JP5455476B2 - コアシェルトナー及びその製造方法 - Google Patents
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また、芯粒子に逆帯電の中間層を形成させたコア粒子を形成させた後、さらに中間層と逆帯電の外殻層を形成させることでカプセル構造を形成したトナーが提案されている(特許文献2参照)。
また、1μm以上5μm以下の固体微粒子存在下で懸濁重合を行うことで、トナー粒子表面に凸状隆起を形成させたトナーが提案されている(特許文献3参照)。
また、トナー粒子表面の95%以上を微粒子で被覆させ、かつ実質的に隆起の無い表面にしたトナーが提案されている(特許文献4参照)。
前記樹脂微粒子を構成する樹脂は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される重量平均分子量(Mw)が3,000以上100,000以下であり、
前記トナー粒子は、前記樹脂微粒子を構成する樹脂で被覆されていることを特徴とするトナーに関する。
また、本発明は上記トナーの製造方法に関する。
粒子に用いる重合性単量体、架橋剤、連鎖移動剤、開始剤、また芯粒子製造時の重合温度によって制御可能である。
写真特性が低下する場合がある。また、(D4/D1)が1.30を越える場合には、個々のトナーに含有される被覆層の量のばらつきが大きくなる場合があり、トナーの耐久性が低下する場合がある。尚、該(D4/D1)は粒子径の分布の程度を示す指標であり、完全に単分散である場合には1.00を示す。該(D4/D1)が1.00よりも大きいほど、粒子径の分布が広い事を示す。
まず、トナー粒子の主構成材料となる重合性単量体に、少なくとも着色剤と離型剤を加え、ホモジナイザー、ボールミル、コロイドミル、超音波分散機の如き分散機を用いてこれらを均一に溶解あるいは分散させた重合性単量体組成物を調製する。このとき、上記重合性単量体組成物中には、必要に応じて多官能性単量体や連鎖移動剤、また荷電制御剤や可塑剤、さらに他の添加剤(例えば、顔料分散剤や離型剤分散剤)を適宜加えることが出来る。
次いで、上記重合性単量体組成物を、予め用意しておいた分散安定剤を分散させた水系媒体中に投入し、高速攪拌機もしくは超音波分散機の如き高速分散機を用いて懸濁させ、造粒を行う。
子が粒子状態を維持し、且つ粒子の浮遊や沈降が生じることがないよう、撹拌しながら重合反応を行う。その後、経験的に導き出される所望の重合転化率に達した時間に樹脂微粒子を添加し、さらに重合反応を進め、完結させる事でトナー粒子が形成される。
式(1) S1=(1/ρ)×S0/(6.0/D)
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−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン、m−ニトロスチレン、o−ニトロスチレン、p−ニトロスチレンの如きスチレン及びその誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンの如き不飽和モノオレフィン類;ブタジエン、イソプレンの如き不飽和ポリエン類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビニルエステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸−n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、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、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルの如きメタクリル酸エステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸−n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸−n−オクチル、アクリル酸ドデシル、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−2−クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンの如きビニルケトン類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンの如きN−ビニル化合物;ビニルナフタリン類;アクリルアミドの如きアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体。
マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸の如き不飽和二塩基酸;マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物の如き不飽和二塩基酸無水物;マレイン酸メチルハーフエステル、マレイン酸エチルハーフエステル、マレイン酸ブチルハーフエステル、シトラコン酸メチルハーフエステル、シトラコン酸エチルハーフエステル、シトラコン酸ブチルハーフエステル、イタコン酸メチルハーフエステル、アルケニルコハク酸メチルハーフエステル、フマル酸メチルハーフエステル、メサコン酸メチルハーフエステルの如き不飽和二塩基酸のハーフエステル;ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸の如き不飽和二塩基酸エステル;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸の如きα,β−不飽和酸;クロトン酸無水物、ケイヒ酸無水物の如きα,β−不飽和酸無水物、前記α,β−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物;アルケニルマロン酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、これらの酸無水物及びこれらのモノエステルの如きカルボキシル基を有するモノマー。
低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキレン共重合体、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスなどの脂肪族炭化水素系ワックス、また、酸化ポリエチレンワックスなどの脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物、又はそれらのブロック共重合物;カルナバワックス、ベヘン酸ベヘニルエステルワックス、モンタン酸エステルワックスなどの脂肪酸エステルを主成分とするワックス類、及び脱酸カルナバワックスなどの脂肪酸エステル類を一部又は全部を脱酸化したものなどが挙げられる。更に、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸などの飽和直鎖脂肪酸類;ブラシジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸などの不飽和脂肪酸類;ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールなどの飽和アルコール類;ソルビトールなどの多価アルコール類;パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸等の脂肪酸類とステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール等のアルコール類のエステル類;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドなどの脂肪酸アミド類;メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類;エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’−ジオレイルセバシン酸アミドなどの不飽和脂肪酸アミド類;m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,N’−ジステアリルイソフタル酸アミドなどの芳香族系ビスアミド類;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなどの脂肪族金属塩(一般に金属石けんといわれているもの);脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸などのビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類;ベヘニン酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂の水素添加などによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物などが挙げられる。
