JP6683032B2 - 静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像用キャリアの製造方法、二成分現像剤 - Google Patents
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Description
本発明に係る静電荷像現像用キャリア(以下、単に「キャリア」とも称する)は、芯材粒子と、当該芯材粒子表面に被覆された樹脂被覆層とを有し、当該樹脂被覆層は、キャリア表面から芯材粒子と樹脂被覆層との界面に向かって架橋度が漸増している。また、当該樹脂被覆層は、脂環式(メタ)アクリル酸エステル単量体(以下、「単量体A」とも称する)由来の構成単位と、カルボキシル基、アミノ基、水酸基およびエポキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の反応性官能基を有する重合性単量体(以下、「単量体B」とも称する)と、上記反応性官能基と架橋構造を形成している架橋剤由来の構造と、を有する。当該構成を有するキャリアは、長時間使用後においても、良好な帯電性を維持し、かつ、出力画像への付着が抑制される。かような効果が奏されるメカニズムについては完全には明らかではないが、以下のメカニズムが推定されている。
(単量体A:脂環式(メタ)アクリル酸エステル単量体)
脂環式(メタ)アクリル酸エステル単量体(単量体A)は、(メタ)アクリル酸エステル単量体のアルコール由来の部位がシクロアルキル基を含む単量体である。
カルボキシル基、アミノ基、水酸基およびエポキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の反応性官能基を有する重合性単量体(単量体B)は、ビニル系単量体であることが好ましく、(メタ)アクリル系単量体であることがより好ましく、耐摩耗性向上の観点から、(メタ)アクリル酸あるいは前記反応性官能基を有する鎖式または分岐式の(メタ)アクリル酸エステルであることがさらにより好ましい。
樹脂被覆層には、必要に応じて、上記の単量体Aおよび単量体B以外の単量体(以下、「その他の単量体」とも称する)由来の構成単位が含まれてもよい。
樹脂被覆層の形成に用いられる架橋剤としては、上記単量体Bの反応性官能基と架橋構造を形成しうる多官能化合物であれば特に制限されないが、好ましくは、多官能エポキシ化合物、多官能イソシアネート化合物、多官能カルボン酸化合物、多官能アミン化合物およびカルボジイミド化合物からなる群より選択される少なくとも1種である。
樹脂被覆層は、窒素(N)、リン(P)および硫黄(S)からなる群より選択される少なくとも1種の元素を含有することが好ましい。N元素およびS元素は帯電サイトとして機能するため、これらを含有することで、帯電の立ち上がり性が向上し、より効果的な帯電性が確保される。また、P元素を含有することで、帯電性の環境安定性が保たれる。
分光系条件/スリット標準、アッテネータなし
分光結晶/Ge(P、S)。
樹脂被覆層には、必要に応じて荷電制御粒子、導電性粒子等の添加剤が含まれてもよい。
本発明のキャリアを構成するキャリア粒子は、芯材粒子を含む。当該芯材粒子としては、例えば、鉄粉等の金属粉の他、各種フェライト等から構成される。これらの中では、フェライトが好ましい。
本発明に係るキャリアの製造方法は、特に制限されないが、架橋剤含有量の異なる複数の樹脂粒子を作製し、これらを架橋剤含有量の多い順に芯材粒子に付着させて架橋させる方法が好ましい。かような方法で製造することにより、キャリア表面から芯材粒子と樹脂被覆層との界面に向かって架橋度が漸増した樹脂被覆層を有するキャリアを得ることができる。この際、架橋条件(例えば、架橋温度および架橋時間)を同一とすれば、形成される架橋構造の量は、樹脂粒子中の架橋剤の含有量に比例すると推測される。
樹脂被覆層の形成に用いられる樹脂粒子は、特に制限されないが、上記の架橋剤を内包していることが好ましい。この際、芯材粒子に付着させる前に架橋剤と単量体B由来の構成単位との間で架橋反応が進行するのを抑制するため、両成分は樹脂粒子中の異なる区画(例えば、コア部およびシェル部)に存在することが好ましい。かような樹脂粒子を用いた場合、ガラス転移温度以上に加熱することで樹脂粒子が溶融し、異なる区画に存在していた両成分が混合されて架橋反応が進行する。これにより、架橋構造を有する樹脂被覆層を得ることができる。また、かようなコアシェル型構造とすれば、製造工程時の条件が制限されないので、広範にわたる架橋剤にも適用することができる。
樹脂粒子コアは、上記架橋剤存在下で、単量体B以外の単量体を単独重合または共重合させることにより製造することができる。
上記作製した樹脂粒子コア存在下で、単量体Bおよび必要に応じて単量体B以外の単量体を重合させることにより、樹脂粒子コアの外側にシェル層を形成することができる。
樹脂粒子の体積平均粒径は、10〜500nmであることが好ましく、50〜300nmであることが好ましく、100〜200nmであることが好ましい。かような範囲であれば、加熱により樹脂粒子が溶融して均一な樹脂被覆層が形成される。樹脂粒子の体積平均粒径は、実施例に記載の方法により測定される値である。
装置:HLC−8220(東ソー株式会社製)
カラム:TSKguardcolumn+TSKgelSuperHZM−M3連(東ソー株式会社製)
カラム温度:40℃
溶媒:テトラヒドロフラン
流速:0.2mL/min
検出器:屈折率検出器(RI検出器)。
芯材粒子表面を樹脂粒子で被覆する方法としては、湿式コート法、乾式コート法、湿式コート法と乾式コート法とを組み合わせたコート法等が挙げられるが、好ましくは乾式コート法である。乾式コート法の場合、芯材粒子の凹部に配置される樹脂量が多く、凸部に配置される樹脂量が少なくなる。そのため、キャリアの体積抵抗率を適度に下げることができ、帯電量の環境差を低減することができる。また、樹脂被覆層の厚さの分布の効果に加え、凹部を樹脂が埋めることで、キャリア粒子の形状が球形に近くなり、流動性も向上する。
1:芯材粒子と、被覆層用樹脂粒子を混合分散したコート材とを、機械的に撹拌し、芯材粒子表面にコート材を付着させる
2:その後、機械的衝撃や熱を加えて芯材粒子表面に付着したコート材中の被覆層用樹脂粒子を溶融或いは軟化させて固着し、樹脂被覆層を形成する
3:必要に応じ1〜2の工程を繰り返し、所望の厚さのコート層を形成する。
(樹脂被覆層の膜厚)
本発明に係るキャリアの樹脂被覆層の平均膜厚は、耐久性の向上および体積抵抗の低減の観点から、0.05〜4.0μmであることが好ましく、0.2〜3.0μmであることがより好ましい。樹脂被覆層が下層および上層からなる2層構造である場合、下層の膜厚は、芯材粒子の露出抑制の観点から、好ましくは0.2〜2.0μmであり、より好ましくは0.5〜1.0μmである。また、上層の膜厚は、摩耗性および現像性の向上の観点から、好ましくは0.5〜2.8μmであり、より好ましくは0.7〜1.0μmである。
樹脂被覆層における架橋度差は、例えば、架橋構造に起因する官能基をFT−IR等の公知の分析手段で同定し、そのピーク強度を膜厚方向で比較することによって確認することができる。例えば、樹脂被覆層が2層構造である場合、樹脂被覆キャリアのFT−IR測定を行った後、上層を摩耗させて下層を露出させ、再度FT−IR測定を行う。上記得られた各FT−IRスペクトルについて、架橋反応で生成する基の赤外吸収ピークの面積をA、架橋反応により変化しない基の赤外吸収ピーク(内部標準ピーク)の面積Bとし、ピーク面積比R=A/Bを求める。下層のピーク面積比をRu、上層のピーク面積比をRtとしたとき、下層に対する上層の架橋度の比はRt/Ru×100として表すことができる。当該比は0〜70%であることが好ましい。なお、架橋度差の確認方法は、上記のものに制限されない。
