JP5228255B2 - 外添剤、静電荷像現像用トナー及び画像形成方法 - Google Patents
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Description
磁性一成分現像方式は、内部にマグネットなどの磁界発生手段を設けた現像剤担持体を用いてマグネタイトなどの磁性体を含有する磁性トナーを保持し層厚規制部材により薄層化し現像するもので、近年小型プリンターなどで多数実用化されている。しかし磁性体は有色、多くは黒色系でありカラー化が難しいという欠点がある。
特許文献1には、酸化チタンをジアルキルジハロゲン化シランやトリアルキルハロゲン化シラン、トリアルキルアルコオキシシラン、ジアルコオキシシランを用いて疎水化することが開示されている。
また、特許文献2には、トナー母体粒子にアルキル基の炭素数が6〜8のアルキルトリアルコキシシランで疎水化処理を施す酸化チタン粉末を混合付着させるトナーが開示されている。
さらに、特許文献3には、アナターゼ型酸化チタンを使用したトナーが、特許文献4には、カップリング剤によって表面処理を施したアモルファスチタニア微粒子を使用したトナーが、特許文献5には湿式法で製造され表面処理を施された酸化チタン微粒子が、夫々開示されている。
しかし、上記特許文献1〜5に記載の酸化チタンを使用するトナーでは、十分な帯電安定性、流動性、環境安定性が経時的に得られず、また、感光体への付着による異常画像が発生する。
特許文献6記載の製造例では、アルコールと水の混合溶媒でシランカップリングと反応を行った製造例があるが、通常シランカップリング剤は水との反応が進行し易く、常温でもシラノール化反応が起こる事が予測され、酸化チタン粒子と共存している可能性が高い。また、開示されているが酸化チタン粉体は親水性が強い事から解離イオンを抑制すると、コスト的には高価な材料となる、云い換えれば酸化チタン粒子に吸着する化学的な官能基が乏しいことになり、シランカップリング剤が基材との付着力に課題が生じると考えられる
特に、シランカップリング剤を用いた場合では、縮合反応における疎水基の網目構造に触れた記載がないことから、酸化チタンにアルキルシラン化合物が吸着(細孔へ物理吸着)すると考えられる。
従ってトナー化した場合に、酸化チタン粒子の表面処理層が壊れキャリア粒子へのスペント等の問題が生じてしまいマシンとの長期ランニング品質では外気の環境変動を拾い充分な品質が得られないのが現状である。
上記課題を解決するための、本発明に係るトナー用外添剤、この外添剤を外添した静電荷像現像用トナー及び画像形成方法は、具体的には下記(1)〜(14)に記載の発明の態様を有する。
(2)前記酸化チタンがルチル型酸化チタンであることを特徴とする(1)に記載のトナー用外添剤。
(3)シランカップリング処理により前記酸化チタン表面にシラン縮合物を存在せしめたことを特徴とする(1)又は(2)に記載のトナー用外添剤。
(4)前記シランカップリング処理前の酸化チタンの液中粒径のD50が0.05〜0.1μmであることを特徴とする(3)に記載のトナー用外添剤。
(5)前記シランカップリング処理に用いるシランカップリング剤がフルオロアルキル基を有するシラン化合物を含むことを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載のトナー用外添剤。
(6)フッ素原子を0.1重量%〜2.3重量%の範囲で含有すること特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載のトナー用外添剤。
(7)25℃の純水に投入した場合に水面上に1時間以上浮上した状態を維持することを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載のトナー用外添剤。
(8)(1)〜(7)のいずれかに記載のトナー用外添剤を、少なくとも着色剤、活性水素含有化合物及び該活性水素含有化合物と反応して接着性基材を生成する成分を含有するトナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散して得られる溶解乃至分散液を、樹脂微粒子を含まない水系媒体中に分散して水中油滴型分散液とし、この水中油滴型分散液に樹脂微粒子を添加して造粒して得られるトナー母体表面に付着ないし固着させてなる添加剤を外添したことを特徴とする静電荷像現像用トナー。
(9)前記トナー母体粒子が、少なくとも結着樹脂としてポリエステル樹脂を含むことを特徴とする(8)に記載の静電荷像現像用トナー。
(10)外添剤としてさらにシリカを付着ないし固着させたことを特徴とする(8)又は(9)に記載の静電荷像現像用トナー。
(11)(8)〜(10)のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーと、キャリアと、を含む現像剤。
(12)電子写真方式の画像形成に用いる現像剤を収納するトナー入り容器において、前記トナー入り容器は、(8)〜(10)のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーが充填されていることを特徴とするトナー入り容器。
(13)静電荷像担持体と、前記静電荷像担持体表面を帯電させる帯電装置と、前記静電荷像担持体表面を露光して静電荷像を形成する露光装置と、前記静電荷像をトナーにより現像して可視像を形成する現像装置と、前記可視像を記録媒体に転写する転写装置と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着装置と、を少なくとも有する画像形成装置において、前記トナーが、(8)〜(10)のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーであることを特徴とする画像形成装置。
(14)静電荷像担持体表面を帯電させる帯電工程と、前記静電荷像担持体表面を露光して静電荷像を形成する露光工程と、前記静電荷像をトナーにより現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程と、を少なくとも含む画像形成方法において、前記トナーが、(8)〜(10)のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーであることを特徴とする画像形成方法。
上記発明の態様(4)によれば、酸化チタンのシランカップリング処理前の液中粒径D50が0.05〜0.1μmの範囲内で亜鉛イオンで処理される事で、カップリング反応が進行し易くなり結果的に強い撥水性が期待できる。この酸化チタンを静電荷像現像用トナーに含むことにより、トナーの帯電性が適度となり、トナー飛散、地汚れを防止することが可能である
上記発明に態様(5)によれば、酸化チタンに対してシランカップリング剤としてフルオロアルキル基を有するシラン化合物を用いることで、帯電の立ち上がりや、帯電が十分で、画像の地汚れ、トナー飛散が無いトナーを得ることが可能となる。
上記発明の態様(6)によれば、外添剤がフッ素原子を0.1〜2.3重量%の範囲で含有することで上述した撥水性特性が得られ、帯電特性はLL環境からHH環境に至るまでの帯電量の水準変化が少なくなる。従って長時間連続的に使用しても異常画像(フィルミング)の発生がない安定した画質のコピー画像を得ることができる。
上記発明の態様(7)によれば、表面改質処理を実施した酸化チタンが20℃純水水面上に1時間以上浮上した状態を維持することから、高い撥水性を持ち従来の表面疎水化処理に比べ、あきらかな差が観察できる。この特性からトナーの帯電特性はLL環境からHH環境に至るまでの帯電量の水準変化が少なくなる。従って長時間連続的に使用しても、高い帯電量を維持し、逆極性トナーの発生が少なく、カブリのない安定した画質のコピー画像を得ることができる。
上記発明の態様(8)によれば、トナーの摩擦帯電量を安定的に制御、維持することができ、かつ環境変動も少なく安定した摩擦帯電性を維持することができ、またトナーの搬送性、現像性、転写性、保存性に優れ、感光体への付着による異常画像が発生しない静電荷現像用トナーを得ることが可能となる。
上記発明の態様(9)によれば、帯電の立ち上がりや、帯電が十分で、画像の地汚れ、トナー飛散が無いトナーを得ることが可能となる。
上記発明の態様(10)によれば、シリカを更に用いることにより帯電性の安定したトナーが得られる。
上記発明の態様(11)、(14)によれば、摩擦帯電量が安定しており、またトナー画像の現像時に生じる、感光体への付着による異常画像が発生しないトナーを用いているため、安定した画質のコピー画像を提供することが可能となる。
本発明の静電荷像現像用トナーを構成するトナー母体粒子は、トナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散させて前記トナー材料の溶解乃至分散液を調製し、該溶解乃至分散液を、樹脂微粒子を含まない水系媒体中に分散粒子として分散させて水中油滴型分散液を調製した後、該水中油滴型分散液中に樹脂微粒子を添加して該樹脂微粒子の存在下でトナーを造粒することによって得られる。
本発明の特徴は上記のように、樹脂微粒子を含まない水系媒体中にトナー材料の溶解乃至分散液を調製して水中油滴型分散液を調製し、次いでこのトナー母体粒子を造粒する点にある。
上記のようにして得たトナー母体粒子に本発明の外添剤を外添することによりトナーの特性は更に優れたものとなる。
本発明の外添剤は、亜鉛イオンで処理された亜鉛イオン含有量が50μg/g〜100μg/gである酸化チタン粒子に表面処理を施すことによって該酸化チタンの表面にシロキサン結合したシラン縮合物が存在するという構成を有する。
前記の表面処理によって表面状態が改質された酸化チタンを以下では表面改質酸化チタンということがある。この表面改質酸化チタンは疎水化されており撥水性を有する。
以下に本発明の外添剤を構成する成分である酸化チタンについて説明する。
