JP7458702B2 - 静電荷像現像用トナー、及び、現像剤 - Google Patents

静電荷像現像用トナー、及び、現像剤 Download PDF

Info

Publication number
JP7458702B2
JP7458702B2 JP2018213588A JP2018213588A JP7458702B2 JP 7458702 B2 JP7458702 B2 JP 7458702B2 JP 2018213588 A JP2018213588 A JP 2018213588A JP 2018213588 A JP2018213588 A JP 2018213588A JP 7458702 B2 JP7458702 B2 JP 7458702B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
particles
mass
acetoacetanisidide
resin
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.)
Active
Application number
JP2018213588A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020079892A (ja
Inventor
隆成 萱森
政治 松原
直哉 舎川
淳 飯岡
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.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta 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 Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2018213588A priority Critical patent/JP7458702B2/ja
Priority to US16/590,712 priority patent/US10739691B2/en
Priority to CN201911093374.1A priority patent/CN111190332A/zh
Publication of JP2020079892A publication Critical patent/JP2020079892A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7458702B2 publication Critical patent/JP7458702B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/16Developers not provided for in groups G03G9/06 - G03G9/135, e.g. solutions, aerosols
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/0802Preparation methods
    • G03G9/0804Preparation methods whereby the components are brought together in a liquid dispersing medium
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/0821Developers with toner particles characterised by physical parameters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08742Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08755Polyesters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08784Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
    • G03G9/08795Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their chemical properties, e.g. acidity, molecular weight, sensitivity to reactants
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08784Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
    • G03G9/08797Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their physical properties, e.g. viscosity, solubility, melting temperature, softening temperature, glass transition temperature
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/097Plasticisers; Charge controlling agents
    • G03G9/09733Organic compounds
    • G03G9/09775Organic compounds containing atoms other than carbon, hydrogen or oxygen