本発明に係るキャリアの体積抵抗率は、107〜1012Ω・cmであることが好ましく、108〜1011Ω・cmであることがより好ましい。かような範囲であれば、高濃度のトナー画像形成にも適する。なお、体積抵抗率は、磁気ブラシによる現像条件下に動的に測定される抵抗である。具体的には、感光体ドラムと同寸法のアルミ製電極ドラムを感光体ドラムに置き換え、現像スリーブ上にキャリア粒子を供給して磁気ブラシを形成させる。この磁気ブラシをアルミ製電極ドラムと摺擦させ、この現像スリーブとドラムとの間に電圧(500V)を印加して両者間に流れる電流を測定することにより、キャリアの体積抵抗率を下記式2により求めることができる。
DVR:体積抵抗率(Ω・cm)
V:現像スリーブとドラムとの間の電圧(V)
I:測定電流値(A)
N:現像ニップ幅(cm)
L:現像スリーブ長(cm)
Dsd:現像スリーブとドラムとの間の距離(cm)
本明細書においては、V=500V、N=1cm、L=6cm、Dsd=0.6mmにて測定を行うものとする。
本発明は、上記の静電荷像現像用キャリアと、静電荷像現像用トナーと、を含む二成分現像剤についても提供する。
本発明の二成分現像剤に含まれる静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」とも称する)は、トナー母体粒子に外添剤を付着させたトナー粒子を含有する。
本発明に係るトナー母体粒子は、結着樹脂を含有することが好ましい。また、トナー母体粒子は、必要に応じて着色剤、離型剤(ワックス)、荷電制御剤等の添加剤を含有してもよい。
〔結着樹脂〕
トナー母体粒子の結着樹脂は、結晶性樹脂を含むことが好ましく、非晶性樹脂を含むことがより好ましい。これにより、加熱定着の際、結晶性樹脂と非晶性樹脂とが相溶し、トナーの低温定着性が向上する。すなわち、本発明の二次現像剤に含まれるトナーは、結晶性樹脂を含む。
結晶性樹脂は、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱変化ではなく、明確な吸熱ピークを有する樹脂をいう。明確な吸熱ピークとは、具体的には、示差走査熱量測定(DSC)において、昇温速度10℃/分で測定した際に、吸熱ピークの半値幅が15℃以内であるピークのことを意味する。
非晶性樹脂は、当該樹脂について示差走査熱量測定(DSC)を行った時に、融点を有さず、比較的高いガラス転移温度(Tg)を有する樹脂である。非晶性樹脂のガラス転移温度(Tg)は、特に制限されないが、低温定着性等の定着性、ならびに、耐熱保管性および耐ブロッキング性等の耐熱性を確実に得る観点から、25〜60℃であることが好ましい。なお、本明細書中、樹脂のガラス転移温度(Tg)は実施例に記載の方法により測定された値を採用する。
着色剤としては、公知の無機または有機着色剤が挙げられる。以下、具体的な着色剤を示す。
離型剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレンワックス、酸化型ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化型ポリプロピレンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の炭化水素系ワックス、カルナウバワックス、脂肪酸エステルワックス、サゾールワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、ホホバ油ワックス、および蜜ろうワックス等、公知のものを挙げることができる。
荷電制御剤としては、例えば、サリチル酸誘導体の亜鉛やアルミニウムによる金属錯体(サリチル酸金属錯体)、カリックスアレーン化合物、有機ホウ素化合物、および含フッ素4級アンモニウム塩化合物等を挙げることができる。
〔平均円形度〕
帯電環境安定性や低温定着性を向上させるという観点から、トナー母体粒子の平均円形度は0.920〜0.980であることが好ましく、0.930〜0.975であることがより好ましい。ここで、上記平均円形度は、後述の「トナーの物性」の項に記載されている方法により測定された値を採用する。
トナー母体粒子の粒径について、体積平均粒径が3〜10μmであると好ましく、4〜7μmであることがより好ましい。かような範囲であれば、細線の再現性や、写真画像の高画質化が達成できると共に、トナーの消費量を、大粒径トナーを用いた場合に比して削減することができる。また、トナーの流動性も確保できる。ここで、トナー母体粒子の体積平均粒径は、後述の「トナーの物性」の項に記載されている方法により測定された値を採用する。
トナー母体粒子の表面には、流動性や帯電性を制御する目的で、外添剤を付着させる。外添剤としては、従来公知の金属酸化物粒子を使用することができ、例えば、シリカ粒子、チタニア粒子、アルミナ粒子、ジルコニア粒子、酸化亜鉛粒子、酸化クロム粒子、酸化セリウム粒子、酸化アンチモン粒子、酸化タングステン粒子、酸化スズ粒子、酸化テルル粒子、酸化マンガン粒子、および酸化ホウ素粒子等が挙げられる。これらは、単独でもまたは2種以上を併用してもよい。
≪トナー母体粒子の製造方法≫
本発明に係るトナー母体粒子は、例えば、乳化凝集法で製造することができる。本発明に係るトナー母体粒子を乳化凝集法によって製造する場合の製造方法は、例えば、結晶性樹脂微粒子を含む分散液(a)および非晶性樹脂微粒子を含む分散液(b)を水系媒体に添加して混合分散液を調製する工程と、前記混合分散液を昇温して前記非晶性樹脂微粒子および前記結晶性樹脂微粒子を凝集させてトナー母体粒子を形成する工程と、を含むものである。なお、本明細書において、「水系媒体」とは、少なくとも水が50質量%以上含有されたものをいい、水以外の成分としては、水に溶解する有機溶剤を挙げることができる。例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、メチルセルソルブ、テトラヒドロフランなどが挙げられる。これらのうち、樹脂を溶解しない有機溶剤であるメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールのようなアルコール系有機溶剤を使用することが好ましい。好ましくは、水系媒体として水のみを使用する。
(2)結晶性ポリエステル樹脂を有機溶媒に溶解し、水系分散媒中に乳化分散させ、有機溶媒を除去することにより結晶性ポリエステル樹脂微粒子を含む分散液を調製する、分散液(a)の調製工程、
(3)非晶性樹脂微粒子を含む分散液(b)を調製する、分散液(b)の調製工程、
(3)上記(1)〜(3)で調製した各分散液を水系媒体に添加して混合分散液を調製する、混合分散液の調製工程、
(4)上記(3)で調製した混合分散液を昇温して非晶性樹脂微粒子および結晶性樹脂微粒子を凝集させてトナー母体粒子を形成する凝集粒子形成工程、
(5)上記(4)で形成された凝集粒子を熱エネルギーにより熟成させて形状を制御し、トナー母体粒子を得る熟成工程、
(6)トナー母体粒子の分散液を冷却する冷却工程、
(7)水系媒体からトナー母体粒子を濾別し、当該トナー母体粒子から界面活性剤などを除去する濾過・洗浄工程、
(8)洗浄されたトナー母体粒子を乾燥する乾燥工程。
(4’)上記(4)で調製したトナー母体粒子をコア粒子として用い、非晶性樹脂微粒子を含むシェル用分散液(c)を混合分散液に添加して、上記コア粒子の表面にシェルを形成する工程、を実施し、次いで上記(5)以降の工程を実施することとすればよい。
