JP2016128882A - 静電潜像現像用トナー - Google Patents

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Abstract

【課題】耐熱保存性及び定着性の両立を図りつつ、良好な帯電量保持し、高画質の画像を形成できるトナーを提供する。
【解決手段】静電潜像現像用トナーは、複数のトナー粒子を含有する。トナー粒子は、トナー母粒子と、外添剤とを含む。トナー母粒子は、トナーコアと、トナーコアの表面に形成されるシェル層とを含有する。シェル層が、親水性熱硬化性樹脂と疎水性熱可塑性樹脂とを含む。トナー粒子の表面粗さが、10nm以上15nm以下である。トナー粒子の表面吸着力が、10nN以上20nN以下である。
【選択図】図1

Description

本発明は、静電潜像現像用トナーに関する。
カプセルトナーに含まれるトナー粒子は、トナーコアと、トナーコアの表面に形成されたシェル層(カプセル層)とを有する。特許文献1には、着色樹脂粒子の体積平均粒子径及び平均円形度と、トナーの平均破壊強度とをそれぞれ規定して、トナーの低温定着性及び保存性を改善する技術が開示されている。
特開2007−171272号公報
しかしながら、特許文献1に開示される技術だけでは、耐熱保存性及び定着性の両立を図りつつ、良好な帯電量を保持し、高画質の画像を形成できるトナーを提供することは困難である。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、耐熱保存性及び定着性の両立を図りつつ、良好な帯電量を保持し、高画質の画像を形成できるトナー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有する。前記トナー粒子が、トナー母粒子と、外添剤とを含む。前記トナー母粒子が、トナーコアと、前記トナーコアの表面に形成されるシェル層とを含有する。前記シェル層が、親水性熱硬化性樹脂と疎水性熱可塑性樹脂とを含む。前記トナー粒子の表面粗さが、10nm以上15nm以下である。前記トナー粒子の表面吸着力が、10nN以上20nN以下である。
本発明によれば、耐熱保存性及び定着性の両立を図りつつ、良好な帯電量を保持し、高画質の画像を形成できるトナーを提供することが可能になる。
現像剤を劣化させるために用いた劣化冶具を示す図である。
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、静電潜像の現像に用いることができる。本実施形態のトナーは、多数の粒子(以下、トナー粒子と記載する)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(画像形成装置)で用いることができる。
以下、電子写真装置による画像形成方法の一例について説明する。まず、画像データに基づいて感光体に静電潜像を形成する。次に、形成された静電潜像を、キャリアとトナーとを含む2成分現像剤を用いて現像する。現像工程では、帯電したトナーを静電潜像に付着させる。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、記録媒体にトナーを定着させる。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、及びシアンの4色のトナー像を重ね合わせることで、フルカラー画像を形成することができる。
本実施形態に係るトナーに含まれるトナー粒子は、トナーコアと、トナーコアの表面に形成されたシェル層(カプセル層)とを有する。シェル層の表面に外添剤が付着する。また、トナーコアの表面に複数のシェル層が積層されてもよい。以下、外添剤が付着する前のトナー粒子を、トナー母粒子と記載する。
本実施形態に係るトナーは、次に示す構成(1)〜(3)を有する。
(1)シェル層が、親水性熱硬化性樹脂と疎水性熱可塑性樹脂とを含む。
(2)トナー粒子の表面粗さが、10nm以上15nm以下である。
(3)トナー粒子の表面吸着力が、10nN以上20nN以下である。
構成(1)は、トナーの耐熱保存性及び定着性の両立を図るために有益である。詳しくは、疎水性熱可塑性樹脂がトナーの定着性(特に、低温定着性)を改善し、親水性熱硬化性樹脂がトナーの耐熱保存性を改善すると考えられる。
トナーが構成(2)及び(3)を有することで、トナーが十分な帯電量を保持することが可能になる。また、構成(2)及び(3)を有するトナーを用いることで、カブリを抑制し、優れた画像を形成することが可能になる。詳しくは、外添剤がトナー粒子から脱離することにより、画像不良(例えば、カブリ)又は帯電低下が発生し易い。トナー粒子の表面粗さが、10nm以上15nm以下であり、トナー粒子の表面吸着力が、10nN以上20nN以下であれば、外添剤の遊離率をある一定の範囲に収め易い。これにより、トナー粒子の流動性が向上し、画像不良(例えば、カブリ)及び帯電低下の発生を抑制できると考えられる。
なお、トナー粒子の表面粗さは、例えば、走査型プローブ顕微鏡及びカンチレバーを用いて測定できる。具体的には、走査型プローブ顕微鏡及びカンチレバーを用いて、観察エリア1μm×1μm、走査周波数1Hz、Qカーブ測定倍率1.001、及び振幅減衰率−0.4の条件で、測定対象(トナー粒子)の表面形状を測定し、画素数256×256の画像を得る。そして、得られた画像について粗さ解析を行い、測定対象(トナー粒子)の表面粗さ(十点平均粗さ)を測定する。測定対象5個以上10個以下についてそれぞれ表面粗さ(十点平均粗さ)を測定し、個数平均値をトナー粒子の表面粗さとする。
また、トナー粒子の表面吸着力は、例えば、走査型プローブ顕微鏡及びカンチレバーを用いて測定できる。具体的には、トナー粒子の凸部を測定エリアの中心に設定する。走査型プローブ顕微鏡及びカンチレバーの測定範囲を−10nm以上100nm以下、測定倍率を1.00倍に設定する。続いて、測定範囲内の凸部を判定し、その頂点部分を中心に、掃引時間5秒間フォースカーブ測定を行う。これにより、トナー粒子の表面吸着力を測定できる。
本実施形態に係るトナーにおいて、トナーコアがアニオン性を有し、シェル層の材料(以下、シェル材料と記載する)がカチオン性を有する場合には、シェル層の形成時にカチオン性のシェル材料をトナーコア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トナーコアに、水性媒体中で正に帯電するシェル材料が電気的に引き寄せられ、in−situ重合によりトナーコアの表面にシェル層が形成されると考えられる。シェル材料がトナーコアに引き寄せられることで、分散剤を用いなくても、トナーコアの表面に均一なシェル層を形成し易くなると考えられる。
