JP5630340B2 - 静電荷像現像用トナーと画像形成方法 - Google Patents
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Description
少なくとも結着樹脂および離型剤を含有するコア層と、シェル層を有するコアシェル構造の静電荷像現像用トナーであって、シェル層を形成する樹脂層が、該シェル層の主要結着樹脂とは組成の異なる樹脂微粒子を核として、シード重合で造られたラテックスより形成され、
前記シェル層を形成する結着樹脂のガラス転移温度をTg1、当該シェル層に内包された樹脂微粒子を形成する樹脂のガラス転移温度をTg2、コア形成樹脂のガラス転移温度をTg3としたとき、
35≦Tg1≦50
65≦Tg2≦85
20≦(Tg2−Tg1)≦45
35≦Tg3≦45
(但し、温度の単位は全て℃で表示)
であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
前記シェル層を形成する結着樹脂の溶解度パラメータ(以下、SP値とも表記)をSP1、当該シェル層に内包された樹脂微粒子を形成する樹脂のSP値をSP2、コア形成樹脂のSP値をSP3としたとき、SPxとSPyの値の差の絶対値をΔx,yとおくと、
0.2≦Δ1,2≦1.0
0≦Δ1,3≦0.1
(ただし、値の単位は(cal/cm3)1/2)
であることを特徴とする(1)記載の静電荷像現像用トナー。
(1)又は(2)に記載の静電荷像現像用トナーを撹拌により帯電させ、静電潜像を現像して形成した未定着トナー像を画像支持体に転写した後、加熱定着することを特徴とする画像形成方法。
35≦Tg1≦50
65≦Tg2≦85
さらに、
20≦(Tg2−Tg1)≦45
35≦Tg3≦45
(但し、温度の単位は全て℃で表示)
であるトナーが好ましい。
本発明における樹脂微粒子(核粒子)は、シェル用樹脂層を形成する重合体を合成する際に、そのシード重合の核となる樹脂微粒子である。
本発明におけるシェル用樹脂は、一般的にシード重合と呼ばれる重合法を用いて形成される2重構造をとる重合体である。
本発明において、ガラス転移温度は公知のガラス転移温度の測定方法を用いて測定、算出が可能である。
(式中、W1、W2、・・・Wnは共重合体樹脂を構成する全重合性単量体に対する各重合性単量体の質量分率、T1、T2、・・・Tnは各重合性単量体を用いて形成されるホモポリマーのガラス転移温度(絶対温度)を示す。)
〔コア又はシェル用結着樹脂用単量体〕
本発明に係るコア又はシェル用結着樹脂(以下、単に樹脂ともいう)は、少なくとも1種の重合性単量体を重合して得られる重合体を構成成分として含むものであるが、前記重合性単量体としては、下記(1)乃至(10)に示す様なビニル系単量体が挙げられる。すなわち、
(1)スチレンあるいはスチレン誘導体
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−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−ドデシルスチレン等
(2)メタクリル酸エステル誘導体
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等
(3)アクリル酸エステル誘導体
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等
(4)オレフィン類
エチレン、プロピレン、イソブチレン等
(5)ビニルエステル類
プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等
(6)ビニルエーテル類
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等
(7)ビニルケトン類
ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等
(8)N−ビニル化合物
N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等
(9)ビニル化合物類
ビニルナフタレン、ビニルピリジン等
(10)アクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体
アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等。
本発明では、トナー中のシェル層を形成する結着樹脂は、コア層の樹脂と相溶せず、しかも、シェルを形成する樹脂はコアと十分な接着性を有していることが好ましい。
