JP7467974B2 - 樹脂粒子 - Google Patents
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Description
特許文献1には、結着樹脂及び着色剤を含有するトナーであって、前記着色剤が、着色顔料と蛍光染料とを含有し、トナー中における、前記着色顔料、前記蛍光染料の質量基準の含有量をそれぞれWG、WFとしたとき、前記WGと前記WFとが、下式(1)
WG×0.5>WF>WG×0.025 (1)
を満たし、前記着色顔料の吸収ピーク波長をPGとし、前記蛍光染料の発光ピーク波長をPFとしたとき、前記PGと前記PFとが、下式(2)
PG<PF (2)
を満たすことを特徴とするトナーが開示されている。
<1> 蛍光着色剤が結着樹脂に化学結合している樹脂粒子。
<2> 蛍光着色剤が結着樹脂に分子分散している樹脂粒子。
<3> 前記樹脂粒子が、コアシェル型粒子である<1>又は<2>に記載の樹脂粒子。
<4> 前記蛍光着色剤が表面に露出していない<1>乃至<3>のいずれか1つに記載の樹脂粒子。
<5> 前記化学結合が、イオン結合である<1>に記載の樹脂粒子。
<6> 前記結着樹脂が、アニオン性基を有し、前記蛍光着色剤が、カチオン性基を有する<5>に記載の樹脂粒子。
<7> 前記結着樹脂が、カチオン性基を有し、前記蛍光着色剤が、アニオン性基を有する<5>に記載の樹脂粒子。
<8> 前記蛍光着色剤が、蛍光染料である<1>乃至<7>のいずれか1つに記載の樹脂粒子。
<9> 前記蛍光染料が、波長580nm~650nmの範囲に極大蛍光波長を有する蛍光染料を含む<8>に記載の樹脂粒子。
前記<3>に係る発明によれば、単層構造のトナー粒子である場合に比べ、得られる画像の粒状性が抑制される樹脂粒子が提供される。
前記<4>に係る発明によれば、シェルに蛍光着色剤を含む場合に比べ、得られる画像の粒状性がより抑制される樹脂粒子が提供される。
前記<5>、<6>又は<7>に係る発明によれば、前記化学結合が、水素結合である場合に比べ、得られる画像の蛍光強度がより高い樹脂粒子が提供される。
前記<8>に係る発明によれば、前記蛍光着色剤が、蛍光顔料である場合に比べ、得られる画像の蛍光強度がより高い樹脂粒子が提供される。
本明細書において、「静電荷像現像用トナー」を単に「トナー」ともいい、「静電荷像現像剤」を単に「現像剤」ともいう。
本実施形態に係る樹脂粒子における第一の実施形態は、蛍光着色剤が結着樹脂に化学結合している樹脂粒子である。
本実施形態に係る樹脂粒子における第二の実施形態は、蛍光着色剤が結着樹脂に分子分散している樹脂粒子である。
本実施形態に係る樹脂粒子は、上記構成により、得られる画像の蛍光強度が高い。この理由は定かではないが、以下に示す理由によるものと推測される。
蛍光着色剤が結着樹脂に化学結合している樹脂粒子であるか、又は、蛍光着色剤が結着樹脂に分子分散している樹脂粒子であることにより、濃度消光及び自己消光、すなわち、一度放射した蛍光を別の分子が再吸収する現象、及び、隣接分子間でエネルギー移動が起こり、本来のエネルギー全部が外部に出てこない現象が抑制され、得られる画像の蛍光強度が高い。
なお、本明細書において、特に断りなく、単に「本実施形態に係る樹脂粒子」又は「樹脂粒子」という場合は、前記第一の実施態様及び前記第二の実施態様の両方について述べるものとする。
また、前記樹脂粒子は、蛍光強度、及び、画像の粒状性の観点から、蛍光着色剤が結着樹脂に化学結合して分子分散している樹脂粒子であることが好ましい。
前記化学結合としては、イオン結合、共有結合、水素結合、双極子相互作用による結合(ファンデルワールス結合)が挙げられる。
中でも、蛍光強度の観点から、イオン結合、共有結合、及び、水素結合よりなる群から選ばれる少なくとも1種の結合であることが好ましく、イオン結合、及び、水素結合よりなる群から選ばれる少なくとも1種の結合であることがより好ましく、イオン結合であることが特に好ましい。
また、前記蛍光着色剤が前記結着樹脂にイオン結合している場合においては、蛍光強度、及び、画像の粒状性の観点からは、前記結着樹脂が、アニオン性基を有し、前記蛍光着色剤が、カチオン性基を有することが好ましく、また、蛍光強度、及び、こすり耐性の観点からは、前記結着樹脂が、カチオン性基を有し、前記蛍光着色剤が、アニオン性基を有することが好ましい。結着樹脂がカチオン性基を有していると、定着画像は用紙に含まれているセルロースの水酸基、カルボキシ基などのアニオン性基と結合して、画像強度が向上することが期待される。
また、結着樹脂としてカチオン性樹脂を使用し、蛍光着色剤としてアニオン性染料を使用した場合、上記とは逆で、樹脂粒子全体としてはカチオン性となる。後述する外添剤はアニオン性の帯電となるため、電荷の偏りが大きくなった樹脂粒子が転写時のドットの飛び散りとして発生しやすく、粒状性が上記の場合より少し劣る場合が多い。
樹脂粒子は定着時の熱で溶けて紙の繊維に入り込み、接着面の凹凸が錨のように引っかかることで物理的に接着している。これをアンカー効果と呼んでいる。
結着樹脂としてアニオン性樹脂を使用し、蛍光着色剤としてカチオン性染料を使用した場合、樹脂粒子全体としてはアニオン性であり、用紙のアニオン性と電気的反発しアンカー効果のみで定着している。
一方、結着樹脂としてカチオン性樹脂を使用し、蛍光着色剤としてアニオン性染料を使用した場合、樹脂粒子全体としてはカチオン性であり、用紙のアニオン性と電気的に結合し、アンカー効果に加えてイオン結合でも定着しているため、画像強度(こすり強度、こすり耐性)が高まる。
フーリエ変換赤外分光法(FT-IR)、紫外-可視分光法(UV-visスペクトル)、核磁気共鳴分析(NMR)、ガスクロマトグラフィ-質量分析法(GC-MS)などにより行うことができる。
本実施形態における「分子分散」とは、蛍光着色剤の分子が2分子以上の凝集体(会合体)、例えば、蛍光着色剤粒子として分散しているのではなく、単分子の状態で分散(単分子分散)していることをいう。ただし、本実施形態では、蛍光着色剤が単分子の状態で結着樹脂に化学結合しているものも、単分子分散に含める。
本実施形態に係る樹脂粒子の第一の実施形態において、樹脂粒子は、蛍光強度、及び、画像の粒状性の観点から、蛍光着色剤が結着樹脂に化学結合して分子分散している樹脂粒子であることが好ましい。
本実施形態における蛍光着色剤を結着樹脂に分子分散させる方法としては、特に制限はないが、蛍光着色剤を結着樹脂に化学結合させる方法、結着樹脂に溶解又は相溶する蛍光染料を用い、結着樹脂に溶解又は相溶させる方法、溶媒に蛍光着色剤及び結着樹脂を溶解させた溶液から溶媒を除去する方法等が挙げられる。中でも、蛍光着色剤を結着樹脂に化学結合させる方法が好ましく挙げられる。
蛍光着色剤の溶け残りがある場合は微細な凝集体(ダマ)として観察されるため、染料蛍光着色剤の凝集体(ダマ)が確認されなければ分子分散状態であるとみなす。前記ダマの確認は、断面をTEMで観察したり、溶解した時にフィルターでろ過したりして実行される。
更に、本実施形態に係る樹脂粒子は、蛍光強度、及び、画像の粒状性の観点から、蛍光着色剤が結着樹脂に化学結合している樹脂粒子を少なくとも凝集してなる粒子であることが好ましく、蛍光着色剤が結着樹脂にイオン結合している樹脂粒子を少なくとも凝集してなる粒子であることがより好ましい。
