JP2019185020A - カプセルトナー、2成分現像剤及び画像形成装置並びにカプセルトナーの製造方法 - Google Patents

カプセルトナー、2成分現像剤及び画像形成装置並びにカプセルトナーの製造方法 Download PDF

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【課題】コアトナー粒子と、コアトナー粒子を被覆する被覆層とを有するカプセルトナーであって、保存安定性、クリーニング性に加えて、低温定着性及び現像槽内での耐ストレス性を向上させることができるカプセルトナー、2成分現像剤及び画像形成装置並びにカプセルトナーの製造方法を提供する。【解決手段】カプセルトナーは、コアトナー粒子と、コアトナー粒子を被覆する被覆層とを有する。被覆層を形成する樹脂微粒子は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC:Gel Permeation Chromatography)で測定される重量平均分子量の数値が、Mw=100×1000〜450×1000の範囲である。【選択図】図2

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に使用されるカプセルトナー、2成分現像剤及び画像形成装置並びにカプセルトナーの製造方法に関する。
電子写真方式を利用した画像形成装置では、例えば、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電及び定着の各工程を経ることにより画像が形成される。係る画像形成装置では、帯電工程で、回転駆動される感光体(静電潜像担持体)の表面が帯電装置によって均一に帯電され、露光工程で、帯電した感光体表面に露光装置によってレーザ光が照射され、感光体表面に静電潜像が形成される。次に現像工程で、感光体表面の静電潜像が現像装置によって現像剤を用いて現像されて感光体表面にトナー像が形成され、転写工程で、感光体表面のトナー像が転写装置によって転写材上に転写される。その後、定着工程で、定着装置で加熱されることによって、トナー像が転写材上に定着される。また、画像形成動作後に感光体表面上に残留した転写残留トナーは、クリーニング工程で、クリーニング装置により除去されて所定の回収部に回収される。その後、除電工程で、クリーニング後の感光体表面における残留電荷が除電装置により除電され、次の画像形成に備える。
このような画像形成装置において省エネルギー化を達成するために、軟化点の低い結着樹脂を含むトナーを用い、低温定着を行う方法がある。低温定着を行うことで、定着装置に供給する電力を抑えることができる。しかしながら、軟化点の低い結着樹脂を含むトナーは、熱により融着し易く、耐ブロッキング性が低下する。
これに対し、所定の軟化点よりも低い軟化点の結着樹脂を含むコアトナー粒子の表面に対して、コアトナー粒子よりも高い軟化点で所定の耐熱温度よりも高い耐熱性の樹脂(被覆層)で被覆する表面改質処理を行うことで、トナーの低温定着性を損なわずに、耐ブロッキング性を向上させる方法がある。
例えば、特許文献1には、コアトナー粒子の表面を、熱硬化性成分を含むシェル層で被覆し、トナー粒子の平均円形度、表面保有電荷の帯電減衰係数、シェル層の厚みをそれぞれ規定することで、耐熱保存性、転写性及びクリーニング性に優れたカプセルトナーが開示されている。
特開2016−90965号公報
ところで、カプセルトナーは、保存安定性、クリーニング性に加えて、低温定着性及び現像槽内での耐ストレス性を向上させることが望まれている。
しかしながら、特許文献1には、カプセルトナーの低温定着性及び現像槽内での耐ストレス性に関しては、記載されていない。
本発明の目的は、コアトナー粒子と、コアトナー粒子を被覆する被覆層とを有するカプセルトナーであって、保存安定性、クリーニング性に加えて、低温定着性及び現像槽内での耐ストレス性を向上させることができるカプセルトナー、2成分現像剤及び画像形成装置並びにカプセルトナーの製造方法を提供することである。
前記課題を解決するために、本発明者は、鋭意研鑽を重ねた結果、次のことを見出した。
すなわち、コアトナー粒子と、コアトナー粒子を被覆する被覆層とを有するカプセルトナーにおいては、被覆層を形成する樹脂微粒子を、一定範囲の分子量に調整すると、保存安定性、クリーニング性、さらには、低温定着性及び現像槽内での耐ストレス性を向上させることができる。例えば、被覆層を形成する樹脂微粒子は、分子量を上げることで、硬質化される。このため、カプセルトナー表面の劣化が起こり難く、現像装置における現像ローラー(現像剤担持体)上でのカプセルトナーの融着の発生を効果的に防止することができる。これにより、ライフを通じて、形成される画像の高画質化を維持させることができる。また、被覆層(シェル層ともいう。)を形成する硬質の樹脂微粒子は、流動性を向上させることができる。従って、係るカプセルトナーの製造方法においては、機械的処理による膜化の際に、処理温度を上昇させることができ、従って、より薄膜で剥離し難い膜を形成することができる。さらに、被覆層としてコアトナー粒子の表面に未だ付着していない樹脂微粒子(残存シェルともいう。)を発生し難くすることができる。そのため、画像形成装置内での定着工程の際に、熱が伝わり易く、これにより定着性を向上させることができる。
本発明は、かかる知見に基づくものであり、次のカプセルトナー、2成分現像剤及び画像形成装置並びにカプセルトナーの製造方法を提供する。
(1)カプセルトナー
本発明に係るカプセルトナーは、コアトナー粒子と、前記コアトナー粒子を被覆する被覆層とを有するカプセルトナーであって、前記被覆層を形成する樹脂微粒子は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC:Gel Permeation Chromatography)で測定される重量平均分子量の数値が、Mw=100×1000〜450×1000の範囲であることを特徴とする。
(2)2成分現像剤
本発明に係る2成分現像剤は、前記本発明に係るカプセルトナーとキャリアとを含むことを特徴とする。
(3)画像形成装置
本発明に係る画像形成装置は、前記本発明に係る2成分現像剤を用いることを特徴とする。
(4)カプセルトナーの製造方法
本発明に係るカプセルトナーの製造方法は、前記本発明に係るカプセルトナーの製造方法であって、前記コアトナー粒子と、前記被覆層を形成する樹脂微粒子の複合粒子に対して、環状の流路を循環する流速30m/s以上の気流中に分散させ、前記流路の途中に設けられた回転撹拌部の機械的処理によって前記カプセルトナーを得ることを特徴とする。
本発明によると、保存安定性、クリーニング性に加えて、低温定着性及び現像槽内での耐ストレス性を向上させることが可能となる。
