JP2020106593A - トナーの製造方法及びトナー - Google Patents

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Abstract

【課題】耐刷枚数の増加に伴うトナーの比電荷量の低下を抑制することができるトナーの製造方法及びトナーを提供する。【解決手段】トナーの製造方法は、トナー粒子と、樹脂粒子の表面に無機微粒子由来の凸部を複数有する有機無機複合微粒子とを環状の流路を循環する気流中に分散させながら、流路に設けられた回転撹拌部の衝撃力を主体とした力によって、トナー粒子と有機無機複合微粒子とを混合する外添工程を含む。トナー粒子の表面に有機無機複合微粒子が付着したトナーは、有機無機複合微粒子のトナー粒子の表面への付着強度(%)が70%〜83%であり、かつ、トナー粒子の重量に対する有機無機複合微粒子の重量の比率である添加量が0.1質量%〜1.0質量%である。【選択図】図1

Description

本発明は、トナーの製造方法及びトナー、特に、複写機、複合機、プリンタ等の画像形成装置において2成分の現像剤に用いられるトナーの製造方法及びトナーに関する。
2成分現像剤に用いられるトナーは、従来、外添剤がトナー粒子の表面に埋没することを防ぐスペーサー効果もしくはトナー粒子間に生じる摩擦を軽減させるベアリング効果の確保をという観点から、トナー粒子の表面に、シリカ微粉末、酸化チタン微粉末及びアルミナ微粉末などの大粒子径(例えば100nm程度)の外添剤を付着させている。
ところが、このようなトナーでは、現像動作を終了して長時間(10時間以上、例えば12時間程度)放置した後はトナーの帯電保持性及びトナーの帯電立ち上がりに影響を及ぼし易い。このことから、現像動作を終了して長時間放置した後はカブリ(非画像形成部のトナー濃度)(以下、放置後カブリという。)が発生するといった不都合がある。或いは/さらに、トナーの保存中のブロッキングによる凝集体になり易さ(以下、保存性という。)が悪化するといった不都合がある。このことは、特に高温高湿環境下で顕著となる。これら放置後カブリ及び保存性を両立させるためには、トナーの比電荷量(単位重量当たりの摩擦電荷量)を確保する必要がある。
この点に関し、特許文献1は、トナー粒子の表面に有機無機複合微粒子の外添剤を付着させたトナーを開示している。この有機無機複合微粒子は、樹脂粒子の表面に無機微粒子由来の凸部を複数有している。
特開2016−126220号公報
しかしながら、トナー粒子の表面に有機無機複合微粒子(外添剤)を付着させたトナーは、初期ではトナーの比電荷量を確保することができるものの、耐刷枚数(現像動作時間)が増えるに従い、次のような不都合が生じていた。
すなわち、トナー粒子と外添剤とを混合してトナー粒子の表面に外添剤を付着させるにあたって、ヘンシェルタイプやオグンミルタイプといった、被混合物を単に混ぜ合わせるだけの混合機では、トナー粒子の表面への外添剤の付着強度が低いため、外添剤がトナー粒子の表面から離脱し易い。そうすると、耐刷枚数が増えるに従い、トナーの比電荷量が低下する。
図5は、被混合物を単に混ぜ合わせるだけの混合機によりトナー粒子TPの表面TPaに外添剤ADを付着させたトナーTNの耐刷枚数の増加に伴う不都合を説明するための説明図である。
図5に示すように、トナーTNは、現像槽内でキャリアCRとの摩擦帯電を発生させるためにキャリアCRと混合される。このとき、トナーTNは、耐刷枚数の増加に伴いストレスを受け、外添剤ADがトナー粒子TPの表面TPaから離脱してキャリアCR表面に移行し、トナーTNの帯電を阻害し、トナーTNの比電荷量の低下が発生する。例えば、トナーTNがマイナスに帯電し、キャリアCRがプラスに帯電する場合、外添剤ADもトナーTNと同様にマイナスに帯電する。このことから、マイナスに帯電した外添剤ADがプラス帯電しているキャリアCR表面に移行すると、キャリアCRのプラス帯電がマイナス側に振れ、結果として、トナーTNの比電荷量の低下を招き、ひいては、放置後カブリの発生(特に高温高湿環境下)といった課題を引き起こす。
そこで、本発明は、耐刷枚数の増加に伴うトナーの比電荷量の低下を抑制することができるトナーの製造方法及びトナーを提供することを目的とする。
本発明者は、前記課題を解決するために、鋭意研鑽を重ねた結果、次のことを見出した。すなわち、トナー粒子と、樹脂粒子の表面に無機微粒子由来の凸部を複数有する有機無機複合微粒子とを混合してトナー粒子の表面に有機無機複合微粒子を付着させるにあたり、被混合物を単に混ぜ合わせるだけの混合機を用いるのではなく、被混合物を環状の流路を循環する気流中に分散させながら、流路に設けられた回転撹拌部の衝撃力を主体とした力によって混合する混合機を用いてトナー粒子と有機無機複合微粒子とを混合すると、トナー粒子の表面への外添剤の付着強度を適度なものとすることできる。従って、耐刷枚数の増加に伴うトナーの比電荷量の低下を抑制することができる。また、トナー粒子の重量に対する有機無機複合微粒子の重量の比率である添加量(トナー粒子に対する有機無機複合微粒子の添加量)が耐刷枚数の増加に伴い放置後カブリ及び帯電安定性に影響を及ぼすところ、流路に設けられた回転撹拌部の衝撃力を主体とした力によって混合する混合機を用いてトナー粒子と有機無機複合微粒子とを混合することで、トナー粒子に対する有機無機複合微粒子の添加量についても適度なものとすることできる。従って、耐刷枚数の増加に伴う放置後カブリを効果的に防止することができると共に、耐刷枚数の増加に伴う帯電安定性を確保することができる。