過酸化物系重合開始剤として、以下のものが挙げられる。t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシイソノナノエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−アミルパーオキシネオデカノエート、t−アミルパーオキシピバレート、t−アミルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−アミルパーオキシアセテート、t−アミルパーオキシイソノナノエート、t−アミルパーオキシベンゾエート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、α−クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシネオデカノエート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(m−トルオイルパーオキシ)ヘキサンの如きパーオキシエステル系重合開始剤;ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−ブチルパーオキシジカーボネート、ジ−n−ペンチルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、 ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシジカーボネ
ート、ジ(2−エトキシエチル)パーオキシジカーボネート、ジ(3−メトキシブチル)パーオキシジカーボネート、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネートの如きパーオキシジカーボネート系重合開始剤;ジイソブチリルパーオキサイド、ジイソノナノイルパーオキサイド、ジ−n−オクタノイルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジステアロイルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、ジ−m−トルオイルパーオキサイド、ベンゾイル−m−トルオイルパーオキサイドの如きジアシルパーオキサイド系重合開始剤;t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシアリルモノカーボネートの如きパーオキシモノカーボネート系重合開始剤;1,1−ジ−t−ヘキシルパーオキシシクロヘキサン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキサン、2,2−ジ−t−ブチルパーオキシブタンの如きパーオキシケタール系重合開始剤;ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパ
ーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイドの如きジアルキルパーオキサイド系重合開始剤。
して、連鎖移動剤を使用することができる。連鎖移動剤としては以下のものが挙げられる。n−ペンチルメルカプタン、イソペンチルメルカプタン、2−メチルブチルメルカプタン、n−ヘキシルメルカプタン、n−ヘプチルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、t−オクチルメルカプタン、t−ノニルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、n−テトラデシルメルカプタン、t−テトラデシルメルカプタン、n−ペンタデシルメルカプタン、n−ヘキサデシルメルカプタン、t−ヘキサデシルメルカプタン、ステアリルメルカプタンの如きアルキルメルカプタン類;チオグリコール酸のアルキルエステル類;メルカプトプロピオン酸のアルキルエステル類;α−メチルスチレンダイマー。
1価のアルコ−ル成分として、以下のものが挙げられる。n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、n−ヘキサノール、n−オクタノール、ラウリルアルコール、2−エチルヘキサノール、デカノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール、ドデシルアルコール。
C.I.ピグメントイエロー3,7,10,12,13,14,15,17,23,2
4,60,62,73,74,75,83,93〜95,99,100,101,104,108,109,110,111,117,120,123,128,129,138,139,147,148,150,151,154,155,166,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,179,180,181,183,185,191:1,191,192,193,199、214。
染料系としては、例えば、C.l.ソルベントイエロー33,56,79,82,93,112,162,163、C.I.ディスパースイエロー42,64,201,211が挙げられる。
C.I.ピグメントレッド2,3,5,6,7,23,48:2,48:3,48:4,57:1,81:1,122,144,146,150,166,169,177,184,185,202,206,220,221,238,254,269、C.I.ピグメントバイオレッド19等が例示できる。
具体的には、C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66が挙げられる。
。
界面活性剤としては、例えばドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、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、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウムが挙げられる。
キャリアと混合して二成分系現像剤として使用することができる。二成分系現像剤として用いる場合、混合するキャリアの平均粒径は、10μm以上100μm以下であることが好ましく、現像剤中のトナー濃度は、2質量%以上15質量%以下であることが好ましい。
以下に、本発明で用いる測定方法について列挙する。
重合性単量体の重合転化率は、ガスクロマトグラフィー(GC)により、以下のようにして測定する。
重合途中の重合性単量体組成物約500mgを精秤しサンプルビンに入れる。これに精秤した約10gのアセトンを加えてフタをした後、よく混合し、発振周波数42kHz、電気的出力125Wの卓上型超音波洗浄器(例えば、商品名「B2510J−MTH」、ブランソン社製)にて超音波を30分間照射する。その後、ポア径が0.2μmの耐溶剤性メンブランフィルター「マイショリディスク」(東ソー社製)を用いて濾過を行い、濾液2μlをガスクロマトグラフィーで分析する。そして、予め使用した重合性単量体を用いて作成した検量線により、残留している重合性単量体の残存量を算出する。得られた残存量と使用した重合性単量体の総量の比、
100×(残存量)/(使用した重合性単量体の総量)
を、その重合性単量体の重合転化率(%)とする。
GC : HP社 6890GC
カラム : HP社 INNOWax(200μm×0.40μm×25m)
キャリアーガス : He(コンスタントプレッシャーモード:20psi)
オーブン : (1)50℃で10分ホールド、(2)10℃/分で200℃まで昇温、(3)200℃で5分ホールド
注入口 : 200℃、パルスドスプリットレスモード(20→40psi、until0.