本発明の実施形態に係るカプセルトナーの断面構成を示す概念図である。 本実施の形態に係るカプセルトナーの製造方法を示す工程図である。 本実施の形態に係るカプセルトナーの製造方法で用いるカプセルトナーの製造装置の概略構成を示す正面図である。 図3に示す製造装置を切断面線A200―A200から見た概略断面図である。
1.カプセルトナー
図1は、本発明の実施形態に係るカプセルトナー100の断面構成を示す概念図である。本実施の形態に係るカプセルトナー100は、コアトナー粒子101と、その外側に樹脂微粒子で形成される被覆層102(シェル層)で形成される。以下、カプセルトナー100の構成について詳細に述べる。
(コアトナー粒子)
コアトナー粒子101は、結着樹脂と着色剤と離型剤とを含む。結着樹脂は、コアトナー粒子101の主樹脂である。結着樹脂としては、スチレンアクリル共重合樹脂を使用することができる。樹脂原料として使用できるモノマーとしては、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレンなどのスチレン誘導体や、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸オクチル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フエニル、メタアクリル酸、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸プロピル、メタアクリル酸n−ブチル、メタアクリル酸イソブチル、メタアクリル酸n−オクチル、メタアクリル酸2−エチルヘキシル、メタアクリル酸フエニル、メタアクリル酸ジメチルアミノエステルなどのアクリル酸誘導体及びメタクリル酸誘導体を例示できる。
さらに、樹脂原料として、無水マレイン酸、マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸モノフエニルエステル、マレイン酸モノアリルエステル、ジビニルベンゼンなどのビニルモノマーを使用してもよい。
結着樹脂のガラス転移点は、40℃以上60℃以下が好ましい。結着樹脂のガラス転移点が40℃未満であると、画像形成装置内部においてカプセルトナー粒子同士が熱凝集するブロッキングを発生し易くなり、保存安定性が低下するおそれがある。結着樹脂のガラス転移点が60℃を超えると、低温定着性が損なわれるおそれがある。
着色剤としては、電子写真分野で常用されるカーボンブラックや有機顔料などを使用することができる。
黒色の着色剤としては、例えば、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、非磁性フェライト、磁性フェライト及びマグネタイトなどを使用できる。
イエローの着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、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94、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185などを使用できる。
マゼンタの着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド222などを使用できる。
シアンの着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60などを挙げることができる。
着色剤の使用量は特に制限されないが、好ましくは結着樹脂100重量部に対して5重量部以上10重量部以下である。着色剤は、結着樹脂中に均一に分散させるために、マスターバッチ化して用いてもよい。
離型剤としては、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、カルナウバワックス、合成エステルワックスなどを使用できる。離型剤の使用量は特に制限されず広い範囲から適宜選択できるが、結着樹脂100重量部に対して2.0重量部以上6.0重量部以下が好ましい。離型剤の添加量が2.0部未満であると、カプセルトナー100の定着時に離型剤が染み出し難く、高温オフセットが起こり易くなる。また、離型剤の添加量が6.0部よりも多い場合、コアトナー粒子101の表面に離型剤が露出し、コアトナー粒子101の流動性が悪化するおそれがある。
コアトナー粒子101には、必要に応じて電荷制御剤を添加してもよい。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及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、例えば、四級アンモニウム塩、ピリミジン化合物、トリフェニルメタン誘導体、グアニジン塩、アミジン塩などを使用できる。
負電荷制御用の電荷制御剤としては、含金属アゾ化合物、アゾ錯体染料、サリチル酸及びその誘導体の金属錯体及び金属塩(金属はクロム、亜鉛、ジルコニウムなど)、有機ベントナイト化合物、ホウ素化合物などを使用できる。
電荷制御剤の使用量は特に制限されず広い範囲から適宜選択できるが、好ましくは、結着樹脂100重量部に対して0.5重量部以上3重量部以下である。
コアトナー粒子101の体積平均粒径は、4μm以上8μm以下が好ましい。体積平均粒径が4μm以上8μm以下であると、長期にわたり高精細な画像を安定して形成できる。またコアトナー粒子101をこの範囲内に小粒径化することにより、付着量が少なくても高い画像濃度が得られ、トナー消費量を削減できる効果も生じる。コアトナー粒子101の体積平均粒径が4μm未満であると、トナー粒子の粒径が小さいため、高帯電化及び低流動化するおそれがある。トナーが高帯電化、低流動化すると、感光体にトナーを安定して供給できなくなり、地肌かぶり及び画像濃度の低下などが発生するおそれがある。コアトナー粒子101の体積平均粒径が8μmを超えると、コアトナー粒子101の粒径が大きいため形成画像の層厚が大きくなり、粒状性の著しい画像となり、高精細な画像を得られない。またコアトナー粒子101の粒径が大きくなることにより比表面積が減少し、トナーの帯電量が小さくなる。トナーの帯電量が小さくなると、トナーが感光体に安定して供給されず、トナー飛散による機内汚染が発生するおそれがある。
(被覆層)
被覆層102は、コアトナー粒子101の外側にアクリル系樹脂で形成される。アクリル系樹脂としては、少なくともアクリル系モノマー又はメタクリル系モノマーのいずれかを含む単独又は複数のモノマーを重合又は共重合して得られる樹脂を使用できる。
アクリル系モノマーとしては、例えば、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸オクチル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フエニルなどを使用できる。