また、各ビニル系共重合体の溶解度パラメーター値は、各成分の溶解度パラメーター値とモル比の積により算出されるものである。例えば、共重合体樹脂をX,Yの2種類の単量体より構成されるものと仮定したとき、各単量体の質量組成比をx,y(質量%)、分子量をMx、My、溶解度パラメーター値をSPx、SPyとすると、各単量体比はX/Mx(モル%)、y/My(モル%)となる。ここで、共重合体樹脂のモル比をCとすると、C=x/Mx+y/Myと表され、この共重合体樹脂の溶解度パラメーター値SPは下記式(3)のようになる。
又、高分子材料の溶解度パラメーターの概要については、独立行政法人「物質・材料研究機構」提供のデーターベースPolyInfo(http://polymer.nims.go.jp)に記載の溶解度パラメーターの項目(http://polymer.nims.go.jp/guide/guide/p5110.html)を参照することが出来る。
次に、本発明に係るトナーを作製する際に使用される結着樹脂以外の材料、すなわち、着色剤、ワックス、外添剤について説明する。
(1)長鎖炭化水素系ワックス
ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等のポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、サゾールワックス等がある。
(2)エステル系ワックス
トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラミリステート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等がある。
(3)アミド系ワックス
エチレンジアミンジベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミド等がある。
(4)ジアルキルケトン系ワックス等
ジステアリルケトン等がある。
(5)その他
カルナウバワックス、モンタンワックス等がある。
本発明に係るトナーを作製する方法の代表的なものとしては、たとえば、界面活性剤を含有する水系媒体中で形成した樹脂微粒子を、水系媒体中で凝集、融着してトナーを作製する乳化会合法と呼ばれる方法が挙げられる。乳化会合法では、粒径や形状の揃ったトナーをより確実に作製することができるので、高い細線再現性や微細なドット画像形成の機会の多いデジタル方式の画像形成に使用するトナーを作製する上でも好ましいものである。
(1)ワックスをラジカル重合性単量体に溶解或いは分散する溶解/分散工程
(2)樹脂粒子の分散液を調製するための重合工程
(3)水系媒体中で樹脂粒子と着色剤粒子を凝集、融着させてトナーの母体粒子となる会合粒子を形成する凝集・融着工程
(4)会合粒子を熱エネルギーにより熟成して形状を調整する熟成工程
(5)冷却された会合粒子分散液から会合粒子を固液分離し、当該会合粒子から界面活性剤等を除去する洗浄工程
(6)洗浄処理された会合粒子を乾燥する乾燥工程
また、必要に応じて乾燥工程の後に、
(7)乾燥処理された会合粒子に外添剤を添加する工程
を有する。なお上記各工程については、後で詳述する。
この工程は、結着樹脂を形成するラジカル重合性単量体を混合、溶解してラジカル重合性単量体溶液を調製し、調製したラジカル重合性単量体溶液を水系媒体中に投入して単量体溶液が水系媒体中で所定粒径の液滴になる様に分散処理を行うものである。ラジカル重合性単量体の混合では、複数種類の重合性単量体を混合し溶解する他に、ワックス等も添加し、ラジカル重合性単量体溶液中に溶解させる操作も行う。
この重合工程の好適な一例においては、臨界ミセル濃度(CMC)以下の界面活性剤を含有した水系媒体中に、ワックスを溶解或いは分散含有したラジカル重合性単量体溶液を添加し、機械的エネルギーを加えて液滴を形成させ、次いで水溶性のラジカル重合開始剤を添加し、当該液滴中において重合反応を進行させる。なお、前記液滴中に油溶性重合開始剤が含有されていてもよい。このような重合工程においては、機械的エネルギーを付与して強制的に乳化(液滴の形成)処理が必須となる。かかる機械的エネルギーの付与手段としては、ホモミキサー、超音波、マントンゴーリンなどの強い撹拌または超音波振動エネルギーの付与手段を挙げることができる。
この凝集・融着工程において、重合工程により得られた樹脂粒子(着色又は非着色の樹脂粒子)を凝集、融着する具体的な方法としては塩析/融着法が好ましい。また、当該凝集・融着工程においては、樹脂粒子や着色剤粒子とともに、ワックス粒子や荷電制御剤などの内添剤粒子を凝集、融着させることも可能である。
次いで、凝集・融着工程の加熱温度や特に熟成工程の加熱温度と時間の制御することにより、粒径が一定で分布が狭く形成した会合粒子表面が平滑だが均一な形状を有するものになるように制御する。具体的には、凝集・融着工程で加熱温度を低めにして樹脂粒子同士の融着の進行を抑制させて均一化を促進させ、第1の熟成工程で加熱温度を低めに、かつ、時間を長くして会合粒子の表面が均一な形状のものに制御する。
