JP2006065107A - 静電荷現像用マゼンタトナー、静電荷現像用現像剤、トナーの製造方法及び画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】多色と同様の画像保存性を提供する。
【解決手段】少なくともキナクリドン系顔料とナフトール系顔料を含み、離型剤分散液を用いて製造された静電荷現像用マゼンタトナーであって、着色剤が以下の条件(a),(b)を満足するものであって、(a)キナクリドン顔料の平均1次粒径D50と、ナフトール系顔料の平均1次粒径D50が、キナクリドン顔料の平均1次粒径D50<ナフトール系顔料の平均1次粒径D50、の関係にあり、(b)前記キナクリドン顔料の平均1次粒径D50が、前記キナクリドン顔料の平均1次粒径D50>20nmで、かつ、ナフトール系顔料の平均1次粒径D50が、ナフトール系顔料の平均1次粒径D50<200nm、の関係にあることを特徴とする静電荷現像用マゼンタトナーである。
【選択図】なし
【解決手段】少なくともキナクリドン系顔料とナフトール系顔料を含み、離型剤分散液を用いて製造された静電荷現像用マゼンタトナーであって、着色剤が以下の条件(a),(b)を満足するものであって、(a)キナクリドン顔料の平均1次粒径D50と、ナフトール系顔料の平均1次粒径D50が、キナクリドン顔料の平均1次粒径D50<ナフトール系顔料の平均1次粒径D50、の関係にあり、(b)前記キナクリドン顔料の平均1次粒径D50が、前記キナクリドン顔料の平均1次粒径D50>20nmで、かつ、ナフトール系顔料の平均1次粒径D50が、ナフトール系顔料の平均1次粒径D50<200nm、の関係にあることを特徴とする静電荷現像用マゼンタトナーである。
【選択図】なし
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真プロセスを利用した機器、特にカラー複写機に使用される静電荷現像用マゼンタトナー(以下、単に「トナー」と称することがある)、静電荷現像用現像剤、静電荷現像用マゼンタトナーの製造方法および画像形成方法に関する。
電子写真プロセスとしては、特許文献1等に記載された方法をはじめ従来から多数知られている。電子写真プロセスにおいては、光導電性物質を利用した感光体上に種々の手段により電気的に潜像を形成し、この潜像をトナーを用いて現像し、感光体上のトナー潜像を中間転写体を介して又は介さずに、紙等の被転写フィルムにトナー画像を転写した後、この転写画像を加熱、加圧、加熱加圧あるいは溶剤蒸気等により定着する、という複数の工程を経て、定着画像が形成される。感光体上に残ったトナーは必要により種々の方法でクリーニングされ、前記複数の工程が繰り返される。近年、電子写真分野の技術進化により、このような電子写真プロセスは複写機、プリンタのみならず、印刷用途にも使用されるようになり、装置の高速化、高信頼性はもとより、複写物が印刷物同等の高画質、色相を有することがますます厳しく要求されてきている。特にレッドやマゼンタは画像の印象を良くする効果が高いので重要である。
従来、トナーは混練粉砕法を用いて製造されていた。混練粉砕法は、結着樹脂と着色剤や離型剤などの添加剤を熔融混練した後、粉砕するものであるため、粉砕されたトナー表面に着色剤や離型剤が露出し、帯電性や寿命に悪影響を与える場合がある。また、低温定着性への要求から用いられる離型剤の融点が低温化され、またオイルレス定着への要求から必要となる離型剤添加量も増加したため、熔融混練時に離型剤が溶け出したり、混練中の系の粘度を低下させ、結果添加剤の分散性が悪化し、帯電性や寿命などに加えて、色や濃度といった画質にまで悪影響を与える場合があった。このような事情から、近年では熔融混練粉砕法に替えて、湿式製法によるトナー作製が増加してきている。例えば、特許文献2や、特許文献3では、乳化重合により樹脂粒子を、水系媒体に着色剤を分散した着色剤分散液を、必要に応じて水系媒体に離型剤を分散した離型剤分散液を、それぞれ調整し、それらを混合して加熱などの方法により凝集粒子を形成させた後、加熱により融合させてトナーを製造する乳化重合凝集方法が提案されている。
これに加えて、近年、カラー画像が増加しその使用方法も多様化してきたことに伴い、画像保存性も重要視されるようになってきた。従来、静電荷現像用トナー(以下、単に「トナー」という場合がある。)には熱可塑性樹脂が用いられており、低エネルギー定着と粉体ブロッキング性の両立を図る必要から、特許文献4,5,6に記載の如く、トナーに用いられる樹脂のレオロジー、およびガラス転移点(以下、「Tg」という)の最適化制御が行われている。これらのなかでも、先に述べた軽印刷に適用しうる静電荷現像用トナーの場合、高速での定着を可能とするため、より低いTgを持つ樹脂が用いられているのが一般的である。しかし、これら技術により製造されたトナーを用いた画像は、Tg近傍あるいはそれ以上の熱が加わった場合、画像部分の樹脂成分が溶融して、重ねられた上面に位置する印字物の裏面、あるいは、他の印字物に付着し、画像の欠損が起こるという問題があり、更に、軽印刷では両面印刷が行われることが多いため、画像部分同士が接触した状態におかれ、片面印刷の場合よりもさらに画像欠損が生じやすくなる(以下、「画像オフセット」と総称することがある)。一般的に、白黒画像は文字主体であるのに対して、カラー画像は絵の部分が多いことから、カラー画像の場合、用紙に対するトナーの被覆面積が大きくなるため、画像オフセットが発生しやすい。Tg以上の温度では当然であるが、Tgより低い温度でも、長期間、強い荷重化に保存されることで、画像オフセットが発生してしまう。加えてカラートナーでは、特定の色のトナーの保存性が劣る場合がある。カラートナーは、シアン、イエロー、マゼンタ、の3色と、黒をあわせた計4色を基本として用いる場合が多いが、シアンは一般的に保存性が良い傾向にあり、顔料の種類やトナー中の添加量に影響を受けているようであるが、詳細は明らかとなっていない。また、イエローは多少の画像欠損があっても目立ちにくいことから、マゼンタを改善することが重要である。
マゼンタトナーとしては、特許文献7や、特許文献8などに代表されるように、キナクリドン系顔料が主体として用いられる。加えて、特許文献9,10,11,12などナフトール系顔料が用いられる場合もある。また、特許文献13から特許文献17などでは、キナクリドン顔料とナフトール顔料を併用する技術が開示されている。これらの開示技術、特にキナクリドン顔料とナフトール顔料を用いることが、画質などの観点で従来に比べ優れるものであるが、いずれにおいても、画像保存性に関しては言及されていない。
本発明は以上のような問題点を解決するためになされたものである。すなわち、発色性をはじめ、現像性、転写性、帯電性、定着性などに優れたキナクリドン顔料とナフトール顔料を用いた時に、画像保存性を他色と同等に改善するものである。
本発明者らは、キナクリドン顔料とナフトール顔料の粒径に着目して検討したところ、特定の組み合わせ時に、画像保存性が向上することを明らかにした。また、トナー中のワックスドメインを制御し、かつ、特定の定着条件で定着を行うことにより、さらに画像保存性が向上することを明らかにした。
本発明者らは、画像保存性に関して誠意検討した結果、以下の現象を明らかにした。すなわち、画像保存性の向上には、定着時の離型剤の画像表面への溶出が重要な役割を果たしている。つまり、離型剤の溶出が少ないと画像保存性が向上しない。一方離型剤の溶出が多い場合、すべてが画像表面に溶出してくれれば良いが、実際には、トナー間や紙トナー層界面へも溶出するため、離型剤の溶出量が多すぎると、画像面同士の接着性は弱めてくれるが、トナー層間やトナー紙界面の接着性も弱くなり、結果として画像保存性が悪化してしまう。従って、離型剤の溶出具合を制御することが重要となる。着色剤の分散状態に加えて、離型剤の種類やトナー中での存在状態、定着条件に関して検討した結果、特定の条件の時に画像保存性が向上することを見出し、本発明に至った。
本発明は、以下の特徴を有する。
(1)キナクリドン系顔料とナフトール系顔料を含み、離型剤分散液を用いて製造された静電荷現像用マゼンタトナーであって、着色剤が以下の条件(a),(b)を満足するものである静電荷現像用マゼンタトナー。
(a)式(1)に示すキナクリドン顔料の平均1次粒径D50と、式(2)に示すナフトール系顔料の平均1次粒径D50が、キナクリドン顔料の平均1次粒径D50<ナフトール系顔料の平均1次粒径D50、の関係にある。
(b)前記キナクリドン顔料の平均1次粒径D50が、前記キナクリドン顔料の平均1次粒径D50>20nmで、かつ、ナフトール系顔料の平均1次粒径D50が、ナフトール系顔料の平均1次粒径D50<200nm、の関係にある。
(2)前記静電荷現像用マゼンタトナーの透過型電子顕微鏡観察において、前記離型剤の形状が棒状のものを含み、且つそれらの大きさが200から1500nmである上記(1)に記載の静電荷現像用マゼンタトナー。
(3)前記離型剤が、ポリアルキレンに分類される化合物であり、該ポリアルキレンの示差熱分析より求められる吸熱の極大値が75から95℃で、トナー中の該ポリアルキレン量が6から9重量%である上記(1)または(2)に記載の静電荷現像用マゼンタトナー。
(4)上記(1)から(3)のいずれか1つに記載の静電荷現像用マゼンタトナーとキャリアとを含有する静電荷現像用現像剤。
(5)樹脂微粒子を分散させてなる樹脂微粒子分散液と、上記式(1)に示すキナクリドン系顔料と上記式(2)に示すナフトール系顔料を分散させてなる顔料分散液と、離型剤を分散させてなる離型剤分散液と混合し、少なくとも前記樹脂微粒子と顔料と離型剤とを凝集させて凝集粒子を形成した後、加熱して前記凝集粒子を融合する静電荷像現像用マゼンタトナーの製造方法。
(6)潜像担体上に潜像を形成する工程と、前記潜像を静電荷現像用トナーを用いて現像する工程と、現像されたトナー像を中間転写体を介してまたは介さずに被転写体上に転写する工程と、被前記転写体上のトナー像を加熱圧着する定着工程と、を含む画像形成方法において、前記定着工程に使用される定着装置は、前記被転写体の表裏から接触する回転部材を有するものであり、前記回転部材の1つがエンドレスベルト型の部材で構成されており、以下の式に示す定着時のニップ平均圧力Fが2.5kgf/cm2以下であり、かつ、前記静電荷現像用トナーは、着色剤が以下の条件(a),(b)を満たすものであることを特徴とする画像形成方法。
(a)式(1)に示すキナクリドン顔料の平均1次粒径D50と、式(2)に示すナフトール系顔料の平均1次粒径D50が、キナクリドン顔料の平均1次粒径D50<ナフトール系顔料の平均1次粒径D50、の関係にある。
(b)前記キナクリドン顔料の平均1次粒径D50が、前記キナクリドン顔料の平均1次粒径D50>20nmで、かつ、ナフトール系顔料の平均1次粒径D50が、ナフトール系顔料の平均1次粒径D50<200nm、の関係にある。
(数1)
F=A/D/N
式中、定着時のニップ平均圧力をF(kgf/cm2)、
定着器に加わっているトータル荷重をA(kgf)、
平均定着ニップ長さをD(cm)、
定着ニップのロール軸方向長さをN(cm)とする。
F=A/D/N
式中、定着時のニップ平均圧力をF(kgf/cm2)、
定着器に加わっているトータル荷重をA(kgf)、
平均定着ニップ長さをD(cm)、
定着ニップのロール軸方向長さをN(cm)とする。
本発明によれば、発色性、現像性、転写性、定着性、帯電性、粉体特性、現像剤寿命などの諸特性を悪化させること無く、特にマゼンタ色の画像保存性を向上させることができる。