メタクリル系モノマーとしては、例えば、メタアクリル酸、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸プロピル、メタアクリル酸n−ブチル、メタアクリル酸イソブチル、メタアクリル酸n−オクチル、メタアクリル酸2−エチルヘキシル、メタアクリル酸フエニル、メタアクリル酸ジメチルアミノエステルなどのアクリル酸誘導体及びメタクリル酸誘導体を使用できる。
アクリル系モノマー又はメタクリル系モノマー以外に使用できるモノマーとして、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレンなどのスチレン誘導体を使用できる。
2.カプセルトナーの製造方法
図2は、本実施の形態に係るカプセルトナー100の製造方法を示す工程図である。本実施形態のカプセルトナー100の製造方法は、コアトナー粒子101を作製するコアトナー粒子作製工程P1と、被覆層102を形成する樹脂微粒子調製工程P2と、コアトナー粒子101及び樹脂微粒子を複合する複合粒子形成工程P3と、コアトナー粒子101の表面に被覆層102を形成するカプセル粒子形成工程P4と、カプセルトナー粒子及び外添剤を混合する外添工程P5とを含む。
(1)コアトナー粒子作製工程P1
コアトナー粒子作製工程P1ではコアトナー粒子101を作製する。コアトナー粒子101の作製方法としては、例えば、混練粉砕法などの乾式法、並びに懸濁重合法、乳化凝集法、分散重合法、溶解懸濁法及び溶融乳化法などの湿式法を挙げることができる。以下、混練粉砕法によってコアトナー粒子101を作製する方法を記載する。
粉砕法によるコアトナー粒子101の作製では、結着樹脂、着色剤及びその他の添加剤を含むコアトナー粒子原料を、混合機で乾式混合した後、混練機によって溶融混練することによって溶融混練物を得る。この溶融混練物を冷却固化し、固化物を粉砕機で粉砕することによって微粉砕物を得る。その後、必要に応じて分級などの粒度調整を行うことによって、コアトナー粒子101が得られる。
混合機としては公知のものを使用でき、例えばヘンシェルミキサ(商品名、日本コークス工業株式会社製)、スーパーミキサ(商品名、株式会社カワタ製)などを挙げることができる。
混練機としては公知のものを使用でき、例えば、PCM−65/87、PCM−30(以上いずれも商品名、株式会社池貝製)などの二軸混練機や、ニーデックス(商品名、日本コークス工業株式会社製)などのオープンロール混練機を挙げることができる。
粉砕機としては、例えば、超音速ジェット気流を利用して粉砕するカウンタージェットミルAFG(商品名、ホソカワミクロン社製)などを挙げることができる。分級機としては、例えば、ロータリー式分級機TSPセパレータ(商品名、ホソカワミクロン社製)などを挙げることができる。
(2)樹脂微粒子調製工程P2
樹脂微粒子の調製方法として、例えば、樹脂微粒子原料である樹脂をホモジナイザーなどで乳化分散する方法や、乳化重合やソープフリー乳化重合などの方法でモノマーを重合させる方法が挙げられる。樹脂微粒子は、固形分が30重量%(水分が70重量%)のエマルジョンとして調整する。
樹脂微粒子(1次粒子)の体積平均粒径は、コアトナー粒子101の平均粒径よりも充分に小さい必要があり、0.05μm以上1μm以下であることが好ましい。また、樹脂微粒子(1次粒子)の体積平均粒径は、0.1μm以上0.2μm以下であることがさらに好ましい。樹脂微粒子(1次粒子)の体積平均粒径が0.05μm以上1μm以下であることによって、コアトナー粒子101表面に好適な厚さの被覆層102(樹脂被覆層)を形成することができる。このことによって本実施の形態の方法で製造されるカプセルトナー100をクリーニング時にクリーニングブレードに引っ掛かり易くすることができる。これにより、カプセルトナー100のクリーニング性を向上させることができる。
また、樹脂微粒子原料として用いられる樹脂の軟化温度は、コアトナー粒子101に含まれる結着樹脂のガラス転移温度よりも高いことが好ましく、60℃以上であることがより好ましい。このことによって、本実施の形態の方法で製造されるカプセルトナー100の保存中でのトナー同士が融着することを防止できる。これにより、カプセルトナー100の保存安定性を向上させることができる。
(3)複合粒子形成工程P3
複合粒子形成工程P3は、コアトナー粒子101表面に樹脂微粒子を被覆させて複合粒子を形成させる工程である。複合粒子を形成する方法として、例えば、ヘンシェルミキサ真空乾燥システム(商品名:FM20C、日本コークス工業株式会社製)の中に、コアトナー粒子101と樹脂微粒子エマルジョンとを投入し、撹拌羽根の先端部の周速が10〜30m/秒の速度で撹拌しながら、ミキサ槽内を減圧する方法が使用できる。減圧下において混合乾燥することで、水分含有率を1重量%未満まで乾燥させた複合粒子を得ることができる。コアトナー粒子101と樹脂微粒子との混合比としては、コアトナー粒子101表面を樹脂微粒子で完全にかつ薄く被覆する程度の混合比が好ましく、配合比としては、コアトナー粒子100重量部に対して樹脂微粒子5重量部〜15重量部の比率で混合される。樹脂微粒子の配合比が5重量部未満の場合は、コアトナー粒子101を充分に被膜することが困難であり、保存安定性が不充分となる。15重量部を超える場合は、被膜量が過剰であり、被覆層102を薄膜化することが困難であり、低温定着性が悪化する。
(4)カプセル粒子形成工程P4
カプセル粒子形成工程P4は、複合粒子に機械的衝撃力を付与することにより、樹脂微粒子をコアトナー粒子101表面で膜化してカプセル粒子を形成する工程である。図3は、本実施の形態に係るカプセルトナー100の製造方法で用いるカプセルトナー100の製造装置201の概略構成を示す正面図である。図4は、図3に示す製造装置201を切断面線A200―A200から見た概略断面図である。カプセル粒子形成工程P4では、例えば図3に示すカプセルトナー100の製造装置201を用い、複合粒子形成工程P3で作製した複合粒子に対して、カプセルトナー100の製造装置201内での循環と撹拌との相乗効果による衝撃力でコアトナー粒子101に被覆層102(樹脂被覆層)を形成する。カプセルトナー100の製造装置201は回転撹拌装置であり、粉体流路202と、回転撹拌手段203(回転撹拌部)と、図示しない温度調整用ジャケットと、粉体投入部206と、粉体回収部207とを含んで構成される。回転撹拌手段203と、粉体流路202とは循環手段を構成する。