本発明は、かかる知見に基づくものであり、次のトナーの製造方法及びトナーを提供する。
(1)トナーの製造方法
本発明に係るトナーの製造方法は、トナー粒子と、樹脂粒子の表面に無機微粒子由来の凸部を複数有する有機無機複合微粒子とを環状の流路を循環する気流中に分散させながら、前記流路に設けられた回転撹拌部の衝撃力を主体とした力によって、前記トナー粒子と前記有機無機複合微粒子とを混合する外添工程を含むことを特徴とする。
(2)トナー
本発明に係るトナーは、トナー粒子の表面に、樹脂粒子の表面に無機微粒子由来の凸部を複数有する有機無機複合微粒子が付着したトナーであって、前記有機無機複合微粒子の前記トナー粒子に対する付着強度であって、蛍光X線分析装置にて所定の超音波処理前後の当該トナー1gの前記有機無機複合微粒子中のSi元素の強度を分析し、得られた前記超音波処理前後のSi元素の蛍光X線強度を{(前記超音波処理後のSi元素の蛍光X線強度)/(前記超音波処理前のSi元素の蛍光X線強度)}×100の式にて算出した前記有機無機複合微粒子の前記トナー粒子に対する付着強度(%)が70%〜83%であり、かつ、前記トナー粒子の重量に対する前記有機無機複合微粒子の重量の比率である添加量が0.1質量%〜1.0質量%であることを特徴とする。
本発明によると、耐刷枚数の増加に伴うトナーの比電荷量の低下を抑制す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。 被混合物を単に混ぜ合わせるだけの混合機によりトナー粒子の表面に外添剤を付着させたトナーの耐刷枚数の増加に伴う不都合を説明するための説明図である。
1.トナーの製造方法
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、カプセルトナー粒子110と、外添剤120とで構成されている。カプセルトナー粒子110は、コアトナー粒子101と、コアトナー粒子101の表面を被覆する樹脂被覆層102(シェル層)とを有する。樹脂被覆層102は、樹脂微粒子で形成される。カプセルトナー粒子110の表面100aには、有機無機複合微粒子121(大粒径外添剤)及び小粒径シリカ122を含む外添剤120が付着している。以下、カプセルトナー100の製造方法について詳細に述べる。
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、樹脂微粒子を調製する樹脂微粒子調製工程P2と、トナー粒子としてコアトナー粒子101の表面に樹脂被覆層102を成膜してカプセルトナー粒子110を得る成膜化工程P3と、カプセルトナー粒子110及び外添剤120を混合してカプセルトナー粒子110の表面110aに外添剤120を付着させる外添工程P4とを含む。成膜化工程P3は、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P3aと、コアトナー粒子101の表面に樹脂被覆層102を形成するカプセル粒子形成工程P3b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において、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、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、三井鉱山株式会社製)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により、0.05μm以上1μm以下の粒子径となる樹脂微粒子を形成させ、スプレードライなどの方法で樹脂微粒子を乾燥させることにより得ることができる。
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(1次粒子)の体積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樹脂被覆層102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)成膜化工程P3
(3−1)複合粒子形成工程P3a
複合粒子形成工程P3aは、コアトナー粒子101の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(商品名:FM20C、三井鉱山株式会社製)の中に、コアトナー粒子101と樹脂微粒子とを投入し、撹拌羽根の先端部の周速が20m/秒〜30m/秒の速度で、3分〜5分間撹拌させる方法を使用できる。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、樹脂被覆層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。
