JP7613206B2 - 静電荷像現像用トナーの製造方法、及び静電荷像現像用トナー - Google Patents
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Description
<1>
第1非晶性樹脂粒子を含む分散液中で、少なくとも前記第1非晶性樹脂粒子を凝集させる第1凝集工程と、
前記第1非晶性樹脂粒子が凝集した第1凝集粒子と第2非晶性樹脂粒子とを含む分散液中で、前記第1凝集粒子に前記第2非晶性樹脂粒子を凝集させる第2凝集工程と、
前記第1凝集粒子に前記第2非晶性樹脂粒子が凝集した第2凝集粒子を含む分散液に対して加熱し、前記第2凝集粒子を融合合一してトナー粒子を形成する融合合一工程と、
を有し、
前記第1非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DAよりも、前記第2非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DBが小さく、
前記第1非晶性樹脂粒子のガラス転移温度が50℃以上であり、前記第2非晶性樹脂粒子のガラス転移温度が、50℃以上63℃以下である、
静電荷像現像用トナーの製造方法。
<2>
前記第2凝集工程を複数回行い、
かつ、複数回の前記第2凝集工程のうち、最後の前記第2凝集工程を除いて、少なくとも1回の前記第2凝集工程が、前記第1凝集粒子と、前記第2非晶性樹脂粒子と、離型剤粒子を含む分散液中で、前記第1凝集粒子に前記第2非晶性樹脂粒子と共に前記離型剤粒子を凝集させる工程である<1>に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
<3>
得られるトナー粒子表面の離型剤の露出率が25%以下である<2>に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
<4>
前記第1非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DAと前記第2非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DBとの差(DA-DB)が、20nm以上である<1>~<3>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
<5>
前記第1非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DAと前記第2非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DBとの差(DA-DB)が、20nm以上300nm以下である<4>に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
<6>
前記第1非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DAが100nm以上300nm以下であり、
前記第2非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DBが20nm以上170nm以下である<1>~<5>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
<7>
前記第2非晶性樹脂粒子は、異なる体積平均粒径の2種以上の非晶性樹脂粒子を含み、
前記異なる体積平均粒径の2種以上の非晶性樹脂粒子を混合した後の混合粒子の体積平均粒径が、前記第2非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DBの範囲である20nm以上170nm以下の範囲となる<6>に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
<8>
前記第2非晶性樹脂粒子の粒度分布において、粒径100nm以下の粒子が占める比率が10体積%以上100体積%以下である<1>~<7>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
<9>
<1>~<8>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法により得られたトナー粒子を有する静電荷像現像用トナー。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本実施形態に係るトナーの製造方法は、第1非晶性樹脂粒子を含む分散液中で、少なくとも第1非晶性樹脂粒子を凝集させる第1凝集工程と、
第1非晶性樹脂粒子が凝集した第1凝集粒子と第2非晶性樹脂粒子とを含む分散液中で、第1凝集粒子に第2非晶性樹脂粒子を凝集させる第2凝集工程と、
第1凝集粒子に第2非晶性樹脂粒子が凝集した第二凝集粒子を含む分散液に対して加熱し、第2凝集粒子を融合合一してトナー粒子を形成する融合合一工程と、
を有する。
そして、第1非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DAよりも、第2非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DBが小さい。
また、第1非晶性樹脂粒子のガラス転移温度は50℃以上であり、第2非晶性樹脂粒子のガラス転移温度は50℃以上63℃以下である。
芯部は、第1非晶性樹脂粒子が凝集した第1凝集粒子が融合合一した部位に相当し、第1凝集粒子に凝集した第2非晶性樹脂粒子が融合合一した部位に相当する。
しかし、昨今、緻密なトナー粒子の構造制御が求められている。乳化凝集法でも、トナー粒子の造粒安定性の更なる向上が求められている。
特に、乳化凝集法によりコア/シェルトナー粒子を製造するときの、造粒安定性を向上させ、更なる粒度分布の狭化が求められている。トナー粒子の粒度分布は、トナーの帯電性に影響を与え、更なるトナー粒子の粒度分布の狭化により画質と品質の向上が図られるためである。
それにより、比表面積が大きい、つまり表面エネルギーが大きい第2非晶性樹脂粒子の方が第1非晶性樹脂粒子よりも先に溶融しやすくなる。また、第2非晶性樹脂粒子の、第1凝集粒子(つまり融合合一後のコア部)と接触面積が増えることで、第2非晶性樹脂粒子の凝集力が強まる。
その結果、第2凝集工程から融合合一工程までにおいて、凝集制御性の不安定なコア部の材料が凝集体の最表面(つまりシェル層を構成する第2非晶性樹脂粒子の外側)に露出することを抑制し、造粒性が安定すると考えられる。
そのため、トナー粒子の粒度分布の狭化が図られる。
第2非晶性樹脂粒子のガラス転移温度を50℃以上63℃以下、かつ第1非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DAよりも、第2非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DBが小さくすることで、第1凝集工程において第1非晶性樹脂粒子の第1凝集体に内包したコア部の材料よりも、第2非晶性樹脂粒子の方が先に溶融しやすくなる。その結果、第2凝集工程から融合合一工程までにおいて凝集制御性の不安定なコア部の材料がシェル層表面に露出することを抑制し、造粒性が安定すると考えられる。
