JP6376141B2 - 現像剤 - Google Patents

現像剤 Download PDF

Info

Publication number
JP6376141B2
JP6376141B2 JP2016004305A JP2016004305A JP6376141B2 JP 6376141 B2 JP6376141 B2 JP 6376141B2 JP 2016004305 A JP2016004305 A JP 2016004305A JP 2016004305 A JP2016004305 A JP 2016004305A JP 6376141 B2 JP6376141 B2 JP 6376141B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
particles
resin
core
carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2016004305A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017125913A (ja
Inventor
徹 高綱
徹 高綱
恵里香 田中
恵里香 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Document Solutions Inc
Original Assignee
Kyocera Document Solutions Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Document Solutions Inc filed Critical Kyocera Document Solutions Inc
Priority to JP2016004305A priority Critical patent/JP6376141B2/ja
Publication of JP2017125913A publication Critical patent/JP2017125913A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6376141B2 publication Critical patent/JP6376141B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、現像剤に関し、特に正帯電性トナーを含む現像剤に関する。
カプセルトナーに含まれるトナー粒子は、コアと、コアの表面に形成されたシェル層(カプセル層)とを備える。カプセルトナーでは、トナー粒子のコア(トナーコア)がシェル層で覆われる。このため、カプセルトナーは耐熱保存性に優れる傾向がある。特許文献1には、シェル層用の球状粒子によるトナーコアの被覆率が10%以上50%以下であるトナーを含む現像剤が開示されている。
特開2013−11644号公報
しかしながら、特許文献1に記載される現像剤では、連続印刷に用いられた場合に、長期にわたって継続的に高画質の画像を形成し続けることは困難である。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、連続印刷に用いられた場合でも、長期にわたって継続的に高画質の画像を形成し続けることができる現像剤を提供することを目的とする。
本発明に係る現像剤は、正帯電性トナーとキャリアとを含む。前記正帯電性トナーは、トナーコアと、前記トナーコアの表面を覆うシェル層とを備えるトナー粒子を、複数含む。前記シェル層は、電荷制御剤を含有しない第1樹脂粒子と、電荷制御剤を含有する第2樹脂粒子とを含む。前記トナーコアの表面全域のうち、前記第1樹脂粒子及び前記第2樹脂粒子の少なくとも一方が覆う前記トナーコアの表面領域の面積割合は、60%以上80%以下である。前記第1樹脂粒子及び前記第2樹脂粒子の少なくとも一方が覆う前記トナーコアの表面領域の面積に対する、少なくとも前記第2樹脂粒子が覆う前記トナーコアの表面領域の面積の比率は、0.075以上0.155以下である。前記キャリアは、キャリアコアと、前記キャリアコアの表面を覆うコート層とを備えるキャリア粒子を、複数含む。前記コート層は、主鎖の末端部、及び側鎖の少なくとも一方が、エポキシ基又は(メタ)アクリロイル基とアルコキシ基とを有するシランカップリング剤と化学的に結合しているシリコーン樹脂を含有する。
本発明によれば、連続印刷に用いられた場合でも、長期にわたって継続的に高画質の画像を形成し続けることができる現像剤を提供することが可能になる。
本発明の実施形態に係る静電潜像現像用トナーに含まれるトナー粒子(特に、トナー母粒子)の断面構造の一例を示す図である。 図1に示されるトナー母粒子の表面の一部を拡大して示す図である。
本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、粉体(より具体的には、トナーコア、トナー母粒子、外添剤、トナー、又はキャリア等)に関する評価結果(形状又は物性などを示す値)は、何ら規定していなければ、粉体から平均的な粒子を相当数選び取って、それら平均的な粒子の各々について測定した値の個数平均である。
粉体の個数平均粒子径は、何ら規定していなければ、顕微鏡を用いて測定された1次粒子の円相当径(粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径)の個数平均値である。また、粉体の体積中位径(D50)の測定値は、何ら規定していなければ、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製「LA−750」)を用いて測定した値である。また、酸価及び水酸基価の各々の測定値は、何ら規定していなければ、「JIS(日本工業規格)K0070−1992」に従って測定した値である。また、数平均分子量(Mn)及び質量平均分子量(Mw)の各々の測定値は、何ら規定していなければ、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて測定した値である。
以下、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。また、アクリル及びメタクリルを包括的に「(メタ)アクリル」と総称する場合がある。また、アクリロイル(CH2=CH−CO−)及びメタクリロイル(CH2=C(CH3)−CO−)を包括的に「(メタ)アクリロイル」と総称する場合がある。また、アクリロキシ(CH2=CH−CO−O−)及びメタクリロキシ(CH2=C(CH3)−CO−O−)を包括的に「(メタ)アクリロキシ」と総称する場合がある。また、所定の記号で表される基を、その記号で示す場合がある。例えば、R11で表される基を、単に「R11」と記載する場合がある。
本実施形態に係る現像剤は、トナーとキャリアとを含む。トナー及びキャリアはそれぞれ、多数の粒子から構成される粉体である。トナーは、後述の構成を有するトナー粒子を、複数含む。キャリアは、後述の構成を有するキャリア粒子を、複数含む。本実施形態に係る現像剤は、静電潜像の現像に好適に用いることができる。本実施形態に係る現像剤に含まれるトナーは、正帯電性トナーである。正帯電性トナーは、キャリアとの摩擦により正に帯電する。
トナーに含まれるトナー粒子は、トナーコアと、トナーコアの表面を覆うシェル層(カプセル層)とを備える。例えば、低温で溶融するトナーコアを、耐熱性に優れるシェル層で覆うことで、トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図ることが可能になる。トナーコアは結着樹脂を含有する。また、トナーコアは、内添剤(例えば、着色剤、離型剤、電荷制御剤、及び磁性粉)を含有してもよい。シェル層の表面(又は、シェル層で覆われていないトナーコアの表面領域)に外添剤が付着していてもよい。なお、必要がなければ外添剤を割愛してもよい。以下、外添剤が付着する前のトナー粒子を、トナー母粒子と記載する。また、トナーコアを形成するための材料を、トナーコア材料と記載する。また、シェル層を形成するための材料を、シェル材料と記載する。
キャリアに含まれるキャリア粒子は、キャリアコアと、キャリアコアの表面を覆うコート層とを備える。コート層は、実質的に樹脂から構成される。コート層を構成する樹脂中に添加剤が分散していてもよい。コート層は、キャリアコアの表面全域を覆っていてもよいし、キャリアコアの表面を部分的に覆っていてもよい。以下、コート層を形成するための材料を、コート材料と記載する。
本実施形態に係る現像剤は、例えば電子写真装置(画像形成装置)において画像の形成に用いることができる。以下、電子写真装置による画像形成方法の一例について説明する。
まず、画像データに基づいて感光体(例えば、感光体ドラムの表層部)に静電潜像を形成する。次に、形成された静電潜像を、現像剤(トナー及びキャリア)を用いて現像する。現像工程では、感光体ドラム付近に配置される現像ローラー(例えば、マグネットロールを内蔵する現像ローラー)に現像剤を担持させて、現像剤中のトナー(例えば、キャリアとの摩擦により帯電したトナー)を静電潜像に付着させる。これにより、感光体上にトナー像が形成される。そして、続く転写工程では、感光体上のトナー像を中間転写体(例えば、転写ベルト)に転写した後、さらに中間転写体上のトナー像を記録媒体(例えば、紙)に転写する。その後、トナーを加熱して、記録媒体にトナーを定着させる。その結果、記録媒体に画像が形成される。例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの4色のトナー像を重ね合わせることで、フルカラー画像を形成することができる。
本実施形態に係る現像剤は、次に示す構成(以下、基本構成と記載する)を有するトナー(詳しくは、正帯電性トナー)及びキャリアを含む。
(トナーの基本構成)
正帯電性トナーが、トナーコア及びシェル層を備えるトナー粒子を、複数含む。シェル層は、電荷制御剤を含有しない第1樹脂粒子と、電荷制御剤を含有する第2樹脂粒子とを含む。トナーコアの表面全域のうち、第1樹脂粒子及び第2樹脂粒子の少なくとも一方が覆うトナーコアの表面領域の面積割合(以下、シェル被覆率と記載する)は、60%以上80%以下である。第1樹脂粒子及び第2樹脂粒子の少なくとも一方が覆うトナーコアの表面領域の面積に対する、少なくとも第2樹脂粒子が覆うトナーコアの表面領域の面積の比率(以下、シェル帯電比率と記載する)は、0.075以上0.155以下である。以下、第1樹脂粒子及び第2樹脂粒子を包括的に「シェル粒子」と総称する場合がある。
(キャリアの基本構成)
キャリアが、キャリアコア及びコート層を備えるキャリア粒子を、複数含む。コート層は、シリコーン樹脂(以下、特定シリコーン樹脂と記載する)を含有する。特定シリコーン樹脂の、主鎖(シロキサン結合:Si−O−Si)の末端部、及び側鎖の少なくとも一方は、エポキシ基又は(メタ)アクリロイル基とアルコキシ基とを有するシランカップリング剤(以下、特定シランカップリング剤と記載する)と化学的に結合している。
シリコーン樹脂は、主鎖としてシロキサン結合「Si−O−Si」を有し、側鎖として有機基を有する。シリコーン樹脂は、例えば、下記式(1−1)又は下記式(1−2)で示される構造を有する。式(1−1)及び式(1−2)中のn11、n21、及びn22は、各々独立して、繰返し単位の繰返し数を示す。なお、シリコーン樹脂において、主鎖(シロキサン結合:Si−O−Si)同士が3次元的につながっていてもよい。
Figure 0006376141
式(1−1)中、R11は、有機基(より具体的には、メチル基又はフェニル基等)を表す。R12は、水素原子、又は有機基(より具体的には、メチル基又はフェニル基等)を表す。R11及びR12は、互いに同一であっても異なっていてもよい。Y11は第1末端部を表し、Y12は第2末端部を表す。第1末端部には、例えばオルガノシロキシ基(より具体的には、トリメチルシロキシ基等)が付く。第2末端部には、例えばオルガノシリル基(より具体的には、トリメチルシリル基等)が付く。