粉体流路202は、撹拌部208と、粉体流過部209とから構成される。撹拌部208は、内部空間を有する円筒形状の容器状部材である。回転撹拌室である撹拌部208には、開口部210,211が形成される。開口部210は、撹拌部208の軸線方向一方側の面208aにおける略中央部において、撹拌部208の面208aを含む側壁を厚み方向に貫通するように形成される。また、開口部211は、撹拌部208の前記軸方向片側の面208aに垂直な側面208bにおいて、撹拌部208の側面208bを含む側壁を厚み方向に貫通するよう形成される。循環管である粉体流過部209は、一端が開口部210と接続され、他端が開口部211と接続される。これによって撹拌部208の内部空間と粉体流過部209の内部空間とが連通され、粉体流路202が形成される。この粉体流路202を、複合粒子および気体が流過する。粉体流路202は、複合粒子が流動する方向である粉体流動方向が一定となるよう設けられる。
回転撹拌手段203は、回転軸部材212と、円盤状の回転盤213と、複数の撹拌羽根214とを含む。回転軸部材212は、撹拌部208の軸線に一致する軸線を有しかつ撹拌部208の軸線方向他方側の面208cに、面208cを含む側壁を厚み方向に貫通するように形成される貫通孔205に挿通されるように設けられ、図示しないモータによって軸線回りに回転する円柱棒状部材である。回転盤213は、その軸線が回転軸部材212の軸線に一致するように回転軸部材212に支持され、回転軸部材212の回転に伴い回転する円盤状部材である。複数の撹拌羽根214は、回転盤213の周縁部分によって支持され、回転盤213の回転に伴って回転する。
カプセル粒子形成工程P4において、回転撹拌手段203の最外周の周速度は、30m/sec以上に設定するのが好ましく、50m/sec以上に設定するのがさらに好ましい。回転撹拌手段203の最外周とは、回転撹拌手段203の回転軸部材212が延びる方向に垂直な方向において、回転軸部材212の軸線との距離がもっとも長い回転撹拌手段203の部分203aである。回転時の回転撹拌手段203の最外周における周速が30m/sec以上に設定することによって、複合粒子に対して、環状の流路(粉体流路202)を循環する流速30m/s以上の気流中に分散させることができる。これにより、複合粒子を孤立流動させることができる。最外周における周速度が30m/sec未満であると、複合粒子を孤立流動させることが困難であるため、コアトナー粒子101を樹脂膜で均一に被覆することが困難になる。
温度調整手段である図示しない温度調整用ジャケットは、粉体流路202の外側の少なくとも一部に設けられ、ジャケット内部の空間に冷却媒又は加温媒を通して粉体流路202内と回転撹拌手段203を所定の温度に調整する。これによって、粉体流路内及び回転撹拌手段の外側の温度をコアトナー粒子101及び樹脂微粒子が軟化変形しない温度以下に制御することができる。
(5)外添工程P5
外添工程P5では、カプセルトナー粒子と外添剤とを混合機で混合することにより、カプセルトナー粒子表面に外添剤を付着させる工程である。外添剤としては、シランカップリング剤で疏水化処理した1次粒子径が7nm〜20nmのシリカ微粒子などを使用できる。
混合機としては公知のものを使用でき、例えばヘンシェルミキサ(商品名、日本コークス工業株式会社製)、スーパーミキサ(商品名、株式会社カワタ製)などを挙げることができる。
以下に実施例及び比較例を挙げ、本実施の形態を具体的に説明する。
[結着樹脂/コアトナー粒子/樹脂微粒子のガラス転移点(Tg)]
示差走査熱量計(商品名:DSC220、セイコー電子工業株式会社製)を用い、日本工業規格(JIS)K7121−1987に準じ、試料1gを昇温速度毎分10℃で加熱してDSC(Differential Scanning Calorimetry:示差走査熱量測定)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高温側のベースラインを低温側に延長した直線と、ピークの立ち上がり部分から頂点までの曲線に対して勾配が最大になるような点で引いた接線との交点からガラス転移点(Tg)を求めた。
[結着樹脂/コアトナー粒子/樹脂微粒子の軟化点(Tm)]
流動特性評価装置(商品名:フローテスターCFT−100C、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20kgf/cm(9.8×105Pa)を与えてダイ(ノズル口径1mm、長さ1mm)から試料を流出させた。試料の流出が開始された温度を流出開始温度(Tfb)とし、試料の半分量が流出したときの温度を軟化点(Tm)とした。
[コアトナー粒子/カプセルトナー粒子の体積平均粒径]
電解液(商品名:ISOTON−II、ベックマン・コールター株式会社製)50mLに、試料20mg及びアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム1mLを加え、超音波分散器(商品名:卓上型2周波超音波洗浄器VS−D100、アズワン株式会社製)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・コールター株式会社製)を用い、アパーチャ径:100μm、測定粒子数:50000カウントの条件下に測定を行い、試料粒子の体積粒度分布から体積平均粒径を求めた。
[樹脂微粒子の体積平均粒径]
樹脂微粒子の体積平均粒径の測定には、動的光散乱法粒度分布測定装置(商品名:ナノトラック、日機装株式会社製)を用いて、2回測定を行ってその平均値を求めた。測定条件としては、測定時間を30秒とし、試料粒子屈折率を1.49とし、分散媒を水とし、分散媒屈折率を1.33とした。測定用試料の体積粒度分布を測定し、測定結果から累積体積分布における小粒子径側からの累積体積が50%になる粒子径を樹脂微粒子の体積平均粒径(μm)として算出した。
[樹脂微粒子の分子量Mw]
樹脂微粒子のエマルジョンに対して、フリーズドライヤー(商品名:小型凍結乾燥機FDS型、東京理科機械株式会社製)を用いて凍結乾燥させた後、乾燥した樹脂微粒子を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。
<実施例1>
(1)コアトナー粒子作製工程P1
スチレン74重量部、アクリル酸n−ブチル26重量部及びキシレン溶媒80重量部からなる溶液に1.5重量部のジ−t−ブチルパーオキサイドを均一に溶解したキシレン溶液20重量部を、内温180℃、内圧6kg/cmに保持した5Lの反応容器に750mL/時間で連続的に供給して重合し、スチレンアクリル樹脂の溶液を得た。その後、90℃、10mmHgのベッセル中にフラッシュして溶剤等を留去した後、粗粉砕機を用いて粗粉砕を行い、1mmのチップのスチレンアクリル樹脂R−1を得た(表1参照)。得られたスチレンアクリル樹脂100重量部に対して、カーボンブラック(商品名:MA−100、三菱化学社製)を5重量部、離型剤(商品名:フィッシャートロプシュワックス、日本精蝋株式会社製、融点95℃)を4重量部を計量し、ヘンシェルミキサ(商品名:FM20C、日本コークス工業株式会社製)に投入し、撹拌羽根の先端部の周速が40m/秒の速度で、5分間撹拌混合した後、2軸押出機(商品名:PCM−30、株式会社池貝製)により溶融混練して溶融混練物を得た。この溶融混練物を冷却ベルトにて冷却後、2mmのスクリーンを有するスピードミルで粗粉砕し、カウンタージェットミルAFG(商品名、ホソカワミクロン社製)とロータリー式分級機TSPセパレータ(商品名、ホソカワミクロン社製)とを用いて、微粉砕及び分級することによって、体積平均粒径が6.7μm、ガラス転移点が51℃、軟化点が120℃のコアトナー粒子C−1を得た(表2参照)。