コアシェル構造のトナーを形成する場合、上記熟成工程の後にシェル化を行う工程とシェル用樹脂粒子の融着を進行させる第2の熟成工程を加える。シェル化を行う工程では、コア粒子となる会合粒子分散液中にシェル用の樹脂粒子分散液を添加してコア粒子表面にシェル用の樹脂粒子を凝集、融着させ、コア粒子表面にシェル用の樹脂粒子を被覆させてトナー粒子の母体となる会合粒子を形成する。
シェル化を実施後、会合粒子が所定の粒径になった段階で塩化ナトリウムなどの停止剤を添加して粒子成長を停止させ、その後もコア粒子に付着させたシェル用樹脂粒子を融着させるために数時間加熱撹拌を継続する。そして、シェル化工程ではコア粒子表面に厚さが100〜300nmのシェルを形成する。このようにして、コア粒子表面に樹脂粒子を固着させてシェルを形成し、丸みを帯び、しかも形状の揃った会合粒子を形成することができる。
この工程では、先ず、前記会合粒子の分散液を冷却処理(急冷処理)する。冷却処理条件としては、たとえば、1〜20℃/分の冷却速度で冷却することができる。冷却処理方法は、特に限定されるものではなく、反応容器の外部より冷媒を導入して冷却する方法や、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法等の公知の方法を例示することができる。
この工程は、洗浄処理されたケーキを解砕して乾燥処理を行い、乾燥処理された会合粒子、すなわち、トナーの母体粒子を得る工程である。この工程で使用可能な乾燥機としては、たとえば、スプレードライヤ、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機等の公知の乾燥処理機や、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機等を使用することも可能である。乾燥処理された会合粒子の含水量は5質量%以下とすることが好ましく2質量%以下がより好ましい。
この工程は、乾燥処理した会合粒子に必要に応じて外添剤を添加、混合することにより、トナー粒子を調製する工程である。
次に、本発明に係るトナーを使用する現像剤について説明する。
次に、本発明に係るトナーを用いて画像形成を行うことが可能な画像形成装置について説明する。図2は、本発明に係るトナーを2成分系現像剤として使用したときに使用可能な画像形成装置の一例を示す概略図である。
図3は、上記画像形成装置に使用可能な加熱定着装置の例を示したものであり、図3−(A)は本発明に用いられる定着装置(加圧ローラーと加熱ローラーを用いたタイプ)の一例を示す断面図である。
本発明に用いられる画像支持体とは、トナー画像を保持する支持体で転写材或いは転写紙と通常呼ばれるものである。具体的には薄紙から厚紙までの普通紙、アート紙やコート紙等の塗工された印刷用紙(例えば光沢塗工紙)、市販されている和紙やはがき用紙、OHP用のプラスチックフィルム、布等の各種転写材を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
(1)−1「樹脂粒子分散液A1」の作製
以下の手順により、樹脂粒子A1の樹脂粒子分散液を作製した。
アニオン系界面活性剤(ポリオキシ(2)ドデシルエーテル硫酸エステルナトリウム塩)2質量部をイオン交換水1100質量部に溶解させて界面活性剤溶液を調製した。また、撹拌装置を取り付けたフラスコ内に下記化合物を添加した後、85℃に加温して単量体溶液を調製した。すなわち、
スチレン 230質量部
n−ブチルアクリレート 103質量部
メタクリル酸 19質量部
n−オクチルメルカプタン 4質量部
パラフィンワックス「WBM−1」 190質量部
前記界面活性剤溶液を90℃に加温した後、前記単量体溶液を添加し、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス」(エム・テクニック社製)により4時間混合、分散処理して分散液を調製した。
上記「樹脂粒子分散液a1」中に過硫酸カリウム(KPS)7質量部とイオン交換水184質量部を添加しておき、当該分散液を80℃にして、下記化合物を含有する単量体溶液を滴下した。すなわち、
スチレン 415質量部
n−ブチルアクリレート 156質量部
n−オクチルメルカプタン 7.5質量部
滴下終了後、上記温度下で2時間の撹拌処理を行って重合反応を進行させた後、液の温度を28℃に冷却した。この様にして、スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸系単量体を重合反応させて形成される共重合体よりなる「樹脂A1」を形成し、「樹脂粒子分散液A1」を作製した。重量平均分子量Mwは20,000、ガラス転移温度Tgが38℃であった。