本発明の外添剤は、酸化チタンのより高い帯電性ではなく、抑制された好適な帯電量であり、帯電変動が湿度変動に対し少なく抑制されることを目的とし、特に表面改質剤の特定の材料と工法から、電気特性、粒度特性にその機能を見出し本発明に至ったものである。
すなわち、本発明のトナー用外添剤は陽イオンとして亜鉛イオンがグラム当たり、50μg〜100μgを含有する酸化チタン粒子を用いることによってその効果が得られることになる。
酸化チタンは一般に湿式法と気相法により製造される。一般にチタンを含む鉱石として金紅石、鋭錐石、板チタン石、イルメナイトなどが使用される。これら鉱石に濃硫酸を加え溶解していく硫酸法、またはこれら鉱石を炭素物質と赤熱脱水し塩素ガスにさらす塩素法がある。いずれも水酸化チタンTi(OH)2を精製し、最終段階で加水分解によりTiO2の結晶を沈殿させている。このため水可溶性成分がある程度存在している。これらは鉱石や製造工程で使用される触媒や処理剤に含まれるアルカリ金属イオンや酸成分などで、例えばPO4 2−、SO4 2−、Cl−、Na+、Mg2+、Li+などである。これら水可溶性成分はトナーの帯電性や体積抵抗などに影響を与えることが判っており、0.2重量%未満に制御することが高い帯電量が維持されると言われている。但し、水可溶性成分の含有率以外にも、酸化チタンの含水率や、粒子表面に介在する官能基にも左右される。
なお水可溶性成分量の定量はJIS K5116−1973に準拠して行う。
酸化チタンを亜鉛イオン処理するための具体的な方法については後述する。
本発明の表面改質に使用する酸化チタンの水可溶性成分量の範囲に就いては特に限定されないが、0.2重量%以上が好ましく0.2〜0.5重量がより好ましく、さらに好ましくは、0.2重量%以上0.4重量%以下がよい。0.2重量%以下では精製のための洗浄工程が増えコスト上昇を招く。また0.50重量%以上では水酸化チタンからの加水分解反応に課題が残る。
また、本発明の静電荷像現像用トナーの外添剤は、外添剤として通常用いられる二酸化珪素と併用してもよい。併用する二酸化珪素は疎水化処理済品が好ましく、1次粒子径0.01〜0.20μmの疎水化処理されたシリカが特に好ましい。これらの添加剤を後述する伸長反応を用いたトナー母体となるポリエステル樹脂と共に用いることで、帯電性の安定したトナーが得られる。
次にシランカップリング処理について説明する。
本発明のトナー用外添剤は、上記のようにして得た亜鉛イオン処理酸化チタンを、例えばシランカップリング処理することにより、その表面にシロキサン結合したシラン縮合物を生成させることで得ることができる。シランカップリング処理による表面処理法は一般に広域な分野で活用されており、またゾル−ゲル法を用いた表面処理方法も一般に行われている。
通常のシランカップリング処理と本発明におけるシランカップリング処理とを対比した場合、本発明の特徴点は、酸化チタン粒子表面を亜鉛イオンで処理することによって、亜鉛元素によるアンカー処理を行い、これによって酸化チタン粒子間の凝集を抑制すると共に、粒子に影響をおよぼす静電的斥力が作用しにくい有機溶媒を選択してシランカップリング処理方法で酸化チタン粒子を処理してその表面にポリシロキサン結合した網目構造を有するシラン縮合物を存在させる点にある。この様にして得られたシラン縮合物の膜は撥水性を有することに加えて、前記のアンカー処理の効果によって、単にシランカップリンブ剤で表面処理したものに比べて物理的な衝撃に対して耐磨耗性及び強度が優れている。このため通常のキャリア粒子等の物理的な摩擦や磨耗に対し従来の表面処理で得られたものに比して数倍の強度を有し、現像剤としても(キャリア粒子)耐磨耗性が優れるものである。
上記したように、本発明における表面処理は通常の表面処理に比べて顕著な効果を奏するものであるため、以下では、従来の表面処理と区別するために本発明における表面処理を表面改質処理ともいう。
強い撥水性は、環境変動下による吸湿特性を極端に抑え(低下させ)連続的なキャリア粒子との混合に際しても改質層の離脱は極めて少ない。
液中粒径(D50)の測定には、市販のNIKKISO社製UPAシリーズ粒度分布測定機を用いることができる。
上記範囲外の添加量の場合、トナーの現像ローラー上での薄層が不均一となり、トナーの均一な現像及び画像が得られない場合や攪拌現像剤塗布ブレードへのトナーの融着による白スジの発生する場合が有る。0.5重量部より少ない場合には、トナーの流動性が十分得られず現像ローラーに必要な量のトナーが供給されない場合や、トナーの帯電性が高すぎて十分なトナーの現像が行われない場合がある。また10重量部より多く添加した場合にはトナーの帯電性が低すぎてトナーが現像ローラーから飛散する現象や、地肌汚れの原因となる場合がある。また本発明において、酸化チタンの添加量はトナー母体100重量部に対し0.8〜4.0重量部であることがより好ましい。
フルオロシランは分子中にフッ素原子を有しており、シラン化合物の反応性と、撥水性の点から選択される。
一般には一次粒子径を維持すべく均一な処理、高分散処理を施す手法が考えられるが、酸化チタン単独では帯電の経時上昇、感光体への付着などの不具合が多いが、表面改質処理を施すフルオロシラン類の改質剤によって上記不具合を解決することができる。また処理前のチタン粒子径を制御する事で表面改質処理後の粒度分布が決まる事から、従来表面処理で生じていた二次凝集性の課題が解消され、結果的ではあるが、本発明では分散度合いを高めるものの、抵抗を低く設定することで、上述した不具合を解消した。
酸化チタンの表面処理に関して、本発明と従来法との差異を明確にするために従来法について説明する。
上記特許文献6に記載の製法は、酸化チタンを分散する有機溶媒中に水を混合し使用しているが、反応に最適なpH域があることからpHを調整しながら行うこととなり、特にアミノシラン等に就いては水溶液のpHの調整がポイントになる。
また、基材となる酸化チタンの原料コストが高く、この製法においては、トナー荷電を正帯電にコントロールするため、アミノシラン化合物の使用が不可欠となっているが、アミノ置換基は親水性を有している為、アミノ置換基による副作用として環境下の湿度変動に対しての影響を受け、大気中の湿度に影響を受けやすい。
特に、本発明における課題である環境変動下による長期連続ランニングに際しては、従来の外添加の疎水化処理方法では充分な効果が発揮できない。
即ち、表面処理工程でのシラノール化に水の混合溶媒は一切使用しないで反応させるのが本発明の特徴である。(特許第3700263号公報、特許第3018858号公報に記載の製造方法では水を使用している。)
その後の縮合反応はシラノール基の脱アルコール化反応となりシロキサン結合し易いように残留シラノール化合物を介さないよう反応が完結する条件を定めるものである。
即ち、表面改質された酸化チタン粒子表面はポリシロキサン結合した網目構造で介在していると考えられ、赤外分光分析で多岐シロキサン結合の伸縮振動を同定して検証している。
以上のように、本発明の表面改質はポリシロキサン結合を介した多岐構造を介在しているのが特徴である。
本発明における表面改質酸化チタンの撥水性の評価方法を以下に示す。
供試表面改質酸化チタン粉体0.02gを計量後、50mlのビーカーに25℃25mlのイオン交換水を計量し、水面が揺れない程度に静止する。計量した表面改質酸化チタン粉体を液面の中央に投入し、投入後、浮上した時間から浸漬に至までの時間を測定する。投入初期は何れも液面に浮いた状態を保つが、時間と共に水が粒子に浸透し液中に浸漬し白濁する。
判定基準を以下の通りとした。
×:投入後1分未満で浮上物が浸漬し白濁する場合
△:投入後1分以上10分未満で浮上物が浸漬し白濁する場合
○:投入後10分以上60分未満で浮上物が浸漬し白濁する場合
◎:投入後1時間以上浮上物が浸漬しない場合
この判定に際し表面改質酸化チタンの浮上の確認は目視で判定し、大多数の粒子(全体の90%)が浸漬した時点を浮上なしと判定し基準とする
10分以上水面上に浮遊し、浸漬しない性質を有する表面改質化酸化チタンを二成分系現像剤に用いた場合は、キャリア粒子との耐摩耗性に優れる。一方、10分未満で浸漬してしまう表面改質化酸化チタンを二成分系現像剤に用いた場合は、攪拌経時での帯電量の変動を示した。即ち10分未満で浸漬してしまう酸化チタンでは充分に帯電変動を抑える事ができない。
環境変動や長期連続のランニングでの品質維持は重要な特性であり、特に現像剤とした場合では、キャリア粒子との耐磨耗性、スペント、感光体表面のフィルミングには添加剤となる外添剤の性能が不可欠となる、特に環境変動下による長期連続ランニングに際しては従来の外添加の疎水化処理方法では充分な効果が発揮できない。
従って基材の酸化チタン粒子表面にポリシロキサン縮合物が、網目状に被覆した様子が観察できるが、被覆量は基材に対し1重量%〜3重量%の範囲で付着していることが好ましい。被覆率が3重量%以上になるとトナー化した場合の帯電量のバラツキ、帯電上昇効果の低下や原材料のコストアップに繋がり好ましくない。一方、1重量%以下になると充分な撥水性効果が充分発揮できずキャリア粒子との攪拌経時での帯電量の変動を抑える事ができない。
〔合成法〕
本発明に用いる酸化チタンは四塩化チタンを更に中和処理し其処からの脱水処理により結晶化したものを使用する。シランカップリング剤がトリフルオロシラン化合物からなるものを用い反応溶液はアルコール類を選択する。
亜鉛元素で表面処理を施す工程としては、酸化チタンの製造工程で亜鉛の塩化物や硫酸塩で処理する事もでき、市販の酸化チタンを購入後、上述した亜鉛の塩化物で処理が可能である。例えば酸化チタンの製造工程で亜鉛処理をした酸化チタンに含まれる亜鉛イオンの分析はイオンクロマトグラフ法を用い、亜鉛イオンは58μgであり水可溶性成分が0.2wt%以上のルチル型である。これを固形分濃度40%±2%程度のトルエン(無極性溶媒)に分散し、粒子径0.5mmφのビーズミルで(アイメックス社製ビーズミル機NVM−2型)を用い0.05μm〜0.1μmの範囲迄解砕微粉化する。この溶液にトリフルオロシラン化合物が溶解したアルコール溶媒と混合し1Lの四つ口フラスコに移す(酸化チタン250gをトルエン溶媒で40%液に調節液500g、トリフルオロトリメトキシシラン20%メタノール液180g)攪拌機60rpmで攪拌しながらオイルバスで60℃に昇温しながら約6時間反応させる。次に130℃に昇温されながら溶媒のトルエン、メタノールを気化させ内槽温度130℃を確認し放置し、6時間焼成する。