[トナーおよびトナーの製造方法]
本実施の形態のマゼンタトナーに用いられるキナクリドン系顔料としては、上記式(1)の構造を含むものが好ましい。具体例としては、ピグメントレッドの122、202、209が挙げられ、この中でも特に、製造性、帯電性の観点からピグメントレッドの122がより好ましい。
本実施の形態のマゼンタトナーに用いられるキナクリドン系顔料としては、上記式(1)の構造を含むものが好ましい。具体例としては、ピグメントレッドの122、202、209が挙げられ、この中でも特に、製造性、帯電性の観点からピグメントレッドの122がより好ましい。
また、ナフトール系顔料としては、ピグメントレッドの31、146、147、150、176、238、269などが好ましい。この中でも特に製造性、帯電性の観点から上記式(2)の構造を含む、ピグメントレッド238、269がより好ましい。
本発明では、(a)キナクリドン顔料の平均1次粒径D50とナフトール系顔料の平均1次粒径D50が、キナクリドン顔料の平均1次粒径D50<ナフトール系顔料の平均1次粒径D50、の関係であって、(b)キナクリドン顔料の平均1次粒径D50が、キナクリドン顔料の平均1次粒径D50>20nmで、かつ、ナフトール系顔料の平均1次粒径D50が、ナフトール系顔料の平均1次粒径D50<200nm、の関係であり、上記(a),(b)の条件を同時に満足する必要がある。
上記(a),(b)の条件を満たさない場合は、画像保存性改善の効果が得られない。画像保存性が改善される理由は定かではないものの、後述するごとく定着方法などが関係することから、定着時の離型剤の画像表面へのしみ出し性に影響を与えているものと推測している。混練粉砕トナーでは、顔料の分散性が向上すると、離型剤のしみ出し性が悪化する場合があることから、キナクリドン顔料とナフトール顔料では、離型剤との相互作用性に差があるものと推測される。
キナクリドン顔料及びナフトール系顔料の1次粒径は以下のようにして測定される。顔料を透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、10万倍の倍率で観察し、観察された写真のうち、顔料の1次粒径が特定できるものをピックアップする。写真にトレーシングペーパーを動かないように固定して、顔料1つ1つの輪郭をマジックでマーキングした後、トレーシングペーパーを取り外し、マーキングしたものをそれぞれ切り離して、重量を測定する。別に、観察画像の10nmに相当する長さと同じ直径を持つ円を作成して、重量を測定する。以降、10nmごとに、200nm相当まで同様の操作を行ったものと、実際にマーキングしたものの重量と比較すれば、平均粒径を求めることができる。従って、すべて投影画像の円相当径としてカウントされたものである。通常、顔料500個に対して無作為に抽出して、上記1次粒径の測定を行う。
上述の1次粒径を有するキナクリドン顔料及びナフトール顔料は、公知の方法によって調製することができる。例えば、特開2003−89756号公報の3頁から記載されているような、ソルベントソルトミリング法やドライミリング法やアシッドペースティング法を、また、特許第3055673号公報に記載のアゾカップリング方法などを用いることができる。
キナクリドン顔料とナフトール顔料は、重量で80:20〜20:80の範囲で混合して用いることが好ましい。混合比率がこの範囲にあると、画像保存性向上の効果が高くなる。より好ましくは70:30〜30:70である。
また、トナーに用いられる添加量としては、色相角、彩度、明度、耐候性、OHP透過性、トナー中での分散性の観点から選択されるが、キナクリドン顔料とナフトール顔料をあわせて、5重量%以上15重量%以下であることが好ましい。
本実施の形態のマゼンタトナーには、ナフトール系顔料とキナクリドン系顔料以外にも、全着色剤量の20重量%以下の範囲で、色相の調整として他の着色剤を併用することができる。他の着色剤としては、ウォッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン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、ローズベンガル、エオキシンレッド、アリザリンレーキ、等の種々公知の顔料、アゾ系、キサンテン系等があげられる。
これらの着色剤は、トナーを製造するに際して、あらかじめ分散液の状態にしておくことが好ましい。
上述の着色剤の分散液の作製は、特に制限はないが、例えば、回転剪断型ホモジナイザー(ウルトラタラックス(IKA社製)やマイルダーV(太平洋機工社製))、ボールミル、サンドミル、ダイノミルなどやメデイア式分散機、超音波分散機及び高圧衝撃式分散機などの分散装置が挙げられる。いずれの分散機を用いるかについては、前記着色剤の種類に応じて適宜選択することができるが、本発明においては、超音波分散機及び高圧衝撃式分散機のいずれかを用いて分散することが好ましい。メディア型分散機の場合、水系媒体の粘度が低いと充分なせん断力を与えることができずに、所望の粒径まで達しなかったり、着色剤自体を粉砕してしまう可能性があるためである。また、分散液の粒径分布を狭くするために、着色剤分散液の製造工程を2段階で行うことも好ましく用いられる。具体的には、第1の工程で、粗大粉の解砕能力に優れた、メディア式分散機(例えばダイノミルなど)や、回転せん断型ホモジナイザー(例えば、ウルトラタラックス(IKA社製)やマイルダーV(太平洋機工社製)など)を用いて、着色剤の凝集力にあわせて、これら装置のメディアの大きさやジェネレーター(刃)の組み合わせを変更して粗大粉を解砕し、脱泡後、第2の工程で、高圧衝撃式分散機、例えばアルチマイザー(スギノマシン)などを用いて、特に上述した他の着色剤の分散粒径D50が50nm以上250nm以下に分散される。
分散粒径が小さすぎると、着色剤体積に対して表面積の割合が大きくなるため分散剤が不足し、着色剤分散液の保存安定性が低下したり、トナー製造時に他の原料と混合された時のショックで異常凝集が発生する場合がある。一方、分散粒径が大きすぎるとトナーの透明性や発色性などを損なうということは公知である。分散粒径は、ドップラー散乱型粒度分布測定装置(日機装社製、マイクロトラックUPA9340)で測定することができる。また、着色剤分散液は、粒径が500nm以上800nm以下の着色剤凝集粒子が、3個数%以下であることが好ましい。粗大粉が多いと後述する乳化重合凝集法でトナーを作製する際にトナーの粒度分布が広くなったり、遊離粒子が生成しやすくなるなど、性能や信頼性の低下につながる場合がある。このような粗粉は、分散液を乾燥し透過型電子顕微鏡(TEM)で観察した画像を画像処理装置で解析することで算出することができる。
また、キナクリドン顔料分散液の平均粒径D50と、ナフトール顔料分散液の平均粒径D50は、それぞれ、キナクリドン顔料分散液の平均粒径D50は20nm以上200nm以下、好ましくは50nm以上150nm以下、ナフトール顔料分散液の平均粒径D50は70nm以上200nm以下で、かつ、キナクリドン顔料分散液の平均粒径D50<ナフトール顔料分散液の平均粒径D50であることが好ましい。
また、分散液調製工程は2工程に分けられ、第一の工程では、第一の工程で得られた着色剤分散液を90分間放置した時に生じる沈殿量が分散液に対して25重量%以下となることが好ましい。一般に着色剤は比重が重いため、粒径の大きな粗粉ほど早く沈降する。従って、第一の工程で所定の時間内での沈殿量が少ないことは、粗大粉の存在量が少ないことを意味する。第一の工程で粗大粉を低減しておくことで、第二の工程で、短時間に均一で粗大粉のない分散液を得ることができる。第一の工程での沈殿量が多い場合、すなわち粗大粉が多い場合には、第二の工程で、粗大粉を分散するために分散時間が長くなってしまうとともに、顔料自体の粉砕が生じて非常に微小な粒子が生成したり、顔料の活性面の露出により粗大粉が発生する場合がある。ここで、沈殿量の測定方法は、以下の通りである。まず、第一の工程が終了した後充分に脱泡した着色剤分散液500gを500mlのビーカーに入れ90分間放置すると沈殿が生じるので、沈殿が巻き上がらないように静かに上澄みのみを廃棄し、残った沈殿の重さを測定する。残った沈殿の重さを、使用した着色剤分散液重量500gで除した値を100倍することで、沈殿割合を算出する。本測定では沈殿を乾燥しないため沈殿の重さには水系媒体の重さも含まれているが、含まれる水系媒体の量は、粗大粉沈殿量に比例するので、特に問題はない。本発明で定義している沈殿量は、着色剤分散液中の着色剤の割合が20重量%としたものであるが、当然ながら着色剤の割合が多いと沈殿量も多くなることから、実際の着色剤の割合が20重量%と異なる場合には、着色剤の割合を20重量%として補正した値を用いる。具体的には、着色剤の割合が30重量%である場合には、算出した沈殿割合の値を20/30倍し、逆に着色剤の割合が10重量%である場合には、20/10倍して補正する。第一の工程で得られた着色剤分散液を90分間放置した時に生じる沈殿量が分散液に対して25重量%以下であることが好ましく、15重量%以下であることがさらに好ましい。沈殿量は少ないほど好ましいが、実際に0にすることはほとんど不可能であるし、また、過度の分散処理は着色剤にダメージを与える可能性があることから、下限値としては1重量%程度である。
また、沈殿物の体積平均粒径D50vが30ミクロン以下であることが好ましく、20ミクロン以下であることがより好ましい。粒径が大きいと最終の着色剤分散液中に粗粉が残る場合がある。測定は次のようにしておこなうことができる。沈殿量を測定するために上澄みを捨てて残った沈殿物をスパチュラーなどで少量採取し、通常の手順でコールターマルチサイザーIIやコールターカウンターTAII(日科機社製)で測定することができる。測定濃度は5%程度でよい。測定アパーチャー径は100ミクロンが好ましい。平均粒度及び分布は、測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(分割数:1.26〜50.8ミクロンまでを16チャンネルに、logスケールで0.1間隔となるように分割する。具体的には、チャンネル1が1.26ミクロン以上1.59ミクロン未満、チャンネル2が1.59ミクロン以上2.00ミクロン未満、チャンネル3が2.00ミクロン以上2.52ミクロン未満、とし、左側の下限数値のlog値が(log1.26=)0.1、(log1.59=)0.2、(log2.00=)0.3、・・・、1.6となるように分割した。)に対して、体積、数をそれぞれ小粒径側から累積分布を引いて、累積16%となる粒径を体積D16v、数D16p、累積50%となる粒径を体積D50v、数D50p、累積84%となる粒径を体積D84v、数D84pと定義する。体積粒度分布指数GSDvは、(D84v/D16v)1/2として算出される。数平均粒度分布指数GSDpは、(D84p/D16p)1/2として算出される。
着色剤分散液に用いられる水系分散媒は、蒸留水、イオン交換水等、金属イオンなどの不純物が少ないものであることが好ましい。また、消泡や表面張力調整の目的でアルコールなどを添加することもできる。また、粘度調整のために、ポリビニルアルコールやセルロース系ポリマーなどを添加することもできる。