Figure 0006376141
式(1−2)中、R21、R22、及びR23は、各々独立して、有機基(より具体的には、メチル基又はフェニル基等)を表す。R24は、水素原子、又は有機基(より具体的には、メチル基又はフェニル基等)を表す。Y21は第1末端部を表し、Y22は第2末端部を表す。第1末端部には、例えばオルガノシロキシ基(より具体的には、トリメチルシロキシ基等)が付く。第2末端部には、例えばオルガノシリル基(より具体的には、トリメチルシリル基等)が付く。
特定シリコーン樹脂では、主鎖(Si−O−Si)の末端部(例えば、上記式(1−1)及び式(1−2)におけるY11、Y12、Y21、及びY22)、及び側鎖(例えば、上記式(1−1)及び式(1−2)におけるR11、R12、R21、R22、R23、及びR24)の少なくとも1箇所が特定シランカップリング剤と化学的に結合している。特定シランカップリング剤は、エポキシ基又は(メタ)アクリロイル基と、アルコキシ基とを有する。特定シランカップリング剤は、下記式(2)で表される。
Figure 0006376141
式(2)中、Yは、端部にエポキシ基又は(メタ)アクリロイル基を有する反応性官能基を表す。この反応性官能基(Y)は、有機材料(より具体的には、酸、エステル、エポキシ、ケトン、又はハロゲン化物等)と反応して結合する。また、nは1以上3以下の整数を表す。X1は、各々独立して、アルコキシ基を表す。アルコキシ基は、水又は湿気により加水分解されてシラノールを生成する。生成されたシラノールは、無機材料と反応する。X2は、各々独立して、アルキル基を表す。ただし、nが3を表す場合、X2は存在しない。
特定シランカップリング剤としては、例えば、グリシジルオキシアルキルアルコキシシラン(より具体的には、式F−1に示される3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン等)、又は(メタ)アクリロキシアルキルアルコキシシラン(より具体的には、式F−2に示される3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等)が好ましい。
Figure 0006376141
Figure 0006376141
トナーコアの表面領域の状態は、第1樹脂粒子のみで覆われる第1状態と、第2樹脂粒子のみで覆われる第2状態と、第1樹脂粒子及び第2樹脂粒子の両方で覆われる第3状態と、第1樹脂粒子及び第2樹脂粒子のいずれにも覆われない第4状態とに区別することができる。トナーコアの表面のうち、第1状態、第2状態、及び第3状態のいずれかの状態にある領域は、上記基本構成において、第1樹脂粒子及び第2樹脂粒子の少なくとも一方が覆うトナーコアの表面領域(以下、シェル被覆領域と記載する)に相当する。また、トナーコアの表面のうち、第2状態及び第3状態のいずれかの状態にある領域は、上記基本構成において、少なくとも第2樹脂粒子が覆うトナーコアの表面領域(以下、帯電領域と記載する)に相当する。シェル被覆領域の面積は、第1状態の領域の面積と、第2状態の領域の面積と、第3状態の領域の面積との合計に相当する。また、帯電領域の面積は、第2状態の領域の面積と、第3状態の領域の面積との合計に相当する。上記基本構成において、シェル被覆率は、式「シェル被覆率(単位:%)=100×シェル被覆領域の面積/トナーコアの表面全域の面積」で表される。また、シェル帯電比率は、式「シェル帯電比率=帯電領域の面積/シェル被覆領域の面積」で表される。シェル被覆率とシェル帯電比率との各々の測定方法は、後述する実施例と同じ方法又はその代替方法である。
以下、図1及び図2を参照して、上記基本構成を有するトナーの一例について説明する。なお、図1は、上記基本構成を有するトナーに含まれるトナー粒子(特に、トナー母粒子)の一例を示す図である。図2は、図1に示されるトナー母粒子の一部を拡大して示す図である。
図1に示されるトナー母粒子10は、トナーコア11と、トナーコア11の表面に形成されたシェル層12とを備える。シェル層12は、実質的に樹脂から構成される。シェル層12は、トナーコア11の表面を覆っている。
トナー母粒子10では、図2に示すように、シェル層12が、複数の第1樹脂粒子12bと、複数の第2樹脂粒子12aとを含む。第1樹脂粒子12b及び第2樹脂粒子12aはそれぞれ、図2に示すように、その一部(底部)がトナーコア11に埋まっていてもよい。図2に示す例では、第2樹脂粒子12aの個数平均粒子径が第1樹脂粒子12bの個数平均粒子径よりも大きい。しかしこれに限られず、第1樹脂粒子12bの個数平均粒子径が第2樹脂粒子12aの個数平均粒子径よりも大きくてもよい。
トナー及びキャリアを含む現像剤(2成分現像剤)を用いて画像を形成する場合には、トナー粒子とキャリア粒子との摩擦により、トナー粒子が帯電してキャリア粒子の表面に保持される。帯電したトナー粒子を静電潜像に接近させることで、トナー粒子が静電潜像の露光部位(例えば、露光によって周囲よりも電位の低下した部位)に電気的に引き付けられる。この電気的な引力が、トナー粒子とキャリア粒子との結合力に対して十分大きい場合、トナー粒子はキャリア粒子から離れて静電潜像に付着する。その結果、静電潜像が可視化される。静電潜像の現像(可視化)のために消費されたトナー粒子は、例えばトナーコンテナから随時補給される。
2成分現像剤を用いて長期間にわたって継続的に高画質の画像を形成し続けるためには、キャリアによりトナーを十分帯電させ続けること、ひいては十分なキャリアの帯電付与性、及び十分なトナーの帯電性(詳しくは、正帯電性)を維持することが課題となる。ただし、2成分現像剤を用いて連続印刷する場合、現像剤中の粒子(トナー粒子及びキャリア粒子)間の衝突、それら粒子と装置(例えば、現像装置)との衝突、又はこれらの衝突による粒子の発熱等により、トナー粒子がキャリア粒子の表面に付着して膜化する現象(スペント)が生じることがある。スペントが生じると、キャリア粒子の帯電付与性が低下する傾向がある。スペントによりキャリア粒子の帯電付与性が不十分になった場合には、現像剤の交換が必要になる。
本実施形態に係る現像剤では、トナーが優れた帯電性、耐久性、及び定着性を有する。詳しくは、上記基本構成を有するトナーでは、シェル被覆率が60%以上80%以下であり、かつシェル帯電比率が0.075以上0.155以下である。シェル帯電比率が0.075以上0.155以下である場合には、トナーが適切な帯電性を有する傾向がある。また、シェル被覆率が60%以上80%以下であることで、トナーが優れた帯電性、耐久性、及び低温定着性を有し易くなると考えられる。シェル被覆率が大きくなるほどトナーの帯電性及び耐久性が向上する傾向がある。しかし、シェル被覆率が大き過ぎると、トナーの帯電量分布がブロードになり易くなる。また、シェル被覆率が小さくなるほどトナーを低温で定着させ易くなる傾向がある。しかし、シェル被覆率が小さ過ぎると、トナーの耐熱保存性が悪くなる傾向がある。
また、本実施形態に係る現像剤では、キャリアが優れた帯電付与性及び耐スペント性を有する。さらに、本実施形態に係る現像剤では、トナーの帯電量分布がシャープになる傾向がある。詳しくは、上記基本構成を有するキャリアでは、コート層がシリコーン樹脂を含有する。シリコーン樹脂の表面張力は、比較的小さい。このため、シリコーン樹脂を含有するコート層でキャリアコアの表面が覆われることで、前述のスペントが抑制されると考えられる。しかしながら、一般的なシリコーン樹脂(例えば、信越化学工業株式会社製「KR−251」)をそのままキャリアのコート材料として使用した場合には、トナーの帯電量分布がブロードになってしまうことを、発明者が見出した。この理由は、トナーの帯電量が大きくなって、キャリア粒子の表面でのトナーの流動性が低下するためであると考えられる。シリコーン樹脂は強い負帯電性を有するため、キャリアコアの表面をシリコーン樹脂で覆うことで、キャリア粒子の帯電付与性が高くなる(トナーを正帯電させ易くなる)と考えられる。発明者は、コート層に含有されるシリコーン樹脂の、主鎖(シロキサン結合:Si−O−Si)の末端部、及び側鎖の少なくとも一方を、特定シランカップリング剤(エポキシ基又は(メタ)アクリロイル基とアルコキシ基とを有するシランカップリング剤)と化学的に結合させることで、トナーの帯電量分布をシャープにすることができることを見出した。この理由は、コート層に含有されるシリコーン樹脂中に特定シランカップリング剤を導入することで、キャリア粒子の帯電付与性が抑制されるためであると考えられる。特定シランカップリング剤は、シリコーン樹脂の主鎖の末端部と化学的に結合していてもよいし、シリコーン樹脂の側鎖と化学的に結合していてもよい。特定シリコーン樹脂に基づく上記効果を奏するためには、コート層に含有される樹脂のうち、80質量%以上の樹脂が特定シリコーン樹脂であることが好ましく、90質量%以上の樹脂が特定シリコーン樹脂であることがより好ましく、100質量%の樹脂が特定シリコーン樹脂であることがさらに好ましい。また、コート層がキャリアコアの表面全域を覆っていることが好ましい。
トナーの定着性を向上させるためには、トナーコアがポリエステル樹脂を含有することが好ましい。しかし、ポリエステル樹脂は強い負帯電性を示す。このため、一般には、トナーコアがポリエステル樹脂を含有する場合、トナーが正帯電しにくくなる。こうした課題を解決するために、本実施形態に係る現像剤は有益である。本実施形態に係る現像剤では、トナーが上記基本構成を有することで、トナーの帯電性が改善され、キャリアが上記基本構成を有することで、キャリアの帯電付与性が改善される。このため、本実施形態に係る現像剤では、トナーコアがポリエステル樹脂を含有する場合でも、十分にトナーを帯電させることが可能になる。
現像剤の帯電性及び耐久性を向上させるためには、上記基本構成において、第1樹脂粒子及び第2樹脂粒子の各々の個数平均粒子径が30nm以上60nm以下であることが好ましい。シェル粒子の個数平均粒子径が大き過ぎると、シェル粒子がトナー粒子から脱離し易くなる傾向がある。一方、シェル粒子の個数平均粒子径が小さ過ぎると、シェル粒子がトナーコアに埋没し易くなる傾向がある。また、シェル粒子の個数平均粒子径が30nm以上である場合、シェル粒子がトナー粒子間でスペーサーとして機能し、トナー粒子同士の凝集が抑制されると考えられる。なお、シェル粒子の個数平均粒子径は、顕微鏡を用いて測定された1次粒子の円相当径(粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径)の個数平均値である。
トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図るためには、トナーの体積中位径(D50)が4μm以上10μm未満であることが好ましい。
次に、トナー粒子を形成するために適した材料について説明する。トナーコア材料及びシェル材料として適した樹脂は、以下のとおりである。
<好適な熱可塑性樹脂>
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)、ビニル樹脂(より具体的には、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、又はN−ビニル樹脂等)、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。
熱可塑性樹脂は、1種以上の熱可塑性モノマーを、付加重合、共重合、又は縮重合させることで得られる。なお、熱可塑性モノマーは、単独重合により熱可塑性樹脂になるモノマー(より具体的には、アクリル酸系モノマー又はスチレン系モノマー等)、又は縮重合により熱可塑性樹脂になるモノマー(例えば、縮重合によりポリエステル樹脂になるアルコール及びカルボン酸)である。