市販のトリフルオロプロピルトリメトキシシラン(ダウケミカル社Z−6333CASNo429−60−7)40gをエタノール溶媒200gに溶解する。
次に市販の石原産業TTOシリーズ酸化チタンを塩化亜鉛水溶液で処理した、亜鉛処理の亜鉛イオンをイオンクロマトグラフ法で測定し、分析値で58μgの値を得た。次に、水可溶性成分が0.31重量%の酸化チタンを固形分濃度37%になるようにトルエン溶媒に分散し、ビ−ズ径0.5mmφのビーズミル(アイメックス社製ビーズミル機NVM−2型)を用い約2時間解砕、平均粒子径0.047μmの粒子を得た(NIKKISOマイクロトラックUPA−150を用いて計測)その後、630gを計量した。
さらにシラン溶液と酸化チタン溶媒を混ぜてオイルバスに設置した1Lの四つ口フラスコに移し、攪拌機を用い60rpmで攪拌しながら60℃に昇温し、6時間〜7時間反応させ温度を80℃加温する。この時に四つ口フラスコの口から冷却管を介しエタノール、トルエン量を採取し溶媒量を計算した。試料を採取しガスクロマトグラフで溶媒や、シランカップリング剤の未反応残量や、シラノール化の進行状態を判断した。
処方使用量の溶剤量に対し90重量%の状態まで達した所で設定温度を130℃〜140℃に昇温し、槽内温度の上昇具合を確かめた(上昇が鈍い場合は適宜減圧してもよい)。槽内温度が110℃を超えたら減圧は止め約6時間焼成した。この時に試料をサンプリングしシラノール化反応で生じたRtのピークが焼失している事を確認した。試料を採取しガスクロマトグラフ分析の溶剤量、特にメタノール量が180ppmとなり終点となる。
上記の反応の結果、試料酸化チタンの表面処理済品223gを採取した。このときのトリフルオロメトキシシランの付着量は酸化チタンに対し2.0重量%であった。以上ゾル−ゲル法の合成法で実施した。
市販のトリフルオロプロピルトリメトキシシラン(東レ社Z−6333)及びメチルトリメトキシシラン(東レZ−6366)を等量比で40gをメタノール溶媒200gに溶解する。
次に市販の石原産業TTOシリーズ酸化チタンを上述合成例A同様の塩化亜鉛水溶液で処理した、酸化チタンに含有する亜鉛イオンをイオンクロマトグラフ法で測定し分析値で68μgの値を得た。水可溶性成分が0.31重量%の酸化チタンを固形分濃度37%になるようにトルエン溶媒に分散し、ビ−ズ径0.5mmφのビーズミル(アイメックス社製ビーズミル機NVM−2型)を用い約2時間解砕し平均粒子径0.047μmの粒子を得た(NIKKISOマイクロトラックUPA−150を用いて計測)合成例Aと同様に、630gを計量した。
さらにシラン溶液と酸化チタン溶媒を混ぜオイルバスに設置し1Lの四つ口フラスコに移す、攪拌機を用い60rpmで攪拌しながら60℃に昇温し、6時間〜7時間反応させ温度を80℃加温する。この時に四つ口フラスコの口から冷却管を介しエタノール、トルエン量を採取し溶媒量を計算する。 試料を採取しガスクロで溶媒や、シランカップリング剤の未反応残量や、シラノール化の進行状態を判断する。
処方使用量の溶剤量に対し90重量%の状態まで達した所で設定温度を130℃〜140℃に昇温し槽内温度の上昇具合を確かめて、減圧度を調整して上昇具合を調節した。槽内温度が110℃を超えたら減圧は止め約6時間焼成した。この時に試料をサンプリングしシラノール化反応で生じたRtのピークが焼失している事を確認した。焼成終点の判断は試料を採取しガスクロマトグラフ分析の溶剤量、特にメタノール量が190ppm以下になれば終点となる。試料酸化チタンの表面処理済品221gを採取した。このときのトリフルオロメトキシシランの付着量は酸化チタンに対し2.0重量%であった。以上ゾル−ゲル法の合成例で実施した。
市販のトリフルオロプロピルトリメトキシシラン(東レ社Z−6333)及びメチルトリメトキシシラン(東レZ−6366)を等量比で40gをメタノール溶媒200gに溶解する。
次に市販のKEMIRA社製の酸化チタンを上述した処理法で実施した。イオンクロマトグラフ法による亜鉛イオンは96μgであった、また酸化チタンの水可溶性成分が0.31重量%であり、酸化チタンを固形分濃度37%になるようにトルエン溶媒に分散し、ビ−ズ径0.5mmφのビーズミル(アイメックス社製ビーズミル機NVM−2型)を用い約2時間解砕し平均粒子径0.047μmの粒子を得た(NIKKISOマイクロトラックUPA-150を用いて計測)。これを630g計量した。
次に表面処理法は上述合成例に従い、ゾル−ゲル法で実施した。
先ず、シラン溶液と酸化チタン溶媒を混ぜオイルバスに設置し1Lの四つ口フラスコに移す、攪拌機を用い60rpmで攪拌しながら60℃に昇温し、6時間〜7時間反応させ温度80℃に加温する。この時に四つ口フラスコの口から冷却管を介しメタノール、トルエン量を採取し溶媒量を計算する。試料を採取しガスクロで溶媒や、シランカップリング剤の未反応残量や、シラノール化の進行状態を判断する。
処方使用量の溶剤量に対し90wt%の状態まで達した所で設定温度を130℃〜140℃に昇温し槽内温度の上昇具合を確かめて、減圧度を調整して上昇具合を調節した。槽内温度が110℃を超えたら減圧は止め約6時間焼成した。この時に試料をサンプリングしシラノール化反応で生じたRtのピークが焼失している事を確認した。焼成終点の判断は試料を採取しガスクロマトグラフ分析の溶剤量、特にメタノール量が190ppm以下になれば終点となる。試料酸化チタンの表面処理済品221gを採取した。このときのトリフルオロメトキシシランの付着量は酸化チタンに対し2.0重量%であった。
市販のトリフルオロプロピルトリメトキシシラン(東レ社Z−6333)及びメチルトリメトキシシラン(東レZ−6366)を等量比で40gをメタノール溶媒190gと水10gの混合液に溶解する。この液を25℃の実験室に一昼夜放置した所、合成例−A〜Cでは、観察されない白濁した液が観察されたが、合成例−A〜Cに従い、同様に表面処理操作を行った。
処方使用量の溶剤量に対し90重量%の状態まで気化した所で設定温度を130℃〜140℃に昇温し槽内温度の上昇をおこなった。このとき適宜減圧度を調整して上昇具合を調節した。上昇が鈍いため減圧した。槽内温度が110℃を超えたら減圧は止め約6時間焼成した。この時に試料をサンプリングしシラノール化反応で生じたRtのピークが焼失している事を確認した。焼成終点の判断は試料を採取しガスクロマトグラフ分析の溶剤量、特にメタノール量が190ppm以下になれば終点となる。試料酸化チタンの表面処理済品231gを採取した。このときのトリフルオロメトキシシランの付着量は酸化チタンに対し0.10重量%であった。
湿式法酸化チタンとして、硫酸法で製造された前記MT−150A(平均粒径15nmのルチル型酸化チタン:特許文献6記載のテイカ社製MT-150A)を使用した。なお、酸化チタンは0.30重量%の水可溶性成分を含有していた。
カップリング剤として3〜10位の炭素原子にフッ素を有する3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン(株式会社信越シリコン社製)1.0g、アミノ基を有するカップリング剤としてγ−アミノプロピルトリエトキシシラン(株式会社東レ製)0.1gおよびヘキサメチルジシラザン(株式会社東レ製)0.5gをテトラヒドロフラン10gに溶解した混合液に、酸化チタンを水洗して水可溶性成分量を0.11wt%とした微粉末8gを添加し、高速ミキサーで混合撹拌し、その後、エバポレータで溶媒を留去し、150℃の高温槽で1時間加熱した後に乳鉢で粉砕して外添剤を得た。このときのトリフルオロメトキシシランの付着量は酸化チタンに対し0.20重量%であった。
(I)原料となる酸化チタン粉体の水可溶性成分量の含有量に特に規制がなく問題がないこと。
(II)亜鉛イオン処理された酸化チタン表面にシロキサン結合したシラン縮合物が存在すること。
また、焼成工程における縮合反応においてもシランカップリング剤の構造にも依存するがシラノール化を同定した後に焼成工程を長時間で実施し、脱水や、脱アルコール化を実施しないと網目構造をになう縮合反応は完結しない状態となる。
酸化チタンの粒度をあらわす指標として、特定の溶媒における透過率によるものがある。本発明では、UV吸光法において300nmの透過率が35%以上であり、かつ600nmの透過率が80%以上であることが望ましい。トナー抵抗を低く設定するため水可溶性成分を多く含み、表面処理された酸化チタンでは、300nmの透過率が35%以上必要である。抵抗が低い分、粒径を小さく制御しトナー表面に分散しやすくする。一方600nmにおける透過率は80%以上必要である。80%未満では表面処理が不均一で処理され、それにより粒子間で凝集体を造りやすい。
本発明のトナーの製造方法はトナー材料の溶解乃至分散液を樹脂微粒子を含まない水系媒体中に分散粒子として、分散させて水中油滴分散液を調整する水中油滴型分散液調製工程と水中油滴分散液中に樹脂微粒子を添加して該樹脂微粒子の存在下でトナーを造粒するトナー造粒工程とを少なくとも含み、好ましくは前記トナー造粒工程の前に、前記有機溶剤を除去する途中有機溶剤除去工程を含み更に必要に応じてその他の工程を含む
以下、本発明のトナー製造方法の説明を通じて、本発明のトナーの詳細も明らかにする。
前記水中油滴型分散液調製工程は、トナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散させて前記トナー材料の溶解乃至分散液を調製し、該溶解乃至分散液を、樹脂微粒子を含まない水系媒体中に分散粒子として分散させて水中油滴型分散液を調製する工程である。