5分)
スプリット比 : 5.0:1.0
検出器 : 250℃(FID)
樹脂及びトナーの重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、以下のようにして測定する。
まず、室温で24時間かけて、樹脂及びトナーをテトラヒドロフラン(THF)に溶解する。そして、得られた溶液を、ポア径が0.2μmの耐溶剤性メンブランフィルター「マイショリディスク」(東ソー社製)で濾過してサンプル溶液を得る。尚、サンプル溶液は、THFに可溶な成分の濃度が約0.8質量%となるように調整する。このサンプル溶液を用いて、以下の条件で測定する。
装置:HLC8120 GPC(検出器:RI)(東ソー社製)
カラム:Shodex KF−801、802、803、804、805、806、807の7連(昭和電工社製)
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:1.0ml/min
オーブン温度:40.0℃
試料注入量:0.10ml
00、A−1000、A−500」、東ソ−社製)を用いて作成した分子量校正曲線を使用する。
樹脂微粒子の体積基準のメジアン径(D50)と、体積分布における累積粒子数が10%となる粒子径(D10)、体積分布における累積粒子数が90%となる粒子径(D90)は、レーザー回折/散乱式粒径分布測定装置を用いて測定した。具体的にはJIS Z8825−1(2001年)に準じて測定される。
測定装置としては、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置「LA−920」(堀場製作所社製)を用いる。測定条件の設定および測定データの解析は、LA−920に付属の専用ソフト「HORIBA LA−920 for Windows WET(LA−920) Ver.2.02」を用いる。また、測定溶媒としては、予め不純固形物などを除去したイオン交換水を用いる。
(1)バッチ式セルホルダーをLA−920に取り付ける。
(2)所定量のイオン交換水をバッチ式セルに入れ、バッチ式セルをバッチ式セルホルダーにセットする。
(3)専用のスターラーチップを用いて、バッチ式セル内を撹拌する。
(4)「表示条件設定」画面の「屈折率」ボタンを押し、相対屈折率を1.20に設定する。
(5)「表示条件設定」画面において、粒径基準を体積基準とする。
(6)1時間以上の暖気運転を行った後、光軸の調整、光軸の微調整、ブランク測定を行う。
(7)ガラス製の100ml平底ビーカーに合成例で作製した樹脂微粒子分散液を約3ml入れる。さらに約57mlのイオン交換水を入れて樹脂微粒子分散液を希釈する。この中に分散剤として、「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(8)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispension System Tetora150」(日科機バイオス社製)を準備する。超音波分散器の水槽内に約3.3lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンNを約2ml添加する。
(9)前記(7)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(10)60秒間超音波分散処理を継続する。また、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(11)前記(10)で調製した樹脂微粒子分散液を、気泡が入らないように注意しながら直ちにバッチ式セルに少量ずつ添加して、タングステンランプの透過率が90%〜95%となるように調整する。そして、粒度分布の測定を行う。得られた体積基準の粒度分布のデータを元に、D50、D10及びD90を算出する。
樹脂微粒子を構成する樹脂及びトナーのガラス転移温度Tgは、示差走査熱量分析装置
「Q1000」(TA Instruments社製)を用いてASTM D3418−82に準じて測定する。
装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。
具体的には、樹脂又はトナー約5mgを精秤し、アルミニウム製のパンの中に入れ、リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用い、測定範囲20℃から140℃の間で、昇温速度1℃/minで測定を行う。この昇温過程で、温度20℃から140℃の範囲において比熱変化が得られる。このときの比熱変化が出る前と出た後の、ベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を、樹脂又はトナーのガラス転移温度Tgとする。
酸価は、樹脂1gに含まれるカルボキシル基およびスルホン酸基を中和するのに必要な水酸化カリウムの量で表され、JIS K 0070−1992に準じて測定されるが、具体的には、以下の手順に従って測定する。
(1)試薬の準備
フェノールフタレイン1.0gをエチルアルコール(95vol%)90mlに溶かし、イオン交換水を加えて100mlとし、フェノールフタレイン溶液を得る。
特級水酸化カリウム7gを5mlの水に溶かし、エチルアルコール(95vol%)を加えて1lとする。炭酸ガス等に触れないように、耐アルカリ性の容器に入れて3日間放置後、ろ過して、水酸化カリウム溶液を得る。得られた水酸化カリウム溶液は、耐アルカリ性の容器に保管する。前記水酸化カリウム溶液のファクターは、0.1モル/l塩酸25mlを三角フラスコに取り、前記フェノールフタレイン溶液を数滴加え、前記水酸化カリウム溶液で滴定し、中和に要した前記水酸化カリウム溶液の量から求める。前記0.1モル/l塩酸は、JIS K 8001−1998に準じて作成されたものを用いる。
(2)操作
(A)本試験
試料2.0gを200mlの三角フラスコに精秤し、トルエン/エタノール(2:1)の混合溶液100mlを加え、5時間かけて溶解する。次いで、指示薬として前記フェノールフタレイン溶液を数滴加え、前記水酸化カリウム溶液を用いて滴定する。尚、滴定の終点は、指示薬の薄い紅色が約30秒間続いたときとする。
(B)空試験
試料を用いない(すなわちトルエン/エタノール(2:1)の混合溶液のみとする)以外は、上記操作と同様の滴定を行う。
(3)得られた結果を下記式に代入して、酸価を算出する。
A=[(C−B)×f×5.61]/S
ここで、A:酸価(mgKOH/g)、B:空試験の水酸化カリウム溶液の添加量(ml)、C:本試験の水酸化カリウム溶液の添加量(ml)、f:水酸化カリウム溶液のファクター、S:試料(g)である。