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種以上のアクリル酸系モノマーとの共重合体である。スチレン−アクリル酸系樹脂を合成するためには、例えば以下に示すような、スチレン系モノマー及びアクリル酸系モノマーを好適に使用できる。カルボキシル基を有するアクリル酸系モノマーを用いることで、スチレン−アクリル酸系樹脂にカルボキシル基を導入できる。また、水酸基を有するモノマー(より具体的には、p−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、又は(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル等)を用いることで、スチレン−アクリル酸系樹脂に水酸基を導入できる。アクリル酸系モノマーの使用量を調整することで、得られるスチレン−アクリル酸系樹脂の酸価を調整できる。また、水酸基を有するモノマーの使用量を調整することで、得られるスチレン−アクリル酸系樹脂の水酸基価を調整できる。
スチレン系モノマーの好適な例としては、スチレン、α−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、ビニルトルエン、α−クロロスチレン、o−クロロスチレン、m−クロロスチレン、p−クロロスチレン、又はp−エチルスチレンが挙げられる。
アクリル酸系モノマーの好適な例としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、又は(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルの好適な例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸iso−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸iso−ブチル、又は(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルが挙げられる。(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルの好適な例としては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、又は(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルが挙げられる。
ポリエステル樹脂は、1種以上のアルコールと1種以上のカルボン酸とを縮重合させることで得られる。ポリエステル樹脂を合成するためのアルコールとしては、例えば以下に示すような、2価アルコール(より具体的には、ジオール類又はビスフェノール類等)又は3価以上のアルコールを好適に使用できる。ポリエステル樹脂を合成するためのカルボン酸としては、例えば以下に示すような、2価カルボン酸又は3価以上のカルボン酸を好適に使用できる。また、ポリエステル樹脂を合成する際に、アルコールの使用量とカルボン酸の使用量とをそれぞれ変更することで、ポリエステル樹脂の酸価及び水酸基価を調整することができる。ポリエステル樹脂の分子量を上げると、ポリエステル樹脂の酸価及び水酸基価は低下する傾向がある。
ジオール類の好適な例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジ1,2−プロパンジオール、ポリエチレングリコール、ポリ1,2−プロパンジオール、又はポリテトラメチレングリコールが挙げられる。
ビスフェノール類の好適な例としては、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、又はビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物が挙げられる。
3価以上のアルコールの好適な例としては、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、又は1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼンが挙げられる。
2価カルボン酸の好適な例としては、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、マロン酸、コハク酸、アルキルコハク酸(より具体的には、n−ブチルコハク酸、イソブチルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、又はイソドデシルコハク酸等)、又はアルケニルコハク酸(より具体的には、n−ブテニルコハク酸、イソブテニルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、又はイソドデセニルコハク酸等)が挙げられる。
3価以上のカルボン酸の好適な例としては、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、又はエンポール三量体酸が挙げられる。
以下、トナーコア(結着樹脂及び内添剤)、シェル層、外添剤、キャリアコア、及びコート層について、順に説明する。
[トナーコア]
(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。例えば、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。結着樹脂が強いアニオン性を有するためには、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。
高速定着時におけるトナーの定着性を向上させるためには、結着樹脂のガラス転移点(Tg)が、20℃以上55℃以下であることが好ましい。高速定着時におけるトナーの定着性を向上させるためには、結着樹脂の軟化点(Tm)が、100℃以下であることが好ましい。なお、Tg及びTmの各々の測定方法は、後述する実施例と同じ方法又はその代替方法である。
トナーの定着性を向上させるためには、トナーコアが、結着樹脂として、熱可塑性樹脂(より具体的には、前述の好適な熱可塑性樹脂等)を含有することが好ましく、ポリエステル樹脂を含有することが特に好ましい。トナーの定着性を向上させるためには、トナーコアに含有される結着樹脂のうち、80質量%以上の樹脂がポリエステル樹脂であることが好ましく、90質量%以上の樹脂がポリエステル樹脂であることがより好ましく、100質量%の樹脂がポリエステル樹脂であることがさらに好ましい。
トナーコアの結着樹脂としてポリエステル樹脂を使用する場合、トナーコアの強度及びトナーの定着性を向上させるためには、ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)が1000以上2000以下であることが好ましい。ポリエステル樹脂の分子量分布(数平均分子量(Mn)に対する質量平均分子量(Mw)の比率Mw/Mn)は9以上21以下であることが好ましい。
(着色剤)
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、黒色着色剤を含有していてもよい。黒色着色剤の例としては、カーボンブラックが挙げられる。また、黒色着色剤は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、及びシアン着色剤を用いて黒色に調色された着色剤であってもよい。
トナーコアは、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、又はシアン着色剤のようなカラー着色剤を含有していてもよい。
イエロー着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、及びアリールアミド化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。イエロー着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー(3、12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、191、又は194)、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、又はC.I.バットイエローを好適に使用できる。
マゼンタ着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、及びペリレン化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。マゼンタ着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントレッド(2、3、5、6、7、19、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221、又は254)を好適に使用できる。
シアン着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン化合物、アントラキノン化合物、及び塩基染料レーキ化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。シアン着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントブルー(1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、又は66)、フタロシアニンブルー、C.I.バットブルー、又はC.I.アシッドブルーを好適に使用できる。
(離型剤)
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。
離型剤としては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、又はフィッシャートロプシュワックスのような脂肪族炭化水素ワックス;酸化ポリエチレンワックス又はそのブロック共重合体のような脂肪族炭化水素ワックスの酸化物;キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、又はライスワックスのような植物性ワックス;みつろう、ラノリン、又は鯨ろうのような動物性ワックス;オゾケライト、セレシン、又はペトロラタムのような鉱物ワックス;モンタン酸エステルワックス又はカスターワックスのような脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワックスのような、脂肪酸エステルの一部又は全部が脱酸化したワックスを好適に使用できる。1種類の離型剤を単独で使用してもよいし、複数種の離型剤を併用してもよい。
結着樹脂と離型剤との相溶性を改善するために、相溶化剤をトナーコアに添加してもよい。
(電荷制御剤)
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。
トナーコアに負帯電性の電荷制御剤を含有させることで、トナーコアのアニオン性を強めることができる。また、トナーコアに正帯電性の電荷制御剤を含有させることで、トナーコアのカチオン性を強めることができる。ただし、トナーにおいて十分な帯電性が確保される場合には、トナーコアに電荷制御剤を含有させる必要はない。
(磁性粉)
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、又はニッケル等)もしくはその合金、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(より具体的には、熱処理等)が施された材料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。
磁性粉からの金属イオン(例えば、鉄イオン)の溶出を抑制するためには、磁性粉を表面処理することが好ましい。酸性条件下でトナーコアの表面にシェル層を形成する場合に、トナーコアの表面に金属イオンが溶出すると、トナーコア同士が固着し易くなる。磁性粉からの金属イオンの溶出を抑制することで、トナーコア同士の固着を抑制することができると考えられる。