着色剤分散液を作製する際に用いられる分散剤は、一般的には界面活性剤である。界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤等が好適にあげられる。これらの中でもイオン性界面活性剤が好ましく、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤がより好ましい。前記非イオン系界面活性剤は、前記アニオン界面活性剤またはカチオン界面活性剤と併用されるのが好ましい。前記界面活性剤は、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。また、離型剤分散液など、他の分散液に用いられる分散剤と同極性であることが好ましい。
前記アニオン界面活性剤の具体例としては、ラウリン酸カリウム、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油ナトリウム等の脂肪酸セッケン類;オクチルサルフェート、ラウリルサルフェート、ラウリルエーテルサルフェート、ノニルフェニルエーテルサルフェート等の硫酸エステル類;ラウリルスルホネート、ドデシルスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、トリイソプロピルナフタレンスルホネート、ジブチルナフタレンスルホネート等のアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ナフタレンスルホネートホルマリン縮合物、モノオクチルスルホサクシネート、ジオクチルスルホサクシネート、ラウリン酸アミドスルホネート、オレイン酸アミドスルホネート等のスルホン酸塩類;ラウリルホスフェート、イソプロピルホスフェート、ノニルフェニルエーテルホスフェート等のリン酸エステル類;ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム等のジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、スルホコハク酸ラウリル2ナトリウム、ポリオキシエチレンスルホコハク酸ラウリル2ナトリウム等のスルホコハク酸塩類等があげられる。これらの中でも、アルキルベンゼンスルホン酸系化合物が帯電性やトナー製造性の観点で好ましい。
前記カチオン界面活性剤の具体例としては、ラウリルアミン塩酸塩、ステアリルアミン塩酸塩、オレイルアミン酢酸塩、ステアリルアミン酢酸塩、ステアリルアミノプロピルアミン酢酸塩等のアミン塩類;ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジヒドロキシエチルメチルアンモニウムクロライド、オレイルビスポリオキシエチレンメチルアンモニウムクロライド、ラウロイルアミノプロピルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、ラウロイルアミノプロピルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムパークロレート、アルキルベンゼンジメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩類等があげられる。
前記非イオン性界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のアルキルフェニルエーテル類;ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンオレート等のアルキルエステル類;ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンステアリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンオレイルアミノエーテル、ポリオキシエチレン大豆アミノエーテル、ポリオキシエチレン牛脂アミノエーテル等のアルキルアミン類;ポリオキシエチレンラウリン酸アミド、ポリオキシエチレンステアリン酸アミド、ポリオキシエチレンオレイン酸アミド等のアルキルアミド類;ポリオキシエチレンヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレンナタネ油エーテル等の植物油エーテル類;ラウリン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド等のアルカノールアミド類;ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート等のソルビタンエステルエーテル類等があげられる。
用いられる分散剤の添加量は、着色剤に対して、2重量%以上30重量%以下であることが好ましく、5重量%以上20重量%以下であることがより好ましく、6重量%以上15重量%以下であることがさらに好ましい。分散剤が少なすぎると粒径が小さくならない場合や、分散液の保存安定性が低下する場合がある。一方、多すぎる場合には、トナー中に残留する分散剤の量が多くなり、トナーの帯電性や粉体流動性が低下する場合がる。
本実施の形態において、マゼンタトナーを得る方法としては、特開平8−44111号公報や特開平8−286416号公報で開示されているような、重合性モノマーを着色剤や離型剤等と共に水系媒体中に分散し懸濁させた後、重合性モノマーを用いて重合させることによりトナー粒子を得る懸濁重合法や、特開昭63−282749号公報や特開平6−250439号公報で開示されているような、乳化重合により樹脂粒子を、水系媒体に着色剤を分散した着色剤分散液を、必要に応じて水系媒体に離型剤を分散した離型剤分散液を、それぞれ調整し、それらを混合して加熱などの方法により凝集粒子を形成させた後、加熱により融合させてトナーを製造乳化重合凝集方法など、湿式の製法ならば特に限定はないが、中でも、乳化重合凝集法が、トナーの粒度分布や形状制御の観点で好ましい。
乳化重合凝集法は、少なくとも樹脂微粒子を分散させた分散液中で凝集粒子を形成し凝集粒子分散液を調製する工程(凝集工程)と、前記凝集粒子分散液を加熱して、凝集粒子を融合する工程(融合工程)を含む製造方法である(以下、前記製造方法を「凝集融合法」と称することがある)。
また、凝集工程と融合工程との間に、凝集粒子分散液中に、微粒子を分散させた微粒子分散液を添加混合して前記凝集粒子に微粒子を付着させて付着粒子を形成する工程(付着工程)を設けたものであってもよい。
前記付着工程では、前記凝集工程で調製された凝集粒子分散液中に、前記微粒子分散液を添加混合して、前記凝集粒子に前記微粒子を付着させて付着粒子を形成させる工程であるが、添加される微粒子は、凝集粒子に凝集粒子から見て新たに追加される粒子に該当するので、本明細書では「追加微粒子」と記す場合がある。前記追加微粒子としては、前記樹脂微粒子の他に離型剤微粒子、着色剤微粒子等を単独もしくは複数組み合わせたものであってもよい。前記微粒子分散液を追加混合する方法としては、特に制限はなく、例えば徐々に連続的に行ってもよいし、複数回に分割して段階的に行ってもよい。このようにして、前記微粒子(追加微粒子)を添加混合することにより、微小な粒子の発生を抑制し、得られる静電荷像現像用トナーの粒度分布をシャープにすることができ、高画質化に寄与する。また前記付着工程を設けることにより、擬似的なシェル構造を形成することができ、着色剤や離型剤などの内添物のトナー表面露出を低減でき、結果として帯電性や寿命を向上させることができることや、融合工程における融合時において、粒度分布を維持し、その変動を抑制することができると共に、融合時の安定性を高めるための界面活性剤や塩基または酸等の安定剤の添加を不要にしたり、それらの添加量を最少限度に抑制することができ、コストの削減や品質の改善可能となる点で有利である。従って、離型剤を使用するときには、樹脂微粒子を主体とした追加微粒子を添加することが好ましい。
この方法を用いれば、融合工程において、温度、攪拌数、pHなどの調整により、トナー形状制御を行うことができる。融合・粒子形成工程を終了した後は、トナー粒子を洗浄し乾燥してトナーを得る。トナーの帯電性を考慮すると、イオン交換水で十分に置換洗浄を施すことが好ましく、洗浄度合いは濾液の伝導度でモニターするのが一般的である。洗浄時に酸やアルカリでイオンを中和する工程を含んでも良い。また、洗浄後の固液分離は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等が好ましく用いられる。さらに、乾燥も、特に方法に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等が好ましく用いられる。
上記凝集工程に用いられる樹脂微粒子及び追加樹脂微粒子としては、結着樹脂となる熱可塑性の重合体より形成されたものであり、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類;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−エチルヘキシル等のビニル基を有するエステル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;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のビニルケトン類;エチレン、プロピレン、ブタジエン等のポリオレフィン類等の単独重合体またはこれらを2種以上組み合せて得られる共重合体またはこれらの混合物、さらにはエポキシ樹脂、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、ポリエーテル樹脂等、非ビニル縮合系樹脂、あるいはこれらと前記ビニル系樹脂との混合物、これら重合体の共存下でビニル系単量体を重合する際に得られるグラフト重合体等をあげることができる。これらの樹脂は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。これらの樹脂の中でもビニル系樹脂が特に好ましい。ビニル系樹脂の場合、イオン性界面活性剤等を用いて乳化重合やシード重合により樹脂微粒子分散液を容易に作製することができる点で有利である。
前記樹脂微粒子の分散液の調製方法について特に制限はなく、目的に応じて適宜選択した方法を採用することができるが、例えば以下のようにして調製することができる。
前記樹脂微粒子における樹脂が、前記ビニル基を有するエステル類、前記ビニルニトリル類、前記ビニルエーテル類、前記ビニルケトン類等のビニル系単量体の単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂)である場合には、前記ビニル系単量体をイオン性界面活性剤中で乳化重合やシード重合等することにより、ビニル系単量体の単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂)製の樹脂微粒子をイオン性界面活性剤に分散させてなる分散液を調製することができる。前記樹脂微粒子における樹脂が、前記ビニル系単量体の単独重合体又は共重合体以外の樹脂である場合には、該樹脂が、水への溶解度が比較的低い油性溶剤に溶解するのであれば、該樹脂を該油性溶剤に溶解し、この溶解物を、前記イオン性界面活性剤や高分子電解質と共に水中に添加し、ホモジナイザー等の分散機を用いて微粒子分散させた後、加熱ないし減圧することにより前記油性溶剤を蒸散させることにより調製することができる。なお、前記樹脂微粒子分散液に分散された樹脂微粒子が、樹脂微粒子以外の成分を含む複合粒子である場合、これらの複合粒子を分散させた分散液は、例えば、以下のようにして調製することができる。例えば、該複合粒子の各成分を、溶剤中に溶解分散した後、前述のように適当な分散剤と共に水中に分散し、加熱ないし減圧することにより溶剤を除去して得る方法や、乳化重合やシード重合により作成されたラテックス表面に機械的剪断又は電気的吸着を行い、固定化する方法により調製することができる。
前記樹脂微粒子の体積中心径(メジアン径)は1μm以下、好ましくは50〜400nm、より好ましくは70〜350nmの範囲が適当である。樹脂微粒子の体積平均粒径が大きい場合には、最終的に得られる静電荷像現像用トナーの粒度分布が広くなったり、遊離粒子の発生が生じ、性能や信頼性の低下につながる。逆に小さすぎるとトナー製造時の溶液粘度が高くなり、最終的にえられるトナーの粒度分布が広くなる場合がある。樹脂微粒子の体積平均粒径が前記範囲内にあると、前記欠点がない上、トナー間の偏在が減少し、トナー中での分散が良好となり、性能や信頼性のバラツキが小さくなる点が有利である。なお、樹脂微粒子の平均粒径は、例えばドップラー散乱型粒度分布測定装置(日機装社製、マイクロトラックUPA9340)で測定できる。
本実施の形態のマゼンタトナーには、定着性や画像保存性を向上させる目的で離型剤を含有させる。
用いられる離型剤としては、ASTMD3418−8に準拠して測定された主体極大吸熱ピークが60〜120℃にあり、かつ140℃において1〜50mPasの溶融粘度を有する物質であることが必要である。融点が60℃未満ではワックスの変化温度が低すぎ、耐ブロッキング性が劣ったり、複写機内温度が高まった時に現像性が悪化したりする。120℃を超える場合には、ワックスの変化温度が高すぎ、高温での定着を行えばいいが、省エネルギーの観点で望ましくない。また、50mPasより高い溶融粘度ではトナーからの溶出が弱く、定着剥離性が不十分となってしまう。本発明の離形材の粘度は、E型粘度計によって測定される。測定に際しては、オイル循環型恒温槽の備えられたE型粘度計(東京計器製)を用いる。測定には、コーン角1.34度を有したコーンプレート/カップの組み合わせのプレートを用いる。カップ内に資料を投入し、循環装置の温度を140℃にセットし、空の測定カップとコーンを測定装置にセットし、オイルを循環させながら恒温に保つ。温度が安定したところで測定カップ内に資料を1g入れ、コーンを静止状態で10分間静置させる。安定後、コーンを回転させ測定を行う。コーンの回転速度は60rpmとする。測定は3回行い、その平均値を粘度ηとする。
前記離型剤は、示唆走査熱量計により測定されるDSC曲線で吸熱開始温度が40℃以上であることが望ましい。より好ましくは50℃以上である。40℃より低いと複写機内やトナーボトル内でトナーの凝集が発生してしまう。但し、当該吸熱開始温度とは、温度の増加に対して、離型剤の吸熱量が変化し始めた時点の温度を意味する。吸熱開始温度は、ワックスを構成する分子量分布のうち、低分子量のものやその構造のもつ極性基の種類、量で左右される。一般に高分子量化すれば融点とともに吸熱開始温度も上昇するが、このやり方ではワックス本来の低溶融温度と、低粘度をそこなわれてしまう。よって、ワックスの分子量分布のうち、これら低分子量のものだけを選別して除くことが有効であるが、この方法として、分子蒸留、溶剤分別、ガスクロマトグラフ分別等の方法がある。DSCの測定は、例えばパーキンエルマー社製の「DSC−7」を用いて行われる。装置の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いる。サンプルは、アルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセットして昇温速度10℃/minで、測定試料量50mgで、室温から測定を行う。前記離型剤の具体例としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類、加熱により軟化点を示すシリコーン類、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪酸アミド類や、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス、ミツロウのような動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物系・石油系ワックス、脂肪酸エステル、モンタン酸エステル、カルボン酸エステル等のエステル系ワックス、及びそれらの変性物などを挙げることができる。これらの離型剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記離型剤のマゼンタトナーへの添加量は、5〜40重量%、好ましくは5〜20重量%である。離型剤が少ないと定着性を損なう場合があり、離型剤が多いとトナーの粉体特性を悪化させたり、感光体フィルミングなどを発生させる場合がある。
これらのなかでも、示唆走査熱量計(パーキンエルマー社製の「DSC−7」)により求められる、極大吸熱ピークが75〜95℃にあり、140℃における溶融粘度が1〜10mPasであり、ポリアルキレンに分類される離型剤であることが好ましい。また、マゼンタトナー中の該ポリアルキレン量が6から9重量%であることが好ましい。上記離型剤の融点が低い(すなわち、極大吸熱ピークが低い)、もしくは、離型剤の添加量が多いと、トナー紙界面の強度が低下する場合がある。離型剤の融点が高すぎる(すなわち、吸熱ピークが高い)と、画像保存のレベルでは画像表面への溶出が不足する。離型剤の粘度が低いと、トナー層の強度が低下する場合があり、粘度が高い場合には、画像保存のレベルでは画像表面への溶出が不足する。ここで、上記「ポリアルキレン」とは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等CnH2n(nは2以上4以下の自然数)で表される重合性単量体を付加重合したもので数平均分子量が1200以下のものをいう。
前記離型剤は、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質とともに分散し、融点以上に加熱するとともに、強い剪断付与能力を有するホモジナイザーや圧力吐出型分散機(ゴーリン社製の「ゴーリンホモジナイザー」)で微粒子状に分散させ、分散液を作成することができる。
前記離型剤分散液は、その分散平均粒径D50が180〜350nmであることが好ましく、200〜300nmであることがより好ましい。また、600nm以上の粗大粉が存在しないことが好ましい。分散粒径が小さすぎると、定着時の離型剤の溶出が不足しホットオフセット温度が低下する場合があり、分散粒径が大きすぎるとトナー表面に離型剤が露出して粉体特性を悪化させたり、感光体フィルミングを発生させる場合がある。また粗大粉が存在すると、湿式製法では粗大粉をトナー中に取り込みにくいため、遊離離型剤となり、現像スリーブや感光体を汚染する場合がある。分散粒径は、ドップラー散乱型粒度分布測定装置(日機装社製の「マイクロトラックUPA9340」)で測定することができる。
本実施の形態のマゼンタトナーに用いられる離型剤は、離型剤分散液中の離型剤に対する分散剤の割合が1重量%以上20重量%以下であることが必要である。分散剤の割合が少なすぎると離型剤が充分に分散されずに保存安定性が劣る場合がある。分散剤の割合が多すぎると、トナーの帯電性とくに環境安定性が悪化する場合がある。また、着色剤分散液中の着色剤に対する分散剤の割合(P)と離型剤分散液中の離型剤に対する分散剤の割合(W)が、P>1.3Wの関係となるように分散剤量を調整すると、トナー中への着色剤及び離型剤の取り込み性が向上し、トナー帯電性や粉体特性が向上する。これは、着色剤のほうが細かい粒子が多く、トータルの表面積が多くなるため、より多くの分散剤を必要としているためと推測される。
また、前記離型剤は、前記マゼンタトナーの透過型電子顕微鏡観察において、前記離型剤の形状が棒状であるものを含み、且つそれらの大きさが体積平均粒径で200から1500nmであることが、離型剤の溶出と、定着性や透明性の両立の観点で好ましい。より好ましくは、250nmから1000nmである。大きさが200nm未満であると定着時に熔融しても充分な溶出が得られず画像保存性が不足する場合がある。一方、1500nmを越えると定着後の画像中及び/または画像表面に可視光範囲の大きさの結晶粒が残存し透過光に対する透明性を悪化させる場合がある。このような離型剤が、トナー中の離型剤の75%以上となっていることが好ましい。
本実施の形態のマゼンタトナーには、無機もしくは有機の微粒子を添加することができる。前記微粒子の補強効果によりトナーの貯蔵弾性率が大きくなり、耐オフセット性や定着器からの剥離性を向上できる場合がある。また、前記微粒子は着色剤や離型剤などの内添物の分散性を向上させる場合がある。前記無機微粒子としては、シリカ、疎水化処理シリカ、アルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウム、コロイダルシリカ、アルミナ処理コロイダルシリカ、カチオン表面処理コロイダルシリカ、アニオン表面処理コロイダルシリカなどを単独もしくは併用して用いることができ、なかでもOHP透明性とトナー中の分散性の観点からコロイダルシリカを用いることが好ましい。その粒径は、体積平均粒径が5から50nmであることが好ましい。また、粒径の異なる微粒子を併用することも可能である。前記微粒子はトナー製造時に直接添加することもできるが、分散性を高めるためにあらかじめ超音波分散機などを用いて水など水溶性媒体へ分散されたものを用いることが好ましい。分散においては、イオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基などを用いて分散性を向上させることもできる。
上述した凝集融合法では、樹脂微粒子や着色剤粒子などの成分を凝集させるために、凝集剤を添加することもできる。凝集剤としては、一般の無機金属化合物又はその重合体を樹脂微粒子分散液中に溶解して得られるが、無機金属塩を構成する金属元素は周期律表(長周期律表)における2A、3A、4A、5A、6A、7A、8、1B、2B、3B族に属する2価以上の電荷を有するものであり、樹脂微粒子の凝集系においてイオンの形で溶解するものであればよい。好ましい無機金属塩を具体的に挙げると、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウムなどの金属塩、及び、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシム等の無機金属塩重合体などである。その中でも特に、アルミニウム塩及びその重合体が好適である。一般的に、よりシャープな粒度分布を得るためには、無機金属塩の価数が1価より2価、2価より3価以上で、同じ価数であっても重合タイプの無機金属塩重合体の方がより適している。この価数と添加量で、材料同士の凝集力を変化させることで、トナーの粘弾性を制御することができる点で、本発明のトナーには、凝集剤が添加されていることが好ましい。これらは1種単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
本実施の形態のマゼンタトナーは、形状係数SF1が115〜140にあることが好ましい。前記形状係数SF1が115未満になると、トナー粒子間の付着力が弱くなり、転写時に飛び散りが発生しやすくなる。前記SF1が140を超えると、転写性が低下したり、トナー現像像の密度が低下する場合がある。ここで形状係数SF1は、SF1=(ML2/A)×(π/4)×100(式中、ML:トナー粒子の絶対最大長、A:トナー粒子の投影面積)を指す。前記SF1は、主に顕微鏡画像または走査電子顕微鏡(SEM)画像を画像解析装置を用いて解析することによって数値化され、例えば、以下のようにして算出することができる。すなわち、スライドガラス上に散布したトナーの光学顕微鏡をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、200個以上のトナー粒子の最大長と投影面積を求め、上記式によって計算し、その平均値を求めることにより得られる。本発明における形状係数SF1は、光学顕微鏡にて観察した画像をルーゼックス画像解析装置にて解析することで算出されたものである。
本実施の形態のマゼンタトナーには、その他、帯電制御剤などの公知の材料を添加してもよい。その際に添加される材料の体積平均粒径としては、1μm以下であることが必要であり、0.01〜1μmであるのが好ましい。前記体積平均粒径が1μmを越えると、最終的に得られる静電荷像現像用トナーの粒径分布が広くなったり、遊離粒子の発生が生じ、性能や信頼性の低下を招き易い。一方、前記平均粒径が前記範囲内にあると前記欠点がない上、トナー間の偏在が減少し、トナー中の分散が良好となり、性能や信頼性のバラツキが小さくなる点で有利である。なお、前記体積平均粒径は、例えばマイクロトラックなどを用いて測定することができる。
前記種々の添加剤分散液を作製する手段としては、特に制限はないが、例えば、回転剪断型ホモジナイザーやメデイアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなど、その他、着色剤分散液や離型剤分散液の作製と同様の装置など、それ自体公知の分散装置が挙げられ、適宜最適なものを選択して用いることができる。
また、本実施の形態のマゼンタトナーは、その帯電量が絶対値で10〜70μC/gの範囲にあるのが好ましく、15〜50μC/gの範囲がより好ましい。前記帯電量が、10μC/g未満であると、背景部汚れが発生し易くなり、70μC/gを越えると、画像濃度の低下が発生し易くなる。また、30℃、80RH%の高湿度下と10℃、20RH%の低湿度下での帯電量の比率は0.5〜1.5の範囲が好ましく、0.7〜1.2の範囲がより好ましい。前記比率が範囲内にあると環境に影響されることなく鮮明な画像を得ることができる。帯電量は外添剤の寄与も大きいが、未外添時の帯電量が重要であることは言うまでもない。未外添時の帯電量及び帯電の環境比を向上させるためには、メインとなるバインダーの酸価が5〜50mgKOH/g、より好ましくは10〜40mgKOH/gであることが好ましい。なお、バインダーの酸価、水酸基価はJIS K 8006の滴定法に準じて行った。また、着色剤分散液や離型剤分散液などに使用される界面活性剤量をトータルで減らすとともに、残留した界面活性剤やイオンなどを充分に洗浄することが必要で、洗浄濾液の伝導度が0.01mS/cm以下となるように洗浄することが好ましい。また、トナーの乾燥も重要であり、水分量が0.5重量%以下となるように乾燥することが好ましい。
さらにまた、本実施の形態のマゼンタトナーは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)で表される分子量分布が、2〜30の範囲にあるのが好ましく、2〜20の範囲がより好ましく、2.3〜5であることがより好ましい。前記比(Mw/Mn)で表される分子量分布が、30を越えると、光透過性、着色性が十分でなく、特にフィルム上に静電荷像現像用トナーを現像または定着させた場合において、光透過により映し出される画像が、不鮮明で暗い画像になるか、不透過で発色しない投影画像となり、2未満であると、高温定着時におけるトナーの粘度低下が顕著になり、オフセット現象が発生し易くなる。一方、前記比(Mw/Mn)で表される分子量分布が、前記数値範囲内にあると、光透過性、着色性が十分である上、高温定着時における静電荷像現像用トナーの粘度低下を防止し、オフセット現象の発生を効果的に抑制することができる。
なお、上記のようにして最終的に加熱して得られたマゼンタトナーには、流動性助剤、クリーニング助剤、研磨剤等として、無機粒体および有機粒体を添加することができる。無機粒体としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウム、酸化セリウム等の通常トナー表面の外添剤として使用される総ての粒子があげられる。これらの無機粒子は、帯電性、粉体特性、保存性などのトナー諸特性や、現像性や転写性といったシステム適性を制御するために用いられる。有機粒体としては、例えば、スチレン系重合体、(メタ)アクリル系重合体、エチレン系重合体などのビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂等の通常トナー表面の外添剤として使用される総ての粒子が挙げられる。これらの粒子は転写性を向上させる目的で添加され、その1次粒径は0.05から1.0μmであることが好ましい。さらに、滑剤を添加することもできる。滑剤として、例えば、エチレンビスステアリル酸アミド、オレイン酸アミド等の脂肪酸アミド、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩、ユニリンなどの高級アルコールなどがあげられる。これらは一般にクリーニング性を向上させる目的で添加され、その1次粒径は、0.1から5.0μmのものが用いられる。本発明のトナーには、前記無機粒体のなかでも疎水化されたシリカを必須成分として添加することが好ましい。前期無機粉体の1次粒径が0.005から0.5μmであることが好ましい。特に、シリカ系粒子と、チタン系粒子を併用することが好ましい。また、外添剤として、体積平均粒径が80〜300nmの無機もしくは有機微粒子を併用することが、転写性や現像剤寿命の観点で好ましい。
外添剤を疎水化処理する疎水化剤としては公知の材料が挙げられ、シラン系カップリング剤、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、ジルコニウム系カップリング剤等のカップリング剤、シリコーンオイルやポリマーコーティング処理などが挙げられる。これらの疎水化剤を単独又は組み合わせて用いることができる。これらの中でも、シラン系カップリング剤とシリコーンオイルを好ましく用いることができる。シラン系カップリング剤としては、クロロシラン、アルコキシシラン、シラザン、特殊シリル化剤等いずれのタイプも使用することができ、その具体例としては、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、トリメチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、N,O−(ビストリメチルシリル)アセトアミド、N,N−ビス(トリメチルシリル)ウレア、tert−ブチルジメチルクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3.4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等や、それらの一部の水素原子をフッ素原子に変えた、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルメチルジメトキシシラン、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシルトリエトキシシラン、3−ヘプタフルオロイソプロポキシプロピルトリエトキシシランなどのフッ素系シラン化合物、水素原子の一部をアミノ基で置換したアミノ系シラン化合物等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
また、シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、環状ジメチルシリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、メチルスチリル変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。疎水化処理された粒子を用いると高湿度下での帯電量を向上させる事ができ、結果として帯電の環境安定性を向上させる事ができる。本発明のトナーでは、少なくとも1種以上の外添剤にシリコーンオイル系処理が施されたものが含まれていることが好ましい。
粒子の疎水化処理法としては、例えば、テトラヒドロフラン、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセトン等の溶媒で混合希釈した処理剤を、ブレンダー等で強制的に攪拌させた微粒子に滴下したり、スプレーしたりして充分に混合し、必要に応じて洗浄、濾過を行った後、加熱乾燥させ、乾燥後凝集物をブレンダーや乳鉢等で解砕して処理する方法や、微粒子を処理剤の溶媒溶液に浸析した後、乾燥させる、あるいは、微粒子を水中に分散してスラリー状にした上で処理剤溶液を滴下し、その後微粒子を沈降させて加熱乾燥して解砕する方法や、微粒子へ直接処理剤を噴霧する方法等、従来公知の方法を用いることができる。前記処理剤の微粒子への付着量は、微粒子に対して0.01〜50重量%であることが好ましく、0.1〜25重量%がより好ましい。付着量は、処理の段階で処理剤の混合量を増やしたり、処理後の洗浄工程数を変える等の方法によって処理量を変えることができる。また、処理剤の付着量は、X線回折(XPS)や元素分析により定量することができる。処理剤の付着量が少ないと高湿度下で帯電性が低下する場合が有り、処理量が多すぎると低湿度下で帯電が過剰になりすぎたり、遊離した処理剤が現像剤の粉体流動性を悪化させる場合がある。
前記外添剤は、トナー粒子と共にサンプルミルやヘンシェルミキサーなどで機械的衝撃力を加えられてトナー粒子表面に付着又は固着させられる。
[現像剤]
本実施の形態のマゼンタトナーは、トナーのみからなる一成分現像剤やトナーとキャリアからなる二成分現像剤として使用されるが、帯電の維持性や安定性に優れる二成分現像剤が好ましい。キャリアとしては、樹脂で被膜されたキャリアであることが好ましく、窒素含有樹脂で被膜されたキャリアであることがさらに好ましい。
本実施の形態のマゼンタトナーは、トナーのみからなる一成分現像剤やトナーとキャリアからなる二成分現像剤として使用されるが、帯電の維持性や安定性に優れる二成分現像剤が好ましい。キャリアとしては、樹脂で被膜されたキャリアであることが好ましく、窒素含有樹脂で被膜されたキャリアであることがさらに好ましい。
前述の窒素含有樹脂としては、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアクリルアミド、アクリロニトリル等を含むアクリル系樹脂、ウレア、ウレタン、メラミン、グアナミン、アニリン等を含むアミノ樹脂、またアミド樹脂、ウレタン樹脂が挙げられる。またこれらの共重合樹脂でもかまわない。
キャリアの被膜樹脂としては、前記窒素含有樹脂の中から2種以上を組み合わせて使用してもよい。また前記窒素含有樹脂と窒素を含有しない樹脂とを組み合わせて使用してもよい。また前記窒素含有樹脂を微粒子状にし、窒素を含有しない樹脂中に分散して使用してもよい。特にウレア樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、アミド樹脂は正帯電性が高く、また樹脂硬度が高いため被膜樹脂の剥がれなどによる帯電量の低下を抑制することができ好ましい。
さらに、樹脂被覆層が枝分かれ構造のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含有していることも、信頼性の向上の観点で好ましい。すなわち、枝分かれ構造のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルを導入することで、密着力と表面汚染防止性を高次元で両立できる。ここで、前記の枝分かれ構造のアルキル基は、炭素数が3以下であると、上記の特性を付与することができない。炭素数の上限は20であり、これを超えるとポリマー自体の脆さが顕著になり、また塗膜が柔らかくなりすぎてキャリアの保管性や流動性などに悪影響を及ぼすためコーティング材料に適さない。したがって、炭素数が4〜20の範囲でコーティング材料として適当な性能を有するものを用いることが好ましい。枝分かれ構造のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルの具体例としては、ターシャルブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、neo−ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート等のエステル部炭素鎖に対してメチル基等のアルキル基で一つ以上置換されている構造を有するものを挙げることができる。また、含フッ素アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルを併用することもできる。含フッ素アルキル基により、被覆樹脂の表面エネルギーを低くすることができ、帯電付与部材やキャリアへのトナー付着を防止することができる。前記の含フッ素アルキル基は特に限定されるものではなく、キャリアの耐表面汚染性付与能と塗膜の柔らかさの兼ね合いを考慮して適当なものを用いることができる。前記含フッ素アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルの具体例としては、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロペンチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロドデシル(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。
一般に、キャリアは適度な電気抵抗値を有することが必要であり、具体的には108〜1014Ωcm程度の電気抵抗値が求められている。例えば、鉄粉キャリアのように電気抵抗値が106Ωcmと低い場合には、スリーブからの電荷注入によりキャリアが感光体の画像部へ付着したり、潜像電荷がキャリアを介して逃げ、潜像の乱れや画像の欠損等を生じたりする等の問題が生じる。一方、絶縁性の樹脂を厚く被覆してしまうと電気抵抗値が高くなりすぎ、キャリア電荷がリークしにくくなり、その結果エッジの効いた画像にはなるが、反面大面積の画像面では中央部の画像濃度が非常に薄くなるというエッジ効果という問題が生じる。そのためキャリアの抵抗調整のために樹脂被覆層中に導電性微粉末を分散させることが好ましい。
キャリア抵抗は、2枚の極板電極の間にキャリア粒子を挟み、電圧を印加した時の電流を測定する、通常の極板間式電気抵抗測定法により求め、103.8V/cmの電界下での抵抗で評価する。
導電粉自身の電気抵抗は108Ωcm以下が好ましく、105Ωcm以下がより好ましい。導電粉の具体例としては、金、銀、銅のような金属;カーボンブラック;酸化チタン、酸化亜鉛のような導電性の金属酸化物単体系;酸化チタン、酸化亜鉛、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ等の微粒子の表面を導電性の金属酸化物で被覆した複合系などが挙げられる。製造安定性、コスト、電気抵抗の低さという観点からカーボンブラックが特に好ましい。カーボンブラックの種類は特に限定されないが、製造安定性の良いDBP(ジブチルフタレート)吸油量が50〜300ml/100gの範囲のものが好適である。導電粉の体積平均粒径は0.1μm以下が好ましく、分散のためには体積平均一次粒径が50nm以下のものが好ましい。
上記樹脂被覆層を、キャリア芯材の表面に形成する方法としては、例えば、キャリア芯材の粉末を被膜層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被膜層形成用溶液をキャリア芯材の表面に噴霧するスプレー法、キャリア芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被膜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芯材と被膜層形成用溶液を混合し溶剤を除去するニーダーコーター法、被膜樹脂を微粒子化し被膜樹脂の融点以上でキャリア芯材とニーダーコーター中で混合し冷却して被膜させるパウダーコート法が挙げられるが、ニーダーコーター法及びパウダーコート法が特に好ましく用いられる。
上記方法により形成される樹脂被膜層の平均膜厚は、通常0.1〜10μm、好ましくは0.2〜5μmの範囲である。
本実施の形態の静電潜像現像用キャリアにおいて用いられる芯材(キャリア芯材)としては、特に制限はなく、鉄、鋼、ニッケル、コバルト等の磁性金属、又は、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、ガラスビーズ等が挙げられるが、磁気ブラシ法を用いる観点からは、磁性キャリアであるのが望ましい。キャリア芯材の平均粒径としては、一般的には10〜100μmが好ましく、20〜80μmがより好ましい。
前記二成分現像剤における本実施の形態の静電荷現像用マゼンタと上記キャリアとの混合比(重量比)としては、マゼンタトナー:キャリア=1:100〜30:100程度の範囲であり、3:100〜20:100程度の範囲がより好ましい。
[画像形成方法]
本実施の形態のマゼンタトナーは、トナーリサイクル工程を含む電子写真方式にも用いることができる。リサイクル工程は、クリーニング工程において回収した静電荷像現像用トナーを現像剤層に移す工程である。また、クリーニング工程を省略し、現像と同時にトナーを回収する態様のリサイクルシステムにも適用することができる。
本実施の形態のマゼンタトナーは、トナーリサイクル工程を含む電子写真方式にも用いることができる。リサイクル工程は、クリーニング工程において回収した静電荷像現像用トナーを現像剤層に移す工程である。また、クリーニング工程を省略し、現像と同時にトナーを回収する態様のリサイクルシステムにも適用することができる。
本実施の形態の画像形成方法は、潜像担体上に潜像を形成する工程と、前記潜像を静電荷現像用トナーを用いて現像する工程と、現像されたトナー像を中間転写体を介してまたは介さずに被転写体上に転写する工程と、被前記転写体上のトナー像を加熱圧着する定着工程と、を含む。
前記定着工程に使用されトナーを定着するために用いる定着装置には、公知の接触型熱定着装置が使用でき、例えば、芯金上に弾性層を有し、必要に応じて定着部材表面層を具備した加熱ローラと、芯金上に弾性層を有し、必要に応じて定着部材表面層を具備した加圧ローラとからなる熱ローラ定着装置や、そのローラとローラとの組み合わせを、ローラとエンドレスベルトとの組み合わせ、エンドレスベルトとエンドレスベルトとの組み合わせに代えた定着装置が使用できる。また、必要に応じてシリコーンオイルなどの離型剤塗布手段を具備したものであってもよいが、その主目的は剥離のためではなく、定着部材に汚れが付着するのを防止する程度の、極少量の塗布を目的としたものである。
前記定着部材の基材(コア)には、耐熱性に優れ、変形に対する強度が強く、熱伝導性の良い材質、例えばアルミ、鉄、銅等が選択される。エンドレスベルト型の定着装置の場合には、例えばポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ステンレス製ベルト等耐熱性、耐久性が高いものがベルト基材として選択される。
基材上には、弾性層を有していることが好ましい。弾性層が存在することで、画像の凹凸に対しての追従性がよくなり、画像の平滑性が向上するとともに、画像表面の離型剤の溶出を均一化することができる。前記弾性層としては、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性ゴムが用いられ、そのゴム硬度はアスカーC硬度で10〜80度であることが好ましい。硬度が低すぎると耐久性が劣り、高すぎるとロールの変形が不十分となり定着性が損なわれる場合がある。その厚みは0.05mm〜3mmであることが好ましく、0.1mm〜2.0mmであることがより好ましい。厚みが薄すぎると変形が不十分となり定着性が損なわれる場合があり、厚すぎると加熱に時間がかかり実用性が劣る場合がある。
上記定着部材表面層としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フッソラテックス、フッ素樹脂が用いられ、中でもフッ素樹脂を用いることで長期に渡り、信頼性の高い定着性能が得られる。定着部材表面に用いるフッ素樹脂としては、PFA(パーフロロアルコキシエチルエーテル共重合体)等のテフロン(登録商標)、フッ化ビニリデン等が含有された軟質フッ素樹脂を用いることができる。フッ素樹脂は、シリコーンゴムやフッ素ゴムと比較して、トナー汚れ等の付着や沈着による離型性の低下が見られないために、トナー側の離型性が十分であれば、定着部材の長寿命化が図れる。前記定着部材表面層は厚みが1.0μm〜80μmにあることが好ましく、15〜50μmにあることがより好ましい。厚みが薄すぎると耐久性が劣り、厚すぎると変形が不十分となり定着性が損なわれる場合がある。前記定着部材は、目的に応じて各種の添加剤等を含有していてもよく、例えば、磨耗性向上、抵抗値制御等の目的でカーボンブラックや金属酸化物、SiCなどのセラミックス粒子等を含有してもよい。
本実施の形態の画像形成方法では、定着時にニップ平均圧力が2.5kgf/cm2以下の条件で本発明のトナーを定着することで、画像保存性を向上させることができる。ここでニップ平均圧力とは、定着時のニップ平均圧力をF(kgf/cm2)、定着器に加わっているトータル荷重をA(kgf)、平均定着ニップ長さをD(cm)、定着ニップのロール軸方向長さをN(cm)とした時、F=A/D/N、で算出される値である。
従って、ニップ平均圧力は、ニップ圧力全体の平均値を指している。ニップ平均圧力が高いと、定着時にトナーをつぶす力が大きくなり、比較的短時間の定着で画像の光沢を得ることができるが、一方で、定着時間が短くなるためトナー中での離型剤ドメインサイズが大きなものが選択的にしみ出し、結果画像表面の離型剤しみ出しが不均一になる傾向がある。一方、ニップ平均圧力が低すぎると、トナー紙間の定着強度が不足する場合があるため、0.5kgf/cm2以上であることが好ましい。また、ニップ中の一部で2.5kgf/cm2を超える荷重が加わる場合には、全体のニップ時間の45%以下となるようにすることが好ましい。
このような条件で定着を行うには、前記1対のローラの代わりに、少なくとも1つのローラがエンドレスベルト型の構成を有するものであることが好ましい。具体例としては、前記に記載されているようなコア材に前記弾性層とフッ素樹脂層からなる表面層を有した加熱ローラと、ポリイミドフィルムなどからなるエンドレスベルトの内部から、加圧部材を用いて加圧するエンドレスベルト型の加圧システムを有する定着装置で、例えば、特開2001−356625号公報に記載の定着器を用いることができる。逆に、加熱ロールの代わりに、エンドレスベルトの内部から加熱加圧部材によって定着を行う定着装置、例えば、特開平4−44074号公報に記載の定着器を用いることができる。ただ、後者の場合、エンドレスベルトに弾性層を形成すると、エンドレスベルトの熱容量が大きくなり、定着速度を上げることが難しいという問題があるため、加圧部材がエンドレスベルトの方の定着器を用いることがより好ましい。
また、前記加圧部材は、加熱ロールよりも低い温度で加熱されているかもしくは加熱されていないことが好ましい。
なお、定着後の画像表面光沢度(グロス)が、JIS Z 8741の60度鏡面光沢測定法で求めたGs(60)が10〜60となるように、定着温度と定着スピードを調節して定着する。
前記定着部材へは離型剤を塗布しなくてもよいが、耐久性、信頼性の観点から少なくとも片方の定着部材表面に離型剤が塗布しても問題はない。
前記定着部材への前記離型剤の塗布量としては、1.6×10−7〜8.0×10−4mg/cm2が好ましい。離型剤の塗布量は少ない方が好ましいが、前記離型剤の供給量が、8.0×10−4mg/cm2(A4紙1枚当たり0.5mg)を越える場合には、定着後に画像表面に付着した前記離型剤のために画質が低下し、特にOHPのような透過光を利用する場合には顕著に現れてしまう。前記離型剤の供給量は、以下のようにして測定される。即ち、表面に離型剤を供給した定着部材に、一般の複写機で使用される普通紙(代表的には、富士ゼロックス社製複写用紙、商品名J紙)を通過させると普通紙上に離型剤が付着する。この普通紙上の離型剤をソックスレー抽出器を用いて抽出する。溶媒にはヘキサンを用いる。このヘキサン中に含まれる離型剤を、原子吸光分析装置にて定量することで、普通紙に付着した離型剤の量を定量する。この量を離型剤の定着部材への供給量と定義する。
前記定着部材表面に塗布される前記離型剤としては、特に制限はないが耐熱性オイル、例えば、ジメチルシリコーンオイル、フッ素オイル、フロロシリコーンオイルやアミノ変性シリコーンオイル等の変性オイルなどの液体離型剤が挙げられる。前記離型剤としてフッ素オイル、フロロシリコーンオイルを使用するのは、従来の画像形成方法の場合には、前記離型剤の供給量を少なくすることができないのでコスト面で実用的ではないが、本発明の画像形成方法の場合には、前記離型剤の供給量を激減できるのでコスト面でも実用上問題がない。
前記離型剤を供給する方法としては、特に制限はなく、例えば、液体離型剤を含浸したパッド方式、ウエブ方式、ローラ方式や非接触型のシャワー方式(スプレー方式)などが挙げられる。これらの中でも、ウエブ方式、ローラ方式が好ましい。これらの方式の場合、前記離型剤を均一に供給でき、しかも供給量をコントロールすることが容易な点で有利である。なお、シャワー方式で前記定着部材の全体に均一に前記離型剤を供給するには、別途ブレード等を用いる必要がある。
本発明の画像形成方法において使用される被転写体(記録材)としては、通常電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙及びOHPシートなどが挙げられるが、特にリサイクル紙など表面平滑度が20〜80秒の用紙を用いた時に、より効果を得ることができる。前記表面平滑度はJIS−P8119に従って測定される。
本実施例の顔料を分散させた分散液を調整する際、上述したように、顔料などの着色剤の分散液中の着色剤の平均粒径を制御するには、該着色剤が、凝集し、沈降乃至沈殿することなく水系媒体(溶媒)に所望の粒径に分散されており、かつ樹脂粒子と共に凝集粒子を形成する時においても着色剤同士が凝集しないような、着色剤分散液が必要であるが、このような着色剤分散液の調製は容易ではない。即ち、着色剤分散液中の着色剤の平均粒径が大きいと、着色剤の沈降乃至沈殿、粗大粒子を核とした着色剤同士の凝集、樹脂粒子と共に凝集粒子を形成する時における着色剤の遊離、トナー表面への着色剤の露出による帯電性の悪化、粗大粒子によるトナーの光透過性の悪化等の種々な問題が生ずる。また、着色剤分散液中の着色剤の平均粒径が小さいと、得られるトナーの着色性が十分でない等の問題が生ずる。
そこで、以下のように着色剤分散液を調整することが好ましい。
樹脂粒子を分散させてなる樹脂粒子分散液と、着色剤を水系媒体に分散させてなる着色剤分散液とを混合し、該樹脂粒子と該着色剤とを凝集させて凝集粒子を形成し凝集粒子分散液を調製する工程、及び、前記凝集粒子を加熱し融合してトナー粒子を形成する工程を含む静電荷像現像用トナーの製造方法において、図1に示すように、該着色剤分散液が、混合槽にて水系媒体と混合された後、該混合槽より一次分散手段を通過して分散槽へ移送され、さらに二次分散手段にて分散されて得られることが好ましい。
さらに、上記二次分散手段が、高圧型分散機または超音波分散機であることが好ましい。
また、上記一次分散手段を通過後、混合液の全部もしくは一部を混合槽に戻すことが好ましい。
そして、図1に示すように、分散槽を二基設置し、上記二次分散手段を用いて分散液を一方の槽から他の槽へ1回以上移送することが望ましい。また、混合槽内にバッチ式の分散手段を有してもよい。
水系媒体への前記着色剤の分散は、例えば、メディア型分散機等の公知の分散機を用いて行うことができる。いずれの分散機を用いるかについては、前記着色剤の種類に応じて適宜選択することができるが、本発明においては、超音波分散機及び高圧衝撃式分散機のいずれかを用いて行うのが好ましい。前記着色剤を前記水系媒体に分散させる場合に、前記着色剤以外にバインダ樹脂を用いると、スラリーが適度な粘度を持つため、サンドミル、ボールミル等のメディア型分散機による分散でも十分な剪断力を与えることができ、着色剤分散液における着色剤の体積平均粒径を300nm以下にすることができるが、前記着色剤のみを用いると、スラリーの粘度が低いため、前記メディア型分散機による分散では十分な剪断力を与えることができないことがあり、着色剤分散液における着色剤の体積平均粒径を300nm以下にするのは容易ではない。
このため、前記水系媒体への前記着色剤の分散に前記メディア型分散機を用いた場合には、前記着色剤を十分な粒径にまで分散させることができず、弱い剪断力でも分散可能な易分散性の着色剤を選択することが必要になり、限られた色相のトナーしか得られず、中間色の再現が不十分となる場合がある。また、難分散性の着色剤の分散には、小径のメディアを用いる、あるいはメディアの充填率を高くする等により剪断力を大きくできるが、ほとんどの場合、連続的な高剪断下ではスラリーがチキソトロピーを示すため、分散安定性が不十分となり、結果的に着色剤分散液における着色剤の体積平均粒径を300nm以下にすることができない。更に、メディア型分散機による分散では、着色剤分散液における着色剤の粒径分布をシャープにすることも難しい上、着色剤分散液中にメディアの破砕物が混入する、分散時間が長い、等の問題がある。前記メディア型分散機を用いる場合には、これらの問題を回避しなければならず、分散剤の種類・量、メディア径や剪断速度等の機械的な分散条件を最適に制御することが必要になり不便である一方、前記超音波分散機及び前記高圧衝撃式分散機のいずれかを用いると、前記問題が生ずることがない点で有利である。
しかし、超音波分散機や高圧衝撃式分散機を用いるためには、適切な前処理を行うことが必須であり、特に大スケールでは前処理の良否によって分散効率が著しく低下するばかりか、分散機内での閉塞による装置への損傷を発生させる問題があった。前処理とは、着色剤中に存在する凝集塊を十分な大きさまで湿式解砕することであり、比較的弱い力で解砕することが可能だが、わずかでも残ると分散機の閉塞を招く。本発明においては、分散槽とは別に混合槽を設け、分散槽へ投入される液中の、全ての凝集塊を解砕することで、上記問題を解決することができる。混合槽は、粉体やウェットケーキで投入される原料に対応するため、アンカー翼や各種の大型翼を好適に用いることができる。ここで、界面活性剤等発泡性のある材料を用いる場合には、泡立ちを抑えることが肝要である。混合槽は、それ自体にバッチ式の分散手段を設けることもできるが、本発明では外部にインライン式の一次分散手段を設け、該分散手段の処理液を混合槽に戻して循環運転することにより、効率良く前処理を行うことができる。また、混合槽内には壁や攪拌機に着色剤の凝集塊が付着しているが、これらが分散槽へ投入されないよう、移送時には該一次分散手段を用いて全量を通過させることが重要である。
この方式により、より微細な分散粒子を得るのに有利な超音波分散機及び高圧衝撃式分散機を閉塞することなく安定的に用いることができ、尚且つ多大なエネルギーを要する分散機の負荷を大幅に軽減することができる。
本発明の着色剤分散液は、着色剤の分散性が極めて良好であるため、水性インク、インクジェット記録用インク等をはじめとして各種の分野において広く用いることができるが、静電荷像現像用トナーの製造方法に用いられる。
また、本発明により、着色剤の粗大粒子の混入を完全に防ぐことが可能となり、トナー中に分散する着色剤の光透過性が向上し、OHP上でも極めて高彩度のフルカラー画像を得ることができる。また、トナーの粒径分布が広くなったり、着色剤粒子がトナー表面に露出したり、着色剤粒子が樹脂粒子と凝集体を形成せず遊離してしまう等、性能や信頼性の低下を防ぐことができ、その結果として帯電性、現像性、転写性、定着性、クリーニング性等の諸特性、特に光透過性、着色性に優れ、高画質と高信頼性とを満足する静電荷像現像用トナー及び該静電荷像現像用トナーを用いた静電荷像現像剤を提供することができる。
上述した静電荷現像用トナーの製造方法において、さらに別の態様について以下に説明する。
他の実施の形態の静電荷現像用トナーの製造方法は、少なくとも樹脂粒子と着色剤微粒子を混合して混合液を調整する工程と、混合液中で前記微粒子を凝集させて凝集粒子を形成する工程と、加熱して前記凝集粒子を融合する工程とを有する静電荷現像用トナーの製造方法において、前記混合液を調整する工程において、混合液に2価以上の静電荷を有する金属を含む高分子凝集剤を添加した後、前記混合液の分散に、以下式を満たし、スリットを複数有した回転体(これ以降ローターと総称する場合がある)と固定子(これ以降ステーターと総称する場合がある)をもつ分散機を用い、以下の条件を満たすように分散させる製造方法である。
(数2)
1.6×107≦F≦6.0×107
F=(v×n×K×A)/(Q/3600)
式中、v[m/s]:最外周の回転子スリット内側周速
n[回]:回転数[rpm]/60
K[−]:最外周の回転子と最外周の固定子とのスリット歯掛け合わせ
A[m2]:最外周のロータースリット全隙間面積
Q[m3/h]:循環流量
1.6×107≦F≦6.0×107
F=(v×n×K×A)/(Q/3600)
式中、v[m/s]:最外周の回転子スリット内側周速
n[回]:回転数[rpm]/60
K[−]:最外周の回転子と最外周の固定子とのスリット歯掛け合わせ