各元素の蛍光X線の測定は、JIS K 0119−1969に準ずるが、具体的には以下の通りである。
測定装置としては、波長分散型蛍光X線分析装置「Axios」(PANalytical社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「SuperQ ver.4.0F」(PANalytical社製)を用いる。尚、X線管球のアノードとしてはRhを用い、測定雰囲気は真空、測定径(コリメーターマスク径)は27mm、測定時間10秒とする。また、軽元素を測定する場合にはプロポーショナルカウンタ(PC)、重元素を測定する場合にはシンチレーションカウンタ(SC)で検出する。
測定サンプルとしては、専用のプレス用アルミリングの中にトナー及びトナーから無機
微粉体を除いたトナー粒子約4gを入れて平らにならし、錠剤成型圧縮機「BRE−32」(前川試験機製作所社製)を用いて、20MPaで、60秒間加圧し、厚さ約2mm、直径約39mmに成型したペレットを用いる。
上記条件で測定を行い、得られたX線のピーク位置をもとに元素を同定し、単位時間あたりのX線光子の数である計数率(単位:cps)からその濃度を算出する。
測定後、定量用ソフト「Uni Quant 5」(PANalytical社製)を用い、使用した難水溶性無機塩に含有される元素が、トナー及びトナー粒子に含有されている量を定量する。アプリケーションを酸化物、場合分けをバランス濃度、バランス成分を1%のCH2として、予め測定しておいたペレットの直径、重量、厚さを元に計算する。
トナーの重量平均粒径(D4)および個数平均粒径(D1)は、以下のようにして算出する。測定装置としては、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)を用いる。測定条件の設定及び測定データの解析は、付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いる。尚、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで行う。
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)が使用できる。
前記専用ソフトの「標準測定方法(SOM)を変更」画面において、コントロールモードの総カウント数を50000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定する。「閾値/ノイズレベルの測定ボタン」を押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、「測定後のアパーチャーチューブのフラッシュ」にチェックを入れる。
前記専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定」画面において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μmから60μmまでに設定する。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行なう。そして、専用ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispension System Tetora150」(日科機バイオス社製)を準備する。超音波分散器の水槽内に約3.3lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンNを約2ml添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内における電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。尚、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記(5)の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50,000個になるまで測定を行う。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒径(D4)および個数平均粒径(D1)を算出する。尚、前記専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、「分析/体積統計値(算術平均)」画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)であり、前記専用ソフトでグラフ/個数%と設定したときの、「分析/個数統計値(算術平均)」画面の「平均径」が個数平均粒径(D1)である。
トナーの2.0μm以下の粒子の含有量および平均円形度は、フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000」(シスメックス社製)によって、校正作業時の測定及び解析条件で測定する。
具体的な測定方法は、以下の通りである。まず、ガラス製の容器中に予め不純固形物などを除去したイオン交換水約20mlを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.2ml加える。更に測定試料を約0.02g加え、超音波分散器を用いて2分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、分散液の温度が10℃以上40℃以下となる様に適宜冷却する。超音波分散器としては、発振周波数50kHz、電気的出力150Wの卓上型の超音波洗浄器分散器(例えば「VS−150」(ヴェルヴォクリーア社製))を用い、水槽内には所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンNを約2ml添加する。
測定にあたっては、測定開始前に標準ラテックス粒子(例えば、Duke Scien
tific社製の「RESEARCH AND TEST PARTICLES Latex Microsphere Suspensions 5200A」をイオン交換水で希釈)を用いて自動焦点調整を行う。その後、測定開始から2時間毎に焦点調整を実施することが好ましい。
なお、本願実施例では、シスメックス社による校正作業が行われた、シスメックス社が発行する校正証明書の発行を受けたフロー式粒子像分析装置を使用した。解析粒子径を円相当径1.985μm以上、39.69μm未満に限定した以外は、校正証明を受けた時の測定及び解析条件で測定を行った。
