株式会社製)、PCM−65/87、PCM−30(以上いずれも商品名、株式会社池貝製)などの1軸または2軸のエクストルーダ、ニーデックス(商品名、三井鉱山株式会社製)などのオープンロール方式の混練機などが使用できる。
第1混練工程s2では、第1混合工程s1で得られた、第1のポリエステル樹脂と第1のシリカ粒子とを含む第1の混合物を混練機で混練して、第1のポリエステル樹脂中に、第1のシリカ粒子が分散した状態で含有される混練物中間体を生成する。混練機としては、たとえば、TEM−100B(商品名、東芝機械株式会社製)、PCM−65/87、PCM−30(以上いずれも商品名、株式会社池貝製)などの1軸または2軸のエクストルーダ、ニーデックス(商品名、三井鉱山株式会社製)などのオープンロール方式の混練機などが使用できる。
(3)第1粗粉砕工程s3
第1粗粉砕工程s3では、第1混練工程s2で得られた混練物中間体を冷却固化し、粗粉砕機を用いて粗粉砕して、平均粒径が1mm以上5mm以下の第1の粗砕物を生成する。粗粉砕機としては、ハンマーミルまたはカッティングミルなどを用いることができる。
第1粗粉砕工程s3では、第1混練工程s2で得られた混練物中間体を冷却固化し、粗粉砕機を用いて粗粉砕して、平均粒径が1mm以上5mm以下の第1の粗砕物を生成する。粗粉砕機としては、ハンマーミルまたはカッティングミルなどを用いることができる。
(4)第2混合工程s4
第2混合工程s4では、第1粗粉砕工程s3で得られた第1の粗砕物と、多価カルボン酸および多価アルコールを縮重合して得られる第2のポリエステル樹脂と、疎水化処理された第2のシリカ粒子と、着色剤と、電荷制御剤と、離型剤とを、混合機によって乾式混合して第2の混合物を生成する。混合機としては、たとえば、ヘンシェルミキサ(商品名、三井鉱山株式会社製)、スーパーミキサ(商品名、株式会社カワタ製)などが使用できる。
第2混合工程s4では、第1粗粉砕工程s3で得られた第1の粗砕物と、多価カルボン酸および多価アルコールを縮重合して得られる第2のポリエステル樹脂と、疎水化処理された第2のシリカ粒子と、着色剤と、電荷制御剤と、離型剤とを、混合機によって乾式混合して第2の混合物を生成する。混合機としては、たとえば、ヘンシェルミキサ(商品名、三井鉱山株式会社製)、スーパーミキサ(商品名、株式会社カワタ製)などが使用できる。
(第2のポリエステル樹脂)
前述した第1のポリエステル樹脂がアビエチン酸誘導体を含むポリエステル樹脂であるのに対して、第2のポリエステル樹脂は、実質的にアビエチン酸誘導体を含まないポリエステル樹脂であり、トナーに高温オフセット耐性を付与するため、高分子量かつ高粘度を有することが好ましい。
前述した第1のポリエステル樹脂がアビエチン酸誘導体を含むポリエステル樹脂であるのに対して、第2のポリエステル樹脂は、実質的にアビエチン酸誘導体を含まないポリエステル樹脂であり、トナーに高温オフセット耐性を付与するため、高分子量かつ高粘度を有することが好ましい。
第2のポリエステル樹脂の酸成分としての多価カルボン酸は、第1のポリエステル樹脂と同様の芳香族ジカルボン酸を用いることができる。第1のポリエステル樹脂および第2のポリエステル樹脂が含む芳香族ジカルボン酸は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。また第2のポリエステル樹脂は、出発物質の酸成分として、上記の芳香族ジカルボン酸以外に、第1のポリエステル樹脂と同様の脂肪族ポリカルボン酸または三塩基酸以上のカルボキシル基を有する芳香族ポリカルボン酸を用いることができる。これらの酸成分は、第1のポリエステル樹脂および第2のポリエステル樹脂で同一のものを用いてもよいし、異なるものを用いてもよい。
また、第2のポリエステル樹脂の酸成分として、飽和多塩基酸および不飽和多塩基酸などの多塩基酸、その酸無水物、およびこれらの低級アルキルエステルを用いることができる。
飽和多塩基酸、および飽和多塩基酸の低級アルキルエステルとしては、たとえばアジピン酸、セバシン酸、オルソフタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、無水コハク酸、炭素数8〜18個のアルキルコハク酸、アルキル無水コハク酸、アルケニルコハク酸、アルケニル無水コハク酸などの二塩基酸類;トリメリット酸、無水トリメリット酸、シアヌール酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸などが挙げられる。また、不飽和多塩基酸としては、たとえばマレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸などが挙げられる。
飽和多塩基酸および不飽和多塩基酸は1種を単独で使用でき、または2種以上を併用してもよい。また、必要に応じて、安息香酸、p−tert−ブチル安息香酸などの一塩基酸を用いてもよい。
第2のポリエステル樹脂の多価アルコールとしては、第1のポリエステル樹脂と同様に、3価以上のアルコール、脂肪族ジオールおよびエーテル化ジフェノールを用いることができ、第1のポリエステル樹脂と同一のものを用いてもよいし、異なるものを用いてもよい。また、シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族ジオール類を用いてもよい。多価アルコールは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。さらに、必要に応じてステアリルアルコールなどのモノアルコール類を、本発明の効果を損なわない範囲内で用いてもよい。
第2のポリエステル樹脂の粘度は、第1のポリエステル樹脂の軟化温度において103〜105Pa・sが好ましい。第1のポリエステル樹脂の軟化温度における第2のポリエステル樹脂の粘度が103Pa・s未満であると、トナーの耐ホットオフセット性が得られない。また、第1のポリエステル樹脂の軟化温度における第2のポリエステル樹脂の粘度が105Pa・sを超えると、混練時における第1のポリエステル樹脂と第2のポリエステル樹脂との溶融粘度差が大きく、樹脂の混合性が悪くなり、トナー中の第1のポリエステル樹脂および第2のポリエステル樹脂の分散性が不均一となる。その結果トナー粒子において第1のポリエステル樹脂の比率が高い部分は破壊され易く、破壊によって粒子径の小さな微粉が発生する。このような微粉により、粒度分布および帯電分布が広くなり、画像かぶりなどの不具合が生じる。
第1のポリエステル樹脂および第2のポリエステル樹脂のガラス転移温度は、特に制限されず広い範囲から適宜選択できるが、得られるトナーの保存性および低温定着性などを考慮すると、45〜80℃が好ましく、50〜65℃であることがより好ましい。
(第2のシリカ粒子)
