JP5196120B2 - 静電荷像現像用トナー及び該トナーを用いた画像形成方法と装置 - Google Patents
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しかしながら、従来より小粒径で粒子径の揃ったトナーではクリーニング性に関しては困難を生じる。特にブレードクリーニングでは均一かつ小粒径なトナーを安定的にクリーニングすることは無理である。そのような状況下、トナーの工夫によってクリーニング性を改善する方法が様々なかたちで提案されている。その中の一つとしてトナーを球形から異形にかえて対応する方法である。トナー形状を異形化することによって、トナーの粉体流動性を低下させ、ブレードクリーニングによってせき止めやすくするものである。ただし、トナーの異形の度合を大きくすぎると、現像の際などにトナーの挙動が不安定となり微少ドット再現性が悪化することになる。
特許文献1においては、Wadell実用球形度が0.90〜1.00のポリエステルからなるトナーを提案しているが、実質的に球形であるために、前述したトナーのクリーニング性の課題は解決されていない。
また、トナーの帯電を制御するために、帯電制御剤が多く添加されているが、結着樹脂としての熱可塑性樹脂に、着色剤及び必要に応じて用いられる添加剤を添加したものを溶融混練した後、粉砕及び分級することによりトナーを製造する方法、いわゆる粉砕法においては(1)粒子径を小さくするには限界があり高画質化が厳しくなること、(2)混練⇒粉砕のため各粒子内では均一に分散できるものの,粒子内の材料の配置を制御することが不可能である。(3)帯電性付与のするために帯電制御剤の量を増加すると、フィルミング/定着性への副作用が発生してしまう。などの不具合が生じた。
近年、層状無機鉱物における層間に存在するイオンの一部を有機物イオンで変性した変性層状無機鉱物が帯電制御剤として提案されているが、これも上記の問題点を持っている(特許文献4〜7参照)。
(1)クリーニングにおいて高い信頼性が得られるトナー及び画像形成装置を提供する。
(2)低温定着性に優れたトナー及び画像形成装置を提供する。
(3)(1)〜(2)の課題を同等に達成できるトナー及び画像形成装置を提供する。
(4)転写効率にすぐれ、且つ転写残トナーが少なく高品位な画像が得られるトナー及び画像形成装置を提供する。
(5)帯電安定性と低温定着性を両立させたトナーを提供する。
(6)消費電力が少なく且つ、カラー画像に必要な高転写性とOHP透過性を高い次元で両立させる新規なトナーを提供する。
即ち、本発明によれば、以下に示すトナー及び画像形成するための方法及び装置が提供される。
(1)有機溶媒中に、少なくとも、結着樹脂及び/又は結着樹脂前駆体と、着色剤と、離型剤と、層状無機鉱物が有する層間のイオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性してなる変性層状無機鉱物と、を溶解又は分散させ、該溶解液又は分散液からなる油相を、水系媒体中に分散させて乳化分散液を得、該乳化分散液から溶媒を除去して造粒することにより得られるトナーであって、前記離型剤を1〜10wt%含有し、該離型剤の平均分散粒子径が0.1〜0.5μmであり、該離型剤の平均分散粒子径をA、前記変性層状無機鉱物の平均分散粒子径をBとしたとき、A/Bが0.2〜2.0であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
(2)前記変性層状無機鉱物が、結着樹脂との混練複合体として油相に添加され、該混練複合体中の変性層状無機鉱物の平均分散粒子径が0.1μm〜0.55μmであることを特徴とする(1)に記載の静電荷像現像用トナー。
(3)前記離型剤の粒径0.5μm以上粒子のアスペクト比が0.800以下であり、且つ粒径0.5μm以上粒子中に粒径1μm以上粒子が20個数%以下であることを特徴とする(1)または(2)に記載の静電荷像現像用トナー。
(4)前記変性層状無機鉱物が、結着樹脂との混練複合体として油相に添加され、該混練複合体中の変性層状無機鉱物の平均分散粒子径が0.1μm〜0.55μmであり、かつ該混練複合体中の粒径1μm以上の該変性層状無機鉱物が15体積%以下であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の静電荷像現象用トナー。
(5)有機溶媒中に、少なくとも、結着樹脂及び/又は結着樹脂前駆体と、着色剤と、離型剤と、層状無機鉱物が有する層間のイオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性してなる変性層状無機鉱物と、を溶解又は分散させ、該溶解液又は分散液からなる油相を、水系媒体中に分散させて乳化分散液を得、該乳化分散液から溶媒を除去して造粒するトナーの製造方法であって、前記離型剤を1〜10wt%含有し、該離型剤の平均分散粒子径を0.1〜0.5μmとし、該離型剤の平均分散粒子径をA、前記変性層状無機鉱物の平均分散粒子径をBとしたとき、A/Bが0.2〜2.0であるようにすることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
(6)前記離型剤の粒径0.5μm以上粒子のアスペクト比が0.800以下であり、且つ粒径0.5μm以上粒子中に粒径1μm以上粒子が20個数%以下であることを特徴とする(5)に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
造粒中において層状無機鉱物が疎水性であるものの、層間イオンの種類や層間イオンの交換の量等によって、水相と油相(油相に関しては油相自体の極性によっても変化する)への親和性が変化すると考えられる。
一般に帯電性はトナーの表面での帯電制御剤の影響が大きいと考えられおり、事実表面に変性層状無機鉱物を多く存在させることで十分な帯電性が得られる。
また、前記変性層状無機鉱物の含有率を調整することで、油相粘度制御が可能となり、またトナー表面付近へ表面偏在するため、異形化が可能となる。変性層状無機鉱物の平均分散粒子径は、0.1μm〜0.55μmであることが好ましく、0.1μm〜0.5μmであることがより好ましい。体積平均粒径Dvが0.55μmを超えるとトナー形状及びトナー帯電性能への効果が低下する。
前記変性層状無機鉱物はトナー材料組成物(トナー)中に0.05〜5.0重量%含まれることが好ましく、0.1〜5.0重量%含まれることがより好ましい。0.05重量%未満ではトナー形状及びトナー帯電性能への効果が低下するし、5重量%を超えると、定着性能が悪化する。
有機溶媒の使用量は、目的に応じて適宜選択することができるが、トナー材料100部に対して、40〜300部であることが好ましく、60〜140部がより好ましく、80〜120部がさらに好ましい。
層状無機鉱物としては、スメクタイト族(モンモリロナイト、サポナイトなど)、カオリン族(カオリナイトなど)、マガディアイト、カネマイトが知られている。変性層状無機鉱物はその変性された層状構造により親水性が高い。その為、層状無機鉱物を変性すること無しに水系媒体中に分散して造粒するトナーに用いると、水系媒体中に層状無機鉱物が移行し、トナーを異形化することが出来ないが、変性することにより、造粒時に容易に異形化し、分散して微細化し、電荷調整機能を十分に発揮する。
まず、トナー形状と転写性の関係について述べる。多色現像で転写せしめるフルカラー複写機を用いた場合においては、白黒複写機に用いられる一色の黒トナーの場合と比較し感光体上のトナー量が増加し、従来の不定形トナーを用いただけでは転写効率を向上させることが困難である。更に通常の不定形トナーを用いた場合には、感光体とクリーニング部材との間や中間転写体とクリーニング部材との間、及び/又は、感光体と中間転写体間でのズリ力や摺擦力のために感光体表面や中間転写体表面にトナーの融着やフィルミングが発生して転写効率が悪化しやすい。フルカラー画像の生成においては4色のトナー像が均一に転写されにくく、さらに、中間転写体を用いる場合には、色ムラやカラーバランスの面で問題が生じやすく、高画質のフルカラー画像を安定して出力することは容易ではない。
(トナー形状)
本発明に用いられる円形度である形状係数SF−1、SF−2は、日立製作所製FE−SEM(S−4200)により測定して得られたトナーのSEM像を300個無作為にサンプリングし、その画像情報をインターフェースを介してニレコ社製画像解析装置(LuzexAP)に導入し解析を行い、下式より算出し得られた値をSF−1、SF−2と定義した。SF−1、SF−2の値は上記Luzexにより求めた値が好ましいが、同様の解析結果が得られるのであれば特に上記FE−SEM装置、画像解析装置に限定されない。
SF−1=(L2/A)×(π/4)×100
SF−2=(P2/A)×(1/4π)×100
(ここで、Lはトナーの絶対最大長、Aはトナーの投影面積、Pはトナーの最大周長を表す。)
真球であればSF−1、SF−2のいずれも100となり、100より値が大きくなるにつれて球形から不定形になる。また特にSF−1はトナー全体の形状(楕円や球等)を表し、SF−2は表面の凹凸程度を示す形状係数である。
トナーの平均粒径及び粒度分布はカーコールターカウンター法による。トナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)があげられる。本発明においてはコールターカウンターTA−II型を用いて、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科技研)及びPC9801パーソナルコンピューター(NEC製)接続し測定した。
まず、電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。
チャンネルとしては、2.00〜2.52μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。