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、結晶性樹脂と非晶性樹脂とを含む静電荷像現像用トナー、及び、この静電荷像現像用トナーを含む現像剤に係わる。
電子写真方式の画像形成装置では、紙等の転写媒体上に静電荷像現像用トナー(以下、単にトナーともいう。)を用いて画像を形成した後、定着させる。定着方法としては、画像形成後の転写媒体を、加熱ローラーと加圧ローラーの間を通過させる熱ローラー定着方式が広く利用されている。
近年、電子写真方式の画像形成装置では、環境負荷低減等の観点から、省エネルギー化の要請が高まっている。このため、少ないエネルギーでトナーを定着させるため、定着温度を低下させることが可能なトナーの開発が進められている。トナーの定着温度を下げるための代表的な方法として、トナー母体粒子に結晶性樹脂を用いる方法が知られている。結晶性樹脂は、融点で溶融することで非晶性樹脂を可塑化する。このため、結晶性樹脂を含むことによってトナーの定着温度を低下させることができる。しかし、定着工程よりも前の段階、すなわち、トナー粒子として存在している間に結晶性樹脂と非晶性樹脂が相溶した部分が存在すると、トナーの耐熱保管性が低下することがある。
結晶性樹脂と非晶性樹脂との相溶によってトナーの耐熱保管性の低下を抑制するためには、結晶性樹脂の結晶化度を高める手法が用いられている。例えば、トナー中における結晶性樹脂の結晶化度を高める技術として、結晶核剤を使用することが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、トナー母体粒子として、ハイブリッド結晶性樹脂とともに特定の構造を含む結晶核剤を含むことにより、トナーの低温定着性、高温保存性及び帯電均一性の向上が記載されている。このように、トナー母体粒子への結晶核剤の導入は、結着樹脂中の結晶性樹脂の結晶化を促進する観点から有効である。
特開2016-224367号公報
上述のように、トナー母体粒子へ結晶核剤を導入することにより、耐熱保管性の低下を抑制し、低温定着性を向上させることが可能なトナー母体粒子を作製することができる。しかし、結晶核剤を導入したトナー母体粒子を用いたトナーは、結晶性樹脂の分散性が低くなりやすい。このため、結晶核剤を用いたトナーでは、高い画像濃度を得ることが難しい。
上述した問題の解決のため、本発明においては、低温定着性と、高い画像濃度とを得ることが可能な静電荷像現像用トナー、及び、現像剤を提供する。
本発明の静電荷像現像用トナーは、トナー母体粒子を含む。トナー母体粒子は、非晶性ポリエステル樹脂と、結晶性樹脂と、o-アセトアセトアニシジドとを含み、トナー母体粒子中のo-アセトアセトアニシジドの含有量が0.1質量ppm以上200質量ppm以下である。
また、本発明の現像剤は、上記静電荷像現像用トナーと、キャリア粒子とを含む。
本発明によれば、低温定着性と、高い画像濃度とを得ることが可能な静電荷像現像用トナー、及び、現像剤を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
なお、説明は以下の順序で行う。
1.静電荷像現像用トナー
2.現像剤
〈1.静電荷像現像用トナー〉
以下、本発明の静電荷像現像用トナーの具体的な実施の形態について説明する。
静電荷像現像用トナー(以下、単にトナーともいう。)は、トナー母体粒子により構成されるトナー粒子を含む。また、トナー粒子は、必要に応じて、トナー母体粒子の表面に付着した外添剤や、着色剤、離型剤、荷電制御剤等をさらに含有してもよい。
[トナー母体粒子]
トナー母体粒子は、結着樹脂を主体として構成される。トナー母体粒子を構成する結着樹脂は、非晶性樹脂と結晶性樹脂とを含む。トナー母体粒子は、非晶性樹脂として、少なくとも非晶性ポリエステル樹脂を含む。また、トナー母体粒子は、結着樹脂として含まれる結晶性樹脂の結晶核剤として、o-アセトアセトアニシジドを含む。o-アセトアセトアニシジドは、トナー母体粒子中に0.1質量ppm以上200質量ppm以下含まれる。また、トナー粒子は、必要に応じて、着色剤等をさらに含有してもよい。
トナー母体粒子は、粒径及び円形度の適切な制御の観点から、粉砕トナーよりも、水系媒体中で調製される重合トナーであることが好ましく、乳化会合凝集法によるトナー母体粒子であることがより好ましい。
[結着樹脂;非晶性樹脂]
トナー母体粒子に含まれる非晶性樹脂としては、非晶性ポリエステル樹脂を単独で用いてもよく、他の非晶性樹脂と併用してもよい。非晶性樹脂の分子量は特に限定されない。ここで非晶性とは、示差走査熱量測定(DSC:Differential Scanning Calorimetry)により得られる吸熱曲線において、ガラス転移点(Tg)を有するが、融点すなわち昇温時の明確な吸熱ピークがないことをいう。明確な吸熱ピークとは、10℃/minの昇温速度で昇温したときの吸熱曲線において半値幅が15℃以内の吸熱ピークをいう。
(非晶性ポリエステル樹脂)
非晶性ポリエステル樹脂は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。また、使用される非晶性ポリエステル樹脂の分子量は特に限定されない。非晶性ポリエステル樹脂としては、重量平均分子量(Mw)の高い非晶性ポリエステル樹脂(高分子量成分)と、重量平均分子量の低い非晶性ポリエステル樹脂(低分子量成分)との2種類を用いることが好ましい。
高分子量成分と低分子量成分とを用いる場合、高分子量成分の重量平均分子量(Mw)は30000~300000の範囲内であることが好ましく、30000~200000の範囲内であることがより好ましく、35000~150000の範囲内であることが更に好ましい。また、低分子量成分の重量平均分子量(Mw)は、8000~25000の範囲内であることが好ましく、8000~22000の範囲内であることがより好ましく、9000~20000の範囲内であることが更に好ましい。
高分子量成分と低分子量成分の重量平均分子量(Mw)が上記範囲であると、高分子量成分と結晶性樹脂との相溶性を向上させることができる。このため、一旦相溶した高分子量成分と結晶性樹脂との分離を調整することができる。また、高分子量成分と低分子量成分とを用いることで、トナーを乳化重合凝集法で製造する際に、原料成分を凝集させた凝集粒子を加熱して融合するときのトナー粒子中への高分子量成分の包含性が良好になる。このため、結晶性樹脂のトナー粒子表面への露出を防止できる。さらに、トナー粒子表面近傍に結晶性樹脂のドメインが存在する確率が低くなるため、帯電量分布が広くならず、トナー飛散を抑制できると考えられる。
また、高分子量成分と低分子量成分を混合して使用する場合、両者の配合比率(高分子量成分:低分子量成分)は、35:65~95:5の範囲内が好ましく、40:60~90:10の範囲内がより好ましく、50:50~85:15の範囲内が更に好ましい。
高分子量成分は、その構成モノマーとして、アルケニルコハク酸やアルケニルコハク酸無水物と、トリメリット酸やトリメリット酸無水物を含有することが望ましい。アルケニルコハク酸及びその無水物は、疎水性の高いアルケニル基が存在することにより、より容易に結晶性樹脂と相溶することができる。アルケニルコハク酸としては、例えば、n-ドデセニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、n-オクテニルコハク酸、これらの酸無水物及び酸塩化物、並びに炭素数1以上3以下の低級アルキルエステルが挙げられる。
高分子量成分は、その構成モノマーとして、3価以上の多価カルボン酸を含有することにより、高分子鎖は架橋構造を形成する。架橋構造を形成することにより、一旦高分子量成分と相溶した結晶性樹脂を固定化して分離しにくくすることができる。3価以上の多価カルボン酸の例としては、ヘミメリット酸、トリメリット酸、トリメシン酸、メロファン酸、プレーニト酸、ピロメリット酸、メリット酸、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸、これらの酸無水物及び酸塩化物、並びに炭素数1以上3以下の低級アルキルエステルが挙げられる。3価以上の多価カルボン酸としては、トリメリット酸を用いることが好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂の製造方法は、特に制限はなく、一般的なポリエステル重合法を適用できる。非晶性ポリエステル樹脂の合成に用いるカルボン酸成分としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、n-ドデシルコハク酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、テトラデカンジカルボン酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の3価以上の多価カルボン酸、及び、これらカルボン酸化合物の無水物、並びに、炭素数1~3のアルキルエステルなどが挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
非晶性ポリエステル樹脂の合成に用いるアルコール成分としては、例えば、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、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、ドデカンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4-ブテンジオール等の脂肪族ジオール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール等の3価以上の多価アルコール等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、上記のアルコール成分に加えて、例えば、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、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物、水素添加ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールSエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールSプロピレンオキサイド付加物等を用いることができる。トナー製造性、耐熱性、透明性の観点からは、ビスフェノールS、ビスフェノールSエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールSプロピレンオキサイド付加物等のビスフェノールS誘導体を用いることが好ましい。また、カルボン酸成分、アルコール成分とも複数の成分を含んでもよく、特に、ビスフェノールSを用いると耐熱性が高められる。
高分子量成分の非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移点は、45~75℃の範囲内であることが好ましく、50~70℃の範囲であることがより好ましく、55~66℃の範囲内であることが更に好ましい。
低分子量成分の非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、45~75℃の範囲内であることが好ましく、50~70℃の範囲であることがより好ましく、55~65℃の範囲内であることが更に好ましい。
非晶性樹脂のガラス転移点が上記の範囲にあることにより、十分な低温定着性及び耐熱保管性が両立して得られる。
ここで、ガラス転移点(Tg)は、示差走査熱量測定装置、例えばダイヤモンドDSC(パーキンエルマー社製)を用いて測定することができる。具体的には、試料3.0mgをアルミニウム製パンに封入し、加熱、冷却、加熱の順に温度を変動させる。1回目の加熱時には室温(25℃)から、2回目の加熱時には0℃から、10℃/minの昇温速度でそれぞれ200℃まで昇温して、150℃を5分間保持する。冷却時には、10℃/minの降温速度で200℃から0℃まで降温して、0℃の温度を5分間保持する。2回目の加熱時に得られた測定曲線においてベースラインのシフトを観察し、シフトする前のベースラインの延長線と、ベースラインのシフト部分の最大傾斜を示す接線との交点をガラス転移点(Tg)とする。リファレンスとして、空のアルミニウム製パンを用いる。
また、上述した非晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、以下のようにゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC:Gel Permeation Chromatography)によって測定した分子量分布から求めることができる。
試料を濃度1mg/mLとなるようにテトラヒドロフラン(THF)中に添加し、40℃において超音波分散機を用いて15分間分散処理した後、ポアサイズ0.2μmのメンブランフィルターで処理して、試料液を調製する。GPC装置HLC-8120GPC(東ソー社製)、及び、カラムTSKguardcolumn+TSKgelSuperHZM-M3連(東ソー社製)を用い、カラム温度を40℃に保持しながら、キャリア溶媒としてテトラヒドロフランを流速0.2mL/minで流す。キャリア溶媒とともに、調製した試料液10μLをGPC装置内に注入し、屈折率検出器(RI検出器)を用いて試料を検出し、単分散のポリスチレン標準粒子を用いて測定した検量線を用いて、試料の分子量分布を算出する。検量線は、分子量がそれぞれ6×10、2.1×10、4×10、1.75×10、5.1×10、1.1×10、3.9×10、8.6×10、2×10、4.48×10である10点のポリスチレン標準粒子(Pressure Chemical社製)を測定して作成する。
非晶性ポリエステル樹脂の酸価は、結晶性樹脂の酸価よりも小さくすると、アルコキシアニリンが結晶性樹脂を取り囲みやすくなり、結晶性樹脂の分散性を十分に高めることができる。酸価は、1gの試料に含まれる酸の中和に必要な水酸化カリウム(KOH)の質量をmg単位で表したものである。樹脂の酸価は、JIS K0070-1992に記載の方法(電位差滴定法)に準拠して測定することができる。非晶性ポリエステル樹脂の酸価の測定には、溶剤はテトラヒドロフランとイソプロピルアルコールを体積比1:1で混合したものを使用できる。
[結着樹脂;結晶性樹脂]
トナー粒子に用いられる結晶性樹脂としては、結晶性を示す樹脂であれば制限なく、公知の結晶性樹脂を使用できる。ここで、結晶性とは、示差走査熱量測定(DSC)によって得られる吸熱曲線において、融点すなわち昇温時に明確な吸熱ピークを有することをいう。明確な吸熱ピークとは、10℃/minの昇温速度で昇温したときの吸熱曲線において半値幅が15℃以内のピークをいう。
トナー粒子の低温定着性を向上させる観点からは、トナー粒子が結晶性樹脂として結晶性ポリエステル樹脂を含有することが好ましい。結晶性ポリエステル樹脂としては、多価カルボン酸と、多価アルコールとの重縮合反応によって得られる公知のポリエステル樹脂のうち、上述の結晶性を示す樹脂を用いることができる。
多価カルボン酸とは、1分子中にカルボキシ基を2個以上含有する化合物である。例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、n-ドデシルコハク酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、テトラデカンジカルボン酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の3価以上の多価カルボン酸、及び、これらカルボン酸化合物の無水物、並びに、炭素数1~3のアルキルエステル等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