上記乾燥処理したトナー母体粒子に外添剤粒子を添加、混合することにより、トナー粒子を調製する工程である。外添剤の添加方法としては、乾燥されたトナー母体粒子に外添剤を粉体で添加する乾式法が挙げられ、混合装置としては、ヘンシェルミキサーおよびコーヒーミルなどの機械式の混合装置が挙げられる。
≪平均粒径≫
本発明に係るトナー(トナー粒子)の平均粒径は、体積基準のメディアン径として、3〜10μmであることが好ましい。3μm以上であれば、スペントによるキャリアの帯電性低下が生じにくい。10μm以下であれば、トナーの飛散を抑制することができる。
本発明に係るトナー(トナー粒子)の平均円形度は、0.920〜0.980であることが好ましく、0.930〜0.975であることがさらに好ましい。かような範囲であれば、より帯電しやすいトナーとなる。トナー(トナー粒子)の平均円形度は、上述の製造方法における熟成処理時の温度、時間等を制御することにより制御することができる。
本発明に係る二成分現像剤は、上記のキャリアとトナーとを、混合装置を用いて混合することにより作製することができる。
本発明の二成分現像剤は、電子写真方式の公知の種々の画像形成方法において用いることができ、例えば、モノクロの画像形成方法やフルカラーの画像形成方法に用いることができる。フルカラーの画像形成方法では、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各々に係る4種類のカラー現像装置と、一つの静電荷像担持体(「電子写真感光体」または単に「感光体」とも称する)と、により構成される4サイクル方式の画像形成方法や、各色に係るカラー現像装置および静電荷像担持体を有する画像形成ユニットを、それぞれ色別に搭載するタンデム方式の画像形成方法等、いずれの画像形成方法も用いることができる。
[樹脂粒子の作製]
(樹脂粒子1AMの作製)
(1)樹脂粒子1Aの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
シクロへキシルメタクリレート 175質量部
ビスフェノールAジグリシジルエーテル 101質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔a1〕を調製した。一方、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、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔a1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック株式会社製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔1A〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
シクロへキシルメタクリレート 155質量部
メタクリル酸メチル 20質量部
メタクリル酸 51質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔a2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子1Aの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子1AMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔1AM〕を調製した。〔1AM〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。なお、樹脂粒子の体積平均粒径は、下記方法により測定した。
樹脂微粒子の体積基準のメディアン径(D50)は、公知の「マイクロトラックUPA−150(日機装株式会社製)」を用いて動的光散乱法で測定して求めた値である。
Transparency(透明度):Yes
Refractive Index(屈折率):1.59
Particle Density(粒子比重):1.05g/cm3
Spherical Particles(球形粒子):Yes
≪溶媒条件≫
Refractive Index(屈折率):1.33
Viscosity(粘度):
Hight(temp) 0.797x10−3Pa・S
Low(temp) 1.002x10−3Pa・S。
(1)樹脂粒子1Bの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
シクロへキシルメタクリレート 235質量部
ビスフェノールAジグリシジルエーテル 30質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔b1〕を調製した。一方、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、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔b1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック株式会社製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔1B〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
シクロへキシルメタクリレート 200質量部
メタクリル酸メチル 20質量部
メタクリル酸 15質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔b2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子1Bの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子1BMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔1BM〕を調製した。〔1BM〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。
(1)樹脂粒子2Aの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
シクロへキシルメタクリレート 90質量部
イソフタル酸 55質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔c1〕を調製した。一方、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、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔c1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック株式会社製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔2A〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
シクロへキシルメタクリレート 260質量部