本発明に係わる体積分布から求めた体積基準の体積平均粒径(Dv)及び個数分布から求めた個数平均粒径(Dn)とその比Dv/Dnを求めた。
本発明におけるトナーは特定の形状を有すことが重要であり、平均円形度が0.93以下で、球形からあまりに離れた不定形の形状のトナーでは、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。なお形状の計測方法としては粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、CCDカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法が適当である。この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である平均円形度が0.93〜0.97のトナーが適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効である。平均円形度が0.97を超える場合、ブレードクリーニングなどを採用しているシステムでは、感光体上および転写ベルトなどのクリーニング不良が発生し、画像上の汚れを引き起こす。
本発明のトナーの粒子径2μm以下粒子含有率及び円形度はフロー式粒子像分析装置FPIA−2000(東亜医用電子株式会社製)により計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3000〜1万個/μlとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
測定装置:電位差自動滴定装置DL−53 Titrator
(メトラー・トレド社製)
使用電極:DG113−SC(メトラー・トレド社製)
解析ソフト:LabX Light Version 1.00.000
装置の校正:トルエン120mlとエタノール30mlの混合溶媒を使用する。
測定温度:23℃
測定条件は以下のとおりである。
Stir
Speed [%] 25
Time [s] 15
EQP titration
Titrant/Sensor
Titrant CH3ONa
Concentration [mol/L] 0.1
Sensor DG115
Unit of measurement mV
Predispensing to volume
Volume [mL] 1.0
Wait time [s] 0
Titrant addition Dynamic
dE(set) [mV] 8.0
dV(min) [mL] 0.03
dV(max) [mL] 0.5
Measure mode Equilibrium controlled
dE [mV] 0.5
dt [s] 1.0
t(min) [s] 2.0
t(max) [s] 20.0
Recognition
Threshold 100.0
Steepest jump only No
Range No
Tendency None
Termination
at maximum volume [mL] 10.0
at potential No
at slope No
after number EQPs Yes
n = 1
comb. termination conditions No
Evaluation
Procedure Standard
Potential 1 No
Potential 2 No
Stop for reevaluation No
JIS K0070−1992に記載の測定方法に準拠して以下の条件で測定を行う。試料調整:ポリエステル0.5g(酢酸エチル可溶成分では0.3g)をトルエン120mlに添加して室温(23℃)で約10時間撹拌して溶解する。更にエタノール30mlを添加して試料溶液とする。
測定は上記記載の装置にて計算することが出来るが、具体的には次のように計算する。あらかじめ標定されたN/10苛性カリ〜アルコール溶液で滴定し、アルコールカリ液の消費量から次の計算で酸価を求める。
酸価=KOH(ml数)×N×56.1/試料重量
(ただしNはN/10KOHのファクター)
本発明においてガラス転移点の測定方法については実施例の項で述べる。
JIS K0070に準拠した方法による。但しサンプルが溶解しない場合は、溶媒にジオキサン又はTHF等の溶媒を用いる。
JIS K0070−1992に記載の測定方法に準拠して以下の条件で測定を行う。
試料調整:トナー0.5g(酢酸エチル可溶成分では0.3g)をトルエン120mlに添加して室温(23℃)で約10時間撹拌して溶解する。更にエタノール30mlを添加して試料溶液とする。
測定は上記記載の装置にて計算することが出来るが、具体的には次のように計算する。
あらかじめ標定されたN/10苛性カリ〜アルコール溶液で滴定し、アルコールカリ液の消費量から次の計算で酸価を求める。
酸価=KOH(ml数)×N×56.1/試料重量
(ただしNはN/10KOHのファクター)
本発明のトナーは、少なくともトナー組成物及び/又はトナー組成物前駆体を含む油相を水系媒体に分散して造粒することにより、又は少なくとも、有機溶媒中に、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、結着樹脂、着色剤、離型剤、層状無機鉱物が有するイオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性した層状無機鉱物と該結着樹脂との混練複合体を溶解又は分散させ、該溶液または分散液を樹脂微粒子含有水系媒体中で分散させ、該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥することにより得られたものである。
これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。3価以上のポリオール(TO)としては、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(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、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(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など);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
ポリイソシアネート(PIC)の比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1未満では、変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。末端にイソシアネート基を有するプレポリマー(A)中のポリイソシアネート(3)構成成分の含有量は、通常0.5〜40重量%、好ましくは1〜30重量%、さらに好ましくは2〜20重量%である。0.5重量%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、40重量%を超えると低温定着性が悪化する。
JIS K0070−1992に記載の測定方法に準拠して以下の条件で測定を行う。試料調整:ポリエステル0.5g(酢酸エチル可溶成分では0.3g)をトルエン120mlに添加して室温(23℃)で約10時間撹拌して溶解する。更にエタノール30mlを添加して試料溶液とする。
測定は上記記載の装置にて計算することが出来るが、具体的には次のように計算する。
あらかじめ標定されたN/10苛性カリ〜アルコール溶液で滴定し、アルコールカリ液の消費量から次の計算で酸価を求める。
酸価=KOH(ml数)×N×56.1/試料重量
(ただしNはN/10KOHのファクター)
試料0.5gを100mlのメスフラスコに精秤し、これにアセチル化試薬5mlを正しく加える。その後100℃±5℃の浴中に浸して加熱する。1〜2時間後フラスコを浴から取り出し、放冷後水を加えて振り動かして無水酢酸を分解する。更に分解を完全にするため再びフラスコを浴中で10分間以上加熱し放冷後、有機溶剤でフラスコの壁を良く洗う。この液を前記電極を用いてN/2水酸化カリウムエチルアルコール溶液で電位差滴定を行いOH価を求める(JISK0070−1966に準ずる。)。
本発明のトナーに用いる変性層状無機鉱物としては、特に限定されないが、スメクタイト系の基本結晶構造を持つものを有機物カチオンで変性したものが望ましい。また、層状無機鉱物がハイドロタルサイト類などの場合にその2価金属の一部を3価の金属に置換する事によりイオンバランスがアニオンを導入する事が出来るバランスとなる。この状態の層状無機鉱物に有機アニオンを導入することで有機アニオンにより変性した層状無機化合物を用いることもできる。
前記変性層状無機鉱物はトナー中に0.05〜5重量%含有されることが好ましく、0.1〜5重量%含有されることがより好ましい。0.05重量%未満ではトナー形状及びトナー帯電性能への効果が低下するし、5重量%を超えると、定着性能が悪化する。
本発明のトナーに用いるワックスとしては、融点が50〜120℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラーとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラーにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温耐オフセットに対し効果を示す。