また、スチレンとアクリル酸n−ブチルとの配合比を変更することによって、表1に示すスチレンアクリル樹脂R−2〜R−6を得た。
Figure 2019185020
さらに、スチレンアクリル樹脂の種類と、離型剤の添加量とを変更すること以外は、前記コアトナー粒子作製工程と同じにすることで、表2に示すコアトナー粒子C−2〜C−10を得た。
Figure 2019185020
(2)樹脂微粒子調製工程P2
攪拌加熱装置、温度計、窒素導入管、及び冷却管を備えた反応容器に、脱イオン水168重量部を仕込み、摂氏80度に昇温する。これに脱イオン水252重量部、スチレン65重量部、n−ブチルアクリレート27重量部及びアクリル酸8重量部からなるモノマー混合液(プレエマルション)と、ペルオキソ二硫酸アンモニウム1重量部、n−ドデシルメルカプタン0.2重量部及び脱イオン水62重量部からなる開始剤水溶液56重量部とを同時に110分かけて滴下し、さらに60分間撹拌した後、反応を終了させることで、ガラス転移点が80℃、軟化点が145℃、重量平均分子量(Mw)が310000、粒子径が0.143μmのほぼ単分散の樹脂微粒子S−1のエマルジョン(固形分30重量%)を得た。
また、樹脂微粒子S−1の作製方法において、モノマー種と添加量とをそれぞれ変更することによって、樹脂微粒子S−2〜S−17のエマルジョン(固形分30重量%)を得た。樹脂微粒子S−1〜S−17の各物性値を表3に示す。
Figure 2019185020
(3)複合粒子形成工程P3
ヘンシェルミキサ真空乾燥システム(商品名:FM20C、日本コークス工業株式会社製)の中に、コアトナー粒子C−1を100重量部と、樹脂微粒子S−1を7重量部投入(エマルジョンの状態で、コア粒子100重量部に対して23重量部投入)し、撹拌羽根の先端部の周速が15m/秒の速度で撹拌混合を開始すると同時に、ミキサ槽内を真空度0.01MPaまで減圧した。減圧下において10分間撹拌混合することによって、コア粒子C-1表面に樹脂微粒子S-1を均一に付着させた複合粒子を得た。複合粒子の水分含有率は0.1重量%であった。
(4)カプセル粒子形成工程P4
図3に示す装置に準ずるハイブリダイゼーションシステム(商品名:NHS−3型、株式会社奈良機械製作所製)の中に、複合粒子を投入し、回転撹拌手段の最外周における周速度を50m/sに設定して10分間撹拌混合することによって、コアトナー粒子C−1の表面に樹脂微粒子S−1を膜化させ、カプセルトナーを得た。
(5)外添工程P5
カプセル粒子形成工程P4で得られたカプセルトナーを100重量部と、外添剤として1次粒子の平均粒径が12nmの疎水性シリカ微粒子を2重量部を、ヘンシェルミキサ(商品名:FM20C、日本コークス工業株式会社製)に投入し、回転軸部材の周速度を30m/secとして3分間撹拌混合し、実施例1のカプセルトナーT−1を得た(表4参照)。
<実施例2〜16>
樹脂微粒子の種類、並びに添加量を表4に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして実施例2〜11のカプセルトナーT−2〜T−11を得た。
また、コアトナー粒子の種類を表4に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして実施例12〜16のカプセルトナーT−12〜T−16を得た。
Figure 2019185020
<比較例1〜16>
樹脂微粒子の種類、並びに添加量を表5に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして比較例1〜10のカプセルトナーT−17〜T−26を得た。
また、コアトナー粒子の種類を表5に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして比較例11〜14のカプセルトナーT−27〜T−30を得た。
また、カプセル粒子形成工程P4における撹拌混合時間を表5に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして比較例15〜16のカプセルトナーT−31〜T−32を得た。
Figure 2019185020
<評価方法>
得られた実施例1〜16及び比較例1〜16のカプセルトナーについて、以下の評価を行った。
[カプセル粒子形成工程での粉体流動性]
ハイブリダイゼーションシステム(商品名:NHS−3型、株式会社奈良機械製作所製)によるカプセル粒子形成工程P4において、機内電流値の値を複合粒子の粉体流動性の指標とした。本実施の形態におけるカプセル粒子形成工程P4では、複合粒子の投入後1〜2分程度で、電流値のピーク値を迎えた後、電流値の数値が徐々に低下し、飽和値を迎える。カプセル粒子形成工程P4での粉体流動性は、以下の基準で評価した。
○:ピーク値が70A以上。飽和値が50A以上。
△:ピーク値が60A以上、70A未満。飽和値が40A以上、50A未満。
×:ピーク値が60A未満、又は、飽和値が40A未満。
[被覆層の均一性]
カプセルトナー粒子を常温硬化性のエポキシ樹脂に包埋した硬化物を、ダイヤモンド歯を備えたミクロトームを用い、複数個所切断して超薄片化(約200nm)し、ルテニウム染色した。この切片を、透過型電子顕微鏡(商品名:H−8100、株式会社日立製作所製)によって、50000倍に拡大し、トナー粒子の断面を撮影した。被覆面は染色されて膜状態がはっきりわかり、コアトナー粒子と区別できるため、画像解析ソフトを用いて、トナー母粒子を被覆している被覆層の膜厚を計測した。被膜層の均一性の評価基準は、以下のとおりである。
○:被覆層の有さが30nm未満。コアトナーを均一に被覆している。
△:被覆層の厚さが30nm以上。被覆層の厚みは不均一。
×:被覆層の厚みは不均一であり、コアトナー粒子が露出している。
[水分含有率]
コアトナー粒子と樹脂微粒子の複合粒子の水分含有率には、赤外線水分計(商品名:FD−720、株式会社ケット科学研究所製)を用いた。測定試料10gを、試料皿にセットし、乾燥温度120℃において、30秒間の水分変化量が0.05%以下になった時点の水分率を測定した。
[円形度]