蛍光着色剤は、蛍光を示す着色剤であればよいが、可視光領域(波長380nm以上760nm以下)の蛍光を示す着色剤であることが好ましい。また、蛍光着色剤を励起させる光は、特に制限はないが、可視光、又は、紫外光を少なくとも含むことが好ましく、紫外光を少なくとも含むことがより好ましい。
更に、蛍光着色剤は、結着樹脂との化学結合及び分散の容易性の観点から、蛍光染料であることが好ましい。
なお、本実施形態において、「顔料」とは、23℃の水100gに対する溶解度、及び、23℃のシクロヘキサノン100gに対する溶解度が、それぞれ0.1g未満である着色剤であり、「染料」とは、23℃の水100gに対する溶解度、又は、23℃のシクロヘキサノン100gに対する溶解度が、0.1g以上である着色剤である。
カチオン性基としては、蛍光強度、及び、画像の粒状性の観点から、オニウム基であることが好ましく、アンモニウム基、イミニウム基、又は、ピリジニウム基であることがより好ましく、アンモニウム基であることが更に好ましく、第四級アンモニウム基であることが特に好ましい。
また、蛍光着色剤は、イオン性基を1つのみ有していても、2つ以上有していてもよいが、蛍光強度、及び、画像の粒状性の観点から、1つ以上4つ以下有することが好ましく、1つ又は2つ有することがより好ましく、1つのみ有することが特に好ましい。
アニオン性基としては、蛍光強度、及び、画像の粒状性の観点から、酸基、及び、その塩よりなる群から選ばれた少なくとも1種の基を有することが好ましく、スルホ基、カルボキシ基、及び、これらの塩よりなる群から選ばれた少なくとも1種の基を有することがより好ましく、スルホ基、及び、その塩よりなる群から選ばれた少なくとも1種の基を有することが特に好ましい。
また、蛍光着色剤が結着樹脂と化学結合を形成している場合は、アニオン性基としては、例えば、-SO3 -、及び、-COO-が好ましく挙げられ、-SO3 -がより好ましく挙げられる。
蛍光着色剤としては、例えば、蛍光ピンク着色剤、蛍光レッド着色剤、蛍光オレンジ着色剤、蛍光イエロー着色剤、蛍光グリーン着色剤、蛍光パープル着色剤等が挙げられる。
中でも、蛍光ピンク着色剤、蛍光レッド着色剤、蛍光オレンジ着色剤、蛍光イエロー着色剤、又は、蛍光グリーン着色剤であることが好ましく、蛍光ピンク着色剤、蛍光イエロー着色剤、又は、蛍光グリーン着色剤であることがより好ましく、蛍光ピンク着色剤であることが特に好ましい。
また、本実施形態に係る樹脂粒子は、蛍光色樹脂粒子であることが好ましく、蛍光ピンク樹脂粒子、蛍光イエロー樹脂粒子、又は、蛍光グリーン樹脂粒子であることがより好ましく、蛍光ピンク樹脂粒子であることが特に好ましい。
蛍光色の各色におけるスペクトルの一例を、以下に示す。縦軸は蛍光強度、横軸は波長を示す。なお、“mμ”=“nm”である。
これらは所望の色に応じて、1種または複数種が選択される。例えば蛍光ピンクを表現したい場合、Basic Red 1(ローダミン6G)、Basic Red 1:1、Basic Red 2、Basic Red 12、Basic Red 13、Basic Red 14、Basic Red 15、Basic Red 36、Basic Violet 7、Basic Violet 10(ローダミンB)、Basic Violet 11(ローダミン3B)、Basic Violet 11:1(ローダミンA)、Basic Violet 15、Basic Violet 16、及び、Basic Violet 27よりなる群から選ばれた少なくとも1種の蛍光着色剤が好ましい。
また、キサンテン構造は、ローダミン構造、フルオレセイン構造、又は、エオシン構造であることが好ましく、ローダミン構造であることがより好ましい。
蛍光着色剤の含有量としては、蛍光強度、及び、画像の粒状性の観点から、樹脂粒子全体に対して、0.2質量%以上5質量%以下が好ましく、0.2質量%以上3質量%以下がより好ましく、0.2質量%以上2質量%以下が特に好ましい。
結着樹脂としては、例えば、スチレン類(例えばスチレン、パラクロロスチレン、α-メチルスチレン等)、(メタ)アクリル酸エステル類(例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2-エチルヘキシル等)、エチレン性不飽和ニトリル類(例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等)、ビニルエーテル類(例えばビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等)、ビニルケトン類(例えばビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等)、オレフィン類(例えばエチレン、プロピレン、ブタジエン等)等の単量体の単独重合体、又はこれら単量体を2種以上組み合せた共重合体からなるビニル系樹脂が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
中でも、スチレン-アクリル共重合体、又は、ポリエステル樹脂が好適に用いられ、ポリエステル樹脂がより好適に用いられる。
これらの結着樹脂は、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、結着樹脂のガラス転移温度は、90℃以下であることが好ましく、80℃以下であることがより好ましく、50℃以上80℃以下であることが特に好ましい。
カチオン性基としては、蛍光強度、及び、画像の粒状性の観点から、アミノ基、又は、アンモニウム基が好ましく挙げられる。
アニオン性基としては、蛍光強度、及び、画像の粒状性の観点から、カルボキシ基、スルホ基、又は、これらの塩が好ましく挙げられ、カルボキシ基、又は、その塩がより好ましく挙げられる。
中でも、カチオン性基を有する樹脂としては、蛍光強度、及び、画像のこすり耐性の観点から、アミノ基を有するスチレン-アクリル共重合体を含むことが好ましく、アミノ基を有する構成単位を有するスチレン-アクリル共重合体を含むことがより好ましい。
また、アニオン性基を有する樹脂としては、蛍光強度、及び、画像の粒状性の観点から、カルボキシ基、及び、その塩よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有するポリエステル樹脂、又は、カルボキシ基、及び、その塩よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有するスチレンアクリル樹脂を含むことが好ましく、カルボキシ基、及び、その塩よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有するポリエステル樹脂を含むことがより好ましい。
結着樹脂は、得られる画像における濃度ムラ抑制性の観点から、結晶性樹脂を含むことが好ましく、非晶性樹脂、及び、結晶性樹脂を含むことがより好ましい。
結晶性樹脂の含有量は、結着樹脂の全質量に対して、2質量%以上40質量%以下であることが好ましく、2質量%以上20質量%以下であることがより好ましい。