前記「樹脂粒子分散液A1」の作製で用いた(b)第2段重合における単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を以下のように変更した。すなわち、
スチレン 460質量部
n−ブチルアクリレート 103質量部
n−オクチルメルカプタン 7.5質量部
各単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を上記のように変更した他は同じ手順で「樹脂粒子分散液A2」を作製した。「樹脂粒子A2」の重量平均分子量Mwは21,000、ガラス転移温度Tgは43℃であった。
前記「樹脂粒子分散液A1」の作製で用いた(b)第2段重合における単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を以下のように変更した。すなわち、
スチレン 320質量部
n−ブチルアクリレート 247質量部
n−オクチルメルカプタン 7.5質量部
各単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を上記のように変更した他は同じ手順で「樹脂粒子分散液A3」を作製した。「樹脂粒子A3」の重量平均分子量Mwは17,000、ガラス転移温度Tgは33℃であった。
前記「樹脂粒子分散液A1」の作製で用いた(b)第2段重合における単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を以下のように変更した。すなわち、
スチレン 490質量部
n−ブチルアクリレート 73質量部
n−オクチルメルカプタン 7.5質量部
各単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を上記のように変更した他は同じ手順で「樹脂粒子分散液A4」を作製した。「樹脂粒子A4」の重量平均分子量Mwは23,000、ガラス転移温度Tgは48℃であった。
前記「樹脂粒子分散液A1」の作製で用いた(b)第2段重合における単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を以下のように変更した。すなわち、
スチレン 470質量部
n−ブチルアクリレート 93質量部
n−オクチルメルカプタン 7.5質量部
各単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を上記のように変更した他は同じ手順で「樹脂粒子分散液A5」を作製した。「樹脂粒子A5」の重量平均分子量Mwは22,000、ガラス転移温度Tgは44℃であった。
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器にアニオン系界面活性剤(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム:SDS)2質量部をイオン交換水2900質量部に溶解させて界面活性剤水溶液を調製した。前記界面活性剤水溶液を窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、温度を80℃に昇温させた。
n−ブチルアクリレート 198質量部
メタクリル酸メチル 945質量部
イタコン酸 60質量部
上記単量体溶液の滴下終了後、液温を78℃にして1時間保持することにより、重合反応を進行させることにより、上記3つの重合性単量体より形成される共重合体を含有する「樹脂粒子分散液B1」を作製した。「樹脂粒子B1」を構成する共重合体におけるメタクリル酸メチルとイタコン酸の比率は83.5質量%であった。また、「樹脂粒子B1」の重量平均分子量Mwは280,000、ガラス転移温度Tgは68℃であった。
前記「樹脂粒子分散液B1」の作製で用いた単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を以下のように変更した。すなわち、
n−ブチルアクリレート 230質量部
メタクリル酸メチル 930質量部
イタコン酸 30質量部
各単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を上記のように変更した他は同じ手順で「樹脂粒子分散液B2」を作製した。「樹脂粒子B2」の重量平均分子量Mwは270,000、ガラス転移温度Tgは66℃であった。
前記「樹脂粒子分散液B1」の作製で用いた単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を以下のように変更した。すなわち、
n−ブチルアクリレート 193質量部
メタクリル酸メチル 970質量部
イタコン酸 40質量部
各単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を上記のように変更した他は同じ手順で「樹脂粒子分散液B3」を作製した。「樹脂粒子B3」の重量平均分子量Mwは320,000、ガラス転移温度Tgは83℃であった。