グリシジルメタクリレート 95質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔c2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子2Aの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子2AMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔2AM〕を調製した。〔2AM〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。
(1)樹脂粒子2Bの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
シクロへキシルメタクリレート 130質量部
イソフタル酸 16.6質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔d1〕を調製した。一方、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、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔d1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック株式会社製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔2B〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
シクロへキシルメタクリレート 325質量部
グリシジルメタクリレート 28.4質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔d2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子2Bの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子2BMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔2BM〕を調製した。〔2BM〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。
(1)樹脂粒子3Aの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
シクロへキシルメタクリレート 90質量部
ヘキサメチレンジイソシアネート 59.5質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔e1〕を調製した。一方、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、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔e1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック株式会社製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔3A〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
シクロへキシルメタクリレート 262質量部
2−ヒドロキシエチルメタクリレート 92質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔e2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子3Aの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子3AMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔3AM〕を調製した。〔3AM〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。
(1)樹脂粒子3Bの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
シクロへキシルメタクリレート 30質量部
ヘキサメチレンジイソシアネート 17.5質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔f1〕を調製した。一方、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、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔f1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック株式会社製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔3B〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
シクロへキシルメタクリレート 425質量部
2−ヒドロキシエチルメタクリレート 27質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔f2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子3Bの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子3BMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔3BM〕を調製した。〔3BM〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。
(1)樹脂粒子4Aの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
シクロへキシルメタクリレート 175質量部
ビスフェノールAジグリシジルエーテル 101質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔g1〕を調製した。一方、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、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔g1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック株式会社製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔4A〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
シクロへキシルメタクリレート 155質量部
メタクリル酸メチル 20質量部
メタクリル酸 51質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔g2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子4Aの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子4AMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔4AM〕を調製した。〔4AM〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。