前述した第1のシリカ粒子がアミノシランカップリング剤で処理されたシリカ粒子であるのに対して、第2のシリカ粒子は、疎水化処理されたシリカ粒子である。この第2のシリカ粒子は、一般に、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成される平均1次粒径が7nm以上16nm以下のヒュームドシリカ粒子を、ヘキサメチルジシラザンやジメチルジメトキシシランカップリング剤などの疎水基を有するシランカップリング剤で表面処理することにより得られる。
前述した第1のシリカ粒子がアミノシランカップリング剤で処理されたシリカ粒子であるのに対して、第2のシリカ粒子は、疎水化処理されたシリカ粒子である。この第2のシリカ粒子は、一般に、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成される平均1次粒径が7nm以上16nm以下のヒュームドシリカ粒子を、ヘキサメチルジシラザンやジメチルジメトキシシランカップリング剤などの疎水基を有するシランカップリング剤で表面処理することにより得られる。
(着色剤)
着色剤としては、電子写真分野で常用される有機系染料、有機系顔料、無機系染料、無機系顔料などを使用できる。染料および顔料のうち、顔料を用いることが好ましい。顔料は染料に比べて耐光性および発色性に優れるので、耐光性および発色性に優れるトナーを得ることができる。着色剤の添加量としては、一般に樹脂100重量部に対して3〜10重量部が添加される。
着色剤としては、電子写真分野で常用される有機系染料、有機系顔料、無機系染料、無機系顔料などを使用できる。染料および顔料のうち、顔料を用いることが好ましい。顔料は染料に比べて耐光性および発色性に優れるので、耐光性および発色性に優れるトナーを得ることができる。着色剤の添加量としては、一般に樹脂100重量部に対して3〜10重量部が添加される。
黄色の着色剤としては、たとえば、カラーインデックスによって分類されるC.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメントイエロー5、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー15、およびC.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185などの有機系顔料、黄色酸化鉄および黄土などの無機系顔料、C.I.アシッドイエロー1などのニトロ系染料、C.I.ソルベントイエロー2、C.I.ソルベントイエロー6、C.I.ソルベントイエロー14、C.I.ソルベントイエロー15、C.I.ソルベントイエロー19、および、C.I.ソルベントイエロー21などの油溶性染料などが挙げられる。
赤色の着色剤としては、たとえば、カラーインデックスによって分類されるC.I.ピグメントレッド49、C.I.ピグメントレッド57、C.I.ピグメントレッド81、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ソルベントレッド19、C.I.ソルベントレッド49、C.I.ソルベントレッド52、C.I.ベーシックレッド10、およびC.I.ディスパーズレッド15などが挙げられる。
青色の着色剤としては、たとえば、カラーインデックスによって分類されるC.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ソルベントブルー55、C.I.ソルベントブルー70、C.I.ダイレクトブルー25、および、C.I.ダイレクトブルー86、KET.BLUE111などが挙げられる。
黒色の着色剤としては、たとえば、チャンネルブラック、ローラーブラック、ディスクブラック、ガスファーネスブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック、およびアセチレンブラックなどのカーボンブラックが挙げられる。
(離型剤)
離型剤としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ワックスなどが挙げられる。ワックスとしては、パラフィンワックス、カルナウバワックス(カルナバワックス)、およびライスワックスなどの天然ワックス、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、およびフィッシャートロプッシュワックスなどの合成ワックス、モンタンワックスなどの石炭系ワックスなどの石油系ワックス、アルコール系ワックス、ならびにエステル系ワックスなどが挙げられる。
離型剤としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ワックスなどが挙げられる。ワックスとしては、パラフィンワックス、カルナウバワックス(カルナバワックス)、およびライスワックスなどの天然ワックス、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、およびフィッシャートロプッシュワックスなどの合成ワックス、モンタンワックスなどの石炭系ワックスなどの石油系ワックス、アルコール系ワックス、ならびにエステル系ワックスなどが挙げられる。
(電荷制御剤)
電荷制御剤としては、この分野で常用される正電荷制御用および負電荷制御用の電荷制御剤を使用できる。正電荷制御用の電荷制御剤としては、たとえば、ニグロシン染料、塩基性染料、四級アンモニウム塩、四級ホスホニウム塩、アミノピリン、ピリミジン化合物、多核ポリアミノ化合物、アミノシラン、ニグロシン染料およびその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、グアニジン塩、アミジン塩などが挙げられる。
電荷制御剤としては、この分野で常用される正電荷制御用および負電荷制御用の電荷制御剤を使用できる。正電荷制御用の電荷制御剤としては、たとえば、ニグロシン染料、塩基性染料、四級アンモニウム塩、四級ホスホニウム塩、アミノピリン、ピリミジン化合物、多核ポリアミノ化合物、アミノシラン、ニグロシン染料およびその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、グアニジン塩、アミジン塩などが挙げられる。
負電荷制御用の帯電制御剤としては、クロムアゾ錯体染料、鉄アゾ錯体染料、コバルトアゾ錯体染料、サリチル酸ならびにサリチル酸誘導体のクロム錯体、亜鉛錯体、アルミニウム錯体およびホウ素錯体、サリチル酸塩化合物、ナフトール酸ならびにナフトール酸誘導体のクロム錯体、亜鉛錯体、アルミニウム錯体およびホウ素錯体、ナフトール酸塩化合物、ベンジル酸塩化合物、長鎖アルキルカルボン酸塩、長鎖アルキルスルホン酸塩などの界面活性剤を挙げることができる。
(5)第2混練工程s5
