JP6369647B2 - 静電潜像現像用トナー - Google Patents
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Description
静電潜像現像用トナーが、トナー母粒子及び無機粒子(外添剤)を備えるトナー粒子を、複数含む。トナー母粒子は、トナーコア及びシェル層を備える。シェル層は、膜状の第1ドメインと、粒子状の第2ドメインとを有する。第1ドメインは実質的に非架橋樹脂から構成される。第2ドメインは実質的に架橋樹脂から構成される。架橋樹脂のガラス転移点(Tg)は、非架橋樹脂のガラス転移点(Tg)よりも40℃以上高い。第1ドメインの表面吸着力(以下、第1表面吸着力と記載する)は20.0nN以上40.0nN以下である。第2ドメインの表面吸着力(以下、第2表面吸着力と記載する)は4.0nN以上20.0nN未満である。第1ドメインは、粒状感のない膜であってもよいし、粒状感のある膜であってもよい。表面吸着力の測定方法は、後述する実施例と同じ方法又はその代替方法である。
トナー粒子(特に、トナーコア及びシェル層)を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、アクリル酸系樹脂(より具体的には、アクリル酸エステル重合体又はメタクリル酸エステル重合体等)、オレフィン系樹脂(より具体的には、ポリエチレン樹脂又はポリプロピレン樹脂等)、塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ビニルエーテル樹脂、N−ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、又はウレタン樹脂が好ましい。また、これら各樹脂の共重合体、すなわち上記樹脂中に任意の繰返し単位が導入された共重合体(より具体的には、スチレン−アクリル酸系樹脂又はスチレン−ブタジエン系樹脂等)も、トナー粒子を構成する熱可塑性樹脂として好ましい。
(結着樹脂)
トナーコアでは、一般的に、成分の大部分(例えば、85質量%以上)を結着樹脂が占める。このため、結着樹脂の性質がトナーコア全体の性質に大きな影響を与えると考えられる。結着樹脂として複数種の樹脂を組み合わせて使用することで、結着樹脂の性質(より具体的には、水酸基価、酸価、Tg、又はTm等)を調整することができる。結着樹脂がエステル基、水酸基、エーテル基、酸基、又はメチル基を有する場合には、トナーコアはアニオン性になる傾向が強くなり、結着樹脂がアミノ基又はアミド基を有する場合には、トナーコアはカチオン性になる傾向が強くなる。トナーコアとシェル層との結合性(反応性)を高めるためには、結着樹脂の水酸基価及び酸価の少なくとも一方が10mgKOH/g以上であることが好ましい。
トナーコアは、着色剤を含有してもよい。着色剤としては、トナーの色に合わせて公知の顔料又は染料を用いることができる。トナーを用いて高画質の画像を形成するためには、着色剤の量が、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上20質量部以下であることが好ましい。
トナーコアは、離型剤を含有していてもよい。離型剤は、例えば、トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させる目的で使用される。トナーコアのアニオン性を強めるためには、アニオン性を有するワックスを用いてトナーコアを作製することが好ましい。トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させるためには、離型剤の量は、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上30質量部以下であることが好ましい。
トナーコアは、電荷制御剤を含有していてもよい。電荷制御剤は、例えば、トナーの帯電安定性又は帯電立ち上がり特性を向上させる目的で使用される。トナーの帯電立ち上がり特性は、短時間で所定の帯電レベルにトナーを帯電可能か否かの指標になる。
トナーコアは、磁性粉を含有していてもよい。磁性粉の材料としては、例えば、強磁性金属(より具体的には、鉄、コバルト、ニッケル、又はこれらの合金等)、強磁性金属酸化物(より具体的には、フェライト、マグネタイト、又は二酸化クロム等)、又は強磁性化処理が施された材料(より具体的には、熱処理により強磁性が付与された炭素材料等)を好適に使用できる。1種類の磁性粉を単独で使用してもよいし、複数種の磁性粉を併用してもよい。