以下、トナーコア(結着樹脂及び内添剤)、シェル層、及び外添剤について、順に説明する。なお、トナーの用途に応じて、トナーの成分(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。
[トナーコア]
トナー粒子のトナーコアは、結着樹脂を含む。また、トナー粒子のトナーコアは、内添剤(例えば、着色剤、離型剤、電荷制御剤、及び磁性粉)を含んでもよい。
(トナーコアの結着樹脂)
トナー粒子のトナーコアにおいては、一般的に、トナーコア成分の大部分(例えば、85質量%以上)を結着樹脂が占める。このため、結着樹脂の性質がトナーコア全体の性質に大きな影響を与えると考えられる。例えば、結着樹脂がエステル基、水酸基、エーテル基、酸基、又はメチル基を有する場合には、トナーコアはアニオン性になる傾向が強くなり、結着樹脂がアミノ基、アミン、又はアミド基を有する場合には、トナーコアはカチオン性になる傾向が強くなる。結着樹脂が強いアニオン性を有するためには、結着樹脂の水酸基価(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、それぞれ20mgKOH/g以上であることがより好ましい。
結着樹脂としては、エステル基、水酸基、エーテル基、酸基、メチル基、及びカルボキシル基からなる群より選択される1以上の官能基を有する樹脂が好ましく、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結着樹脂は、シェル材料(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い。こうした化学的な結合が生じると、トナーコアとシェル層との結合が強固になる。また、結着樹脂としては、活性水素を含む官能基を分子中に有する樹脂も好ましい。
結着樹脂のガラス転移点(Tg)は、シェル材料の硬化開始温度以下であることが好ましい。こうしたTgを有する結着樹脂を用いる場合には、高速定着時においてもトナーの定着性が低下しにくいと考えられる。
結着樹脂のTgは、例えば示差走査熱量計を用いて測定できる。より具体的には、示差走査熱量計(セイコーインスツル株式会社製「DSC−6220」)を用いて試料(結着樹脂)の吸熱曲線を測定することで、得られた吸熱曲線における比熱の変化点から結着樹脂のTgを求めることができる。
結着樹脂の軟化点(Tm)は100℃以下であることが好ましく、95℃以下であることがより好ましい。結着樹脂の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トナーの定着性が低下しにくくなる。また、結着樹脂のTmが100℃以下(より好ましくは95℃以下)である場合には、水性媒体中でトナーコアの表面にシェル層を形成する際に、シェル層の硬化反応中にトナーコアが部分的に軟化し易くなるため、トナーコアが表面張力により丸みを帯び易くなる。なお、異なるTmを有する複数種の樹脂を組み合わせることで、結着樹脂のTmを調整することができる。
結着樹脂のTmは、例えば高化式フローテスターを用いて測定できる。より具体的には、高化式フローテスター(株式会社島津製作所製「CFT−500D」)に試料(結着樹脂)をセットし、所定の条件で結着樹脂を溶融させ、流出させる。そして、結着樹脂のS字カーブを測定する。得られたS字カーブから結着樹脂のTmを読み取ることができる。得られたS字カーブにおいて、ストロークの最大値をS1とし、低温側のベースラインのストローク値をS2とすると、S字カーブ中のストロークの値が「(S1+S2)/2」となる温度が、測定試料(結着樹脂)のTmに相当する。
結着樹脂としては、熱可塑性樹脂が好ましい。結着樹脂として用いることのできる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、オレフィン系樹脂(より具体的には、ポリエチレン樹脂又はポリプロピレン樹脂)、ビニル系樹脂(より具体的には、塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ビニルエーテル樹脂、又はN−ビニル樹脂)、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、スチレンアクリル系樹脂、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、及び記録媒体に対するトナーの定着性に優れる。
以下、結着樹脂として用いることのできるスチレンアクリル系樹脂について説明する。なお、スチレンアクリル系樹脂は、スチレン系モノマーとアクリル系モノマーとの共重合体である。
スチレン系モノマー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。
アクリル系モノマーの好適な例としては、(メタ)アクリル酸、(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の例としては、(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、又は(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルが挙げられる。(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルの例としては、(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−ヒドロキシブチルが挙げられる。なお、アクリル酸及びメタクリル酸を包括的に「(メタ)アクリル酸」と総称する場合がある。
スチレンアクリル系樹脂を調製する際に、水酸基を有するモノマー(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エステル)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。また、水酸基を有するモノマーの使用量を調整することで、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(モノマー)を用いることで、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。また、(メタ)アクリル酸の使用量を調整することで、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。