第2混練工程s5では、第2混合工程s4で得られた、トナーを構成するトナー原料の全てを含む第2の混合物を混練機で混練して、混練物を生成する。混練機としては、たとえば、TEM−100B(商品名、東芝機械株式会社製)、PCM−65/87、PCM−30(以上いずれも商品名、株式会社池貝製)などの1軸または2軸のエクストルーダ、ニーデックス(商品名、三井鉱山株式会社製)などのオープンロール方式の混練機などが使用できる。
第2混練工程s5では、第2混合工程s4で得られた、トナーを構成するトナー原料の全てを含む第2の混合物を混練機で混練して、混練物を生成する。混練機としては、たとえば、TEM−100B(商品名、東芝機械株式会社製)、PCM−65/87、PCM−30(以上いずれも商品名、株式会社池貝製)などの1軸または2軸のエクストルーダ、ニーデックス(商品名、三井鉱山株式会社製)などのオープンロール方式の混練機などが使用できる。
(6)第2粗粉砕工程s6
第2粗粉砕工程s6では、第2混練工程s5で得られた混練物を冷却固化し、粗粉砕機を用いて粗粉砕して、平均粒径が1mm以上5mm以下の第2の粗砕物を生成する。粗粉砕機としては、ハンマーミルまたはカッティングミルなどを用いることができる。
第2粗粉砕工程s6では、第2混練工程s5で得られた混練物を冷却固化し、粗粉砕機を用いて粗粉砕して、平均粒径が1mm以上5mm以下の第2の粗砕物を生成する。粗粉砕機としては、ハンマーミルまたはカッティングミルなどを用いることができる。
(7)粉砕工程s7
粉砕工程s7では、第2粗粉砕工程s6で得られた第2の粗砕物を、ジェットミルで微粉砕することによって、体積平均粒径が5μm以上8μm以下のトナー粒子を生成する。
粉砕工程s7では、第2粗粉砕工程s6で得られた第2の粗砕物を、ジェットミルで微粉砕することによって、体積平均粒径が5μm以上8μm以下のトナー粒子を生成する。
(8)分級工程s8
分級工程s8では、粉砕工程s7で得られたトナー粒子を分級機によって分級し、過粉砕トナー粒子および粗大トナー粒子を除去し、分級トナーを得る。分級機としては、たとえば、旋回式風力分級機(ロータリー式風力分級機)などを使用することができる。
分級工程s8では、粉砕工程s7で得られたトナー粒子を分級機によって分級し、過粉砕トナー粒子および粗大トナー粒子を除去し、分級トナーを得る。分級機としては、たとえば、旋回式風力分級機(ロータリー式風力分級機)などを使用することができる。
(9)外添工程s9
外添工程s9では、分級工程s8で得られた分級トナーと外添剤とを混合してトナーを得る。外添剤としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、および酸化亜鉛などの無機酸化物、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、およびスチレンなどの化合物、またはこれら化合物の共重合体樹脂微粒子、フッ素樹脂微粒子、シリコーン樹脂微粒子、およびステアリン酸などの高級脂肪酸、またはこれらの高級脂肪酸の金属塩、カーボンブラック、フッ化黒鉛、炭化珪素、窒化ホウ素などが挙げられる。外添剤は、シリコーン樹脂、シランカップリング剤などによって表面処理されていることが好ましい。また、外添剤の添加量は、第1のポリエステル樹脂および第2のポリエステル樹脂の合計100重量部に対して、0.5重量部〜5重量部であることが好ましい。
外添工程s9では、分級工程s8で得られた分級トナーと外添剤とを混合してトナーを得る。外添剤としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、および酸化亜鉛などの無機酸化物、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、およびスチレンなどの化合物、またはこれら化合物の共重合体樹脂微粒子、フッ素樹脂微粒子、シリコーン樹脂微粒子、およびステアリン酸などの高級脂肪酸、またはこれらの高級脂肪酸の金属塩、カーボンブラック、フッ化黒鉛、炭化珪素、窒化ホウ素などが挙げられる。外添剤は、シリコーン樹脂、シランカップリング剤などによって表面処理されていることが好ましい。また、外添剤の添加量は、第1のポリエステル樹脂および第2のポリエステル樹脂の合計100重量部に対して、0.5重量部〜5重量部であることが好ましい。
以上のように、アビエチン酸誘導体、多価カルボン酸、および多価アルコールを縮重合して得られる第1のポリエステル樹脂を含むトナー粒子から成るトナーの製造方法において、前記第1のポリエステル樹脂を含むトナー原料を混練する第1混練工程s2では、アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子を含むトナー原料を混練して混練物中間体を生成するので、このトナーの製造方法によって製造されたトナーは、キャリアに対するフィルミングやキャリア汚染の発生を抑制することができる。その理由を以下に説明する。
アビエチン酸誘導体、多価カルボン酸、および多価アルコールを縮重合して得られる第1のポリエステル樹脂を含むトナー粒子から成るトナーにおいて、キャリア汚染が生じやすい原因として、ごくわずかな未反応のアビエチン酸誘導体が、トナー表面からキャリア表面に移行ことにより、キャリア表面へフィルミングが発生すると考えられる。これに対して、本実施形態のトナーの製造方法によって製造されるトナーは、アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子を含むので、該第1のシリカ粒子がキャリア表面へのアビエチン酸誘導体の移行を妨げることになり、その結果、キャリアに対するフィルミングやキャリア汚染の発生を抑制することができる。
また、第1のシリカ粒子にアビエチン酸誘導体が選択的に付着すると考えられるので、第1粗粉砕工程s3および第2粗粉砕工程s6における混練物の粗粉砕時、および粉砕工程s7における粗砕物の粉砕時に、軟らかいアビエチン酸誘導体が粉砕に必要な衝撃エネルギーを吸収することなく、第1のシリカ粒子を介して混練物あるいは粗砕物に衝撃エネルギーを伝えることができ、粉砕効率を向上することができる。
2、トナー
本発明のトナーは、上述した、本実施形態に係るトナーの製造方法で製造される。本発明のトナーは、アビエチン酸誘導体、多価カルボン酸、および多価アルコールを縮重合して得られる第1のポリエステル樹脂と、多価カルボン酸および多価アルコールを縮重合して得られる第2のポリエステル樹脂と、アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子と、を含むトナー粒子から成り、該トナー粒子は、疎水化処理された第2のシリカ粒子をさらに含むことが好ましい。
本発明のトナーは、上述した、本実施形態に係るトナーの製造方法で製造される。本発明のトナーは、アビエチン酸誘導体、多価カルボン酸、および多価アルコールを縮重合して得られる第1のポリエステル樹脂と、多価カルボン酸および多価アルコールを縮重合して得られる第2のポリエステル樹脂と、アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子と、を含むトナー粒子から成り、該トナー粒子は、疎水化処理された第2のシリカ粒子をさらに含むことが好ましい。
