JP4830930B2 - 二成分現像剤 - Google Patents
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Description
前記トナーを構成する樹脂は、
ポリエステル樹脂とスチレンアクリル系樹脂からなり、
酸性基含有界面活性剤を含有する水系媒体中にスチレン単量体とアクリル酸エステル系単量体を存在させた状態で、多価カルボン酸と多価アルコールとを縮合重合させてポリエステル樹脂を形成した後、
前記スチレン単量体とアクリル酸エステル系単量体とをラジカル重合させてスチレンアクリル系樹脂を形成するものであって、
前記キャリアは、
磁性体微粉末100質量部に対して0.2〜6質量部の割合の親油化処理剤にて処理された磁性体微粉末を結着樹脂中に分散させた形態を有し、
体積基準メディアン径が10μm以上100μm以下で、
形状係数SF−1が1.0以上1.2以下であるとともに、形状係数SF−2が1.1以上2.5以下であることを特徴とする二成分現像剤。」というものである。
(1)スチレンやアクリル酸エステル等のビニル系重合性単量体と多価カルボン酸や多価アルコールといった縮合反応系の重合性単量体とが共存する系を形成しておく。
(2)最初に、多価カルボン酸と多価アルコールとを重縮合させてポリエステル樹脂を形成する。
(3)その後で、ビニル系重合性単量体をラジカル重合により重合させてビニル系樹脂を形成する。
(1)混成樹脂粒子形成用組成物を界面活性剤が含有された水系媒体中に分散させる油滴形成工程。この工程では、多価カルボン酸及び多価アルコールを含有する重縮合性単量体、スチレン化合物及びアクリル酸エステル化合物あるいはメタクリル酸エステル化合物を含有するラジカル重合性単量体を混合して混成樹脂粒子形成用組成物を調製する。そして、当該混成樹脂粒子形成用組成物を界面活性剤を含有した水系媒体中に分散させて油滴を形成するものである。
(2)形成した油滴中で混成樹脂粒子形成用組成物を重合処理して混成樹脂粒子を形成する重合工程。この工程では、最初に多価カルボン酸と多価アルコールとを重縮合させてポリエステル樹脂を形成後、スチレン化合物とアクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステル化合物とをラジカル重合させてスチレンアクリル系樹脂を形成して、両者の樹脂よりなる混成樹脂粒子を形成する。
(3)前記混成樹脂粒子と着色剤粒子、及び、必要に応じてワックス粒子や荷電制御剤粒子等のトナー構成成分を粒子の形態で水系媒体中に供給してこれらの粒子を凝集、融着させて着色粒子(外添剤処理前の状態にあるトナー)を形成する凝集工程。
(4)形成された着色粒子を水系媒体中より分離し、当該着色粒子から界面活性剤等の不要な成分を洗浄除去する濾過・洗浄工程。
(5)洗浄処理された着色粒子を乾燥処理する乾燥工程。
(6)乾燥処理した着色粒子に外添剤を添加する外添剤添加工程を加えることも可能である。以下、各工程について詳細に説明する。
1.油滴形成工程;
この工程では、多価カルボン酸、多価アルコール、スチレン化合物及び(メタ)アクリル酸エステル化合物よりなる混成樹脂粒子形成用組成物を、臨界ミセル濃度以下の濃度の界面活性剤を溶解した水系媒体中に添加し、機械的エネルギーの作用で組成物を分散させて油滴を形成する。なお、本明細書では、ラジカル重合性単量体であるアクリル酸エステル化合物とメタクリル酸エステル化合物とを総称して「(メタ)アクリル酸エステル化合物」と呼ぶことにする。また、スチレンアクリル酸樹脂とスチレンメタクリル酸樹脂とを総称して「スチレンアクリル系樹脂」と呼ぶことにする。
(a)脂肪族のジカルボン酸の具体例
シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、n−ドデシルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−オクテニルコハク酸等
(b)芳香族のジカルボン酸の具体例
フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等
(c)3価以上のカルボン酸
トリメリット酸、ピロメリット酸等
これらの多価カルボン酸は、1種または2種以上を組み合わせて使用することが可能である。また、多価カルボン酸として3価以上のカルボン酸類を使用すると、重合工程で架橋構造の混成樹脂粒子を形成することが可能である。3価以上のカルボン酸類を使用する場合、その割合は多価カルボン酸全体の0.1質量%〜10質量%であることが好ましい。
(a)ジオール類
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,4−ブチレンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタングリコール、1,6−ヘキサングリコール、1,7−ヘプタングリコール、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、ピナコール、シクロペンタン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,4−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、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールA、ビスフェノールZ、水素添加ビスフェノールA等