結着樹脂がスチレンアクリル系樹脂である場合、トナーコアの強度及びトナーの定着性を向上させるためには、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。スチレンアクリル系樹脂の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。
以下、結着樹脂として用いることのできるポリエステル樹脂について説明する。なお、ポリエステル樹脂は、2価又は3価以上のアルコールと2価又は3価以上のカルボン酸とを重合させることで得られる。
ポリエステル樹脂を調製するために用いることができる2価アルコールの例としては、ジオール類又はビスフェノール類が挙げられる。
ジオール類の好適な例としては、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、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、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挙げられる。
ビスフェノール類の好適な例としては、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が挙げられる。
ポリエステル樹脂を調製するために用いることができる3価以上のアルコールの好適な例としては、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挙げられる。
ポリエステル樹脂を調製するために用いることができる2価カルボン酸の好適な例としては、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、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、マロン酸、コハク酸、アルキルコハク酸(より具体的には、n−ブチルコハク酸、イソブチルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、又はイソドデシルコハク酸)、又はアルケニルコハク酸(より具体的には、n−ブテニルコハク酸、イソブテニルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、又はイソドデセニルコハク酸)が挙げられる。
ポリエステル樹脂を調製するために用いることができる3価以上のカルボン酸の好適な例としては、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挙げられる。
上記2価又は3価以上のカルボン酸は、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)として用いてもよい。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。
ポリエステル樹脂を調製する際に、アルコールの使用量とカルボン酸の使用量とをそれぞれ変更することで、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。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。
結着樹脂がポリエステル樹脂である場合、トナーコアの強度及びトナーの定着性を向上させるためには、ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)が1000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21以下であることが好ましい。ポリエステル樹脂の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。
(トナーコアの着色剤)
トナー粒子のトナーコアは、着色剤を含んでいてもよい。着色剤としては、トナーの色に合わせて公知の顔料又は染料を用いることができる。着色剤の使用量は、結着樹脂100質量部に対して、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。
トナー粒子のトナーコアは、黒色着色剤を含有していてもよい。黒色着色剤の例としては、カーボンブラックが挙げられる。また、黒色着色剤は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、及びシアン着色剤を用いて黒色に調色された着色剤であってもよい。
トナー粒子のトナーコアは、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。
イエロー着色剤の例としては、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、又はアリールアミド化合物が挙げられる。イエロー着色剤の好適な例としては、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.バットイエローが挙げられる。
マゼンタ着色剤の例としては、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が挙げられる。マゼンタ着色剤の好適な例としては、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)が挙げられる。
シアン着色剤の例としては、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が挙げられる。シアン着色剤の好適な例としては、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.アシッドブルーが挙げられる。
(トナーコアの離型剤)