[シェル層]
本実施形態に係る現像剤に含まれるトナーは、前述の基本構成を有する。シェル層は、第1樹脂粒子と第2樹脂粒子とを含む。第1樹脂粒子は、電荷制御剤を含有しない。第2樹脂粒子は、電荷制御剤を含有する。シェル層を構成する樹脂粒子(シェル粒子)の形状は、球形状であってもよいし、球形状の樹脂粒子が膜化の過程で扁平状に変形していてもよい。乾燥工程で加熱されて、又は外添工程で物理的な衝撃力を受けて、樹脂粒子の膜化が進行してもよい。
トナーの帯電安定性を向上させるためには、第1樹脂粒子及び第2樹脂粒子の各々を構成する樹脂が疎水性を有することが好ましい。樹脂が疎水性を有するためには、樹脂に含まれる全ての繰返し単位のうち、親水性官能基を有する繰返し単位の割合が、10質量%以下であることが好ましい。親水性官能基は、酸基(より具体的には、カルボキシル基又はスルホ基等)、水酸基、又はこれらの塩(より具体的には、−COONa、−SO3Na、又は−ONa等)である。
トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図るためには、第1樹脂粒子及び第2樹脂粒子がそれぞれ、実質的に熱可塑性樹脂(より具体的には、前述の好適な熱可塑性樹脂等)から構成されることが好ましく、実質的にアクリル酸系樹脂又はスチレン−アクリル酸系樹脂から構成されることが特に好ましい。第1樹脂粒子でトナーコアを均一に覆うためには、第1樹脂粒子が、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、又はメタクリル酸2−ヒドロキシプロピルに由来する1種以上のアルコール性水酸基を有する繰返し単位を含むスチレン−アクリル酸系樹脂から実質的に構成されることが好ましい。
第2樹脂粒子に電荷制御剤を含有させるためには、第2樹脂粒子を構成する樹脂中に電荷制御剤に由来する繰返し単位を組み込んでもよいし、第2樹脂粒子を構成する樹脂中に帯電粒子を分散させてもよい。ただし、帯電性、耐熱保存性、及び低温定着性に優れるトナーを得るためには、第2樹脂粒子が、電荷制御剤に由来する繰返し単位を有する樹脂から実質的に構成されることが好ましく、(メタ)アクリロイル基含有4級アンモニウム化合物に由来する繰返し単位を有する樹脂から実質的に構成されることが特に好ましい。(メタ)アクリロイル基含有4級アンモニウム化合物としては、例えば、メタクリロイルオキシアルキルトリメチルアンモニウム塩(より具体的には、2−(メタクリロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウムクロライド等)を好適に使用できる。
[外添剤]
トナー母粒子の表面に、外添剤として無機粒子を付着させてもよい。例えば、トナー母粒子と外添剤とを一緒に攪拌することで、物理的な力でトナー母粒子の表面に外添剤が付着(物理的結合)する。外添剤は、例えばトナーの流動性又は取扱性を向上させるために使用される。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。
外添剤(無機粒子)としては、シリカ粒子、又は金属酸化物(より具体的には、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、又はチタン酸バリウム等)の粒子を好適に使用できる。1種類の外添剤を単独で使用してもよいし、複数種の外添剤を併用してもよい。
[トナーの製造方法]
以下、前述の基本構成を有するトナーを製造する方法の一例について説明する。まず、トナーコアを準備する。続けて、液中にトナーコアとシェル材料とを入れる。均質なシェル層を形成するためには、シェル材料を含む液を攪拌するなどして、シェル材料を液に溶解又は分散させることが好ましい。続けて、液中でシェル材料を反応させて、トナーコアの表面にシェル層(硬化した樹脂層)を形成する。シェル層形成時におけるトナーコア成分(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。
以下、より具体的な例に基づいて、トナーの製造方法についてさらに説明する。
(トナーコアの準備)
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。
以下、粉砕法の一例について説明する。まず、結着樹脂と、内添剤(例えば、着色剤、離型剤、電荷制御剤、及び磁性粉の少なくとも1つ)とを混合する。続けて、得られた混合物を溶融混練する。続けて、得られた溶融混練物を粉砕及び分級する。その結果、所望の粒子径を有するトナーコアが得られる。
以下、凝集法の一例について説明する。まず、結着樹脂、離型剤、及び着色剤の各々の微粒子を含む水性媒体中で、これらの粒子を所望の粒子径になるまで凝集させる。これにより、結着樹脂、離型剤、及び着色剤を含む凝集粒子が形成される。続けて、得られた凝集粒子を加熱して、凝集粒子に含まれる成分を合一化させる。その結果、トナーコアの分散液が得られる。その後、トナーコアの分散液から、不要な物質(界面活性剤等)を除去することで、トナーコアが得られる。
(シェル層の形成)
トナーコアとシェル材料とが入れられる上記液(詳しくは、水性媒体)として、例えばイオン交換水を準備する。続けて、例えば塩酸を用いて水性媒体のpHを所定のpH(例えば、3以上5以下から選ばれるpH)に調整する。続けて、pHが調整された水性媒体(例えば、酸性の水性媒体)に、トナーコアと、第1樹脂粒子のサスペンションと、第2樹脂粒子のサスペンションとを添加する。
第1樹脂粒子及び第2樹脂粒子はそれぞれ、液中でトナーコアの表面に付着する。トナーコアの表面に均一に第1樹脂粒子及び第2樹脂粒子を付着させるためには、第1樹脂粒子及び第2樹脂粒子を含む液中にトナーコアを高度に分散させることが好ましい。液中にトナーコアを高度に分散させるために、液中に界面活性剤を含ませてもよいし、強力な攪拌装置(例えば、プライミクス株式会社製「ハイビスディスパーミックス」)を用いて液を攪拌してもよい。トナーコアがアニオン性を有する場合には、同一極性を有するアニオン界面活性剤を使用することで、トナーコアの凝集を抑制できる。界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩、又は石鹸を使用できる。
続けて、トナーコア、第1樹脂粒子、及び第2樹脂粒子を含む上記液を攪拌しながら液の温度を所定の速度(例えば、0.1℃/分以上3℃/分以下から選ばれる速度)で所定の保持温度(例えば、50℃以上85℃以下から選ばれる温度)まで上昇させる。さらに、液を攪拌しながら液の温度を上記保持温度に所定の時間(例えば、30分間以上4時間以下から選ばれる時間)保つ。液の温度を高温に保っている間に、トナーコアの表面に第1樹脂粒子及び第2樹脂粒子がそれぞれ付着し、第1樹脂粒子及び第2樹脂粒子がそれぞれトナーコアと反応する。第1樹脂粒子及び第2樹脂粒子がそれぞれトナーコアと化学的に結合することで、シェル層が形成される。液中でトナーコアの表面にシェル層が形成されることで、トナー母粒子の分散液が得られる。
上記のようにしてシェル層を形成した後、トナー母粒子の分散液を、例えば常温(約25℃)まで冷却する。続けて、例えばブフナー漏斗を用いて、トナー母粒子の分散液をろ過する。これにより、トナー母粒子が液から分離(固液分離)され、ウェットケーキ状のトナー母粒子が得られる。続けて、得られたウェットケーキ状のトナー母粒子を洗浄する。続けて、洗浄されたトナー母粒子を乾燥する。トナー母粒子の乾燥には、攪拌羽根を備える真空攪拌乾燥機を用いることができる。例えば、温度調節用のジャケット(例えば、温水ジャケット)で容器を高温に保ちながら、減圧(例えば、10kPa以下に減圧)した容器内で、トナー母粒子を攪拌しながら乾燥させる。乾燥条件(例えば、乾燥温度及び攪拌速度)を変えることで、シェル層の形態(例えば、シェル被覆率)を調整できる。例えば、乾燥温度を高くするほどシェル被覆率が大きくなる傾向がある。
その後、必要に応じて、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とを混合して、トナー母粒子の表面に外添剤を付着させてもよい。こうして、トナー粒子を多数含むトナーが得られる。
[キャリアコア]
キャリアコアは、磁性材料を含むことが好ましい。キャリアコアが磁性材料の粒子であってもよいし、キャリアコアの結着樹脂中に磁性材料の粒子を分散させてもよい。キャリアコアに含まれる磁性材料としては、例えば、マグネタイト、バリウムフェライト、マグヘマイト、Mn−Znフェライト、Ni−Znフェライト、Mn−Mgフェライト、Ca−Mgフェライト、Liフェライト、又はCu−Znフェライトのような金属酸化物が好ましく、マグネタイトが特に好ましい。個々のキャリアコアの材料として、1種類の磁性材料を単独で使用してもよいし、2種以上の磁性材料を併用してもよい。また、互いに異なる材料からなる複数種のキャリアコアを混合してもよい。キャリアコアとしては、市販品を使用してもよい。また、磁性材料を粉砕及び焼成してキャリアコアを自作してもよい。
[コート層]
コート層は、キャリアコアを被覆するように、キャリアコアの表面に形成される。コート層の形成方法の例としては、コート材料を含む液にキャリアコアを浸漬する方法、又は、コート材料を含む液を流動層中のキャリアコアに噴霧する方法が挙げられる。
本実施形態に係る現像剤に含まれるキャリアは、前述の基本構成を有する。コート層は、特定シリコーン樹脂を含有する。特定シリコーン樹脂の、主鎖(シロキサン結合:Si−O−Si)の末端部、及び側鎖の少なくとも一方は、特定シランカップリング剤(エポキシ基又は(メタ)アクリロイル基とアルコキシ基とを有するシランカップリング剤)と化学的に結合している。
[現像剤の製造方法]
混合装置(例えば、ボールミル)を用いて、前述の基本構成を有するトナーと、前述の基本構成を有するキャリアとを混合することで、本実施形態に係る現像剤が得られる。現像剤を用いて高画質の画像を形成するためには、キャリア100質量部に対してトナーの量が3質量部以上15質量部以下であることが好ましい。
本発明の実施例について説明する。表1に、実施例又は比較例に係る現像剤DA−1〜DA−4及びDB−1〜DB−7を示す。また、表2に、表1に示した各現像剤の製造に用いられるトナーT−1〜T−7を示す。
Figure 0006376141
Figure 0006376141
以下、現像剤DA−1〜DA−4及びDB−1〜DB−7の製造方法、評価方法、及び評価結果について、順に説明する。なお、誤差が生じる評価においては、誤差が十分小さくなる相当数の測定値を得て、得られた測定値の算術平均を評価値とした。また、Tg(ガラス転移点)及びTm(軟化点)の測定方法はそれぞれ、何ら規定していなければ、次に示すとおりである。
<Tgの測定方法>
示差走査熱量計(セイコーインスツル株式会社製「DSC−6220」)を用いて、試料(例えば、樹脂)の吸熱曲線(縦軸:熱流(DSC信号)、横軸:温度)を求めた。続けて、得られた吸熱曲線から試料のTg(ガラス転移点)を読み取った。得られた吸熱曲線中の比熱の変化点(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)の温度が、試料のTg(ガラス転移点)に相当する。
<Tmの測定方法>
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。
[トナーの製造方法]
(トナーコアの作製)
ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物(詳しくは、ビスフェノールAを骨格にしてエチレンオキサイドを付加したアルコール)に、多官能基を有する酸(詳しくは、テレフタル酸)を反応させることにより、軟化点(Tm)100℃、ガラス転移点(Tg)48℃、水酸基価(OHV)20mgKOH/g、酸価(AV)40mgKOH/gのポリエステル樹脂(トナーコアの結着樹脂)を合成した。
