JP7458702B2 - 静電荷像現像用トナー、及び、現像剤 - Google Patents
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Description
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。
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
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。
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。
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6×102、2.1×103、4×103、1.75×104、5.1×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、4.48×106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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
式(c):C=(L1)/(L2)
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。
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(RuO4)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
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。
四酸化ルテニウム(RuO4)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(RuO4)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。
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(RuO4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。
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)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。
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)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)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。
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。
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)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。
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。
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。
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)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)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。
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。
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。
式(a):MO・Fe2O3
式(b):MFe2O4
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。
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。
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)4を、多価カルボン酸単量体全量に対し0.004質量%加えた。
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
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
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)4を、多価カルボン酸単量体全量に対し0.004質量%加えた。
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
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
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)4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。
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)4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。
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)4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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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、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。
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。
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。
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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
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/m2)(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/m2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。
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
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。
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
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。
At(質量%)=(篩上の残存トナー粒子質量(g))/0.5(g)×100
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)
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(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。
Claims (7)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。
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