カプセルトナーの円形度は、例えばフロー式粒子像分析装置「FPIA−3000」(マルバーン社製)を用いて測定できるが、測定原理が同じであれば特に限定はしない。この装置の測定原理は、分散媒中の粒子をCCDカメラにて静止画像を撮像し、その画像から円形度計算等の計算を行うものである。チャンバーから投入された試料は、フラットシースフローセルに送られてシース液に挟まれて扁平な流れを形成する。セル内を通過する試料にストロボ光を照射しながら静止画像をCCDカメラで撮影する。撮像画像の画像処理により各粒子の輪郭抽出を行い、粒子像の投影面積Sや周囲長L等が計測される。これから円相当径と円形度が計算される。
円相当径は、粒子像の投影面積と同じ面積を持つ円の直径のことで、円形度は、円相当径から求めた円の周囲長を粒子投影像の周囲長で割った値として定義され、円相当径から求めた円の面積をS、粒子投影像の周囲長をLとすると、次式で算出される。
円形度=2×(π×S)1/2/L
シース液には、パーティクルシース「PSE−900A」(マルバーン社製)を、分散剤としては、市販の家庭用洗剤5質量%水分散液を、分散器としては、該装置のオートサンプラー装置を用いて、試料を分散させ、これを上記フロー式粒子像分析装置に導入し、HPF測定モードで、トータルカウントで10000個のカプセルトナーを計測する。そして、粒子解析時の2値化閾値を85%とし、全粒径範囲として、カプセルトナーの平均円形度を求める。
後述するクリーニング不良の発生を防止するため、平均円形度は、高すぎないことが望ましい。また、平均円形度が低すぎると、コアトナー粒子表面に均一な樹脂被覆層が形成されないおそれがある。そのため、平均円形度の評価基準は、以下の通りとした。
○:平均円形度0.950以上、0.975未満。
×:平均円形度0.950未満、又は0.975以上。
[残存シェル個数割合]
残存シェルの個数割合には、円形度測定と同じく、フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000」(マルバーン社製)を用いた。
HPF測定モードで、トータルカウントで10000個のカプセルトナーを計測し、円相当径の値が1μm未満の粒子を残存シェルと規定し、個数割合を求めた。評価基準は、以下の通りとした。
○:残存シェルの個数割合が5.0%未満。
△:残存シェルの個数割合が5.0%以上、15.0%未満。
×:残存シェルの個数割合が15.0%以上。
さらに、実施例及び比較例のカプセルトナーを用いて2成分現像剤を作成し、以下の評価を行った。2成分現像剤の調整は、体積平均粒径50μmのフェライトキャリアとカプセルトナーとを、トナー濃度が7%になるように混合して調整した。
[被覆層の強度]
直径100μmのキャリア25gとカプセルトナー5gとを20ccガラス製スクリュー管に取り、周波数35Hzにてシェイカーで30分混合した。その後、デベロッパー(キャリアとトナーの混合物)を洗浄ろ過しキャリアだけを除去した。キャリアを除去したろ液の粒度分布測定(「FPIA−3000」(マルバーン社製))を行い、初期のトナー粒子径との差異を確認した。
初期のトナー粒度分布に比較し、円相当径の値が1μm未満の微粒子が増えた量により、膜強度を評価した。
○:微粒子の増加率が5.0%未満。
△:微粒子の増加率が5.0%以上、8.0%未満。
×:微粒子の増加率が8.0%以上。
[クリーニング性]
上記2成分現像剤を、2成分現像装置を有する市販複写機(商品名:MX−5111FN、シャープ株式会社製)の現像ユニットに充填し、A4判の記録用紙上に、印字率が5%の原稿を1万枚連続印字し、クリーニング不良による画像欠陥の有無を確認した。
○:クリーニング不良なし。
×:クリーニング不良発生。
[定着性]
上記2成分現像剤を、前述した市販複写機の現像ユニットに充填し、記録媒体(商品名:PPC用紙SF−4AM3、シャープ株式会社製)上に、縦20mm、横50mmの長方形のべた画像を含むサンプル画像を、未定着画像として作製した。この際、ベタ画像部のトナーの付着量を0.5mg/cmとして調整した。次に、複合機の定着部を利用した外部定着器を用いて、定着画像を作成した。定着プロセス速度は250mm/secとして、定着ベルトの温度を150℃〜220℃まで10℃刻みで上げ、低温オフセットも高温オフセットも起こらない温度域を測定し、その温度域を非オフセット域とした。高温オフセット及び低温オフセットとは、定着時に、トナーが記録用紙に定着せず、定着ベルトに付着したまま定着ベルトが一周した後に記録用紙にトナーが再付着することである。
さらに、定着ベルトの温度150℃の定着画像サンプル上で、画像の表面を、学振式堅牢度試験機において1kgの荷重を載せた砂消しゴムによって3往復擦過し、擦過前後の光学反射密度(画像濃度)を反射濃度計(マクベス社製)にて測定し、下記式によって定着率(%)を算出した。
定着率(%)=〔(擦過後の画像濃度)/(擦過前の画像濃度)〕×100
定着非オフセット域、及び定着率の結果より、定着性を下記の基準で評価した。
○:150℃〜220℃の画像サンプル上に、オフセットなし。定着率70%以上。
△:150℃〜220℃の画像サンプル上に、オフセットなし。定着率70%未満。
×:150℃〜220℃の画像サンプル上に、オフセット発生。
[保存安定性]
容量250mLのポリ容器にカプセルトナー100gを密閉し、これを温度60℃の条件下に48時間保持した後、カプセルトナーを取出し、#100メッシュ(呼び寸法150μm)の篩に掛ける。篩上に残存したカプセルトナーの重量(メッシュUP量)を測定し、予め測定しておいたカプセルトナー全重量に対する割合として残存量(重量割合)を求め、下記の基準により保存安定性を評価する。得られた数値が低いほど、カプセルトナーがブロッキングを起こさず、保存安定性が良好であることを示す。保存安定性の評価基準は以下の通りである。
○:残存量0%以上1.0%未満。
△:残存量1.0%以上3.0%未満。
×:残存量3.0%以上。
[現像槽内での耐ストレス性]
上記2成分現像剤を、前述した市販複写機の現像ユニットに充填し、A4判の記録用紙上に、印字率が25%の原稿を1000枚連続印字し、次いで、黒ベタ画像を1枚出力した。このサイクルを繰り返し、印字率が25%の原稿を、通算で10万枚連続印字し、黒ベタ画像の画質を確認した。
上述したような印字率の高い画像を連続出力することで、現像ローラー上にトナー及び、樹脂微粒子が融着すると、現像ローラーが高抵抗化し、現像ローラーと感光体ドラムとの間の電界が不安定となり、黒ベタ画像上に画像ムラが発生する。
そこで、10万枚印字後に、現像ローラー表面の現像剤をエアブローによって除去し、現像ローラーの表面状態を目視によって観察した。さらに、現像ローラーの表面性劣化に起因する黒ベタ画像上の画像不良の有無を確認し、以下の基準にて評価した。
○:現像ローラーの表面に光沢あり。10万枚の耐刷において画像不良なし。