FMミキサー(日本コークス工業株式会社製)を用いて、結着樹脂(上記のようにして得たポリエステル樹脂)100質量部と、着色剤(C.I.ピグメントブルー15:3、成分:銅フタロシアニン顔料)5質量部と、エステルワックス(日油株式会社製「ニッサンエレクトール(登録商標)」)5質量部とを混合した。続けて、得られた混合物を、2軸押出機(株式会社池貝製「PCM−30」)を用いて溶融混練した。その後、得られた溶融混練物を冷却した。続けて、粉砕機(フロイント・ターボ株式会社製「ターボミルRS型」)を用いて溶融混練物を粉砕した。続けて、得られた粉砕物を、分級機(日鉄鉱業株式会社製「エルボージェットEJ−LABO型」)を用いて分級した。その結果、体積中位径(D50)6μm、円形度0.93、軟化点(Tm)90℃、ガラス転移点(Tg)49℃のトナーコアが得られた。
pH4におけるトナーコアのゼータ電位は−15mVであり、トナーコアの摩擦帯電量は−20μC/gであった。ゼータ電位及び摩擦帯電量の測定値から、トナーコアがアニオン性を有することは明らかであった。トナーコアのゼータ電位及び摩擦帯電量の測定方法はそれぞれ、以下のとおりである。
<ゼータ電位の測定方法>
試料(トナーコア)0.2gと、イオン交換水80gと、濃度1質量%のノニオン界面活性剤(日本触媒株式会社製「K−85」、ポリビニルピロリドン)20gとを、マグネットスターラーを用いて混合した。続けて、液中に試料(トナーコア)を均一に分散させて、分散液を得た。続けて、得られた分散液に希塩酸を加えて、分散液のpHを4に調整し、pH4の分散液を得た。そして、ゼータ電位・粒度分布測定装置(ベックマン・コールター株式会社製「Delsa Nano HC」)を用いて、電気泳動法(より詳しくは、レーザードップラー方式の電気泳動法)により、温度25℃かつpH4の分散液中の試料(トナーコア)のゼータ電位を測定した。
<摩擦帯電量の測定方法>
日本画像学会から提供される標準キャリアN−01(負帯電極性トナー用標準キャリア)100質量部と、試料(トナーコア)7質量部とを、混合機(ウィリー・エ・バッコーフェン(WAB)社製「ターブラー(登録商標)ミキサーT2F」)を用いて、回転速度96rpmの条件で30分間混合した。続けて、得られた混合物における試料の摩擦帯電量を、Q/mメーター(トレック社製「MODEL 210HS−2A」)を用いて測定した。詳しくは、Q/mメーターの測定セルに混合物(標準キャリア及び試料)0.10gを投入し、投入された混合物のうち試料(トナーコア)のみを篩(金網)を介して10秒間吸引した。そして、式「吸引された試料の総電気量(単位:μC)/吸引された試料の質量(単位:g)」に基づいて、試料の帯電量(単位:μC/g)を算出した。
(サスペンションA−1の調製)
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、アニオン界面活性剤(花王株式会社製「ラテムル(登録商標)WX」、成分:ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、固形分濃度:26質量%)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7時間かけて滴下した。第1の液は、スチレン14mLと、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEMA)4mLと、アクリル酸ブチル2mL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、非帯電性の疎水性熱可塑性樹脂(詳しくは、電荷制御剤を含有しないスチレン−アクリル酸系樹脂)のサスペンションA−1(固形分濃度10質量%)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(第1樹脂粒子)に関して、個数平均粒子径は42nmであった。また、サスペンション中の樹脂微粒子をテトラヒドロキシフラン(THF)に入れる試験を行った。この試験の結果、樹脂微粒子は膨潤したが溶解しなかった。
(サスペンションA−2の調製)
サスペンションA−2の調製方法は、第1の液及び第2の液の各々の滴下時間を7時間から5時間に変更した以外は、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(第1樹脂粒子)に関して、個数平均粒子径は35nmであった。
(サスペンションB−1の調製)
温度計、冷却管、窒素導入管、及び攪拌羽根を備えた容量1Lの3つ口フラスコ内に、イソブタノール90gと、メタクリル酸メチル100gと、アクリル酸ブチル35gと、2−(メタクリロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウムクロライド(Alfa Aesar社製)30gと、2,2’−アゾビス(2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド)(和光純薬工業株式会社製「VA−086」)6gとを入れた。続けて、窒素雰囲気、温度80℃の条件で、フラスコ内容物を3時間反応させた。その後、フラスコ内に2,2’−アゾビス(2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド)(和光純薬工業株式会社製「VA−086」)3gを加えて、窒素雰囲気、温度80℃の条件で、フラスコ内容物をさらに3時間反応させて、重合体を含む液を得た。続けて、得られた重合体を含む液を、減圧雰囲気、温度150℃の条件で乾燥した。続けて、乾燥した重合体を解砕し、正帯電性樹脂を得た。
続けて、混合装置(プライミクス株式会社製「ハイビスミックス(登録商標)2P−1型」)の容器に、上記のようにして得られた正帯電性樹脂200gと、酢酸エチル(和光純薬工業株式会社製「酢酸エチル特級」)184mLとを入れた。続けて、回転速度20rpmで容器内容物を1時間攪拌して、高粘度の溶液を得た。その後、得られた高粘度の溶液に、酢酸エチル等の水溶液(詳しくは、1N−塩酸18mLとアニオン界面活性剤(花王株式会社製「エマール(登録商標)0」、成分:ラウリル硫酸ナトリウム)20gと酢酸エチル(和光純薬工業株式会社製「酢酸エチル特級」)16gとをイオン交換水562gに溶かした水溶液)を加えた。その結果、正帯電性の疎水性樹脂(詳しくは、2−(メタクリロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウムクロライドに由来する繰返し単位を有するアクリル酸系樹脂)のサスペンションB−1(固形分濃度10質量%)が得られた。得られたサスペンションB−1に含まれる樹脂微粒子(第2樹脂粒子)に関して、個数平均粒子径は35nmであった。
(サスペンションB−2の調製)
サスペンションB−2の調製方法は、アニオン界面活性剤(エマール0)の添加量を20gから10gに変更した以外は、サスペンションB−1の調製方法と同じであった。得られたサスペンションB−2に含まれる樹脂微粒子(第2樹脂粒子)に関して、個数平均粒子径は50nmであった。
(シェル層の形成)
温度計及び攪拌羽根を備えた3つ口フラスコを準備し、フラスコをウォーターバスにセットした。そして、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、イオン交換水2500mLと、ポリアクリル酸ナトリウム(東亞合成株式会社製「ジュリマー(登録商標)AC−103」)250gとを添加した。その結果、フラスコ内にポリアクリル酸ナトリウム水溶液が得られた。
続けて、得られたポリアクリル酸ナトリウム水溶液に、前述の手順で作製したトナーコア(粉体)1000gを添加した。続けて、フラスコ内容物を室温(約25℃)環境下で十分攪拌した。その結果、フラスコ内にトナーコアの分散液が得られた。
続けて、得られたトナーコアの分散液を、目開き3μmの濾紙を用いて濾過した。続けて、濾別されたトナーコアを、イオン交換水に再分散させた。その後、濾過と再分散とを5回繰り返すことにより、トナーコアを洗浄した。そして、イオン交換水2500mLに対してトナーコア500gが分散した懸濁液をフラスコ内で調製した。
続けて、フラスコ内に、第1シェル材料(各トナーに定められた、表2に示されるサスペンションA−1及びA−2のいずれか)と、第2シェル材料(各トナーに定められた、表2に示されるサスペンションB−1及びB−2のいずれか)とを、それぞれ表2に示す量だけ添加した。例えば、トナーT−1の製造では、第1シェル材料(サスペンションA−1)32.5gと、第2シェル材料(サスペンションB−1)3.0gとを、フラスコ内に添加した。
続けて、フラスコ内に希塩酸を加えて、フラスコ内の懸濁液のpHを4に調整した。続けて、pHが調整された懸濁液を、1Lのセパラブルフラスコに移した。続けて、フラスコ内容物を回転速度100rpmで攪拌しながら、ウォーターバスを用いて昇温速度0.5℃/分でフラスコ内の温度を65℃まで上げて、フラスコ内容物を回転速度150rpmで攪拌しながらフラスコ内の温度を65℃に50分間保った。フラスコ内の温度を高温(65℃)に保つことで、トナーコアの表面にシェル層が形成された。その結果、トナー母粒子を含む分散液が得られた。その後、水酸化ナトリウムを用いてトナー母粒子の分散液のpHを7に調整(中和)し、トナー母粒子の分散液を常温(約25℃)まで冷却した。
(洗浄及び乾燥)
上記のようにして得られたトナー母粒子の分散液をろ過(固液分離)して、トナー母粒子を得た。その後、得られたトナー母粒子をイオン交換水に再分散させた。さらに、分散とろ過とを繰り返して、トナー母粒子を洗浄した。続けて、真空攪拌乾燥機(大平洋機工株式会社製「アペックスミキサWB−5」)を用いて、減圧雰囲気(圧力3.5kPa)でトナー母粒子を乾燥した。
(外添剤の準備)
ジメチルポリシロキサン(信越化学工業株式会社製)100gと、3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製)100gとを、トルエン200gに溶解させて、溶液を得た。続けて、得られた溶液を10倍に希釈した。続けて、得られた希釈溶液を、シリカ粒子(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)90」、フュームドシリカ)200gに徐々に滴下しながら、シリカ粒子を攪拌して、混合物を得た。さらに、混合物を攪拌しながら混合物に30分間超音波照射した。
続けて、超音波照射された混合物を、恒温槽を用いて150℃に加熱した。続けて、ロータリーエバポレーターを用いて、混合物からトルエンを留去した。その結果、固形物が得られた。
続けて、得られた固形物を、減圧乾燥機を用いて、設定温度50℃の条件で、減量しなくなるまで乾燥した。続けて、乾燥した固形物を、電気炉を用いて、窒素気流中、設定温度200℃の条件で、3時間加熱した。続けて、加熱された固形物を、ジェットミルを用いて解砕して、バグフィルターで捕集することで、シリカ粒子(粉体)を得た。
(外添)
上記乾燥後、トナー母粒子に外添を行った。詳しくは、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、外添剤(上記のようにして得たシリカ粒子)2質量部とを混合することにより、トナー母粒子の表面に外添剤(シリカ粒子)を付着させた。その後、得られた粉体を、300メッシュ(目開き48μm)の篩を用いて篩別した。その結果、多数のトナー粒子を含むトナー(トナーT−1〜T−7)が得られた。
上記のようにして得られたトナーT−1〜T−7に関して、シェル被覆率及びシェル帯電比率の各々の測定結果は、表1に示すとおりであった。例えば、トナーT−1に関しては、シェル被覆率が62%であり、シェル帯電比率が0.112であった。なお、シェル層における第1樹脂粒子及び第2樹脂粒子の各々の個数平均粒子径は、添加時の粒子径(サスペンションの粒子径)と同じであった。