(b)3価以上の多価脂肪族アルコール類
グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等
(c)上記3価以上の多価脂肪族アルコール類のアルキレンオキサイド付加物等
これらの多価アルコールは、1種または2種以上を組み合わせて使用することが可能である。また、3価以上の多価脂肪族アルコール類、またはそのアルキレンオキサイド付加物を用いると、重合工程において架橋構造の混成樹脂粒子を形成することが可能である。3価以上の多価脂肪族アルコール類、またはそのアルキレンオキサイド付加物の使用割合は、多価アルコール全体の0.1質量%〜10質量%であることが好ましい。
(a)アクリル酸エステル化合物
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等
(b)メタクリル酸エステル化合物
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等
これらのアクリル酸エステル化合物あるいはメタクリル酸エステル化合物は1種または2種以上を組み合わせて使用することが可能である。
(a)カルボキシル基を有するものの具体例
アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマル酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル等
(b)スルホン酸基を有するものの具体例
スチレンスルホン酸、アリルスルホコハク酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等
(c)リン酸基を有するものの具体例
アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、3−クロロ−2−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレート等。
(a)アゾ系またはジアゾ系重合開始剤
2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等
(b)過酸化物系重合開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分子開始剤
ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソブロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、t−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−t−ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、2,2−ビス−(4,4−t−ブチルペルオキシシクロヘキシル)プロパン、トリス−(t−ブチルペルオキシ)トリアジン等。
2.重合工程
重合工程では、油滴形成工程で水系媒体中に分散、形成された油滴中で次の2つの重合反応が行われ、ポリエステル樹脂とスチレンアクリル系樹脂とが高均一に混合してなる混成樹脂粒子が形成される。すなわち、多価カルボン酸と多価アルコールとを重縮合させてポリエステル樹脂を形成する重縮合工程と、スチレン化合物と(メタ)アクリル酸エステル化合物とをラジカル共重合させてスチレンアクリル系樹脂を形成するラジカル共重合工程より構成される。以下、重縮合工程とラジカル共重合工程について詳細に説明する。
(2−1)重縮合工程;
この重縮合工程は酸性基含有界面活性剤を含有してなる水系媒体中で行われるものである。水系媒体中での重縮合反応が行える理由は、前述した様に、以下の理由によるものと推測される。すなわち、油滴表面に存在する酸性基含有界面活性剤が酸性基からなる親水基を水相に、また、長鎖の炭化水素基からなる疎水基を油相に配向させた状態をとる。この様に、油滴と水相との界面に存在する酸性基が脱水の触媒的な効果を発現することにより、重縮合により生成される水が油滴中から除去され、結果として、水系媒体中に存在する油滴において脱水を伴う重縮合反応が進行するものと推定される。
(2−2)ラジカル共重合工程;
ラジカル共重合工程では、形成された油滴中で、当該油滴に含有された重合開始剤によりラジカルが生成されること、及び/または、水系媒体中に含有された重合開始剤により生成されたラジカルが当該油滴に供給されて、ラジカル共重合反応が開始される。
3.凝集工程;