一方、樹脂の「非晶性」とは、半値幅が10℃を超えること、階段状の吸熱量変化を示すこと、又は明確な吸熱ピークが認められないことを指す。
ポリエステル樹脂としては、例えば、公知のポリエステル樹脂が挙げられる。
非晶性ポリエステル樹脂としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの縮重合体が挙げられる。なお、非晶性ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステル等が挙げられる。
多価カルボン酸は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
多価アルコールとしては、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上の多価アルコールを併用してもよい。3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールが挙げられる。
多価アルコールは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線より求め、より具体的にはJIS K 7121-1987「プラスチックの転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求められる。
非晶性ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は、2,000以上100,000以下が好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂の分子量分布Mw/Mnは、1.5以上100以下が好ましく、2以上60以下がより好ましい。
なお、重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー(株)製GPC・HLC-8120GPCを用い、東ソー(株)製カラム・TSKgel SuperHM-M(15cm)を使用し、THF溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。
なお、原料の単量体が、反応温度下で溶解又は相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させてもよい。この場合、重縮合反応は溶解補助剤を留去しながら行う。相溶性の悪い単量体が存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪い単量体とその単量体と重縮合予定の酸又はアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させるとよい。
結晶性ポリエステル樹脂は、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合体が挙げられる。なお、結晶性ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
ここで、結晶性ポリエステル樹脂は、結晶構造を容易に形成するため、芳香族を有する重合性単量体よりも直鎖状脂肪族を有する重合性単量体を用いた重縮合体が好ましい。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価のカルボン酸としては、例えば、芳香族カルボン酸(例えば1,2,3-ベンゼントリカルボン酸、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸、1,2,4-ナフタレントリカルボン酸等)、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステルが挙げられる。
多価カルボン酸としては、これらジカルボン酸と共に、スルホン酸基を持つジカルボン酸、エチレン性二重結合を持つジカルボン酸を併用してもよい。
多価カルボン酸は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
多価アルコールは、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のアルコールを併用してもよい。3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。
多価アルコールは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K7121-1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。
結着樹脂の重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー(株)製GPC・HLC-8120GPCを用い、東ソー(株)製カラム・TSKgel SuperHM-M(15cm)を使用し、テトラヒドロフラン(THF)溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。
他の着色剤は、前記蛍光着色剤以外の着色剤であればよく、公知の着色剤を用いることができる。
他の着色剤は、可視光領域において蛍光を示さない着色剤であることが好ましい。
また、他の着色剤は、顔料であっても、染料であってもよいが、顔料であることが好ましい。
他の着色剤は、必要に応じて表面処理された着色剤を用いてもよく、分散剤と併用してもよい。また、着色剤は、複数種を併用してもよい。
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス;モンタンワックス等の合成又は鉱物・石油系ワックス;脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス;などが挙げられる。離型剤は、これに限定されるものではない。
融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K7121-1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等の公知の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は、内添剤として樹脂粒子に含まれる。
樹脂粒子は、単層構造の樹脂粒子であってもよいし、芯部(コア粒子)と芯部を被覆する被覆層(シェル層)とで構成された所謂コアシェル構造の樹脂粒子(コアシェル型粒子)であってもよい。コアシェル構造の樹脂粒子は、例えば、結着樹脂と必要に応じて着色剤及び離型剤等を含む芯部と、結着樹脂を含む被覆層と、で構成されている。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5質量%水溶液2mL中に測定試料を0.5mg以上50mg以下加える。これを電解液100mL以上150mL以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径100μmのアパーチャーを用いて2μm以上60μm以下の範囲の粒径の粒子について、各々の粒径を測定する。サンプリングする粒子数は50,000個である。
