JP5085288B2 - 現像剤 - Google Patents
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バインダー樹脂としてポリエステル樹脂(酸価:9、ガラス転移温度:61℃)90重量部、着色剤としてシアン顔料(銅フタロシアニン)5重量部、エステルワックス4重量部、及び帯電制御剤としてジルコニア金属錯体1重量部を混合した後、120℃に温度設定した2軸混練機にて溶融混練し、混練物を得た。
測定装置として、高速液体クロマトグラフ(HPLC)と、検出器としてフォトダイオードアレイ(PDA)とを組み合わせて用い、分析を行った。本発明では下記条件にて分析を行った。
Photodiode Array Detect
or 2996(Waters社製)
カラム Atlantis(Waters社製)
カラム温度 40℃
移動相 高速液体クロマトグラフ用精製水及びアセトニトリル
添加物 移動相の中に過塩素酸ナトリウム
流量 1cc/min
注入量 10μL
検量線の作成
所定の界面活性剤含有量に調整した標準試料を5点以上準備し、検量線を作成した。
電子写真用トナー10gとイオン交換水90gを混合し、超音波にて60分間分散させ、得られた分散液を更に遠心分離装置にて固形分と上澄み液を分離した。その後上澄み液だけを採取し、HPLCを用いて、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを検出し、検量線から、残留界面活性剤の量を求めたところ、1.60重量%であった。
測定装置として、ガスクロマトグラフと検出器としてFIDもしくはMSとの組み合わせを用い、分析を行った。ガスの導入は、ヘッドスペース法を用いることができる。
ヘッドスペースオートサンプラーHS40(Perkin Elmer社製)
カラム DB−1
(Agilent Technologies社製)
キャリアガス 99.995%以上のヘリウム
検量線の作成
所定の塩基性化合物含有量に調整した標準試料を5点以上準備し、検量線を作成した。
電子写真用トナー0.05gをバイアルに入れ、ヘッドスペース装置にセットし、90℃で30分保持した後、ガスクロマトグラフにより、トリエチルアミンを検出し、検量線から、残留界面活性剤の量を求めたところ、0.89重量%であった。
得られた電子写真用トナーとストレートシリコンにて表面をコートしたフェライトキャリアを低温低湿環境(10℃、20%)、及び高温高湿(30℃、85%)に8時間以上放置した。放置後、電子写真用トナー5重量部とキャリア95重量部をポリ容器内で混合し、30分間ターブラー・シェーカー・ミキサーにて撹拌し、吸引式ブローオフ(京セラケミカル社製TTB−200)にて帯電量を測定した。低温低湿に放置したトナーの帯電量(以降q/m(L/L)と記載)は35.0(μC/g)、高温高湿に放置したトナーの帯電量(以降q/m(H/H))は28.1(μC/g)であった。帯電量の環境安定性の指標として、環境変動率を下記の式にて算出した結果、0.80であった。環境変動率は0.80以上であれば環境雰囲気によらず、良好な画像を得ることができる。
次に、電子写真用トナーを東芝テック社製複合機e−STUDIO 281cに投入し、10,000枚の通紙テストを実施した。通紙テストの後、現像剤の帯電量をE−spartアナライザ(ホソカワミクロン社製)にて測定し、逆チャージの量を調べた結果、0.02%であった。また、画像の地かぶりの値は0.56%であった。地かぶりの値は1%以下であれば良好な画像を得ることができる。
実施例1−1で用いた粗砕品を更に粗砕し、体積平均粒径168μmの中粉砕粒子を得た。
実施例1−2で用いた予備分散液1を、ナノマイザー(吉田機械興業社製、YSNM−2000ARに加熱システムを追加)に投入した。加熱システム温度を160℃に設定し、ナノマイザーの処理圧力160MPaにて3回繰り返し処理を行った。冷却後得られた着色粒子の体積平均粒径をSALD7000(島津製作所社製)にて測定した結果、0.56μmであった。
ポリエステル樹脂36重量部、カーボンブラック2重量部、エステルワックス1.6重量部、帯電制御剤0.4重量部、アニオン性界面活性剤4重量部、アミン化合物1重量部、イオン交換水55重量部をクレアミックスに投入し、サンプル温度が120℃到達後、エム・テクニック社製クレアミックスの回転数を10,000rpmに設定して30分間撹拌した。機械的せん断終了後、分散液の一部を取り出し常温まで冷却した。
洗浄排液の導電率が208μS/cmまで低下したところで洗浄を終了する事以外は、全て実施例1−1と同様の条件にて電子写真用トナーを作成した。
洗浄排液の導電率が299μS/cmまで低下したところで洗浄を終了する事以外は、全て実施例1−1と同様の条件にて電子写真用トナーを作成した。