トナー粒子のトナーコアは、離型剤を含有していてもよい。離型剤は、例えば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。トナーコアのアニオン性を強めるためには、アニオン性を有するワックスを用いてトナーコアを作製することが好ましい。トナーの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、結着樹脂100質量部に対して、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。
離型剤の好適な例としては、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;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;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;みつろう、ラノリン、又は鯨ろうのような動物系ワックス;オゾケライト、セレシン、又はペトロラタムのような鉱物系ワックス;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;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が挙げられる。
なお、結着樹脂と離型剤との相溶性を改善するために、相溶化剤をトナー粒子のトナーコアに添加してもよい。
(トナーコアの電荷制御剤)
トナー粒子のトナーコアは、電荷制御剤を含んでいてもよい。電荷制御剤は、例えばトナーの帯電安定性又は帯電立ち上がり特性を向上させる目的で使用される。また、トナーコアに負帯電性の電荷制御剤を含ませることで、トナーコアのアニオン性を強めることができる。トナーの帯電立ち上がり特性は、短時間で所定の帯電レベルにトナーを帯電可能か否かの指標になる。
(トナーコアの磁性粉)
トナー粒子のトナーコアは、磁性粉を含んでいてもよい。磁性粉の例としては、鉄(より具体的には、フェライト又はマグネタイト)、強磁性金属(より具体的には、コバルト又はニッケル)、鉄及び/又は強磁性金属を含む化合物(より具体的には、合金)、強磁性化処理(例えば、熱処理)が施された強磁性合金、又は二酸化クロムが挙げられる。
磁性粉からの金属イオン(例えば、鉄イオン)の溶出を抑制するため、磁性粉を表面処理することが好ましい。酸性条件下でトナーコアの表面にシェル層を形成する場合に、トナーコアの表面に金属イオンが溶出すると、トナーコアと他のトナーコアとが固着し易くなる。磁性粉からの金属イオンの溶出を抑制することで、トナーコアと他のトナーコアとの固着を抑制することができる。
[シェル層]
シェル層は、親水性熱硬化性樹脂と疎水性熱可塑性樹脂とを含む。このため、トナーコアの表面に均一な厚さを有するシェル層が形成され易くなる。親水性熱硬化性樹脂に加えて疎水性熱可塑性樹脂をシェル層に含ませることで、トナーの帯電量を所望の範囲に調整し易くなる。なお、シェル層は、電荷制御剤(例えば、正帯電性の電荷制御剤)を含んでいてもよい。
疎水性熱可塑性樹脂は、親水性熱硬化性樹脂の官能基(例えば、メチロール基又はアミノ基)と反応し易い官能基(例えば、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、カルボジイミド基、オキサゾリン基、又はグリシジル基)を有することが好ましい。アミノ基は、カルバモイル基(−CONH2)として疎水性熱可塑性樹脂中に含まれてもよい。
シェル層の膜質を向上させるためには、疎水性熱可塑性樹脂は、アクリル系モノマーを含むことが好ましく、反応性アクリレートを含むことがより好ましく、2−HEMA(メタクリル酸2−ヒドロキシエチル)を含むことが特に好ましい。
疎水性熱可塑性樹脂の具体例としては、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体樹脂、シリコーン−アクリル系グラフト共重合体、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、又はエチレンビニルアルコール共重合体が挙げられる。疎水性熱可塑性樹脂としては、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体樹脂、又はシリコーン−アクリル系グラフト共重合体が好ましく、アクリル系樹脂がより好ましい。
シェル層へ疎水性熱可塑性樹脂を導入するために用いることができるアクリル系モノマーの例としては、(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、又は(メタ)アクリル酸n−ブチルのような(メタ)アクリル酸アルキルエステル;(メタ)アクリル酸フェニルのような(メタ)アクリル酸アリールエステル;(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−ヒドロキシブチルのような(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル;(メタ)アクリルアミド;(メタ)アクリル酸のエチレンオキシド付加物;メチルエーテル、エチルエーテル、n−プロピルエーテル、又はn−ブチルエーテルのような、(メタ)アクリル酸エステルのエチレンオキシド付加物のアルキルエーテルが挙げられる。
親水性熱硬化性樹脂の好適な例としては、メラミン樹脂、尿素樹脂、スルホンアミド樹脂、グリオキザール樹脂、グアナミン樹脂、アニリン樹脂、ポリイミド樹脂、又はこれら各樹脂の誘導体が挙げられる。ポリイミド樹脂は、窒素元素を分子骨格に有する。このため、ポリイミド樹脂を含むシェル層は、強いカチオン性を有し易い。ポリイミド樹脂の例としては、マレイミド系重合体、又はビスマレイミド系重合体(より具体的には、アミノビスマレイミド重合体又はビスマレイミドトリアジン重合体)が挙げられる。
親水性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が特に好ましい。なお、メラミン樹脂は、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、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、グリオキサールと尿素との反応生成物と、ホルムアルデヒドとの重縮合物である。
親水性熱硬化性樹脂に窒素元素を含ませることで、親水性熱硬化性樹脂の架橋硬化機能を向上させることができる。親水性熱硬化性樹脂の反応性を高めるためには、メラミン樹脂系の親水性熱硬化性樹脂では40質量%以上55質量%以下に、尿素樹脂系の親水性熱硬化性樹脂では40質量%程度に、グリオキザール樹脂系の親水性熱硬化性樹脂では15質量%程度に、窒素元素の含有量を調整することが好ましい。