多価アルコールとは、1分子中に水酸基を2個以上含有する化合物である。例えば、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、1,5-ペンタンジオール、1,6-へキサンジオール、1,7-へプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、ドデカンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4-ブテンジオール等の脂肪族ジオール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール等の3価以上の多価アルコール等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
結晶性ポリエステル樹脂の融点(Tm)は、o-アセトアセトアニシジドより低いことが好ましい。結晶性ポリエステル樹脂の融点(Tm)は、55~80℃であることが好ましく、より好ましくは55~75℃である。結晶性ポリエステル樹脂の融点が上記の範囲にあることにより、十分な低温定着性が得られる。なお、結晶性ポリエステル樹脂の融点は、樹脂組成によって制御することができる。
結晶性ポリエステル樹脂の融点は(Tm) は、吸熱ピークのピークトップの温度であり、示差走査熱量測定装置、例えばダイヤモンドDSC(パーキンエルマー社製)を用いて測定することができる。
具体的には、試料3.0mgをアルミニウム製パンに封入し、加熱、冷却、加熱の順に温度を変動させる。1回目の加熱時には室温(25℃)から、2回目の加熱時には0℃から、10℃/minの昇温速度でそれぞれ200℃まで昇温して、150℃を5分間保持する。冷却時には、10℃/minの降温速度で200℃から0℃まで降温して、0℃の温度を5分間保持する。2回目の加熱時に得られる吸熱曲線における吸熱ピークのピークトップの温度(Tm)を融点として測定する。
また、結晶性ポリエステル樹脂は、重量平均分子量(Mw)が5000~50000の範囲内にあることが好ましく、数平均分子量(Mn)が1500~25000の範囲内にあることが好ましい。結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、上述したゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定することができる。
[o-アセトアセトアニシジド]
トナー母体粒子にふくまれるo-アセトアセトアニシジドは、トナー母体粒子中において上述の結晶性樹脂の結晶核剤(融点:85~87℃)として作用する。
一般的に結晶は、結晶核ができた後に結晶成長して結晶部位が形成される。すなわち、結晶性樹脂の結晶化の促進や、結晶性樹脂の分散性を向上させるためには、結晶核を速やかに、且つ、均一に生成することが求められる。このため、結晶核剤は結晶性樹脂が溶融状態から結晶化する際に、「(1)既に結晶核(固体/結晶)として存在している」、「(2)トナー粒子の中で均一に分散している」、及び、「(3)結晶性樹脂と相互作用できる構造を保持している」ことが望まれる。
結晶核剤は、結晶性樹脂よりも融点が高いことが好ましい。結晶性核剤の融点が結晶性樹脂の融点よりも高いことにより、結晶性樹脂が溶融状態から結晶化する際に、結晶核剤が樹脂よりも早く結晶核(固体/結晶)として存在しやすい。このため、結晶核(固体/結晶)として存在する結晶核剤を起点に樹脂が結晶成長し、結晶性樹脂が作製されやすい。即ち、結晶性樹脂の作製において、o-アセトアセトアニシジドの融点がトナー母体粒子に含まれる結晶性樹脂の融点よりも高いことにより、結晶性樹脂の生成及び成長が促進されやすい。例えば、トナー母体粒子を構成する結晶性ポリエステル樹脂の融点が、o-アセトアセトアニシジドよりも融点の低いことが好ましい。
o-アセトアセトアニシジドは、低分子量化合物のためトナーバインダーのポリエステル樹脂中でより分散されやすく、結晶性樹脂(結晶性ポリエステル)との親和性も高い。このため、結晶性樹脂は、o-アセトアセトアニシジドを起点として速やかに良好な分散状態で結晶化することができる。これにより、結晶性ポリエステルを用いたトナー粒子において、優れた低温定着性を確保することができる。
また、o-アセトアセトアニシジドは構造上、有機顔料、特にC.I.ピグメントイエロー74との親和性が高い。このため、C.I.ピグメントイエロー74等のo-アセトアセトアニシジドとの親和性が高い着色剤を用いることにより、トナー中での着色剤に分散性が向上し、画像濃度が向上すると推定される。
(o-アセトアセトアニシジドの含有量)
トナー母体粒子中のo-アセトアセトアニシジドの含有量は、0.1質量ppm以上200質量ppm以下であり、0.1質量ppm以上150質量ppm以下が好ましく、0.1質量ppm以上100質量ppm以下がより好ましい。o-アセトアセトアニシジドの含有量が0.1質量ppmより少ない場合、結晶性樹脂の結晶化度を十分に高めることが難しく、耐熱保管性を十分に保持することが難しい。また、着色剤の分散性も向上しにくく、画像濃度が向上しにくい。o-アセトアセトアニシジドの含有量が200質量ppmより大きい場合、o-アセトアセトアニシジドが結晶性ポリエステルの結晶化を過度に促進させるため、結晶性ポリエステルの結晶ドメインが大きくなり、結晶性樹脂の分散性が悪化する。また、着色剤の分散性も同時に悪化するため、低温定着性や画像濃度の向上の効果が得られにくくなる。
トナー母体粒子中のo-アセトアセトアニシジドの含有量は、o-アセトアセトアニシジドを添加することにより調整することができる。
また、トナーの着色剤として使用されるC.I.ピグメントイエロー74のような市販されている着色剤には、もともとo-アセトアセトアニシジドが含まれている場合がある。この場合は、着色剤中の含有量をあらかじめ特定しておき、トナー母体粒子中のo-アセトアセトアニシジドの含有量が0.1質量ppm以上150質量ppmとなるように、着色剤にo-アセトアセトアニシジドの含有量を低減させる前処理を施すか、o-アセトアセトアニシジドを添加して不足分のo-アセトアセトアニシジドを増加させればよい。
トナー母体粒子中のo-アセトアセトアニシジドの含有量は、以下の方法で測定することができる。トナー母体粒子10mgを20mlガラス容器に精秤し、メタノールを1ml添加し、超音波照射を数秒実施する。次に、ジメチルスルホキシド(DMSO)を4ml添加し、超音波を20分照射後、メンブランフィルターでろ過し、HPLC測定溶液とする。このHPLC測定溶液を、超高速HPLCを用いて下記条件で検出する。
・測定条件
カラム:Waters社HSST3 2.1mmi.d.*100mmL、1.8μm
温度:40℃、
流速:0.3ml/min、
溶離液;メタノール/0.1M酢酸アンモニウム緩衝液(pH5.0)、
グラジエント:メタノールを溶離液(A)、0.1M酢酸アンモニウム緩衝液(pH5.0)を溶離液(B)とし、0min~5minの間は溶離液(A)と溶離液(B)との比率(A/B)を40/60とし、5~15minの間は比率(A/B)を40/60から100/0に変化させ、15~30minの間は比率(A/B)を100/0として測定
注入量:2μl、
検出: UV280nm
定量はo-アセトアセトアニシジド標品を用いて絶対検量線法により行う。
[トナー母体粒子のその他構成材料]
トナー母体粒子は、上述の結晶性樹脂、非晶性樹脂、及び、o-アセトアセトアニシジドの他に、着色剤等の他の構成を含んでいてもよい。
(着色剤)
着色剤は、トナー粒子の着色剤として公知の無機又は有機着色剤を使用できる。着色剤としては、例えば、カーボンブラック、磁性体、顔料及び染料が挙げられる。着色剤は、1種類を単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。上述のo-アセトアセトアニシジドによる顔料分散性を向上させる効果の観点から、トナー粒子は、着色剤としてC.I.ソルベントイエロー74を含むことが好ましい。着色剤の含有量は、トナー母粒子100に対して1質量%以上20質量%以下であることが好ましい。
カーボンブラックとしては、例えば、チャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、及び、ランプブラックが挙げられる。
磁性体としては、例えば、鉄、ニッケル、及び、コバルト等の強磁性金属、これらの金属を含む合金、並びに、フェライトやマグネタイト等の強磁性金属の化合物が挙げられる。
顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド2、同3、同5、同7、同15、同16、同48:1、同48:3、同53:1、同57:1、同81:4、同122、同123、同139、同144、同149、同166、同177、同178、同208、同209、同222、同238、同269、C.I.ピグメントオレンジ31、同43、C.I.ピグメントイエロー3、同9、同14、同17、同35、同36、同65、同74、同83、同93、同94、同98、同110、同111、同138、同139、同153、同155、同180、同181、同185、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントブルー15:3、同15:4、同60、及び、中心金属が亜鉛やチタン、マグネシウム等のフタロシアニン顔料が挙げられる。
染料としては、例えば、C.I.ソルベントレッド1、同3、同14、同17、同18、同22、同23、同49、同51、同52、同58、同63、同87、同111、同122、同127、同128、同131、同145、同146、同149、同150、同151、同152、同153、同154、同155、同156、同157、同158、同176、同179、ピラゾロトリアゾールアゾ染料、ピラゾロトリアゾールアゾメチン染料、ピラゾロンアゾ染料、ピラゾロンアゾメチン染料、C.I.ソルベントイエロー19、同44、同77、同79、同81、同82、同93、同98、同103、同104、同112、同162、C.I.ソルベントブルー25、同36、同60、同70、同93、及び、同95が挙げられる。
[トナー粒子の構成材料]
トナー粒子は、上述のトナー母体粒子の他に、外添剤、離型剤、荷電制御剤等の他の構成を含んでいてもよい。
(外添剤)
トナー粒子は、トナー母体粒子とともに、その表面に存在する外添剤を有してもよい。トナー粒子は、外添剤によって流動性や帯電性等を制御することができる。外添剤は、1種類を単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。外添剤としては、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、及び、酸化ホウ素粒子等が挙げられる。
外添剤は、表面が疎水化処理されていることが好ましい。疎水化処理としては、公知の表面処理剤を用いた表面処理を行うことができる。表面処理剤は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。表面処理剤の例には、シランカップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤、脂肪酸、脂肪酸金属塩、これらのエステル化物、及び、ロジン酸が含まれる。
シランカップリング剤としては、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、メチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、及び、デシルトリメトキシシランが挙げられる。
シリコーンオイルとしては、例えば、環状化合物や、直鎖状又は分岐状のオルガノシロキサン等が挙げられ、より具体的には、オルガノシロキサンオリゴマー、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、及び、テトラビニルテトラメチルシクロテトラシロキサンが挙げられる。
また、シリコーンオイルとしては、少なくとも末端を変性したシリコーンオイルが含まれ、例えば、側鎖、片末端、両末端、側鎖片末端、及び、側鎖両末端等に変性基を導入した反応性の高いシリコーンオイルが含まれる。導入される変性基は、1種類であっても、2種類以上であってもよい。変性基としては、例えば、アルコキシ基、カルボキシル基、カルビノール基、高級脂肪酸変性基、フェニル基、エポキシ基、メタクリル基、及び、アミノ基が含まれる。
外添剤の添加量(複数の外添剤を用いる場合はその合計の添加量)は、トナー粒子全体に対して0.1質量%以上10.0質量%以下が好ましく、1.0質量%以上3.0質量%以下がより好ましい。
(離型剤)
離型剤(ワックス)としては、例えば、炭化水素系ワックス、及び、エステルワックスが挙げられる。炭化水素系ワックスとしては、例えば、低分子量ポリエチレンワックス、低分子量ポリプロピレンワックス、フィッシャートロプシュワックス、マイクロクリスタリンワックス、及び、パラフィンワックスが挙げられる。また、上記エステルワックスとしては、例えば、カルナウバワックス、ペンタエリスリトールベヘン酸エステル、ベヘン酸ベヘニル、及び、クエン酸ベヘニルが挙げられる。
離型剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上30質量部以下とすることが好ましく、5質量部以上20質量部以下がより好ましい。また、トナー粒子中の離型剤の含有量は、3質量%以上~15質量%以下であることが好ましい。離型剤の含有量が上記範囲内であることにより、十分な定着分離性が得られる。
(荷電制御剤)
荷電制御剤としては、例えば、ニグロシン系染料、ナフテン酸又は高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4級アンモニウム塩、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩、及び、サリチル酸金属錯体等の公知の化合物を用いることができる。荷電制御剤を用いることにより、帯電特性に優れたトナーを得ることができる。荷電制御剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上5.0質量部以下が好ましい。
[トナー粒子の粒径、円形度]
トナー粒子の大きさ(粒径)及び形状(円形度)は、上述の低温定着性、及び、画像濃度等の各種効果が得られる範囲において適宜に決めることができる。
トナー粒子の平均粒径は、体積基準のメジアン径(d50)が3.0μm以上8.0μm以下の範囲内であることが好ましく、5.0μm以上8.0μm以下の範囲内にあることがより好ましい。上記範囲内にあれば、1200dpiレベルの非常に微小なドット画像であっても高い画像濃度が得られる。なお、トナー粒子の平均粒径は、トナー粒子の製造における温度や撹拌の条件、トナー粒子の分級、トナー粒子の分級品の混合等によって調整できる。
トナー粒子の体積基準のメジアン径(d50)は、「マルチサイザー3」(ベックマン・コールター社製)に、データ処理用のコンピューターシステム(例えば、データ処理用ソフトSoftware V3.51)を接続した装置を用いて測定、算出することができる。