(3−2)カプセル粒子形成工程P3b
カプセル粒子形成工程P3bは、複合粒子に衝撃力を主体とした力(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P3bでは、図3に示すカプセルトナー100の製造装置201を用い、コアトナー粒子作製工程P1で作製したコアトナー粒子101に樹脂微粒子調製工程P2で調製した樹脂微粒子を付着させ、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に樹脂被覆層102を形成する。カプセルトナー100の製造装置201は、回転撹拌装置及び混合機であり、粉体流路202と、回転撹拌部203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。回転撹拌部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第1面208aにおける略中央部において、撹拌部208の第1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第1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。コアトナー粒子101、樹脂微粒子及び気体は、粉体流路202を流過する。粉体流路202は、コアトナー粒子101及び樹脂微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。
回転撹拌部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第2面208cに、第2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る。回転軸部材212は、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214〜214は、回転盤213の周縁部分によって支持され、回転盤213の回転に伴って周回移動する。
カプセル粒子形成工程P3bにおいて、回転撹拌部203の最外周における周速度(以下、単に周速度という。)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。回転撹拌部203の最外周とは、回転撹拌部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部203の最長部分203aである。回転時の回転撹拌部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、コアトナー粒子101と、樹脂被覆層102を形成する樹脂微粒子の混合物に対して、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、コアトナー粒子101を孤立流動させることができる。周速度が30m/sec未満であると、コアトナー粒子101及び樹脂微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内と回転撹拌部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。
(4)外添工程P4
外添剤120は、樹脂粒子の表面に無機微粒子由来の凸部を複数有する有機無機複合微粒子121を含んでいる。この例では、製品名ATLAS100 Silica Composite(キャボット コーポレーション製)の有機無機複合微粒子を用いている。
外添工程P4は、カプセルトナー粒子110と外添剤120とを製造装置201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。すなわち、外添工程P4では、カプセルトナー粒子110と、有機無機複合微粒子121とを環状の流路(粉体流路202)を循環する気流中に分散させながら、流路(粉体流路202)に設けられた回転撹拌部203の機械的処理に基づく衝撃力を主体とした力によって、カプセルトナー粒子110と有機無機複合微粒子121とを混合する。
外添工程P4では、カプセルトナー粒子110、外添剤120及び気体は、粉体流路202を流過する。環状の流路(粉体流路202)を循環する気流を流速70m/sec〜120m/sec程度にすることが望ましい。これにより、カプセルトナー粒子110に外添剤120を適度な添加量及び付着強度で付着させることができる。
2.カプセルトナー
次に、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。
(樹脂被覆層)
樹脂被覆層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。
(本実施の形態について)