シェル層へ親水性熱硬化性樹脂を導入するために用いることができるモノマーの例としては、メチロールメラミン、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、スピログアナミン、又はジメチロールジヒドロキシエチレン尿素(DMDHEU)が挙げられる。
シェル層は、破壊箇所(機械的強度の弱い部位)を有していてもよい。破壊箇所は、シェル層に局所的に欠陥等を生じさせることにより形成することができる。シェル層に破壊箇所を設けることで、シェル層が容易に破壊されるようになる。その結果、低い温度でトナーを記録媒体に定着させることが可能になる。破壊箇所の数は任意である。
[外添剤]
トナー粒子の表面には、必要に応じて外添剤を付着させてもよい。外添剤としては、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、又はチタン酸バリウム)、又はシリカの粒子が挙げられる。
外添剤の粒子径は、0.01μm以上1.0μm以下であることが好ましい。外添剤の使用量は、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、1質量部以上5質量部以下であることがより好ましい。
本実施形態のトナーを所望のキャリアと混合することで、2成分現像剤を調製できる。2成分現像剤を調製する場合、磁性キャリアを用いることが好ましい。
好適なキャリアの例としては、キャリアコアが樹脂で被覆されたキャリアが挙げられる。キャリアコアの具体例としては、鉄、酸化処理鉄、還元鉄、マグネタイト、銅、ケイ素鋼、フェライト、ニッケル、又はコバルトの粒子;これらの材料とマンガン、亜鉛、又はアルミニウムのような金属との合金の粒子;鉄−ニッケル合金、又は鉄−コバルト合金の粒子;セラミックス(酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化銅、酸化マグネシウム、酸化鉛、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、チタン酸マグネシウム、チタン酸バリウム、チタン酸リチウム、チタン酸鉛、ジルコン酸鉛、又はニオブ酸リチウム)の粒子;高誘電率物質(リン酸二水素アンモニウム、リン酸二水素カリウム、又はロッシェル塩)の粒子が挙げられる。樹脂中に上記粒子を分散させて樹脂キャリアを調製しても良い。
キャリアコアを被覆する樹脂の例としては、アクリル系重合体、スチレン系重合体、スチレン−アクリル系共重合体、オレフィン系重合体(ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、又はポリプロピレン)、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリカーボネート樹脂、セルロース樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、又はポリフッ化ビニリデン)、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリアセタール樹脂、又はアミノ樹脂が挙げられる。これらの樹脂の2種以上を組み合わせても良い。
電子顕微鏡により測定されるキャリアの粒子径は、20μm以上120μm以下であることが好ましく、25μm以上80μm以下であることがより好ましい。
トナーとキャリアとを用いて2成分現像剤を調製する場合、トナーの含有量は、2成分現像剤の質量に対して、3質量部以上20質量部以下であることが好ましく、5質量部以上15質量部以下であることが好ましい。
[トナーの製造方法]
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、トナーコアを準備する。続けて、液に、少なくとも、疎水性熱可塑性樹脂を形成するための材料と、熱硬化性樹脂を形成するための材料と、トナーコアとを入れる。続けて、液中で、疎水性熱可塑性樹脂と親水性熱硬化性樹脂とを含有するシェル層をトナーコアの表面に形成する。
より具体的には、上記液としてイオン交換水を準備する。続けて、例えば塩酸を用いて液のpHを調整する。続けて、液中に、シェル材料(熱可塑性樹脂を形成するための材料、及び熱硬化性樹脂を形成するための材料)を添加する。これにより、液中でシェル材料が溶けて、シェル材料の溶液が得られる。シェル材料の適切な添加量は、トナーコアの比表面積に基づいて算出できる。
続けて、得られたシェル材料の溶液にトナーコアを添加して、溶液を攪拌しながら溶液の温度を上昇させる。例えば0.5℃/分〜2℃/分の速度で30分かけて70℃まで液温を上昇させる。これにより、トナーコアの表面にシェル材料が付着し、付着した材料が重合反応して硬化する。その結果、トナー母粒子の分散液が得られる。
シェル層硬化時におけるシェル材料の溶液の温度がトナーコアのガラス転移点(Tg)以上になると、トナーコアが変形し易い。例えば、トナーコアの結着樹脂のTgが45℃であり、シェル層に含まれる熱硬化性樹脂がメラミン樹脂である場合には、溶液の温度が50℃付近まで上昇すると、急速にシェル材料(特に、熱硬化性樹脂を形成するための材料)の硬化反応が促進され、トナーコアが変形する傾向がある。高温でシェル材料を反応させると、シェル層が硬くなり易い。シェル層硬化時の液温を高くすると、トナーコアの変形が促進され、トナー母粒子の形状が真球に近づく傾向がある。トナー母粒子が所望の形状になるようにシェル層硬化時の液温を調整することが望ましい。なお、シェル層硬化時の液温に基づいて、シェル層の分子量を制御することもできる。
上記のようにしてシェル層を硬化させた後、例えば水酸化ナトリウムを用いてトナー母粒子の分散液を中和する。続けて、液を冷却する。続けて、液をろ過する。これにより、トナー母粒子が液から分離(固液分離)される。続けて、得られたトナー母粒子を洗浄する。続けて、洗浄されたトナー母粒子を乾燥させる。その後、必要に応じて、トナー母粒子の表面に外添剤を付着させる。これにより、トナー粒子を多数有するトナーが完成する。なお、トナー母粒子の表面に外添剤を付着させない(外添工程を割愛する)場合には、トナー母粒子がトナー粒子に相当する。効率的にトナーを製造するためには、多数のトナー粒子を同時に形成することが好ましい。