具体的には、測定試料(トナー)を、界面活性剤溶液(トナー粒子の分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)に添加して馴染ませた後、超音波分散を行ってトナー粒子分散液を調製する。このトナー粒子分散液を、サンプルスタンド内のISOTONII(ベックマン・コールター社製)の入ったビーカーに、測定装置の表示濃度が8%になるまでピペットにて注入する。表示濃度を8%にすることで再現性のある測定値を得ることができる。そして、測定装置において、測定粒子カウント数を25000個、アパーチャー径を100μmとし、測定範囲である2~60μmの範囲を256分割しての頻度値を算出し、体積積算分率の大きい方から50%の粒子径を体積基準のメジアン径(d50)として得る。
また、トナー粒子は、平均円形度が0.920以上1.000以下であることが好ましい。平均円形度が上記範囲内にあれば、トナー粒子が破砕しにくくなる。これにより、摩擦帯電付与部材の汚染を抑制してトナーの帯電性を安定させることができ、形成される画像の画質を高めることができる。
トナー粒子の平均円形度は、例えば、フロー式粒子像分析装置「FPIA-3000」(Sysmex社製)用いて測定することができる。具体的には、測定試料(トナー)を界面活性剤入り水溶液にて馴染ませ、超音波分散処理を1分間行って分散させる。その後、FPIA-2100(Sysmex社製)によって、測定条件HPF(高倍率撮像)モードにて、HPF検出数3000~10000個の適正濃度で撮影を行う。HPF検出数が上記の範囲内であれば、再現性のある測定値を得ることができる。撮影した粒子像から、所定数のトナー粒子における、粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長(L1)と、粒子投影像の周囲長(L2)とから、下記式(c)から算出した円形度Cの総和を、当該所定数で除することにより求められる。トナー粒子の平均円形度は、例えば、トナー粒子の製造における樹脂粒子の熟成の程度や、トナー粒子の熱処理、異なる円形度のトナー粒子の混合、などによって調整できる。
式(c):C=(L1)/(L2)
[トナー粒子の結晶性樹脂の分散状態について]
トナー粒子の結晶性樹脂の分散状態は、トナー粒子の断面の結晶性樹脂のドメイン径を測定することにより調べることができる。トナー粒子の断面は、透過型電子顕微鏡(TEM:Transmission Electron Microscope)、電子顕微鏡、走査型プローブ顕微鏡(SPM:Scanning Probe Microscope)等の公知の方法によって観察できる。以下に、トナー粒子の断面の観察方法の一例について説明する。なお、トナー粒子の断面の観察方法は、同等の観察ができれば、この方法に限定されない。
(観察条件)
以下のような、観察条件により、トナー粒子の断面を観察できる。
装置:電子顕微鏡「JSM-7401F」(日本電子株式会社製)
試料:四酸化ルテニウム(RuO)によって染色したトナー粒子の切片(切片の厚さ:60~100nm)
加速電圧:30kV
倍率:50000倍、明視野像
(試料の作製方法)
作製したトナーを3質量部、ポリオキシエチルフェニルエーテルの0.2%水溶液35質量部に添加して分散させた後、超音波(株式会社日本精機製作所製、US-1200T)により25℃で5分間処理を行い、外添剤をトナー粒子表面から取り除き、観察用のトナー母体粒子を得る。
次に、得られたトナー母体粒子1~2mgを10mLサンプル瓶に広げるように入れ、光硬化性樹脂「D-800」(日本電子社製)中に分散させ、光硬化させてブロックを形成する。次に、作製したブロックに下記に示す四酸化ルテニウム(RuO)蒸気染色条件下で染色処理を施した後、 ダイヤモンド歯を備えたミクロトームを用いて、当該ブロックから厚さ60~100nmの超薄片状のサンプルを切り出す。
(四酸化ルテニウム染色条件)
四酸化ルテニウム(RuO)による染色は、真空電子染色装置VSC1R1(フィルジェン株式会社製)を用いて行う。装置手順に従い、染色装置本体に四酸化ルテニウム(RuO)が入った昇華室を設置し、作製したブロックを染色チャンバー内に導入後、室温(24~25℃)、濃度3(300Pa)、時間10分の条件下で染色を行う。
(結晶構造の観察)
染色後、24時間以内に電子顕微鏡「JSM-7401F」(日本電子株式会社製)を用いて透過電子検出器にて観察する。ここで、四酸化ルテニウムによって染色されたコントラストの差によって、トナー粒子中のドメインを判別することができる。観察されるドメインの内、薄く染色されたドメイン部分を離型剤のドメイン、濃く染色されたドメイン部分を結晶性樹脂のドメインとして観察する。
(結晶性樹脂ドメインの測定方法)
結晶性樹脂の平均ドメイン径は、例えば、上記のような方法で観察した画像を市販の画像処理ソフトを利用して算出することができる。具体的には、上記の方法で作製したトナー粒子の断面を撮影した写真画像をスキャナーで取り込み、画像処理解析装置LUZEX AP(ニレコ社製)を用いて、結晶性樹脂のドメイン(RuOで濃く染色されているドメイン)の円相当径を求める。測定は、トナー粒子100個について行い、測定した100個のトナー粒子の算術平均値として算出する。ここで、測定の際には、トナー粒子の体積平均粒子径の±10%(例えば、6.3μm±0.63μm)となる選択するトナー粒子の断面を選択する。
[静電荷像現像用トナーの製造方法]
静電荷像現像用トナーの製造方法としては、例えば、懸濁重合法、乳化凝集法、及び、その他の公知の方法を挙げることができる。静電荷像現像用トナーの製造においては、乳化凝集法を用いることが好ましい。乳化凝集法を用いることにより、低い製造コストで安定的に小径化したトナー粒子を作製することができる。
乳化凝集法によるトナー粒子の製造方法は、非晶性樹脂粒子の水系分散液と、結晶性樹脂粒子の水系分散液と、o-アセトアセトアニシジドを含む着色剤粒子の水系分散液とを混合し、非晶性樹脂粒子、結晶性樹脂粒子及び着色剤粒子を凝集させることにより、トナー粒子を形成する方法である。このとき、o-アセトアセトアニシジドを結晶核剤として結晶性樹脂を凝集させることができる。
以下、乳化凝集法によるトナー粒子の製造方法の一例として、下記工程(1)~工程(9)によるトナー粒子の製造方法を説明する。
(工程(1);非晶性ポリエステル樹脂粒子の水系分散液の調製)
工程(1)では、非晶性樹脂の分散液として、非晶性ポリエステル樹脂粒子の水系分散液を調製する。ここで、非晶性樹脂として、重量平均分子量(Mw)の高い非晶性ポリエステル樹脂(高分子量成分)と、重量平均分子量の低い非晶性ポリエステル樹脂(低分子量成分)との2種類を用いる場合には、それぞれの非晶性樹脂分散液を別々に調製する。
具体的には、非晶性ポリエステル樹脂を合成し、有機溶媒中に溶解又は分散させて油相液を調製し、この油相液を転相乳化して水系媒体中に非晶性ポリエステル樹脂粒子を分散させる。油相液の乳化分散は、機械的エネルギーを利用して行うことができる。油滴の粒径を所望の粒径に制御した後、有機溶媒を除去することにより、非晶性ポリエステル樹脂の水系分散液を得ることができる。
油相液に使用する有機溶媒としては、油滴の形成後の除去処理が容易である観点から、沸点が低く、かつ水への溶解性が低いものが好ましい。具体的には、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
有機溶媒の使用量は、非晶性ポリエステル樹脂100質量部に対して、通常1~300質量部の範囲内である。
(工程(2);結晶性樹脂粒子の水系分散液を調製)
工程(2)では、結晶性樹脂粒子の水系分散液を調製する。以下の説明では結晶性樹脂として結晶性ポリエステル樹脂を使用する場合について説明する。
結晶性ポリエステル樹脂粒子の水系分散液は、上記非晶性ポリエステル樹脂の水系分散液と同様にして調製することができる。結晶性ポリエステル樹脂粒子の平均粒径は、体積基準のメジアン径(d50)で100~400nmの範囲内にあることが好ましい。結晶性ポリエステル樹脂粒子の体積基準のメジアン径(d50)は、マイクロトラックUPA-150(日機装社製)を用いて測定することができる。
(工程(3);着色剤粒子の水系分散液の調製)
工程(3)では、着色剤を水系媒体中に微粒子状に分散させて、着色剤粒子の水系分散液を調製する。また、本工程において、トナー粒子中のo-アセトアセトアニシジドの含有量が最終的に所定の質量ppmの範囲内となるように、o-アセトアセトアニシジドを添加する。着色剤粒子とともにo-アセトアセトアニシジドを加えて水系分散液を調整することにより、着色剤とo-アセトアセトアニシジドとの親和性が高いため、o-アセトアセトアニシジドの分散性を向上させることができる。
なお、o-アセトアセトアニシジドは、着色剤粒子の水系分散液に添加せずに、別工程で調製してもよい。
市販の顔料、例えば、C.I.ピグメントイエロー74中にo-アセトアセトアニシジドが含まれている場合は、予め顔料中に含まれるo-アセトアセトアニシジドの含有量を特定しておき、トナー粒子中o-アセトアセトアニシジドの含有量が所望の範囲になるように、o-アセトアセトアニシジドの添加量を調整する。例えば、顔料(例えば、C.I.ピグメントイエロー74)に、前処理(エタノール洗浄)を促してo-アセトアセトアニシジドを、顔料中のo-アセトアセトアニシジド含有量を低下させる。また、顔料にo-アセトアセトアニシジドを添加することで、o-アセトアセトアニシジドの含有量を増加させてもよい。
着色剤粒子の水系分散液は、界面活性剤を臨界ミセル濃度(CMC)以上に添加した水系媒体中に着色剤を分散させて調整することができる。着色剤の分散は、機械的エネルギーを利用して行うことができる。着色剤の分散に使用する分散機としては、特に限定されないが、好ましくは超音波分散機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等の加圧分散機、サンドグラインダー、ゲッツマンミルやダイヤモンドファインミル等の媒体型分散機が挙げられる。
水系分散液中の着色剤粒子は、体積基準のメジアン径(d50)が10~300nmの範囲内であることが好ましく、100~200nmの範囲内であることがより好ましく、100~150nmの範囲内であることが特に好ましい。着色剤粒子の体積基準のメジアン径(d50)は、マイクロトラックUPA-150(日機装社製)を用いて測定することができる。
(工程(4);粒子の凝集)
工程(4)では、非晶性樹脂粒子、結晶性ポリエステル樹脂粒子、着色剤粒子及びその他のトナー構成成分の粒子を凝集させて、トナー粒子を形成する。具体的には、上述の工程(1)から工程(3)で調整した各粒子(非晶性樹脂粒子、結晶性ポリエステル樹脂粒子、着色剤粒子)を含む水系分散液と、水系媒体とを混合する。そして、混合した各粒子を含む水系媒体に、臨界凝集濃度以上の凝集剤を加え、非晶性樹脂粒子のガラス転移温度(Tg)以上に昇温して、各粒子を凝集させる。
使用する凝集剤としては、特に限定されないが、アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩等の金属塩から選択されるものが好適に使用できる。金属塩としては、例えばナトリウム、カリウム、リチウム等の1価の金属塩、カルシウム、マグネシウム、マンガン、銅等の2価の金属塩、鉄、アルミニウム等の3価の金属塩等が挙げられる。具体的には、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネシウム、硫酸マンガン等を挙げることができる。これらの中でも、より少量で凝集を進めることができることから、2価の金属塩を用いることが好ましい。これらの金属塩は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(工程(5);トナー粒子の熟成処理)
工程(5)では、工程(4)により形成したトナー粒子の熟成処理を行い、トナー粒子を所望の形状に制御する。工程(5)は、必要に応じて行うことができる。具体的には、工程(4)において得られたトナー粒子の分散液を加熱撹拌し、トナー粒子が所望の円形度になるように、加熱温度、撹拌速度、加熱時間等を調整する。
(工程(4B);コア・シェル構造の形成)
工程(4B)は、コア・シェル構造のトナー粒子を形成する場合に行うことができる。工程(4B)では、工程(4)又は工程(5)で得られたトナー粒子をコア粒子として、このコア粒子の表面の少なくとも一部を被覆するシェル層を形成し、コア・シェル構造のトナー粒子を形成する。
コア・シェル構造のトナー粒子を形成する場合、シェル層を構成する樹脂を水系媒体中に分散させて、シェル層の樹脂粒子の分散液を調製し、上記工程(4)又は工程(5)で得られたトナー粒子の分散液に添加して、トナー粒子の表面にシェル層の樹脂粒子を凝集、融着させる。これにより、コア・シェル構造を有するトナー粒子の分散液を得ることができる。
また、コア粒子にシェル層の樹脂粒子をより強固に凝集、融着させるため、シェル化工程に続いて加熱処理を行ってもよい。加熱処理は、目的の円形度のトナー粒子が得られるまで行うことができる。
コア・シェル構造とは、トナー粒子からなるコア粒子と、コア粒子の表面を被覆するシェル層とを備える多層構造を意味する。シェル層は、コア粒子の全表面を被覆していなくてもよく、部分的にコア粒子が露出していてもよい。コア・シェル構造の断面は、例えば透過型電子顕微鏡(TEM:Transmission Electron Microscope)、走査型プローブ顕微鏡(SPM:Scanning Probe Microscope)等の公知の観察手段によって確認することができる。
(工程(6);冷却処理)
工程(6)では、工程(4)で凝集処理を行い、必用に応じて工程(5)及び工程(4B)を行った後のトナー粒子の分散液を、冷却処理する。冷却処理の条件としては、1~20℃/minの冷却速度で冷却することが好ましい。冷却処理の具体的な方法としては、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を例示することができる。
この冷却の際、o-アセトアセトアニシジドの融点が結晶性樹脂の融点よりも高い場合には、結晶性樹脂が析出する以前にo-アセトアセトアニシジドが析出する。そして、先に析出したo-アセトアセトアニシジドを結晶核剤として結晶性樹脂粒が凝集する。このため、析出したo-アセトアセトアニシジドを起点に樹脂が結晶成長し、速やかに良好な分散状態で樹脂が結晶化する。これにより、結晶性樹脂を用いたトナー粒子に、優れた低温定着性を付与することができる。
(工程(7);トナー粒子の分離)
工程(7)では、冷却したトナー粒子の分散液から当該トナー粒子を固液分離する。そして、固液分離によって得られたトナーケーキ(ケーキ状に成形されたウェット状態にあるトナー粒子)から界面活性剤や凝集剤等の付着物を除去して洗浄する。トナー粒子を固液分離する方法は、特に限定されず、遠心分離法、ヌッチェ等を使用して行う減圧濾過法、フィルタープレス等を使用して行う濾過法等を用いることができる。また、トナーケーキの洗浄においては、濾液の電気伝導度が10μS/cmになるまで水洗浄することが好ましい。
(工程(8);乾燥)
工程(8)では、洗浄後のトナーケーキの乾燥を行う。トナーケーキの乾燥には、スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機等を用いることができる。具体的には、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が好ましい。
乾燥後のトナー粒子の水分は、5質量%以下であることが好ましく、2質量%以下であることがより好ましい。なお、乾燥後のトナー粒子同士が弱い粒子間引力で凝集している場合には、その凝集体を解砕処理してもよい。解砕処理には、ジェットミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、フードプロセッサー等の機械式の解砕装置を使用することができる。