凝集工程では、前述の重合工程で形成された混成樹脂粒子の分散液と着色剤粒子や必要に応じてワックス粒子、荷電制御剤粒子等のトナー構成成分の粒子分散液を混合して凝集用分散液を調製し、混成樹脂粒子や着色剤粒子等を水系媒体中で凝集、融着して着色粒子分散液を形成する。
(1)スルホン酸塩類
ドデシルスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アリールアルキルポリエーテルスルホン酸ナトリウム、3,3−ジスルホンジフェニル尿素−4,4−ジアゾ−ビス−アミノ−8−ナフトール−6−スルホン酸ナトリウム、2,2,5,5−テトラメチル−トリフェニルメタン−4,4−ジアゾ−ビス−β−ナフトール−6−スルホン酸ナトリウム等
(2)硫酸塩類
ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム等
(3)脂肪酸塩類
オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等。
(1)ポリオレフィン系ワックス
ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等
(2)長鎖炭化水素系ワックス
パラフィンワックス、サゾールワックス等
(3)ジアルキルケトン系ワックス
ジステアリルケトン等
(4)エステル系ワックス
カルナウバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラミリステート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等
(5)アミド系ワックス
エチレンジアミンジベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミド等
ワックスの融点は、通常40〜125℃であり、好ましくは50〜120℃、さらに好ましくは60〜90℃である。融点を上記範囲内にすることにより、トナーの耐熱保存性が確保されるとともに、低温で定着を行う場合でもコールドオフセットなどを起こさずに安定したトナー画像形成が行える。また、トナー中のワックス含有量は、1質量%〜30質量%が好ましく、さらに好ましくは5質量%〜20質量%である。
4.濾過、洗浄工程;
濾過、洗浄工程では、上記凝集工程で作製された着色粒子分散液より当該着色粒子を分離する濾過処理と、分離された着色粒子のトナーケーキ(ケーキ状の着色粒子集合物)から界面活性剤や凝集剤などの付着物を除去する洗浄処理とが施される。
乾燥工程では、洗浄処理された着色粒子に乾燥処理を施す。乾燥工程で使用される乾燥機としては、スプレードライヤ、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機等が挙げられる。乾燥処理された着色粒子の水分量は、1.0質量%以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.5質量%以下とされる。
外添剤添加工程は、乾燥処理された着色粒子に、流動性、帯電性の改良及びクリーニング性の向上などの目的で外添剤を添加する工程である。外添剤を添加するために使用される装置としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、V型混合機などの種々の公知の混合装置を挙げられる。
また、クリーニング性や転写性をさらに向上させるために滑剤を使用することも可能である。滑剤としては、たとえば、以下の様な高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。すなわち、ステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩が挙げられる。
SF−2=〔(キャリアの周囲の長さ)2/(キャリアの投影面積)〕×(1/4π)
式中の「最大径」とは、キャリア粒子の平面上への投影像を2本の平行線で挟んだときに、その平行線の間隔が最大となる幅のことをいう。
式(b):MFe2O4
上記式(a)、(b)中のMは、2価あるいは1価の金属で、たとえば、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、銅(Cu)、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、リチウム(Li)等が挙げられる。これらの金属を単独または複数種類組み合わせて使用することが可能である。
1−1.「混成樹脂粒子1〜3」の作製
(1)「混成樹脂粒子1」の作製
下記重合性単量体の混合物を95℃に加熱した状態で、ドデシルベンゼンスルホン酸を2質量部含有する240質量部の水に添加し、当該混合物を超音波分散機により分散させて油滴を形成させて反応液とした。なお、当該混合物を構成する重合性単量体は、
アゼライン酸 32質量部
1,10−デカンジオール 28質量部
スチレン 80質量部
アクリル酸ブチル 20質量部
である。