本発明の実施例について説明する。以下、実施例1〜8及び比較例1〜8のトナーの製造方法、評価方法、及び評価結果について、順に説明する。なお、粉体(例えば、トナーコア又はトナー)に関する評価結果(形状又は物性などを示す値)は、何ら規定していなければ、相当数の粒子について測定した値の平均である。
(疎水性熱可塑性樹脂Aのサスペンションの作製)
温度計及び攪拌羽根を備えた容量1Lの3つ口フラスコに、イオン交換水875mL及びアニオン界面活性剤(花王株式会社製「ラテムルWX」、成分:ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、固形分濃度:26質量%)75mLを添加した。ウォーターバスを用いてフラスコ内の温度を80℃に保った。その後、スチレン14mL、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEMA)4mL、及びアクリル酸ブチル2mLの混合液と、過硫酸カリウム0.5gをイオン交換水30mLに溶解させた溶液とを、それぞれ5時間かけてフラスコに滴下した。これを80℃で2時間保持し、重合させて、疎水性熱可塑性樹脂Aのサスペンション(固形分濃度10質量%)を得た。得られた疎水性熱可塑性樹脂Aの数平均粒子径は38nmであった。なお、数平均粒子径の測定には透過型電子顕微鏡を用いて測定した。
(疎水性熱可塑性樹脂Bのサスペンションの作製)
スチレン14mL、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEMA)4mL、及びアクリル酸ブチル2mLの混合液と、過硫酸カリウム0.5gをイオン交換水30mLに溶解させた溶液とをフラスコに滴下する時間を、5時間から7時間に変更した以外は、疎水性熱可塑性樹脂Aのサスペンションの作製と同様の方法で、疎水性熱可塑性樹脂Bのサスペンション(固形分濃度10質量%)を作製した。得られた疎水性熱可塑性樹脂Bの数平均粒子径は42nmであった。
実施例1
(トナーコアの作製)
FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10B」)を用いて、低粘度ポリエステル樹脂(Tg:38℃、Tm:65℃)750gと、中粘度ポリエステル樹脂(Tg:53℃、Tm:84℃)100gと、高粘度ポリエステル樹脂(Tg:71℃、Tm:120℃)150gと、カルナバワックス(株式会社加藤洋行製「カルナウバワックス1号」)55gと、着色剤(フタロシアニンブルー、DIC株式会社製「KET BLUE 111」)40gとを、回転速度2400rpmで混合した。結着樹脂(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、結着樹脂の溶融粘度を下げることができる。
続けて、得られた混合物を、材料投入速度5kg/時、軸回転速度160rpm、設定温度範囲80℃以上110℃以下の条件で、2軸押出機(株式会社池貝製「PCM−30」)を用いて溶融し、混練した。その後、得られた混練物を冷却した。
続けて、粉砕機(ホソカワミクロン株式会社製「ロートプレックス(登録商標)」)を用いて混練物を粗粉砕した。さらに、得られた粗粉砕物を、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」)を用いて微粉砕した。続けて、得られた微粉砕物を、分級機(日鉄鉱業株式会社製「エルボージェットEJ−LABO型」)を用いて分級した。
(シェル層の形成)
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、フラスコをウォーターバスにセットした。そして、ウォーターバスを用いてフラスコ内の温度を30℃に保った。続けて、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。その結果、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、得られた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トナーコア100gを添加した。続けて、フラスコ内容物を室温で十分攪拌した。その結果、フラスコ内にトナーコアの分散液が得られた。
続けて、得られたトナーコアの分散液を、目開き3μmの濾紙を用いて濾過した。続けて、濾別されたトナーコアを、イオン交換水に再分散した。その後、濾過と再分散とを5回繰り返すことにより、トナーコアを洗浄した。そして、500mLのイオン交換水に対して100gのトナーコア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、親水性熱硬化性樹脂としてメチロール化尿素の水溶液(昭和電工株式会社製「ミルベン(登録商標)レジンSU−100」、固形分濃度80質量%)1gと、疎水性熱可塑性樹脂Aのサスペンション6.5gとを添加した。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、pHが調整された懸濁液を、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(トナーコアとシェル材料との混合液)を回転速度100rpmで攪拌しながら昇温速度0.5℃/分でフラスコ内の温度を65℃まで上げて、フラスコ内容物(トナーコアとシェル材料との混合液)を回転速度150rpmで攪拌しながらフラスコ内の温度を65℃(重合温度)に15分間(重合保持時間)保った。フラスコ内の温度を高温(65℃)に保つことで、シェル材料が重合反応するとともに、トナーコアとシェル材料とが相互に反応し、疎水性熱可塑性樹脂と親水性熱硬化性樹脂とを含むシェル層がトナーコアの表面に形成された。その結果、トナー母粒子を含む分散液が得られた。その後、トナー母粒子の分散液を常温まで冷却し、水酸化ナトリウムを用いてトナー母粒子の分散液のpHを7に調整した。
(トナー母粒子の洗浄及び乾燥)
上記のようにして得られたトナー母粒子の分散液をろ過(固液分離)して、トナー母粒子を得た。その後、得られた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。続けて、トナー母粒子を乾燥した。
(外添)
上記乾燥後、トナー母粒子に外添を行った。トナー母粒子100質量部と乾式シリカ粒子(日本アエロジル株式会社製「REA90」)1.5質量部とを混合することにより、トナー母粒子の表面に外添剤(シリカ粒子)を付着させた。これにより、多数のトナー粒子を含む実施例1のトナーが製造された。