そのため、トナー粒子の粒度分布の狭化が図られる。
樹脂粒子のガラス転移温度は、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。
ただし、差(DA-DB)は、製造適性(つまりトナー粒径および粒度分布の制御性)の観点から、300nm以下が好ましく、270nm以下がより好ましい。
ただし、第1非晶性樹脂粒子としての、各2種以上の非晶性樹脂粒子の体積平均粒径は、各々、上記第1非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DAの範囲外となってもよいが、トナー粒子の粒度分布の狭化の観点から、異なる体積平均粒径の2種以上の非晶性樹脂粒子を混合した後の混合粒子の体積平均粒径は、上記第1非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DAの範囲内となることが好ましい。
ただし、第2非晶性樹脂粒子としての、各2種以上の非晶性樹脂粒子の体積平均粒径は、各々、上記第2非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DBの範囲外となってもよいが、トナー粒子の粒度分布の狭化の観点から、異なる体積平均粒径の2種以上の非晶性樹脂粒子を混合した後の混合粒子の体積平均粒径は、上記第2非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DBの範囲内となることが好ましい。
なお、後述する第2非晶性樹脂粒子の、数粒径D16p及び粒径100nm以下の粒子が占める比率についても同様である。
第2非晶性樹脂粒子の粒度分布において、粒径100nm以下の粒子が占める比率を上記範囲とすると、微小粒子の割合が多くなり、さらに、比表面積が大きい、つまり表面エネルギーが大きい第2非晶性樹脂粒子の方が第1非晶性樹脂粒子よりも先に溶融しやすくなる。また、第2非晶性樹脂粒子の、第1凝集粒子(つまり融合合一後のコア部)と接触面積が増えることで、第2非晶性樹脂粒子の凝集力が強まる。その結果、第2凝集工程~融合合一工程において、凝集制御性の不安定なコア部の材料が凝集体の最表面(シェル層を構成する第2非晶性樹脂粒子の外側)に露出することを抑制し、造粒性が安定すると考えられる。
そのため、より、トナー粒子の粒度分布の狭化が図られる。
レーザ回折式粒度分布測定装置(例えば、(株)堀場製作所製、LA-700)の測定により粒度分布を得る。測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャンネル)に対して体積及び数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積粒径D16v、数粒径D16p、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50v、累積数平均粒径D50p、累積84%となる粒径を体積粒径D84v、数粒径D84pと定義する。
これらを用いて、体積粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2、数粒度分布指標(GSDp)は(D84p/D16p)1/2として算出される。
また、粒径100nm以下の粒子が占める比率は、測定検出された粒子の内、0~100nmの粒度範囲(チャンネル)にカウントされた粒子の頻度を累積して求める。
しかし、離型剤をトナー表面側に配置すると(つまり、離型剤をシェル層に含ませると)、トナー粒子表面に離型剤が露出することがある。離型剤は官能基をほとんど有しないため、分散液中の離型剤粒子は不安定である。そのため、乳化凝集法において、凝集粒子の融合合一温度への昇温中に、離型剤が凝集粒子表面に出てきて漏れ出し、凝集粒子同士の反発力が低下し、2個以上の凝集粒子が再凝集して、得られるトナー粒子の粒度分布が広がることがある。
まず、コア部を形成するための第1非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DAよりも、シェル層を形成するための第2非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DBを小さくすることで、比表面積が大きい、つまり表面エネルギーが大きい第2非晶性樹脂粒子が第1非晶性樹脂粒子よりも相対的に先に流動し易くなると考えられる。それにより、凝集粒子の融合合一温度への昇温中に、離型剤が凝集粒子表面に出難くなる。
それに加えて、第2非晶性樹脂粒子が小径なほど、離型剤粒子が物理的に凝集粒子表面に出難くなる。これは、第1凝集粒子(つまりコア粒子)表面と第2非晶性樹脂粒子の接触面積が増加するためであると考えられる。
以上から、本実施形態に係るトナーの製造方法では、シェル層を形成する第2非晶性樹脂粒子と共に離型剤粒子を使用しても、粒度分布が狭いトナーが得られると推測される。
離型剤の露出率は、トナー粒子を測定試料として、XPS(X線光電子分光法)により測定される。XPS測定装置としては、日本電子社製、JPS-9000MXを使用し、測定は、X線源としてMgKα線を用い、加速電圧を10kV、エミッション電流を30mAに設定して実施される。ここで、C1sスペクトルのピーク分離法によってトナー粒子の表面の結着樹脂量及び離型剤量を定量する。ピーク分離法は、測定されたC1sスペクトルを、最小二乗法によるカーブフィッティングを用いて各成分に分離する。分離のベースとなる成分スペクトルには、トナー粒子の作製に用いた離型剤、結着樹脂を単独に測定して得られたC1sスペクトルを用いる。
そして、トナー粒子の表面の結着樹脂及び離型剤に由来するC1Sスペクトル強度に対する前記トナー粒子の表面の離型剤に由来するC1Sスペクトル強度の割合を、トナー粒子表面の離型剤の露出率(%)として算出する。
なお、以下の説明では、結着樹脂としての非晶性樹脂及び結晶性樹脂と、着色剤と、離型剤とを含むトナー粒子を得る方法について説明するが、結晶性樹脂、着色剤、及び離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤、及び離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。
まず、各種の分散液を準備する工程について説明する。
まず、結着樹脂となる各樹脂粒子が分散された各樹脂粒子分散液(非晶性樹脂粒子分散液及び結晶性樹脂粒子分散液)と共に、例えば、着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液、離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を準備する。