本実施の形態に係るトナー(カプセルトナー100)の製造方法では、トナー粒子(カプセルトナー粒子110)と、有機無機複合微粒子121とを環状の流路(粉体流路202)を循環する気流中に分散させながら、流路(粉体流路202)に設けられた回転撹拌部203の衝撃力を主体とした力によって、トナー粒子(カプセルトナー粒子110)と有機無機複合微粒子121とを混合してトナー粒子(カプセルトナー粒子110)の表面に有機無機複合微粒子121を付着させる。
本実施の形態に係るトナー(カプセルトナー100)の製造方法によれば、流路(粉体流路202)に設けられた回転撹拌部203の衝撃力を主体とした力によって混合する混合機(製造装置201)を用いてトナー粒子(カプセルトナー粒子110)と有機無機複合微粒子120とを混合するので、トナー粒子(カプセルトナー粒子110)の表面への有機無機複合微粒子121(外添剤120)の付着強度を適度なものとすることができる。従って、耐刷枚数の増加に伴うトナー(カプセルトナー100)の比電荷量の低下を抑制することができる。しかも、トナー粒子(カプセルトナー粒子110)(外添剤120が添加される前のトナー粒子、いわゆる生トナー)に対する有機無機複合微粒子121の添加量についても適度なものとすることできる。従って、耐刷枚数の増加に伴う放置後カブリを効果的に防止することができると共に、耐刷枚数の増加に伴う帯電安定性を確保することができる。
本実施の形態において、外添工程では、流路(粉体流路202)を流れるトナー粒子(カプセルトナー粒子110)に対して粉体投入部206から流路(粉体流路202)内に有機無機複合微粒子121を投入する。
こうすることで、トナー粒子(カプセルトナー粒子110)の表面に有機無機複合微粒子121を付着させる際のトナー粒子(カプセルトナー粒子110)と有機無機複合微粒子121との混合時間の短縮化を実現させることができる。
本実施の形態において、外添工程では、トナー粒子(カプセルトナー粒子110)と有機無機複合微粒子121とを混合するに先立ち、トナー粒子(カプセルトナー粒子110)と有機無機複合微粒子121(大粒径外添剤)の体積平均粒径よりも小さい体積平均粒径のシリカである小粒径シリカ122とを混合する。
こうすることで、有機無機複合微粒子121よりも先にトナー粒子(カプセルトナー粒子110)の表面に有機無機複合微粒子121の体積平均粒径よりも小さい体積平均粒径の小粒径シリカ122を付着させることができ、これにより、トナー粒子(カプセルトナー粒子110)の流動性を向上させることができる。トナー粒子(カプセルトナー粒子110)と有機無機複合微粒子121とを混合するにあたり、トナー粒子(カプセルトナー粒子110)の流動性を向上させた状態でカプセルトナー粒子110の表面に有機無機複合微粒子121を付着させることができる。これにより、トナー粒子(カプセルトナー粒子110)の表面への有機無機複合微粒子121の付着動作を短時間で確実に行うことができる。
ここで、有機無機複合微粒子121の1次粒子の体積平均粒径としては、80nm〜120nm程度を例示できる。小粒径シリカ122の1次粒子の体積平均粒径としては、9nm〜14nm程度を例示できる。
本実施の形態において、外添剤120として、有機無機複合微粒子121に加えて、小粒径シリカ122及び/又は大粒径シリカを併用して添加するのが望ましい。大粒径シリカは、小粒径シリカ122の体積平均粒径よりも大きい体積平均粒径のシリカである。大粒径シリカの1次粒子の体積平均粒径としては、80nm〜120nm程度を例示できる。
本実施の形態においては、外添剤120は、小粒径シリカ122と有機無機複合微粒子121とを併用し外添する。
大粒径シリカは、スペーサー効果を付与する働きがあり、小粒径シリカ122は、トナー(カプセルトナー100)の流動性を付与する働きと、外添剤120の分散性を向上させる働きとがある。
また、トナー(カプセルトナー100)には、帯電量調整のために酸化チタン等の無機微粒子を外添しても構わない。
トナー(カプセルトナー100)の円形度としては、0.930〜0.960が望ましい。円形度が0.930未満になれば、トナー(カプセルトナー100)の表面に凹凸が増えるため、該表面の凹部に外添剤120が優先的に付着し、外添剤120によるスペーサー効果、流動性向上の効果が著しく損なわれる。また、円形度が0.960を超えると、クリーニング不良を引き起こす可能性が高くなる。
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、トナーの平均円形度を求める。
本実施の形態において、成膜化工程では、コアトナー粒子101と樹脂微粒子とを流路(粉体流路202)を循環する気流中に分散させて回転撹拌部203の衝撃力を主体とした力によってコアトナー粒子101の表面に樹脂微粒子からなる樹脂被覆層102を形成してカプセルトナー粒子110とする。
そして、外添工程では、カプセルトナー粒子110と有機無機複合微粒子121とを流路(粉体流路202)を循環する気流中に分散させて回転撹拌部203の衝撃力を主体とした力によってカプセルトナー粒子110と有機無機複合微粒子121とを混合してカプセルトナー粒子110の表面に有機無機複合微粒子121を付着させる。