なお、本発明におけるワックスの融点は、示差走査熱量計(DSC)による最大吸熱ピークとした。本発明において使用できる離型剤として機能するワックス成分としては、以下の材料が使用できる。即ち、具体例としては、ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。またこれら天然ワックスの外に、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等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリn−ステアリルメタクリレート、ポリn−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
離型剤を有機溶剤中に分散するには、ビーズミルのように分散系に高せん断をかけられるものを使用することが好ましい。
離型剤を有機溶剤中に分散時には、適切な分散剤を用いても良い。
「LA−920」(堀場製作所社製社製)を用いて離型剤の平均分散粒子径の測定を行う。LA−920の測定の際にLA−920専用アプリケーション(Ver3.32)(堀場製作所社製社製)を用いて解析を行う。LA−920の測定は、具体的には離型剤分散液に使用した溶剤(酢酸エチル)でバックグラウンドを測定、光軸調整した後、離型剤分散液を滴下し、LA−920の透過率の値が70〜95%の範囲となる条件で平均分散粒子径を測定する。本測定装置は粒子径の測定再現性の点からLA−920の透過率の値が70〜95%の範囲となる条件で測定することが重要である。前記透過率の値を得るために前記分散液の滴下量を調節する必要がある。
測定・解析条件は以下のように設定する。
データ取り込み回数:15回
相対屈折率:1.20
循環:5
超音波強度:7
超音波照射時間:3分
離型剤分散液中の粒径0.5μm以上粒子中の粒径1μm以上粒子の含有率は、フロー式粒子像分析装置(「FPIA−3000S」;シスメックス社製)を用いて計測し、解析ソフト(FPIA−3000 Version00−10)を用いて解析を行う。具体的には、ガラス製100mlビーカーに酢酸エチル30gを計量し、離型剤分散液を0.1〜1.0g添加しミクロスパーテルでかき混ぜ、得られた分散液を超音波分散器(本多電子社製)で1分間分散処理する。前記分散液を前記FPIA−3000Sを用いて濃度を5000〜15000個/μlが得られるまで離型剤分散液中の0.5μm以上粒子中の1μm以上粒子の含有率を測定する。本測定法は測定再現性の点から前記分散液濃度が5000〜15000個/μlにすることが重要である。前記分散液濃度を得るために前記分散液の条件、すなわち添加する離型剤分散液量を変更する必要がある。離型剤分散液の添加量は、小粒径の場合は少なく、また大粒径の場合は多くする必要がある。
本発明で用いる着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%である。
該溶剤は沸点が100℃未満の揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。該溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。プレポリマー(A)100部に対する溶剤の使用量は、通常0〜300部、好ましくは0〜100部、さらに好ましくは25〜70部である。溶剤を使用した場合は、変性ポリエステル(プレポリマー)のアミンによる伸長および/または架橋反応後、得られた反応物から、溶媒(溶剤)を常圧または減圧下で除去する。
(水系媒体中でのトナー製造法)
本発明で用いる水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。
本発明では、水系媒体中でイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)等の反応性変性ポリエステルをアミン(B)と反応させることにより、ウレア変性ポリエステル(UMPE)等を得ることができる。水系媒体中でウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルやプレポリマー(A)等の反応性変性ポリエステルからなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルやプレポリマー(A)等の反応性変性ポリエステルからなるトナー原料の組成分を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。プレポリマー(A)等の反応性変性ポリエステルと他のトナー組成分である(以下トナー原料と呼ぶ)着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、荷電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、本発明においては、着色剤、離型剤、荷電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性荊、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
また、水に難溶の無機化合物分散剤としてリン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸価チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等も用いることができる。
また、本発明のトナーはキャリアを使用しない1成分系の磁性トナー或いは、非磁性トナーとしても用いることができる。
本発明の画像形成装置は、トナーを用いる従来の画像形成装置において、該トナーとして本発明のトナーを用いる装置である。
図1は画像形成装置の1つの例についての要部断面構成図である。この例では、画像形成装置として、電子写真式複写機を例示している。図1において、1は潜像担持体としての感光体ドラムであり、図面の矢印方向に回転し、その周囲には帯電器2が配置されており、原稿から読み取った画像に対応したレーザ光3が露光手段として照射される。さらに感光体1の周囲には現像装置4と、給紙手段7と、転写装置5と、クリーニング装置6および除電ランプ9が配置されている。上記現像装置4は、さらに現像ローラ41および42と、パドル状撹袢部材43と、撹袢部材44と、ドクター45と、トナー補給部46と、補給ローラ47を備えている。またクリーニング装置6はクリーニングブラシ62とクリーニングブレード61を備えている。なお、上記現像装置4の上下に配置されている番号81と82の部材は現像装置を着脱あるいは支持するためのガイドレールである。クリーニング装置のクリーニング・ブレード61に関しても、その寿命を検知することが可能である。クリーニング・ブレード61は作像中は常に感光体に当接し、感光体の回転に伴って磨耗する。クリーニング・ブレードが磨耗すると、感光体面の残留トナー除去機能が低下し、複写画像品質が劣化する。また、磨耗しなくともトナーが真球に近く流動性が粉砕型トナーに比べ改善されると転写性は向上するもののクリーニングにおいては設置されたブレードを通り抜けクリーニング不良が発生しやすく重合トナーの問題とされる。この問題に対し本発明のトナーを用いることにより、良好にクリーニングすることができる。
本発明のトナーはプロセスカートリッジの現像容器に収容して画像形成装置に搭載することができる。
プロセスカートリッジは静電潜像を担持する静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に担持された静電潜像を、現像剤を用いて現像し可視像を形成する現像手段とを、少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択した、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段などのその他の手段を有してなる。
前記現像手段としては、本発明の前記トナー乃至前記現像剤を収容する現像剤収容器と、該現像剤収容器内に収容されたトナー乃至現像剤を担持しかつ搬送する静電潜像担持体とを、少なくとも有してなり、更に、担持させるトナー層厚を規制するための層厚規制部材等を有していてもよい。
前記感光体(101)としては、上述したようなものを用いることができる。
露光手段(103)には、高解像度で書き込みが行うことのできる光源が用いられる。
帯電手段(102)には、任意の帯電部材が用いられる。
(ポリエステルの製造例)
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物690部、テレフタル酸256部を常圧下、230℃で8時間重縮合し、次いで10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後160℃まで冷却し、これに18部の無水フタル酸を加えて2時間反応し変性されていないポリエステル(A1)を得た。得られたポリエステル(A1)は重量平均分子量4,000、酸価10KOHmg/g、ガラス転移点50℃であった。
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物800部、イソフタル酸180部、テレフタル酸60部、およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で23℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で脱水しながら5時間反応した後、160℃まで冷却して、これに32部の無水フタル酸を加えて2時間反応した。
次いで、80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート170部と2時間反応を行いイソシアネート基含有[プレポリマーA1]を得た。
(ケチミン化合物の製造例)
攪拌棒および温度計のついた反応槽中にイソホロンジアミン30部とメチルエチルケトン70部を仕込み、50℃で5時間反応を行い[ケチミン化合物A1]を得た。