トナー粒子のBET比表面積S0の測定は、JIS Z8830(2001年)に準じて行う。具体的な測定方法は、以下の通りである。
測定装置としては、定容法によるガス吸着法を測定方式として採用している「自動比表面積・細孔分布測定装置 TriStar3000(島津製作所社製)」を用いる。測定
条件の設定および測定データの解析は、本装置に付属の専用ソフト「TriStar3000 Version4.00」を用いて行い、また装置には真空ポンプ、窒素ガス配管、ヘリウムガス配管が接続される。窒素ガスを吸着ガスとして用い、BET多点法により算出した値を本発明におけるBET比表面積S0とする。
尚、BET比表面積S0は以下のようにして算出する。
Pr/Va(1−Pr)=1/(Vm×C)+(C−1)×Pr/(Vm×C)
(ここで、CはBETパラメーターであり、測定サンプル種、吸着ガス種、吸着温度により変動する変数である。)
BET式は、X軸をPr、Y軸をPr/Va(1−Pr)とすると、傾きが(C−1)/(Vm×C)、切片が1/(Vm×C)の直線と解釈できる(この直線をBETプロットという)。
直線の傾き=(C−1)/(Vm×C)
直線の切片=1/(Vm×C)
Prの実測値とPr/Va(1−Pr)の実測値をグラフ上にプロットして最小二乗法により直線を引くと、その直線の傾きと切片の値が算出できる。これらの値を用いて上記の傾きと切片の連立方程式を解くと、VmとCが算出できる。
さらに、上記で算出したVmと窒素分子の分子占有断面積(0.162nm2)から、下記の式に基づいて、トナー粒子のBET比表面積S0(m2・g−1)を算出する。
S0=Vm×N×0.162×10−18
(ここで、Nはアボガドロ数(モル−1)である。)
本装置を用いた測定は、装置に付属の「TriStar3000 取扱説明書V4.0」に従うが、具体的には、以下の手順で測定する。
トナー粒子を入れた前記試料セルを真空ポンプと窒素ガス配管を接続した「前処理装置
バキュプレップ061(島津製作所社製)」にセットし、23℃にて真空脱気を約10時間継続する。尚、真空脱気の際には、トナー粒子が真空ポンプに吸引されないよう、バルブを調整しながら徐々に脱気する。セル内の圧力は脱気とともに徐々に下がり、最終的には約0.4Pa(約3ミリトール)となる。真空脱気終了後、窒素ガスを徐々に注入して試料セル内を大気圧に戻し、試料セルを前処理装置から取り外す。そして、この試料セルの質量を精秤し、風袋との差からトナー粒子の正確な質量を算出する。尚、この際に、試料セル内のトナー粒子が大気中の水分等で汚染されないように、秤量中はゴム栓で試料セルに蓋をしておく。
次に、トナー粒子が入った前記の試料セルのステム部に専用の「等温ジャケット」を取り付ける。そして、この試料セル内に専用のフィラーロッドを挿入し、前記装置の分析ポートに試料セルをセットする。尚、等温ジャケットとは、毛細管現象により液体窒素を一定レベルまで吸い上げることが可能な、内面が多孔性材料、外面が不浸透性材料で構成された筒状の部材である。
続いて、接続器具を含む試料セルのフリースペースの測定を行う。フリースペースは、23℃においてヘリウムガスを用いて試料セルの容積を測定し、続いて液体窒素で試料セルを冷却した後の試料セルの容積を同様にヘリウムガスを用いて測定して、これらの容積
の差から換算して算出する。また、窒素の飽和蒸気圧Po(Pa)は、装置に内蔵されたPoチューブを使用して、別途に自動で測定される。
次に、試料セル内の真空脱気を行った後、真空脱気を継続しながら試料セルを液体窒素で冷却する。その後、窒素ガスを試料セル内に段階的に導入してトナー粒子に窒素分子を吸着させる。この際、平衡圧力P(Pa)を随時計測することにより前記した吸着等温線が得られるので、この吸着等温線をBETプロットに変換する。尚、データを収集する相対圧Prのポイントは、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30の合計6ポイントに設定する。得られた測定データに対して最小二乗法により直線を引き、その直線の傾きと切片からVmを算出する。さらに、このVmの値を用いて、前記したようにトナーのBET比表面積を算出する。
乾式自動密度計「Accupyc 1330」(島津製作所社製)を用いて行う。この際、10cm3の試料容器を用い、試料前処理としてはヘリウムガスパージを最高圧19.5psigで10回行う。この後、容器内圧力が平衡に達したか否かの圧力平衡判定値として、試料室内の圧力の振れが0.0050/minを目安とし、この値以下であれば平衡状態とみなして測定を開始し、真密度を自動測定する。測定は5回行い、その平均値を求め、真密度とする。
底に500メッシュのスクリーン3のある金属製の測定容器2に摩擦帯電量を測定しようとするトナーを有する現像剤を約0.5g入れ、金属製のフタ4をする。このとき測定容器2全体の質量を量りW1(g)とする。次に、吸引機1(測定容器2と接する部分は少なくとも絶縁体)において、吸引口7から吸引し風量調節弁6を調整して真空計5の圧力を250mmAqとする。この状態で充分、好ましくは2分間吸引を行いトナーを吸引除去する。
このときの電位計9の電位をV(ボルト)とする。ここで8はコンデンサーであり容量をC(μF)とする。吸引後の測定容器全体の質量を量りW2(g)とする。このトナーの摩擦帯電量(μC/g)は下記式の如く計算される。
摩擦帯電量(μC/g) = (C×V)/(W1−W2)
(ポリエステル樹脂の作製)
撹拌機、コンデンサー、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に下記の単量体を仕込み、エステル化触媒としてテトラブトキシチタネート0.03質量部を添加し、窒素雰囲気下、温度220℃に昇温して、撹拌しながら5時間反応を行った。
ビスフェノールA−プロピレンオキサイド2モル付加物 : 43.0質量部
エチレングリコール : 9.0質量部
テレフタル酸 : 25.0質量部
イソフタル酸 : 15.0質量部
5−ナトリウムスルホイソフタル酸 : 8.0質量部
次いで、反応容器内を5乃至20mmHgの減圧条件下で、さらに5時間反応を行い、ポリエステル樹脂を得た。
撹拌機、コンデンサー、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に、得られたポリエステ
ル樹脂100.0質量部、メチルエチルケトン90.0質量部、トリエチルアミン2.0質量部を仕込み、温度80℃に加熱して溶解した。次いで、撹拌下、温度80℃のイオン交換水300.0質量部を添加して水分散させた後、得られた水分散体を蒸留装置に移し、留分温度が100℃に達するまで蒸留を行った。冷却後、得られた水分散体にイオン交換水を加え、分散液中の樹脂濃度が20%になるように調整した。これを、樹脂微粒子分散液(a)とした。