測定された粒径について、小径側から体積基準の累積分布を描いて、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vと定義する。
樹脂粒子を後述する静電荷像現像用トナーとして用いる場合、樹脂粒子は、必要に応じて、外添剤を含んでいてもよい。
また、樹脂粒子は、外添剤を有しない樹脂粒子であっても、樹脂粒子に外添剤が外添したものであってもよい。
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられる。前記無機粒子として、SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等が挙げられる。
疎水化処理剤の量としては、例えば、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部以下であることが好ましい。
本実施形態に係る樹脂粒子は、画像形成用樹脂粒子として好適に用いられ、静電荷像現像用トナーとしてより好適に用いられる。
加熱温度(焼付温度)は、例えば、90℃以上250℃以下が好ましく、100℃以上220℃以下がより好ましく、120℃以上200℃以下が更に好ましい。なお、加熱時間(焼付時間)は、加熱温度(焼付温度)により調節する。
帯電した樹脂粒子を媒体(空気であることが多い)中に分散し、電界により樹脂粒子を移動させることによって画像を表示するトナーディスプレイが知られているが、この方式にも問題なく採用される。例えば、2枚の透明電極で挟まれたセル中に樹脂粒子を入れ、電圧を印加して樹脂粒子を移動させることで、画像が表示される。
次に、本実施形態に係る樹脂粒子の製造方法について説明する。
本実施形態に係る樹脂粒子は、樹脂粒子を製造後、樹脂粒子に対して、外添剤を外添してもよい。
凝集合一法としては、例えば、特開2010-97101号公報又は特開2006-154641号公報に記載された方法が挙げられる。
混練粉砕法としては、例えば、特開2000-267338号公報に記載された方法が挙げられる。
溶解懸濁法としては、特開2000-258950号公報に記載された方法が挙げられる。
樹脂粒子の製造方法において、アニオン性基を有する蛍光着色剤と、カチオン性基を有する結着樹脂とを用いる場合は、蛍光強度、及び、画像の粒状性の観点から、カチオン性基を有する界面活性剤を用いることが好ましい。また、カチオン性基を有する結着樹脂の重合には、カチオン性基を有する重合開始剤を用いることが好ましい。
また、樹脂粒子の製造方法において、カチオン性基を有する蛍光着色剤と、アニオン性基を有する結着樹脂とを用いる場合は、蛍光強度、及び、画像の粒状性の観点から、アニオン性基を有する界面活性剤を用いることが好ましい。また、アニオン性基を有する結着樹脂の重合には、アニオン性基を有する重合開始剤を用いることが好ましい。
カチオン性基を有する重合開始剤としては、アミノ基又はアミジン基を有する重合開始剤が好ましく、アミジン基を有する重合開始剤がより好ましく、アミジン基を有するアゾ重合開始剤が特に好ましい。
アニオン性基を有する界面活性剤としては、スルホ基、硫酸エステル基又はその塩を有するアニオン界面活性剤が好ましく、スルホ基又はその塩を有するアニオン界面活性剤がより好ましい。
アニオン性基を有する重合開始剤としては、過硫酸塩化合物が好ましく、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、又は、過硫酸ナトリウムがより好ましい。
以下の説明では、他の着色剤、及び離型剤を含む樹脂粒子を得る方法について説明するが、他の着色剤、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、他の着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、例えば、他の着色剤粒子が分散された他の着色剤粒子分散液、離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を準備する。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
中でも、非イオン性界面活性剤を用いることが好ましく、非イオン性界面活性剤とアニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤とを併用することが好ましい。
また、前述したように、樹脂粒子の製造方法において、アニオン性基を有する蛍光着色剤と、カチオン性基を有する結着樹脂とを用いる場合は、蛍光強度、及び、画像の粒状性の観点から、カチオン性基を有する界面活性剤を用いることが好ましく、一方、樹脂粒子の製造方法において、カチオン性基を有する蛍光着色剤と、アニオン性基を有する結着樹脂とを用いる場合は、蛍光強度、及び、画像の粒状性の観点から、アニオン性基を有する界面活性剤を用いることが好ましい。
界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製、LA-700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
また、本実施形態に係る樹脂粒子の製造方法においては、化学結合可能な基を有する樹脂粒子の表面に前記化学結合可能な基と反応又は相互作用可能な基を有する蛍光着色剤を化学結合させる工程を含むことが好ましく、イオン性基を有する樹脂粒子の表面にイオン性基を有する蛍光着色剤をイオン結合させる工程を含むことがより好ましい。
より具体的には、例えば、アニオン性基を有する樹脂粒子の表面にカチオン性基を有する蛍光着色剤をイオン結合させる工程であるか、又は、カチオン性基を有する樹脂粒子の表面にアニオン性基を有する蛍光着色剤をイオン結合させる工程である。
次に、樹脂粒子分散液と、他の着色剤粒子分散液と、離型剤粒子分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、樹脂粒子と他の着色剤粒子と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とする樹脂粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と他の着色剤粒子と離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで撹拌下、室温(例えば25℃)で凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpH2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、加熱を行ってもよい。
凝集剤と共に、該凝集剤の金属イオンと錯体もしくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸;イミノ二酢酸(IDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)等のアミノカルボン酸;などが挙げられる。