△:現像ローラーの表面に光沢なし。10万枚の耐刷において画像不良なし。
×:現像ローラーの表面に光沢なし。10万枚の耐刷で画像不良が発生した。
[総合評価]
クリーニング性、定着性、保存安定性、現像槽内での耐ストレス性の評価に基づき、本実施の形態のカプセルトナーの総合評価を行った。評価基準は以下の通りである。
○:いずれの評価も○であり、良好。
△:いずれかの評価が△であるが、×はない。
×:いずれかの評価が×である。
実施例1〜16及び比較例1〜16の物性確認の一覧を表6に、トナー特性の総合評価を表7に示す。
Figure 2019185020
Figure 2019185020
実施例1〜16のトナーは、各トナー特性(クリーニング性、定着性、保存安定性、現像槽内の耐ストレス性)の評価結果が全て良好であった。
比較例1では、樹脂微粒子S−10の分子量が低いため、図3及び図4に示すカプセルトナーの製造装置201内での粉体流動性が低く、被覆層が不均一となり、コアトナー粒子の一部が露出していた。さらに、残存シェルも多く発生した。このため、保存安定性の結果が悪かった。また、回転撹拌手段の回転による機械的処理によって、カプセルトナーの変形が促進され、円形度が高くなった。これによって、クリーニング不良が発生した。また、樹脂微粒子の分子量が低く、被覆層の強度が弱いため、現像槽内での耐ストレス性評価において、画像不良が発生した。
比較例2においても、樹脂微粒子S−11の分子量が低いため、被覆層の均一性、残存シェル量、被覆層の強度が良好ではなかった。コアトナー粒子の露出はなかったため、保存安定性の結果は良好であったが、定着試験の際に、トナーへの熱が充分に伝わらず、定着強度が得られなかった。比較例1と同様に、現像槽内での耐ストレス性評価の結果が悪かった。
一方、比較例3では、樹脂微粒子S−12の分子量が高く硬質なため、カプセル粒子形成工程P4において撹拌部の衝撃力では均一な被覆膜を形成することができなかった。そのため、定着試験において、トナーへの熱が充分に伝わらず、定着温度150℃の画像サンプルにおいて、オフセットが発生した。
比較例4では、現像槽内での耐ストレス性評価、保存安定性の結果が良くなかった。これは、均一な被覆層が形成できたものの、樹脂微粒子S−13のガラス転移点、軟化点が低いためであると考えられる。
一方、比較例5では、定着性の結果が良くなかった。均一な被覆層が形成できたものの、樹脂微粒子S−14のガラス転移点、軟化点が高いため、トナーへの熱が充分に伝わらず、定着強度が得られなかった。
比較例6では、比較例5と同様に、定着性の結果が良くなかった。樹脂微粒子S−15のガラス転移点、軟化点が高いため、定着温度150℃の画像サンプルにおいて、オフセットが発生した。
比較例7では、保存安定性、現像槽内での耐ストレス性評価の結果が良くなかった。これは、樹脂微粒子S−16の体積平均粒径が細かく、コアトナー粒子との間に比重差があるため、カプセル粒子形成工程において樹脂微粒子が複合粒子の表面から離脱し、再付着しなかったため、被覆層が不均一になったことが原因と考えられる。残存シェル量が多く発生し、コアトナー粒子の露出も確認されたため、保存安定性の結果が悪かった。また、樹脂微粒子の分子量は高いため、被覆層の強度は充分であったが、コアトナー粒子が露出していたため、現像槽内での耐ストレス性評価の結果が良くなかったと考えられる。
比較例8では、定着性の結果が良くなかった。これは、樹脂微粒子S−16の体積平均粒径が大きく、粉体流動性が悪いため、カプセル粒子形成工程P4において均一な被覆層が形成できなかったためと考えられる。このため、定着試験の際に、トナーへの熱が充分に伝わらず、定着強度が得られなかった。
比較例9では、保存安定性、現像槽内での耐ストレス性評価の結果が良くなかった。これは、樹脂微粒子S−1の添加量が少ないため、コアトナー粒子を充分に被覆することができず、露出が見られたためである。
比較例10では、定着性の結果が良くなかった。これは、樹脂微粒子S−1の添加量が多いため、被覆層が過剰となり、定着試験において、トナーへの熱が充分に伝わらず、定着温度150℃の画像サンプルにおいて、オフセットが発生したためである。
比較例11では、定着性の結果が良くなかった。これは、コアトナー粒子C−7のガラス転移点と軟化点が低いため、カプセル粒子形成工程P4において流動性が悪化し、均一な被覆層が形成できなかったためと考えられる。
比較例12では、カプセル粒子形成工程P4において、粉体流動性も高く、膜質も良好であったが、定着性の結果が良くなかった。コアトナー粒子C−8のガラス転移点と軟化点が高いため、定着試験において、トナー内部まで熱が充分に伝わらなかったために、オフセットが発生したと考えられる。
比較例13では、比較例12と同様に、膜質は良好であったが、定着性の結果が良くなかった。コアトナー粒子C−9のワックス添加量が少ないため、定着試験時に、ワックスの染み出し効果が得られず、高温オフセットが発生したためである。
比較例14では、現像槽内での耐ストレス性評価、保存安定性の結果が良くなかった。コアトナー粒子C−10のワックス添加量が多いため、カプセル粒子形成工程P4において粉体流動性が悪化し、均一な被覆層が形成できず、コアトナー粒子の露出も発生したためである。
比較例15では、保存安定性の結果が良くなかった。カプセル粒子形成工程P4における撹拌混合時間が短かったため、コアトナー粒子の表面に均一な被覆層が形成できなかったためと考えられる。円形度の測定値も0.950未満と低かった。
比較例16では、クリーニング性の結果が良くなかった。これは、カプセル粒子形成工程P4における撹拌混合時間が長かったため、カプセルトナーの円形度が高くなり、クリーニングブレードによるトナーの掻き取りが充分でなかったと考えられる。
(本実施の形態について)
本実施の形態に係るカプセルトナー100(静電潜像現像用トナー)は、粉砕法で製造されたコアトナー粒子101を含有し、コアトナー粒子101の表面に、コアトナー粒子101を被覆する被覆層102(シェル層)を含む。被覆層102を形成する樹脂微粒子は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC:Gel Permeation Chromatography)で測定される重量平均分子量(以下単に分子量という。)の数値がMw=100×1000〜450×1000の範囲である。
本実施の形態によれば、被覆層102を形成する樹脂微粒子の重量平均分子量Mwが100×1000〜450×1000と従来よりも高く硬質なため、カプセルトナー100の製造装置201内において、高流動化状態を維持したまま、回転撹拌手段203(回転撹拌部)の回転によるカプセル処理が可能である。このように、高流動化状態でカプセル処理をすることで、樹脂微粒子をコアトナー粒子101の表面に均一に分散させることができ、薄膜で均一な被覆層102を形成することができる。