前記「樹脂粒子分散液B1」の作製で用いた単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を以下のように変更した。すなわち、
n−ブチルアクリレート 250質量部
メタクリル酸メチル 900質量部
イタコン酸 37質量部
各単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を上記のように変更した他は同じ手順で「樹脂粒子分散液B4」を作製した。「樹脂粒子B4」の重量平均分子量Mwは330,000、ガラス転移温度Tgは88℃であった。
前記「樹脂粒子分散液B1」の作製で用いた単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を以下のように変更した。すなわち、
n−ブチルアクリレート 221質量部
メタクリル酸メチル 945質量部
イタコン酸 38質量部
各単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を上記のように変更した他は同じ手順で「樹脂粒子分散液B5」を作製した。「樹脂粒子B5」の重量平均分子量Mwは310,000、ガラス転移温度Tgは85℃であった。
前記「樹脂粒子分散液B1」の作製で用いた単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を以下のように変更した。すなわち、
n−ブチルアクリレート 210質量部
メタクリル酸メチル 790質量部
イタコン酸 180質量部
各単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を上記のように変更した他は同じ手順で「樹脂粒子分散液B6」を作製した。「樹脂粒子B6」の重量平均分子量Mwは290,000、ガラス転移温度Tgは70℃であった。
前記「樹脂粒子分散液B1」の作製で用いた単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を以下のように変更した。すなわち、
n−ブチルアクリレート 230質量部
メタクリル酸メチル 772質量部
イタコン酸 190質量部
各単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を上記のように変更した他は同じ手順で「樹脂粒子分散液B7」を作製した。「樹脂粒子B7」の重量平均分子量Mwは290,000、ガラス転移温度Tgは71℃であった。
前記「樹脂粒子分散液B1」の作製で用いた単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を以下のように変更した。すなわち、
n−ブチルアクリレート 220質量部
メタクリル酸メチル 915質量部
イタコン酸 30質量部
各単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を上記のように変更した他は同じ手順で「樹脂粒子分散液B8」を作製した。「樹脂粒子B8」の重量平均分子量Mwは260,000、ガラス転移温度Tgは63℃であった。
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応装置にアニオン系界面活性剤(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム:SDS)2質量部、および前記「樹脂粒子分散液B1」50質量部(固形分換算)をイオン交換水2900質量部に溶解させて界面活性剤溶液を調製した。前記界面活性剤溶液を窒素気流下230rpmの回転速度で撹拌しながら、液温を80℃に昇温させた。
スチレン 570質量部
n−ブチルアクリレート 170質量部
n−オクチルメルカプタン 12質量部
上記単量体溶液を滴下終了後、液温を78℃にして1時間保持することで重合反応を進行させることにより、「樹脂B1」を「樹脂C1」で内包させた構造の樹脂粒子を含有する「樹脂粒子分散液C1B1」を作製した。「樹脂粒子C1B1」の重量平均分子量は60,000、ガラス転移温度47℃であった。また、「樹脂粒子C1B1」中の「樹脂粒子B1」の含有量は6.3質量%であった。
前記「樹脂粒子分散液C1B1」の作製で用いた単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を以下のように変更した。すなわち、
スチレン 530質量部
n−ブチルアクリレート 210質量部
n−オクチルメルカプタン 12質量部
各単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を上記のように変更した他は同じ手順で「樹脂粒子分散液C2B1」を作製した。「樹脂粒子C2B1」の重量平均分子量Mwは55,000、ガラス転移温度Tgは38℃であった。また、「樹脂粒子C2B1」中の「樹脂粒子B1」の含有量は6.3質量%であった。
前記「樹脂粒子分散液C1B1」の作製で用いた単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を以下のように変更した。すなわち、
スチレン 590質量部
n−ブチルアクリレート 150質量部
n−オクチルメルカプタン 12質量部
各単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を上記のように変更した他、界面活性剤溶液中に添加される「樹脂粒子分散液B1」を「樹脂粒子分散液B3」に代えて「樹脂粒子分散液C3B3」を作製した。「樹脂粒子C3B3」の重量平均分子量Mwは68,000、ガラス転移温度Tgは58℃であった。また、「樹脂粒子C3B3」中の「樹脂粒子B3」の含有量は6.3質量%であった。
前記「樹脂粒子分散液C1B1」の作製で用いた単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を以下のように変更した。すなわち、
スチレン 500質量部
n−ブチルアクリレート 240質量部
n−オクチルメルカプタン 12質量部
各単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を上記のように変更した他、界面活性剤溶液中に溶解させる「樹脂粒子分散液B1」を「樹脂粒子分散液B2」に代えて「樹脂粒子分散液C4B2」を作製した。「樹脂粒子C4B2」の重量平均分子量Mwは53,000、ガラス転移温度Tgは35℃であった。また、「樹脂粒子C4B2」中の「樹脂粒子B3」の含有量は6.3質量%であった。
前記「樹脂粒子分散液C4B2」の作製で用いた単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を以下のように変更した。すなわち、
スチレン 510質量部
n−ブチルアクリレート 230質量部
n−オクチルメルカプタン 12質量部
各単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量を上記のように変更した他は同じ手順で「樹脂粒子分散液C5B2」を作製した。「樹脂粒子C5B2」の重量平均分子量Mwは54,000、ガラス転移温度Tgは37℃であった。また、「樹脂粒子C5B2」中の「樹脂粒子B2」の含有量は6.3質量%であった。
前記「樹脂粒子分散液C1B1」の作製で用いた各単量体混合溶液を構成する各化合物の添加量比と、界面活性剤溶液中に投入する「樹脂粒子分散液B」の組み合わせをそれぞれ変えて、その他は「樹脂粒子分散液C1B1」の作製と同じ手順で「樹脂粒子分散液C1B2、C1B3、C1B4、C1B6、C1B7、C2B2、C2B3、C2B5、C2B8」を作製した。
ドデシル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に溶解させた溶液中を撹拌しながら、着色剤「PIGMENT BLUE『ダウファックス2A−1』」229質量部を徐々に添加した。その後、機械式分散機「クレアミックス」を用いて分散処理を行うことにより「着色剤粒子分散液」を調製した。調製した「着色剤粒子分散液」中の着色剤粒子の質量平均粒径を電気泳動光散乱光度計「ELS−800(大塚電子社製)」で測定したところ110nmであった。
(a)コア粒子の形成
撹拌装置、温度センサー、冷却管を取り付けた反応容器に、
「樹脂粒子分散液A1」 350質量部(固形分換算)
イオン交換水 1750質量部
「着色剤粒子分散液」 150質量部
を投入して撹拌を行い分散液を調製とした。上記分散液に25%水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを10.2に調整した。
上記コア粒子分散液を液温83℃にしておき、
「樹脂粒子分散液C1B1」 100質量部(固形分換算)
を20分かけて添加した。添加後に2時間にわたり撹拌を継続して前記コア粒子表面に「樹脂粒子C1B1」を凝集、融着させた。その後、融着処理を30分継続することによりシェルを形成した。
上記シェル形成の後、25質量%の塩化ナトリウム水溶液370質量部を添加して融着反応を停止させ、88℃まで昇温させて熟成処理を行った。この様にして形成した粒子分散液を4℃/分で冷却した後、20℃のイオン交換水で十分に洗浄し、さらに、室温下で乾燥処理を行い、コアシェル構造を有する「トナー母体粒子1」を作製した。
ヘキサメチルシラザン処理したシリカ(平均一次粒径12nm) 0.6質量部
n−オクチルシラン処理した二酸化チタン(平均一次粒径24nm)0.8質量部
なお、ヘンシェルミキサによる外添剤添加処理は、撹拌羽根の周速35m/秒、処理温度35℃、処理時間15分の条件の下で行った。
前記「トナー1」の作製で使用した「樹脂粒子分散液C1B1」に代えて、
「樹脂粒子分散液C1」 93.7質量部(固形分換算)
「樹脂粒子分散液B1」 6.3質量部(固形分換算)
を用いた他は「トナー1」の作製と同じ手順で「トナー2」を作製した。
前記「トナー1」の作製で使用した「樹脂粒子分散液C1B1」に代えて、
「樹脂粒子分散液C1」 100質量部(固形分換算)
を用いた他は「トナー1」の作製と同じ手順で「トナー3」を作製した。
前記「トナー1」の作製で使用した「樹脂粒子分散液C1B1」に代えて「樹脂粒子分散液B1」を用いた他は「トナー1」の作製と同じ手順で「トナー4」を作製した。
「トナー1」の作製で、コア粒子を形成する「樹脂粒子分散液A1」シェルの形成で使用した「樹脂粒子分散液C1B1」を表2のように変更した。コア、シェルの形成の際に使用する樹脂粒子分散液を上記のように変更した他は「トナー1」の作製と同じ手順をとり、「トナー5〜21」を作製した。
前記「トナー1〜21」の各々に、シリコーン樹脂を被覆してなる体積平均粒径50μmのフェライトキャリアを混合し、トナー濃度が6%の「現像剤1〜21」を調製した。
(1)低温定着性
評価用の画像形成装置としては、複写機「bizhub PRO C6501」(コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製)を用いた。尚、定着装置は、加熱ローラの表面温度を120〜210℃の範囲で、5℃刻みで変更できるように改造したものを用いた。この画像形成装置に上記で作製した各トナーと現像剤を順次装填し、A4サイズの上質紙(64g/m2)にプリントを行った。
○:定着下限温度が170℃以上、180℃未満であった
×:定着下限温度が180℃以上であった
(2)耐熱保管性
トナー0.5gを内径21mmの10mlガラス瓶に取り蓋を閉めて、タップデンサーKYT−2000(セイシン企業製)で室温にて600回振とうした後、蓋を取った状態で55℃、35%RHの環境下に2時間放置した。次いで、トナーを48メッシュ(目開き350μm)の篩上に、トナーの凝集物を解砕しないように注意しながらのせて、パウダーテスター(ホソカワミクロン社製)にセットし、押さえバー、ノブナットで固定し、送り幅1mmの振動強度に調整し、10秒間振動を加えた後、篩上の残存したトナー量の比率(質量%)を測定した。
下記に記載の基準によりトナーの耐熱保管性の評価を行った。
○:トナー凝集率が20質量%以下(トナーの耐熱保管性が良好)
×:トナー凝集率が20%を超える(トナーの耐熱保管性が悪く、使用不可)
2 シェル層
3 シード重合の核粒子
4 コア部(コア粒子)
1Y、1M、1C、1K 感光体
4Y、4M、4C、4K 現像装置
5Y、5M、5C、5K、5A 転写ロール
6Y、6M、6C、6K クリーニング装置
7 中間転写体ユニット
24 熱ロール式定着装置
70 中間転写体
71 加熱ローラー
72 加圧ローラー
75 加熱部材
81 加熱ローラー
82 加熱ローラーの被覆層
83 加圧ローラーの芯金
84 加圧ローラーの被覆層
Claims (3)
- 少なくとも結着樹脂および離型剤を含有するコア層と、シェル層を有するコアシェル構造の静電荷像現像用トナーであって、シェル層を形成する樹脂層が、該シェル層の主要結着樹脂とは組成の異なる樹脂微粒子を核として、シード重合で造られたラテックスより形成され、
前記シェル層を形成する結着樹脂のガラス転移温度をTg1、当該シェル層に内包された樹脂微粒子を形成する樹脂のガラス転移温度をTg2、コア形成樹脂のガラス転移温度をTg3としたとき、
35≦Tg1≦50
65≦Tg2≦85
20≦(Tg2−Tg1)≦45
35≦Tg3≦45
(但し、温度の単位は全て℃で表示)
であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。 - 前記シェル層を形成する結着樹脂の溶解度パラメータをSP1、当該シェル層に内包さ
れた樹脂微粒子を形成する樹脂のSP値をSP2、コア形成樹脂のSP値をSP3とした
とき、SPxとSPyの値の差の絶対値をΔx,yとおくと、
0.2≦Δ1,2≦1.0
0≦Δ1,3≦0.1
(ただし、値の単位は(cal/cm3)1/2)
であることを特徴とする請求項1記載の静電荷像現像用トナー。 - 請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナーを撹拌により帯電させ、静電潜像を現像して形成した未定着トナー像を画像支持体に転写した後、加熱定着することを特徴とする画像形成方法。
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