凝集剤の添加量は、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度以上(例えば樹脂粒子のガラス転移温度より30℃から50℃高い温度以上)、かつ離型剤の融解温度以上に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、樹脂粒子を形成する。
融合・合一工程では、樹脂粒子のガラス転移温度以上、離型剤の融解温度以上では、樹脂及び離型剤が融和した状態にある。その後、冷却して樹脂粒子を得る。
樹脂粒子中の離型剤のアスペクト比を調整する方法としては、冷却時に離型剤の凝固点周辺温度で一定時間保持することで結晶成長させたり、融解温度の異なる離型剤を2種類以上使用することにより冷却中の結晶成長を促すことができ、調整できる。
凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、前記凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、を更に混合し、凝集粒子の表面に更に樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コアシェル構造の樹脂粒子を形成する工程と、を経て、樹脂粒子を製造してもよい。
更に、必要に応じて、振動篩分機、風力篩分機等を使って樹脂粒子の粗大粒子を取り除いてもよい。
本実施形態に係る樹脂粒子を静電荷像現像剤として用いる場合、本実施形態に係る樹脂粒子のみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該樹脂粒子とキャリアとを混合した二成分現像剤であってもよい。
中でも、得られる画像における濃度ムラ抑制性の観点から、シリコーン樹脂を含む樹脂により表面を被覆したキャリアであることが好ましく、シリコーン樹脂により表面を被覆したキャリアであることがより好ましい。
本実施形態に係る樹脂粒子を静電荷像現像用トナーとして用いる場合の、画像形成装置/画像形成方法について説明する。
画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、を備える。そして、静電荷像現像剤として、本実施形態に係る樹脂粒子を含む静電荷像現像剤が適用される。
画像形成装置が中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
図1に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づく、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第4の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」ともいう)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に対して着脱するプロセスカートリッジであってもよい。
まず、動作に先立って、帯電ロール2Yによって感光体1Yの表面が-600V乃至-800Vの電位に帯電される。
感光体1Yは、導電性(例えば20℃における体積抵抗率1×10-6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂の抵抗)であるが、レーザ光線が照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3からレーザ光線3Yを照射する。それにより、イエローの画像パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転する。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電荷像が、現像装置4Yによってトナー画像として現像され可視化される。
こうして、第1のユニット10Yにてイエローのトナー画像が転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー画像が重ねられて多重転写される。
本実施形態に係る樹脂粒子を静電荷像現像剤として用いる場合の、プロセスカートリッジは、本実施形態に係る樹脂粒子を含む静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
図2に示すプロセスカートリッジ200は、例えば、取り付けレール116及び露光のための開口部118が備えられた筐体117により、感光体107(像保持体の一例)と、感光体107の周囲に備えられた帯電ロール108(帯電手段の一例)、現像装置111(現像手段の一例)、及び感光体クリーニング装置113(クリーニング手段の一例)を一体的に組み合わせて保持して構成し、カートリッジ化されている。
図2中、109は露光装置(静電荷像形成手段の一例)、112は転写装置(転写手段の一例)、115は定着装置(定着手段の一例)、300は記録紙(記録媒体の一例)を示している。
トナーカートリッジは、本実施形態に係る樹脂粒子を静電荷像現像用トナーとして収容し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。トナーカートリッジは、画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するための補給用のトナーを収容するものである。
<結着樹脂粒子分散液(1)の作製:乳化重合によるカチオン性の粒子の作製例>
・スチレン(和光純薬工業(株)製):80.0部
・ジメチルアミノエチルアクリレート(東京化成工業(株)製):20.0部
・カチオン性界面活性剤(花王(株)製、コータミン86W):3.6部
・カチオン性重合開始剤(和光純薬(株)製,VA-50):1.0部
・DIW:397部
上記の材料をフラスコ内で混合し、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて10分間乳化した。次に、フラスコ内の窒素置換を行った後、フラスコ内の溶液を攪拌しながらウォーターバスで85℃になるまで加熱し、5時間そのまま乳化重合を行ったあと30℃になるまで冷却して、固形分濃度20質量%のカチオン性樹脂粒子分散液(1)を得た。平均粒径130nmの結着樹脂粒子分散液(1)を得た。
・結着樹脂粒子分散液(1):475部
・アニオン性の蛍光着色剤(東京化成工業(株)製、Acid Red 52):5部
上記材料を混合し、pH=4.5に調整したあと60℃で1時間撹拌した。固形分濃度を20質量%に調整して、蛍光着色剤粒子分散液(1)を得た。
・パラフィンワックス(日本精蝋(株)製、HNP-9):100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1部
・イオン交換水:350部
上記の材料を混合して100℃に加熱し、ホモジナイザー(IKA社、商品名ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザー(ゴーリン社)で分散処理し、体積平均粒径200nmの離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液(1)(固形分量20質量%)を得た。