こうすることで、カプセルトナー粒子110の表面に有機無機複合微粒子121を付着させたときに、カプセルトナー粒子110の表面への有機無機複合微粒子121の付着強度を適度なものとすることができる。従って、耐刷枚数の増加に伴うカプセルトナー100の比電荷量の低下を抑制することができる。しかも、カプセルトナー粒子110に対する有機無機複合微粒子121の添加量についても適度なものとすることできる。従って、耐刷枚数の増加に伴う放置後カブリを効果的に防止することができると共に、耐刷枚数の増加に伴う帯電安定性を確保することができる。
本実施の形態に係るトナー(カプセルトナー100)では、蛍光X線分析装置にて所定の超音波処理前後の当該トナー(カプセルトナー100)1gの有機無機複合微粒子121中のSi元素の強度を分析し、超音波処理前後のSi元素の蛍光X線強度を{(超音波処理後のSi元素の蛍光X線強度)/(超音波処理前のSi元素の蛍光X線強度)}×100の式にて算出した有機無機複合微粒子121のトナー粒子(カプセルトナー粒子110)の表面への付着強度(%)が70%〜83%である。また、トナー粒子(カプセルトナー粒子110)の重量に対する有機無機複合微粒子121の重量の比率である添加量が0.1質量%〜1.0質量%(wt%)である。
本実施の形態に係るトナー(カプセルトナー100)によれば、有機無機複合微粒子121のトナー粒子(カプセルトナー粒子110)の表面へ付着強度が適度な70%〜83%であるので、耐刷枚数の増加に伴うトナー(カプセルトナー100)の比電荷量の低下を抑制することができる。しかも、トナー粒子(カプセルトナー粒子110)に対する有機無機複合微粒子121の添加量が適度な0.1質量%〜1.0質量%であるので、耐刷枚数の増加に伴う放置後カブリを効果的に防止することができると共に、耐刷枚数の増加に伴う帯電安定性を確保することができる。
本実施の形態に係るトナー(カプセルトナー100)において、付着強度が80%〜83%であることが好ましい。こうすることで、耐刷枚数の増加に伴うトナーの比電荷量の低下をさらに抑制することができる。
本実施の形態に係るトナー(カプセルトナー100)において、トナー粒子(カプセルトナー粒子110)は、コアトナー粒子101とコアトナー粒子101の表面を被覆する樹脂被覆層102とを有するカプセルトナー粒子110である。
こうすることで、カプセルトナー粒子110の表面への外添剤(有機無機複合微粒子121)の付着強度を適度なものとすることができる。従って、耐刷枚数の増加に伴うカプセルトナー100の比電荷量の低下を抑制することができる。しかも、カプセルトナー粒子110に対する有機無機複合微粒子121の添加量についても適度なものとすることできる。従って、カプセルトナー100において、耐刷枚数の増加に伴う放置後カブリを効果的に防止することができると共に、耐刷枚数の増加に伴う帯電安定性を確保することができる。
次に、本実施の形態に係る実施例1〜7を比較例1〜10と共に以下に説明する。
[ハイブリダイゼーションシステムとヘンシェルミキサとの比較]
先ず、実施例1、2では、外添工程において製造装置201に準ずるハイブリダイゼーションシステムを用いてカプセルトナー粒子の表面に外添剤として異なる添加量の有機無機複合微粒子(大粒径外添剤)を付着させた。また、比較例1、2では、外添工程においてヘンシェルミキサを用いてカプセルトナー粒子の表面に外添剤として異なる添加量の大粒径シリカを付着させ、比較例3、4では、外添工程においてヘンシェルミキサを用いてカプセルトナー粒子の表面に外添剤として異なる添加量の有機無機複合微粒子(大粒径外添剤)を付着させた。ここで、添加量は、カプセルトナー粒子の重量に対する有機無機複合微粒子の重量の比率である。
<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を得た。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)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℃)4重量部を計量し、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、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℃のコアトナー粒子を得た。
(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、反応を終了させた。得られたラテックスをスプレードライヤー(噴霧乾燥装置、商品名:マイクロミストドライヤ−MDL−050型、藤崎電機株式会社製)を用いて熱風乾燥し粉砕することによって、ガラス転移点が80℃、軟化点が145℃、粒子径が0.143μmのほぼ単分散の樹脂微粒子を得た。
(3)複合粒子形成工程P3a(成膜化工程P3)
ヘンシェルミキサ(商品名:FM20C、三井鉱山株式会社製)の中に、コアトナー粒子100重量部と、樹脂微粒子7重量部とを投入し、撹拌羽根の先端部の周速が25m/secの速度で、5分間撹拌混合することによって、コアトナー粒子の表面に樹脂微粒子を均一に付着させた複合粒子を得た。