合成例1において、単量体の仕込み量を下記のように変更し、反応時間を合計5時間に変更した以外は、合成例1と同様にして反応を行い、ポリエステル樹脂及びポリエステル樹脂の水分散体を得た。また、得られたポリエステル樹脂の水分散体を樹脂微粒子分散液(b)とした。
ビスフェノールA−プロピレンオキサイド2モル付加物 : 42.0質量部
エチレングリコール : 9.0質量部
テレフタル酸 : 25.0質量部
イソフタル酸 : 15.0質量部
安息香酸 : 1.0質量部
5−ナトリウムスルホイソフタル酸 : 8.0質量部
合成例1において、単量体の仕込み量を下記のように変更し、反応時間を合計12時間に変更した以外は、合成例1と同様にしてポリエステル樹脂及びポリエステル樹脂の水分散体を得た。また、得られたポリエステル樹脂の水分散体を樹脂微粒子分散液(c)とした。
ビスフェノールA−プロピレンオキサイド2モル付加物 : 43.0質量部
エチレングリコール : 9.0質量部
テレフタル酸 : 25.0質量部
イソフタル酸 : 12.0質量部
トリメリット酸 : 3.0質量部
5−ナトリウムスルホイソフタル酸 : 8.0質量部
合成例1において、単量体の仕込み量を下記のように変更し、反応時間を合計2時間に変更した以外は、合成例1と同様にしてポリエステル樹脂及びポリエステル樹脂の水分散体を得た。また、得られたポリエステル樹脂の水分散体を樹脂微粒子分散液(i)とした。
ビスフェノールA−プロピレンオキサイド2モル付加物 : 40.0質量部
エチレングリコール : 10.0質量部
テレフタル酸 : 27.0質量部
イソフタル酸 : 20.0質量部
トリメリット酸 : 3.0質量部
合成例1乃至3、及び9に用いた単量体の仕込み量と、反応条件をまとめて表1に示す。
撹拌機、コンデンサー、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に、イオン交換水350.0質量部とドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5質量部を仕込み、窒素雰囲気下、温度95℃に昇温して、2%過酸化水素水溶液8質量部、および2%アスコルビン酸水溶液8質量部を添加した。次いで、下記の単量体混合物と乳化剤水溶液および重合開始剤水溶液を、撹拌しながら5時間かけて滴下した。
(単量体)
スチレン : 83.0質量部
アクリル酸n−ブチル : 7.0質量部
メタクリル酸 : 5.0質量部
スチレンスルホン酸ナトリウム : 5.0質量部
(乳化剤)
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム : 0.3質量部
ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル : 0.01質量部
イオン交換水 : 20.0質量部
(重合開始剤)
2%過酸化水素水溶液 : 40質量部
2%アスコルビン酸水溶液 : 40質量部
滴下後、上記温度を保持しながら、さらに2時間重合反応を行い、冷却してスチレン/アクリル系樹脂の水分散体を得た。また、得られた水分散体にイオン交換水を加え、分散液中の樹脂濃度が20%になるように調整した。これを、樹脂微粒子分散液(d)とした。
合成例4において、単量体及び乳化剤の仕込み量、分散液の製造条件を表2に示すように変更した以外は、合成例4と同様にして反応を行い、スチレン/アクリル系樹脂の水分散体を得た。これを、樹脂微粒子(e)乃至(h)、及び(j)とした。また、得られた樹脂微粒子分散液(a)乃至(j)について、各分散液に使用した樹脂を一部抜き取り、その重量平均分子量Mw、ガラス転移温度、酸価を前述の方法で測定した。さらに、各分散液の樹脂微粒子の粒度分布を前述の方法で測定した。結果をまとめて表3に示した。
冷却管、撹拌機、窒素導入管を備えた反応容器に、下記原料を入れ、常圧下、260℃で8時間反応させた後、240℃に冷却し、1時間かけて1mmHgに減圧した。さらに3時間反応させて非晶性ポリエステルを得た。
・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(BPA−PO) : 86.0質量部
・エチレングリコール : 65.0質量部
・テレフタル酸 : 141.0質量部
・トリメリット酸 : 29.0質量部
・テトラブチルチタネート : 0.28質量部
上記非晶性ポリエステルは、重量平均分子量が18,900、数平均分子量が11,200、ガラス転移温度が72℃、酸価が10.6であった。
(トナー粒子1の作製)
・スチレン : 72.0質量部
・n−ブチルアクリレート : 28.0質量部
・ピグメントブルー15:3 : 6.0質量部
・サリチル酸アルミニウム化合物 : 1.0質量部
(ボントロンE−88:オリエント化学社製)
・ジビニルベンゼン : 0.02質量部
・非晶性ポリエステル : 2.4質量部
(上記非晶性ポリエステル、Tg=47.6℃、Mw=8,200、酸価9.2)
・カルナバワックス : 12.0質量部
上記材料からなる単量体の混合物を調製した。これに15mmのセラミックビーズを入れ、アトライター(三井三池化工機製)を用いて2時間分散して、単量体組成物を得た。
高速撹拌装置TK−ホモミキサー(特殊機化工業製)を備えた容器に、イオン交換水800質量部とリン酸三カルシウム3.5質量部を添加し、回転数を12,000回転/分に調整し、70℃に加温して分散媒系とした。
℃に保持して6.5時間重合を行った。
重合反応終了後、攪拌を続けながら分散液の温度を20℃まで冷却し、塩酸を投入して分散液のpHを1.5にした。そのまま2時間攪拌し、ろ過と水による洗浄を3回繰り返した後にろ過により固形分を回収し、これを40℃の減圧乾燥機で1日間乾燥して、トナー粒子1を得た。
シリカ微粉体100質量部を、10質量部のヘキサメチルジシラザンで処理し、さらに10質量部のシリコーンオイルで処理して、一次粒径12nm、BET比表面積が120m2/gの疎水性シリカ微粉体を調製した。次いで、上記トナー粒子1を分級した後、1
00.0質量部を量り取り、該疎水性シリカ微粉体1.0質量部を加え、ヘンシェルミキサー(三井三池化工機製)を用いて混合し、トナー1を得た。
実施例1において、架橋剤としてのジビニルベンゼンと重合開始剤の仕込み量、重合条件、樹脂微粒子添加に関わる条件を表4に示すように変更した以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子及びトナー2乃至15を得た。尚、重合転化率の測定と、樹脂微粒子の添加は、トナー分散液が表4に示す樹脂微粒子添加後の重合温度に達した後に行った。