樹脂粒子分散液は、例えば、樹脂粒子を界面活性剤により分散媒中に分散させることにより調製する。
ただし、非晶性樹脂粒子と結晶性樹脂粒子とを併用する場合、トナー粒子中の非晶性樹脂と結晶性樹脂との質量比(結晶性樹脂/非晶性樹脂)が、3/97以上50/50以下となる量比で使用することが好ましく、7/93以上30/70以下となる量比で称することがより好ましい。
一方、結晶性樹脂とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有するものをいう。
具体的には、例えば、結晶性樹脂とは、昇温速度10℃/minで測定した際の吸熱ピークの半値幅が10℃以内であることを意味し、非晶性樹脂とは、半値幅が10℃を超える樹脂、又は明確な吸熱ピークが認められない樹脂を意味する。
非晶性樹脂としては、例えば、非晶性ポリエステル樹脂、非晶性ビニル樹脂(例えばスチレンアクリル樹脂等)、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂等の公知の非晶性樹脂が挙げられる。これらの中でも、非晶性ポリエステル樹脂、非晶性ビニル樹脂(特にスチレンアクリル樹脂)が好ましく、非晶性ポリエステル樹脂がより好ましい。
なお、非晶性樹脂として、非晶性ポリエステル樹脂と、スチレンアクリル樹脂とを併用することも好ましい態様である。また、非晶性樹脂として、非晶性ポリエステル樹脂セグメント及びスチレンアクリル樹脂セグメントを有する非晶性樹脂を適用することも好ましい態様である。
特に、非晶性樹脂として、非晶性ポリエステル樹脂セグメント及びスチレンアクリル樹脂セグメントを有する非晶性樹脂を適用すると、エステル結合により左記の樹脂が結合している場合、エステル系の離型剤と相溶しやすくなるため、よりトナー溶融性に優れるため、凹凸のある記録媒体に、高速で、トナー載り量が多い画像を形成したときでも、より画像抜けが抑制される
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。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。
スチレンアクリル樹脂は、スチレン系単量体(スチレン骨格を有する単量体)と(メタ)アクリル系単量体((メタ)アクリル基を有する単量体、好ましくは(メタ)アクリロキシ基を有する単量体)とを少なくとも共重合した共重合体である。スチレンアクリル樹脂は、例えば、スチレン類の単量体と(メタ)アクリル酸エステル類の単量体との共重合体を含む。
なお、スチレンアクリル樹脂におけるアクリル樹脂部分は、アクリル系単量体及びメタクリル系単量体のいずれか、又は、その両方を重合してなる部分構造である。また、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び「メタクリル」のいずれをも含む表現である。
ハイブリット非晶性樹脂は、非晶性ポリエステル樹脂セグメントとスチレンアクリル樹脂セグメントとが化学結合している非晶性樹脂である。
ハイブリッド非晶性樹脂は、ポリエステル樹脂からなる主鎖と、該主鎖に化学結合したスチレンアクリル樹脂からなる側鎖とを有する樹脂;スチレンアクリル樹脂からなる主鎖と、該主鎖に化学結合したポリエステル樹脂からなる側鎖とを有する樹脂;ポリエステル樹脂とスチレンアクリル樹脂とが化学結合してなる主鎖を有する樹脂;ポリエステル樹脂とスチレンアクリル樹脂とが化学結合してなる主鎖と、該主鎖に化学結合したポリエステル樹脂からなる側鎖及び該主鎖に化学結合したスチレンアクリル樹脂からなる側鎖の少なくとも一方の側鎖とを有する樹脂;等が挙げられる。
(i)多価アルコールと多価カルボン酸との縮重合によってポリエステル樹脂セグメントを作製した後、スチレンアクリル樹脂セグメントを構成する単量体を付加重合させる。
(ii)付加重合性単量体の付加重合によってスチレンアクリル樹脂セグメントを作製した後、多価アルコールと多価カルボン酸とを縮重合させる。
(iii)多価アルコールと多価カルボン酸との縮重合と、付加重合性単量体の付加重合とを並行して行う。
非晶性樹脂の特性について説明する。
非晶性樹脂の数平均分子量(Mn)は、2000以上100000以下が好ましい。
非晶性樹脂の分子量分布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製GPC・HLC-8120GPCを用い、東ソー製カラム・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。
結晶性樹脂としては、結晶性ポリエステル樹脂、結晶性ビニル樹脂(例えば、ポリアルキレン樹脂、長鎖アルキル(メタ)アクリレート樹脂等)等の公知の結晶性樹脂が挙げられる。これらの中でも、トナーの機械的強度および低温定着性の点から、結晶性ポリエステル樹脂が好ましい。
結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重縮合体が挙げられる。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。
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、芳香環を有する重合性単量体よりも直鎖状脂肪族の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。
α,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、1,6-ヘキサンジカルボン酸(慣用名スベリン酸)、1,7-ヘプタンジカルボン酸(慣用名アゼライン酸)、1,8-オクタンジカルボン酸(慣用名セバシン酸)、1,9-ノナンジカルボン酸、1,10-デカンジカルボン酸、1,12-ドデカンジカルボン酸、1,14-テトラデカンジカルボン酸、1,18-オクタデカンジカルボン酸等が挙げられ、中でも、1,6-ヘキサンジカルボン酸、1,7-ヘプタンジカルボン酸、1,8-オクタンジカルボン酸、1,9-ノナンジカルボン酸、1,10-デカンジカルボン酸が好ましい。
α,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸は、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。
α,ω-直鎖脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、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、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,14-テトラデカンジオール、1,18-オクタデカンジオール等が挙げられ、中でも、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、1,10-デカンジオールが好ましい。