(工程(9);外添剤の添加)
工程(9)では、トナー粒子に対して外添剤を添加する。工程(9)は、必要に応じて行うことができる。外添剤の添加には、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル等の機械式の混合装置を使用することができる。
〈2.現像剤〉
以下、静電荷像現像用トナーを用いた現像剤の具体的な実施の形態について説明する。
現像剤は、一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。一成分現像剤は、上述のトナー粒子から構成される。また、二成分現像剤は、トナー粒子とキャリア粒子とから構成される。
[二成分現像剤]
二成分現像剤は、トナー粒子とキャリア粒子とを適量混合することによって製造することができる。トナー粒子とキャリア粒子との混合に用いられる混合装置の例としては、ナウターミキサー、Wコーン、及び、V型混合機が挙げられる。
二成分現像剤におけるトナー粒子の含有量(トナー濃度)は、通常の二成分現像剤と同様でよく、例えば4.0~8.0質量%である。
また、トナー粒子とキャリア粒子との混合比(質量比)は、特に限定されないが、帯電性、保存性の観点から、トナー粒子:キャリア粒子=1:100~30:100が好ましく、3:100~20:100がより好ましい。
[キャリア粒子]
キャリア粒子としては、例えば、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、これら金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等、従来公知の材料からなる磁性粒子が含まれる。キャリア粒子の例としては、磁性体からなる芯材粒子と、芯材粒子の表面を被覆する被覆材の層とを有する被覆型キャリア粒子、及び、樹脂中に磁性体の微粉末が分散された樹脂分散型のキャリア粒子が挙げられる。キャリア粒子は、後述の感光体へのキャリア粒子の付着を抑制する観点から、被覆型キャリア粒子が好ましい。
(芯材粒子)
芯材粒子は、例えば、磁場によってその方向に強く磁化する磁性体である。磁性体は、1種類を単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。磁性体の例としては、鉄、ニッケル及びコバルト等の強磁性を示す金属、これらの金属を含む合金又は化合物、並びに、熱処理することにより強磁性を示す合金が挙げられる。
強磁性を示す金属、この金属を含む化合物の例としては、鉄と、下記式(a)で表わされるフェライトと、下記式(b)で表わされるマグネタイトとが挙げられる。式(a)及び式(b)において、Mは、Mn、Fe、Ni、Co、Cu、Mg、Zn、Cd及びLiから選ばれる1種以上の1価又は2価の金属を表す。
式(a):MO・Fe
式(b):MFe
強磁性を示す合金の例には、マンガン-銅-アルミニウム、マンガン-銅-錫などのホイスラー合金と、二酸化クロムとが含まれる。
芯材粒子としては、各種フェライトが好ましい。被覆型キャリア粒子の比重は、芯材粒子を構成する金属の比重よりも小さい。よって、各種フェライトは、現像器内における撹拌の衝撃力をより小さくできる。
(被覆材)
被覆材は、1種類を単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。被覆材としては、キャリア粒子において芯材粒子の被覆に利用される従来公知の樹脂を使用できる。被覆材は、キャリア粒子の水分吸着性を低減させる観点と、被覆層における芯材粒子との密着性を高める観点とから、シクロアルキル基を有する樹脂が好ましい。シクロアルキル基の例としては、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基およびシクロデシル基が挙げられる。シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基、及び、シクロペンチル基が好ましい。さらに、被覆層とフェライト粒子との密着性の観点から、シクロへキシル基がより好ましい。
シクロアルキル基を有する樹脂の重量平均分子量Mwは、例えば10000~800000が好ましく、100000~750000がより好ましい。樹脂におけるシクロアルキル基の含有量は、例えば10~90質量%である。樹脂中のシクロアルキル基の含有量は、例えば、P-GC/MSやH-NMR等の公知の機器分析法によって求めることができる。
キャリア粒子の粒径及び形状は、本実施形態の効果が得られる範囲において適宜に決定できる。例えば、キャリア粒子の平均粒径は、体積基準のメジアン径(d50)が20~100μmであることが好ましく、25~80μmであることがより好ましい。キャリア粒子の体積平均粒径は、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置「HELOS」(日本レーザー株式会社製)を用いて湿式で測定できる。また、キャリア粒子の体積平均粒径は、例えば、芯材粒子の製造条件による芯材粒子の粒径を制御する方法や、キャリア粒子の分級、キャリア粒子の分級品の混合などによって調整できる。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」及び「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」及び「質量%」を表す。
以下の実施例では、非晶性ポリエステル樹脂(A1)、(A2)を製造した後、非晶性ポリエステル樹脂の分散液(A1E)、(A2E)を調整した。また、結晶性樹脂(C1)~(C3)を製造した後、結晶性樹脂の分散液(C1E)~(C3E)を調整した。さらに、離型剤粒子分散液(W1)と、着色剤粒子分散液(P1)~(P8)とを調整した。
そして、調整した非晶性ポリエステル樹脂の分散液(A1E)、(A2E)、結晶性樹脂の分散液(C1E)~(C3E)、離型剤粒子分散液(W1)、及び、着色剤粒子分散液(P1)~(P8)を用いて、トナー粒子(1)~(11)を作製した。さらに、トナー粒子(1)~(11)を用いて、現像剤(1)~(12)を作製した。
〈非晶性ポリエステル樹脂(A1)の製造〉
撹拌装置、窒素導入管、温度センサー及び精留塔を備えた反応容器に、下記の多価カルボン酸単量体と多価アルコール単量体を入れ、撹拌しながら1時間かけて内温を190℃まで昇温させた。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Ti(OBu)を、多価カルボン酸単量体全量に対し0.004質量%加えた。
さらに、生成した水を蒸留しながら6時間かけて内温を190℃から240℃まで昇温し、240℃でさらに10時間脱水縮合反応を継続して重合を行った。その後、減圧して非晶性ポリエステル樹脂(A1)を得た。この樹脂の重量平均分子量(Mw)は68000であった。また、酸価は15mgKOH/gであった。
(多価カルボン酸単量体)
テレフタル酸(TPA):15質量部
フマル酸(FA):30質量部
ドデセニルコハク酸(DDSA):3質量部
トリメリット酸(TMA):10質量部
(多価アルコール単量体)
2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンエチレンオキサイド2モル付加物(BPA-EO):20質量部
2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンプロピレンオキサイド2モル付加物(BPA-PO):70質量部
〈非晶性ポリエステル樹脂(A2)の製造〉
撹拌装置、窒素導入管、温度センサー及び精留塔を備えた反応容器に、下記の多価カルボン酸単量体と多価アルコール単量体を入れ、撹拌しながら1時間かけて内温を190℃まで昇温させた。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Ti(OBu)を、多価カルボン酸単量体全量に対し0.004質量%加えた。
さらに、生成した水を蒸留しながら6時間かけて内温を190℃から240℃まで昇温し、240℃でさらに6時間脱水縮合反応を継続して重合を行った。その後、減圧して非晶性ポリエステル樹脂(A2)を得た。この樹脂の重量平均分子量(Mw)は21000であった。
(多価カルボン酸単量体)
テレフタル酸(TPA):60質量部
ドデセニルコハク酸(DDSA):5質量部
トリメリット酸(TMA):7質量部
(多価アルコール単量体)
2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンエチレンオキサイド2モル付加物(BPA-EO):30質量部
2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンプロピレンオキサイド2モル付加物(BPA-PO):60質量部
〈結晶性樹脂(C1)の製造〉
窒素導入管、脱水管、撹拌器、及び、熱電対を装備した四つ口フラスコに、アジピン酸137質量部と、1,9-ノナンジオール152質量部とを投入し、170℃に加熱して溶解した。その後、触媒としてTi(OBu)を1.2質量部投入し、窒素ガス雰囲気下で235℃まで昇温し、常圧下(101.3kPa)で5時間、さらに減圧下(8kPa)で1時間反応を行った。次に、得られた反応液を200℃まで冷却した後、減圧下(20kPa)で1時間反応させて結晶性樹脂(C1)を得た。結晶性樹脂(C1)の重量平均分子量Mwは14500であり、融点Tcは62℃であった。
〈結晶性樹脂(C2)の製造〉
窒素導入管、脱水管、撹拌器、及び、熱電対を装備した四つ口フラスコに、アジピン酸137質量部と、1,9-ノナンジオール130質量部とを投入し、170℃に加熱して溶解した。その後、触媒としてTi(OBu)を1.2質量部投入し、窒素ガス雰囲気下で235℃まで昇温し、常圧下(101.3kPa)で5時間、さらに減圧下(8kPa)で1時間反応を行った。次に、得られた反応液を200℃まで冷却した後、減圧下(20kPa)で1時間反応させて結晶性樹脂(C2)を得た。結晶性樹脂(C2)の重量平均分子量Mwは31000であり、融点Tcは70℃であった。
〈結晶性樹脂(C3)の製造〉
窒素導入管、脱水管、撹拌器、及び、熱電対を装備した四つ口フラスコに、アジピン酸115質量部と、1,9-ノナンジオール152質量部とを投入し、170℃に加熱して溶解した。その後、触媒としてTi(OBu)を1.2質量部投入し、窒素ガス雰囲気下で235℃まで昇温し、常圧下(101.3kPa)で5時間、さらに減圧下(8kPa)で1時間反応を行った。次に、得られた反応液を200℃まで冷却した後、減圧下(20kPa)で1時間反応させて結晶性樹脂(C3)を得た。結晶性樹脂(C3)の重量平均分子量Mwは9900であり、融点Tcは57℃であった。
〈非晶性ポリエステル樹脂(A1)の分散液(A1E)の調整〉
200質量部の非晶性ポリエステル樹脂(A1)を酢酸エチル200質量部に溶解した。そして、この溶液を撹拌しながら、イオン交換水800質量部にポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムを濃度が1質量%になるよう溶解させた水溶液を、上記溶液にゆっくりと滴下した。次に、得られた溶液から減圧下にて酢酸エチルを除去した後、アンモニアでpHを8.5に調製した。その後、固形分濃度を20質量%に調整した。これにより、非晶性ポリエステル樹脂(A1)の微粒子が分散した水系分散液(A1E)を調製した。水系分散液(A1E)における非晶性ポリエステル樹脂(A1)の分散径は、体積基準のメジアン径で100nmであった。
〈非晶性ポリエステル樹脂(A2)の分散液A2Eの調整〉
分散液(A1E)の調整と同様の方法により、非晶性ポリエステル樹脂(A2)を用いて分散液(A2E)の調整を行った。分散液(A2E)における非晶性ポリエステル樹脂(A2)の分散径は、体積基準のメジアン径で100nmであった。
〈結晶性樹脂(C1)の分散液(C1E)の調整〉
200質量部の結晶性樹脂(C1)を酢酸エチル200質量部に溶解した。この溶液を撹拌しながら、イオン交換水800質量部にポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムを濃度が1質量%になるよう溶解させた水溶液を、上記溶液にゆっくりと滴下した。次に、得られた溶液から減圧下にて酢酸エチルを除去した後、アンモニアでpHを8.5に調製した。その後、固形分濃度を20質量%に調整した。これにより、結晶性樹脂(C1)の微粒子が分散した水系分散液(C1E)を調製した。水系分散液(C1E)における結晶性樹脂(C1)の分散径は、体積基準のメジアン径で250nmであった。
〈結晶性樹脂(C2)、(C3)の分散液(C2E)、(C3E)の調整〉
水系分散液(C1E)の調整と同様の方法により、結晶性樹脂(C2)、(C3)を用いて水系分散液(C2E)、(C3E)の調整を行った。水系分散液(C2E)、(C3E)における結晶性樹脂(C2)、(C3)の分散径は、体積基準のメジアン径でいずれも250nmであった。
〈離型剤粒子分散液(W1)の調製〉
炭化水素ワックス(パラフィンワックス、HNP-11(日本精蝋社製、融点70℃):270質量部、
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンRK、有効成分量60質量%):13.5質量部(有効成分として、離型剤に対して3.0質量%)
イオン交換水:21.6質量部
上記成分を混合し、圧力吐出型ホモジナイザー(ゴーリン社製、ゴーリンホモジナイザー)で、内液温度120℃で離型剤としてのパラフィンワックスを溶解した。その後、分散圧力5MPaで120分間、続いて40MPaで360分間分散処理した後、冷却して離型剤分散液(W1)を得た。この離型剤分散液(W1)中の粒子の体積基準のメジアン径は225nmであった。その後、イオン交換水を加えて固形分濃度が20.0質量%になるように調整した。
〈着色剤粒子分散液(P1)の調製〉
ラウリル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に添加した溶液を作製した。そして、この溶液を撹拌しながら、着色剤として顔料であるC.I.ピグメントイエロー74を220質量部加え、撹拌装置クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子分散液(P1)を調製した。この分散液(P1)に含まれる着色剤粒子の固形分は13.0%、体積基準のメジアン径は160nmであった。
なお、C.I.ピグメントイエロー74中のo-アセトアセトアニシジドの含有量を測定したところ、1050質量ppmであった。
〈着色剤粒子分散液(P2)の調製〉
前処理として、C.I.ピグメントイエロー74(C.I.ピグメントイエロー74中のo-アセトアセトアニシジドの含有量は1050質量ppm)にエタノールでの洗浄及び乾燥を繰り返し、o-アセトアセトアニシジドの含有量を1.2質量ppmまで減少させたC.I.ピグメントイエロー74を用意した。
ラウリル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に添加した溶液を作製した。そして、この溶液を撹拌しながら、前処理したC.I.ピグメントイエロー74(C.I.ピグメントイエロー74中のo-アセトアセトアニシジドの含有量は1.2質量ppm)220質量部を加え、撹拌装置クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子分散液(P2)を調製した。この分散液(P2)に含まれる着色剤粒子の固形分は13.0%、体積基準のメジアン径は160nmであった。
〈着色剤粒子分散液(P3)の調製〉