下記重合性単量体の混合物を95℃に加熱した状態で、ドデシルベンゼンスルホン酸を3質量部含有する240質量部の水に添加し、当該混合物を超音波分散機により分散させて油滴を形成させて反応液とした。なお、当該混合物を構成する重合性単量体は、
ポリオキシエチレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 22質量部
ネオペンチルグリコール 1.2質量部
テレフタル酸 10質量部
イソフタル酸 0.6質量部
スチレン 80質量部
アクリル酸2−エチルヘキシル 20質量部
である。
下記重合性単量体の混合物を95℃に加熱した状態で、ドデシルベンゼンスルホン酸を3質量部含有する240質量部の水に添加し、当該混合物を超音波分散機により分散させて油滴を形成させて反応液とした。なお、当該混合物を構成する重合性単量体は、
ポリオキシエチレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
22質量部
ネオペンチルグリコール 1.2質量部
テレフタル酸 9.5質量部
イソフタル酸 0.5質量部
トリメリット酸 0.5質量部
スチレン 80質量部
アクリル酸ブチル 20質量部
である。
(1)「着色剤分散液1」の調製
アニオン系界面活性剤のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1.0質量部をイオン交換水30質量部に撹拌溶解させ、この溶液中に、カーボンブラック「リーガル330R(キャボット社製)」7質量部を徐々に添加した。次いで、機械式分散機「クレアミックス(エム・テクニック社製)」を用いて分散処理を行うことにより、「着色剤分散液1」を作製した。なお、「着色剤分散液1」中の着色剤粒子の粒子径を電気泳動光散乱光度計「ELS−800(大塚電子社製)」を用いて測定したところ92nmであった。
「着色剤分散液1」の調製において、カーボンブラック7質量部に代えて顔料「C.I.ピグメントイエロー185」8質量部を用いた他は「着色剤分散液1」の調製と同様の手順で「着色剤分散液2」を調製した。なお、「着色剤分散液2」における着色剤粒子の粒子径を上記電気泳動光散乱光度計を用いて測定したところ87nmであった。
「着色剤分散液1」の調製において、カーボンブラック7質量部に代えてキナクリドン系マゼンタ顔料「C.I.ピグメントレッド122」8質量部を用いた他は「着色剤分散液1」の調製と同様の手順で「着色剤分散液3」を調製した。なお、「着色剤分散液3」における着色剤粒子の粒子径を上記電気泳動光散乱光度計を用いて測定したところ90nmであった。
「着色剤分散液1」の調製において、カーボンブラック7質量部に代えてフタロシアニン系シアン顔料「C.I.ピグメントブルー15:3」7質量部を用いた他は「着色剤分散液1」の調製と同様の手順で「着色剤分散液4」を調製した。なお、「着色剤分散液4」における着色剤粒子の粒子径を上記電気泳動光散乱光度計を用いて測定したところ90nmであった。
(1)「ワックス分散液1」の作製
アニオン系界面活性剤であるドデシルベンゼンスルホン酸1.0質量部をイオン交換水30質量部に溶解させた。この溶液を90℃に加熱し、撹拌しながら、ワックスとして「カルナウバワックス(精製カルナウバワックス1号)」7質量部を90℃に加熱して溶解させたものを徐々に添加した。次いで、機械式分散機「クレアミックス(エム・テクニック社製)」を用いて90℃にて7時間分散処理を行い、その後、30℃に冷却して「ワックス分散液1」を調製した。なお、「ワックス剤分散液1」中のワックス粒子の粒子径を電気泳動光散乱光度計「ELS−800(大塚電子社製)」を用いて測定したところ質量平均粒子径で95nmであった。
「ワックス分散液1」の作製において、「カルナウバワックス(精製カルナウバワックス1号)」に代わり、ワックスとして、「ペンタエリスリトールベヘン酸エステル」7質量部を用いた他は同様の手順により、「ワックス分散液2」を作製した。なお、「ワックス分散液2」中のワックス粒子の粒子径を上記電気泳動光散乱光度計を用いて測定したところ96nmであった。
「ワックス分散液1」の作製において、「カルナウバワックス(精製カルナウバワックス1号)」に代わり、ワックスとして「フィッシャートロプシュワックス」7質量部を用いた他は同様の手順により、「ワックス分散液3」を作製した。なお、「ワックス分散液3」中のワックス粒子の粒子径を上記電気泳動光散乱光度計を用いて測定したところ、質量平均粒子径で91nmであった。
(1)「着色粒子1K」の作製
撹拌機、温度計、コンデンサ、窒素吸入管を装着した反応容器内に、「混成樹脂粒子1」と、イオン交換水30質量部、「着色剤分散液1」、及び、「ワックス分散液1」とを仕込み、内温を30℃にして凝集用分散液を調整した。この凝集用分散液に5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを10.0に調整した。
「着色粒子1K」の作製において、「混成樹脂粒子1」の代わりに「混成樹脂粒子2」を使用し、「ワックス分散液1」の代わりに「ワックス分散液2」を使用し、さらに、分散液混合液のpHを11.0に調整した他は同様の条件で粒子成長を行った。そして、個数平均粒径が5.5μmになった時点で粒子成長を停止させ、以下、「着色粒子1K」と同様の手順で「着色粒子2K」を作製した。