・蛍光着色剤粒子分散液(1):450部
・離型剤粒子分散液(1):50部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬(株)製ネオゲンRK、20%):10部
上記の材料を丸型ステンレス製フラスコに入れ、0.1N(=mol/L)の硝酸を添加してpHを3.5に調整した後、ポリ塩化アルミニウム濃度が10質量%の硝酸水溶液30部を添加した。次いで、ホモジナイザー(IKA社製、商品名ウルトラタラックスT50)を用いて液温30℃において分散した後、加熱用オイルバス中で45℃まで加熱し30分間保持した。その後、0.1mol/L水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを8.5に調整した後、84℃まで加熱し2.5時間保持した。次いで、20℃/分の速度で20℃まで冷却し、固形分を濾別し、イオン交換水で充分に洗浄し、乾燥させることによりトナー粒子(1)を得た。トナー粒子(1)の体積平均粒径は5.9μmであった。
・フェライト粒子(平均粒径35μm):100部
・トルエン:14部
・ポリメチルメタクリレート(PMMA、重量平均分子量75,000):5部
・カーボンブラック:0.2部(VXC-72、キャボット社製、体積抵抗率:100Ωcm以下)
フェライト粒子を除く上記材料をサンドミルにて分散して分散液を調製し、この分散液をフェライト粒子とともに真空脱気型ニーダに入れ、攪拌しながら減圧し乾燥させることによりキャリア1を得た。
得られたトナー粒子(1)100質量部に対して疎水性シリカ(日本アエロジル(株)製、RY50)を1.5質量部と疎水性酸化チタン(日本アエロジル(株)製、T805)を1.0質量部とを、サンプルミルを用いて10,000rpm(revolutions per minute)で30秒間混合ブレンドした。その後、目開き45μmの振動篩いで篩分して、トナー1(静電荷像現像用トナー)を調製した。得られたトナー1の体積平均粒径は、6.0μmであった。
トナー1を8部とキャリア1を92部とをVブレンダーにて混合し、現像剤1(静電荷像現像剤)を作製した。
<トナー粒子(2)の作製>
・蛍光着色剤粒子分散液(1):450部
・離型剤粒子分散液(1):50部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬(株):ネオゲンRK、20%):10部
上記の材料を丸型ステンレス製フラスコに入れ、0.1N(=mol/L)の硝酸を添加してpHを3.5に調整した後、ポリ塩化アルミニウム濃度が10質量%の硝酸水溶液30部を添加した。次いで、ホモジナイザー(IKA社製、商品名ウルトラタラックスT50)を用いて液温30℃において分散した後、加熱用オイルバス中で45℃まで加熱し30分間保持した。その後、結着樹脂粒子分散液(1)50部を追加し1時間保持し、0.1mol/L水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを8.5に調整した後、84℃まで加熱し2.5時間保持した。次いで、20℃/分の速度で20℃まで冷却し、固形分を濾別し、イオン交換水で充分に洗浄し、乾燥させることによりトナー粒子(2)を得た。トナー粒子(2)の体積平均粒径は6.0μmであった。
<結着樹脂粒子分散液(2)の作製:乳化重合によるアニオン性の粒子を作製例>
・スチレン(和光純薬工業(株)製):65.0部
・n-ブチルアクリレート(和光純薬工業(株)製):30.0部
・p-スチレンスルホン酸ナトリウム(東ソー(株)製、スピノマーNaSS):5.0部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1.0部
・アニオン性重合開始剤(過硫酸アンモニウム):1.0部
・DIW:400部
上記の材料をフラスコ内で混合し、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて10分間乳化した。次に、フラスコ内の窒素置換を行った後、フラスコ内の溶液を攪拌しながらウォーターバスで85℃になるまで加熱し、5時間そのまま乳化重合を行ったあと30℃になるまで冷却して、固形分濃度20%のアニオン性樹脂粒子分散液(2)を得た。平均粒径180nmの結着樹脂粒子分散液(1)を得た。
・結着樹脂粒子分散液(2):475部
・カチオン性の蛍光着色剤(田岡化学工業(株)製、Rhodamine A):5部
上記材料を混合し、pH=4.5に調整したあと60℃で1時間攪拌した。固形分濃度を20%に調整して、蛍光着色剤粒子分散液(2)を得た。
蛍光着色剤粒子分散液(1)の代わりに蛍光着色剤粒子分散液(2)を用い、結着樹脂粒子分散液(1)の代わりに結着樹脂粒子分散液(2)を用いた以外は、実施例2と同様にして、静電荷像現像用トナー及び静電荷像現像剤をそれぞれ作製した。
表1の組成に合わせて、蛍光着色剤粒子分散液(2)の量を調整し、実施例4と同様にして、静電荷像現像用トナー及び静電荷像現像剤をそれぞれ作製した。
<結着樹脂粒子分散液(3)の調製>
・テレフタル酸:30モル部
・フマル酸:70モル部
・ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物:5モル部
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物:95モル部
撹拌装置、窒素導入管、温度センサ及び精留塔を備えたフラスコに、上記の材料を仕込み、1時間かけて温度を220℃まで上げ、上記材料100部に対してチタンテトラエトキシド1部を投入した。生成する水を留去しながら30分間かけて230℃まで温度を上げ、該温度で1時間脱水縮合反応を継続した後、反応物を冷却した。こうして、重量平均分子量18,000、ガラス転移温度60℃のポリエステル樹脂を得た。
・蛍光着色剤粒子分散液(3):450部
・離型剤粒子分散液(1):50部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬(株):ネオゲンRK、20%):10部
上記の材料を丸型ステンレス製フラスコに入れ、0.1N(=mol/L)の硝酸を添加してpHを3.5に調整した後、ポリ塩化アルミニウム濃度が10質量%の硝酸水溶液30部を添加した。次いで、ホモジナイザー(IKA社製、商品名ウルトラタラックスT50)を用いて液温30℃において分散した後、加熱用オイルバス中で45℃まで加熱し30分間保持した。その後、0.1mol/L水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを8.5に調整した後、84℃まで加熱し2.5時間保持した。次いで、20℃/分の速度で20℃まで冷却し、固形分を濾別し、イオン交換水で充分に洗浄し、乾燥させることによりトナー粒子(7)を得た。トナー粒子(7)の体積平均粒径は5.8μmであった。
・蛍光着色剤粒子分散液(3):450部
・離型剤粒子分散液(1):50部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬(株):ネオゲンRK、20%):10部