ラウリル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に添加した溶液を作製した。そして、この溶液を撹拌しながら、着色剤として顔料であるC.I.ピグメントイエロー74(C.I.ピグメントイエロー74中のo-アセトアセトアニシジドの含有量は1050質量ppm)220質量部と、o-アセトアセトアニシジド0.22gを加え、撹拌装置クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子分散液(P3)を調製した。この分散液(P3)に含まれる着色剤粒子の固形分は13.0%、体積基準のメジアン径は160nmであった。
〈着色剤粒子分散液(P4)の調製〉
ラウリル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に添加した溶液を作製した。そして、この溶液を撹拌しながら、着色剤として顔料であるC.I.ピグメントレッド122を220質量部とo-アセトアセトアニシジド0.22gを加え、撹拌装置クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子分散液(P4)を調製した。この分散液(P4)に含まれる着色剤粒子の固形分は13.0%、体積基準のメジアン径は160nmであった。
〈着色剤粒子分散液(P5)の調製〉
ラウリル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に添加した溶液を作製した。そして、この溶液を撹拌しながら、着色剤として顔料であるC.I.ピグメントイエロー74(C.I.ピグメントイエロー74中のo-アセトアセトアニシジドの含有量は1050質量ppm)220質量部と、o-アセトアセトアニシジド3.2質量部とを加え、撹拌装置クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子分散液(P5)を調製した。この分散液(P5)に含まれる着色剤粒子の固形分は13.0%、体積基準のメジアン径は160nmであった。
〈着色剤粒子分散液(P6)の調製〉
前処理として、C.I.ピグメントイエロー74(C.I.ピグメントイエロー74中のo-アセトアセトアニシジドの含有量は1050質量ppm)にエタノールでの洗浄及び乾燥を繰り返し、o-アセトアセトアニシジドの含有量を500質量ppmまで減少させたC.I.ピグメントイエロー74を用意した。
ラウリル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に添加した溶液を作製した。そして、この溶液を撹拌しながら、前処理したC.I.ピグメントイエロー74(C.I.ピグメントイエロー74中のo-アセトアセトアニシジドの含有量は500質量ppm)220質量部を加え、撹拌装置クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子分散液(P6)を調製した。この分散液(P6)に含まれる着色剤粒子の固形分は13.0%、体積基準のメジアン径は160nmであった。
〈着色剤粒子分散液(P7)の調製〉
前処理として、C.I.ピグメントイエロー74(o-アセトアセトアニシジドの含有量は1050質量ppm)にエタノールでの洗浄及び乾燥を繰り返し、o-アセトアセトアニシジドの含有量を0.8質量ppmまで減少させたC.I.ピグメントイエロー74を用意した。
ラウリル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に添加した溶液を作製した。そして、この溶液を撹拌しながら、前処理したC.I.ピグメントイエロー74(C.I.ピグメントイエロー74中のo-アセトアセトアニシジドの含有量は0.8質量ppm)220質量部を加え、撹拌装置クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子分散液(P7)を調製した。この分散液(P7)に含まれる着色剤粒子の固形分は13.0%、体積基準のメジアン径は160nmであった。
〈着色剤粒子分散液(P8)の調製〉
ラウリル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に添加した溶液を作製した。そして、この溶液を撹拌しながら、着色剤として顔料であるC.I.ピグメントイエロー74(C.I.ピグメントイエロー74中のo-アセトアセトアニシジドの含有量は1050質量ppm)220質量部と、o-アセトアセトアニシジド0.26gを加え、撹拌装置クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子分散液(P8)を調製した。この分散液(P8)に含まれる着色剤粒子の固形分は13.0%、体積基準のメジアン径は160nmであった。
〈トナー粒子(1)の作製〉
撹拌装置、温度センサー及び冷却管を取り付けた反応容器に、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1E)100質量部(固形分換算)と、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A2E)80質量部(固形分換算)と、離型剤分散液(W1)20質量部(固形分換算)と、 イオン交換水2000質量部とを投入した後、20℃にて撹拌しながら、5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を添加して溶液のpHを10に調整した。
さらに、着色剤粒子分散液(P1)20.0質量部(固形分換算)を投入し、塩化マグネシウム60質量部をイオン交換水60質量部に溶解した水溶液を、撹拌下で30℃において10分間かけて添加した。3分間放置し、結晶性ポリエステル樹脂微粒子の水系分散液(C1E)20質量部(固形分換算)を10分かけて添加した後、60分かけて82℃まで昇温し、82℃を保持したまま粒子成長反応を継続した。この状態でコールターマルチサイザー3(ベックマン・コールター社製)にて粒子の粒径を測定し、体積基準のメジアン径が6.0μmになった時点で、イオン交換水760質量部に塩化ナトリウム190質量部を溶解した塩化ナトリウム水溶液を添加して粒子成長を停止させた。
次に、74℃の状態で加熱撹拌することにより、粒子の融着を進行させ、測定装置FPIA-2100(Sysmex社製)を用いて粒子の平均円形度(HPF検出数は4000個)が0.957になった時点で、2.5℃/minの冷却速度で30℃に冷却した。 次に、固液分離し、脱水したトナーケーキをイオン交換水に再分散して固液分離する操作を3回繰り返して洗浄した後、40℃で24時間乾燥させることにより、トナー母体粒子を得た。
次に、得られたトナー母体粒子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、及び、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(日本コークス工業株式会社製)を用いて回転翼周速35mm/secで、32℃にて20分間混合した。その後、上記混合物を45μmの目開きのふるい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、トナー粒子(1)を得た。
〈トナー粒子(2)~(11)の作製〉
トナー粒子の作製に用いる非晶性ポリエステル樹脂(A1)の分散液(A1E)、(A2E)、結晶性樹脂(C1)の分散液(C1E)~(C3E)、離型剤粒子分散液(W1)、及び、着色剤粒子分散液(P1)~(P8)の組み合わせを表1に示すように変更した以外は、上述のトナー粒子(1)と同様の作製方法を用いて、各トナー粒子(2)~(11)を作製した。
〈静電荷像現像用現像剤(1)~(12)の作製〉
フェライトコア100質量部と、シクロヘキシルメタクリレート/メチルメタクリレート(共重合比1:1)の共重合体樹脂粒子5質量部とを、撹拌羽根付き高速混合機に投入し、120℃で30分間撹拌混合して機械的衝撃力の作用でフェライトコアの表面に樹脂コート層を形成し、体積基準メジアン径35μmのキャリア粒子を得た。キャリア粒子の体積基準メジアン径は、湿式分散機を備えたレーザー回折式粒度分布測定装置であるHELOS)(シンパティック社製)により測定した。
上記キャリア粒子に上述のトナー粒子(1)~(11)をそれぞれトナー濃度が6質量%になるように添加し、ミクロ型V型混合機(筒井理化学器株式会社)に投入して回転速度45rpmで30分間混合し、現像剤(1)~(11)を作製した。
上記トナー粒子(1)~(11)及び現像剤(1)~(11)の各材料の組み合わせを下記表1に示す。なお、表中、C.I.ピグメントイエローを「CY」、C.I.ピグメントレッドを「PR」と表記している。
Figure 0007458702000001
〈評価〉
作製したトナー粒子(1)~(11)及び現像剤(1)~(11)に対し、下記の評価を行った。なお、画像出力には、bizhub PRESS C1100(コニカミノルタ(株)製)の定着用ヒートローラーの表面温度を80~140℃の範囲で変更できるように改造した評価装置を使用した。この評価装置に、上記のように調整した各トナー粒子と各現像剤とをそれぞれトナーカートリッジと現像機とに充填し、評価用の画像形成装置とした。
[低温定着性の評価]
常温常湿環境(温度20℃、湿度50%RH;NN環境)において、A4サイズのOKトップコート+(127.9g/m)(王子製紙社製)を用いて、トナーの低温定着性の評価を行った。トナー付着量11g/mのベタ画像を定着させる定着実験を、定着下ローラーの温度を定着上ベルトよりも20℃低く設定し、定着上ベルトの表面温度が80℃から5℃刻みで増加するように変更しながら140℃まで繰り返し行った。
次に、上記実験において得られた印刷物を、折り機で上記ベタ画像に荷重をかけるように折り、これに0.35MPaの圧縮空気を吹き付け、折り目を下記の評価基準に示す5段階にランク付けした。
ランク5:全く折れ目なし
ランク4:一部折れ目に従った剥離あり
ランク3:折れ目に従った細かい線状の剥離あり
ランク2:折れ目に従った太い線状の剥離あり
ランク1:大きな剥離あり
そして、上記評価基準においてランク3以上となる定着実験のうち、最も定着温度の低い定着実験における定着温度を、各トナーの下限定着温度として評価した。上記下限定着温度が低ければ低い程、低温定着性に優れることを意味し、120℃以下であれば実用上問題なく、合格とした。
[画像濃度の評価]
低温定着性の評価試験と同じ条件で、反射濃度測定用のテストチャートを作成した。テストチャートは、用紙上のトナーの付着量が3.5gとなるように作成した。定着温度は、低温定着性の評価試験において求めた定着下限温度+10℃とした。
得られたテストチャートのニュートラル反射濃度を、PDA-65濃度計(コニカミノルタ社製)により測定した。測定した濃度が高いほど、着色力に優れると評価し、反射濃度が1.0以上である場合を合格と判断した。
A:1.20より大きい
B:1.10~1.20
C:1.00~1.10
D:1.00より小さい
[耐熱保管性の評価]
トナー粒子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(株式会社セイシン企業製)で室温にて600回振とうした。この後、ガラス瓶の蓋を取った状態で55℃、35%RHの環境下に2時間放置した。
次に、放置後の上記トナー粒子を48メッシュ(目開き350μm)の篩上に、トナー粒子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(ホソカワミクロン株式会社製)にセットし、押さえバー、ノブナットで固定した。そして、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粒子量の比率(トナー凝集率At、質量%)を測定した。Atは下記式により算出した。
At(質量%)=(篩上の残存トナー粒子質量(g))/0.5(g)×100
求められたAtから、下記の基準によりトナー粒子の耐熱保管性の評価を行った。評価結果がA、B又はCであれば実用上問題ないとして合格とした。
A:トナー凝集率が15質量%未満(トナー粒子の耐熱保管性が極めて良好)
B:トナー凝集率が15質量%以上20質量%未満(トナー粒子の耐熱保管性が良好)
C:トナー凝集率が20質量%以上25質量%未満(トナー粒子の耐熱保管性がやや悪い)
D:トナー凝集率が25質量%以上(トナー粒子の耐熱保管性が悪く、使用不可)
上記トナー粒子(1)~(11)及び現像剤(1)~(11)のo-アセトアセトアニシジドの含有量、及び、各評価結果を下記表2に示す。なお、表中、o-アセトアセトアニシジドを「AAOA」と表記している。
Figure 0007458702000002
表2に示すように、非晶性ポリエステル樹脂と、結晶性樹脂と、トナー母体粒子中に0.1質量ppm以上200質量ppm以下のo-アセトアセトアニシジドの含有量を含むトナー粒子(1)~(8)を用いた現像剤(1)~(8)は、低温定着性が良好であり、画像濃度が高い。また、トナーの耐熱保管性も良好である。
トナー母体粒子中のo-アセトアセトアニシジドの含有量が0.08質量ppmのトナー粒子(9)は、トナー母体粒子中のo-アセトアセトアニシジドの含有量が0.1質量ppmのトナー粒子(2)に比べ、定着温度が高く、耐熱保管性の評価も劣る。従って、トナー母体粒子が、0.1質量ppm以上のo-アセトアセトアニシジドの含有量を含むことにより、トナー粒子及び現像剤の定温定着性、画像濃度、及び、耐熱性が向上する。
また、トナー母体粒子中のo-アセトアセトアニシジドの含有量が210質量ppmのトナー粒子(10)は、トナー母体粒子中のo-アセトアセトアニシジドの含有量が200質量ppmのトナー粒子(3)に比べ、定着温度が高く、耐熱保管性の評価も劣る。従って、トナー母体粒子が、200質量ppm以下のo-アセトアセトアニシジドの含有量を含むことにより、トナー粒子及び現像剤の定温定着性、画像濃度、及び、耐熱性が向上する。
トナー粒子(4)は、トナー母体粒子中のo-アセトアセトアニシジドの含有量が100質量ppmであり、着色剤としてC.I.ピグメントレッド122を含む。これに対し、トナー粒子(1)、トナー粒子(5)、トナー粒子(6)は、o-アセトアセトアニシジドの含有量が同じ(100質量ppm)であり着色剤としてC.I.ピグメントイエロー74を10.0質量%含む。
そして、トナー粒子(4)の低温定着性の評価結果が100℃であるのに対し、トナー粒子(1)が93℃、トナー粒子(5)が95℃、トナー粒子(6)が90℃である。この結果から、トナー粒子が着色剤としてC.I.ピグメントイエロー74を含むことにより、トナー粒子の低温定着性が向上しやすい。
また、トナー粒子(7)は、トナー母体粒子中のo-アセトアセトアニシジドの含有量が100質量ppmであるが、C.I.ピグメントイエロー74の含有量が0.7質量%と少ない。そして、C.I.ピグメントイエロー74の含有量が10.0質量%のトナー粒子(1)を用いた現像剤に比べて、画像濃度の評価が低く、耐熱保管性の評価も低い。
また、トナー粒子(8)は、トナー母体粒子中のo-アセトアセトアニシジドの含有量が100質量ppmであるが、C.I.ピグメントイエロー74の含有量が20.3質量%と多い。そして、トナー粒子(1)に比べて定着温度が高い。
このため、トナー母体粒子中のo-アセトアセトアニシジドの含有量が同じであっても、着色剤が過剰な場合や不足する場合には、低温定性着、画像濃度及び耐熱保管性の各評価が低下しやすい。
なお、本発明は上述の実施形態例において説明した構成に限定されるものではなく、その他本発明構成を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。