(トナー粒子16の作製)
・スチレン : 72.0質量部
・n−ブチルアクリレート : 28.0質量部
・ピグメントブルー15:3 : 6.0質量部
・サリチル酸アルミニウム化合物 : 1.0質量部
(ボントロンE−88:オリエント化学社製)
・ジビニルベンゼン : 0.02質量部
・非晶性ポリエステル : 2.4質量部
(上記非晶性ポリエステル、Tg=47.6℃、Mw=8,200、酸価9.2)
・カルナバワックス : 12.0質量部
上記材料からなる単量体の混合物を調製した。これに15mmのセラミックビーズを入れ、アトライター(三井三池化工機製)を用いて2時間分散して、単量体組成物を得た。
高速撹拌装置TK−ホモミキサー(特殊機化工業製)を備えた容器に、イオン交換水800質量部とリン酸三カルシウム3.5質量部を添加し、回転数を12,000回転/分に調整し、70℃に加温して分散媒系とした。
重合反応終了後、攪拌を続けながら分散液の温度を20℃まで冷却し、塩酸を投入して分散液のpHを1.5にした。そのまま2時間攪拌し、ろ過と水による洗浄を3回繰り返した後にろ過により固形分を回収し、イオン交換水を加えて分散液中の重合体粒子濃度が20%になるように調整し、芯粒子分散液を得た。次いで、得られた芯粒子分散液500.0質量部(固形分100.0質量部)に、合成例6で得られた樹脂微粒子分散液(f)25.0質量部(固形分5.0質量部)を添加した。その後、上記分散液の温度を上げて90℃を保持しながら、5時間攪拌を続けた。
上記分散液を20℃まで冷却した後、イオン交換水で充分洗浄後ろ過し、乾燥および分級してトナー粒子16を得た。
シリカ微粉体100質量部を、10質量部のヘキサメチルジシラザンで処理し、さらに10質量部のシリコーンオイルで処理して、一次粒径12nm、BET比表面積が120m2/gの疎水性シリカ微粉体を調製した。次いで、上記トナー粒子16を分級した後、
100.0質量部を量り取り、該疎水性シリカ微粉体1.0質量部を加え、ヘンシェルミキサー(三井三池化工機製)を用いて混合し、トナー16を得た。
また、前述の方法を用いてトナー1乃至16についてトナー粒子及びトナーの物性測定を行った。結果をまとめて表5に示す。
得られた各トナー粒子の粒度分布における、体積平均粒径D4、体積平均粒径D4と個数平均粒径D1との比D4/D1の評価を持って、製造安定性の評価とした。
D4及びD4/D1については以下の判断基準にしたがって評価した。
A:D4が6.0μm未満であり、かつD4/D1が1.20未満である(製造安定性が特に優れている)
B:D4が6.5μm未満であり、かつD4/D1が1.25未満である(製造安定性が良好である)
C:D4が7.0μm未満であり、かつD4/D1が1.30未満である(製造安定性が
問題ないレベルである)
D:D4が7.5μm未満であり、かつD4/D1が1.35未満である(製造安定性がやや劣る)
E:D4が7.5μm以上である及び/または、D4/D1が1.35以上である(製造安定性が劣る)
トナー5gを容積100mlのポリカップに量り採り、これを内部温度55℃の恒温槽に入れて7日間放置する。その後、ポリカップを取り出して、中のトナーの状態変化を目視にて評価する。判定基準は以下の通りである。
A:変化なし(耐熱保存性が特に優れている)
B:凝集体があるが、すぐにほぐれる(耐熱保存性が良好である)
C:凝集体がやや多いが、衝撃を与えるとほぐれる(耐熱保存性が問題ないレベルである)
D:凝集体が多く、容易にはほぐれない(耐熱保存性がやや劣る)
E:全くほぐれない(耐熱保存性が劣る)
まず、二成分現像剤を高温高湿下(30℃/80%RH)で7日間放置した後、常温常湿下(23℃/60%RH)でさらに3日間放置し、初期混合による帯電をリセットする。試験機には、市販のフルカラー複写機(CLC−700,キヤノン製)の改造機を使用し、受像紙(80g/m2)上に未定着のトナー画像(単位面積当たりのトナー載り量0.6mg/cm2)を形成する。定着試験は、上記複写機から取り外し、定着温度が調節できるように改造した、定着ユニットを用いて行う。具体的な評価方法は、以下の通りである。
本発明において、低温定着性は、低温オフセットが観察されず、且つ、得られた定着画像を4.9kPa(50g/cm2)の荷重をかけたシルボン紙で摺擦したときに、摺擦前後の濃度低下率が10%以下となる温度を低温側定着開始点とした。低温定着性能の評価基準は以下の通りである。
A:低温側開始点が120℃ (低温定着性能が特に優れている)
B:低温側開始点が125℃ (低温定着性能が良好である)
C:低温側開始点が130℃ (低温定着性能が問題ないレベルである)
D:低温側開始点が135℃ (低温定着性能がやや劣る)
E:低温側開始点が140℃ (低温定着性能が劣る)
市販のカラーレーザープリンター(LBP−5900SE,キヤノン製)を使用し、シアンカートリッジのトナーを取り出して、これに作製したトナーを150g充填した。該カートリッジをプリンターのシアンステーションに装着し、常温常湿下(23℃、60%RH)、受像紙(キヤノン製オフィスプランナー 64g/m2)を用いて、印字率2%チャートを5,000枚連続して画出しし、得られた画質について、下記の評価基準に従
って評価した。
A:画像不良が発生せず、画質が特に優れている (耐久性が特に優れている)
B:画像不良が発生せず、画質が優れている (耐久性が優れている)
C:画像不良が発生せず、画質が良好である (耐久性が良好である)
D:画像不良が発生しないが、画質がCよりも劣る (耐久性がCよりも劣る)
E:画像不良が発生、或いは、画質がDよりも劣る (耐久性がDよりも劣る)
A:特に汚染は見られない
B:付着物は非常に少ない
C:若干の付着物が見られる
D:多数の付着物が見られる
E:トナーの融着が見られる
それぞれの二成分現像剤50gを量り採り、高温高湿下(30℃/80%)で7日間放置した後、常温常湿下(23℃/50%)でさらに3日間放置し初期混合による摩擦帯電をリセットした。それらをカラー複写機CLC5500改造機(キヤノン製)にて画出し評価を行った。各トナーは現像機ユニットに仕込み、予備回転なしに画像面積比率25%のA4画像出力を行う。次に上記現像機を、予備回転なしにベタ白のA4画像を50枚出力し、下記手順により白地部のかぶり評価を行い、トナー摩擦帯電性の評価とした。
画像のベタ白部の反射率を測定した。さらに未使用の紙の反射率を測定し、紙の値から引いてかぶり濃度とした。反射率はTC−6DS(東京電色製)で測定した。