「着色粒子1K」の作製において、「混成樹脂粒子1」の代わりに「混成樹脂粒子3」を使用し、「ワックス分散液1」の代わりに「ワックス分散液3」を使用し、さらに、分散液混合液のpHを10.5に調整した他は同様の条件で粒子成長を行った。そして、個数平均粒径が5.5μmになった時点で粒子成長を停止させ、以下、「着色粒子1K」と同様の手順で「着色粒子3K」を作製した。
「着色粒子1K」の作製において、「着色剤分散液1」の代わりに「着色剤分散液2」を使用し、個数平均粒径が5.2μmになった時点で粒子成長を停止させた他は「着色粒子1K」の作製と同様の手順で「着色粒子1Y」を作製した。
「着色粒子2K」の作製において、「着色剤分散液1」に代えて「着色剤分散液2」を使用し、分散混合液のpHを9.0に調整し、個数平均粒径が5.5μmになった時点で粒子成長を停止させた他は「着色粒子2K」と同じ手順で「着色粒子2Y」を作製した。
「着色粒子3K」の作製において、「着色剤分散液1」に代えて「着色剤分散液2」を使用し、個数平均粒径が5.5μmとなった時点で粒子成長を停止させた他は「着色粒子3K」の作製と同様の手順で「着色粒子3Y」を作製した。
上記「着色粒子1K〜3C」各々100質量部に、数平均一次粒子径12nm、疎水化度80のシリカ1.0質量部と、数平均一次粒子径25nm、疎水化度80のチタニア1.0質量部を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて混合して、「トナー1K〜3C」を作製した。なお、これらトナーの形状及び粒径は外添剤を添加しても変化していなかった。
(1)「比較用トナー1K」の作製
撹拌機、温度計、コンデンサ、窒素吸入管を装着した反応容器内に、
テレフタル酸 299質量部
ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
211質量部
ペンタエリスリトール 82質量部
を投入し、窒素ガス雰囲気下で反応系を昇温させた。
スチレンアクリル樹脂 90質量部
カーボンブラック 6質量部
ペンタエリスリトールベヘン酸エステル 6質量部
なお、上記スチレンアクリル樹脂は、スチレン由来の成分とアクリル酸ブチル由来の成分が質量比で72:28になる様にしたもので、ガラス転移温度は53℃、軟化点温度が121℃であった。
「比較用トナー1K」の作製において、カーボンブラックに代えて顔料「C.I.ピグメントイエロー185」8質量部を用いた他は「比較用着色粒子1K」の作製と同様の手順で体積基準メディアン径が6.8μmの「比較用着色粒子1Y」を得た。そして、「比較用トナー1K」の時と同様の手順で「比較用トナー1Y」を作製した。
(1)「キャリア1」の作製
数平均一次粒径0.24μmのマグネタイト粉(FeO・Fe2O3)、及び、数平均一次粒径0.60μmのα−Fe2O3粉を各々撹拌容器内に投入後、さらに、シランカップリング剤「3−(2−アミノエチルアミノプロピル)ジメトキシシラン」を添加した。上記シランカップリング剤の添加量は、シランカップリング剤の割合が5.5質量%になる様にした。
親油化α−酸化鉄粉A 40質量部
フェノール 10質量部
ホルムアルデヒド溶液(ホルムアルデヒド40質量%、メタノール10質量%、純水50質量部) 6質量部
前記水系媒体中に「組成物(1)」を添加後、TKホモミキサーにて10,000回転で5分間混合撹拌し、次いで120rpmの条件で混合撹拌しながら40分間で85℃に昇温させ、この温度を維持しながら3時間にわたる熱硬化反応を行った。続いて、30℃まで冷却して、水を添加後、上澄み液の除去と沈殿物の水洗処理を行い、さらに、風乾処理を行った。そして、60℃、665Pa以下の圧力下で乾燥処理を行い、コア粒子となる「キャリア粒子a」を作製した。
「キャリア1」の作製において、撹拌条件を80rpmとし、反応温度を95℃とした他は同様の手順で「キャリア2」を作製した。「キャリア2」の体積基準メディアン径は34μmで、形状係数SF−1は1.02、形状係数SF−2は1.12であった。また、1キロエルステッドにおける磁化の強さは129emu/cm3であった。
「キャリア1」の作製において、撹拌条件を150rpmとし、反応温度を95℃とした他は同様の手順で「キャリア3」を作製した。「キャリア3」の体積基準メディアン径は34μm、形状係数SF−1は1.19、形状係数SF−2は2.48、また、1キロエルステッドにおける磁化の強さは129emu/cm3であった。
「キャリア1」の作製において、TKホモミキサーの撹拌条件を13,000回転とした他は同様の手順で「キャリア4」を作製した。「キャリア4」の体積基準メディアン径は12μmで、形状係数SF−1は1.05、形状係数SF−2は1.51、また、1キロエルステッドにおける磁化の強さは129emu/cm3であった。