(1)樹脂粒子4Bの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
シクロへキシルメタクリレート 212質量部
ビスフェノールAジグリシジルエーテル 50質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔h1〕を調製した。一方、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、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔h1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック株式会社製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔4B〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
シクロへキシルメタクリレート 192.5質量部
メタクリル酸メチル 20質量部
メタクリル酸 25質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔h2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子4Bの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子4BMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔4BM〕を調製した。〔4BM〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。
(1)樹脂粒子5Aの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
シクロへキシルメタクリレート 175質量部
ビスフェノールAジグリシジルエーテル 101質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔i1〕を調製した。一方、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、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔i1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック株式会社製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔5A〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
シクロへキシルメタクリレート 155質量部
メタクリル酸メチル 20質量部
メタクリル酸 51質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔i2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子5Aの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子5AMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔5AM〕を調製した。〔5AM〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。
(1)樹脂粒子5Bの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
シクロへキシルメタクリレート 200質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔j1〕を調製した。一方、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、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔j1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック株式会社製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔5B〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
シクロへキシルメタクリレート 185質量部
メタクリル酸メチル 20質量部
メタクリル酸 95質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔j2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子5Bの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子5BMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔5BM〕を調製した。〔5BM〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。
(1)樹脂粒子6Aの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
シクロへキシルメタクリレート 100質量部
メタクリル酸 100質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔k1〕を調製した。一方、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、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔k1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック株式会社製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔6A〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
シクロへキシルメタクリレート 100質量部
メタクリル酸 100質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔k2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子6Aの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子6AMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔6AM〕を調製した。〔6AM〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。
(1)樹脂粒子7Aの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
スチレン 180質量部