酢酸エチル:70部、上記ポリエステル(A1):25部、ワックスとしてカルナバワックス(融点82℃):5部、更に60%体積比の3mmのジルコニアを入れて、ペイントコンディショナーNO.5400型(米国REDDEVIL社製)で24時間攪拌し、[ワックス分散液A1]を得た。得られた[ワックス分散液A1]に含まれるワックス分散粒子の体積平均粒径(平均分散粒子径)を、レーザー光散乱法を用いた粒度分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、0.25μmであった。
酢酸エチル:70部、上記ポリエステル(A1):25部、ワックスとしてカルナバワックス(融点82℃):5部、更に60%体積比の3mmのジルコニアを入れて、ペイントコンディショナーNO.5400型(米国REDDEVIL社製)で36時間攪拌し、[ワックス分散液A2]を得た。得られた[ワックス分散液A2]に含まれるワックス分散粒子の体積平均粒径(Dv)を、レーザー光散乱法を用いた粒度分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、0.16μmであった。
酢酸エチル:70部、上記ポリエステル(A1):25部、ワックスとしてカルナバワックス(融点82℃):5部、更に60%体積比の3mmのジルコニアを入れて、ペイントコンディショナーNO.5400型(米国REDDEVIL社製)で48時間攪拌し、[ワックス分散液A3]を得た。得られた[ワックス分散液3]に含まれるワックス分散粒子の体積平均粒径(Dv)を、レーザー光散乱法を用いた粒度分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、0.11μmであった。
酢酸エチル:70部、上記ポリエステル(A1):25部、ワックスとしてカルナバワックス(融点82℃):5部、更に60%体積比の3mmのジルコニアを入れて、ペイントコンディショナーNO.5400型(米国REDDEVIL社製)で12時間攪拌し[ワックス分散液A4]を得た。得られた[ワックス分散液A4]に含まれるワックス分散粒子の体積平均粒径(Dv)を、レーザー光散乱法を用いた粒度分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、0.46μmであった。
酢酸エチル:70部、上記ポリエステル(A1):25部、ワックスとしてパラフィンワックス(融点70℃):5部、更に60%体積比の3mmのジルコニアを入れて、ペイントコンディショナーNO.5400型(米国REDDEVIL社製)で24時間攪拌し[ワックス分散液A5]を得た。得られた[ワックス分散液5]に含まれるワックス分散粒子の体積平均粒径(Dv)を、レーザー光散乱法を用いた粒度分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、0.24μmであった。
酢酸エチル:70部、上記ポリエステル(A1):25部、ワックスとしてカルナバワックス(融点82℃):5部、更に60%体積比の3mmのジルコニアを入れて、ペイントコンディショナーNO.5400型(米国REDDEVIL社製)で5時間攪拌し、[ワックス分散液A6]を得た。得られた[ワックス分散液A6]に含まれるワックス分散粒子の体積平均粒径(Dv)を、レーザー光散乱法を用いた粒度分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、0.53μmであった。
酢酸エチル:70部、上記ポリエステル(A1):25部、ワックスとしてカルナバワックス(融点82℃):5部、更に60%体積比の3mmのジルコニアを入れて、ペイントコンディショナーNO.5400型(米国REDDEVIL社製)で72時間攪拌し、[ワックス分散液A7]を得た。得られた[ワックス分散液A7]に含まれるワックス分散粒子の体積平均粒径(Dv)を、レーザー光散乱法を用いた粒度分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、0.09μmであった。
酢酸エチル:70部、上記ポリエステル(A1):25部、ワックスとしてパラフィンワックス(融点70℃):5部、更に60%体積比の3mmのジルコニアを入れて、ペイントコンディショナーNO.5400型(米国REDDEVIL社製)で3時間攪拌し、[ワックス分散液A8]を得た。得られた[ワックス分散液A8]に含まれるワックス分散粒子の体積平均粒径(Dv)を、レーザー光散乱法を用いた粒度分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、0.62μmであった。
水1200部、ELEMENTIS社製BENTONE57(有機変性ベントナイト、4級アンモニウムカチオン変性処理品) 174部、及び前記[ポリエステルA1]1570部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体1]を調製した。
水1200部、HOJUN社製エスベンWX525部、及び前記[ポリエステルA1]1225部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体2]を調製した。
水1200部、ELEMENTIS社製BENTONE57 525部、及び前記[ポリエステルA1]1225部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体3]を調製した。
水1200部、ELEMENTIS社製BENTONE57 525部、及び前記[ポリエステルA1]1225部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて60分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体4]を調製した。
水1200部、ELEMENTIS社製BENTONE57 525部、及び前記[ポリエステルA1]1225部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて15分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体5]を調製した。
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器中に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(「エレミノールRS−30」;三洋化成工業製)20部、スチレン78部、メタクリル酸78部、アクリル酸ブチル120部、及び過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌し、白色の乳濁液を得た。該乳濁液を加熱して、系内温度75℃まで昇温して5時間反応させた。次いで、1質量%過硫酸アンモニウム水溶液30部を添加し、75℃にて5時間熟成して、ビニル樹脂粒子(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液(樹脂微粒子分散液A1)を調製した。
得られた有機樹脂微粒子分散液に含まれる有機樹脂微粒子の体積平均粒径(Dv)を、粒度分布測定装置(「nanotracUPA−150EX」;日機装株式会社製)により測定したところ、55nmであった。
水:990部、[樹脂微粒子分散液A1]:83部、ドデシルジフェニルェーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7:三洋化成工業製):37部、酢酸エチル:90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とする。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物:319部、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物:449部、テレフタル酸:243部、アジピン酸:53部およびジブチルチンオキサイド:2部を入れ、常圧で230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸:7部を入れ、180℃、常圧で2時間反応し、[MB用ポリエステルA1]を得た。[MB用ポリエステルA1]は、数平均分子量1,900、質量平均分子量6,100,Tg43℃、酸価1.1であった。
水:30部、C.I. PigmentRed 122(Magenta R:東洋インキ製):40部、[MB用ポリエステルA1]:60部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。混合物を2本ロールを用いて130℃で45分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、[マスターバッチA1]を得た。
(油相の作製)
撹拌棒および温度計をセットした容器に、[ポリエステルA1]の65%酢酸エチル溶液:30部、[ワックス分散液1]:50部、[マスターバッチA1]の50%酢酸エチル溶解液20部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時問で30℃に冷却し、[顔料・ワックス分散液A1]を得た。
[顔料・ワックス分散液A1]:664部、[プレポリマーA1]:139部、[ケチミン化合物A1]:5.9部、[変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体A1]の50%酢酸エチル溶解液120部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで1分間混合した後、容器に[水相A1]:1,200部を加え、TKホモミキサーで、回転数10,000rpmで20分間混合し[乳化スラリーA1]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリーA1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤を行い、[乳化スラリーA1]を得た。