洗浄排液の導電率が211μS/cmまで低下したところで洗浄を終了する事以外は、全て実施例1−4と同様の条件にて電子写真用トナーを作成した。
洗浄排液の導電率が309μS/cmまで低下したところで洗浄を終了する事以外は、全て実施例1−4と同様の条件にて電子写真用トナーを作成した。
バインダー樹脂として、ポリエステル樹脂(酸価9,ガラス転移点61℃)90重量部、着色剤としてシアン顔料(銅フタロシアニン)5重量部、エステルワックス4重量部、及び帯電制御剤としてジルコニア金属錯体1重量部を混合した後、120℃に温度設定した2軸混練機にて溶融混練し、混練物を得た。
実施例1−1と同様にして、得られた電子写真用トナーに残留しているスルホン酸系界面活性剤とポリカルボン酸系界面活性剤の量を測定し、評価した。
得られた電子写真用トナーとストレートシリコンにて表面をコートしたフェライトキャリアを用いて、実施例1−1と同様にして異なる環境で帯電量を測定し、の環境安定性の指標として、環境変動率を下記の式にて算出した結果、0.84であった。環境変動率は0.80以上であれば環境雰囲気によらず、良好な画像を得ることができる。
次に、電子写真用トナーを東芝テック社製複合機e−STUDIO 281cに投入し、10,000枚の通紙テストを実施し、下記の評価を実施した。なお画像は印字率5%にて所定のプリントパターンにて画像を形成した。
評価基準は下記のとおりである。
200枚プリントした後のプリントにて残転写量、及び逆転写量、紙面の重量変化より転写効率を算出したところ、転写効率は97.5%であった。
実施例1−5で用いた粗粒子40重量部、分散剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム2重量部、アクリル酸とマレイン酸コポリマーのナトリウム塩を2重量部、分散助剤としてトリエチルアミン2重量部、イオン交換水55重量部を、エム・テクニック社製クレアミックスに投入し、サンプル温度を120℃まで上げた後、クレアミックスの回転数を10,000rpmに設定して30分間撹拌した。機械的せん断終了後、分散液の一部を取り出し、常温まで冷却した。
スチレン79.6重量部、ブチルアクリレート10重量部、アクリル酸を4重量部を混合させ混合液を得た。
実施例2−1記載の中砕粒子を40重量部、分散剤としてラウリル硫酸ナトリウム2.5重量部、ポリアクリル酸のナトリウム塩を1.5重量部、分散助剤としてトリエチルアミン2重量部、イオン交換水55重量部をIKA社製ウルトラタックスT50にて予備分散し、予備分散液を得た事以外は、全て実施例2−1と同様の条件にて融着分散液を作成した。
スチレン30重量部、アクリル酸ブチル8重量部、アクリル酸2重量部、ドデカンチオール1重量部、分散剤としてアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸0.5重量部をイオン交換水50重量部に分散させたフラスコ内で乳化させ、そのまま70℃になるまで窒素雰囲気下で加熱した。70℃になった時点で過硫酸アンモニウム0.1重量部をイオン交換水8.5重量部に溶解させたものを添加し、そのまま5時間反応させ、樹脂微粒子分散液を得ること以外は全て実施例2−3と同様の条件にて融着粒子分散液を作成した。
実施例2−1に記載の中砕粒子を40重量部、分散剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1.5重量部、アクリル酸塩とエステルのコポリマーを2.5重量部、分散助剤としてトリエチルアミン2重量部、イオン交換水55重量部をIKA社製ウルトラタックスT50にて予備分散して、予備分散液を得た事以外は、全て実施例2−1と同様の条件にて融着粒子分散液を作成した。
融着粒子分散液を固液分離した後、洗浄水としてイオン交換水を400ml供給し、真空乾燥機にて乾燥させ、乾燥粒子を得た事以外は、全て実施例2−1と同様の条件にて電子写真用トナーを作成した。なお、洗浄終了時の排液の導電率は280μS/cmであり、乾燥粒子への添加剤付着の後に篩を通過させた際の篩上に残存した粗大粉は0.3重量%であった。
実施例2−1に記載の中粉粒子を40重量部、分散剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1重量部、アクリル酸とマレイン酸コポリマーのナトリウム塩を6重量部、分散助剤としてトリエチルアミン2重量部、イオン交換水55重量部をIK社製ウルトラタックスT50にて予備分散し、予備分散液を得た事以外は、全て実施例2−1と同様の条件にて電子写真用トナーを作成した。なお、洗浄終了時の排液の導電率は236μS/cmであり、乾燥粒子への添加剤付着の後に篩を通過させた際の篩上に残存した粗大粉は6.7重量部であった。