実施例2
シェル層を形成するための重合保持時間を15分から10分に変更した以外は、実施例1のトナーと同様の方法で実施例2のトナーを作製した。
実施例3
シェル層を形成するための重合保持時間を15分から17分に変更した以外は、実施例1のトナーと同様の方法で実施例3のトナーを作製した。
実施例4
シェル層を形成するための重合温度を65℃から70℃に変更し、重合保持時間を15分から5分に変更した以外は、実施例1のトナーと同様の方法で実施例4のトナーを作製した。
実施例5
シェル層を形成するための重合温度を65℃から60℃に変更し、重合保持時間を15分から20分に変更した以外は、実施例1のトナーと同様の方法で実施例5のトナーを作製した。
実施例6
シェル層の形成において、疎水性熱可塑性樹脂Aのサスペンションの代わりに疎水性熱可塑性樹脂Bのサスペンションを使用することに変更した以外は、実施例1のトナーと同様の方法で実施例6のトナーを作製した。
実施例7
シェル層の形成において、メチロール化尿素1gの代わりに、水溶性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(登録商標)S−176」)1gを使用することに変更した以外は、実施例1のトナーと同様の方法で実施例7のトナーを作製した。
実施例8
シェル層の形成において、メチロール化尿素1gの代わりに、水溶性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(登録商標)S−260」)1gを使用することに変更した以外は、実施例1のトナーと同様の方法で実施例8のトナーを作製した。
比較例1
シェル層の形成において、トナーコアとシェル材料との混合液を65℃に昇温した後、すぐに常温まで冷却すること(重合保持時間が0分)に変更した以外は、実施例1のトナーと同様の方法で比較例1のトナーを作製した。
比較例2
シェル層の形成において、重合保持時間を15分から20分に変更した以外は、実施例1のトナーと同様の方法で比較例2のトナーを作製した。
比較例3
シェル層の形成において、重合温度を65℃から70℃に変更し、重合保持時間を20分から10分に変更した以外は、比較例2のトナーと同様の方法で比較例3のトナーを作製した。
比較例4
シェル層の形成において、重合温度を65℃から60℃に変更し、重合保持時間を20分から15分に変更した以外は、比較例2のトナーと同様の方法で比較例4のトナーを作製した。
比較例5
シェル層の形成において、重合温度を65℃から60℃に変更し、重合保持時間を20分から35分に変更した以外は、比較例2のトナーと同様の方法で比較例5のトナーを作製した。
比較例6
シェル層の形成において、疎水性熱可塑性樹脂Aのサスペンションの代わりに疎水性熱可塑性樹脂Bのサスペンションを使用することに変更し、重合保持時間を20分から30分に変更した以外は、比較例2のトナーと同様の方法で比較例6のトナーを作製した。
比較例7
シェル層の形成において、メチロール化尿素1gの代わりに、水溶性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(登録商標)S−176」)1gを使用することに変更し、重合保持時間を20分から30分に変更した以外は、比較例2のトナーと同様の方法で比較例7のトナーを作製した。
比較例8
シェル層の形成において、メチロール化尿素1gの代わりに、水溶性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(登録商標)S−260」)1gを使用することに変更し、重合保持時間を20分から30分に変更した以外は、比較例2のトナーと同様の方法で比較例8のトナーを作製した。
[評価方法]
各試料(実施例1〜8及び比較例1〜8のトナー)の評価方法は、以下の通りである。
<表面粗さ>
以下に示す方法により、試料(トナー)に含まれるトナー粒子の各々の表面粗さを測定した。走査型プローブ顕微鏡(株式会社日立ハイテクサイエンス製「S−image」)を備えたSPMプローブステーション(株式会社日立ハイテクサイエンス製「NanoNaviReal」)を用いた。また、評価機のカンチレバーとしては、カンチレバー(株式会社日立ハイテクサイエンス製「SI−DF3−R」先端径:30nm、探針コート材:ロジウム、バネ定数:1.6N/m、共振周波数:26kHz)を用いた。観察エリア1μm×1μm、走査周波数1Hz、Qカーブ測定倍率1.001、及び振幅減衰率−0.4の条件で、測定対象(トナー粒子)の表面形状を測定し、画素数256×256の画像を得た。そして、得られた画像について粗さ解析を行い、測定対象(トナー粒子)の表面粗さ(十点平均粗さ)を測定した。測定対象10個についてそれぞれ表面粗さ(十点平均粗さ)を測定し、10個の個数平均値を評価値(トナー粒子の表面粗さ)とした。
<表面吸着力>
以下に示す方法により、試料(トナー)に含まれるトナー粒子の各々の表面吸着力を測定した。評価機として、表面粗さと同様のものを使用した。試料(トナー)に含まれるトナー粒子の凸部を測定エリアの中心に設定した。測定範囲を−10nm以上100nm以下、測定倍率を1.00倍に設定した。続いて、測定範囲内の凸部を判定し、その頂点部分を中心に、掃引時間5秒間フォースカーブ測定を行った。フォースカーブ測定では、トナー粒子10個を測定し、トナー粒子1個あたり5点の吸着力を測定した。得られた吸着力の算術平均値を評価値(トナー粒子の表面吸着力)とした。
<シリカ粒子の遊離率>
高精度気流分級機(日本ニューマチック工業株式会社製「ディスパージョンセパレータ」)にて試料(トナー)に含まれるトナー粒子から遊離したシリカ粒子のみを除去した。蛍光X線分析装置(株式会社リガク製「ZSX」)を用いて、遊離シリカ粒子の除去前後の試料に含まれるトナー粒子の蛍光X線強度を10回測定した。得られた蛍光X線強度の算術平均値を評価値(蛍光X線強度)とした。得られた評価値(蛍光X線強度)から、下記式を用いてトナー粒子から遊離するシリカ粒子の遊離率を算出した。
トナー粒子から遊離するシリカ粒子の遊離率(%)={(遊離シリカ粒子の除去前のトナー粒子のX線強度)−(遊離シリカ粒子の除去後のトナー粒子のX線強度)}×100/(遊離シリカ粒子の除去前のトナー粒子のX線強度)
<帯電量>