Claims (7)

  1. トナー母体粒子を含む静電荷像現像用トナーであって、
    前記トナー母体粒子は、
    非晶性ポリエステル樹脂と、
    結晶性樹脂と、
    着色剤としてC.I.ピグメントイエロー74と、
    o-アセトアセトアニシジドと、を含み、
    前記トナー母体粒子中の前記o-アセトアセトアニシジドの含有量が0.1質量ppm以上200質量ppm以下である
    静電荷像現像用トナー。
  2. 前記o-アセトアセトアニシジドの含有量が0.1質量ppm以上150質量ppm以下である
    請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
  3. 前記o-アセトアセトアニシジドの含有量が0.1質量ppm以上100質量ppm以下である
    請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
  4. 前記結晶性樹脂として結晶性ポリエステル樹脂を含む
    請求項1から3のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
  5. 前記o-アセトアセトアニシジドよりも融点の低い前記結晶性樹脂を含む
    請求項1から4のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
  6. 前記静電荷像現像用トナー中の前記着色剤の含有量が1質量%以上20質量%以下である
    請求項1から5のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
  7. トナー母体粒子を含む静電潜像現像用トナーと、キャリア粒子と、を有し、
    前記トナー母体粒子は、
    非晶性ポリエステル樹脂と、
    結晶性樹脂と、
    着色剤として、C.I.ピグメントイエロー74と、
    o-アセトアセトアニシジドと、を含み、
    前記トナー母体粒子中の前記o-アセトアセトアニシジドの含有量が0.1質量ppm以上200質量ppm以下である
    現像剤。
JP2018213588A 2018-11-14 2018-11-14 静電荷像現像用トナー、及び、現像剤 Active JP7458702B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018213588A JP7458702B2 (ja) 2018-11-14 2018-11-14 静電荷像現像用トナー、及び、現像剤
US16/590,712 US10739691B2 (en) 2018-11-14 2019-10-02 Electrostatic image developing toner and developer
CN201911093374.1A CN111190332A (zh) 2018-11-14 2019-11-11 静电图像显影用调色剂及夹层玻璃