融着粒子分散液を固液分離した後、洗浄水としてイオン交換水を1500ml供給し、真空乾燥機にて乾燥させ乾燥粒子を得た事以外は、全て実施例2−1と同様の条件にて電子写真用トナーを作成した。なお、洗浄終了時の排液の導電率は36μS/cmであり、乾燥粒子への添加剤付着の後に篩を通過させた際の篩上に残存した粗大粉は0.1重量部であった。
融着粒子分散液を固液分離した後、洗浄水としてイオン交換水を400ml供給し、真空乾燥機にて乾燥させ乾燥粒子を得た事以外は、全て実施例2−2と同様の条件にて電子写真用トナーを作成した。なお、洗浄終了時の排液の導電率は365μS/cmであり、乾燥粒子への添加剤付着の後に篩を通過させた際の篩上に残存した粗大粉は0.2重量部であった。
融着粒子分散液を固液分離した後、洗浄水としてイオン交換水を400ml供給し、真空乾燥機にて乾燥させ乾燥粒子を得た事以外は、全て実施例2−3と同様の条件にて電子写真用トナーを作成した。なお、洗浄終了時の排液の導電率は383μS/cmであり、乾燥粒子への添加剤付着の後に篩を通過させた際の篩上に残存した粗大粉は5.3重量部であった。
[1] 水系媒体と、該水系媒体に分散された、バインダー樹脂及び着色剤を含有する粒状の混合物と、界面活性剤及び塩基性化合物のうち少なくとも1種とを含む分散液を、機械的剪断に供し、得られた微粒子を含有するトナー粒子を用いた現像剤であって、現像剤全量に対し、0ないし1重量%の残留塩基性化合物、及び0ないし2重量%の残留界面活性剤を含有すること特徴とする現像剤。
[2] 前記界面活性剤は、アニオン性界面活性剤である[1]に記載の現像剤の製造方法。
[3] 溶媒と、該溶媒に分散された、バインダー樹脂及び着色剤を含有する粒状の混合物、スルホン系界面活性剤、及びポリカルボン酸界面活性剤を含む分散液を用いて得られたトナー粒子を含む現像剤であって、トナー粒子全重量に対し、0〜0.5重量%の残留スルホン系界面活性剤、及び0.1ないし5重量%の残留ポリカルボン酸界面活性剤を含有すること特徴とする現像剤。
[4] 前記粒状の混合物は、前記バインダー樹脂及び前記着色剤を含有する混練物の粉砕粒子を含み、前記トナー粒子は、前記分散液を機械的剪断に供して得られた微粒子を含有する[3]に記載の現像剤。
[5] 前記混合物は、塩基性化合物をさらに含む[3]または[4]に記載の現像剤。
[6] 前記塩基性化合物は、アミン化合物である[1],[2],及び[5]のいずれか1項に記載の現像剤。
[7] 前記機械的剪断は、前記バインダー樹脂のガラス転移点以上の温度で行う[1],[2],[4]ないし6のいずれか1項に記載の現像剤。
[8] 前記微粒子はさらに凝集されて凝集粒子を得ることを特徴とする[1],[2],[4]ないし7のいずれか1項に記載の現像剤。
[9] 前記凝集粒子は、pHの調整、界面活性剤の添加、水溶性金属塩の添加、有機溶剤の添加、及び温度調整により凝集されることを特徴とする請求項[8]に記載の現像剤。
[10] 前記粒状の混合物は、ワックス、及び帯電制御剤のうち少なくとも1つをさらに含有することを特徴とする[1]ないし9のいずれか1項に記載の現像剤。
[11] 前記粒状の混合物は、前記バインダー樹脂を含む樹脂粒子、及び前記着色剤を含む着色剤粒子を含み、前記トナー粒子は、前記分散液中で前記粒子を凝集せしめて得られた凝集粒子を含有することを特徴とする[3]に記載の現像剤。
[12] 前記粒状の混合物は、該水系媒体に分散されたワックス粒子、及び帯電制御剤粒子のうち少なくとも1つをさらに含有することを特徴とする[11]記載の現像剤。
[13] 前記スルホン系界面活性剤は、アルキル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルジフェニルジスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、ポリオキシレン付加アルキル硫酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、ナフタリンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、フェノールスルホン酸ホルマリン縮合物、及びポリスチレンスルホン酸塩からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする[3],[11]及び[12]のいずれか1項に記載の現像剤。
[14] 前記ポリカルボン酸界面活性剤は、ポリアクリル酸塩、α−オレフィンとマレイン酸のコポリマー塩、及びアクリル酸塩とエステルのコポリマーからなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする[3],[11]ないし[13]のいずれか1項に記載の現像剤。