シェル被覆率及びシェル帯電比率の各々の測定方法は、以下に示すとおりである。これらの測定では、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、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を選び、選ばれたトナー粒子を測定対象とした。また、そのトナー粒子を切断せずにそのまま上記測定装置(SPM)の測定台にセットした。そして、トナー粒子の表面のうち外添剤がない領域が測定範囲に含まれるように視野(測定部位)を設定した。
<シェル被覆率の測定方法>
(SPM測定条件)
・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: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
・Qゲイン:1倍
・走査周波数:1Hz
上記測定モード(DFM)により、カンチレバー(先端部:探針)を共振させた状態で、振動するカンチレバーの振幅が一定になるように探針とトナー粒子との間の距離を制御しながらトナー粒子の形状像(表面形状を示す画像)を得た。得られた形状像について、画像解析ソフトウェア(三谷商事株式会社製「WinROOF」)及びGIMP(GNU Image Manipulation Program:GNU General Public Licenseで配布されている画像編集・加工ソフトウェア)を用いて画像解析を行い、シェル層に含まれる第1樹脂粒子(非帯電性樹脂粒子)及び第2樹脂粒子(帯電性樹脂粒子)の少なくとも一方で覆われるトナーコアの表面領域(シェル被覆領域)の面積を求めた。そして、式「シェル被覆率(単位:%)=100×シェル被覆領域の面積/トナーコアの表面全域の面積」に基づいて、シェル被覆率を算出した。なお、各視野において、トナーコアの表面全域の面積は1μm2(測定範囲の面積)であった。1つのトナー粒子について視野を変えながら5箇所のシェル被覆率を測定した。そして、測定された5箇所のシェル被覆率の算術平均値を、測定対象である1個のトナー粒子のシェル被覆率とした。トナーに含まれる10個のトナー粒子についてそれぞれシェル被覆率を測定した。10個のトナー粒子の個数平均値を、トナーの評価値(シェル被覆率)とした。
<シェル帯電比率の測定方法>
(SPM測定条件)
・測定探針:カンチレバー(株式会社日立ハイテクサイエンス製「SI−DF3−R」、先端半径:30nm、探針コート材:ロジウム(Rh)、バネ定数:1.6N/m、共振周波数:26kHz)
・測定モード:KFM(ケルビンプローブフォース顕微鏡)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
・Qゲイン:5倍
・走査周波数:0.2Hz
上記測定モード(KFMモード:ケルビン法をSPMに応用した測定モード)により、導電性のカンチレバー(先端部:探針)に交流電圧を印加して、探針とトナー粒子との間の直流電位差がゼロになるようにフィードバック制御しながらトナー粒子の表面電位を計測して、トナー粒子のKFM像(表面電位の分布を示す画像)を得た。得られたKFM像について、画像解析ソフトウェア(三谷商事株式会社製「WinROOF」)及びGIMPを用いて画像解析を行い、シェル層に含まれる第1樹脂粒子(非帯電性樹脂粒子)及び第2樹脂粒子(帯電性樹脂粒子)のうち、少なくとも一方の樹脂粒子で覆われるトナーコアの表面領域(シェル被覆領域)の面積と、少なくとも第2樹脂粒子で覆われるトナーコアの表面領域(帯電領域)の面積とを求めた。そして、式「シェル帯電比率=帯電領域の面積/シェル被覆領域の面積」に基づいて、シェル帯電比率を算出した。1つのトナー粒子について視野を変えながら5箇所のシェル帯電比率を測定した。そして、測定された5箇所のシェル帯電比率の算術平均値を、測定対象である1個のトナー粒子のシェル帯電比率とした。トナーに含まれる10個のトナー粒子についてそれぞれシェル帯電比率を測定した。10個のトナー粒子の個数平均値を、トナーの評価値(シェル帯電比率)とした。
(キャリアC−1の調製)
分散機(プライミクス株式会社製「ホモミクサーMARKII」)を用いて、トルエン300質量部と、シリコーン樹脂溶液(信越化学工業株式会社製「KR−251」、溶剤:トルエン、不揮発分:20質量%、粘度:15mPa・s)300質量部と、シランカップリング剤(信越化学工業株式会社製「KBM−403」、成分:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)3質量部との混合物に、20分間の分散処理を行った。その結果、コート材料を含む液(以下、キャリア被覆液と記載する)が得られた。
続けて、得られたキャリア被覆液と、Mn−Mg−Srフェライトコア(パウダーテック株式会社製「EF−35」、粒子径35μm)1kgとを、流動層コーティング装置(株式会社パウレック製「マルチプレックスMP−25」)に投入した。続けて、コ−ティング装置内に80℃の熱風を送り込みながら、コ−ティング装置を用いて、Mn−Mg−Srフェライトコアの表面を樹脂で被覆した。得られた樹脂被覆粒子(粉体)を、高温乾燥器(オガワ精機株式会社製「OSK 93MU160」)を用いて250℃で1時間加熱した。その結果、現像剤用キャリア(キャリアC−1)が得られた。
(キャリアC−2の準備)
キャリアC−2の調製方法は、シランカップリング剤(KBM−403)3質量部の代わりにシランカップリング剤(信越化学工業株式会社製「KBM−5103」、成分:3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン)3質量部を使用した以外は、キャリアC−1の調製方法と同じであった。
(キャリアC−3の準備)
キャリアC−3の調製方法は、シランカップリング剤(KBM−403)を使用しなかった以外は、キャリアC−1の調製方法と同じであった。
(キャリアC−4の準備)
キャリアC−4の調製方法は、シランカップリング剤(KBM−403)3質量部の代わりにアミノシランカップリング剤(信越化学工業株式会社製「KBM−602」、成分:3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルジメトキシメチルシラン)3質量部を使用した以外は、キャリアC−1の調製方法と同じであった。
(キャリアC−5の準備)
キャリアC−5の調製方法は、アミノシランカップリング剤(KBM−602)の使用量を3質量部から1質量部に変更した以外は、キャリアC−4の調製方法と同じであった。
(トナーとキャリアとの混合)
容量500mLのポリエチレン製容器に、トナー(各現像剤に定められた、表1に示されるトナーT−1〜T−7のいずれか)24gと、キャリア(各現像剤に定められた、表1に示されるキャリアC−1〜C−5のいずれか)300gとを入れて、混合機(ウィリー・エ・バッコーフェン(WAB)社製「ターブラー(登録商標)ミキサーT2F」)を用いて、その容器を30分間振とうした。その結果、2成分現像剤(現像剤DA−1〜DA−4及びDB−1〜DB−7)が得られた。例えば、現像剤DA−1の製造では、トナーT−1とキャリアC−1とを混合した。
[評価方法]
各試料(現像剤DA−1〜DA−4及びDB−1〜DB−7)の評価方法は、以下の通りである。耐熱保存性の評価では、試料(現像剤)中のトナーを評価対象とした。
(耐熱保存性)
試料(現像剤)中のトナー3gを、容量20mLのポリエチレン製容器に入れて、その容器を、恒温器(オーブン)を用いて60℃で3時間静置した。その後、恒温器から取り出した容器を、温度25℃かつ湿度65%RHの環境下で30分間静置した。これにより、容器内に評価用トナーが調製された。
次に、それぞれ質量既知の、篩A(目開き105μm)、篩B(目開き63μm)、及び篩C(目開き45μm)を準備した。そして、評価用トナーを載せた篩Aの質量を測定することにより、篩別前の評価用トナーの全質量(以下、MT[g]と記載する)を求めた。続けて、パウダーテスター(ホソカワミクロン株式会社製)上に、篩C、篩B、及び篩Aを、この順に積み重ねた。続けて、パウダーテスターのマニュアルに従い、レオスタッド目盛り5の振動強度で各篩を30秒間振動させた。篩別後に、残留トナーを含む各篩の質量を測定することで、各篩上に残留したトナーの質量(単位:g)を測定した。そして、次の式に基づいてトナー凝集度(単位:質量%)を算出した。
式1:割合A=100×(篩A上の残留トナーの質量)/MT[質量%]
式2:割合B=100×(篩B上の残留トナーの質量)/MT[質量%]
式3:割合C=100×(篩C上の残留トナーの質量)/MT[質量%]
式4:トナー凝集度=割合A+割合B×3/5+割合C×1/5[質量%]
トナー凝集度が15質量%未満であれば○(良い)と評価し、トナー凝集度が15質量%以上であれば×(良くない)と評価した。
(帯電量及び変動係数)
容量20mLのポリエチレン製容器に、試料(現像剤)10.8g(トナー0.8g及びキャリア10g)を入れて、粉体混合機(愛知電機株式会社製「ロッキングミキサー(登録商標)」、混合方式:容器回転揺動方式)を用いて、その容器を30分間攪拌した。その後、試料(現像剤)中のトナーを帯電量・粒子径分布測定機(ホソカワミクロン株式会社製「イースパートアナライザ(登録商標)」)にセットし、トナーの帯電量(単位:μC/g)及び帯電量分布を測定した。イースパートアナライザは、電場(一定強度の電界)及び音響場(一定周波数の空気振動)の影響による粒子の運動をレーザードップラー法で検知して、個々の粒子の帯電量と粒子径とを同時に計測する装置である。測定された帯電量分布に関して、横軸は「Q/d(電荷量/粒子径)」(単位:fC/μm)であり、縦軸は頻度(個数)であった。得られたトナーの帯電量分布に基づき、Q/d(電荷量/粒子径)の算術平均値Xと標準偏差Yとの比率Y/X(変動係数)を求めた。
帯電量が25μC/g以上35μC/g以下であれば○(良い)と判断し、帯電量が25μC/g未満又は35μC/g超であれば×(良くない)と判断した。
変動係数が50未満であれば○(良い)と評価し、変動係数が50以上であれば×(良くない)と評価した。
[評価結果]
現像剤DA−1〜DA−4及びDB−1〜DB−7の各々について、帯電量、帯電量分布(変動係数)、及び耐熱保存性(凝集度)を評価した結果を、表3に示す。
Figure 0006376141
現像剤DA−1〜DA−4(実施例1〜4に係る現像剤)はそれぞれ、前述の基本構成を有していた。詳しくは、実施例1〜4に係る現像剤に含まれるトナーではそれぞれ、シェル層が、電荷制御剤を含有しない第1樹脂粒子と、電荷制御剤を含有する第2樹脂粒子とを含んでいた。表1に示されるように、シェル被覆率は60%以上80%以下であった。表1に示されるように、シェル帯電比率は0.075以上0.155以下であった。また、表1に示されるように、実施例1〜4に係る現像剤に含まれるキャリアではそれぞれ、コート層に含有されるシリコーン樹脂の、主鎖(シロキサン結合:Si−O−Si)の末端部、及び側鎖の少なくとも一方が、エポキシ基又は(メタ)アクリロイル基とアルコキシ基とを有するシランカップリング剤(特定シランカップリング剤)と化学的に結合していた。
表3に示されるように、実施例1〜4に係る現像剤に関してはそれぞれ、帯電量、帯電量分布(変動係数)、及び耐熱保存性(凝集度)の全ての評価で、良い結果が得られた。
なお、現像剤DB−7(比較例7に係る現像剤)では、アミノシランカップリング剤(KBM−602)の使用量を減らすことで、トナーの帯電量を適正な範囲に調整した。しかし、現像剤DB−7では、表3に示されるように、トナーの帯電量分布がブロードになった。この理由は、アミノシランカップリング剤の量が不十分になることで、キャリアの帯電付与性が不均一になったためであると考えられる。
本発明に係る現像剤は、例えば複写機、プリンター、又は複合機において画像を形成するために用いることができる。
10 トナー母粒子
11 トナーコア
12 シェル層
12a 第2樹脂粒子
12b 第1樹脂粒子