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018213588A JP7458702B2 (ja) 2018-11-14 2018-11-14 静電荷像現像用トナー、及び、現像剤

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020079892A JP2020079892A (ja) 2020-05-28
JP7458702B2 true JP7458702B2 (ja) 2024-04-01

Family

ID=70551358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018213588A Active JP7458702B2 (ja) 2018-11-14 2018-11-14 静電荷像現像用トナー、及び、現像剤

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10739691B2 (ja)
JP (1) JP7458702B2 (ja)
CN (1) CN111190332A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022181046A (ja) * 2021-05-25 2022-12-07 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012133095A1 (ja) 2011-03-25 2012-10-04 東洋インキScホールディングス株式会社 顔料組成物、顔料分散体及び着色樹脂組成物
JP2017138481A (ja) 2016-02-04 2017-08-10 コニカミノルタ株式会社 静電荷像現像用トナー
JP2017215498A (ja) 2016-06-01 2017-12-07 コニカミノルタ株式会社 静電荷像現像用トナー
JP2018124555A (ja) 2017-01-31 2018-08-09 花王株式会社 静電荷像現像用トナーの製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10288860A (ja) * 1997-04-14 1998-10-27 Toyo Ink Mfg Co Ltd 静電荷像現像用イエロートナー
JP6330733B2 (ja) 2015-06-03 2018-05-30 コニカミノルタ株式会社 トナーおよびその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012133095A1 (ja) 2011-03-25 2012-10-04 東洋インキScホールディングス株式会社 顔料組成物、顔料分散体及び着色樹脂組成物
JP2017138481A (ja) 2016-02-04 2017-08-10 コニカミノルタ株式会社 静電荷像現像用トナー
JP2017215498A (ja) 2016-06-01 2017-12-07 コニカミノルタ株式会社 静電荷像現像用トナー
JP2018124555A (ja) 2017-01-31 2018-08-09 花王株式会社 静電荷像現像用トナーの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111190332A (zh) 2020-05-22
US10739691B2 (en) 2020-08-11
JP2020079892A (ja) 2020-05-28
US20200150551A1 (en) 2020-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4697309B2 (ja) 静電荷像現像用トナーセット、画像形成方法、及び、画像形成装置
JP5545173B2 (ja) 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法
JP4742936B2 (ja) 静電荷像現像用トナー、及びその製造方法
JP5553028B2 (ja) 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法
JP2016045418A (ja) 画像形成方法、トナーセットおよび白色トナー
JP6331856B2 (ja) 画像形成方法、トナーセットおよび白色トナー
JP6446929B2 (ja) 画像形成方法、トナーセットおよび白色トナー
US9733585B2 (en) Toner for electrostatic charge image development
US10126668B2 (en) Toner for electrostatic charge image development
EP3252534B1 (en) Electrostatic image developing toner
JP2018077333A (ja) 静電荷像現像用トナー
JP5429963B2 (ja) トナーの製造方法
JP6679926B2 (ja) 静電荷像現像用トナー
JP7458702B2 (ja) 静電荷像現像用トナー、及び、現像剤
JP2019159001A (ja) 静電荷像現像用トナー及び静電荷像現像用トナーの製造方法
JP6784121B2 (ja) 静電潜像現像用トナー及びその製造方法
JP6107247B2 (ja) コア・シェル型電子写真用トナー、該トナーを用いた現像剤及び現像装置、前記トナーの製造方法
US11796930B2 (en) Magnetic toner
US10481513B2 (en) Toner for electrostatic charge development
JP2018049169A (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6582978B2 (ja) カラー画像形成方法
JP2024149049A (ja) 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法及び画像形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210915

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220712

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220713

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220902

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220920

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221114

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20221206

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20230227

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240319

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7458702

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150