本実施形態に係るトナーは、前述の基本構成を有する。シェル層は、膜状の第1ドメインと、粒子状の第2ドメインとを有する。第1ドメインは実質的に非架橋樹脂から構成される。第2ドメインは実質的に架橋樹脂から構成される。
トナー母粒子の表面には、外添剤として無機粒子が付着している。外添剤は、内添剤とは異なり、トナー母粒子の内部には存在せず、トナー母粒子の表面(トナー粒子の表層部)のみに選択的に存在する。例えば、トナー母粒子(粉体)と外添剤(粉体)とを一緒に攪拌することで、トナー母粒子の表面に外添剤粒子を付着させることができる。トナー母粒子と外添剤粒子とは、互いに化学反応せず、化学的ではなく物理的に結合する。トナー母粒子と外添剤粒子との結合の強さは、攪拌条件(より具体的には、攪拌時間、及び攪拌の回転速度等)、外添剤粒子の粒子径、外添剤粒子の形状、及び外添剤粒子の表面状態などによって調整できる。トナー粒子からの外添剤粒子の脱離を抑制しながら外添剤の機能を十分に発揮させるためには、外添剤の量(複数種の外添剤粒子を使用する場合には、それら外添剤粒子の合計量)が、トナー母粒子100質量部に対して、0.5質量部以上10質量部以下であることが好ましい。また、トナーの流動性又は取扱性を向上させるためには、外添剤の粒子径は0.01μm以上1.0μm以下であることが好ましい。
以下、上記構成を有する本実施形態に係るトナーを製造する方法の一例について説明する。
好適なトナーコアを容易に得るためには、凝集法又は粉砕法によりトナーコアを製造することが好ましく、粉砕法によりトナーコアを製造することがより好ましい。
シェル層の第1ドメインの形成においてトナーコア成分(特に、結着樹脂及び離型剤)の溶解又は溶出を抑制するためには、水性媒体中でシェル層の第1ドメインを形成することが好ましい。水性媒体は、水を主成分とする媒体(より具体的には、純水、又は水と極性媒体との混合液等)である。水性媒体は溶媒として機能してもよい。水性媒体中に溶質が溶けていてもよい。水性媒体は分散媒として機能してもよい。水性媒体中に分散質が分散していてもよい。水性媒体中の極性媒体としては、例えば、アルコール(より具体的には、メタノール又はエタノール等)を使用できる。水性媒体の沸点は約100℃である。
続けて、混合機(例えば、日本コークス工業株式会社製のFMミキサー)を用いて、第1被覆コア(粉体)と架橋樹脂粒子(粉体)とを、所定の時間(例えば、30秒間以上2分間以下から選ばれる時間)混合して、第1被覆コアの表面に架橋樹脂粒子を付着させる。これにより、トナー母粒子(粉体)が得られる。
続けて、混合機(例えば、日本コークス工業株式会社製のFMミキサー)を用いて、トナー母粒子と外添剤(無機粒子)とを、所定の時間(例えば、3分間以上8分間以下から選ばれる時間)混合して、トナー母粒子の表面に外添剤を付着させる。なお、乾燥工程でスプレードライヤーを用いる場合には、外添剤(無機粒子)の分散液をトナー母粒子に噴霧することで、乾燥工程と外添工程とを同時に行うことができる。こうして、トナー粒子を多数含むトナーが得られる。
測定装置として、示差走査熱量計(セイコーインスツル株式会社製「DSC−6220」)を用いた。測定装置を用いて試料(例えば、樹脂)の吸熱曲線を測定することにより、試料のTg及びMpを求めた。具体的には、試料(例えば、樹脂)15mgをアルミ皿(アルミニウム製の容器)に入れて、そのアルミ皿を測定装置の測定部にセットした。また、リファレンスとして空のアルミ皿を使用した。吸熱曲線の測定では、測定部の温度を、測定開始温度10℃から150℃まで10℃/分の速度で昇温させた(RUN1)。その後、測定部の温度を150℃から10℃まで10℃/分の速度で降温させた。続けて、測定部の温度を再び10℃から150℃まで10℃/分の速度で昇温させた(RUN2)。RUN2により、試料の吸熱曲線(縦軸:熱流(DSC信号)、横軸:温度)を得た。得られた吸熱曲線から、試料のMp及びTgを読み取った。吸熱曲線中、融解熱による最大ピーク温度が試料のMp(融点)に相当する。また、吸熱曲線中、比熱の変化点(ベースラインの外挿線と立ち下がりラインの外挿線との交点)の温度(オンセット温度)が試料のTg(ガラス転移点)に相当する。