α,ω-直鎖脂肪族ジオールは、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。
結晶性樹脂の特性について説明する。
結晶性樹脂の融解温度は、50℃以上100℃以下が好ましく、55℃以上90℃以下がより好ましく、60℃以上85℃以下がさらに好ましい。
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。
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。
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。
なお、転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相(O相)に塩基を加えて、中和したのち、水媒体(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの、樹脂の変換(いわゆる転相)が行われて不連続相化し、樹脂を、水媒体中に粒子状に分散する方法である。
着色剤粒子分散液は、少なくとも水媒体に着色剤を分散させた分散液である。
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、ピグメントイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアントカーミン3B、ブリリアントカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ピグメントレッド、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレートなどの種々の顔料、又は、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系などの各種染料等が挙げられる。
着色剤は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
着色剤の水媒体中での分散安定性をより安定化させ、トナー中での着色剤のエネルギーを低くするために添加する分散剤として、ロジン、ロジン誘導体、カップリング剤、高分子分散剤などが挙げられる。
離型剤粒子分散液は、少なくとも水媒体に離型剤を分散させた分散液である。
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。
離型剤は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
離型剤の融解温度は、50℃以上110℃以下が好ましく、60℃以上100℃以下がより好ましい。
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 K 7121-1987「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。
離型剤粒子の体積平均粒径としては、1μm以下が好ましく、0.01μm以上1μm以上がより好ましい。
第1凝集工程について説明する。
第1凝集工程では、第1非晶性樹脂粒子、結晶性樹脂粒子、着色剤粒子、及び離型剤粒子を含む分散液中で、各粒子を凝集させる。
例えば、第1凝集工程では、第1非晶性樹脂粒子と、結晶性樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液、及び離型剤粒子分散液を混合し、今後した混合分散液中で、各粒子を凝集させる。
そして、混合分散液中で、各粒子をヘテロ凝集させ、目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、各粒子を含む第1凝集粒子を形成する。
第1凝集工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温(例えば25℃)で上記凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpHが2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、上記加熱を行ってもよい。
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、イミノジ酢酸(IDA)、ニトリロトリ酢酸(NTA)、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)等が挙げられる。
キレート剤の添加量としては、例えば、非晶性樹脂粒子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。
第2凝集工程では、第1非晶性樹脂粒子が凝集した第1凝集粒子と第2非晶性樹脂粒子とを含む分散液中で、第1凝集粒子に第2非晶性樹脂粒子を凝集させる。
例えば、第2凝集工程では、第1凝集粒子分散液と第2非晶性樹脂粒子分散液とを混合し、混合分散液中で、第1凝集粒子の表面に第2非晶性樹脂粒子が付着するように凝集させる。
具体的には、例えば、第1凝集工程において、第1凝集粒子が目的とする粒径に達したときに、第1凝集粒子分散液に、第2非晶性樹脂粒子分散液を添加し、この分散液に対して、第1及び第2非晶性樹脂粒子のガラス転移温度以下で加熱を行う。この凝集操作を、1回以上繰り返し、第2凝集粒子を形成する。
融合合一工程では、第2凝集粒子を含む分散液に対して加熱し、前記第2凝集粒子を融合合一してトナー粒子を形成する。
例えば、融合合一工程では、第2凝集粒子を含む分散液に対して、第1及び第2非晶性樹脂粒子のガラス転移温度以上(例えば第1及び第2非晶性樹脂粒子のガラス転移温度より10から30℃高い温度以上)に加熱して、第2凝集粒子を融合合一し、トナー粒子を形成する。
洗浄工程は、帯電性の点から充分にイオン交換水による置換洗浄を施すことがよい。また、固液分離工程は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等を施すことがよい。また、乾燥工程も特に方法に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、気流乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等を施すことがよい。
疎水化処理剤の量としては、通常、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。
本実施形態に係るトナーの製造方法により得られるトナー粒子の特性は、次の通りである。