上記の材料を丸型ステンレス製フラスコに入れ、0.1N(=mol/L)の硝酸を添加してpHを3.5に調整した後、ポリ塩化アルミニウム濃度が10質量%の硝酸水溶液30部を添加した。次いで、ホモジナイザー(IKA社製、商品名ウルトラタラックスT50)を用いて液温30℃において分散した後、加熱用オイルバス中で45℃まで加熱し30分間保持した。その後、結着樹脂粒子分散液(3)50部を追加し1時間保持し、0.1mol/L水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを8.5に調整した後、84℃まで加熱し2.5時間保持した。次いで、20℃/分の速度で20℃まで冷却し、固形分を濾別し、イオン交換水で充分に洗浄し、乾燥させることによりトナー粒子(8)を得た。トナー粒子(8)の体積平均粒径は5.9μmであった。
<蛍光着色剤がイオン結合した樹脂粒子分散液(4)~(7)の作製>
蛍光着色剤がイオン結合した樹脂粒子分散液(3)のカチオン性の蛍光着色剤がBasic Yellow 40(Neelikon Food Dyes And Chemicals(株)製、Neeliglow Yellow 40)、Basic Green 1(東京化成工業(株)製、Basic Green 1)、Basic Red 1:1(田岡化学工業(株)製、Rhodamine 6GCP-N)、又は、Basic Orange 15(Classic Dyestuffs社製、Phosphine 2RN)に代わった以外は、蛍光着色剤粒子分散液(3)の作製と同様にして、蛍光着色剤粒子分散液(4)~(7)をそれぞれ作製した。
<着色剤粒子分散液(1)の調製>
・マゼンタ顔料(DIC(株)製FASTOGEN SUPER MAGENTA R):90部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):10部
・イオン交換水:200部
上記の材料を混合し、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて10分間分散した。分散液中の固形分量が20質量%となるようイオン交換水を加え、体積平均粒径140nmの着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液(1)を得た。
表1の記載の質量比となるように、トナー粒子作製時に蛍光着色剤粒子分散液(6)を更に使用した以外は、実施例8と同様にして、静電荷像現像用トナー及び静電荷像現像剤をそれぞれ作製した。
<結着樹脂粒子分散液(2)の作製:乳化重合によるアニオン性の粒子の作製例>
・スチレン(和光純薬工業(株)製):65.0部
・n-ブチルアクリレート(和光純薬工業(株)製):30.0部
・p-スチレンスルホン酸ナトリウム(東ソー(株)製、スピノマーNaSS):5.0部
・カチオン性の蛍光着色剤(富士フイルム和光純薬(株)製、重合性染料 蛍光紫R13):1.91部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1.0部
・アニオン性重合開始剤(過硫酸アンモニウム):1.0部
・DIW:400部
上記の材料をフラスコ内で混合し、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて10分間乳化した。次に、フラスコ内の窒素置換を行った後、フラスコ内の溶液を撹拌しながらウォーターバスで85℃になるまで加熱し、5時間そのまま乳化重合を行ったあと30℃になるまで冷却して、固形分濃度20%のアニオン性樹脂粒子分散液を得た。平均粒径180nmの樹脂粒子分散液を得た。
・アニオン性結着樹脂粒子分散液(2)を透析法で洗浄し乾固した物:85.5部
・アニオン性染料(東京化成工業(株)製、Acid Red 52):4.5部
・パラフィンワックス(日本精蝋(株)製、HNP-9):10部
上記成分を加熱混合し(170℃、2時間)、バンバリーミキサーで粗粉砕し、更に、粉砕機AFG100(ホソカワミクロン(株)製)で粉砕し、トナー粒子(C1)を得た。トナー粒子(C1)の体積平均粒径は6.1μmであった。
得られたトナー粒子(C1)を用い、実施例1と同様にして、静電荷像現像用トナー及び静電荷像現像剤をそれぞれ作製した。
なお、透析での洗浄方法は、透析膜に樹脂粒子分散液をいれて脱イオン水(DIW)により置換後、凍結乾燥して行った。
・比較例1のトナー粒子(C1)100部
・アニオン性結着樹脂粒子分散液(2)を透析法で洗浄し乾固した物:10部
上記成分をノビルタ300(ホソカワミクロン(株)製)で混合し、シェル層がコーティングされたトナー粒子(C2)を得た。トナー粒子(C2)の体積平均粒径は6.2μmであった。
得られたトナー粒子(C2)を用い、実施例1と同様にして、静電荷像現像用トナー及び静電荷像現像剤をそれぞれ作製した。
・結着樹脂粒子分散液(1)を透析法で洗浄し乾固した物:85.5部
・カチオン性染料(田岡化学工業(株)製、Rhodamine A):4.5部
・パラフィンワックス(日本精蝋(株)製、HNP-9):10部
上記成分を加熱混合し(170℃、2時間)、バンバリーミキサーで粗粉砕し、更に、粉砕機AFG100(ホソカワミクロン(株)製)で粉砕し、トナー粒子(C3)を得た。トナー粒子(C3)の体積平均粒径は6.1μmであった。
得られたトナー粒子(C3)を用い、実施例1と同様にして、静電荷増現像用トナー及び静電荷像現像剤をそれぞれ作製した。
なお、透析での洗浄方法は、透析膜に樹脂粒子分散液をいれてDIWにより置換後、凍結乾燥して行った。
・比較例3のトナー粒子(C3)100部
・結着樹脂粒子分散液(1)を透析法で洗浄し乾固した物:10部
上記成分をノビルタ300(ホソカワミクロン(株)製)で混合し、シェル層がコーティングされたトナー粒子(C4)を得た。トナー粒子(C4)の体積平均粒径は6.2μmであった。
得られたトナー粒子(C4)を用い、実施例1と同様にして、静電荷像現像用トナー及び静電荷像現像剤をそれぞれ作製した。
カチオン性染料の使用量を変更し、表1に記載の蛍光着色剤の含有量とした以外は、比較例4と同様にして、静電荷像現像用トナー及び静電荷像現像剤をそれぞれ作製した。
結着樹脂粒子分散液(2)を結着樹脂粒子分散液(1)に変更し、更に、蛍光着色剤粒子分散液(2)及び着色剤粒子分散液(1)の使用量を変更し、表1に記載の蛍光着色剤の含有量とした以外は、実施例13と同様にして、静電荷像現像用トナー及び静電荷像現像剤をそれぞれ作製した。
<樹脂の作製方法:乳化重合によるアニオン性の粒子の作製例>
・メタクリル酸メチル(和光純薬工業(株)製):95.0部
・p-スチレンスルホン酸ナトリウム(東ソー(株)製、スピノマーNaSS):5.0部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1.0部
・アニオン性重合開始剤(過硫酸アンモニウム):1.0部
・DIW:400部
上記の材料をフラスコ内で混合し、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて10分間乳化した。次に、フラスコ内の窒素置換を行った後、フラスコ内の溶液を撹拌しながらウォーターバスで85℃になるまで加熱し、5時間そのまま乳化重合を行ったあと30℃になるまで冷却して、固形分濃度20%のアニオン性樹脂粒子分散液を得た。210nmの樹脂粒子分散液を得た。