アビエチン酸誘導体の含有量は、第1のポリエステル樹脂および第2のポリエステル樹脂から成るバインダー樹脂(100重量部)に対して25〜50重量部であることが好ましい。バインダー樹脂100重量部に対してアビエチン酸誘導体の含有量が25重量部未満であると、バイオマスを利用することによる地球環境保全の効果が低くなり、また、アビエチン酸誘導体の含有量が50重量部を超えると、トナーの機械的強度の低下や粉体流動性の低下が生じ易くなるので好ましくない。
また、第1のポリエステル樹脂の含有量は、トナー全量100重量部に対して20〜60重量部であることが好ましい。第1のポリエステル樹脂の含有量が20重量部未満であると、トナーの粘度が高くなり、トナーの低温定着性が損なわれる。また、第1のポリエステル樹脂の含有量が60重量部を超えると、アビエチン酸誘導体の含有量が高くなるため、トナーの機械的強度の低下や粉体流動性の低下が生じる。
以上のように、本実施形態のトナーは、アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子を含むトナー粒子から成るので、該第1のシリカ粒子がキャリア表面へのアビエチン酸誘導体の移行を妨げることになり、その結果、キャリアに対するフィルミングやキャリア汚染の発生を抑制することができる。
3、現像剤
本実施形態に係るトナーは、トナーのみからなる一成分現像剤として用いることができ、また、キャリアと混合して二成分現像剤として用いることもできる。
本実施形態に係るトナーは、トナーのみからなる一成分現像剤として用いることができ、また、キャリアと混合して二成分現像剤として用いることもできる。
キャリアとしては、公知のものを使用でき、たとえば、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガン、クロムなどからなる単独または複合フェライトおよびキャリアコア粒子を被覆物質で表面被覆した樹脂被覆キャリア、または樹脂に磁性を有する粒子を分散させた樹脂分散型キャリアなどが挙げられる。
被覆物質としては公知のものを使用でき、たとえば、ポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂、ジターシャーリーブチルサリチル酸の金属化合物、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ニグロシン、アミノアクリレート樹脂、塩基性染料、塩基性染料のレーキ物、シリカ微粉末、アルミナ微粉末などが挙げられる。また樹脂分散型キャリアに用いられる樹脂としては特に制限されないが、たとえば、スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、およびフェノール樹脂などが挙げられる。いずれも、トナー成分に応じて選択するのが好ましく、1種を単独で使用でき、または2種以上を併用できる。
キャリアの形状は、球形または扁平形状が好ましい。またキャリアの粒径は特に制限されないが、高画質化を考慮すると、好ましくは10〜100μm、さらに好ましくは20μm以上50μm以下である。キャリアの粒径が50μm以下であることにより、トナーとキャリアの接触機会が増え、個々のトナー粒子を適正に帯電制御でき、非画像部カブリが発生せず、かつ高画質な画像を形成することができる。
さらにキャリアの体積抵抗率は、好ましくは108Ω・cm以上、より好ましくは1012Ω・cm以上である。キャリアの体積抵抗率は、キャリア粒子を断面積0.50cm2の容器に入れてタッピングした後、容器内に詰められた粒子に1kg/cm2の荷重を掛け、荷重と底面電極との間に1000V/cmの電界が生ずる電圧を印加したときの電流値から得られる値である。抵抗率が低いと、現像スリーブにバイアス電圧を印加した場合にキャリアが帯電し、感光体ドラムにキャリア粒子が付着し易くなる。またバイアス電圧のブレークダウンが起こり易くなる。
キャリアの磁化強さ(最大磁化)は、好ましくは10〜60emu/g、より好ましくは15〜40emu/gである。一般的な現像ローラの磁束密度条件下では、10emu/g未満であると磁気的な束縛力が働かず、キャリア飛散の原因となる。また磁化強さが60emu/gを超えると、非接触現像ではキャリアの穂立ちが高くなり過ぎ、像担持体とトナーの非接触状態を保つことが困難になる。また接触現像ではトナー像に掃き目が現れやすくなる。
二成分現像剤におけるトナーとキャリアとの使用割合は特に制限されず、トナーおよびキャリアの種類に応じて適宜選択できる。また、トナーによるキャリアの被覆率は、40%以上80%以下であることが好ましい。
以下に実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明する。
実施例および比較例における、ポリエステル樹脂のガラス転移温度、軟化温度、重量平均分子量、数平均分子量、ポリエステル樹脂の酸価、離型剤の融点、トナーの体積平均粒子径および変動係数は、以下のようにして測定した。
実施例および比較例における、ポリエステル樹脂のガラス転移温度、軟化温度、重量平均分子量、数平均分子量、ポリエステル樹脂の酸価、離型剤の融点、トナーの体積平均粒子径および変動係数は、以下のようにして測定した。
<ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)>
示差走査熱量計(商品名:Diamond DSC、パーキンエルマージャパン株式会社製)を用い、日本工業規格(JIS)K7121−1987に準じ、試料0.01gを昇温速度毎分10℃(10℃/分)で加熱してDSC曲線を測定した。得られたDSC曲線のガラス転移に相当する吸熱ピークの低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、吸熱ピークの低温側の曲線に対して勾配が最大になる点で引いた接線との交点の温度をガラス転移温度(Tg)とした。
示差走査熱量計(商品名:Diamond DSC、パーキンエルマージャパン株式会社製)を用い、日本工業規格(JIS)K7121−1987に準じ、試料0.01gを昇温速度毎分10℃(10℃/分)で加熱してDSC曲線を測定した。得られたDSC曲線のガラス転移に相当する吸熱ピークの低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、吸熱ピークの低温側の曲線に対して勾配が最大になる点で引いた接線との交点の温度をガラス転移温度(Tg)とした。
<ポリエステル樹脂の軟化温度(Tm)>