ビスフェノールAジグリシジルエーテル 101質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔l1〕を調製した。一方、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、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔l1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック株式会社製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔7A〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
スチレン 170質量部
メタクリル酸 51質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔l2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子7Aの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子7AMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔7AM〕を調製した。〔7AM〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。
(1)樹脂粒子7Bの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
スチレン 220質量部
ビスフェノールAジグリシジルエーテル 29.7質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔m1〕を調製した。一方、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、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔m1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック株式会社製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔7B〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
スチレン 235質量部
メタクリル酸 15質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔m2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子7Bの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子7BMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔7BM〕を調製した。〔7BM〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。
(1)樹脂粒子8Aの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
シクロへキシルメタクリレート 175質量部
ビスフェノールAジグリシジルエーテル 101質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔n1〕を調製した。一方、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、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔n1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック株式会社製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔8A〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
シクロへキシルメタクリレート 175質量部
メタクリル酸 51質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔n2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子8Aの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子8AMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔8AM〕を調製した。〔8AM〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。
(1)樹脂粒子9Aの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
シクロへキシルメタクリレート 175質量部
ビスフェノールAジグリシジルエーテル 101質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔o1〕を調製した。一方、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、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔o1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック株式会社製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔9A〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
シクロへキシルメタクリレート 175質量部
メタクリル酸 51質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔o2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子9Aの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子9AMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔9AM〕を調製した。〔9AM〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。
(1)樹脂粒子10Aの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
シクロへキシルメタクリレート 235質量部
ビスフェノールAジグリシジルエーテル 30質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔p1〕を調製した。一方、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、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔p1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック株式会社製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔10A〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