前記したように、本発明のトナーは、樹脂微粒子を含まない水系媒体中で前記分散粒子を形成することが必要である。前記樹脂微粒子は、一般に、トナー形状(平均円形度、粒度分布等)の制御などの目的で使用されるため、前記水系媒体に樹脂微粒子を含むと、前記分散粒子の形成と同時に、互いに近傍に位置する前記分散粒子同士の合一が進み、微小な分散粒子が得られないことがあり、所望の粒度分布、トナー形状、反応の制御やトナー粒子内部での組成調整が困難となることがある。
トナー材料の溶解乃至分散液は、前記トナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散させてなる。前記トナー材料としては、トナーを形成可能である限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、モノマー、ポリマー、活性水素基含有化合物、及び該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体(プレポリマー)のいずれかを少なくとも含み、好ましくは結晶性ポリエステル樹脂を含み、更に必要に応じて、未変性ポリエステル樹脂や、離型剤、着色剤、帯電制御剤等のその他の成分を含んでなる。
なお、本発明の前記好ましい態様のトナーの製造方法において、前記トナー材料の溶解乃至分散液の調製は、前記有機溶剤中に、前記活性水素基含有化合物、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体、前記結晶性ポリエステル樹脂、前記未変性ポリエステル樹脂、前記離型剤、前記着色剤、前記帯電制御剤、等のトナー材料を、溶解乃至分散させることにより行うことができ、前記トナー材料の中で、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体(プレポリマー)以外の成分は、後述する水系媒体の調製において、該水系媒体中に添加混合してもよいし、あるいは、前記トナー材料の溶解乃至分散液を前記水系媒体に添加する際に、該溶解乃至分散液と共に前記水系媒体に添加してもよい。
前記有機溶剤の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記トナー材料100重量部に対し、40〜300重量部が好ましく、60〜140重量部がより好ましく、80〜120重量部が更に好ましい。
前記活性水素基含有化合物としては、活性水素基を有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体が前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)である場合には、該イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)と伸長反応、架橋反応等の反応により高分子量化可能な点で、前記アミン類(B)が好適である。
前記活性水素基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水酸基(アルコール性水酸基又はフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、アルコール性水酸基、が特に好ましい。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ジアミン(B1)、ジアミン(B1)と少量の3価以上のポリアミン(B2)との混合物、が特に好ましい。
一方、前記ジアミンが油溶性であると、前記水系媒体中への流出や前記分散粒子表面への偏在を抑制し、前記分散粒子内に留めておくことができ、トナー粒子間の材料組成が均一で低温定着性に優れたトナーが得られる。
前記N−アルキルアルカンジアミンとしては、例えばN−オレイル−1,3−プロパンジアミンが特に好ましい。
ラウリルアミン等)、又はこれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)、などが挙げられる。
前記混合当量比([NCO]/[NHx])が、1/3未満であると、低温定着性が低下することがあり、3/1を超えると、前記ウレア変性ポリエステル樹脂の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体(以下「プレポリマー」と称することがある)としては、前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を少なくとも有しているものであれば特に制限はなく、公知の樹脂等の中から適宜選択することができ、例えば、ポリオール樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、これらの誘導体樹脂、等が挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、溶融時の高流動性、透明性の点で、ポリエステル樹脂が特に好ましい。
これらは、1種単独で含まれていてもよいし、2種以上が含まれていてもよい。これらの中でも、イソシアネート基が特に好ましい。
前記ウレア結合生成基としては、例えば、イソシアネート基、等が挙げられる。前記ウレア結合生成基含有ポリエステル樹脂(RMPE)における該ウレア結合生成基が該イソシアネート基である場合、該ポリエステル樹脂(RMPE)としては、前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)等が特に好適に挙げられる。
前記アルキレンジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等が挙げられる。前記アルケニレンジカルボン酸としては、炭素数4〜20のものが好ましく、例えば、マレイン酸、フマール酸等が挙げられる。前記芳香族ジカルボン酸としては、炭素数8〜20のものが好ましく、例えば、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が挙げられる。
これらの中でも、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸、炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸が好ましい。
前記脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、テトラデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート、テトラメチルヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。前記脂環式ポリイソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。前記芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、ジフェニレン−4,4’−ジイソシアネート、4,4’−ジイソシアナト−3,3’−ジメチルジフェニル、3−メチルジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ジフェニルエーテル−4,4’−ジイソシアネート等が挙げられる。前記芳香脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。前記イソシアヌレート類としては、例えば、トリス−イソシアナトアルキル−イソシアヌレート、トリイソシアナトシクロアルキル−イソシアヌレート等が挙げられる。これらは、1種単独でも使用することができ、2種以上を併用してもよい。
前記含有量が、0.5質量%未満であると、耐ホットオフセット性が悪化し、耐熱保存性と低温定着性とを両立させることが困難になることがあり、40質量%を超えると、低温定着性が悪化することがある。
前記イソシアネート基の平均数が、1未満であると、前記ウレア結合生成基で変性されているポリエステル樹脂(RMPE)の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
前記結晶性ポリエステル樹脂は、結晶性を有し、定着開始温度付近において急激な粘度低下を生ずる熱溶融特性を示す。すなわち、溶融開始温度直前までは結晶性により耐熱保存性が良好で、溶融開始温度では急激な粘度低下(シャープメルト性)を生じて定着することから、優れた耐熱保存性と低温定着性とを両立するトナーを作製することができる。また、離型幅(低温定着下限温度とホットオフセット発生温度との差)にも優れる。
前記結晶性ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)としては、オルトジクロロベンゼン可溶分のGPCによる分子量分布で、500〜6,000が好ましく、500〜2,000がより好ましい。また、(Mw/Mn)としては、2〜8が好ましく、2〜5がより好ましい。なお、前記GPCによる分子量分布において、横軸をlog(M)、縦軸を質量%で表した分子量分布図のピーク位置が3.5〜4.0の範囲にあり、ピークの半値幅が1.5以下であるのが好ましい。
前記トナー造粒工程は、水中油滴型分散液中に樹脂微粒子を添加して該樹脂微粒子の存在下でトナーを造粒する工程である。
水中油滴型分散液調製工程においては、水系媒体中に樹脂微粒子を含まないことにより、微小な分散粒子を得ることができ、前記トナー造粒工程において前記樹脂微粒子を添加することにより、トナーの形状や粒度分布を制御することができ、粒度分布の狭いトナーが得られる。
樹脂微粒子としては、水中油滴型分散液中で水性分散液を形成しうる樹脂であれば特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、熱可塑性樹脂であってもよいし、熱硬化性樹脂でもよく、例えば、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂、等が挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、微細な球状の樹脂粒子の水性分散液が得られ易い点で、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂から選択される少なくとも1種で形成されているのが好ましい。