透析膜により不純物を除去し、凍結乾燥で乾燥品(樹脂A)を得た。
・樹脂A:75部
・カチオン性染料(田岡化学工業(株)製、Rhodamine A):4.8部
上記成分を加熱混合し(170℃、2時間)、バンバリーミキサーで粗粉砕し、更に、粉砕機AFG100(ホソカワミクロン(株)製)0.5μmまで粉砕し、着色樹脂粒子を得た。
・前記着色樹脂粒子:90部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):10部
・イオン交換水:200部
上記の材料を混合し、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて10分間分散した。分散液中の固形分量が20質量%となるようイオン交換水を加え、体積平均粒径0.5μmの蛍光着色剤粒子が分散された蛍光着色剤粒子分散液(8)を得た。
なお、得られた比較例7の静電荷像現像用トナーにおいては、結着樹脂中に蛍光着色剤は分散しておらず、ポリメチルメタクリレート共重合体の粒子中に存在するのみであった。
表1に記載の蛍光着色剤の量となるように変更した以外は、比較例7と同様にして、静電荷像現像用トナー及び静電荷像現像剤をそれぞれ作製した。
なお、得られた比較例8の静電荷像現像用トナーにおいては、結着樹脂中に蛍光着色剤は分散しておらず、ポリメチルメタクリレート共重合体粒子中に存在するのみであった。
以下の作業、及び、画像形成は、温度23℃/湿度50%RHの環境下で行った。
評価用画像を形成する画像形成装置として、富士ゼロックス(株)製ApeosPortIV C4470を用意し、現像剤を現像器に入れ、補給トナー(現像剤に含まれるトナーと同じトナー)をトナーカートリッジに入れた。続けて、富士ゼロックス(株)製OSコート紙(坪量127g/m2)に対して、画像面積率100%の5cm×5cmの画像(単位面積あたりのトナー量が4.5g/cm2の画像)を形成し、定着温度170℃にて出力し、蛍光強度評価を実施した。
蛍光強度は、X-Rite(X-Rite社製)で可視光領域における分光反射率を測定し、分光反射率における蛍光ピーク強度を蛍光強度とした。
A:112%以上
B:108%以上112%未満
C:104%以上108%未満
D:100%以上104%未満
E:100%未満
前記蛍光強度評価において、出力する画像を画像面積率50%ハーフトーン画像とした以外は、同様に画像を出力して評価用画像を作成し、以下の粒状性評価を行った。
画質は、1mm以下のピッチでの濃度ムラを定量化したカラーノイズ(CN)と呼ばれる指標で評価した。その結果を表1に示す。CN指標は官能評価値である粒状性を定量化したものであり、低いほど画質が良好であることを意味する。
A:CN指標の値が、3.0以下である。
B:CN指標の値が、3.0を超え3.5以下である。
C:CN指標の値が、3.5を超え4.0以下である。
D:CN指標の値が、4.0を超える。
前記粒状性評価において出力した評価用画像と、同様の評価用画像を作成し、以下のこすり耐性評価を行った。
評価用画像を表面性試験機トライボギア14DR(新東科学(株)製)を用い、画像上に未使用のOKプリンス上質紙を載せて100gの垂直荷重で、こすり速度10mm/sec、こすり往復幅2cm、こすり往復回数10回で、定着画像表面を未使用紙でこすり、こすったあとの未使用紙の汚れを目視及び50倍ルーペを用いて観察した。
評価基準は以下の通りである。
A:トナーによる汚れは確認されなかった。
B:トナーによる汚れは目視では確認できないが、ルーペ観察では軽微な汚れが確認された。
C:トナーによる汚れが目視でごく軽微に確認された。
D:トナーによる汚れが目視で顕著に確認された。
また、前記表1に示す結果から、本実施例の樹脂粒子(静電荷像現像用トナー)は、得られる画像における画像の粒状性が抑制され、また、得られる画像のこすり耐性にも優れることがわかる。
-塗装品の作製-
実施例1の樹脂粒子を、リン酸亜鉛処理鋼板の10cm×10cmの四角形テストパネルに正面から30cmの距離から旭サナック(株)製コロナガンにより、塗装膜厚30μm以上50μm以下になるようにコロナガンを上下左右にスライドさせて塗布した後、150℃で5分間の焼付条件で焼き付けて塗装品を作製した。
作製した塗装品は、粉体が被塗装品(リン酸亜鉛処理鋼板)に付着し、塗装がなされることを確認した。
2Y、2M、2C、2K 帯電ロール(帯電手段の一例)
3 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
4Y、4M、4C、4K 現像装置(現像手段の一例)
5Y、5M、5C、5K 一次転写ロール(一次転写手段の一例)
6Y、6M、6C、6K 感光体クリーニング装置(像保持体クリーニング手段の一例)
8Y、8M、8C、8K トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K 画像形成ユニット
20 中間転写ベルト(中間転写体の一例)
22 駆動ロール
24 支持ロール
26 二次転写ロール(二次転写手段の一例)
28 定着装置(定着手段の一例)
30 中間転写ベルトクリーニング装置(中間転写体クリーニング手段の一例)
P 記録紙(記録媒体の一例)
108 帯電ロール(帯電手段の一例)
109 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
111 現像装置(現像手段の一例)
112 転写装置(転写手段の一例)
113 感光体クリーニング装置(像保持体クリーニング手段の一例)
115 定着装置(定着手段の一例)
116 取り付けレール
117 筐体
118 露光のための開口部
200 プロセスカートリッジ
300 記録紙(記録媒体の一例)
Claims (7)
- 蛍光着色剤が結着樹脂に化学結合しているコアシェル型粒子であり、
前記化学結合が、イオン結合である
樹脂粒子。 - 前記蛍光着色剤が表面に露出していない請求項1に記載の樹脂粒子。
- 前記結着樹脂が、スチレン-アクリル共重合体である請求項1又は請求項2に記載の樹脂粒子。
- 前記結着樹脂が、アニオン性基を有し、前記蛍光着色剤が、カチオン性基を有する請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の樹脂粒子。
- 前記結着樹脂が、カチオン性基を有し、前記蛍光着色剤が、アニオン性基を有する請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の樹脂粒子。
- 前記蛍光着色剤が、蛍光染料である請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の樹脂粒子。
- 前記蛍光染料が、波長580nm~650nmの範囲に極大蛍光波長を有する蛍光染料を含む請求項6に記載の樹脂粒子。
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