(4)カプセル粒子形成工程P3b(成膜化工程P3)
図3に示す製造装置201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、粉体投入部206から複合粒子を投入し、回転撹拌部203の周速度を50m/secに設定して10分間撹拌混合することによって、コアトナー粒子の表面に樹脂微粒子を膜化させて、樹脂被覆層を形成し、カプセルトナー粒子を得た。
(外添工程P4)
次に、製造装置201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)において成膜化工程P3にて得られたカプセルトナー粒子100重量部の中に、粉体投入部206から外添剤として1次粒子の体積平均粒径が12nmの小粒径シリカ(製品名:R974、アエロジル社製)1.5重量部を投入し、回転撹拌部203の周速度を50m/secとして30秒間撹拌混合し、その後、粉体投入部206から外添剤として1次粒子の体積平均粒径が100nmの有機無機複合微粒子である大粒径外添剤(製品名:ATLAS、キャボット社製)0.1重量部を投入し、回転撹拌部203の周速度を50m/secとして30秒間撹拌混合し、実施例1のカプセルトナー100を得た。
ここで、外添剤の1次粒子の体積平均粒径は、走査型電子顕微鏡(商品名:S−4300SE/N、株式会社日立ハイテクノロジーズ製)を使用し、拡大倍率50000倍で、視野を変えて100個の外添剤粒子を撮影し、画像解析によって1次粒子の体積平均粒径をそれぞれ測定し、得られた100個の測定値に基づいて算出した。
<実施例2>
実施例2では、実施例1において外添剤として用いた1次粒子の体積平均粒径が100nmの大粒径外添剤(製品名:ATLAS、キャボット社製)0.1重量部を0.5重量部とした以外は実施例1と同様とした。
<比較例1>
(コアトナー粒子作製工程P1、樹脂微粒子調製工程P2、成膜化工程P3)
比較例1では、工程P1〜P3により、実施例1と同様にして、カプセルトナー粒子を得た。
(外添工程P4)
次に、成膜化工程P3にて得られたカプセルトナー粒子100重量部と、外添剤として1次粒子の体積平均粒径が12nmの小粒径シリカ(製品名:R974、アエロジル社製)1.5重量部とを、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、回転撹拌部の周速度を25m/secとして60秒間撹拌混合し、その後、ヘンシェルミキサ内に、外添剤として1次粒子の体積平均粒径が115nmの大粒径シリカ(製品名:TGC−191、キャボット社製)0.1重量部を投入し、回転撹拌部の周速度を25m/secとして60秒間撹拌混合し、比較例1のカプセルトナーを得た。
<比較例2>
比較例2では、比較例1において外添剤として用いた1次粒子の体積平均粒径が115nmの大粒径シリカ(製品名:TG−C191、キャボット社製)0.1重量部を0.5重量部とした以外は比較例1と同様とした。
<比較例3>
比較例3では、比較例1において外添剤として1次粒子の体積平均粒径が115nmの大粒径シリカ(製品名:TG−C191、キャボット社製)に代えて1次粒子の体積平均粒径が100nmの有機無機複合微粒子である大粒径外添剤(製品名:ATLAS、キャボット社製)とした以外は比較例1と同様とした。
<比較例4>
比較例4では、比較例2において外添剤として1次粒子の体積平均粒径が115nmの大粒径シリカ(製品名:TG−C191、キャボット社製)に代えて1次粒子の体積平均粒径が100nmの有機無機複合微粒子である大粒径外添剤(製品名:ATLAS、キャボット社製)とした以外は比較例2と同様とした。
(実施例1、2及び比較例1〜4の評価)
実施例1、2及び比較例1〜4のカプセルトナーを用いて作成した2成分現像剤を、市販複写機(商品名:MX−M6070、シャープ株式会社製)の現像ユニットに充填し、10万枚の耐刷試験を行って、「放置後カブリ(初期)」、「帯電安定性」、「放置後カブリ(100k)」を調べた。その評価結果を表1に示す。
Figure 2020106593
ここで、「放置後カブリ(初期)」とは、耐刷開始時での放置後カブリであり、「放置後カブリ(100k)」とは、10万枚の耐刷終了時での放置後カブリである。また、カブリの評価は、白度計(製品名:日本電色工業株式会社製)を用いて印刷前の用紙の白色度と印刷後(非画像形成部)の白色度との差分を測定することにより評価した。白色度の差分が0.5以下である場合には「◎」、0.5を超え1.5以下である場合には「○」、1.5を超え2.0以下では「△」、2.0を超える場合には「×」とした。
また、「帯電安定性(100k)」とは、耐刷開始時でのトナーの帯電量Esに対して10万枚の耐刷終了時でのトナーの帯電量Eeの変化率の絶対値[|Ee−Es|/|Es|]×100が10%以下である場合には「◎」、10%を超え20%以下である場合には「○」、20%を超え30%以下では「△」、30%を超える場合には「×」とした。
表1に示すように、実施例1、2では、「放置後カブリ(初期)」が何れも「◎」となり、また、「帯電安定性(100k)」及び「放置後カブリ(100k)」が何れも「○」となり、実使用上問題がなかった。これに対し、比較例1、2では、「放置後カブリ(初期)」が何れも「○」となり、比較例3、4では、「放置後カブリ(初期)」が何れも「◎」となったものの、比較例1では「帯電安定性(100k)」及び「放置後カブリ(100k)」が何れも「△」となり、また、比較例2−4では「帯電安定性(100k)」及び「放置後カブリ(100k)」が何れも「×」となり、実使用上許容できるレベルではなかった。
[付着強度の評価]
次に、実施例3〜7では、外添工程において回転撹拌部203の撹拌時間及び有機無機複合微粒子の添加量を変更して、カプセルトナー粒子の表面への有機無機複合微粒子である大粒径外添剤(製品名:ATLAS、キャボット社製)の付着強度を調べた。
<実施例3>
実施例3では、回転撹拌部203の撹拌時間を実施例1と同じ時間とし、70%の付着強度を得た。
<実施例4>
実施例4では、回転撹拌部203の撹拌時間を実施例2と同じ時間とし、75%の付着強度を得た。
なお、実施例3、4では、材料の基本性能確認のため、回転撹拌部203の撹拌時間を実施例1、2と同じ時間としている。
<実施例5>
実施例5では、実施例1において回転撹拌部203の撹拌時間を30秒間から45秒間に変更した以外は実施例1と同様とし、80%の付着強度を得た。
<実施例6>
実施例6では、実施例2において回転撹拌部203の撹拌時間を30秒間から45秒間に変更した以外は実施例2と同様とし、83%の付着強度を得た。
<実施例7>
実施例7では、実施例1において大粒径外添剤(製品名:ATLAS、キャボット社製)0.1重量部を1.0重量部とし、回転撹拌部203の撹拌時間を30秒間から45秒間に変更した以外は実施例1と同様とし、80%の付着強度を得た。
<比較例5>
比較例5では、実施例1において回転撹拌部203の撹拌時間を30秒間から20秒間に変更した以外は実施例1と同様とし、50%の付着強度を得た。
<比較例6>
比較例6では、実施例2において回転撹拌部203の撹拌時間を30秒間から20秒間に変更した以外は実施例2と同様とし、64%の付着強度を得た。
<比較例7>
比較例7では、実施例7において回転撹拌部203の撹拌時間を45秒間から20秒間に変更した以外は実施例7と同様とし、67%の付着強度を得た。
<比較例8>
比較例8では、実施例1において大粒径外添剤(製品名:ATLAS、キャボット社製)0.1重量部を1.2重量部とし、回転撹拌部203の撹拌時間を30秒間から45秒間に変更した以外は実施例1と同様とし、75%の付着強度を得た。
<比較例9>
比較例9では、実施例2において回転撹拌部203の撹拌時間を30秒間から60秒間に変更した以外は実施例2と同様とし、90%の付着強度を得た。
<比較例10>
比較例10では、実施例7において回転撹拌部203の撹拌時間を45秒間から90秒間に変更した以外は実施例7と同様とし、92%の付着強度を得た。
ここで、実施例3〜7及び比較例5〜10で得られた各カプセルトナーについて、外添剤の付着強度は、以下の手順で測定した。
(1)トリトン(ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル)の濃度0.2質量%水溶液40mlにカプセルトナーを2.0g加えて1分間撹拌する。
(2)さらに上記の水溶液にホモジナイザー:US−300T(株式会社日本精機製作所製)にて超音波を照射する(出力:40μA、4分間)。
(3)超音波照射後の水溶液を3時間放置し、トナーと遊離した外添剤とを分離する。
(4)上澄み液を取り除いた後、沈殿物に純水を約50ml加え、5分間撹拌する。
(5)孔径1μmのメンブレンフィルタ(アドバンテック社製)を用いて吸引ろ過する。
(6)フィルタ上に残ったトナーを一晩、真空乾燥する。
(7)蛍光X線分析装置(株式会社リガク製、型式:ZSX Primus II)にて上記(1)〜(6)の一連の超音波処理前後のトナー1gの外添剤中の元素(Si)の強度を分析し、下記式にて、外添剤の付着強度を算出した。
外添剤の付着強度(%)={(超音波処理後のSi元素の蛍光X線強度)/(超音波処理前のSi元素の蛍光X線強度)}×100
(実施例3〜7及び比較例5〜10の評価)
実施例3〜7及び比較例5〜10のカプセルトナーを用いて作成した2成分現像剤を、市販複写機(商品名:MX−M6070、シャープ株式会社製)の現像ユニットに充填し、10万枚の耐刷試験を行って、「ドラムクリーニング性能(初期)」、「帯電安定性」、「放置後カブリ(100k)」を調べた。その評価結果を表2に示す。
Figure 2020106593
ここで、「クリーニング性能(初期)」とは、白色から黒色までの間で16階調のパッチが搬送方向に並設するように形成されたテスト用原稿を用いて耐刷開始時での印刷を行い、「筋」(特に黒筋)の有無を調べた。「筋」が存在していれなければ「不良無」とし、筋が存在していれれば「不良有」とした。なお、「放置後カブリ(初期)」、「放置後カブリ(100k)」、「帯電安定性(100k)」は、前述した説明と同様であり、ここでは説明を省略する。また、「初期の放置後カブリ」は、何れも良好であっため、表2では省略している。