前記少なくとも2つの不飽和基を持つ単量体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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)、ジビニルベンゼン、1,6−ヘキサンジオールアクリレート等が挙げられる。
該樹脂微粒子の水性分散液の調製方法としては、例えば、(1)前記ビニル樹脂の場合、ビニルモノマーを出発原料として、懸濁重合法、乳化重合法、シード重合法及び分散重合法から選択されるいずれかの重合反応により、直接、樹脂微粒子の水性分散液を製造する方法、(2)前記ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の重付加乃至縮合系樹脂の場合、前駆体(モノマー、オリゴマー等)又はその溶剤溶液を適当な分散剤の存在下、水性媒体中に分散させた後、加熱、又は硬化剤を添加して硬化させて、樹脂微粒子の水性分散体を製造する方法、(3)前記ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の重付加乃至縮合系樹脂の場合、前駆体(モノマー、オリゴマー等)又はその溶剤溶液(液体であることが好ましい。加熱により液状化してもよい)中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法、(4)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を機械回転式又はジェット式等の微粉砕機を用いて粉砕し、次いで、分級することによって樹脂微粒子を得た後、適当な分散剤存在下、水中に分散させる方法、(5)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を霧状に噴霧することにより樹脂微粒子を得た後、該樹脂微粒子を適当な分散剤存在下、水中に分散させる方法、(6)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液に貧溶剤を添加するか、又は予め溶剤に加熱溶解した樹脂溶液を冷却することにより樹脂微粒子を析出させ、次に溶剤を除去して樹脂微粒子を得た後、該樹脂微粒子を適当な分散剤存在下、水中に分散させる方法、(7)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を、適当な分散剤存在下、水性媒体中に分散させた後、加熱又は減圧等によって溶剤を除去する方法、(8)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法、などが好適に挙げられる。
前記イオン化剤としては、前記分散粒子を凝集させることができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1価の陽イオンと1価の陰イオンとからなる塩から選択される少なくとも1種であるのが好ましい。
前記1価の陽イオンと1価の陰イオンとからなる塩における、前記1価の陽イオンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ナトリウムイオン、カリウムイオン等が好ましい。
したがって、前記イオン化剤としては、具体的には、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、等が好適に挙げられる。
前記接着性基材は、紙等の記録媒体に対し接着性を示し、前記活性水素基含有化合物及び該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体を前記水系媒体中で反応させてなる接着性ポリマーを少なくとも含み、更に公知の結着樹脂から適宜選択した結着樹脂を含んでいてもよい。
前記ウレア結合が10未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物、(7)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをエチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物、(8)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物をジフェニルメタンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物との混合物、(9)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノール
Aプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸/ドデセニルコハク酸無水物の重縮合物をジフェニルメタンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物、(10)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物をトルエンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物との混合物、等が好適に挙げられる。
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエステル樹脂等が挙げられるが、特に、前記未変性ポリエステル樹脂(変性されていないポリエステル樹脂)が好ましい。
前記未変性ポリエステル樹脂を前記トナー中に含有させると、低温定着性及び光沢性を向上させることができる。
前記未変性ポリエステル樹脂としては、前記ウレア結合生成基含有ポリエステル樹脂と同様のもの、即ちポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)との重縮合物、等が挙げられる。該未変性ポリエステル樹脂は、その一部が前記ウレア結合生成基含有ポリエステル系樹脂(RMPE)と相溶していること、すなわち、互いに相溶可能な類似の構造であるのが、低温定着性、耐ホットオフセット性の点で好ましい。
前記未変性ポリエステル樹脂の酸価としては、通常、1.0〜30.0mgKOH/gであり、5.0〜20.0mgKOH/gが好ましい。一般に前記トナーに酸価をもたせることによって負帯電性となり易くなる。
前記未変性ポリエステル樹脂(PE)の混合質量比が、95を超えると、耐ホットオフセット性が悪化することがあり、75未満であると、低温定着性や画像の光沢性が悪化することがある。
るトナー表面に優先的に変性ポリエステル樹脂が生成され、該トナー粒子において濃度勾配を設けることもできる。
前記使用量が、50質量部未満であると、前記トナー材料の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られないことがあり、2,000質量部を超えると、生産コストが高くなることがある。
前記分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、難水溶性の無機化合物分散剤、高分子系保護コロイド、等が挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、界面活性剤が好ましい。
該分散安定剤を用いた場合は、塩酸等の酸によりリン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗する方法、酵素により分解する方法等によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去することができる。
前記水中油滴型分散液が噴霧される乾燥雰囲気としては、例えば、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等加熱した気体や、使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流などが挙げられる。これらは、スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリードライアー、ロータリーキルン等による短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。
前記機械的衝撃力を印加する方法としては、例えば、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し加速させて粒子同士又は複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法、等が挙げられる。この方法に用いる装置としては、例えば、オングミル(ホソカワミクロン社製)、I式ミル(日本ニューマチック社製)を改造して粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(奈良機械製作所社製)、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、自動乳鉢、等が挙げられる。
前記体積平均粒径が、3μm未満であると、二成分現像剤では現像装置における長期の撹拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させることがあり、また、一成分現像剤では、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するため、ブレード等の部材へのトナー融着が発生し易くなることがあり、9μmを超えると、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなり、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなることがある。