A:10枚以内でかぶり濃度が1.0%未満(摩擦帯電性が特に優れている)
B:11〜15枚以内でかぶり濃度が1.0%未満(摩擦帯電性が優れている)
C:16〜20枚以内でかぶり濃度が1.0%未満(摩擦帯電性が良好である)
D:21〜30枚以内でかぶり濃度が1.0%未満(摩擦帯電性がやや劣る)
E:31枚においてかぶり濃度が1.0%以上(摩擦帯電性が劣る)
まず、現像剤50gを量り採り、常温低湿環境(23℃/5%)の環境下で1昼夜放置し、その後それぞれを50ccのポリ容器に入れ、1分間かけて200回振とうさせる。次いで、上記した方法を用いて摩擦帯電量を測定し、得られた摩擦帯電量を摩擦帯電量L(μC/g)とした。
また、現像剤50gを量り採り、高温高湿環境(30℃/80%)の環境下で1昼夜放置し、その後それぞれを50ccのポリ容器に入れ、1分間かけて200回振とうさせ、前述の方法で測定した摩擦帯電量を摩擦帯電量H(μC/g)とした。得られた摩擦帯電量L(μC/g)と摩擦帯電量H(μC/g)から、
摩擦帯電量の保持率(%)=100×摩擦帯電量H(μC/g)/摩擦帯電量L(μC/g)
として高湿環境下における摩擦帯電量の保持率(%)を計算し、以下の基準で摩擦帯電性の環境安定性評価を行った。
A:摩擦帯電量の保持率(%)が70%以上
B:摩擦帯電量の保持率(%)が60%以上70%未満
C:摩擦帯電量の保持率(%)が50%以上60%未満
D:摩擦帯電量の保持率(%)が40%以上50%未満
E:摩擦帯電量の保持率(%)が40%未満
以上の評価結果を表6に示した。
一方、比較例において、芯粒子の重合転化率が低い状態で樹脂微粒子を添加した場合には、製造安定性が著しく劣ってしまった。また、樹脂微粒子を構成する樹脂の重量平均分子量が本発明における範囲にない場合には、低温定着性と耐熱保存性の両立が不可能であった。
2 測定容器
3 スクリーン
4 フタ
5 真空計
6 風量調節弁
7 吸引口
8 コンデンサー
9 電位計
Claims (16)
- 重合性単量体、着色剤および離型剤を含有する重合性単量体組成物を、分散安定剤を分散させた水系媒体中に懸濁させ、前記水系媒体中における前記重合性単量体の重合転化率が50.0%以上99.8%以下になった時点で樹脂微粒子と混合させ、次いで、前記重合性単量体を重合させて得られるトナー粒子を有するトナーであって、
前記樹脂微粒子を構成する樹脂は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される重量平均分子量(Mw)が3,000以上100,000以下であり、
前記トナー粒子は、前記樹脂微粒子を構成する樹脂で被覆されていることを特徴とするトナー。 - 前記水系媒体中における前記重合性単量体の前記重合転化率が55.0%以上になった時点で前記樹脂微粒子と混合させる請求項1に記載のトナー。
- 前記水系媒体中における前記重合性単量体の前記重合転化率が99.7%以下になった時点で前記樹脂微粒子と混合させる請求項1または2に記載のトナー。
- 前記水系媒体中における前記重合性単量体の前記重合転化率が60.0%以上99.7%以下になった時点で前記樹脂微粒子と混合させる請求項1〜3のいずれか1項に記載のトナー。
- 前記トナーは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定されるポリスチレン換算の分子量分布において、分子量3,000以上20,000以下の成分を40質量%以上80質量%以下含有する請求項1〜4のいずれか1項に記載のトナー。
- 前記樹脂微粒子は、体積基準のメジアン径(D50)が10nm以上1,000nm以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載のトナー。
- 前記樹脂微粒子を構成する樹脂は、ガラス転移温度(Tg)が50℃以上120℃以下
である請求項1〜6のいずれか1項に記載のトナー。 - 前記分散安定剤は難水溶性無機塩であり、かつ前記トナー粒子中の含有量が1.0質量%以下である請求項1〜7のいずれか1項に記載のトナー。
- 重合性単量体、着色剤および離型剤を含有する重合性単量体組成物を、分散安定剤を分散させた水系媒体中に懸濁させ、前記水系媒体中における前記重合性単量体の重合転化率が50.0%以上99.8%以下になった時点で樹脂微粒子と混合させ、次いで、前記重合性単量体を重合させてトナー粒子を得る工程を含むトナーの製造方法であって、
前記樹脂微粒子を構成する樹脂は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される重量平均分子量(Mw)が3,000以上100,000以下であり、
前記トナー粒子は、前記樹脂微粒子を構成する樹脂で被覆されていることを特徴とするトナーの製造方法。 - 前記水系媒体中における前記重合性単量体の前記重合転化率が55.0%以上になった時点で前記樹脂微粒子と混合させる請求項9に記載のトナーの製造方法。
- 前記水系媒体中における前記重合性単量体の前記重合転化率が99.7%以下になった時点で前記樹脂微粒子と混合させる請求項9または10に記載のトナーの製造方法。
- 前記水系媒体中における前記重合性単量体の前記重合転化率が60.0%以上99.7%以下になった時点で前記樹脂微粒子と混合させる請求項9〜11のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 前記トナーは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定されるポリスチレン換算の分子量分布において、分子量3,000以上20,000以下の成分を40質量%以上80質量%以下含有する請求項9〜12のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 前記樹脂微粒子は、体積基準のメジアン径(D50)が10nm以上1,000nm以下である請求項9〜13のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 前記樹脂微粒子を構成する樹脂は、ガラス転移温度(Tg)が50℃以上120℃以下である請求項9〜14のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 前記分散安定剤は難水溶性無機塩であり、かつ前記トナー粒子中の含有量が1.0質量%以下である請求項9〜15のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
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