表2に示すように、添加量0.1〜0.5、付着強度70%〜75%の実施例3〜4では、「帯電安定性(100k)」及び「放置後カブリ(100k)」が何れも「○」となり、添加量0.1〜1.0、付着強度80%〜83%の実施例5〜7では、「帯電安定性(100k)」及び「放置後カブリ(100k)」が何れも「◎」となり、実使用上問題がなかった。これに対し、添加量0.1〜1.0、付着強度50%〜67%の比較例5〜7、及び、添加量1.2、付着強度75%の比較例8では、「帯電安定性(100k)」及び「放置後カブリ(100k)」が何れも「△」となり、実使用上許容できるレベルではなかった。さらに、添加量0.5〜1.0、付着強度90%〜92%の比較例9〜7では、「クリーニング性能(初期)」で「筋」が発生しており、100kの耐刷を行うレベルではかなった。
このように、有機無機複合微粒子のカプセルトナー粒子の表面への付着強度(%)が70%〜83%、より好ましくは80%〜83%であり、トナー粒子の重量に対する有機無機複合微粒子の重量の比率である添加量が0.1質量%〜1.0質量%であることが好ましいことが分かった。
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
100a 表面
101 コアトナー粒子
102 樹脂被覆層
110 カプセルトナー粒子
120 外添剤
121 有機無機複合微粒子(大粒径外添剤)
122 小粒径シリカ
201 製造装置
202 粉体流路
203 回転撹拌部
205 貫通孔
206 粉体投入部
207 粉体回収部
208 撹拌部
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 成膜化工程
P3a 複合粒子形成工程
P3b カプセル粒子形成工程
P4 外添工程

Claims (7)

  1. トナー粒子と、樹脂粒子の表面に無機微粒子由来の凸部を複数有する有機無機複合微粒子とを環状の流路を循環する気流中に分散させながら、前記流路に設けられた回転撹拌部の衝撃力を主体とした力によって、前記トナー粒子と前記有機無機複合微粒子とを混合する外添工程を含むことを特徴とするトナーの製造方法。
  2. 請求項1に記載のトナーの製造方法であって、
    前記外添工程では、前記流路を流れる前記トナー粒子に対して前記流路内に前記有機無機複合微粒子を投入することを特徴とするトナーの製造方法。
  3. 請求項1又は請求項2に記載のトナーの製造方法であって、
    前記外添工程では、前記トナー粒子と前記有機無機複合微粒子とを混合するに先立ち、前記トナー粒子と前記有機無機複合微粒子の粒径よりも小さい粒径のシリカとを混合することを特徴とするトナーの製造方法。
  4. 請求項1から請求項3までの何れか1つに記載のトナーの製造方法であって、
    コアトナー粒子を作製するコアトナー粒子作製工程と、
    樹脂微粒子を調製する樹脂微粒子調製工程と、
    前記トナー粒子として前記コアトナー粒子の表面に樹脂被覆層を成膜してカプセルトナー粒子を得る成膜化工程と、
    をさらに含み、
    前記成膜化工程では、前記コアトナー粒子と前記樹脂微粒子とを前記流路を循環する気流中に分散させて前記回転撹拌部の衝撃力を主体とした力によって前記コアトナー粒子の表面に前記樹脂微粒子からなる前記樹脂被覆層を形成して前記カプセルトナー粒子とし、
    前記外添工程では、前記カプセルトナー粒子と前記有機無機複合微粒子とを前記流路を循環する気流中に分散させて前記回転撹拌部の衝撃力を主体とした力によって前記カプセルトナー粒子と前記有機無機複合微粒子とを混合することを特徴とするトナーの製造方法。
  5. トナー粒子の表面に、樹脂粒子の表面に無機微粒子由来の凸部を複数有する有機無機複合微粒子が付着したトナーであって、
    蛍光X線分析装置にて所定の超音波処理前後の当該トナー1gの前記有機無機複合微粒子中のSi元素の強度を分析し、得られた前記超音波処理前後のSi元素の蛍光X線強度を{(前記超音波処理後のSi元素の蛍光X線強度)/(前記超音波処理前のSi元素の蛍光X線強度)}×100の式にて算出した前記有機無機複合微粒子の前記トナー粒子の表面への付着強度(%)が70%〜83%であり、かつ、前記トナー粒子の重量に対する前記有機無機複合微粒子の重量の比率である添加量が0.1質量%〜1.0質量%であることを特徴とするトナー。
  6. 請求項5に記載のトナーであって、
    前記付着強度が80%〜83%であることを特徴とするトナー。
  7. 請求項5又は請求項6に記載のトナーであって、
    前記トナー粒子は、コアトナー粒子と、前記コアトナー粒子を被覆する樹脂被覆層とを有するカプセルトナー粒子であることを特徴とするトナー。
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