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%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、アパーチャー径として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の粒度分布を測定する。なお、サンプリングする粒子数は50000個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャンネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積粒径D16v、数粒径D16p、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50v、累積数平均粒径D50p、累積84%となる粒径を体積粒径D84v、数粒径D84pと定義する。
これらを用いて、体積粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2、数粒度分布指標(GSDp)は(D84p/D16p)1/2として算出される。
まず、測定対象となるトナー粒子を吸引採取し、扁平な流れを形成させ、瞬時にストロボ発光させることにより静止画像として粒子像を取り込み、その粒子像を画像解析するフロー式粒子像解析装置(シスメックス社製のFPIA-3000)によって求める。そして、平均円形度を求める際のサンプリング数は3500個とする。
なお、トナーが外添剤を有する場合、界面活性剤を含む水中に、測定対象となるトナー(現像剤)を分散させた後、超音波処理をおこなって外添剤を除去したトナー粒子を得る。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーを少なくとも含むものである。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該トナーとキャリアと混合した二成分現像剤であってもよい。
なお、磁性粉分散型キャリア、及び樹脂含浸型キャリアは、当該キャリアの構成粒子を芯材とし、これに被覆樹脂により被覆したキャリアであってもよい。
なお、被覆樹脂、及びマトリックス樹脂には、導電性粒子等、その他添加剤を含ませてもよい。
導電性粒子としては、金、銀、銅等の金属、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム等の粒子が挙げられる。
具体的な樹脂被覆方法としては、芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液を芯材表面に噴霧するスプレー法、芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成用溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法等が挙げられる。
本実施形態に係る画像形成装置/画像形成方法について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、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、本実施形態に係る静電荷像現像剤が適用される。
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」と称する場合がある)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。なお、これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に対して脱着するプロセスカートリッジであってもよい。
また、各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段)4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーを含むトナーの供給がなされる。
なお、一次転写ロール5Yは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Yに対向した位置に設けられている。更に、各一次転写ロール5Y、5M、5C、5Kには、一次転写バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各一次転写ロールに印加する転写バイアスを可変する。
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3Y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を介してレーザ光線3Yを出力する。レーザ光線3Yは、感光体1Yの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー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される。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可視像(現像像)化される。
一方、感光体1Y上に残留したトナーは感光体クリーニング装置6Yで除去されて回収される。
こうして、第1のユニット10Yにてイエロートナー画像の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。
定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録紙Pの表面も平滑が好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等が好適に使用される。
本実施形態に係るプロセスカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、本実施形態に係る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。
なお、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。
本実施形態に係るトナーカートリッジは、本実施形態に係るトナーを収容し、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。
以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。
合成、処理、製造などは、特に断りのない限り、室温(25℃±3℃)で行った。
[非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)の作製]
・テレフタル酸 :69部
・フマル酸 :31部
・エチレングリコール :40部
・1,5-ペンタンジオール:45部