また、本実施の形態によれば、樹脂微粒子の分子量が従来よりも高いため、コアトナー粒子101の表面に機械的強度の高い被覆層102を形成することが可能となる。そのため、現像槽内での耐ストレス性に優れたカプセルトナー100を得ることが可能であり、長期に渡って安定した画像が得られる。
また、本実施の形態によれば、コアトナー粒子101の表面に薄膜の被覆層102を形成できるため、定着工程における熱エネルギーをコアトナー粒子101内部まで容易に伝達でき、低温定着性能に優れたカプセルトナー100を得ることができる。樹脂微粒子がコアトナー粒子101の表面を均一に被覆しているため、保存安定性にも優れたカプセルトナー100を得ることができる。
しかも、被覆層102を形成する樹脂微粒子の強度及び耐熱性を高くすることできる。これにより、カプセルトナー100の製造装置201内において、カプセルトナー100の円形度の上昇を抑制したまま、コアトナー粒子101の表面に均一な被覆層102を形成することを容易に実現させることができる。これによって、クリーニング性に優れたカプセルトナー100を得ることができる。
また、被覆層102を形成する樹脂微粒子のガラス転移点(Tg)が60℃〜110℃、軟化点(Tm)が110℃〜170℃の範囲である。こうすることで、カプセルトナー100の現像槽内での耐ストレス性評価、保存安定性、低温定着性を向上させることができる。
また、被覆層102を形成する樹脂微粒子の体積平均粒径が0.10μm〜0.20μmの範囲である。こうすることで、コアトナー粒子101表面に好適な厚さの被覆層102を形成することができると共に、カプセルトナー100のクリーニング性を向上させることができる。
また、被覆層102を形成する樹脂微粒子の添加量が、コアトナー粒子100重量部に対して、5重量部〜15重量部の範囲である。こうすることで、カプセルトナー100の保存安定性、低温定着性を向上させることができる。
また、コアトナー粒子101のガラス転移点(Tg)が40℃〜60℃、軟化点(Tm)が110℃〜140℃の範囲である。こうすることで、コアトナー粒子101の流動性を向上させることができる。これにより、均一な被覆層102を形成することができると共に、カプセルトナー100の低温定着性を向上させることができる。
コアトナー粒子は、離型剤を含み、コアトナー粒子における離型剤の含有量が、該コアトナー粒子の主樹脂100重量部に対して、2.0重量部〜6.0重量部の範囲である。こうすることで、カプセルトナー100の定着時に高温オフセットを起こり難くすることができると共に、コアトナー粒子101の流動性の悪化を回避することができる。
少なくともシリカを含む1種以上の無機粒子からなる外添剤によって、外添されている。こうすることで、流動性の低下を抑えることができ、従って、クリーニング性にさらに優れたカプセルトナー100を得ることができる。
本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、係る実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
100 カプセルトナー
101 コアトナー粒子
102 被覆層(シェル層)
201 カプセルトナーの製造装置
202 粉体流路
203 回転撹拌手段(回転撹拌部)
203a 回転撹拌手段の部分
205 貫通孔
206 粉体投入部
207 粉体回収部
208 撹拌部
208a 撹拌部の軸線方向一方側の面
208b 側面
208c 撹拌部の軸線方向他方側の面
209 粉体流過部
210 開口部
211 開口部
212 回転軸部材
213 回転盤
214 撹拌羽根
P1 コアトナー粒子作製工程
P2 樹脂微粒子調製工程
P3 複合粒子形成工程
P4 カプセル粒子形成工程
P5 外添工程

Claims (10)

  1. コアトナー粒子と、前記コアトナー粒子を被覆する被覆層とを有するカプセルトナーであって、
    前記被覆層を形成する樹脂微粒子は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC:Gel Permeation Chromatography)で測定される重量平均分子量の数値が、Mw=100×1000〜450×1000の範囲であることを特徴とするカプセルトナー。
  2. 前記被覆層を形成する樹脂微粒子のガラス転移点(Tg)が60℃〜110℃、軟化点(Tm)が110℃〜170℃の範囲であることを特徴とする請求項1に記載のカプセルトナー。
  3. 前記被覆層を形成する樹脂微粒子の体積平均粒径が0.10μm〜0.20μmの範囲であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のカプセルトナー。
  4. 前記被覆層を形成する樹脂微粒子の添加量が、コアトナー粒子100重量部に対して、5重量部〜15重量部の範囲であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1つに記載のカプセルトナー。
  5. 前記コアトナー粒子のガラス転移点(Tg)が40℃〜60℃、軟化点(Tm)が110℃〜140℃の範囲であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1つに記載のカプセルトナー。
  6. 前記コアトナー粒子は、離型剤を含み、
    前記コアトナー粒子における離型剤の含有量が、該コアトナー粒子の主樹脂100重量部に対して、2.0重量部〜6.0重量部の範囲であることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1つに記載のカプセルトナー。
  7. 少なくともシリカを含む1種以上の無機粒子からなる外添剤によって、外添されていることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか1つに記載のカプセルトナー。
  8. 請求項1から請求項7までのいずれか1つに記載のカプセルトナーとキャリアとを含むことを特徴とする2成分現像剤。
  9. 請求項8に記載の2成分現像剤を用いることを特徴とする画像形成装置。
  10. 請求項1から請求項7までのいずれか1つに記載のカプセルトナーの製造方法であって、前記コアトナー粒子と、前記被覆層を形成する樹脂微粒子のエマルジョンを、減圧状態下で混合乾燥させることで得られる複合粒子に対して、環状の流路を循環する流速30m/s以上の気流中に分散させ、前記流路の途中に設けられた回転撹拌部の機械的処理によって前記カプセルトナーを得ることを特徴とするカプセルトナーの製造方法。
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