流動特性評価装置(商品名:フローテスターCFT−500C、株式会社島津製作所製)を用い試料1gを昇温速度毎分6℃で加熱し、荷重10kgf/cm2(9.8×105Pa)を与えてダイ(ノズル口径1mm、長さ1mm)から試料の半分量が流出したときの温度を求め、軟化温度(Tm)とした。
流動特性評価装置(商品名:フローテスターCFT−500C、株式会社島津製作所製)を用い試料1gを昇温速度毎分6℃で加熱し、荷重10kgf/cm2(9.8×105Pa)を与えてダイ(ノズル口径1mm、長さ1mm)から試料の半分量が流出したときの温度を求め、軟化温度(Tm)とした。
<ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)>
試料を0.25重量%となるようテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、試料200μLをGPC装置(商品名:HLC−8220GPC、東ソー株式会社製)に注入し、温度40℃において分子量分布曲線を求めた。得られた分子量分布曲線から、重量平均分子量Mwおよび数平均分子量Mnを求め、数平均分子量Mnに対する重量平均分子量Mwの比である分子量分布指数(Mw/Mn;以後、単に「Mw/Mn」とも表記する)を求めた。なお、分子量校正曲線は標準ポリスチレンを用いて作成した。
試料を0.25重量%となるようテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、試料200μLをGPC装置(商品名:HLC−8220GPC、東ソー株式会社製)に注入し、温度40℃において分子量分布曲線を求めた。得られた分子量分布曲線から、重量平均分子量Mwおよび数平均分子量Mnを求め、数平均分子量Mnに対する重量平均分子量Mwの比である分子量分布指数(Mw/Mn;以後、単に「Mw/Mn」とも表記する)を求めた。なお、分子量校正曲線は標準ポリスチレンを用いて作成した。
<ポリエステル樹脂の酸価>
中和滴定法によって測定した。テトラヒドロフラン(THF)50mLに試料5gを溶解し、指示薬としてフェノールフタレインのエタノール溶液を数滴加えた後、0.1モル/Lの水酸化カリウム(KOH)水溶液で滴定を行なった。試料溶液の色が無色から紫色に変化した点を終点とし、終点に達するまでに要した水酸化カリウム水溶液の量と滴定に供した試料の重量とから、酸価(mgKOH/g)を算出した。
中和滴定法によって測定した。テトラヒドロフラン(THF)50mLに試料5gを溶解し、指示薬としてフェノールフタレインのエタノール溶液を数滴加えた後、0.1モル/Lの水酸化カリウム(KOH)水溶液で滴定を行なった。試料溶液の色が無色から紫色に変化した点を終点とし、終点に達するまでに要した水酸化カリウム水溶液の量と滴定に供した試料の重量とから、酸価(mgKOH/g)を算出した。
<ポリエステル樹脂のTHF不溶分>
試料1gを円筒濾紙に投入し、ソックスレー抽出器にかけた。テトラヒドロフラン(THF)100mLを抽出溶媒として用い、6時間加熱還流して、試料からTHF可溶画分を抽出した。THF可溶画分を含む抽出液から溶媒を除去した後、THF可溶画分を100℃で24時間乾燥し、得られたTHF可溶画分を秤量し、重量X(g)を求めた。THF可溶画分重量X(g)と、測定に用いた試料の重量(1g)とから、「P(重量%)={1(g)−X(g)}/1(g)×100」に基づいて、試料中のTHF不溶画分の割合P(重量%)を算出した。以下、この割合PをTHF不溶解分と称する。
試料1gを円筒濾紙に投入し、ソックスレー抽出器にかけた。テトラヒドロフラン(THF)100mLを抽出溶媒として用い、6時間加熱還流して、試料からTHF可溶画分を抽出した。THF可溶画分を含む抽出液から溶媒を除去した後、THF可溶画分を100℃で24時間乾燥し、得られたTHF可溶画分を秤量し、重量X(g)を求めた。THF可溶画分重量X(g)と、測定に用いた試料の重量(1g)とから、「P(重量%)={1(g)−X(g)}/1(g)×100」に基づいて、試料中のTHF不溶画分の割合P(重量%)を算出した。以下、この割合PをTHF不溶解分と称する。
<離型剤の融点>
示差走査熱量計(商品名:Diamond DSC、パーキンエルマージャパン株式会社製)を用い、試料0.01gを温度20℃から昇温速度毎分10℃で200℃まで加熱し、次いで200℃から20℃に急冷する操作を2回繰返し、DSC曲線を測定した。2回目の操作で測定したDSC曲線の融解に相当する吸熱ピークの温度を離型剤の融点とした。
示差走査熱量計(商品名:Diamond DSC、パーキンエルマージャパン株式会社製)を用い、試料0.01gを温度20℃から昇温速度毎分10℃で200℃まで加熱し、次いで200℃から20℃に急冷する操作を2回繰返し、DSC曲線を測定した。2回目の操作で測定したDSC曲線の融解に相当する吸熱ピークの温度を離型剤の融点とした。
<トナーの体積平均粒径および変動係数>
電解液(商品名:ISOTON−II、ベックマン・コールター社製)50mlに、試料20mgおよびアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム(分散剤、キシダ化学株式会社製)1mlを加え、超音波分散器(商品名:UH−50、株式会社エスエムテー製)を用い周波数20kHzで3分間分散処理し、測定用試料とした。
電解液(商品名:ISOTON−II、ベックマン・コールター社製)50mlに、試料20mgおよびアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム(分散剤、キシダ化学株式会社製)1mlを加え、超音波分散器(商品名:UH−50、株式会社エスエムテー製)を用い周波数20kHzで3分間分散処理し、測定用試料とした。
この測定用試料について、粒度分布測定装置(商品名:Multisizer3、ベックマン・コールター社製)を用い、アパーチャ径20μm、測定粒子数50000カウントの条件下で測定を行い、試料粒子の体積粒度分布から体積平均粒子径を求めた。またトナーの変動係数CVを、体積平均粒径およびその標準偏差に基づいて、「変動係数CV(%)=(体積粒度分布における標準偏差/体積平均粒子径)×100」により算出した。
(実施例1)
<第1のポリエステル樹脂の作製>
撹拌装置、加熱装置、温度計、冷却管、分留装置、および窒素導入管を備えた反応容器中に、酸成分として、テレフタル酸305g、イソフタル酸55g、無水トリメリット酸30gおよびアビエチン酸誘導体(商品名ロンヂスR、荒川化学工業社製:酸価157.2mgKOH/g)1400g、アルコール成分として、グリセリン300g、および1,3−プロパンジオール150g、反応触媒としてテトラ−n−ブチルチタネート1.79g(酸成分およびアルコール成分の総量100重量部に対し、0.080重量部相当)を投入した。これらの原料を、窒素雰囲気下で撹拌し、生成する水を留去しながら、250℃で10時間縮重合反応させ、フローテスターにより所定の軟化温度に達したことを確認して、反応を終了し、第1のポリエステル樹脂(ガラス転移温度60℃、軟化温度112℃、重量平均分子量2800、Mw/Mn=2.3、酸価24mgKOH/g)を、2000g得た。