[乳化スラリーA1]:100部を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。この濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液:100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。この濾過ケーキに10%塩酸:100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。この濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキA1]を得た。
[濾過ケーキA1]を循風乾燥機にて40℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩った後、得られたトナー母粒子:100部に疎水性シリカ(ヘキサメチルジシラザン表面処理品、比表面積:200m2/g):0.5部と、疎水化ルチル型酸化チタン(イソブチルトリメトキシシラン表面処理品、平均一次粒子径:0.02μm):0.5部をヘンシェルミキサーにて混合して、トナー(A1)を得た。
油相作製時に添加する[ワックス分散液A1]を[ワックス分散液A2]に変える以外は実施例A1と同様にしてトナー(A2)を得た。
[実施例A3]
油相作製時に添加する[ワックス分散液A1]を[ワックス分散液A3]に変え、[変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体A1]を[変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体A2]に変える以外は実施例A1と同様にしてトナー(A3)を得た。
[実施例A4]
油相作製時に添加する[ワックス分散液A1]を[ワックス分散液A4]に変え、[変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体A1]を[変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体A3]に変える以外は実施例A1と同様にしてトナー(A4)を得た。
[実施例A5]
油相作製時に添加する[ワックス分散液A1]を[ワックス分散液A5]に変え、[変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体A1]を[変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体A4]に変える以外は実施例A1と同様にしてトナー(A5)を得た。
油相作製時に添加する[ワックス分散液A1]を[ワックス分散液A6]に変える以外は実施例A1と同様にしてトナー(A6)を得た。
[比較例A2]
油相作製時に添加する[ワックス分散液A1]を[ワックス分散液A7]に変える以外は実施例A1と同様にしてトナー(A7)を得た。
[比較例A3]
油相作製時に添加する[ワックス分散液A1]を[ワックス分散液A8]に変え、[変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体A1]を[変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体3]に変える以外は実施例A1と同様にしてトナー(A8)を得た。
[比較例A4]
油相作製時に添加する[ワックス分散液A1]を[ワックス分散液A4]に変え、[変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体A1]を[変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体4]に変える以外は実施例A1と同様にしてトナー(A9)を得た。
[比較例A5]
油相作製時に添加する[ワックス分散液A1]を[ワックス分散液A3]に変え、[変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体A1]を[変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体A5]に変える以外は実施例A1と同様にしてトナー(A10)を得た。
実施例A1〜A5、比較例A1〜A5で得たトナーの物性を表1にまとめて示す。
<製造例B1>
(樹脂微粒子分散液の製造)
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業製)11部、スチレン83部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[樹脂微粒子分散液1]を得た。[樹脂微粒子分散液1]をLA−920で測定した体積平均粒径は、105nmであった。[樹脂微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のTgは59℃であり、重量平均分子量は150000であった。
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物229部、ビスフェノールAプロピオンオキサイド3モル付加物529部、テレフタル酸208部、イソフタル酸46部、及びジブチルチンオキサイド2部を投入し、常圧下、230℃にて5時間反応させた。次いで、該反応液を10〜15mmHgの減圧下にて5時間反応させた後、反応容器中に無水トリメリット酸44部を添加し、常圧下、180℃にて2時間反応させて、[低分子ポリエステル−B1]を合成した。 得られた[低分子ポリエステル−B1]は、THF可溶分の重量平均分子量(Mw)が5,200、ガラス転移温度(Tg)が45℃、酸価が20mgKOH/gであった。
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物795部、イソフタル酸200部、テレフタル酸65部、及びジブチルチンオキサイド2部を投入し、常圧窒素気流下のもと、210℃で8時間縮合反応した。次いで10〜15mmHgの減圧下で脱水しながら5時間反応を継続した後に80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート170部と2時間反応を行い、[プレポリマー−B1]を得た。得られた[プレポリマー−B1]の重量平均分子量は5,000であった。
水1200部、ELEMENTIS社製BENTONE57(有機変性ベントナイト、4級アンモニウムカチオン変性処理品) 174部、及び前記[低分子ポリエステル−B1]1570部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[マスターバッチ−B1]を調製した。マスターバッチ中における変性層状無機鉱物の平均分散粒径は0.4μmで、1μm以上の粒子は2体積%であった。
酢酸エチル:70部、上記ポリエステル(B1):25部、ワックスとしてカルナバワックス(融点82℃):5部、更に60%体積比の0.5mmのジルコニアを入れて、ペイントコンディショナーNO.5400型(米国REDDEVIL社製)で15時間攪拌し、[ワックス分散液−B1]を得た。得られた[ワックス分散液−1]に含まれるワックス分散粒子の体積平均粒径(平均分散粒子径)を、レーザー光散乱法を用いた粒度分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、0.2μmであり、0.5μm以上の粒子中の1μm以上の粒子はフロー式粒子像分析装置FPIA-3000S(シスメックス社製)により測定したところ10個数%だった。また、アスペクト比0.800以下であり且つ1μm以上の粒子は8個数%だった。
ビーカー内に[プレポリマー−B1]23.4部、[低分子ポリエステル−B1]66.6部、[マスターバッチ−B1]20部、離型剤である[ワックス分散液−B1]240部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを50部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−B1]を得た。
(トナー−1の製造)
ビーカー内にイオン交換水529.5部、[樹脂微粒子分散液−B1]70部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5部を入れ、TK式ホモミキサーで12000rpmに攪拌しながら、この水分散液に上記[トナー材料油性分散液−B1]405.1部を加え、30分攪拌を続けながら反応させた。続いて、冷却管を設置したフラスコに内容物を移し、湯浴を用いて熟成した。熟成後の分散液から有機溶剤を除去した後、濾別、洗浄、乾燥し、次いで風力分級し、球形状のトナー母体を得た。得られた母体粒子100部、帯電制御剤(オリエント化学社製ボントロン E−84)0.25部をQ型ミキサー(三井鉱山社製)に仕込み、タービン型羽根の周速を50m/secに設定して混合処理した。この場合、その混合操作は、2分間運転、1分間休止を5サイクル行い、合計の処理時間を10分間とした。さらに、疎水性シリカ(H2000、クラリアントジャパン社製)を0.5部添加し、混合処理した。この場合、その混合操作は、周速を15m/secとして30秒混合1分間休止を5サイクル実施し、最終的な[トナー−B1]を得た。得られた[トナー−B1]を用いて、体積平均粒経、粒度分布、低温定着性、耐高温オフセット性、画質について評価した。
(ワックス分散液−B2の製造)
酢酸エチル:70部、上記ポリエステル(B1):25部、ワックスとしてカルナバワックス(融点82℃):5部、更に60%体積比の0.5mmのジルコニアを入れて、ペイントコンディショナーNO.5400型(米国REDDEVIL社製)で13時間攪拌し、[ワックス分散液−B2]を得た。得られた[ワックス分散液−B2]に含まれるワックス分散粒子の体積平均粒径(平均分散粒子径)を、レーザー光散乱法を用いた粒度分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、0.3μmであり、0.5μm以上の粒子中の1μm以上の粒子はフロー式粒子像分析装置FPIA-3000S(シスメックス社製)により測定したところ12個数%だった。また、アスペクト比0.800以下であり且つ1μm以上の粒子は10個数%だった。
ビーカー内に[プレポリマー−B1]23.4部、[低分子ポリエステル−B1]66.6部、[マスターバッチ−B1]20部、離型剤である[ワックス分散液−B2]240部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを50部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−B2]を得た。
(トナー−B2の製造)
(トナー−B1の製造)において、[トナー材料油性分散液−B1]405.1部を[トナー材料油性分散液−B2]405.1部に変更する以外は、[トナー−B1]の製造と同様にして[トナー−B2]を得た。
(ワックス分散液−3の製造)
酢酸エチル:70部、上記ポリエステル(B1):25部、ワックスとしてカルナバワックス(融点82℃):5部、更に60%体積比の0.5mmのジルコニアを入れて、ペイントコンディショナーNO.5400型(米国REDDEVIL社製)で11時間攪拌し、[ワックス分散液−B3]を得た。得られた[ワックス分散液−B3]に含まれるワックス分散粒子の体積平均粒径(平均分散粒子径)を、レーザー光散乱法を用いた粒度分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、0.4μmであり、0.5μm以上の粒子中の1μm以上の粒子はフロー式粒子像分析装置FPIA-3000S(シスメックス社製)により測定したところ15個数%だった。また、アスペクト比0.800以下であり且つ1μm以上の粒子は13個数%だった。
ビーカー内に[プレポリマー−B1]23.4部、[低分子ポリエステル−B1]66.6部、[マスターバッチ−B1]20部、離型剤である[ワックス分散液−B3]240部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを50部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−B3]を得た。
(トナー−B3の製造)
(トナー−B1の製造)において、[トナー材料油性分散液−B1]405.1部を[トナー材料油性分散液−B3]405.1部に変更する以外は、[トナー−B1]の製造と同様にして[トナー−B3]を得た。
(ワックス分散液−B4の製造)
酢酸エチル:70部、上記ポリエステル(B1):25部、ワックスとしてカルナバワックス(融点82℃):5部、更に60%体積比の0.5mmのジルコニアを入れて、ペイントコンディショナーNO.5400型(米国REDDEVIL社製)で10時間攪拌し、[ワックス分散液−B4]を得た。得られた[ワックス分散液−B4]に含まれるワックス分散粒子の体積平均粒径(平均分散粒子径)を、レーザー光散乱法を用いた粒度分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、0.5μmであり、0.5μm以上の粒子中の1μm以上の粒子はフロー式粒子像分析装置FPIA-3000S(シスメックス社製)により測定したところ18個数%だった。また、アスペクト比0.800以下であり且つ1μm以上の粒子は17個数%だった。
ビーカー内に[プレポリマー−B1]23.4部、[低分子ポリエステル−B1]66.6部、[マスターバッチ−B1]20部、離型剤である[ワックス分散液−B4]240部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを50部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−B4]を得た。
(トナー−B4の製造)
(トナー−B1の製造)において、[トナー材料油性分散液−B1]405.1部を[トナー材料油性分散液−B4]405.1部に変更する以外は、[トナー−B1]の製造と同様にして[トナー−B4]を得た。
(ワックス分散液−B5製造)
酢酸エチル:70部、上記ポリエステル(B1):25部、ワックスとしてカルナバワックス(融点82℃):5部、更に60%体積比の0.5mmのジルコニアを入れて、ペイントコンディショナーNO.5400型(米国REDDEVIL社製)で9時間攪拌し、[ワックス分散液−B5]を得た。得られた[ワックス分散液−B5]に含まれるワックス分散粒子の体積平均粒径(平均分散粒子径)を、レーザー光散乱法を用いた粒度分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、0.5μmであり、0.5μm以上の粒子中の1μm以上の粒子はフロー式粒子像分析装置FPIA-3000S(シスメックス社製)により測定したところ20個数%だった。また、アスペクト比0.800以下であり且つ1μm以上の粒子は19個数%だった。
ビーカー内に[プレポリマー−B1]23.4部、[低分子ポリエステル−B1]66.6部、[マスターバッチ−B1]20部、離型剤である[ワックス分散液−B4]240部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを50部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−B4]を得た。
(トナー−B5の製造)
(トナー−B1の製造)において、[トナー材料油性分散液−B1]405.1部を[トナー材料油性分散液−B5]405.1部に変更する以外は、[トナー−B1]の製造と同様にして[トナー−B5]を得た。
(ワックス分散液−B6の製造)
酢酸エチル:70部、上記ポリエステル(B1):25部、ワックスとしてカルナバワックス(融点82℃):5部、更に60%体積比の0.3mmのジルコニアを入れて、ペイントコンディショナーNO.5400型(米国REDDEVIL社製)で9時間攪拌し、[ワックス分散液−B6]を得た。得られた[ワックス分散液−B6]に含まれるワックス分散粒子の体積平均粒径(平均分散粒子径)を、レーザー光散乱法を用いた粒度分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、0.4μmであり、0.5μm以上の粒子中の1μm以上の粒子はフロー式粒子像分析装置FPIA-3000S(シスメックス社製)により測定したところ20個数%だった。また、アスペクト比0.800以下であり且つ1μm以上の粒子は14個数%だった。
ビーカー内に[プレポリマー−B1]23.4部、[低分子ポリエステル−B1]66.6部、[マスターバッチ−B1]20部、離型剤である[ワックス分散液−B6]240部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを50部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−B6]を得た。
(トナー−6の製造)
(トナー−B6の製造)において、[トナー材料油性分散液−B1]405.1部を[トナー材料油性分散液−B6]405.1部に変更する以外は、[トナー−B1]の製造と同様にして[トナー−B6]を得た。
(ワックス分散液−B7の製造)
酢酸エチル:70部、上記ポリエステル(B1):25部、ワックスとしてカルナバワックス(融点82℃):5部、更に60%体積比の0.5mmのジルコニアを入れて、ペイントコンディショナーNO.5400型(米国REDDEVIL社製)で6時間攪拌し、[ワックス分散液−B7]を得た。得られた[ワックス分散液−B7]に含まれるワックス分散粒子の体積平均粒径(平均分散粒子径)を、レーザー光散乱法を用いた粒度分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、0.7μmであり、0.5μm以上の粒子中の1μm以上の粒子は光遮断方式を用いた個数カウント・粒度分布測定器(AccuSizer780 ; 米国PSS社製)により測定したところ22個数%だった。また、アスペクト比0.800以下であり且つ1μm以上の粒子は21個数%だった。
ビーカー内に[プレポリマー−B1]23.4部、[低分子ポリエステル−B1]66.6部、[マスターバッチ−B1]20部、離型剤である[ワックス分散液−B7]240部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを50部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−B7]を得た。
(トナー−B7の製造)
(トナー−B1の製造)において、[トナー材料油性分散液−B1]405.1部を[トナー材料油性分散液−B7]405.1部に変更する以外は、[トナー−B1]の製造と同様にして[トナー−B7]を得た。
(ワックス分散液−B8の製造)
酢酸エチル:70部、上記ポリエステル(1):25部、ワックスとしてカルナバワックス(融点82℃):5部、更に60%体積比の0.5mmのジルコニアを入れて、ペイントコンディショナーNO.5400型(米国REDDEVIL社製)で8時間攪拌し、[ワックス分散液−B8]を得た。得られた[ワックス分散液−B8]に含まれるワックス分散粒子の体積平均粒径(平均分散粒子径)を、レーザー光散乱法を用いた粒度分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、0.6μmであり、0.5μm以上の粒子中の1μm以上の粒子は光遮断方式を用いた個数カウント・粒度分布測定器(AccuSizer780 ; 米国PSS社製)により測定したところ19個数%だった。また、アスペクト比0.800以下であり且つ1μm以上の粒子は18個数%だった。