現像剤用キャリア(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「FS−C5300DN用キャリア」)100質量部と、試料(トナー)10質量部とを、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。そして、得られた2成分現像剤を、温度20℃、湿度65%RHの環境下で24時間放置した。その後、Q/mメーター(トレック社製「MODEL 210HS」)を用いて、同じ環境(温度20℃、湿度65%RH)下で、2成分現像剤中のトナーの帯電量を測定した。詳しくは、Q/mメーターの吸引部を用いて現像剤0.10g(±0.01g)中の試料(トナー)を吸引し、吸引された試料(トナー)の量とQ/mメーターの表示(電荷量)とに基づいて帯電量を算出した。下記基準に従って、試料(トナー)の帯電量を評価した。
良い(○):試料(トナー)の帯電量が25μC/g以上35μC/g以下であった。
悪い(×):試料(トナー)の帯電量が25μC/g未満又は35μC/g超であった。
<画像濃度及びカブリ濃度>
常温常湿環境(温度23℃、湿度50%RH)の環境条件で、試料(トナー)を24時間放置した後、上記評価機を用いて、ソリッド画像を含むサンプル画像を記録媒体(印刷用紙)に印刷した。そして、記録媒体に形成されたソリッド画像の画像濃度(ID)と、記録媒体のカブリ濃度(FD)とを測定した。
続けて、評価機を用いて印字率0.5%の所定の評価パターンを500枚の記録媒体(印刷用紙)に印刷した。その後、上記評価機を用いて、ソリッド画像を含むサンプル画像を記録媒体(印刷用紙)に印刷し、記録媒体に形成されたソリッド画像の画像濃度(ID)と、記録媒体のカブリ濃度(FD)とを測定した。
画像濃度(ID)及びカブリ濃度(FD)の測定にはそれぞれ、マクベス反射濃度計(サカタインクスエンジニアリング株式会社製「RD914」)を用いた。なお、カブリ濃度(FD)は、印刷後の記録媒体の非画像部(白紙部)の画像濃度(ID)からベースペーパーの画像濃度(ID)を引いた値に相当する。
画像濃度(ID)の評価基準は次のとおりである。
良い(○):画像濃度(ID)が1.2以上であった。
悪い(×):画像濃度(ID)が1.2未満であった。
カブリ濃度(FD)の評価基準は次のとおりである。
良い(○):カブリ濃度(FD)が0.006未満であった。
悪い(×):カブリ濃度(FD)が0.006以上であった。
<カブリ性能>
100mLのプラスチック容器に、100gのキャリア(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「FS−C5300DN用キャリア」)と、キャリアの質量に対して6質量%の試料(トナー)とを入れて、粉体混合機(愛知電機株式会社製「ロッキングミキサー(登録商標)」)を用いてキャリア及びトナーを10分間攪拌した。続けて、プラスチック容器内の混合物(現像剤)を劣化させた。
以下、図1を参照して、現像剤を劣化させる方法について説明する。図1は、現像剤を劣化させるために用いた劣化治具100を示す図である。
図1に示すように、劣化治具100は、回転駆動部101(例えば、モーター)と、回転シャフト101aと、プレート102と、受け皿103とを備える。回転駆動部101は、回転シャフト101aを回転させる。プレート102は、回転シャフト101aと一体的に回転する。プレート102は、突起102a(羽根)を有する。受け皿103は、約100mLのアルミニウム製の皿であった。
受け皿103の半径Rは28mmであった。受け皿103の深さD1は25mmであった。受け皿103の底面とプレート102の突起102aとの間隔D2は1mmであった。受け皿103の底面とキャリア上面との間隔D3は5mmであった。受け皿103の側面とプレート102の突起102aとの間隔L1は3mmであった。プレート102の突起102aの幅L2は20mmであった。
プラスチック容器内の混合物(現像剤S)を受け皿103に入れた。そして、回転駆動部101により回転シャフト101a(ひいては、プレート102)を回転させることで、現像剤Sを10分間攪拌した。これにより、現像剤Sが受け皿103と突起102aとの間に挟まれ、現像剤Sが劣化した。その結果、劣化現像剤が得られた。
続けて、20mLのボトルに3gの劣化現像剤を入れて、さらに試料(未劣化のトナー)を0.18g加えた。続けて、粉体混合機(愛知電機株式会社製「ロッキングミキサー(登録商標)」)を用いてボトル内容物を1分間攪拌した。これにより、評価用現像剤が得られた。
内部に磁石を有するSUS304スリーブ(長さ230mm、直径20mm)上に2gの評価用現像剤を均一に載せて、スリーブ上に4.5mmの距離で電極(上下分割電極)をセットした。そして、スリーブを回転させるとともに、電極に1.5kVの電圧を30秒間かけて、電極に付着した飛翔トナー(逆帯電トナー)の量をカブリ性能として測定した。下記基準に従って、飛翔トナーの量からカブリ性能を評価した。
良い(○):飛翔トナーの量が20mg未満であった。
悪い(×):飛翔トナーの量が20mg以上であった。
[評価結果]
実施例1〜8及び比較例1〜8のトナーの各々についての評価結果は以下のとおりである。表1に、トナーの帯電量、画像濃度、カブリ濃度、及びカブリ性能の評価結果を示す。
Figure 2016128882
実施例1〜8のトナーは、帯電量と、初期及び500枚印刷後の画像濃度と、初期及び500枚印刷後の各々のカブリ濃度と、カブリ性能との全てが優れていた。
本発明に係るトナーは、例えば複合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。

Claims (3)

  1. 複数のトナー粒子を含有する静電潜像現像用トナーであって、
    前記トナー粒子が、トナー母粒子と、外添剤とを含み、
    前記トナー母粒子が、トナーコアと、前記トナーコアの表面に形成されるシェル層とを含有し、
    前記シェル層が、親水性熱硬化性樹脂と疎水性熱可塑性樹脂とを含み、
    前記トナー粒子の表面粗さが、10nm以上15nm以下であり、
    前記トナー粒子の表面吸着力が、10nN以上20nN以下である、静電潜像現像用トナー。
  2. 前記外添剤の遊離率が、5%以上10%以下である、請求項1に記載の静電潜像現像用トナー。
  3. 前記外添剤がシリカ粒子である、請求項1又は2に記載の静電潜像現像用トナー。
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