<第1のポリエステル樹脂の作製>
撹拌装置、加熱装置、温度計、冷却管、分留装置、および窒素導入管を備えた反応容器中に、酸成分として、テレフタル酸305g、イソフタル酸55g、無水トリメリット酸30gおよびアビエチン酸誘導体(商品名ロンヂスR、荒川化学工業社製:酸価157.2mgKOH/g)1400g、アルコール成分として、グリセリン300g、および1,3−プロパンジオール150g、反応触媒としてテトラ−n−ブチルチタネート1.79g(酸成分およびアルコール成分の総量100重量部に対し、0.080重量部相当)を投入した。これらの原料を、窒素雰囲気下で撹拌し、生成する水を留去しながら、250℃で10時間縮重合反応させ、フローテスターにより所定の軟化温度に達したことを確認して、反応を終了し、第1のポリエステル樹脂(ガラス転移温度60℃、軟化温度112℃、重量平均分子量2800、Mw/Mn=2.3、酸価24mgKOH/g)を、2000g得た。
<第2のポリエステル樹脂の作製>
撹拌装置、加熱装置、温度計、冷却管、分留装置、および窒素導入管を備えた反応容器中に、酸成分として、テレフタル酸350g、イソフタル酸400g、および無水トリメリット酸50g、アルコール成分として、グリセリン125g、ビスフェノールAのPO2モル付加物(商品名ニューポールBP−2P、三洋化成工業社製)350g、およびビスフェノールAのPO3モル付加物(商品名ニューポールBP−3P、三洋化成工業社製)450g、反応触媒として、テトラ−n−ブチルチタネート1.38gを投入した。これらの原料を、窒素雰囲気下で撹拌し、生成する水を留去しながら、220℃で10時間縮重合反応させ、次いで、5〜20mmHgの減圧下で反応させ、フローテスターにより所定の軟化温度に達したことを確認して、反応を終了し、第2のポリエステル樹脂(ガラス転移温度61℃、軟化温度147℃、重量平均分子量29500、Mw/Mn=10.8、酸価22mmHg、THF不溶分40%)を、1500g得た。
撹拌装置、加熱装置、温度計、冷却管、分留装置、および窒素導入管を備えた反応容器中に、酸成分として、テレフタル酸350g、イソフタル酸400g、および無水トリメリット酸50g、アルコール成分として、グリセリン125g、ビスフェノールAのPO2モル付加物(商品名ニューポールBP−2P、三洋化成工業社製)350g、およびビスフェノールAのPO3モル付加物(商品名ニューポールBP−3P、三洋化成工業社製)450g、反応触媒として、テトラ−n−ブチルチタネート1.38gを投入した。これらの原料を、窒素雰囲気下で撹拌し、生成する水を留去しながら、220℃で10時間縮重合反応させ、次いで、5〜20mmHgの減圧下で反応させ、フローテスターにより所定の軟化温度に達したことを確認して、反応を終了し、第2のポリエステル樹脂(ガラス転移温度61℃、軟化温度147℃、重量平均分子量29500、Mw/Mn=10.8、酸価22mmHg、THF不溶分40%)を、1500g得た。
<第1のシリカ粒子の作製>
未処理のシリカ粒子(日本アエロジル社製90G 平均1次粒径20nm)100重量部をミキサー内に入れ、撹拌、窒素置換を行いながら、ミキサー内の温度が250℃になるように調整した。その後、ミキサー内に水蒸気を分圧で60kPaになるように導入し、容器を密閉した状態において、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン(信越シリコーン社製KBM−602)25重量部を1流体ノズルにより噴霧添加した。そのまま1時間保持した後、窒素置換を行いながら室温まで冷却し、アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子を得た。
未処理のシリカ粒子(日本アエロジル社製90G 平均1次粒径20nm)100重量部をミキサー内に入れ、撹拌、窒素置換を行いながら、ミキサー内の温度が250℃になるように調整した。その後、ミキサー内に水蒸気を分圧で60kPaになるように導入し、容器を密閉した状態において、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン(信越シリコーン社製KBM−602)25重量部を1流体ノズルにより噴霧添加した。そのまま1時間保持した後、窒素置換を行いながら室温まで冷却し、アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子を得た。
<第1混合工程s1>
第1のポリエステル樹脂50重量部と、第1のシリカ粒子1重量部を、ヘンシェルミキサ(商品名:FM20C、三井鉱山株式会社製)に投入し、周速40m/secの撹拌速度で10分間混合し、第1の混合物を生成した。
第1のポリエステル樹脂50重量部と、第1のシリカ粒子1重量部を、ヘンシェルミキサ(商品名:FM20C、三井鉱山株式会社製)に投入し、周速40m/secの撹拌速度で10分間混合し、第1の混合物を生成した。
<第1混練工程s2>
第1混合工程で得た第1の混合物を、混練機(商品名:二軸混練機PCM−60、株式会社池貝製)にて、シリンダ設定温度80℃〜120℃(最高温度120℃)、回転数250rpm、供給量5kg/hで溶融混練し、第1の混練物を得た。
第1混合工程で得た第1の混合物を、混練機(商品名:二軸混練機PCM−60、株式会社池貝製)にて、シリンダ設定温度80℃〜120℃(最高温度120℃)、回転数250rpm、供給量5kg/hで溶融混練し、第1の混練物を得た。
<第1粗粉砕工程s3>
第1混練工程で得た第1の混練物を、室温まで冷却して固化した後、カッターミル(商品名:VM−16、オリエント株式会社製)を用いて粗粉砕し、平均粒径2mmの第1の粗砕物を得た。
第1混練工程で得た第1の混練物を、室温まで冷却して固化した後、カッターミル(商品名:VM−16、オリエント株式会社製)を用いて粗粉砕し、平均粒径2mmの第1の粗砕物を得た。
<第2混合工程s4>
第1粗粉砕工程で得た第1の粗砕物41重量部と、第2のポリエステル樹脂60重量部と、カーボンブラック(商品名:MA−77、三菱化学社製)10重量部と、第2のシリカ粒子(日本アエロジル社製R976、平均1次粒径7nm)1重量部と、電荷制御剤(商品名:LR−147、日本カーリット株式会社製)1重量部と、離型剤(ポリエチレンワックス、商品名:Licowax PE−130 Powder、クラリアント社製、融点:127℃)5重量部を、ヘンシェルミキサ(商品名:FM20C、三井鉱山株式会社製)に投入し、周速40m/secの撹拌速度で10分間混合し、第2の混合物を生成した。