Claims (6)

  1. 正帯電性トナーとキャリアとを含む現像剤であって、
    前記正帯電性トナーは、トナーコアと、前記トナーコアの表面を覆うシェル層とを備えるトナー粒子を、複数含み、
    前記シェル層は、電荷制御剤を含有しない第1樹脂粒子と、電荷制御剤を含有する第2樹脂粒子とを含み、
    前記トナーコアの表面全域のうち、前記第1樹脂粒子及び前記第2樹脂粒子の少なくとも一方が覆う前記トナーコアの表面領域の面積割合は、60%以上80%以下であり、
    前記第1樹脂粒子及び前記第2樹脂粒子の少なくとも一方が覆う前記トナーコアの表面領域の面積に対する、少なくとも前記第2樹脂粒子が覆う前記トナーコアの表面領域の面積の比率は、0.075以上0.155以下であり、
    前記キャリアは、キャリアコアと、前記キャリアコアの表面を覆うコート層とを備えるキャリア粒子を、複数含み、
    前記コート層は、主鎖の末端部、及び側鎖の少なくとも一方が、エポキシ基又は(メタ)アクリロイル基とアルコキシ基とを有するシランカップリング剤と化学的に結合しているシリコーン樹脂を含有する、現像剤。
  2. 前記トナーコアは、ポリエステル樹脂を含有する、請求項1に記載の現像剤。
  3. 前記第1樹脂粒子及び前記第2樹脂粒子はそれぞれ、実質的にアクリル酸系樹脂又はスチレン−アクリル酸系樹脂から構成される、請求項1又は2に記載の現像剤。
  4. 前記第2樹脂粒子は、前記電荷制御剤に由来する繰返し単位を有する樹脂から実質的に構成される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の現像剤。
  5. 前記第2樹脂粒子を構成する前記樹脂は、前記繰返し単位として、(メタ)アクリロイル基含有4級アンモニウム化合物に由来する繰返し単位を有する、請求項4に記載の現像剤。
  6. 前記トナー粒子は、外添剤として無機粒子をさらに備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載の現像剤。
JP2016004305A 2016-01-13 2016-01-13 現像剤 Expired - Fee Related JP6376141B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016004305A JP6376141B2 (ja) 2016-01-13 2016-01-13 現像剤