攪拌装置、窒素導入管、温度センサ及び精留塔を備えた反応槽に上記の材料を入れ、窒素ガス気流下、1時間を要して温度を220℃まで上げ、上記の材料の合計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0.5時間を要して240℃まで温度を上げ、240℃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96000、ガラス転移温度59℃の非晶性ポリエステル樹脂(A)を得た。
非晶性ポリエステル樹脂(A)を用い、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)の作製と同様にして、ただし、酢酸エチル53部を酢酸エチル80部に変更して、体積平均粒径70nm且つ固形分量20%の非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A2)を得た
非晶性ポリエステル樹脂(A)を用い、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)の作製と同様にして、ただし、酢酸エチル53部を酢酸エチル47部に変更して、体積平均粒径220nm且つ固形分量20%の非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A3)を得た
非晶性ポリエステル樹脂(A)を用い、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)の作製と同様にして、ただし、酢酸エチル53部を酢酸エチル64部に変更して、体積平均粒径130nm且つ固形分量20%の非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A4)を得た。
非晶性ポリエステル樹脂(A)を用い、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)の作製と同様にして、ただし、酢酸エチル53部を酢酸エチル58部に変更して、体積平均粒径150nm且つ固形分量20%の非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A5)を得た。
非晶性ポリエステル樹脂(A)を用い、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)の作製と同様にして、ただし、酢酸エチル53部を酢酸エチル75部に変更して、体積平均粒径80nm且つ固形分量20%の非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A6)を得た。
非晶性ポリエステル樹脂(A)を用い、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)の作製と同様にして、ただし、酢酸エチル53部を酢酸エチル66部に変更して、体積平均粒径100nm且つ固形分量20%の非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A7)を得た。
非晶性ポリエステル樹脂(A)を用い、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)の作製と同様にして、ただし、酢酸エチル53部を酢酸エチル68部に変更して、体積平均粒径90nm且つ固形分量20%の非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A8)を得た
非晶性ポリエステル樹脂(A)を用い、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)の作製と同様にして、ただし、酢酸エチル53部を酢酸エチル85部に変更して、体積平均粒径50nm且つ固形分量20%の非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A9)を得た
非晶性ポリエステル樹脂(A)を用い、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)の作製と同様にして、ただし、酢酸エチル53部を酢酸エチル40部に変更して、体積平均粒径300nm且つ固形分量20%の非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A10)を得た
非晶性ポリエステル樹脂(A)を用い、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)の作製と同様にして、ただし、酢酸エチル53部を酢酸エチル39部に変更して、体積平均粒径320nm且つ固形分量20%の非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A11)を得た
非晶性ポリエステル樹脂(A)を用い、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)の作製と同様にして、ただし、酢酸エチル53部を酢酸エチル105部に変更して、体積平均粒径12nm且つ固形分量20%の非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A12)を得た
非晶性ポリエステル樹脂(A)を用い、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)の作製と同様にして、ただし、酢酸エチル53部を酢酸エチル90部に変更して、体積平均粒径30nm且つ固形分量20%の非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A13)を得た
非晶性ポリエステル樹脂(A)を用い、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)の作製と同様にして、ただし、酢酸エチル53部を酢酸エチル51部に変更して、体積平均粒径180nm且つ固形分量20%の非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A14)を得た
・テレフタル酸 :69部
・フマル酸 :31部
・エチレングリコール :40部
・1,5-ペンタンジオール:45部
攪拌装置、窒素導入管、温度センサ及び精留塔を備えた反応槽に上記の材料を入れ、窒素ガス気流下、0.8時間を要して温度を220℃まで上げ、上記の材料の合計100部に対してチタンテトラエトキシド1.1部を投入した。生成する水を留去しながら0.4時間を要して240℃まで温度を上げ、240℃で0.9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96000、ガラス転移温度50℃の非晶性ポリエステル樹脂(B1)を得た。