シクロへキシルメタクリレート 220質量部
メタクリル酸 15質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔p2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子10Aの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子10AMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔10AM〕を調製した。〔10AM〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。
〈製造例1:キャリア1の作製〉
芯材粒子として、平均粒径(体積基準のメディアン径)が60μm、形状係数(SF−1)が130、飽和磁化が8.2×10−5Wb・m/kgのMn−Mgフェライト粒子を準備した。上記で準備した「芯材粒子」100質量部、「樹脂粒子1AM」2質量部を、撹拌羽根付き高速撹拌混合機に投入し、水平回転翼の周速が8m/secとなる条件で、22℃で15分間混合撹拌した後、120℃で50分混合して機械的衝撃力の作用で芯材粒子の表面に、「芯材粒子側から1層目」の層(膜厚1.0μm)を形成した。
「樹脂粒子1AM」を「樹脂粒子2AM」に、「樹脂粒子1BM」を「樹脂粒子2BM」にそれぞれ変更した以外は製造例1と同様にして、「キャリア2」を作製した。樹脂被覆層の膜厚は、1層目は1.0μmであり、2層目は1.0μmであった。
「樹脂粒1AM」を「樹脂粒子3AM」に、「樹脂粒子1BM」を「樹脂粒子3BM」にそれぞれ変更した以外は製造例1と同様にして、「キャリア3」を作製した。樹脂被覆層の膜厚は、1層目は1.0μmであり、2層目は1.0μmであった。
「樹脂粒1AM」を「樹脂粒子4AM」に、「樹脂粒子1BM」を「樹脂粒子4BM」にそれぞれ変更した以外は製造例1と同様にして、「キャリア4」を作製した。樹脂被覆層の膜厚は、1層目は1.0μmであり、2層目は0.95μmであった。
「樹脂粒1AM」を「樹脂粒子5AM」に、「樹脂粒子1BM」を「樹脂粒子5BM」にそれぞれ変更した以外は製造例1と同様にして、「キャリア5」を作製した。樹脂被覆層の膜厚は、1層目は1.0μmであり、2層目は0.95μmであった。
「樹脂粒1AM」を「樹脂粒子6AM」に、「樹脂粒子1BM」を「樹脂粒子6AM」にそれぞれ変更した以外は製造例1と同様にして、「キャリア6」を作製した。樹脂被覆層の膜厚は、1層目は1.0μmであり、2層目は1.0μmであった。
「樹脂粒1AM」を「樹脂粒子7AM」に、「樹脂粒子1BM」を「樹脂粒子7BM」にそれぞれ変更した以外は製造例1と同様にして、「キャリア7」を作製した。樹脂被覆層の膜厚は、1層目は1.0μmであり、2層目は0.95μmであった。
「樹脂粒1AM」を「樹脂粒子8AM」に、「樹脂粒子1BM」を「樹脂粒子8AM」にそれぞれ変更した以外は製造例1と同様にして、「キャリア8」を作製した。樹脂被覆層の膜厚は、1層目は1.0μmであり、2層目は1.0μmであった。
メチルトリメトキシシラン20 質量部をトルエン300質量部に溶解分散した被覆樹脂溶液〔9B〕を調製した。
「樹脂粒1AM」を「樹脂粒子10AM」に、「樹脂粒子1BM」を「樹脂粒子9AM」にそれぞれ変更した以外は製造例1と同様にして、「キャリア10」を作製した。樹脂被覆層の膜厚は、1層目は1.0μmであり、2層目は0.95μmであった。
(1)カーボンブラック分散液の作製
ドデシル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に撹拌溶解させて作製した溶液を撹拌させておき、当該溶液中に、カーボンブラック「モーガルL」を420質量部、徐々に添加した。次いで、撹拌装置「クレアミックス(エム・テクニック株式会社製)」を用いて分散処理を行い、「カーボンブラック分散液」を作製した。「カーボンブラック分散液」中のカーボンブラックの粒径を電気泳動光散乱光度計「ELS−800」(大塚電子株式会社製)を用いて測定したところ、質量平均粒径で110nmであった。
(a)結晶性ポリエステル樹脂の合成
撹拌装置、窒素導入管、温度センサー、精留塔を備えた反応容器に、多価カルボン酸成分としてドデカン二酸189質量部、多価アルコール成分として1,6−ヘキサンジオール97質量部を仕込み、反応系の温度を1時間かけて190℃に上昇させ、反応系内が均一に撹拌されていることを確認した後、触媒としてTi(OBu)4 を、多価カルボン酸成分全量に対して0.006質量%となる量を投入し、さらに、生成される水を留去しながら反応系の温度を同温度から6時間かけて240℃に上昇させ、さらに240℃に維持した状態で6時間にわたって脱水縮合反応を継続して重合反応を行うことにより、結晶性ポリエステル樹脂〔a〕を得た。
撹拌動力を与えるアンカー翼の備えられた反応容器に、メチルエチルケトンおよびイソプロピルアルコールを添加した後、上記の結晶性ポリエステル樹脂〔a〕をハンマーミルで粗粉砕したものを徐々に添加して撹拌し、完全に溶解させて油相となる多官能アクリレート変性ポリエステル樹脂溶液を得た。次いで、撹拌しながらこの油相に希アンモニア水溶液を数量滴下し、さらに、この油相にイオン交換水を滴下して転相乳化させた後、エバポレーターで減圧しながら溶剤を除去して多官能アクリレート変性ポリエステル樹脂微粒子を生成させ、さらに、イオン交換水を追加して固形分を20質量%に調整することにより、結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液〔A〕を得た。
(a)樹脂微粒子1Hの作製
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:ドデシル硫酸ナトリウム7.08質量部をイオン交換水3,010質量部に溶解させて界面活性剤溶液を作製した。この界面活性剤溶液を窒素気流下で230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、反応容器内の温度を80℃に昇温させた。
・スチレン 69.4質量部
・アクリル酸n−ブチル 28.3質量部
・メタクリル酸 2.3質量部
が混合されてなる混合液〔1〕を1時間かけて滴下し、更に、75℃で2時間撹拌して重合することにより樹脂微粒子〔1H〕が分散されてなる樹脂微粒子分散液〔1H〕を作製した。
(b)樹脂微粒子1HMの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
・スチレン 97.1質量部
・アクリル酸n−ブチル 39.7質量部
・メタクリル酸 3.22質量部
・n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 5.6質量部
を投入し、更に、
・ペンタエリスリトールテトラベヘネート 98.0質量部
を添加し、90℃に加熱して上記の化合物が混合されてなる混合液〔2〕を調製した。
(c)樹脂微粒子1HMLの作製
上記の樹脂微粒子分散液〔1HM〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
・スチレン 277質量部
・アクリル酸n−ブチル 113質量部
・メタクリル酸 9.21質量部
・n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 10.4質量部
が混合されてなる混合液〔3〕を1時間かけて滴下した後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂微粒子〔1HM〕の表面に樹脂層が被覆されてなる複合構造を有する樹脂微粒子〔1HML〕が分散されてなるスチレン−アクリル共重合体樹脂微粒子分散液〔B〕を調製した。
(a)コア粒子の形成
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を備えた反応容器に、
・結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液〔A〕 50質量部(固形分換算)
・スチレン−アクリル共重合体樹脂微粒子分散液〔B〕 400質量部(固形分換算)
・イオン交換水 1100質量部
・カーボンブラック分散液 100質量部(固形分換算)
を投入し、液温を30℃に調整した後、5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを10.0に調整した。
次に、上記のコア粒子〔1〕の分散液550質量部(固形分換算)を90℃にし、上記のスチレン−アクリル共重合体樹脂微粒子分散液〔B〕50質量部(固形分換算)を添加し、この反応系を撹拌しながら、塩化マグネシウム・6水和物60質量部をイオン交換水60質量部に溶解してなる水溶液を10分間かけて添加し、1時間にわたって撹拌を継続して、コア粒子〔1〕の表面にスチレン−アクリル共重合体樹脂微粒子〔B〕を融着させた。その後、塩化ナトリウム40.2質量部をイオン交換水1,000質量部に溶解させてなる水溶液を添加した。この系を95℃にして20分間にわたって加熱撹拌を行って熟成処理を行い、シェル層を形成させた後、30℃まで冷却した後、固形分をろ過し、35℃のイオン交換水で繰り返し洗浄した後、40℃の温風で乾燥することにより、コア粒子〔1〕の表面にシェル層が被覆されてなる構造のトナー母体粒子〔1B〕を作製した。
得られたトナー母体粒子〔1B〕100質量部に、疎水性シリカ(数平均一次粒子径=12nm、疎水化度=68)0.6質量部および疎水性酸化チタン(数平均一次粒子径=20nm、疎水化度=63)1.0質量部を添加し、「ヘンシェルミキサー」(三井三池化工機社製)により回転翼周速35mm/sec、32℃で20分間混合した後、45μmの目開きの篩を用いて粗大粒子を除去する外添剤処理を施すことにより、トナーを製造した。得られたトナー(トナー粒子)は、平均粒径(体積基準のメディアン径)が6.5μmであり、平均円形度は0.945であった。なお、平均粒径および平均円形度は、上述の(トナーの物性)の項で述べた方法と同様の方法で測定した。
[実施例1]
上記で作製した「キャリア1」100質量部と「トナー」6質量部とをV型混合機で5分間混合し、二成分現像剤1を調製した。
「キャリア1」を「キャリア2」に変更した以外は実施例1と同様にして、二成分現像剤2を調製した。
「キャリア1」を「キャリア3」に変更した以外は実施例1と同様にして、二成分現像剤3を調製した。
「キャリア1」を「キャリア4」に変更した以外は実施例1と同様にして、二成分現像剤4を調製した。
「キャリア1」を「キャリア5」に変更した以外は実施例1と同様にして、二成分現像剤5を調製した。
「キャリア1」を「キャリア6」に変更した以外は実施例1と同様にして、二成分現像剤6を調製した。
「キャリア1」を「キャリア7」に変更した以外は実施例1と同様にして、二成分現像剤7を調製した。
「キャリア1」を「キャリア8」に変更した以外は実施例1と同様にして、二成分現像剤8を調製した。
「キャリア1」を「キャリア9」に変更した以外は実施例1と同様にして、二成分現像剤9を調製した。
「キャリア1」を「キャリア10」に変更した以外は実施例1と同様にして、二成分現像剤10を調製した。
二成分現像剤の評価装置として、市販の複写機「bizhub C 6500」(コニカミノルタ株式会社製)を準備し、上記で作製した二成分現像剤を順次装填し、50万枚のプリントを行った。
常温常湿環境(20℃、50%RH)(NN)下、初期と50万枚プリント終了後の帯電量を測定し、初期と50万枚プリント終了後の差(ΔQ/M)から帯電性を評価した。なお、帯電量は以下のブローオフ法で求めた値である。
◎:1〜3μC/g
○:3μC/gを超えて5μC/g以下
×:5μC/gより大きい。
複写50万枚を行った後、A3サイズの白紙原稿を複写し、出力画像の観察を行った。その出力画像上に見られた付着キャリア粒子の個数を、拡大鏡を使用して目視により測定し、付着したキャリア粒子がA3紙一枚当たり2個以下の場合は○、2個超過の場合は×と判断した。
Claims (8)
- 芯材粒子表面に樹脂被覆層を有する静電荷像現像用キャリアであって、
前記樹脂被覆層は、脂環式(メタ)アクリル酸エステル単量体由来の構成単位と、カルボキシル基、アミノ基、水酸基およびエポキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の反応性官能基を有する重合性単量体由来の構成単位と、前記反応性官能基と架橋構造を形成している架橋剤由来の構造と、を含有する樹脂を含み、キャリア表面から前記芯材粒子と前記樹脂被覆層との界面に向かって架橋度が漸増している、静電荷像現像用キャリア。 - 芯材粒子表面に、架橋構造を有する樹脂被覆層1を有し、前記樹脂被覆層1の外側に前記樹脂被覆層1に比べて架橋度が低い樹脂被覆層2を有する、請求項1に記載の静電荷像現像用キャリア。
- 前記架橋剤は、多官能エポキシ化合物、多官能イソシアネート化合物、多官能カルボン酸化合物、多官能アミン化合物およびカルボジイミド化合物からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1または2に記載の静電荷像現像用キャリア。
- 前記重合性単量体は、(メタ)アクリル酸あるいは前記反応性官能基を有する鎖式または分岐式の(メタ)アクリル酸エステルである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用キャリア。
- 前記樹脂被覆層は、窒素、リンおよび硫黄からなる群より選択される少なくとも1種の元素を含有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用キャリア。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の静電荷像現像用キャリアと、静電荷電現像用トナーと、を含む、二成分現像剤。
- 前記静電荷電現像用トナーは、結晶性樹脂を含有し、体積基準のメディアン径が3〜10μmである、請求項6に記載の二成分現像剤。
- 芯材粒子表面に樹脂粒子1を付着させた後、加熱により前記樹脂粒子1を架橋させて樹脂被覆層1を形成し、
前記樹脂被覆層1の表面に樹脂粒子2を付着させ、加熱により前記樹脂粒子2を架橋させて樹脂被覆層2を形成することを含み、
前記樹脂粒子1および前記樹脂粒子2は、脂環式(メタ)アクリル酸エステル単量体由来の構成単位、ならびにカルボキシル基、アミノ基、水酸基およびエポキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の反応性官能基を有する重合性単量体由来の構成単位を含有する樹脂と、前記反応性官能基と架橋構造を形成する架橋剤と、を含み、前記樹脂粒子1は前記樹脂粒子2に比べて前記架橋剤の含有量が多い、静電荷像現像用キャリアの製造方法。
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