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016004305A JP6376141B2 (ja) 2016-01-13 2016-01-13 現像剤

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017125913A JP2017125913A (ja) 2017-07-20
JP6376141B2 true JP6376141B2 (ja) 2018-08-22

Family

ID=59364117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016004305A Expired - Fee Related JP6376141B2 (ja) 2016-01-13 2016-01-13 現像剤

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6376141B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6750581B2 (ja) * 2017-08-22 2020-09-02 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 トナー及びその製造方法
JP7396109B2 (ja) * 2020-02-20 2023-12-12 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 現像剤用キャリア、現像剤、画像形成装置、及び画像形成方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2762507B2 (ja) * 1988-01-29 1998-06-04 ミノルタ株式会社 静電潜像現像用トナーおよびその製造方法
US6503677B1 (en) * 2001-07-10 2003-01-07 Xerox Corporation Emulsion aggregation toner particles coated with negatively chargeable and positively chargeable additives and method of making same
JP5929377B2 (ja) * 2012-03-19 2016-06-08 株式会社リコー トナー
JP2013195766A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Ricoh Co Ltd 電子写真用トナー、フルカラー画像形成方法、及びフルカラー画像形成装置
JP5879297B2 (ja) * 2013-04-19 2016-03-08 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 静電荷像現像用トナーの製造方法
JP6047483B2 (ja) * 2013-12-26 2016-12-21 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 電子写真用トナー

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017125913A (ja) 2017-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6493324B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6380330B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6493301B2 (ja) 静電潜像現像用トナー及びその製造方法
JP6424981B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6369647B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6465045B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6520866B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6369639B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6519537B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
CN107250918B (zh) 带正电性调色剂
JP6531584B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6376141B2 (ja) 現像剤
JP6424788B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6665808B2 (ja) 磁性トナー
JP6489077B2 (ja) 静電潜像現像用トナー及びその製造方法
JP6117732B2 (ja) トナー
WO2017057474A1 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP2019049614A (ja) 正帯電性トナー
WO2016148013A1 (ja) トナー及びその製造方法
JP2018072453A (ja) 静電潜像現像用トナー及びその製造方法
JP2018054890A (ja) 正帯電性トナー
JP2017151255A (ja) 正帯電性トナー
JP6477569B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6414036B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP2017125958A (ja) 静電潜像現像用トナー及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171030

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180626

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180627

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180709

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6376141

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees