JP5739276B2 - 電子写真用トナーの製造方法 - Google Patents
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Description
なお、微粉のうちでも、後述するフロー式粒子像分析装置において円相当径が0.6μm以上2.5μm以下の粒子が、帯電特性を悪化させ、画質に深刻な影響を与える。そして、鋭意研究の結果、トナーを上述の撹拌処理に供することにより画像形成装置において使用した場合と同等のストレスをトナーに与えることができること、および当該撹拌処理を行った後にフロー式粒子像分析装置を用いた測定において円相当径が0.6μm以上2.5μm以下の粒子が30個数%以下であるトナーは、画像形成装置に装填して使用したときに微粉の発生が抑えられ、かぶり、およびトナー飛散を改善できることを見出し、本実施形態のトナーを完成させた。本実施形態のトナーの説明においては、特に円相当径が0.6μm以上2.5μm以下の粒子を微粉と称す。
なお、本実施形態のトナーは、撹拌処理後の微粉の発生量が特定の数値(30個数%)以下である場合に画像のかぶりやトナー飛散を抑制できることを見出したことに基づいている。よって、撹拌処理後の微粉の発生量の下限値については特に限定されない。
当該測定においては、フィルタなどを用いて所定体積中に含まれる測定範囲の粒子数を例えば20個以下に減少させた水媒体中に、界面活性剤と、試料を加え、超音波分散器などを用いて分散処理を行う。当該分散処理により、試料の分散液の粒子濃度が 1000×103-15000×103個/mL、好ましくは6000×103-15000×103個/mL(測定円相当径範囲の粒子を対象として)となるように調整する。当該分散液を、フロー式粒子像分析装置を用いた測定に供し、2000個以上のトナー粒子を計測し、0.6μm以上400μm未満の範囲の円相当径を有する粒子の粒度分布を測定して0.6μm以上2.5μm以下の粒子の割合(個数%)の値を得る。
なお、上述のとおり、撹拌処理後の微粉の発生量の下限値については特に限定されないため、当該(B)/(A)についても下限値については特に限定されない。
なお、(D)/(C)の上限値については特に限定されないが、撹拌処理によるトナーへの影響から、(D)/(C)の範囲は、例えば、0.85≦(D)/(C)<1とすることができる。
本実施形態のトナーは、着色剤と、バインダー樹脂とを含む。なお、本明細書において、着色剤とは、トナーに色を付与する1種の化合物、または組成物をいう。本実施形態において、着色剤は、呈色性化合物と、顕色剤とを有する。
バインダー樹脂は、好ましくは1以上の酸価を有する。
また、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)やグリセリン等の3価以上の多価のカルボン酸や多価のアルコール成分を用いて、上記のポリエステル成分を架橋構造にしてもよい。
本実施形態のトナーにおいては、組成の異なる2種類以上のポリエステル樹脂を混合して使用してもよい。
また、本実施形態のトナーにおいて、ポリエステル樹脂は、非晶性でも結晶性でも良い。
また、ポリスチレン系樹脂としては、芳香族ビニル成分と(メタ)アクリル酸エステル成分とを共重合させたものが好ましい。芳香族ビニル成分として、スチレン、α-メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−クロロスチレン等が挙げられる。アクリル酸エステル成分として、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ブチルメタクリレート、エチルメタクリレート、メチルメタクリレート等が挙げられる。この中ではブチルアクリレートを用いるのが一般的である。重合方法としては、一般的に乳化重合法が採られ、各成分の単量体を、乳化剤を含んだ水相中でラジカル重合することにより得られる。
なお、ポリエステル樹脂およびポリスチレン系の樹脂のガラス転移温度は、35℃以上80℃以下が望ましく、40℃以上75℃以下がより望ましい。ガラス転移温度が35℃より低い場合、範囲内にある場合よりも保存性が悪化し、現像機内でブロッキングする。一方、ガラス転移温度が75℃より高い場合、範囲内にあるよりも十分な定着性を確保することができなくなる。
ポリエステル系樹脂の重量平均分子量Mwは5000以上30000以下が望ましい。一方、ポリスチレン系樹脂の重量平均分子量Mwは10000以上70000以下がより望ましい。重量平均分子量Mwが5000(ポリスチレン系樹脂の場合は10000)未満である場合、範囲内にあるよりもトナーの耐熱保存性が低下する。また、重量平均分子量Mwが30000(ポリスチレン系樹脂の場合は70000)より大きい場合、範囲内にある場合よりも定着温度が高くなるため、定着処理における電力消費量を抑える観点から好ましくない。
具体的には、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)−6−ジメチルアミノフタリド、3−(4−ジエチルアミノフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)フタリド、3,3−ビス(1−n−ブチル−2−メチルインドール−3−イル)フタリド、3,3−ビス(2−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−4−アザフタリド、3−(2−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド、3−〔2−エトキシ−4−(N−エチルアニリノ)フェニル〕−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド、3,6−ジフェニルアミノフルオラン、3,6−ジメトキシフルオラン、3,6−ジ−n−ブトキシフルオラン、2−メチル−6−(N−エチル−N−p−トリルアミノ)フルオラン、2−N,N−ジベンジルアミノ−6−ジエチルアミノフルオラン、3−クロロ−6−シクロヘキシルアミノフルオラン、2−メチル−6−シクロヘキシルアミノフルオラン、2−(2−クロロアニリノ)−6−ジ−n−ブチルアミノフルオラン、2−(3−トリフルオロメチルアニリノ)−6−ジエチルアミノフルオラン、2−(N−メチルアニリノ)−6−(N−エチル−N−p−トリルアミノ)フルオラン、1,3−ジメチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−クロロ−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−ジ−n−ブチルアミノフルオラン、2−キシリジノ−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、1,2−ベンツ−6−ジエチルアミノフルオラン、1,2−ベンツ−6−(N−エチル−N−イソブチルアミノ)フルオラン、1,2−ベンツ−6−(N−エチル−N−イソアミルアミノ)フルオラン、2−(3−メトキシ−4−ドデコキシスチリル)キノリン、スピロ〔5H−(1)ベンゾピラノ(2,3−d)ピリミジン−5,1′(3′H)イソベンゾフラン〕−3′−オン,2−(ジエチルアミノ)−8−(ジエチルアミノ)−4−メチル−、スピロ〔5H−(1)ベンゾピラノ(2,3−d)ピリミジン−5,1′(3′H)イソベンゾフラン〕−3′−オン,2−(ジ−n−ブチルアミノ)−8−(ジ−n−ブチルアミノ)−4−メチル−、スピロ〔5H−(1)ベンゾピラノ(2,3−d)ピリミジン−5,1′(3′H)イソベンゾフラン〕−3′−オン,2−ジ−n−ブチルアミノ)−8−(ジエチルアミノ)−4−メチル−、スピロ〔5H−(1)ベンゾピラノ(2,3−d)ピリミジン−5,1′(3′H)イソベンゾフラン〕−3′−オン,2−(ジ−n−ブチルアミノ)−8−(N−エチル−N−i−アミルアミノ)−4−メチル−、スピロ〔5H−(1)ベンゾピラノ(2,3−d)ピリミジン−5,1′(3′H)イソベンゾフラン〕−3′−オン,2−(ジ−n−ブチルアミノ)−8−(ジ−n−ブチルアミノ)−4−フェニル、3−(2−メトキシ−4−ジメチルアミノフェニル)−3−(1−ブチル−2−メチルインドール−3−イル)−4,5,6,7−テトラクロロフタリド、3−(2−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−4,5,6,7−テトラクロロフタリド、3−(2−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−3−(1−ペンチル−2−メチルインドール−3−イル)−4,5,6,7−テトラクロロフタリド等である。さらに、ピリジン系、キナゾリン系、ビスキナゾリン系化合物等を挙げることができる。これらは、2種以上混合して使用しても良い。
具体的には、フェノール、o−クレゾール、ターシャリーブチルカテコール、ノニルフェノール、n−オクチルフェノール、n−ドデシルフェノール、n−ステアリルフェノール、p−クロロフェノール、p−ブロモフェノール、o−フェニルフェノール、p−ヒドロキシ安息香酸n−ブチル、p−ヒドロキシ安息香酸n−オクチル、p−ヒドロキシ安息香酸ベンジル、ジヒドロキシ安息香酸またはそのエステル、たとえば2,3−ジヒドロキシ安息香酸、3,5−ジヒドロキシ安息香酸メチル、レゾルシン、没食子酸、没食子酸ドデシル、没食子酸エチル、没食子酸ブチル、没食子酸プロピル、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4−ジヒドロキシジフェニルスルホン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、1−フェニル−1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3−メチルブタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