ビーカー内に[プレポリマー−B1]23.4部、[低分子ポリエステル−B1]66.6部、[マスターバッチ−1]20部、離型剤である[ワックス分散液−8]240部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを50部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−B8]を得た。
(トナー−B8の製造)
(トナー−B1の製造)において、[トナー材料油性分散液−B1]405.1部を[トナー材料油性分散液−B8]405.1部に変更する以外は、[トナー−B1]の製造と同様にして[トナー−B6]を得た。
(ワックス分散液−B9の製造)
酢酸エチル:70部、上記ポリエステル(1):25部、ワックスとしてカルナバワックス(融点82℃):5部、更に60%体積比の1mmのジルコニアを入れて、ペイントコンディショナーNO.5400型(米国REDDEVIL社製)で13時間攪拌し、[ワックス分散液−B9]を得た。得られた[ワックス分散液−B9]に含まれるワックス分散粒子の体積平均粒径(平均分散粒子径)を、レーザー光散乱法を用いた粒度分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、0.3μmであり、0.5μm以上の粒子中の1μm以上の粒子は光遮断方式を用いた個数カウント・粒度分布測定器(AccuSizer780 ; 米国PSS社製)により測定したところ22個数%だった。また、アスペクト比0.800以下であり且つ1μm以上の粒子は21個数%だった。
ビーカー内に[プレポリマー−B1]23.4部、[低分子ポリエステル−B1]66.6部、[マスターバッチ−B1]20部、離型剤である[ワックス分散液−B9]240部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを50部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−B9]を得た。
(トナー−B9の製造)
(トナー−B1の製造)において、[トナー材料油性分散液−B1]405.1部を[トナー材料油性分散液−B9]405.1部に変更する以外は、[トナー−B1]の製造と同様にして[トナー−9]を得た。
(ワックス分散液−B10の製造)
酢酸エチル:70部、上記ポリエステル(B1):25部、ワックスとしてカルナバワックス(融点82℃):5部、更に60%体積比の1mmのジルコニアを入れて、ペイントコンディショナーNO.5400型(米国REDDEVIL社製)で11時間攪拌し、[ワックス分散液−B10]を得た。得られた[ワックス分散液−B10]に含まれるワックス分散粒子の体積平均粒径(平均分散粒子径)を、レーザー光散乱法を用いた粒度分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、0.4μmであり、0.5μm以上の粒子中の1μm以上の粒子は光遮断方式を用いた個数カウント・粒度分布測定器(AccuSizer780 ; 米国PSS社製)により測定したところ23個数%だった。また、アスペクト比0.800以下であり且つ1μm以上の粒子は22個数%だった。
ビーカー内に[プレポリマー−B1]23.4部、[低分子ポリエステル−B1]66.6部、[マスターバッチ−B1]20部、離型剤である[ワックス分散液−B10]240部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを50部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−B10]を得た。
(トナー−B10の製造)
(トナー−B1の製造)において、[トナー材料油性分散液−B1]405.1部を[トナー材料油性分散液−B10]405.1部に変更する以外は、[トナー−B1]の製造と同様にして[トナー−B10]を得た。
(ワックス分散液−B11の製造)
酢酸エチル:70部、上記ポリエステル(B1):25部、ワックスとしてカルナバワックス(融点82℃):5部、更に60%体積比の1mmのジルコニアを入れて、ペイントコンディショナーNO.5400型(米国REDDEVIL社製)で9時間攪拌し、[ワックス分散液−B11]を得た。得られた[ワックス分散液−B11]に含まれるワックス分散粒子の体積平均粒径(平均分散粒子径)を、レーザー光散乱法を用いた粒度分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、0.5μmであり、0.5μm以上の粒子中の1μm以上の粒子は光遮断方式を用いた個数カウント・粒度分布測定器(AccuSizer780 ; 米国PSS社製)により測定したところ25個数%だった。また、アスペクト比0.800以下であり且つ1μm以上の粒子は24個数%だった。
ビーカー内に[プレポリマー−B1]23.4部、[低分子ポリエステル−B1]66.6部、[マスターバッチ−B1]20部、離型剤である[ワックス分散液−B9]240部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを50部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−B11]を得た。
(トナー−B11の製造)
(トナー−B1の製造)において、[トナー材料油性分散液−B1]405.1部を[トナー材料油性分散液−B11]405.1部に変更する以外は、[トナー−B1]の製造と同様にして[トナー−B11]を得た。
[測定試料調製]
(変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体中の変性層状無機鉱物の平均分散粒子径)
<実施例A1〜A6,比較例A1〜A5について>
変性層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体中の有機カチオン変性層状鉱物量/混練複合体に使用した結着樹脂量=1/10になるような比率で混練複合体と結着樹脂を分散剤BYK Chemie社製Disperbyk−167が5wt%溶解した酢酸エチル中に投入する。このとき混練複合体量と結着樹脂量の総量が5wt%になるように調整する。調整した試料は12時間攪拌する。
<実施例B1〜B6,比較例B1〜B5について>
マスターバッチ中の有機カチオン変性層状鉱物量/マスターバッチに使用した結着樹脂量=1/10になるような比率でマスターバッチと結着樹脂を分散剤BYK Chemie社製Disperbyk−167が5wt%溶解した酢酸エチル中に投入する。このときマスターバッチ量と結着樹脂量の総量が5wt%になるように調整する。調整した試料は12時間攪拌する。
前記調製試料をレーザードップラー粒度分布測定器粒度分布測定装置を用いて測定する。
測定方法は下記の通りである。
装置:nanotrac UPA−150EX(日機装株式会社製)
方法:(1)測定器の測定条件:
分布表示:体積
チャンネル数:52
測定時間:15sec
粒子屈折率:1.54 温度:25℃
粒子形状:非球形 粘度(CP):0.441
溶媒屈折率:1.37 溶媒名:酢酸エチル
(2)測定するサンプル希釈液は測定器のsample Loadingを見ながら(1〜100)
にはいるようにスポイトまたは注射器などを使用し加える。
JISK0070に規定の方法による。但し、サンプルが溶解しない場合は溶媒にジオキサンまたはテトラヒドロフラン等を用いる。
酸価は具体的に次のような手順で決定される。
測定装置:電位差自動滴定装置DL−53 Titrator
(メトラー・トレド社製)
使用電極:DG113−SC (メトラー・トレド社製)
解析ソフト:LabX Light Version 1.00.000
装置の校正:トルエン120mlとエタノール30mlの混合溶媒を使用する。
測定温度:23℃
測定条件は以下のとおりである。
Stir
Speed [%] 25
Time [s] 15
EQP titration
Titrant/Sensor
Titrant CH3ONa
Concentration [mol/L] 0.1
Sensor DG115
Unit of measurement mV
Predispensing to volume
Volume [mL] 1.0
Wait time [s] 0
Titrant addition Dynamic
dE(set) [mV] 8.0
dV(min) [mL] 0.03
dV(max) [mL] 0.5
Measure mode Equilibrium controlled
dE [mV] 0.5
dt [s] 1.0
t(min) [s] 2.0
t(max) [s] 20.0
Recognition
Threshold 100.0
Steepest jump only No
Range No
Tendency None
Termination
at maximum volume [mL] 10.0
at potential No
at slope No
after number EQPs Yes
n = 1
comb. termination conditions No
Evaluation
Procedure Standard
Potential 1 No
Potential 2 No
Stop for reevaluation No
JIS K0070−1992に記載の測定方法に準拠して以下の条件で測定を行う。試料調整:トナー0.5g(酢酸エチル可溶成分では0.3g)をトルエン120mlに添加して室温(23℃)で約10時間撹拌して溶解する。更にエタノール30mlを添加して試料溶液とする。
測定は上記記載の装置にて計算することが出来るが、具体的には次のように計算する。