また、以下で記載する部は特に断らない限りは重量部を示す。
(実施例1)
<水中油滴型分散液調製工程>
以下のようにして、分散粒子が分散されてなる水中油滴型分散液を調製した。
−−未変性ポリエステル(低分子ポリエステル)の合成−−
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682質量部、ビスフェノールAプロピオンオキサイド2モル付加物81質量部、テレフタル酸283質量部、無水トリメリット酸22質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を投入し、常圧下、230℃にて5時間反応させて未変性ポリエステルを合成した。
得られた未変性ポリエステルは、数平均分子量(Mn)が2,100、重量平均分子量(Mw)が9,500、ガラス転移温度(Tg)が55℃、酸価が0.5mgKOH/g、水酸基価が51mgKOH/gであった。
水1200質量部、前記着色剤としてのカーボンブラック(「Printex35」;デグサ社製、DBP吸油量=42ml/100g、pH=9.5)540質量部、及び前記未変性ポリエステル1200質量部を、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、前記未変性ポリエステル378質量部、カルナバワックス110質量部、CCA(「サリチル酸金属錯体E−84」;オリエント工業製)22質量部、及び酢酸エチル947質量部を仕込み、攪拌下80℃まで昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時間かけて30℃まで冷却した。次いで、反応容器中に、前記マスターバッチ500質量部、及び酢酸エチル500質量部を仕込み、1時間混合して原料溶解液を得た。
得られた原料溶解液1324質量部を反応容器に移し、ビーズミル(「ウルトラビスコミル」;アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で3パスして、前記カーボンブラック及び前記カルナバワックスの分散を行った。次いで、該分散液に前記未変性ポリエステルの65質量%酢酸エチル溶液1324質量部を添加した。上記同様の条件のビーズミルで1パスし、分散させ、有機溶剤相(顔料・ワックス分散液)を調製した。
得られた有機溶剤相の固形分濃度(測定条件:130℃、30分)は、50質量%であった。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記未変性ポリエステル410質量部、イソホロンジイソシアネート89質量部、及び酢酸エチル500質量部を仕込み、100℃にて5時間反応させて、プレポリマー(前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体)を合成した。
得られたプレポリマーの遊離イソシアネート含有量は、1.53質量%であった。
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器中に、イソホロンジアミン170質量部及びメチルエチルケトン75質量部を仕込み、50℃にて5時間反応を行い、ケチミン化合物(前記活性水素基含有化合物)を合成した。得られたケチミン化合物(前記活性水素機含有化合物)のアミン価は418mgKOH/gであった。
水990質量部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5質量%水溶液(「エレミノールMON−7」;三洋化成工業製)37質量部、及び酢酸エチル90質量部を、混合撹拌し、乳白色の液体(水系媒体相)を得た。
前記トナー材料の溶解乃至分散液中に前記水系媒体相1200質量部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業社製)で、周速15m/sにて20分間混合し、水中油滴型分散液(乳化スラリー)を調製した。
得られた水中油滴型分散液(乳化スラリー)中の分散粒子の体積平均粒径(Mv)を、粒度分布測定装置(「nanotrac UPA−150EX」;日機装株式会社製)を用いて測定したところ、0.392μmであった。
−分散粒子の粒径制御−
−−樹脂微粒子分散液の調製−−
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器中に、水683質量部、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質量部、スチレン78質量部、メタクリル酸78質量部、アクリル酸ブチル120質量部、及び過硫酸アンモニウム1質量部を仕込み、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質量部を添加し、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)を調製した。
次いで、前記溶媒としての水でバックグラウンドを測定した後、分散処理後の分散液を滴下し、前記粒度分布測定装置のサンプルローディングの値が、1〜10の範囲となる条件にて分散粒子径を測定した。なお、この分散粒子径の測定再現性の点から、前記サンプルローディングの値が1〜10の範囲となる条件で測定することが必要であり、該サンプルローディングの値を得るために、前記分散液の滴下量を適宜調節した。
その結果、樹脂微粒子の体積平均粒径(Mv)は、55nmであった。
次に、パドル型攪拌装置を用い、前記水中油滴型分散液(乳化スラリー)を、周速0.7m/sにて攪拌し、前記樹脂微粒子分散液15質量部を添加し、更に10質量%塩化ナトリウム溶液を80質量部投入し、前記乳化スラリー中の分散粒子の粒径を制御した。
攪拌機及び温度計をセットした反応容器中に、前記粒径制御後の乳化スラリーを仕込み、30℃にて8時間脱溶剤した後、45℃にて4時間熟成を行い、分散スラリーを得た。得られた分散スラリーの体積平均粒径及び個数平均粒径を、後述する測定方法により、マルチサイザーIII(ベックマンコールター社製)で測定したところ、体積平均粒径は4.3μm、個数平均粒径は3.8μmであった。
前記分散スラリー100質量部を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水100質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数10.0m/sにて10分間)した後濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水100質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数10.0m/sにて10分間)した後減圧濾過した。得られた濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液100質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数10.0m/sにて10分間)した後濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数10.0m/sにて10分間)した後濾過する操作を2回行い、最終濾過ケーキを得た。
得られた最終濾過ケーキを循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、実施例1のトナー母体粒子を得た。
表面改質酸化チタンの製造(合成例−1)
市販の石原産業社TTO−51Nの製法で原料となる、四塩化チタンを水酸化ナトリウムで加水分解処理を経て焼成処理後、表面処理工程において塩化亜鉛水溶液で表面処理し、その後洗浄、乾燥処理後、粉砕仕上げの処理を施した酸化チタン(イオンクロマトグラフ分析値:亜鉛イオン55μgを使用し、固形分濃度37%になるようにトルエン/メタノール溶媒(7:1)に分散し、市販のトリフルオロプロピルトリメトキシシラン(ダウケミカル社Z−6333CASNo429−60−7)40gを添加し、ビ−ズ径0.5mmφのビーズミル(アイメックス社製ビーズミル機NVM−2型)を用い約2時間解砕し平均粒子径0.047μmの粒子を得た(NIKKISOマイクロトラックUPA−150を用いて計測)後、630gを計量した。
処方使用量の溶剤量に対し90wt%の状態まで達した所で設定温度を130℃〜140℃に昇温し槽内温度の上昇具合を確かめて、減圧度を調整して上昇具合を調節した。槽内温度が110℃を超えたら減圧は止め約6時間焼成した。この時に試料をサンプリングしシラノール化反応で生じたRtのピークが焼失している事を確認した。試料を採取しガスクロマトグラフ分析の溶剤量、特にメタノール量が180ppmとなり終点となる。試料酸化チタンの表面処理済品223gを採取した。このときのトリフルオロメトキシシランの付着量は酸化チタンに対し2.0wt%であった。
実施例1で得たトナー母体粒子100部に対し市販の二酸化珪素(R972:日本アエロジル株式会社製)2部と合成例−1で得た表面改質酸化チタン2部をヘンシェルミキサーで高速混合し、実施例1のトナーを得た。
実施例1において、マスターバッチ(MB)の調製において用いたカーボンブラック(「Printex35」;デグサ社製)に代えてシアン染料Linol blue FG−7350(東洋インキ社製)を等量混入した以外は実施例1と同様にして実施例2のトナー母体粒子を製造した。
−外添剤の混合−
上記で得たシアントナー母体粒子100部に対し市販の二酸化珪素(R972:日本アエロジル株式会社製)2部と合成例−1で得た表面改質酸化チタン2部をヘンシェルミキサーで高速混合し、実施例2のトナーを得た。