高化式フローテスター(株式会社島津製作所製「CFT−500D」)に試料(例えば、樹脂)をセットし、ダイス細孔径1mm、プランジャー荷重20kg/cm2、昇温速度6℃/分の条件で、1cm3の試料を溶融流出させて、試料のS字カーブ(横軸:温度、縦軸:ストローク)を求めた。続けて、得られたS字カーブから試料のTmを読み取った。S字カーブにおいて、ストロークの最大値をS1とし、低温側のベースラインのストローク値をS2とすると、S字カーブ中のストロークの値が「(S1+S2)/2」となる温度が、試料のTm(軟化点)に相当する。
(結晶性ポリエステル樹脂の合成)
温度計(熱電対)、脱水管、窒素導入管、及び攪拌装置を備えた容量10Lの4つ口フラスコ内に、1,6−ヘキサンジオール2643g、1,4−ブタンジオール864g、及びコハク酸2945gを入れた。続けて、フラスコ内容物を温度160℃に加熱して、添加した材料を溶解させた。続けて、滴下漏斗を用いて、スチレン等の混合液(スチレン1831gとアクリル酸161gとジクミルパーオキサイド110gとの混合液)を1時間かけてフラスコ内に滴下した。続けて、フラスコ内容物を攪拌しながら温度170℃で1時間反応させて、フラスコ内のスチレン及びアクリル酸を重合させた。その後、減圧雰囲気(圧力8.3kPa)に1時間保って、フラスコ内の未反応のスチレン及びアクリル酸を除去した。続けて、2−エチルヘキサン酸錫(II)40gと、没食子酸3gとを、フラスコ内に加えた。続けて、フラスコ内容物を昇温させて、温度210℃で8時間反応させた。続けて、減圧雰囲気(圧力8.3kPa)かつ温度210℃の条件で、フラスコ内容物を1時間反応させた。その結果、Tm92℃、Mp96℃、結晶性指数0.95の結晶性ポリエステル樹脂が得られた。
温度計(熱電対)、脱水管、窒素導入管、及び攪拌装置を備えた容量10Lの4つ口フラスコ内に、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物370gと、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物3059gと、テレフタル酸1194gと、フマル酸286gと、2−エチルヘキサン酸錫(II)10gと、没食子酸2gとを入れた。続けて、窒素雰囲気かつ温度230℃の条件で、反応率が90質量%以上になるまで、フラスコ内容物を反応させた。反応率は、式「反応率=100×実際の反応生成水量/理論生成水量」に従って計算した。続けて、減圧雰囲気(圧力8.3kPa)で、反応生成物(樹脂)のTmが所定の温度(89℃)になるまで、フラスコ内容物を反応させた。その結果、Tm89℃、Tg50℃の非結晶性ポリエステル樹脂Aが得られた。
非結晶性ポリエステル樹脂Bの合成方法は、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物370g、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物3059g、テレフタル酸1194g、及びフマル酸286gに代えて、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物1286g、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物2218g、及びテレフタル酸1603gを使用した以外は、非結晶性ポリエステル樹脂Aの合成方法と同じであった。非結晶性ポリエステル樹脂Bに関しては、Tmが111℃、Tgが69℃であった。
温度計(熱電対)、脱水管、窒素導入管、及び攪拌装置を備えた容量10Lの4つ口フラスコ内に、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物4907gと、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物1942gと、フマル酸757gと、ドデシルコハク酸無水物2078gと、2−エチルヘキサン酸錫(II)30gと、没食子酸2gとを入れた。続けて、窒素雰囲気かつ温度230℃の条件で、前述の式で表される反応率が90質量%以上になるまで、フラスコ内容物を反応させた。続けて、減圧雰囲気(圧力8.3kPa)で、フラスコ内容物を1時間反応させた。続けて、無水トリメリット酸548gをフラスコ内に加えて、減圧雰囲気(圧力8.3kPa)かつ温度220℃の条件で、反応生成物(樹脂)のTmが所定の温度(127℃)になるまで、フラスコ内容物を反応させた。その結果、Tm127℃、Tg51℃の非結晶性ポリエステル樹脂Cが得られた。
温度計及び攪拌羽根を備えた容量1Lの3つ口フラスコをウォーターバスにセットし、フラスコ内に、温度30℃のイオン交換水875mLとカチオン界面活性剤(日本乳化剤株式会社製「テクスノール(登録商標)R5」、成分:アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩)75mLとを入れた。その後、ウォーターバスを用いてフラスコ内の温度を80℃に昇温させた。続けて、80℃のフラスコ内容物に2種類の液(第1の液及び第2の液)をそれぞれ5時間かけて滴下した。第1の液は、スチレン12mLと、メタクリル酸2−ヒドロキシブチル4mLと、アクリル酸エチル4mLとの混合液であった。第2の液は、過硫酸カリウム0.5gをイオン交換水30mLに溶かした溶液であった。続けて、フラスコ内の温度を80℃にさらに2時間保って、フラスコ内容物を重合させた。その結果、樹脂微粒子(非架橋樹脂粒子)のサスペンションA−1が得られた。得られたサスペンションA−1に含まれる樹脂微粒子に関して、個数平均粒子径は53nmであった。
サスペンションA−2の調製方法は、各材料の添加量に関して、スチレンの12mLを13mLに、メタクリル酸2−ヒドロキシブチルの4mLを5mLに、アクリル酸エチルの4mLを3mLに、それぞれ変更した以外は、サスペンションA−1の調製方法と同じであった。得られたサスペンションA−2に含まれる樹脂微粒子(非架橋樹脂粒子)に関して、個数平均粒子径は55nmであった。
サスペンションA−3の調製方法は、カチオン界面活性剤(テクスノールR5)の使用量を75mLから5mLに変更し、第1の液として、スチレン12mLと、メタクリル酸2−ヒドロキシブチル4mLと、アクリル酸エチル4mLとの混合液の代わりに、スチレン13mLと、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル6mLと、アクリル酸メチル2mLとの混合液を使用した以外は、サスペンションA−1の調製方法と同じであった。得られたサスペンションA−3に含まれる樹脂微粒子(非架橋樹脂粒子)に関して、個数平均粒子径は52nmであった。
サスペンションA−4の調製方法は、カチオン界面活性剤(テクスノールR5)の使用量を75mLから5mLに変更し、第1の液として、スチレン12mLと、メタクリル酸2−ヒドロキシブチル4mLと、アクリル酸エチル4mLとの混合液の代わりに、スチレン12mLと、メタクリル酸2−ヒドロキシブチル2mLと、アクリル酸ブチル4mLとの混合液を使用した以外は、サスペンションA−1の調製方法と同じであった。得られたサスペンションA−4に含まれる樹脂微粒子(非架橋樹脂粒子)に関して、個数平均粒子径は53nmであった。
サスペンションA−5の調製方法は、カチオン界面活性剤(テクスノールR5)の使用量を75mLから5mLに変更し、第1の液として、スチレン12mLと、メタクリル酸2−ヒドロキシブチル4mLと、アクリル酸エチル4mLとの混合液の代わりに、スチレン12mLと、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル7mLと、アクリル酸メチル2mLとの混合液を使用した以外は、サスペンションA−1の調製方法と同じであった。得られたサスペンションA−5に含まれる樹脂微粒子(非架橋樹脂粒子)に関して、個数平均粒子径は56nmであった。
温度計(熱電対)、窒素導入管、攪拌装置、及び熱交換器(コンデンサー)を備えた容量3Lのフラスコ内に、約30℃のイオン交換水1000gとカチオン界面活性剤(日本乳化剤株式会社製「テクスノールR5」、成分:アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩)4gとを入れた。続けて、フラスコ内容物を攪拌しながら、フラスコ内に窒素を導入しつつ窒素置換を30分間行った。その後、フラスコ内に過硫酸カリウム2gを入れた。そして、フラスコ内容物を攪拌して過硫酸カリウムを溶解させた。続けて、フラスコ内に窒素を導入しながらフラスコ内の温度を80℃に昇温させた。そして、フラスコ内の温度が80℃に到達した時点から2時間かけて、メタクリル酸メチル250gとジメタクリル酸1,4−ブタンジオール4gとの混合液をフラスコ内に滴下した。混合液の滴下中、温度80℃かつ回転速度300rpmの条件でフラスコ内容物を攪拌し続けた。滴下終了後、フラスコ内の温度を80℃にさらに8時間保った。フラスコ内の温度を高温(80℃)に保っている間にフラスコ内容物が重合し、樹脂微粒子のサスペンションが得られた。続けて、得られた樹脂微粒子のサスペンションをろ過した後、乾燥することで、樹脂粉体(架橋樹脂の粉末)B−1を得た。得られた樹脂粉体B−1に含まれる樹脂微粒子に関して、個数平均粒子径は84nmであった。
樹脂粉体B−2の調製方法は、メタクリル酸メチル250gとジメタクリル酸1,4−ブタンジオール4gとの混合液の代わりに、メタクリル酸メチル250gとジメタクリル酸エチレングリコール4gとの混合液を使用した以外は、樹脂粉体B−1の調製方法と同じであった。得られた樹脂粉体(架橋樹脂の粉末)B−2に含まれる樹脂微粒子に関して、個数平均粒子径は84nmであった。
樹脂粉体B−3の調製方法は、ジメタクリル酸エチレングリコールの使用量を4gから5gに変更した以外は、樹脂粉体B−2の調製方法と同じであった。得られた樹脂粉体(架橋樹脂の粉末)B−3に含まれる樹脂微粒子に関して、個数平均粒子径は90nmであった。
樹脂粉体B−4の調製方法は、ジメタクリル酸1,4−ブタンジオールの使用量を4gから3gに変更した以外は、樹脂粉体B−1の調製方法と同じであった。得られた樹脂粉体(架橋樹脂の粉末)B−4に含まれる樹脂微粒子に関して、個数平均粒子径は77nmであった。
FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−20B」)を用いて、第1結着樹脂(前述の手順で合成した結晶性ポリエステル樹脂)100gと、第2結着樹脂(前述の手順で合成した非結晶性ポリエステル樹脂A)300gと、第3結着樹脂(前述の手順で合成した非結晶性ポリエステル樹脂B)100gと、第4結着樹脂(前述の手順で合成した非結晶性ポリエステル樹脂C)600gと、着色剤(山陽色素株式会社製「カラーテックス(登録商標)ブルーB1021」、成分:フタロシアニンブルー)144gと、第1離型剤(株式会社加藤洋行製「カルナウバワックス1号」、成分:カルナバワックス)12gと、第2離型剤(日油株式会社製「ニッサンエレクトール(登録商標)WEP−3」、成分:エステルワックス)48gとを、回転速度2400rpmで混合した。
温度計及び攪拌羽根を備えた容量1Lの3つ口フラスコをウォーターバスにセットし、フラスコ内にイオン交換水300mLを入れた。その後、ウォーターバスを用いてフラスコ内の温度を30℃に保った。続けて、フラスコ内に希塩酸を加えて、フラスコ内容物のpHを4に調整した。続けて、非架橋樹脂粒子を含むサスペンション(各トナーに定められた、表1に示されるサスペンションA−1〜A−5のいずれか)15mLをフラスコ内に加えた。例えばトナーT−1の製造では、15mLのサスペンションA−1をフラスコ内に添加した。続けて、フラスコ内にトナーコア(前述の手順で作製したトナーコア)300gを添加して、フラスコ内容物を回転速度300rpmで1時間攪拌した。続けて、フラスコ内にイオン交換水300mLを添加した。
上記のようにして得られた第1被覆コアの分散液を、ブフナー漏斗を用いてろ過(固液分離)して、ウェットケーキ状の第1被覆コアを得た。その後、得られたウェットケーキ状の第1被覆コアをイオン交換水に再分散させた。さらに、分散とろ過とを5回繰り返して、第1被覆コアを洗浄した。
続けて、得られた第1被覆コアを、濃度50質量%のエタノール水溶液に分散させた。これにより、第1被覆コアのスラリーが得られた。続けて、連続式表面改質装置(フロイント産業株式会社製「コートマイザー(登録商標)」)を用いて、熱風温度45℃かつブロアー風量2m3/分の条件で、スラリー中の第1被覆コアを乾燥させた。その結果、第1被覆コアの粉体が得られた。
続けて、容量10LのFMミキサー(日本コークス工業株式会社製)を用いて、第1被覆コア100質量部と、架橋樹脂粒子(各トナーに定められた、表1に示される樹脂粉体B−1〜B−4のいずれか)1.25質量部とを、1分間混合することにより、第1被覆コアの表面に架橋樹脂粒子を付着させた。例えばトナーT−1の製造では、架橋樹脂粒子として樹脂粉体B−3を用いた。その結果、トナー母粒子が得られた。なお、トナーT−7の製造では、架橋樹脂粒子を使用しないため、粒子状ドメイン形成工程を割愛した。
続けて、容量10LのFMミキサー(日本コークス工業株式会社製)を用いて、トナー母粒子100質量部と、乾式シリカ粒子(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)REA90」、内容:表面処理により正帯電性が付与された乾式シリカ粒子、個数平均1次粒子径:約20nm)1質量部と、導電性酸化チタン粒子(チタン工業株式会社製「EC−100」、基体:TiO2粒子、被覆層:SbドープSnO2膜、個数平均1次粒子径:約0.35μm)0.5質量部とを、5分間混合した。これにより、トナー母粒子の表面に外添剤が付着した。その後、200メッシュ(目開き75μm)の篩を用いて篩別を行った。その結果、多数のトナー粒子を含むトナー(表1に示されるトナーT−1〜T−11)が得られた。
測定装置として、走査型プローブ顕微鏡(SPM)(株式会社日立ハイテクサイエンス製「多機能型ユニットAFM5200S」)を備えたSPMプローブステーション(株式会社日立ハイテクサイエンス製「NanoNaviReal」)を使用した。また、測定に先立ち、走査型電子顕微鏡(SEM)(日本電子株式会社製「JSM−6700F」)を用いて、試料(トナー)に含まれるトナー粒子のうち平均的なトナー粒子(過度に凹凸のないトナー粒子)を選び、選ばれたトナー粒子を測定対象とした。測定範囲にシェル層の第1シェル部(膜状ドメインのみで構成される部分)と第2シェル部(粒子状ドメインのみで構成される部分)とが含まれるように、視野(測定部位)を設定した。
・測定探針:低バネ定数シリコンカンチレバー(オリンパス株式会社製「OMCL−AC240TS−C3」、バネ定数:2N/m、共振周波数:70kHz、背面反射コート材:アルミニウム)
・測定モード:SIS−DFM(SIS:サンプリング・インテリジェント・スキャン、DFM:ダイナミック・フォース・モード)
・測定範囲(1つの視野):1μm×1μm
・解像度(Xデータ/Yデータ):256/256
試料(トナー)を可視光硬化性樹脂(東亞合成株式会社製「アロニックス(登録商標)D−800」)で包埋して、硬化物を得た。その後、超薄切片作製用ナイフ(住友電気工業株式会社製「スミナイフ(登録商標)」:刃幅2mm、刃先角度45°のダイヤモンドナイフ)及びウルトラミクロトーム(ライカマイクロシステムズ株式会社製「EM UC6」)を用いて、切削速度0.3mm/秒で硬化物を切削することで、厚さ150nmの薄片を作製した。得られた薄片を、銅メッシュ上で四酸化ルテニウム水溶液の蒸気中に10分間暴露して、Ru染色した。続けて、染色された薄片試料の断面を、透過型電子顕微鏡(TEM)(日本電子株式会社製「JSM−6700F」)を用いて撮影した。得られたTEM撮影像(トナー粒子の断面撮影像)を、画像解析ソフトウェア(三谷商事株式会社製「WinROOF」)を用いて解析した。詳しくは、TEM撮影像(トナー粒子の断面撮影像)において、トナーコアの表面領域(外縁を示す輪郭線)のうち、膜状ドメインに覆われている領域の合計長さ(第1被覆領域と第3被覆領域との合計長さ)の割合(第1被覆率)を計測した。詳しくは、式「第1被覆率=100×(第1被覆領域の長さ+第3被覆領域の長さ)/トナーコアの周長」に基づいて、トナーコアの第1被覆率(単位:%)を求めた。試料(トナー)に含まれる10個のトナー粒子についてそれぞれ、トナーコアの第1被覆率を測定した。得られた10個の測定値の算術平均を、試料(トナー)の評価値(トナーコアの第1被覆率)とした。
各試料(トナーT−1〜T−11)の評価方法は、以下のとおりである。
試料(トナー)2gを容量20mLのポリエチレン製容器に入れて、その容器を、58℃に設定された恒温器内に3時間静置した。その後、恒温器から取り出したトナーを室温まで冷却して、評価用トナーを得た。
凝集度=100×篩別後のトナーの質量/篩別前のトナーの質量
現像剤用キャリア(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製の「TASKalfa5550ci」用キャリア)100質量部と、試料(トナー)10質量部とを、ボールミルを用いて30分間混合して、2成分現像剤を調製した。
試料(トナー)を超音波処理した場合の遊離シリカ粒子の量を測定することで、試料(トナー)の外添剤保持性を評価した。
温度25℃かつ湿度50%RHの環境下、容量500mLのビーカーに、試料(トナー)2gと、ノニオン界面活性剤(花王株式会社製「エマルゲン(登録商標)120」、成分:ポリオキシエチレンラウリルエーテル)の濃度2質量%水溶液40mLとを投入した。その後、スパチュラを用いて、目視でトナーの塊が見えなくなる程度に液中にトナーが分散するまでビーカー内容物を攪拌して、分散液を得た。続けて、超音波処理装置(超音波工業株式会社製「ウルトラソニックジェネレーター」、高周波出力:100W、発振周波数:28kHz)を用いて、分散液に超音波振動を5分間与えた。その後、超音波処理された分散液を、容量50mLのバイアルに移した。続けて、バイアル内容物を12時間静置してトナーを沈殿させた。その後、バイアル内の上澄み液について、下記条件で蛍光X線によるSi含有率の測定を行った。詳しくは、上澄み液中のSiに帰属する蛍光X線ピーク強度(単位:kcps)を測定した。
分析装置:走査型蛍光X線分析装置(株式会社リガク製「ZSX」)
X線管球(X線源):Rh(ロジウム)
励起条件:管電圧50kV、管電流50mA
測定領域(X線照射範囲):直径30mm
測定元素:Si(珪素)
トナーT−1〜T−11の各々についての評価結果(耐熱保存性:凝集度、低温定着性:最低定着温度、外添剤保持性:蛍光X線ピーク強度)を、表2に示す。
Claims (10)
- トナー母粒子と、前記トナー母粒子の表面に付着した無機粒子とを備えるトナー粒子を、複数含む静電潜像現像用トナーであって、
前記トナー母粒子は、コアと、前記コアの表面を覆うシェル層とを備え、
前記シェル層は、膜状の第1ドメインと、粒子状の第2ドメインとを有し、
前記第1ドメインは実質的に非架橋樹脂から構成され、前記第2ドメインは実質的に架橋樹脂から構成され、
前記架橋樹脂のガラス転移点は、前記非架橋樹脂のガラス転移点よりも40℃以上高く、
前記シェル層は、前記第1ドメインのみで構成される第1シェル部と、前記第2ドメインのみで構成される第2シェル部と、前記コア側から前記第1ドメイン及び前記第2ドメインがこの順で積み重なる第3シェル部とを含み、前記コア側から前記第2ドメイン及び前記第1ドメインがこの順で積み重なる部分を含まず、
前記第1ドメインの表面吸着力は20.0nN以上40.0nN以下であり、
前記第2ドメインの表面吸着力は4.0nN以上20.0nN未満である、静電潜像現像用トナー。 - 前記トナー粒子の断面撮影像において、前記コアの表面全域のうち、前記第1シェル部及び前記第3シェル部のいずれかで覆われる領域の合計長さの割合は、前記コアの周長に対して40%以上80%以下である、請求項1に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記コアの表面領域は、前記第1シェル部で覆われる第1被覆領域と、前記第2シェル部で覆われる第2被覆領域と、前記第3シェル部で覆われる第3被覆領域とを含み、
前記トナー粒子の断面撮影像において、前記第3被覆領域の合計長さよりも前記第2被覆領域の合計長さの方が大きい、請求項2に記載の静電潜像現像用トナー。 - 前記トナー粒子の断面撮影像において、前記コアの表面全域のうち、前記第1シェル部、前記第2シェル部、及び前記第3シェル部のいずれかで覆われる領域の合計長さの割合は、前記コアの周長に対して70%以上99%以下である、請求項3に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記第1ドメインと前記第2ドメインとが互いに同一の極性を有し、
前記第1ドメイン及び前記第2ドメインはそれぞれ、前記コアの極性とは逆の極性を有する、請求項1に記載の静電潜像現像用トナー。 - 前記架橋樹脂は、架橋アクリル酸系樹脂であり、
前記非架橋樹脂は、非架橋スチレン−アクリル酸系樹脂である、請求項1に記載の静電潜像現像用トナー。 - 前記架橋アクリル酸系樹脂は、1種以上の(メタ)アクリル酸エステルと、1種以上のアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸エステルとを含む単量体の重合物であり、
前記非架橋スチレン−アクリル酸系樹脂は、1種以上のスチレン系モノマーと、1種以上の(メタ)アクリル酸エステルと、1種以上の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルとを含む単量体の重合物である、請求項6に記載の静電潜像現像用トナー。 - 前記コアのガラス転移点は、前記非架橋樹脂のガラス転移点よりも低い、請求項6に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記コアは、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂とを含有する、請求項8に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記コアは粉砕コアである、請求項9に記載の静電潜像現像用トナー。
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