第1粗粉砕工程で得た第1の粗砕物41重量部と、第2のポリエステル樹脂60重量部と、カーボンブラック(商品名:MA−77、三菱化学社製)10重量部と、第2のシリカ粒子(日本アエロジル社製R976、平均1次粒径7nm)1重量部と、電荷制御剤(商品名:LR−147、日本カーリット株式会社製)1重量部と、離型剤(ポリエチレンワックス、商品名:Licowax PE−130 Powder、クラリアント社製、融点:127℃)5重量部を、ヘンシェルミキサ(商品名:FM20C、三井鉱山株式会社製)に投入し、周速40m/secの撹拌速度で10分間混合し、第2の混合物を生成した。
<第2混練工程s5>
第2混合工程で得た第2の混合物を、混練機(商品名:二軸混練機PCM−60、株式会社池貝製)にて、シリンダ設定温度80℃〜120℃(最高温度120℃)、回転数250rpm、供給量5kg/hで溶融混練し、混練物を得た。
第2混合工程で得た第2の混合物を、混練機(商品名:二軸混練機PCM−60、株式会社池貝製)にて、シリンダ設定温度80℃〜120℃(最高温度120℃)、回転数250rpm、供給量5kg/hで溶融混練し、混練物を得た。
<第2粗粉砕工程s6>
第2混練工程で得た混練物を、室温まで冷却して固化した後、カッターミル(商品名:VM−16、オリエント株式会社製)を用いて粗粉砕し、平均粒径2mmの第2の粗砕物を得た。
第2混練工程で得た混練物を、室温まで冷却して固化した後、カッターミル(商品名:VM−16、オリエント株式会社製)を用いて粗粉砕し、平均粒径2mmの第2の粗砕物を得た。
<粉砕工程s7>
第2粗粉砕工程で得た第2の粗砕物を、カウンタージェットミル(商品名:AFG、ホソカワミクロン株式会社製)で微粉砕し、体積平均粒径6.2μmのトナー粒子を得た。
第2粗粉砕工程で得た第2の粗砕物を、カウンタージェットミル(商品名:AFG、ホソカワミクロン株式会社製)で微粉砕し、体積平均粒径6.2μmのトナー粒子を得た。
<分級工程s8>
粉砕工程で得たトナー粒子を、ロータリー式分級機(商品名:TSPセパレータ、ホソカワミクロン株式会社製)で分級して、体積平均粒径6.7μm、CV値25%の分級トナーを得た。
粉砕工程で得たトナー粒子を、ロータリー式分級機(商品名:TSPセパレータ、ホソカワミクロン株式会社製)で分級して、体積平均粒径6.7μm、CV値25%の分級トナーを得た。
<外添工程s9>
分級工程で得た分級トナー100重量部と、未外添トナー100重量部と、疎水性シリカ微粉子(商品名R974、日本アエロジル社製)2重量部を、ヘンシェルミキサ(商品名:FMミキサ、三井鉱山株式会社製)で混合し、外添剤が外添された実施例1のトナー(体積平均粒径6.7μm、CV値25%)を得た。
分級工程で得た分級トナー100重量部と、未外添トナー100重量部と、疎水性シリカ微粉子(商品名R974、日本アエロジル社製)2重量部を、ヘンシェルミキサ(商品名:FMミキサ、三井鉱山株式会社製)で混合し、外添剤が外添された実施例1のトナー(体積平均粒径6.7μm、CV値25%)を得た。
(実施例2〜実施例28、比較例1〜比較例5)
表1に示すように、第1のシリカ粒子および第2のシリカ粒子の種類、添加量が異なる点を除いて、実施例1と同様の方法で、実施例2〜実施例28および比較例1〜比較例5のトナーを作製した。
表1に示すように、第1のシリカ粒子および第2のシリカ粒子の種類、添加量が異なる点を除いて、実施例1と同様の方法で、実施例2〜実施例28および比較例1〜比較例5のトナーを作製した。
表1中、「90G」は、第1のシリカ粒子において、アミノシランカップリング剤による処理前のシリカ粒子の種類を示し、日本アエロジル社製の90Gであることを示す。「MOX50」は、第1のシリカ粒子において、アミノシランカップリング剤による処理前のシリカ粒子の種類を示し、日本アエロジル社製のMOX50であることを示す。「OX50」は、第1のシリカ粒子において、アミノシランカップリング剤による処理前のシリカ粒子の種類を示し、日本アエロジル社製のOX50であることを示す。
また、表1中、「KBM−602」は、第1のシリカ粒子において、アミノシランカップリング剤の種類を示し、信越シリコーン社製のN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン(KBM−602)であることを示す。「KBM−603」は、第1のシリカ粒子において、アミノシランカップリング剤の種類を示し、信越シリコーン社製のN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM−603)であることを示す。「KBM−903」は、第1のシリカ粒子において、アミノシランカップリング剤の種類を示し、信越シリコーン社製の3−アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM−903)であることを示す。
また、表1中、「R976」は、疎水化処理としてジメチルジクロロシラン処理が施された第2のシリカ粒子である、日本アエロジル社製のR976であることを示す。「R974」は、疎水化処理としてジメチルジクロロシラン処理が施された第2のシリカ粒子である、日本アエロジル社製のR974であることを示す。「R972」は、疎水化処理としてジメチルジクロロシラン処理が施された第2のシリカ粒子である、日本アエロジル社製のR972であることを示す。「H2000」は、疎水化処理としてヘキサメチルジシラザン処理が施された第2のシリカ粒子である、クラリアント社製のH2000であることを示す。「RX50」は、疎水化処理としてヘキサメチルジシラザン処理が施された第2のシリカ粒子である、日本アエロジル社製のRX50であることを示す。
(評価方法)
<粉砕性>
粉砕工程において、カウンタージェットミル(商品名:AFG、ホソカワミクロン株式会社製)を用いて第2の粗砕物を微粉砕する際に、第2の粗砕物5kgを5分間かけて投入した後、投入し終わってから1分後に得られるトナー粒子の量を測定し、粉砕性の評価を行った。評価基準は以下のとおりとした。
◎:トナー粒子の量が4.5kg以上である。
○:トナー粒子の量が4kg以上4.5kg未満である。
△:トナー粒子の量が3.5kg以上4kg未満である。
×:トナー粒子の量が3.5kg未満である。
<粉砕性>
粉砕工程において、カウンタージェットミル(商品名:AFG、ホソカワミクロン株式会社製)を用いて第2の粗砕物を微粉砕する際に、第2の粗砕物5kgを5分間かけて投入した後、投入し終わってから1分後に得られるトナー粒子の量を測定し、粉砕性の評価を行った。評価基準は以下のとおりとした。
◎:トナー粒子の量が4.5kg以上である。
○:トナー粒子の量が4kg以上4.5kg未満である。
△:トナー粒子の量が3.5kg以上4kg未満である。
×:トナー粒子の量が3.5kg未満である。
<帯電安定性>