温度調節手段及び窒素置換手段を備えた槽に、酢酸エチル53部及び2-ブタノール25部を入れ混合溶剤とした後、非晶性ポリエステル樹脂(B1)100部を徐々に投入し溶解させ、ここに、10%アンモニア水溶液(樹脂の酸価に対してモル比で3倍量相当量)を入れて30分間攪拌した。次いで、反応容器内を乾燥窒素で置換し、温度を40℃に保持して、混合液を攪拌しながらイオン交換水400部を滴下し、乳化を行った。滴下終了後、乳化液を25℃に戻し、減圧下で溶剤を除去して体積平均粒径170nmの樹脂粒子が分散した樹脂粒子分散液を得た。この樹脂粒子分散液にイオン交換水を加えて固形分量を20%に調製して、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(B2)を得た。
・テレフタル酸 :69部
・フマル酸 :31部
・エチレングリコール :40部
・1,5-ペンタンジオール:45部
攪拌装置、窒素導入管、温度センサ及び精留塔を備えた反応槽に上記の材料を入れ、窒素ガス気流下、1.3時間を要して温度を220℃まで上げ、上記の材料の合計100部に対してチタンテトラエトキシド0.9部を投入した。生成する水を留去しながら0.6時間を要して240℃まで温度を上げ、240℃で1.2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96000、ガラス転移温度63℃の非晶性ポリエステル樹脂(B3)を得た。
・テレフタル酸 :69部
・フマル酸 :31部
・エチレングリコール :40部
・1,5-ペンタンジオール:45部
攪拌装置、窒素導入管、温度センサ及び精留塔を備えた反応槽に上記の材料を入れ、窒素ガス気流下、0.6時間を要して温度を225℃まで上げ、上記の材料の合計100部に対してチタンテトラエトキシド1.1部を投入した。生成する水を留去しながら0.3時間を要して245℃まで温度を上げ、245℃で0.9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96000、ガラス転移温度45℃の非晶性ポリエステル樹脂(B4)を得た。
温度調節手段及び窒素置換手段を備えた槽に、酢酸エチル53部及び2-ブタノール25部を入れ混合溶剤とした後、非晶性ポリエステル樹脂(B4)100部を徐々に投入し溶解させ、ここに、10%アンモニア水溶液(樹脂の酸価に対してモル比で3倍量相当量)を入れて30分間攪拌した。次いで、反応容器内を乾燥窒素で置換し、温度を40℃に保持して、混合液を攪拌しながらイオン交換水400部を滴下し、乳化を行った。滴下終了後、乳化液を25℃に戻し、減圧下で溶剤を除去して体積平均粒径170nmの樹脂粒子が分散した樹脂粒子分散液を得た。この樹脂粒子分散液にイオン交換水を加えて固形分量を20%に調製して、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(B5)を得た。
・テレフタル酸 :69部
・フマル酸 :31部
・エチレングリコール :40部
・1,5-ペンタンジオール:45部
攪拌装置、窒素導入管、温度センサ及び精留塔を備えた反応槽に上記の材料を入れ、窒素ガス気流下、1.5時間を要して温度を220℃まで上げ、上記の材料の合計100部に対してチタンテトラエトキシド0.8部を投入した。生成する水を留去しながら0.8時間を要して240℃まで温度を上げ、240℃で1.2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96000、ガラス転移温度67℃の非晶性ポリエステル樹脂(B6)を得た。
・1,10-デカンジカルボン酸:260部
・1,6-ヘキサンジオール :167部
・ジブチル錫オキサイド(触媒):0.3部
加熱乾燥した反応槽に上記の材料を入れ、反応槽内の空気を窒素ガスで置換して不活性雰囲気とし、機械攪拌にて180℃で5時間攪拌還流を行った。次いで、減圧下にて230℃まで徐々に昇温を行い2時間攪拌し、粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させた。こうして、重量平均分子量12600、融解温度73℃の結晶性ポリエステル樹脂を得た。
結晶性ポリエステル樹脂90部とアニオン性界面活性剤(TaycaPower、テイカ(株)製)1.8部とイオン交換水210部とを混合し、120℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで分散処理を1時間行い、体積平均粒径160nmの樹脂粒子が分散した樹脂粒子分散液を得た。この樹脂粒子分散液にイオン交換水を加えて固形分量を20%に調整して、結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(C)を得た。
・パラフィンワックス(日本精蝋(株)製、FNP92、融解温度92℃):100部
・アニオン性界面活性剤(TaycaPower、テイカ(株)製) : 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社製ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径220nmの離型剤粒子が分散した離型剤粒子分散液を得た。この離型剤粒子分散液にイオン交換水を加えて固形分量を20%に調製して、離型剤粒子分散液(W1)とした。
・カーボンブラック(キャボット社製、Regal330) : 50部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)、ネオゲンRK): 5部
・イオン交換水 :193部
上記の材料を混合し、アルティマイザ(スギノマシン社製)により240MPaで10分間分散処理し、固形分濃度20%の着色剤粒子分散液(K)を得た。
[第1凝集工程]
・イオン交換水 :500部
・非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1) :530部
・結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(C) :150部
・離型剤粒子分散液(W1) :150部
・着色剤粒子分散液(K) :150部
仕込み原料として、上記の材料を反応槽に入れ、0.1N硝酸を添加してpHを3.5に調整した。
硫酸アルミニウム1.5部をイオン交換水100部に溶解させた硫酸アルミニウム水溶液を、反応槽に投入した。
液温30℃において、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、加熱用オイルバスで液温45℃まで加熱し、凝集粒子の体積平均粒径が4.0μmとなるまで保持した。
凝集粒子を含む分散液に、追加分散液として、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A2)90部と共に、離型剤粒子分散液(W1)30部を投入し、30分間保持した。
その後、凝集粒子を含む分散液に、追加分散液として、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A2)115部を投入し、30分間保持した。
次いで、1N水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを9.0に調整した。