「キャリア1」の作製において、TKホモミキサーの撹拌条件を3,000回転とした他は同様の手順で「キャリア5」を作製した。「キャリア5」の体積基準メディアン径は95μm、形状係数SF−1は1.05、形状係数SF−2は1.51、また、1キロエルステッドにおける磁化の強さは129emu/cm3であった。
「キャリア1」の作製において、撹拌条件を250rpmとし、反応温度を98℃とした他は同様の手順で「比較用キャリア1」を作製した。「比較用キャリア1」の体積基準メディアン径は35μm、形状係数SF−1は1.23、形状係数SF−2は2.65、また、1キロエルステッドにおける磁化の強さは129emu/cm3であった。
「キャリア4」の作製において、生成したキャリアを分級し、体積基準メディアン径が9μm、形状係数SF−1が1.05、形状係数SF−2が1.51、1キロエルステッドにおける磁化の強さが129emu/cm3の「比較用キャリア3」を作製した。
「キャリア5」の作製において、生成したキャリアを分級し、体積基準メディアン径が105μm、形状係数SF−1が1.05、形状係数SF−2が1.51、1キロエルステッドにおける磁化の強さが129emu/cm3の「比較用キャリア4」を作製した。
前述の「トナー1K〜3C」及び「比較用トナー1K〜1C」を各々20質量部と、「キャリア1〜5」及び「比較用キャリア1、3、4」を各々400質量部とを組み合わせることにより、表3に示す組み合わせの「現像剤1〜8、10、11」を作製した。そして、「現像剤1〜7」を「実施例1〜7」、「現像剤8、10、11」を「比較例1、3、4」とした。
(1)評価機器
評価は、図2に示す構成を有する二成分現像方式フルカラー複合機「bizhub Pro C500(コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製)」を用い、高温高湿環境下(33℃、85%RH)で、A4サイズの上質紙(64g/m2)を用いて行った。画像形成は、1枚間欠モードにてイエロー(Y)/マゼンタ(M)/シアン(C)/黒色(K)が各5%画素のフルカラー画像の印字を10万枚行ったものである。なお、このモードは周囲環境の高い温度の影響でトナーの低溶融成分の融着が発生し易い環境である。
評価は、初期及び10万枚印字後における帯電量、画像濃度(ベタ黒部の反射濃度)、カブリ濃度(白地の反射濃度)と、トナー飛散の有無について行った。
初期と10万枚印字後におけるトナーの帯電量を評価した。帯電量の測定は、ブローオフ帯電量測定装置「TB−200(東芝ケミカル社製)」を用い、下記の手順で行った。
初期及び10万枚印字後に出力したベタ黒画像における濃度を評価した。具体的には、印字を行う前のプリント用紙(白紙)上の5個所の反射濃度を測定し、その平均値を白紙濃度とした。次に、ベタ黒画像部上の5個所の画像濃度を測定し、その平均値を平均反射濃度とし、平均反射濃度から白地濃度を引いた値を反射濃度とした。測定は反射濃度計「RD−918(マクベス社製)」を用いて行った。
初期と10万枚印字後に出力した白地濃度を評価した。具体的には、印字を行う前のプリント用紙(白紙)上の5個所の反射濃度を測定し、その平均値を白紙濃度とした。次に、得られた画像中の非画像部上の5個所の反射濃度を測定し、その平均値を平均反射濃度とし、平均反射濃度から白地濃度を引いた値をカブリ濃度とした。測定は反射濃度計「RD−918(マクベス社製)」を用いて行った。
10万枚の印字作成終了後に、現像器周囲のトナーこぼれとトナー飛散による機内汚染状態を目視観察で評価した。以下の基準に基づいて評価を行い、○と△を合格とした。
△:軽微なトナーこぼれ、トナー飛散による若干の機内汚染は見られるが、実用上問題無いレベル(画像不良の発生無し)
×:トナーこぼれ、トナー飛散による機内汚れが見られ、トナー飛散による画像不良が発生して実用上問題になるレベル
結果を表3に示す。
Claims (2)
- 少なくとも樹脂と着色剤とを有するトナーとキャリアとからなる二成分現像剤において、
前記トナーを構成する樹脂は、
ポリエステル樹脂とスチレンアクリル系樹脂からなり、
酸性基含有界面活性剤を含有する水系媒体中にスチレン単量体とアクリル酸エステル系単量体を存在させた状態で、多価カルボン酸と多価アルコールとを縮合重合させてポリエステル樹脂を形成した後、
前記スチレン単量体とアクリル酸エステル系単量体とをラジカル重合させてスチレンアクリル系樹脂を形成するものであって、
前記キャリアは、
磁性体微粉末100質量部に対して0.2〜6質量部の割合の親油化処理剤にて処理された磁性体微粉末を結着樹脂中に分散させた形態を有し、
体積基準メディアン径が10μm以上100μm以下で、
形状係数SF−1が1.0以上1.2以下であるとともに、形状係数SF−2が1.1以上2.5以下であることを特徴とする二成分現像剤。 - 前記キャリアは、重合処理を経て形成されるフェノールホルムアルデヒド樹脂よりなる結着樹脂に磁性体微粉末を分散させてなることを特徴とする請求項1に記載の二成分現像剤。
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