実施例1〜28および比較例1〜5のトナーについて、各トナー6重量部とフェライトコアキャリア(体積平均粒径40μm)94重量部とを、V型混合機(商品名:V−5、株式会社徳寿工作所製)にて20分間混合して二成分現像剤を作製し、帯電安定性の評価を行った。各トナーを含む二成分現像剤を複写機(商品名:MX−M503N、モノクロプリント速度50ppm、シャープ株式会社製)にセットし、常温常湿下において印字率5%の画像を10枚間欠で、50000枚印刷した。50000枚目の画像のカブリ濃度を測定し、帯電安定性の評価を行った。評価基準は以下のとおりとした。
◎:50000枚目の画像のカブリ濃度(反射濃度:ID)が0.02未満である。
○:50000枚目の画像のカブリ濃度(反射濃度:ID)が0.02以上0.04未満である。
△:50000枚目の画像のカブリ濃度(反射濃度:ID)が0.04以上0.06未満である。
×:50000枚目の画像のカブリ濃度(反射濃度:ID)が0.06以上である。
実施例1〜28および比較例1〜5のトナーについて、各トナー6重量部とフェライトコアキャリア(体積平均粒径40μm)94重量部とを、V型混合機(商品名:V−5、株式会社徳寿工作所製)にて20分間混合して二成分現像剤を作製し、帯電安定性の評価を行った。各トナーを含む二成分現像剤を複写機(商品名:MX−M503N、モノクロプリント速度50ppm、シャープ株式会社製)にセットし、常温常湿下において印字率5%の画像を10枚間欠で、50000枚印刷した。50000枚目の画像のカブリ濃度を測定し、帯電安定性の評価を行った。評価基準は以下のとおりとした。
◎:50000枚目の画像のカブリ濃度(反射濃度:ID)が0.02未満である。
○:50000枚目の画像のカブリ濃度(反射濃度:ID)が0.02以上0.04未満である。
△:50000枚目の画像のカブリ濃度(反射濃度:ID)が0.04以上0.06未満である。
×:50000枚目の画像のカブリ濃度(反射濃度:ID)が0.06以上である。
<低温定着性>
複写機(商品名:MX−M503N、モノクロプリント速度50ppm、シャープ株式会社製)の定着装置を外した改造機に、各トナーを含む二成分現像剤をセットし、記録媒体である記録用紙(商品名:PPC用紙SF−4AM3、シャープ株式会社製)に、ベタ画像部(縦20mm、横50mmの長方形)を含むサンプル画像を未定着画像として形成した。この際、ベタ画像部のトナーの記録用紙への付着量が1.0mg/cm2となるよう調整した。次に、上記複写機の定着部を利用した外部定着器を用いて、定着プロセス速度は300mm/secとし、定着ローラの温度を150℃に設定し定着画像を作製した。
複写機(商品名:MX−M503N、モノクロプリント速度50ppm、シャープ株式会社製)の定着装置を外した改造機に、各トナーを含む二成分現像剤をセットし、記録媒体である記録用紙(商品名:PPC用紙SF−4AM3、シャープ株式会社製)に、ベタ画像部(縦20mm、横50mmの長方形)を含むサンプル画像を未定着画像として形成した。この際、ベタ画像部のトナーの記録用紙への付着量が1.0mg/cm2となるよう調整した。次に、上記複写機の定着部を利用した外部定着器を用いて、定着プロセス速度は300mm/secとし、定着ローラの温度を150℃に設定し定着画像を作製した。
作製した評価用画像の表面を、学振式堅牢度試験において、1kgの荷重を載せた砂消しゴム(商品名:ライオン 消しゴム ギャザ砂、株式会社ライオン事務器製)を用いて、14mm/sの速度で3往復分擦過した。擦過前後の光学反射密度(像濃度)を反射濃度計(商品名:RD−914、マクベス社製)を用いて測定し、定着強度を算出した。定着強度は、「定着強度(%)=[(擦過後の像濃度)/(擦過前の像濃度)]×100」を用いて求め、以下の判断基準で低温定着性の判断を行った。
◎:定着強度が70%以上である。
○:定着強度が60%以上70%未満である。
△:定着強度が50%以上60%未満である。
×:定着強度が50%未満である。
◎:定着強度が70%以上である。
○:定着強度が60%以上70%未満である。
△:定着強度が50%以上60%未満である。
×:定着強度が50%未満である。
表2の結果から明らかなように、アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子を含む、実施例1〜実施例28のトナーは、製造時において粉砕性に優れ、かつ、低温定着性に優れるとともに、優れた帯電安定性を示すことがわかる。このように、実施例1〜実施例28のトナーが優れた帯電安定性を示すのは、実施例1〜実施例28のトナーを用いた場合には、キャリアに対するフィルミングやキャリア汚染の発生を抑制することができるためであると考えられる。
Claims (6)
- アビエチン酸誘導体、多価カルボン酸、および多価アルコールを縮重合して得られる第1のポリエステル樹脂と、多価カルボン酸および多価アルコールを縮重合して得られる第2のポリエステル樹脂と、アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子と、を混練して、混練物を得る混練工程と、
前記混練物を、平均粒径が1mm以上5mm以下となるように粗粉砕して、粗砕物を得る粗粉砕工程と、
前記粗砕物を、体積平均粒径が5μm以上8μm以下となるように微粉砕して、トナー粒子を得る微粉砕工程と、を含むことを特徴とするトナー粒子から成るトナーの製造方法。 - 前記混練工程では、前記第1のポリエステル樹脂と、前記第2のポリエステル樹脂と、前記第1のシリカ粒子とに加えて、さらに疎水化処理された第2のシリカ粒子とを混練して、混練物を得ることを特徴とする請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 前記混練工程は、
前記第1のポリエステル樹脂と、前記第1のシリカ粒子とを混練して、混練物中間体を得る第1混練段階と、
前記混練物中間体と、前記第2のポリエステル樹脂と、前記第2のシリカ粒子とを混練して、混練物を得る第2混練段階と、を有することを特徴とする請求項2に記載のトナーの製造方法。 - アビエチン酸誘導体、多価カルボン酸、および多価アルコールを縮重合して得られる第1のポリエステル樹脂と、
多価カルボン酸および多価アルコールを縮重合して得られる第2のポリエステル樹脂と、
アミノシランカップリング剤で処理された第1のシリカ粒子と、を含むトナー粒子から成ることを特徴とするトナー。 - 前記トナー粒子は、疎水化処理された第2のシリカ粒子をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載のトナー。
- 前記第1のシリカ粒子は、平均1次粒径が20nm以上40nm以下であり、
前記第2のシリカ粒子は、平均1次粒径が7nm以上16nm以下であることを特徴とする請求項5に記載のトナー。
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