あらかじめ標定されたN/10苛性カリ〜アルコール溶液で滴定し、アルコールカリ液の消費量から次の計算で酸価を求める。
酸価=KOH(ml数)×N×56.1/試料重量
(ただしNはN/10KOHのファクター)
ガラス転移点の測定は、理学電機社製のRigaku THRMOFLEX TG8110により、昇温速度10℃/minの条件にて測定される。
Tgの測定方法について概説する。Tgを測定する装置として、理学電機社製TG−DSCシステムTAS−100を使用した。
まず試料約10mgをアルミ製試料容器に入れ、それをホルダユニットにのせ、電気炉中にセットする。まず、室温から昇温速度10℃/minで150℃まで加熱した後、150℃で10min間放置、室温まで試料を冷却して10min放置、窒素雰囲気下で再度150℃まで昇温速度10℃/minで加熱してDSC測定を行った。Tgは、TAS−100システム中の解析システムを用いて、Tg近傍の吸熱カーブの接線とベースラインとの接点から算出した。
デジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)を用い、単色モードで50%画像面積の画像チャートを150,000枚ランニング出力した後、ベタ画像をリコー社製6000ペーパーに画像出力後、画像濃度をXRite(X−Rite社製)により測定を行なった。
これを4色単独に行ない平均を求めた。この値が、1.2未満の場合は「×」、1.2以上1.4未満の場合は「△」、1.4以上1.8未満の場合は「○」、1.8以上2.2未満の場合は「◎」とした。
デジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)を用い、を用い、単色で写真画像の出力を行ない、粒状性、鮮鋭性の度合を目視にて評価した。良好なものから順に、「◎」はオフセット印刷並、「○」はオフセット印刷よりわずかに悪い程度、「△」はオフセット印刷よりかなり悪い程度、「×」は従来の電子写真画像程度(非常に悪い)、で評価した。
デジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)を用い、単色モードで50%画像面積の画像チャートを30,000枚ランニング出力した後、白紙画像を現像中に停止させ、現像後の感光体上の現像剤をテープ転写し、未転写のテープの画像濃度との差を938スペクトロデンシトメーター(X−Rite社製)により測定を行なった。画像濃度の差が少ない方が地肌汚れが良く、良好なものから「◎」、「○」、
「△」、「×」の順にランク付けした。
デジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)を用い、の5万枚の連続印刷後、機内のトナーの汚染度合いを確認した。問題ないレベルを「○」、トナーが見られるものの、使用上問題ないレベルのものを「△」、著しく汚染しており、問題となるものを「×」とした。
(クリーニング性)
清掃工程を通過した感光体上の転写残トナーをスコッチテープ(住友スリーエム(株)製)で白紙に移し、それをマクベス反射濃度計RD514型で測定し、ブランクとの差が0.01以下のものを○(良好)、それを越えるものを×(不良)として評価した。
1)15秒撹拌帯電量
得られた各トナー10gとフェライトキャリア100gとを温度28℃、湿度80%の環境内で内容積の3割までステンレス製ポットに入れ、100rpmの撹拌速度で15秒撹拌し、現像剤の帯電量(μC/g)を[東芝ケミカル(株)製:TB−200]にて測定した。
ブローオフ法にてトナーの帯電量を測定した。
2)5分撹拌帯電量
1)と同様に5分撹拌したときの帯電量
3)10分撹拌帯電量
1)と同様に10分撹拌したときの帯電量
(1)高温高湿環境帯電安定性
温度40℃、湿度90%の環境において、単色モードで7%画像面積の画像チャートをデジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)にて100,000枚ランニング出力する間に、1000枚ごとに現像剤を一部サンプリングしてブローオフ法により帯電量を測定して、帯電安定性を評価した。帯電量の変化が5μc/g以下の場合は○、10μc/g以下の場合は△、10μc/g超える場合は×とした。
(2)低温低湿環境帯電安定性
温度10℃、湿度15%の環境において、単色モードで7%画像面積の画像チャートをデジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)にて100,000枚ランニング出力する間に、1000枚ごとに現像剤を一部サンプリングしてブローオフ法により帯電量を測定して、帯電安定性を評価した。帯電量の変化が5μc/g以下の場合は○、10μc/g以下の場合は△、10μc/g超える場合は×とした。
(1)及び(2)のブローオフ法による帯電量測定は次のように行った。
温度20℃、湿度50%の試験室で各トナー10gとフェライトキャリア100gとを内容積の3割までステンレス製ポットに入れ、100rpmの撹拌速度で10分攪拌し、現像剤の帯電量(μC/g)を[東芝ケミカル(株)製:TB−200]にて測定した。
定着ローラーとしてテフロン(登録商標)ローラーを使用した(株)リコー製複写機 MF2200定着部を改造した装置を用いて、これにリコー製のタイプ6200紙をセットし複写テストを行なった。定着温度を変化させてコールドオフセット温度(定着下限温度)とホットオフセット温度(耐ホットオフセット温度)を求めた。従来の低温定着トナーの定着下限温度は140〜150℃程度である。なお、低温定着の評価条件は、紙送りの線速度を120〜150mm/sec、面圧1.2Kgf/cm2、ニップ幅3mm、高温オフセットの評価条件は紙送りの線速度を50mm/sec、面圧2.0Kgf/cm2、ニップ幅4.5mmと設定した。各特性評価の基準は以下の通りである。
良 ◎:140℃未満、○:140〜149℃、□:150〜159℃、△:160〜170℃、×:170℃以上 悪
ホットオフセット性(5段階評価)
良 ◎:201℃以上、○:200〜191℃、□:190〜181℃、△:180〜171℃、×:170℃以下 悪
トナーを50℃×8時間保管後、42メッシュのふるいにて2分間ふるい、金網上の残存率をもって耐熱保存性とした。耐熱保存性の良好なトナーほど残存率は小さい。以下の4段階で評価した。
×:30%以上
△:20〜30%
○:10〜20%
◎:10%未満
2 帯電器
3 レーザ光
4 現像装置
5 転写装置
6 クリーニング装置
7 給紙手段
9 除電ランプ
41、42 現像ローラ
43 パドル状撹袢部材
44 撹袢部材
45 ドクター
46 トナー補給部
47 補給ローラ
61 クリーニングブレード
62 クリーニングブラシ
81、82 ガイドレール
101 感光体
102 帯電手段
103 露光手段
104 現像手段
105受像紙
107 クリーニング手段
108 転写手段
Claims (6)
- 有機溶媒中に、少なくとも、結着樹脂及び/又は結着樹脂前駆体と、着色剤と、離型剤と、層状無機鉱物が有する層間のイオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性してなる変性層状無機鉱物と、を溶解又は分散させ、該溶解液又は分散液からなる油相を、水系媒体中に分散させて乳化分散液を得、該乳化分散液から溶媒を除去して造粒することにより得られるトナーであって、前記離型剤を1〜10wt%含有し、該離型剤の平均分散粒子径が0.1〜0.5μmであり、該離型剤の平均分散粒子径をA、前記変性層状無機鉱物の平均分散粒子径をBとしたとき、A/Bが0.2〜2.0であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
- 前記変性層状無機鉱物が、結着樹脂との混練複合体として油相に添加され、該混練複合体中の変性層状無機鉱物の平均分散粒子径が0.1μm〜0.55μmであることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記離型剤の粒径0.5μm以上粒子のアスペクト比が0.800以下であり、且つ粒径0.5μm以上粒子中に粒径1μm以上粒子が20個数%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記変性層状無機鉱物が、結着樹脂との混練複合体として油相に添加され、該混練複合体中の変性層状無機鉱物の平均分散粒子径が0.1μm〜0.55μmであり、かつ該混練複合体中の粒径1μm以上の該変性層状無機鉱物が15体積%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の静電荷像現象用トナー。
- 有機溶媒中に、少なくとも、結着樹脂及び/又は結着樹脂前駆体と、着色剤と、離型剤と、層状無機鉱物が有する層間のイオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性してなる変性層状無機鉱物と、を溶解又は分散させ、該溶解液又は分散液からなる油相を、水系媒体中に分散させて乳化分散液を得、該乳化分散液から溶媒を除去して造粒するトナーの製造方法であって、前記離型剤を1〜10wt%含有し、該離型剤の平均分散粒子径を0.1〜0.5μmとし、該離型剤の平均分散粒子径をA、前記変性層状無機鉱物の平均分散粒子径をBとしたとき、A/Bが0.2〜2.0であるようにすることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 前記離型剤の粒径0.5μm以上粒子のアスペクト比が0.800以下であり、且つ粒径0.5μm以上粒子中に粒径1μm以上粒子が20個数%以下であることを特徴とする請求項5に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
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