[15] 前記微粒子は、0.05〜10μmの体積平均粒子径を有することを特徴とする[1]ないし[14]のいずれか1項に記載の現像剤。
[16] 前記トナー粒子は、1〜10μmの体積平均粒子径を有することを特徴とする[1]ないし[15]のいずれか1項に記載の現像剤。
[17] 前記トナー粒子は、0.8〜1.0の円形度を有することを特徴とする[1]ないし16のいずれか1項に記載の現像剤。
[18] 前記微粒子または凝集粒子表面に、追加の微粒子を添加してヘテロ凝集せしめ、該微粒子表面に被覆層を設けることを特徴とする[1],[2],[4]ないし[17]のいずれか1項に記載の現像剤。
[19] 前記追加の微粒子は、樹脂成分を含有することを特徴とする[18]に記載の現像剤。
[20] 前記追加の微粒子は、0.03〜1μmの体積平均粒子径を有することを特徴とする[18]または[19]に記載の現像剤。
[21] 前記粒状化の混合物は、前記バインダー樹脂及び前記着色剤を含有する混合物を溶融混練して粗粉砕することにより得られる[1]ないし[20]のいずれか1項に記載の現像剤。
[22] 前記バインダー樹脂は、1mgKOH/gないし30mgKOH/gの酸価を有することを特徴とする[1]ないし[21]のいずれか1項に記載の現像剤。
[23] 前記機械的剪断後に、得られた微粒子を、その洗浄排液の導電率が200μS/cm以下になるまで繰り返し洗浄することを特徴とする[1]ないし[22]のいずれか1項に記載の現像剤。
Claims (17)
- 水系媒体と、該水系媒体に分散された、バインダー樹脂及び着色剤を含有する粒状の混合物と、界面活性剤と、塩基性化合物とを含む分散液を、機械的剪断に供し、得られた微粒子を含有するトナー粒子を用いた現像剤であって、現像剤全量に対し、0ないし1重量%の残留塩基性化合物、及び0ないし2重量%の残留界面活性剤を含有すること特徴とする現像剤。
- 前記界面活性剤は、アニオン性界面活性剤である請求項1に記載の現像剤の製造方法。
- 前記塩基性化合物は、アミン化合物である請求項1または2に記載の現像剤。
- 前記機械的剪断は、前記バインダー樹脂のガラス転移点以上の温度で行う請求項1ないし3のいずれか1項に記載の現像剤。
- 前記微粒子はさらに凝集されて凝集粒子を得ることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の現像剤。
- 前記凝集粒子は、pHの調整、界面活性剤の添加、水溶性金属塩の添加、有機溶剤の添加、及び温度調整により凝集されることを特徴とする請求項5に記載の現像剤。
- 前記粒状の混合物は、ワックス、及び帯電制御剤のうち少なくとも1つをさらに含有することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の現像剤。
- 前記微粒子は、0.05〜10μmの体積平均粒子径を有することを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の現像剤。
- 前記トナー粒子は、1〜10μmの体積平均粒子径を有することを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の現像剤。
- 前記トナー粒子は、0.8〜1.0の円形度を有することを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の現像剤。
- 前記微粒子または凝集粒子表面に、追加の微粒子を添加してヘテロ凝集せしめ、該微粒子表面に被覆層を設けることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1項に記載の現像剤。
- 前記追加の微粒子は、樹脂成分を含有することを特徴とする請求項11に記載の現像剤。
- 前記追加の微粒子は、0.03〜1μmの体積平均粒子径を有することを特徴とする請求項11または12に記載の現像剤。
- 前記粒状の混合物は、前記バインダー樹脂及び前記着色剤を含有する混合物を溶融混練して粗粉砕することにより得られる請求項1ないし13のいずれか1項に記載の現像剤。
- 前記バインダー樹脂は、1mgKOH/gないし30mgKOH/gの酸価を有することを特徴とする請求項1ないし14のいずれか1項に記載の現像剤。
- 前記機械的剪断後に、得られた微粒子を、その洗浄排液の導電率が200μS/cm以下になるまで繰り返し洗浄することを特徴とする請求項1ないし15のいずれか1項に記載の現像剤。
- 前記水系媒体は、イオン交換水、または精製水である請求項1ないし16のいずれか1項に記載の現像剤。
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