実施例1において、マスターバッチ(MB)の調整において用いたカーボンブラック(「Printex35」;デグサ社製)に代えてキナクリドン系マゼンタ(C.i.Pigment Red122)を等量混入した以外は実施例1と同様にして実施例3のトナー母体粒子を製造した。
−外添剤の混合−
上記で得た実施例3のトナー母体粒子100部に対し市販の二酸化珪素(R972:日本アエロジル株式会社製)2部と合成例−1で得た表面改質酸化チタン2部をヘンシェルミキサーで高速混合し、実施例3のトナーを得た。
実施例1と同様にして実施例4のトナー母体粒子を製造した。
−表面改質酸化チタンの製造(合成例−2)−
石原産業試作品MPT881水可溶性成分が0.35wt%の酸化チタンを塩化亜鉛水溶液20%水溶液に上述MPT881酸化チタン固形分濃度37%になるように分散し、ビ−ズ径0.5mmφのビーズミル(アイメックス社製ビーズミル機NVM−2型)を用い約1時間で凝集体をソフト解砕し表面処理を行った。この時の平均粒子径0.047μmの粒子を得た(NIKKISOマイクロトラックUPA−150を用いて計測)後、630gを計量した。
表面処理済み試料を横河電機社製IC−7000Pのイオンクロマトグラフ法を用い、陽イオンではカラムICS−C15、プレカラムICS−C16カラム温度40℃、試料量は50μL、溶解液はHNO3(5mM)、除去液は同濃度の水酸化Naを用い、一方、陰イオン測定ではカラムICS−A23、プレカラムICS−A26カラム温度40℃、試料量は50μL、溶解液はNa2CO3(2.5mM)/NaHNO3(1.2mM)、除去液は15mMの硫酸を用い流量は1.0ml/minで測定した結果、亜鉛イオンは83.25μgであった。その減圧乾燥処理し、これを試料とし使用した。
処方使用量の溶剤量に対し90wt%の状態まで達した所で設定温度を130℃〜140℃として昇温し槽内温度の上昇具合を確かめて、減圧度を調整して上昇具合を調節した。槽内温度が110℃を超えたら減圧は止め約6時間焼成した。この時に試料をサンプリングしシラル化反応で生じたRtのピークが焼失している事を確認した。試料を採取しガスクロ分析の溶剤量、特にメタノール量が180ppmとなり終点となる。試料酸化チタンの表面処理済品223gを採取した。このときの酸化チタンに付着したフッ素の付着量は酸化チタンに対し1.2wt%であった。
−外添剤の混合−
上記で得た実施例4のトナー母体粒子100部に対し市販の二酸化珪素(R972:日本アエロジル株式会社製)2部と合成例−2で得た酸化チタン2部をヘンシェルミキサーで高速混合し、実施例4のトナーを得た。
実施例1において、前記水中油滴型分散液調製工程における乳化乃至分散時の攪拌速度15m/sを8m/sに、前記トナー造粒工程における前記分散粒子の粒径制御時の攪拌速度0.7m/sを2m/sに、それぞれ変えた以外は、実施例1と同様にして実施例5のトナー母体粒子を製造した。
なお、前記水中油滴型分散液調製工程で得られた水中油滴型分散液(乳化スラリー)中の分散粒子の体積平均粒径(Mv)を、粒度分布測定装置(「nanotrac UPA−150EX」;日機装株式会社製)を用いて測定し、解析ソフト(「マイクロトラックパーティクルサイズ アナライザー、Ver.10.1.2−016EE」;日機装社製)を用いて解析を行った。
表面改質処理酸化チタンの製造(合成例−3)
石原産業試作品MPT881水可溶性成分が0.35wt%の酸化チタンを硫酸亜鉛水溶液15%水溶液に上述MPT881酸化チタン固形分濃度が30%になるように分散し、ビ−ズ径0.5mmφのビーズミル(アイメックス社製ビーズミル機NVM−2型)を用い約0.5時間で凝集体をソフト解砕し表面処理を行った。この時の平均粒子径0.047μmの粒子を得た(NIKKISOマイクロトラックUPA−150を用いて計測)後、600gを計量した。
表面処理済み試料を横河電機社製IC-7000Pのイオンクロマトグラフ法を用い、陽イオンではカラムICS−C15、プレカラムICS−C16カラム温度40℃、試料量は50μL、溶解液はHNO3(5mM)、除去液は同濃度の水酸化Naを用い、一方、陰イオン測定ではカラムICS−A23、プレカラムICS−A26カラム温度40℃、試料量は50μL、溶解液はNa2CO3(2.5mM)/NaHNO3(1.2mM)、除去液は15mMの硫酸を用い流量は1.0ml/minで測定した結果、亜鉛イオンは63.02μgであった。その減圧乾燥処理し、これを試料とし使用した。
次にオイルバスに設置し1Lの四つ口フラスコに移す、攪拌機を用い60rpmで攪拌しながら60℃に昇温し,6時間〜7時間反応させ温度を80℃加温する。この時に四つ口フラスコの口から冷却管を介しメタノール、トルエン量を採取し溶媒量を計算する。試料を採取しガスクロで溶媒や、シランカップリング剤の未反応残量や、シラノール化の進行状態を判断する。
−外添剤の混合−
上記で得た実施例5のトナー母体粒子100部に対し市販の二酸化珪素(R972:日本アエロジル株式会社製)2部と合成例−3で得た酸化チタン4部をヘンシェルミキサーで高速混合し、実施例5のトナーを得た。
実施例5において、マスターバッチ(MB)カーボンブラック(「Printex35」;デグサ社製)に代えてイエロー染料(C.I.pigment Yellow180)を等量混入した以外は実施例5と同様にして実施例6のトナー母体粒子を製造した。
−外添剤の混合−
上記で得た実施例6のトナー母体粒子100部に対し市販の二酸化珪素(R972:日本アエロジル株式会社製)2部と合成例−3で得た酸化チタン2部をヘンシェルミキサーで高速混合し、実施例6のトナーを得た。
実施例5において、マスターバッチ(MB)カーボンブラック(「Printex35」;デグサ社製)に代えてキナクリドン系マゼンタ(C.i.Pigment Red122)を等量混入した以外は実施例5と同様にして実施例7のトナー母体粒子を製造した。
−外添剤の混合−
上記で得た実施例7のトナー母体粒子100部に対し市販の二酸化珪素(R972:日本アエロジル株式会社製)2部と合成例−3で得た酸化チタン2部をヘンシェルミキサーで高速混合し、実施例7のトナーを得た。
実施例5において、マスターバッチ(MB)カーボンブラック(「Printex35」;デグサ社製)に代えてシアン染料Linol blue FG−7350(東洋インキ社製)を等量混入した以外は実施例5と同様にして実施例8のトナー母体粒子を製造した。
−外添剤の混合−
上記で得た実施例8のトナー母体粒子100部に対し市販の二酸化珪素(R972:日本アエロジル株式会社製)2部と合成例−3で得た酸化チタン2部をヘンシェルミキサーで高速混合し、実施例8のトナーを得た。
表面処理酸化チタンの製造(合成例−4)
(亜鉛イオン処理を行わない酸化チタンの表面処理)
湿式法で作られた市販のテイカ社製酸化チタン(MTシリーズ、水可溶性成分0.31%)を使用し、固形分濃度37%になるようにトルエン/メタノール溶媒(7:1)に分散し、さらに市販のトリフルオロプロピルトリメトキシシラン(ダウケミカル社Z−6333CASNo429−60−7)40gを添加し、ビ−ズ径0.5mmφのビーズミル(アイメックス社製ビーズミル機NVM−2型)を用い約2時間解砕し平均粒子径0.047μmの粒子を得た(NIKKISOマイクロトラックUPA−150を用いて計測)後、630gを計量した。
処方使用量の溶剤量に対し90wt%の状態まで達した所で設定温度を80℃〜90℃に昇温し槽内温度の上昇具合を確かめ、上昇が鈍い場合は減圧してもよい、槽内温度が90℃を超えたら減圧は止め約6時間焼成した。この時に試料をサンプリングし、シラノール化反応で生じたRtのピークの完全な消失に至らなく残存した。試料を採取しガスクロマトグラフ分析の溶剤量、特にメタノール量が180ppmとなり終点となる。
酸化チタンの表面処理済品213gを採取した。このときのトリフルオロメトキシシランの付着量は酸化チタンに対し0.11wt%であった。
−外添剤の混合−
実施例1のトナー母体粒子100部に対し市販の二酸化珪素(R972:日本アエロジル株式会社製)2部と合成例−4で得た酸化チタン2部をヘンシェルミキサーで高速混合し、比較例1のトナー組成物を得た。
実施例1と同様のトナー製造処方で製造したトナー粒子に外添剤として市販の二酸化珪素(R972日本アエロジル株式会社製)2部と共に上記酸化チタンの合成例−D(酸化チタンの表面処理に際して反応溶媒としてメタノールと水の混合溶媒を使用したもの)で得た表面処理酸化チタン3部を混合工程のヘンシェルミキサーで高速混合し比較例2のトナーを得た。また、比較例2で用いた合成例−Dの酸化チタン粒子の撥水性及び疎水化度を測定した。
上記した酸化チタンの合成例−E(フッ素元素を有するヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシランとアミノ基を有するカップリング剤)に準じて表面処理酸化チタンを得た。
得られた試料を微量採取し島津製作所GAS CHROMATGRAPH GC−14で分析した結果、シラン化合物と思われる未反応物の残留成分が検出された。
−外添剤の混合−
次に、実施例1記載のトナー製造処方で製造したトナー粒子に外添剤として、市販の二酸化珪素(R972日本アエロジル株式会社製)2部と共に、上記表面処理酸化チタン3部を混合工程のヘンシェルミキサーで高速混合し比較例3のトナーを得た。また、比較例3で用いた合成例−Eの酸化チタン粒子を撥水性及び疎水化度を測定した。
(特開2004−245948号公報記載の合成例2に準じたカップリング剤処理酸化チタンの製造)
湿式法で作られた水可溶性成分が0.35%含まれている一次平均粒径が0.015μmの酸化チタン(テイカ社製MT−150A)300gを、イソブチルメトキシシラン25gを溶解したトルエン溶液に添加し攪拌分散した。その後溶媒をドライアップしジェットミル粉砕し、カップリング剤処理酸化チタンを得た。
−外添剤の混合−