反応槽内の攪拌を継続しながら、昇温速度0.5℃/分で85℃まで昇温し、85℃で3時間保持した後、15℃/分で30℃まで冷却(1回目冷却)した。次いで、昇温速度0.2℃/分で55℃まで加熱(再昇温)し、30分間保持した後、0.5℃/分で30℃まで冷却(2回目冷却)した。次いで、固形分を濾別し、イオン交換水で洗浄し、乾燥させ、体積平均粒径5.0μmのトナー粒子(K1)を得た。
トナー粒子(K1)100部と、疎水性シリカ(日本アエロジル株式会社製、RY50)1.5部とを混合し、サンプルミルを用いて回転速度10000rpmで30秒間混合した。目開き45μmの振動篩で篩分して、トナー(K1)を得た。トナー(K1)の体積平均粒子径は5.0μmであった。
球状マグネタイト粉末粒子(体積平均粒子径0.55μm)500部をヘンシェルミキサーで攪拌した後、チタネート系カップリング剤5部を添加し100℃まで昇温して30分間攪拌した。次いで、四つ口フラスコに、フェノール6.25部と、35%ホルマリン9.25部と、チタネート系カップリング剤で処理したマグネタイト粒子500部と、25%アンモニア水6.25部と、水425部とを入れて攪拌し、攪拌しながら85℃で120分間反応させた。次いで、25℃まで冷却し、水500部を添加後、上澄み液を除去して沈殿物を水洗した。水洗した沈殿物を減圧下で加熱して乾燥し、平均粒径35μmのキャリア(CA)を得た。
トナー(K1)とキャリア(CA)とをトナー(K1):キャリア(CA)=5:95(質量比)の割合でVブレンダーに入れ20分間攪拌し、現像剤(K1)を得た。
表1に示す仕様に変更した以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子を得た。次いで、実施例1と同様に、トナー粒子に外添剤を添加し、キャリアと混合して、現像剤を得た。
(第1凝集工程時の分散液の固形分濃度)
第1凝集工程において、ホモジナイザーを用いて分散した時点での分散液の固形分濃度を水分率計(メトラートレド(株)製「HB43-S」)
得らえたトナー粒子について、既述の方法に従って体積粒度分布指標(GSDv=(D84v/D16v)1/2)、離型剤の露出率を測定した。
ただし、離型剤の露出率については、下記基準により評価した。
A:離型剤の露出率が15%未満
B:離型剤の露出率が15%以上20%未満
C:離型剤の露出率が20%以上25%未満
D:離型剤の露出率が25%以上100%未満
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(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 中間転写体クリーニング装置
P 記録紙(記録媒体の一例)
107 感光体(像保持体の一例)
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(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)
- 第1非晶性樹脂粒子を含む分散液中で、少なくとも前記第1非晶性樹脂粒子を凝集させる第1凝集工程と、
前記第1非晶性樹脂粒子が凝集した第1凝集粒子と第2非晶性樹脂粒子とを含む分散液中で、前記第1凝集粒子に前記第2非晶性樹脂粒子を凝集させる第2凝集工程と、
前記第1凝集粒子に前記第2非晶性樹脂粒子が凝集した第2凝集粒子を含む分散液に対して加熱し、前記第2凝集粒子を融合合一してトナー粒子を形成する融合合一工程と、
を有し、
前記第1非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DAよりも、前記第2非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DBが小さく、
前記第1非晶性樹脂粒子のガラス転移温度が50℃以上であり、前記第2非晶性樹脂粒子のガラス転移温度が、50℃以上63℃以下であり、
前記第2凝集工程を複数回行い、
かつ、複数回の前記第2凝集工程のうち、最後の前記第2凝集工程を除いて、少なくとも1回の前記第2凝集工程が、前記第1凝集粒子が分散された分散液に、前記第2非晶性樹脂粒子が分散された分散液と離型剤粒子が分散された分散液と添加し、又は、前記第2非晶性樹脂粒子が分散された分散液と離型剤粒子が分散された分散液とを予め混合した分散液を添加し、記第1凝集粒子と、前記第2非晶性樹脂粒子と、離型剤粒子とを含む分散液中で、前記第1凝集粒子に前記第2非晶性樹脂粒子と共に前記離型剤粒子を凝集させる工程である、
静電荷像現像用トナーの製造方法。 - 得られるトナー粒子表面の離型剤の露出率が25%以下である請求項1に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 前記第1非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DAと前記第2非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DBとの差(DA-DB)が、20nm以上である請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 前記第1非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DAと前記第2非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DBとの差(DA-DB)が、20nm以上300nm以下である請求項3に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 前記第1非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DAが100nm以上300nm以下であり、
前記第2非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DBが20nm以上170nm以下である請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。 - 前記第2非晶性樹脂粒子は、異なる体積平均粒径の2種以上の非晶性樹脂粒子を含み、
前記異なる体積平均粒径の2種以上の非晶性樹脂粒子を混合した後の混合粒子の体積平均粒径が、前記第2非晶性樹脂粒子の体積平均粒径DBの範囲である20nm以上170nm以下の範囲となる請求項5に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。 - 前記第2非晶性樹脂粒子の粒度分布において、粒径100nm以下の粒子が占める比率が10体積%以上100体積%以下である請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
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