2−メチルプロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)n−ヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)n−ヘプタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)n−オクタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)n−ノナン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)n−デカン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)n−ドデカン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチルプロピオネート、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペンタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)n−ヘプタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)n−ノナン、2,4−ジヒドロキシアセトフェノン、2,5−ジヒドロキシアセトフェノン、2,6−ジヒドロキシアセトフェノン、3,5−ジヒドロキシアセトフェノン、2,3,4−トリヒドロキシアセトフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,4,4’−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,4’−ビフェノール、4,4’−ビフェノール、4−[(4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,2,3−ベンゼントリオール、4−[(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,2,3−ベンゼントリオール、4,6−ビス[(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,2,3−ベンゼントリオール、4,4’−[1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)ビス(ベンゼン−1,2,3−トリオール)]、4,4’−[1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)ビス(1,2−ベンゼンジオール)]、4,4’,4’’−エチリデントリスフェノール、4,4’−(1−メチルエチリデン)ビスフェノール、メチレントリス−p−クレゾール等がある。
消色剤は、特に、特開昭60−264285、特開2005−1369、特開2008−280523等で公知である消色剤の温度ヒステリシスを利用した発色消色機構が、瞬時消去性において優れている。この発色した3成分系の混合物を、特定の消色温度Th以上に加熱すると、消色化させることができる。さらに、消色した混合物をTh以下の温度に冷却しても消色状態が維持される。さらに温度を下げると特定の復色温度Tc以下においてロイコ染料と顕色剤による発色反応が再度復活し、発色状態に戻るという可逆的な発色消色反応を起こすことが可能である。特に、本発明で使用する消色剤は、室温をTrとするとTh>Tr>Tcという関係を満たすことが好ましい。
この温度ヒステリシスを引き起こすことが可能な消色剤は、例えばアルコール類、エステル類、ケトン類、エーテル類、酸アミド類が挙げられる。
特にエステル類が良い。具体的には、置換芳香族環を含むカルボン酸エステル、無置換芳香族環を含むカルボン酸と脂肪族アルコールのエステル、分子中にシクロヘキシル基を含むカルボン酸エステル、脂肪酸と無置換芳香族アルコール又はフェノールのエステル、脂肪酸と分岐脂肪族アルコールのエステル、ジカルボン酸と芳香族アルコール又は分岐脂肪族アルコールのエステル、ケイ皮酸ジベンジル、ステアリン酸ヘプチル、アジピン酸ジデシル、アジピン酸ジラウリル、アジピン酸ジミリスチル、アジピン酸ジセチル、アジピン酸ジステアリル、トリラウリン、トリミリスチン、トリステアリン、ジミリスチン、ジステアリン等があげられる。これらは、2種以上混合して使用しても良い。
特に、メラミン樹脂をシェル成分として使用するIn−Situ法、ウレタン樹脂をシェル成分として使用する界面重合法等が良い。
In−Situ法の場合、まず、上記3成分(呈色性化合物、顕色剤、および必要に応じて加えられる消色剤)を溶解混合し、水溶性高分子または界面活性剤水溶液中に乳化させる。その後、メラミンホルマリンプレポリマー水溶液を添加し、加熱し重合することによりカプセル化することができる。
界面重合法の場合は、上記3成分と多価のイソシアネートプレポリマーを溶解混合し、水溶性高分子または界面活性剤水溶液中に乳化させる。その後、ジアミンまたはジオール等の多価塩基を添加し、加熱重合することによりカプセル化することができる。
着色剤の体積D50は特に限定されず、当業者が適宜設定することができるが、着色剤の体積D50が小さい場合には、発色性の劣った色材となる場合があり、このような発色性の劣った着色剤を含有させたトナーを製造しても充分な画像濃度を得ることができない。
よって、着色剤の発色性の観点から、着色剤の体積D50は0.5〜3.5μmであることが好ましい。
また、体積D50が0.5〜3.5μmの範囲外であると、範囲内にある場合と比較して着色剤の取り込みが悪化することが実験的に確認されている。小径の着色剤の取り込みが悪化するメカニズムについては、正確にはわかっていないが、カプセル化着色剤を用いた場合には、一定の粒子径未満の場合にバインダー樹脂への取り込みが悪化するとともに、微粉発生量が多くなる。(後述する図3参照)。
当該融着処理における加熱温度も、当業者が適宜設定することができる。
なお、融着処理により得られる粒子の円形度は、例えば0.88〜0.95であることが好ましい。円形度が0.88より低いと融着が十分でなく、範囲内にある場合と比べて、トナー強度が小さく割れやすくなるため、微粉が発生しやすくなる。また、0.95より円形度が高いとトナーの強度はあるもののメカニズムは定かではないが着色剤が分離しやすくなり、その結果範囲内にある場合と比べて微粉が発生しやすくなる。当該円形度は、例えば、融着処理時における温度(凝集剤添加後に昇温させるときの目標温度)、および融着処理を行う時間を変更することにより調整することができる。また、融着処理に得られる粒子の大きさについては特に限定されず、製造されるトナーの粒子径等を考慮して、当業者が適宜設定できる。
具体的には、フロー式粒子像分析装置を使用して、円相当径0.60〜400μmの範囲内の粒子について、円相当径の粒子径を測定する。そして測定された粒子の円形度を下記式(1)より求め、円形度の総和を全粒子数で除した値を、円形度とする。1000〜1500個の粒子について測定を行い、算出した値を平均円形度とする。
画像形成工程においては、記録媒体に転写された本実施形態のトナーによるトナー像が定着温度で加熱される結果、樹脂が溶融して記録媒体に浸透し、その後該樹脂が固化することにより記録媒体に画像が形成される(定着処理)。
また、記録媒体に形成された画像は、トナーの消色処理を行うことにより消去することができる。具体的な消色処理は、消色開始温度以上の加熱温度で画像が形成された記録媒体を加熱して、結合している呈色性化合物と顕色剤とを解離させることにより行うことができる。
バインダー樹脂としてポリエステル樹脂(Tg52℃)95重量部、離型剤としてエステルワックス5重量部を混合した後、120℃に温度設定した2軸混練機を用いて溶融混練し、混練組成物を得た。
得られた混練組成物を奈良機械製作所社製ハンマーミルを用いて体積平均粒径1.2mmに粗粉砕し、粗粒子を得た。
粗粒子をホソカワミクロン社製バンタムミルを用いて体積平均粒径0.05mmに中粉砕し、中砕粒子を得た。
中砕粒子30重量部、アニオン性界面活性剤としてアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム1.2重量部、アミン化合物としてトリエチルアミン1重量部、イオン交換水67.8重量部をNANO3000を用いて160MPa、180℃で処理し、分散する粒子の体積平均粒径が500nmである分散液を調整した。
バインダー樹脂としてポリエステル樹脂(Tg57℃)95重量部、離型剤としてエステルワックス5重量部を混合した後、120℃に温度設定した2軸混練機を用いて溶融混練し、混練組成物を得た。
得られた混練組成物を奈良機械製作所社製ハンマーミルを用いて体積平均粒径1.2mmに粗粉砕し、粗粒子を得た。
粗粒子をホソカワミクロン社製バンタムミルを用いて体積平均粒径0.05mmに中粉砕し、中砕粒子を得た。
中砕粒子30重量部、アニオン性界面活性剤としてアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム1.2重量部、アミン化合物としてトリエチルアミン1重量部、イオン交換水67.8重量部をNANO3000を用いて160MPa、180℃で処理し体積平均粒径が350nmである分散液を調整した。
ロイコ染料として3−(2−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド1重量部、顕色剤として2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン5重量部、消色剤としてピメリン酸と2−(4−ベンジルオキシフェニル)エタノールとのジエステル化合物50重量部からなる成分を加温溶解した。この加温溶解された成分、カプセル化剤として芳香族多価イソシアネートプレポリマー20重量部、酢酸エチル40重量部を混合した溶液を8%ポリビニルアルコール水溶液250重量部中に投入し、乳化分散し、70℃で約1時間攪拌を続けた後、反応剤として水溶性脂肪族変性アミン2重量部を添加し、さらに液温を90℃に保って約3時間攪拌を続けて無色のカプセル粒子を得た。さらに、このカプセル粒子分散体を冷凍庫(−30 ℃)に入れて発色させ、青色の発色粒子C1分散体を得た。この発色粒子C1を島津製作所製SALD7000を用いて測定したところ、その体積平均粒径は2μmであった。また、完全消色温度Thは79℃で、完全発色温度Tcは−20℃であった。
ロイコ染料として3−(4−ジエチルアミノ−2−ヘキシルオキシフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド2重量部、顕色剤として1,1−ビス(4′−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン4重量部、1,1−ビス(4′−ヒドロキシフェニル)n−デカン4重量部、消色剤としてカプリル酸−4−ベンジルオキシフェニルエチル50重量部からなる成分を均一に加温溶解し、この加温溶解された成分、カプセル化剤として芳香族多価イソシアネートプレポリマー30重量部、酢酸エチル40重量部を混合した溶液を、8%ポリビニルアルコール水溶液300重量部中に乳化分散し、70℃で約1時間攪拌を続けた後、反応剤として水溶性脂肪族変性アミン2.5部を加え、更に6時間攪拌を続けて無色のカプセル粒子を得た。さらに、このカプセル粒子分散体を冷凍庫(−30 ℃)に入れて発色させ、青色の発色粒子C2分散体を得た。この発色粒子C2を島津製作所製SALD7000を用いて測定したところ、その体積平均粒径は3.3μmであった。また、完全消色温度Thは55℃で、完全発色温度Tcは−24℃であった。
ロイコ染料として3−(2−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド1重量部、顕色剤として2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン5重量部、消色剤としてピメリン酸と2−(4−ベンジルオキシフェニル)エタノールとのジエステル化合物50重量部からなる成分を加温溶解し、この加温溶解された成分、カプセル化剤として芳香族多価イソシアネートプレポリマー20重量部、酢酸エチル40重量部を混合した溶液を8%ポリビニルアルコール水溶液250重量部中に投入し、乳化分散し、70℃で約1時間攪拌を続けた後、反応剤として水溶性脂肪族変性アミン2重量部を添加し、さらに液温を90℃に保って約1.5時間攪拌を続けて無色のカプセル粒子を得た。さらに、このカプセル粒子分散体を冷凍庫に入れて発色させ、青色の発色粒子C3分散体を得た。この発色粒子C3を島津製作所製SALD7000を用いて測定したところ、その体積平均粒径は1.0μmであった。また、完全消色温度Thは79℃で、完全発色温度Tcは−30℃であった。
ロイコ染料として3−(2−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド1重量部、顕色剤として2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン5重量部、消色剤としてピメリン酸と2−(4−ベンジルオキシフェニル)エタノールとのジエステル化合物50重量部からなる成分を加温溶解し、この加温溶解された成分、カプセル化剤として芳香族多価イソシアネートプレポリマー20重量部、酢酸エチル40重量部を混合した溶液を8%ポリビニルアルコール水溶液250重量部中に投入し、乳化分散し、90℃で約1時間攪拌を続けた後、反応剤として水溶性脂肪族変性アミン重量2部を添加し、さらに液温を90℃に保って約1時間攪拌を続けて無色のカプセル粒子を得た。さらに、このカプセル粒子分散体を冷凍庫に入れて発色させ、青色の発色粒子C4分散体を得た。この発色粒子C1を島津製作所製SALD7000を用いて測定したところ、その体積平均粒径は0.4μmであった。また、完全消色温度Thは79℃で、完全発色温度Tcは−35℃であった。
ロイコ染料として3−(4−ジエチルアミノ−2−ヘキシルオキシフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド2重量部、顕色剤として1,1−ビス(4′−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン4重量部、1,1−ビス(4′−ヒドロキシフェニル)n−デカン4重量部、消色剤としてカプリル酸−4−ベンジルオキシフェニルエチル50重量部からなる成分を均一に加温溶解した。この加温溶解された成分、カプセル化剤として芳香族多価イソシアネートプレポリマー30重量部、酢酸エチル40重量部を混合した溶液を、8%ポリビニルアルコール水溶液300重量部中に乳化分散し、70℃で約1時間攪拌を続けた後、反応剤として水溶性脂肪族変性アミン2.5重量部を加え、更に6.5時間攪拌を続けて無色のカプセル粒子を得た。さらに、このカプセル粒子分散体を冷凍庫に入れて発色させ、青色の発色粒子C5分散体を得た。この発色粒子C5島津製作所製SALD7000を用いて測定したところ、その体積平均粒径は3.6μmであった。また、完全消色温度Thは55℃で、完全発色温度Tcは−24℃であった。
樹脂・離型剤分散液1を15重量部、着色剤分散液1を1.7重量部、イオン交換水68.5重量部を加え混合した。凝集剤として5重量%硫酸アルミニウム水溶液5重量部を30℃で添加した。金属塩添加後40℃まで昇温し、1時間放置した後、10重量%ポリカルボン酸ナトリウム塩水溶液10重量部を添加後、70℃まで昇温し1時間放置した。
冷却後、得られた分散液の固形分について、遠心分離機を使った遠心分離、上澄み液の除去、及びイオン交換水による洗浄を繰り返し行い、上澄みの導電率が50μS/cmとなるまで洗浄した。その後、真空乾燥機を用いて含水率が1.0重量%以下となるまで乾燥させトナー粒子を得た。
乾燥後、添加剤として、疎水性シリカ2重量部、酸化チタン0.5重量部をトナー粒子表面に付着させ、所望の電子写真用トナーを得た。
樹脂・離型剤分散液1を15重量部、着色剤分散液2を1.7重量部、イオン交換水68.5重量部を加え混合した。凝集剤として5重量%硫酸アルミニウム水溶液5重量部を30℃で添加した。金属塩添加後40℃まで昇温し、1時間放置した後、10重量%ポリカルボン酸ナトリウム塩水溶液10重量部を添加後、70℃まで昇温し1時間放置した。
冷却後、得られた分散液の固形分について、遠心分離機を使った遠心分離、上澄み液の除去、及びイオン交換水による洗浄を繰り返し行い、上澄みの導電率が50μS/cmとなるまで洗浄した。その後、真空乾燥機を用いて含水率が1.0重量%以下となるまで乾燥させトナー粒子を得た。
乾燥後、添加剤として、疎水性シリカ2重量部、酸化チタン0.5重量部をトナー粒子表面に付着させ、所望の電子写真用トナーを得た。
樹脂・離型剤分散液1を15重量部、着色剤分散液3を1.7重量部、イオン交換水68.5重量部を加え混合した。凝集剤として5重量%硫酸アルミニウム水溶液5重量部を30℃で添加した。金属塩添加後40℃まで昇温し、1時間放置した後、10重量%ポリカルボン酸ナトリウム塩水溶液10重量部を添加後、70℃まで昇温し1時間放置した。
冷却後、得られた分散液の固形分について、遠心分離機を使った遠心分離、上澄み液の除去、及びイオン交換水による洗浄を繰り返し行い、上澄みの導電率が50μS/cmとなるまで洗浄した。その後、真空乾燥機を用いて含水率が1.0重量%以下となるまで乾燥させトナー粒子を得た。
乾燥後、添加剤として、疎水性シリカ2重量部、酸化チタン0.5重量部をトナー粒子表面に付着させ、所望の電子写真用トナーを得た。
樹脂・離型剤分散液1を15重量部、着色剤分散液1を1.7重量部、イオン交換水68.5重量部を加え混合した。凝集剤として5重量%硫酸アルミニウム水溶液5重量部を30℃で添加した。金属塩添加後40℃まで昇温し、1時間放置した後、10重量%ポリカルボン酸ナトリウム塩水溶液10重量部を添加後、80℃まで昇温し1時間放置した。
冷却後、得られた分散液の固形分について、遠心分離機を使った遠心分離、上澄み液の除去、及びイオン交換水による洗浄を繰り返し行い、上澄みの導電率が50μS/cmとなるまで洗浄した。その後、真空乾燥機を用いて含水率が1.0重量%以下となるまで乾燥させトナー粒子を得た。
乾燥後、添加剤として、疎水性シリカ2重量部、酸化チタン0.5重量部をトナー粒子表面に付着させ、所望の電子写真用トナーを得た。
樹脂・離型剤分散液2を15重量部、着色剤分散液1を1.7重量部、イオン交換水68.5重量部を加え混合した。凝集剤として5重量%硫酸アルミニウム水溶液5重量部を30℃で添加した。金属塩添加後40℃まで昇温し、1時間放置した後、10重量%ポリカルボン酸ナトリウム塩水溶液10重量部を添加後、75℃まで昇温し1時間放置した。
冷却後、得られた分散液の固形分について、遠心分離機を使った遠心分離、上澄み液の除去、及びイオン交換水による洗浄を繰り返し行い、上澄みの導電率が50μS/cmとなるまで洗浄した。その後、真空乾燥機を用いて含水率が1.0重量%以下となるまで乾燥させトナー粒子を得た。
乾燥後、添加剤として、疎水性シリカ2重量部、酸化チタン0.5重量部をトナー粒子表面に付着させ、所望の電子写真用トナーを得た。
樹脂・離型剤分散液1を15重量部、着色剤分散液4を1.7重量部、イオン交換水68.5重量部を加え混合した。凝集剤として5重量%硫酸アルミニウム水溶液5重量部を30℃で添加した。金属塩添加後40℃まで昇温し、1時間放置した後、10重量%ポリカルボン酸ナトリウム塩水溶液10重量部を添加後、80℃まで昇温し1時間放置した。
冷却後、得られた分散液の固形分について、遠心分離機を使った遠心分離、上澄み液の除去、及びイオン交換水による洗浄を繰り返し行い、上澄みの導電率が50μS/cmとなるまで洗浄した。その後、真空乾燥機を用いて含水率が1.0重量%以下となるまで乾燥させトナー粒子を得た。
乾燥後、添加剤として、疎水性シリカ2重量部、酸化チタン0.5重量部をトナー粒子表面に付着させ、所望の電子写真用トナーを得た。
樹脂・離型剤分散液1を15重量部、着色剤分散液5を1.7重量部、イオン交換水68.5重量部を加え混合した。凝集剤として5重量%硫酸アルミニウム水溶液5重量部を30℃で添加した。金属塩添加後40℃まで昇温し、1時間放置した後、10重量%ポリカルボン酸ナトリウム塩水溶液10重量部を添加後、80℃まで昇温し1時間放置した。
冷却後、得られた分散液の固形分について、遠心分離機を使った遠心分離、上澄み液の除去、及びイオン交換水による洗浄を繰り返し行い、上澄みの導電率が50μS/cmとなるまで洗浄した。その後、真空乾燥機を用いて含水率が1.0重量%以下となるまで乾燥させトナー粒子を得た。
乾燥後、添加剤として、疎水性シリカ2重量部、酸化チタン0.5重量部をトナー粒子表面に付着させ、所望の電子写真用トナーを得た。
樹脂・離型剤分散液1を15重量部、着色剤分散液1を1.7重量部、イオン交換水68.5重量部を加え混合した。凝集剤として5重量%硫酸アルミニウム水溶液5重量部を30℃で添加した。金属塩添加後40℃まで昇温し、1時間放置した後、10重量%ポリカルボン酸ナトリウム塩水溶液10重量部を添加後、80℃まで昇温し2時間放置した。
冷却後、得られた分散液の固形分について、遠心分離機を使った遠心分離、上澄み液の除去、及びイオン交換水による洗浄を繰り返し行い、上澄みの導電率が50μS/cmとなるまで洗浄した。その後、真空乾燥機を用いて含水率が1.0重量%以下となるまで乾燥させトナー粒子を得た。
乾燥後、添加剤として、疎水性シリカ2重量部、酸化チタン0.5重量部をトナー粒子表面に付着させ、所望の電子写真用トナーを得た。
樹脂・離型剤分散液1を15重量部、着色剤分散液1を1.7重量部、イオン交換水68.5重量部を加え混合した。凝集剤として5重量%硫酸アルミニウム水溶液5重量部を30℃で添加した。金属塩添加後40℃まで昇温し、1時間放置した後、10重量%ポリカルボン酸ナトリウム塩水溶液10重量部を添加後、65℃まで昇温した。
冷却後、得られた分散液の固形分について、遠心分離機を使った遠心分離、上澄み液の除去、及びイオン交換水による洗浄を繰り返し行い、上澄みの導電率が50μS/cmとなるまで洗浄した。その後、真空乾燥機を用いて含水率が1.0重量%以下となるまで乾燥させトナー粒子を得た。
乾燥後、添加剤として、疎水性シリカ2重量部、酸化チタン0.5重量部をトナー粒子表面に付着させ、所望の電子写真用トナーを得た。
0.6μm以上2.5μm以下の粒子の測定はフロー式粒子像測定装置(FPIA2100、シスメックス社製)を用い測定した。
トナーの試料は、以下のように調製した。まず、100mlビーカーに、トナー試料40mg、これにアルキルベンゼンスルホン酸塩(分散剤)2mlを加え、5分間超音波分散した。これに全量が30mlになるようにパーティクルシース液を添加し、再度5分間超音波分散したものをトナーの測定用試料とした。
この測定用試料について、フロー式粒子像測定装置を用いて測定用試料中に分散するトナー粒子の静止画像を撮影および画像解析して2000個以上のトナー粒子を計測し、0.6μm以上400μm未満の範囲の円相当径を有する粒子の粒度分布を測定して0.6μm以上2.5μm以下の粒子の割合(個数%)の値を得た。
また、融着により得られた粒子の円形度は、測定時濃度が6000×103-15000×103個/mLとなるように融着により得られた粒子の試料を調製し、フロー式粒子像測定装置を用いて得た。
まず、実施例5のトナーを用いて、5重量%トナー分散液を調製した。5重量%トナー分散液を0.1mLに10重量%やしのみ石鹸0.1mL、イオン交換水5.8mLを加え、トナーの割合が0.08重量%となるように調整した。また、当該0.08重量%で分散した分散液を希釈し、図1において示す割合でトナーが分散する各分散液を調製した。
各分散液に含まれるトナーの体積D50(μm)は10.45μmであった。また、FPIA2100(シスメックス社製)を用いた測定結果から、0.6μm以上2.5μm以下の粒子の割合は12.39個数%であった。
トナーの割合が異なる各分散液について、図1に示す回転数および攪拌時間でT 25 デジタルULTRA-TURRAX(IKA社製:シャフトジェネレーター;S25N-10G)を用いた撹拌処理を行った。
また、実施例5のトナーを、シリコーン樹脂で被服したフェライトキャリアと混合し、東芝テック社製複写機e-STUDIO4520Cに装填して、エージング条件で3000枚相当稼動させた。その後、フロー式粒子像測定装置を用いた測定により、発生した微粉確認した。当該微粉量を、図1において実機評価として示す。
図1に示す結果から、トナーを0.08重量%の割合で水に分散させ、5000rpmの回転数で30分間撹拌処理を行った場合に、実機の稼動でトナーに与えられるストレスと同等のストレスをトナーに与えることができることが理解される。
そこで、実施例1にかかるトナーについても同様に、東芝テック社製複写機e-STUDIO4520Cに装填した場合と、トナーを0.08重量%の割合で水に分散させ、5000rpmの回転数で30分間撹拌処理を行った場合の微粉発生量を、同様に測定した。その結果、トナーを0.08重量%の割合で水に分散させ、5000rpmの回転数で30分間撹拌処理を行った場合の微粉発生量は、実機の稼動で発生するトナー微粉量と極めて近似していた。図2に、トナーを0.08重量%の割合で水に分散させ、5000rpmの回転数で30分間撹拌処理を行った場合の微粉発生量と、実機の稼動で発生するトナー微粉量を示す。
さらに、他の実施例および比較例のトナーについても、0.08重量%の割合で水に分散させ、5000rpmの回転数で30分間撹拌処理を行った場合の微粉発生量は、実機の稼動で発生するトナー微粉量と極めて近似していた。
これらの結果から、トナーを0.08重量%の割合で水に分散させ、5000rpmの回転数で30分間撹拌処理を行うことで、実機中で用いた場合と同様にトナーに対しストレスを与えることができることが理解される。
さらに、図2においては、フロー式粒子像測定装置を用いて測定した、融着処理の終了時における粒子の円形度も表示している。
実施例および比較例のトナーについて、かぶりおよびトナー飛散の評価を行い、結果を図3に示した。
かぶりの評価は、具体的には、連続3枚コピーし,3枚中1,2,3枚目の反射率をX-Rite938を用いて測定し,その平均値と未転写紙の反射率(2ヵ所/1枚)の平均値の差により確認した。
図3においては、0.20未満の場合をA、0.30未満の場合をB、0.40未満の場合をC、0.40以上の場合をDとして表示している。
また、トナー飛散の評価は、具体的には、東芝テック社製複写機e-STUDIO4520Cに装填して、3000枚通紙し確認した。図3においては、飛散量が10mg未満の場合をA、25mg未満の場合をB、50mg未満の場合をC、50mg以上の場合をDとして表示している。
また、図3において微粉量の変化率として表した(B)/(A)の値が2.0以下であるものについては、かぶりおよびトナー飛散をさらに改善することができた。さらに、
図2において体積D50の変化率として表した(D)/(C)の値が0.85以上である場合には、かぶりおよびトナー飛散をさらに改善することができた。
各実施例のトナーを、シリコーン樹脂で被覆したフェライトキャリアと混合し、東芝テック製MFP(e−studio 4520c)で画像出力をおこなった。定着器温度を70℃に設定し、紙送り速度を30mm/secに調整した、比較例1に係るトナーを除き、いずれの実施例のトナーを用いた場合においても、紙媒体に画像濃度0.5の発色画像が形成することができた。比較例1に係るトナーについては、充分な画像濃度が得られなかった。
また、各実施例のトナーによって発色画像が形成された紙媒体を、定着器温度を100℃に設定し、紙送り速度100mm/secで搬送することにより、形成された画像が無色になることが確認された。
さらに、画像が消去された紙媒体を−30℃の冷凍庫に保管すると、消色以前の画像濃度0.5に復帰することを確認した。
以上に詳述したように上述の実施の形態によれば、カプセル化された着色剤を含有する消色可能なトナーにおいて、画質を改善することができる技術を提供することができる。
Claims (1)
- 重量平均分子量が5000以上30000以下のポリエステル系樹脂であるガラス転移温度が52℃以上80℃以下のバインダー樹脂と、離型剤と、少なくとも呈色性化合物および顕色剤を含有し、外殻により覆われたカプセル構造を有している体積平均粒子径が0.5〜3.5μmの着色剤とからなり、
水媒体中に0.08重量%の割合で分散させてホモジナイザー(T25デジタルULTRA-TURRAX(IKA社製:シャフトジェネレーター;S25N-10G))を用い5000rpmで30分間撹拌する撹拌処理に供した当該トナーに対するフロー式粒子像測定装置を用いた測定において、円相当径で0.6μm以上2.5μm以下の粒子が30個数%以下である消色可能な電子写真用トナー(ただし、表面がカプセル化されたトナーを除く)の製造方法であって、
前記トナーにおける前記着色剤の含有量が5〜35重量%となる量の前記着色剤を含む分散液と、少なくとも前記バインダー樹脂を含む粒子の粒子径を500nm以下とした分散液とを混合し、
前記着色剤を少なくとも前記バインダー樹脂を含む粒子と凝集させた後、得られた凝集粒子を前記着色剤の完全消色温度を超えない温度で融着させ、円形度が0.88〜0.95であってかつ前記着色剤および前記バインダー樹脂と凝集融着される前記離型剤が含有または外面に保持されるトナー粒子を生成することを含む、消色可能な電子写真用トナーの製造方法。
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