次に、実施例1記載のトナー製造処方で製造した、トナー母体粒子に市販の二酸化珪素(R972日本アエロジル株式会社製)2部と共に、前記で得たカップリング剤処理酸化チタン3部を混合工程のヘンシェルミキサーで高速混合し、比較例4のトナーを得た。また、比較例4で用いた酸化チタン粒子を撥水性及び疎水化度を測定した。
実施例2のトナー母体粒子100部に対し市販の二酸化珪素(R972日本アエロジル株式会社製)2部と比較例4で得たカップリング剤処理酸化チタン2部をヘンシェルミキサーで高速混合し、比較例5のトナー組成物を得た。
比較例5と同様にして得たトナー母体粒子(青色トナー粒子)100部に対し市販の二酸化珪素(R972日本アエロジル株式会社製)2部と上記合成例−Eで得た酸化チタン2部をヘンシェルミキサーで高速混合し、比較例6のトナー組成物を得た。
表面処理酸化チタンの製造(合成例−5)
市販のn-プロピルトリメトキシシラン(ダウケミカル社Z−6265CASNo1067−25−0)40gをエタノール溶媒200gに溶解した。湿式法で作られた市販のテイカ社製酸化チタン(MTシリーズ、水可溶性成分0.31%を使用し、二酸化チタンを固形分濃度37%になるようにトルエン溶媒に分散し、ビ−ズ径0.5mmφのビーズミル(アイメックス社製ビーズミル機NVM−2型)を用い約2時間解砕し平均粒子径0.047μmの粒子を得た(NIKKISOマイクロトラックUPA−150を用いて計測)後、630gを計量した。
さらに設置した1Lの四つ口フラスコに移し、攪拌機を用い60rpmで攪拌しながら60℃に昇温し,6時間〜7時間反応させ温度を80℃に加温した。この時に四つ口フラスコの口から冷却管を介しエタノール、トルエン量を採取し溶媒量を計算する。試料を採取しガスクロで溶媒や、シランカップリング剤の未反応残量や、シラノール化の進行状態を判断する。
処方使用量の溶剤量に対し90wt%の状態まで達した所で設定温度を80℃〜90℃に昇温し槽内温度の上昇具合を確かめ、上昇が鈍い場合は減圧してもよい、槽内温度が90℃を超えたら減圧は止め約6時間焼成した。この時に試料をサンプリングし、シラノール化反応で生じたRtのピークの完全な消失に至らなく、残存した。試料を採取しガスクロマトグラフ分析の溶剤量、特にメタノール量が180ppmとなり終点となる。試料酸化チタンの表面処理済品215gを採取した。このときのトリフルオロメトキシシランの付着量は酸化チタンに対し0.08wt%であった。
−外添剤の混合−
実施例3で得たトナー母体粒子100部に対し市販の二酸化珪素(R972:日本アエロジル株式会社製)2部と合成例−5で得た表面処理酸化チタン2部をヘンシェルミキサーで高速混合し、比較例7のトナー組成物を得た。
評価方法は次の通りである。
市販のデジタルカラープリンター(リコー社製IPSIO Color 8500)にセットし画像評価を実施した。
尚、LL環境とは10℃15%RH、HH環境とは30℃80%RHの環境を言う。 また、帯電量に就いては複写機の現像ローラ上トナーの帯電量を吸引法で測定した。
いずれの項目も7%画像面積の画像チャートを10000枚ランニング出力した後に以下に述べる評価を行った。従って初期画像濃度とは1万枚ランニング後の画像濃度をいう。
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X−Rite(X−Rite社製)により測定。これを4色単独に行い平均を求めた。この値が、1.0以上1.4未満の場合は×、1.4以上1.6未満の場合は△、1.6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。
2)異常画像(フィルミング)
1万枚後のベタ画像面について白ヌケの発生の有無を評価し肉眼で検出できるレベルを発生と判定した。
評価方法は次の通りとした。
◎ : 100枚サンプリングした中で発生がない
○ : 2%以上〜10%未満の割合で発生
△ ; 10以上〜20%未満の割合で発生
× : 20%以上
600dpiの細線画像をリコー社製タイプ6000ペーパーに出力させ、細線のにじみ度合いを段階見本と比較した。×、△、○、◎の順にランクが良くなる。これを4色重ねて行った。細線再現性の評価は表2の異常画像の欄に記載した。
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。画像濃度の差が少ない方が地肌汚れは良く、×、△、○の順にランクが良くなる。
供試酸化チタン粉体0.02gを計量する。一方、50mlのビーカーに25℃25mlのイオン交換水を計量し、水面が揺れない程度に静止する。計量した酸化チタン微粉体を液面の中央に投入し、投入後浸漬し白濁するまでの時間を測定する。投入初期は何れも液面に浮いた状態を保つが、時間と共に水が粒子に浸透し液中に浸漬し白濁する。この液を島津製作所社製分光光度計の380nmの波長で透過率を計測し時間と液の白濁状態を評価する。
〔評価基準〕
×:投入後1分未満で浮上物が浸漬し白濁する場合
△:投入後1分以上10分未満で浮上物が浸漬し白濁する場合
○:投入後10分以上60分未満で浮上物が浸漬し白濁する場合
◎:投入後1時間以上浮上物が浸漬しない場合
供試酸化チタン粉体0.2gを計量する。一方、容量250mlの三角フラスコ内にイオン交換水を50ml計量し、前記酸化チタンの微粉体を入れ、スターラーで液面が揺れない程度に攪拌しながらメタノールをビュウレットから滴下し酸化チタンが表面から液中に湿潤侵入し液中全体が白色調に懸濁するメタノール量を滴定し、メタノール量と水量の混合液量のメタノール量を百分率で表す。
実施例及び比較例のトナーの評価結果を表1及び表2に示した。
Claims (14)
- 少なくとも着色剤、活性水素含有化合物及び該活性水素含有化合物と反応して接着性基材を生成する成分を含有するトナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散して得られる溶解乃至分散液を、樹脂微粒子を含まない水系媒体中に分散して水中油滴型分散液とし、この水中油滴型分散液に樹脂微粒子を添加して造粒して得られるトナー母体粒子に外添されるトナー用外添剤であって、亜鉛イオンで処理された亜鉛イオン含有量が50μg/g〜100μg/gである酸化チタンの表面にシロキサン結合したシラン縮合物が存在することを特徴とするトナー用外添剤。
- 前記酸化チタンがルチル型酸化チタンであることを特徴とする請求項1に記載のトナー用外添剤。
- シランカップリング処理により前記酸化チタン表面にシラン縮合物を存在せしめたことを特徴とする請求項1又は2に記載のトナー用外添剤。
- 前記シランカップリング処理前の酸化チタンの液中粒径のD50が0.05〜0.1μmであることを特徴とする請求項3に記載のトナー用外添剤。
- 前記シランカップリング処理に用いるシランカップリング剤がフルオロアルキル基を有するシラン化合物を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のトナー用外添剤。
- フッ素原子を0.1重量%〜2.3重量%の範囲で含有すること特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のトナー用外添剤。
- 25℃の純水に投入した場合に水面上に1時間以上浮上した状態を維持することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のトナー用外添剤。
- 請求項1〜7のいずれかに記載のトナー用外添剤を、少なくとも着色剤、活性水素含有化合物及び該活性水素含有化合物と反応して接着性基材を生成する成分を含有するトナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散して得られる溶解乃至分散液を、樹脂微粒子を含まない水系媒体中に分散して水中油滴型分散液とし、この水中油滴型分散液に樹脂微粒子を添加して造粒して得られるトナー母体表面に付着ないし固着させてなる添加剤を外添したことを特徴とする静電荷像現像用トナー。
- 前記トナー母体粒子が、少なくとも結着樹脂としてポリエステル樹脂を含むことを特徴とする請求項8に記載の静電荷像現像用トナー。
- 外添剤としてさらにシリカを付着ないし固着させたことを特徴とする請求項8又は9に記載の静電荷像現像用トナー。
- 請求項8〜10のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーと、キャリアと、を含む現像剤。
- 電子写真方式の画像形成に用いる現像剤を収納するトナー入り容器において、前記トナー入り容器は、請求項8〜10のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーが充填されていることを特徴とするトナー入り容器。
- 静電荷像担持体と、前記静電荷像担持体表面を帯電させる帯電装置と、前記静電荷像担持体表面を露光して静電荷像を形成する露光装置と、前記静電荷像をトナーにより現像して可視像を形成する現像装置と、前記可視像を記録媒体に転写する転写装置と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着装置と、を少なくとも有する画像形成装置において、前記トナーが、請求項8〜10のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーであることを特徴とする画像形成装置。
- 静電荷像担持体表面を帯電させる帯電工程と、前記静電荷像担持体表面を露光して静電荷像を形成する露光工程と、前記静電荷像をトナーにより現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程と、を少なくとも含む画像形成方法において、前記トナーが、請求項8〜10のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーであることを特徴とする画像形成方法。
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