A[m2]:最外周のロータースリット全隙間面積
Q[m3/h]:循環流量
上記2価以上の正電荷を有する金属を含む化合物は樹脂粒子、着色剤等の粒子を混合した混合工程で、添加され、分散させることにより粒子間の偏在を減少させる。また、上記製造方法において分散工程で確実に粗大粒子を無くすことによって、狭粒度分布で粗大粒子の少ないトナーを得、同時に従来後工程で要していた粗大粒子除去の労力や時間を削減することができる。
乳化重合凝集法でトナーを製造することは公知である。この方法は、例えばイオン性界面活性剤による樹脂分散液と、反対極性のイオン性界面活性剤に分散した顔料を混合し、凝集剤等の微粒子同士の反発力を減少させる手段や、温度の上昇等、表面エネルギーを増大させる手段を用いて、ヘテロ凝集を生じさせてトナー粒径の凝集粒子を形成し、その後、凝集粒子を融合させ一体化し、洗浄、乾燥してトナーを製造するものである。
この方法では加熱温度条件を選択することにより、トナー形状を不定形から球形まで制御することも可能である。また着色剤と樹脂粒子は前述のごとく負極性を取りやすいが、極性が同じでも正電荷を有する金属を含む化合物を加えることにより、同様の凝集体を生成することもできる。
一方でこの正電荷を有する金属を含む化合物は添加により層内に拡散する拡散速度よりも、凝集粒子の発生速度が速いために、粗大な凝集粒子を発生しやすい。そこで攪拌を適度な条件に制御することにより、拡散速度を増加し、層内における偏在を減少させ、粗大粒子の発生を抑制すると同時に、凝集粒子発生初期における極端に小粒径の凝集粒子を減少させることができるため、凝集初期における凝集粒子の粒度分布を制御でき、またこれを成長させた凝集粒子の粒度分布を制御できるため、得られるトナーの粒度分布を狭くすることができる。
本発明のもっとも好ましい実施の形態は、図2〜図5に示すように、混合液の攪拌槽底より槽上部に戻るようなループを配管し、このループ中に必要に応じてポンプを設置して混合液を循環させながら、複数スリットを有するロータ・ステータ型分散機を用い、分散する方法である。これは、ロータ・ステータが高速回転することで生じるせん断力と、ロータ・ステータのスリット開閉時に生じる圧力差(キャビテーション)により分散するが、最外周の回転子スリット内側周速(v[m/s])、1秒あたりの回転数n([rpm]/60)、最外周の回転子と最外周の固定子とのスリット歯掛け合わせ(K)、最外周のロータースリット全隙間面積(A[m2])、循環流量(Q[m2/h]で表されるFが、
(数3)
F=(v×n×K×A)/(Q/3600)であり、1.6×107≦F≦6.0×107であるときに凝集体の粒度分布が狭く、かつ体積平均粒径が0.5〜5μm程度に分散することが可能であることを見出した。
(数3)
F=(v×n×K×A)/(Q/3600)であり、1.6×107≦F≦6.0×107であるときに凝集体の粒度分布が狭く、かつ体積平均粒径が0.5〜5μm程度に分散することが可能であることを見出した。
また、分散液の温度は凝集粒子の粗大化を防止するために、10℃〜353℃に保つことが好ましく、20〜30℃が好ましい。一般にせん断により温度は上昇するが、これにより凝集粒子の凝集が促進され、粗大粒子を発生させる場合があり、これを回避する為、混合液の温度を低く保つことが好ましい。冷却手段としては、分散操作中は、攪拌槽・循環ループ・分散機のいずれか、もしくは複数箇所にジャケットを設け、冷却水を流通させる方法がある。
さらに、凝集粒子を加熱して、融合させる前に、別の樹脂粒子を添加混合し、凝集粒子表面に前記樹脂粒子を付着させた後、加熱、融合する方法により、トナーの表面から内部に至る層構造を制御することも可能である。この方法により、トナー表面を樹脂で被覆したり、帯電制御剤で被覆したり、ワックスや顔料をトナー表面近傍に配置したりすることも可能になる。
なお、マゼンタトナーの製造に用いる剤については上述同様であるため、ここではその説明を省略する。
また、上述した湿式製造方法によるトナーの製造方法により得られた着色剤樹脂微粒子スラリーから粗大粒子を除去する方法および装置について、以下に説明する。
着色剤樹脂微粒子スラリー中の粗大粒子を篩にて除去する工程を含む電子写真用トナーの製造方法において、該篩が振動篩であり、篩に使用する網の目開きを10〜32μm、その網のテンションを5〜20N/cmとして使用することが好ましい。
また、着色剤樹脂微粒子スラリー中の粗大粒子を篩にて除去する工程を含む電子写真用トナーの製造方法において、該篩が振動篩であり、該篩処理を以下の条件で実施することが好ましい。
本発明におけるトナースラリーの篩分には、電磁式振動篩や振動モータ式の振動篩、円形振動篩等を使用することができる。また本発明の篩処理は、例えば乳化重合凝集法トナーの製造方法または縣濁重合凝集法トナーの製造方法において、トナーの融合中または融合後、重合後に好適に用いられる。ここで、トナーの融合中の篩処理とは、トナースラリーを循環させ粗大粒子を取り除きながらトナーを融合させる処理も含む。また、融合後(重合後)の篩処理とは、乳化重合凝集法または縣濁重合凝集法により得られた凝集粒子を融合(重合)させた後であれば、トナー製品となる前のいかなるスラリーの状態も含み、例えば、融合後のトナースラリー洗浄後の篩処理も含む。
本発明において、篩に使用する網の目開きは、トナー粒子径の3倍(3D50v)以上が好ましく、特に8μm以下の小粒径トナーにおける粗大粒子を効果的に除去することを狙いとする事から、10〜32μm、更に好ましくは15〜25μmとする。10μm未満の場合は、網作製そのものが難しく、高価となり、更に粗大粒子ばかりでなく、製品としたい粒径範囲も取り除く事になり、篩分性や製品回収率が低下してしまう。一方、32μmより大きい場合には、粗大粒子の除去そのものが不完全となる。
この篩に使用する網のテンションは、5〜20N/cm、特に好ましくは、8〜15N/cmの範囲で張る事が望ましい。
網のテンションが5N/cm未満の場合、処理するトナースラリーの重みで網がたわみ、そこにトナースラリーが溜まる。この為、篩分機が与える振動が網に伝播しにくくなり、スラリー中の製品トナー成分が網を通過できなくなる。この為、網の上にケーク層が形成され、これ以上篩分する事が出来ない状態となる。
一方、20N/cmより大きい場合は、振動の伝播が強くなり過ぎ、網の目開きの大きさと近似する(ほぼ同等の)粒子径を有する粗粉が、網の目に突き刺さりやすくなり、網目の詰まりが生まれ、トナー成分の通過が出来なくなることになる。またトナースラリーは界面活性剤を含んでいるが、振動の伝播が強くなり過ぎると、網面上で発泡し、網目を通過しようとする事を妨げる事にもなる。
テンションの測定には、テンションゲージ、テンションメーター等の類を用い、所望とする網テンション範囲が計測できるもので有れば、制限は無い。
本発明において篩の振動周波数Hについては、20(s−1)以上80(s−1)以下、振動振幅については「sqrt(a2+b2)」が1.4以上8.5以下、好ましくは2.5以上8.5以下とする必要がある。ここで『sqrt』は平方根の意であり、『a』は篩枠の縦振幅(mm)、『b』は篩枠の横振幅、を指す。
篩の振動周波数が20(s−1)未満の場合は、篩の網目からスラリーを通過させるための力が十分に得られず、網目が塞がり篩処理ができなくなる。一方、振動周波数が80(s−1)を超える場合には、篩の網へ大きな加速度が加わり、網の変形や破損につながるため、長時間安定してトナースラリーを篩い分けすることができない。
また、振動振幅「sqrt(a2+b2)」が1.4未満の場合は、振動が篩の網に吸収され十分に伝わらないため、網に乗った粗粉を網面から分離することができず、網目の目詰まりが生じ安定した篩分処理ができない。一方、振動振幅「sqrt(a2+b2)」が8.5を超えるの場合には、篩の網目開きの大きさと近似する粒子径を有する粗粉が、篩の網に突き刺さりやすくなり、これにより篩の網目の目詰まりが生じ安定した篩分処理が行えない。
尚、本発明の篩に用いる網は、ナイロンやポリエステル、ポリプロピレン等の樹脂網や、ステンレス網などの金属製網等の網が使用できる。
尚、本発明に用いる網のように目開きの小さい網は、線径が太く目開きの粗い網(保護網)と2枚重ねて張ることにより、網の強度を上げることができる。保護網の径は300〜3000μm程度が望ましく、材質は網と同じ材質であっても別の材質であっても良いが、ナイロン網のように伸びやすい網についてはポリエステル網、ポリプロピレン網、金網やパンチングメタルと併用することが望ましい。
次に本発明の好ましい実施の形態について図面を用いて説明する。なお、以下、各図面において同符号を付してあるものは、同じ機能を有するものであるため、その説明を省略することがある。
図6は、本発明に用いる振動篩の一例を示す概略構成図である。図6において、ベースフレーム100上に複数のコイルスプリング102に支持された円筒状の篩枠104が設けられ、篩枠104の内部には破線で示す円錐状または斜面状の底部106が形成されている。また、この篩枠104には篩網108が張設された環状の支持枠110が固定されている。更に図6には図示していないが、ベースフレーム100には振動モータが内蔵されており、この振動モータの作動によりコイルスプリング102上の篩枠全体が振動可能となっている。底部106の下部には、ベースフレーム100に内蔵されている振動モータに連結された回転可能なシャフト(図示せず)が内蔵されており、図8に示すようなシャフトの上下端には重心をシャフト中央からずらした上下アンバランスウェイトが設置されている。なお、上記コイルスプリング102は、振動篩の振動のぶれを吸収するように機能する。
図7及び図8には、ベースフレーム100内に内蔵された振動モータの一例の概略が示されている。この振動モータ130の出力軸204には、弓状の孔132を有する円形状の重り取り付け板134と、振動モータ130の出力軸に対して任意の角度(ウェイト位相角)に固定可能なように弓状の孔132に貫通された重り固定ボルト136によって固定される重り138と、この重り138に重り固定ボルト140によって着脱自在に固定された補充重り142とを備えている。尚、図示していない振動モータ上方の回転可能なシャフトにも、このシャフト(軸)に対して重心を偏心させた上部重りが固定されており、振動モータ130に連結されたシャフトの上下重りの位相角度を変更することにより振動挙動を変化させることができる。
なお、装置内の接粉面はバフ研磨もしくは複合メッキ等によりコーティングされていることが望ましい。複合メッキ皮膜に含有させる微粒子としては、自己潤滑性、低摩擦性、撥水性、撥油性、非粘着性等の諸特性に優れた含フッ素化合物の微粒子が特に好ましい。含フッ素化合物は、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、フッ化黒鉛、フッ素樹脂、フッ化ピッチ等が好適に使用される。
図6に示す篩網108上でトナースラリーが中心に集まるような設定(逆に外周側に集まるような設定)で振動させるには、次のように振動モータ130を制御することが好ましい。この振動モータ130では、図8に示すように、ウェイト位相角θwが0度の場合は、篩網108上の材料は篩網108の中心から外側へ向かって一直線に移動するが、ウェイト位相角θwを広げるにつれて篩網108上の材料の運動に回転成分を与える。ウェイト位相角θwが40度付近を超えると、篩網108上の材料は、篩網108の中心へ向かって流れるようになる。したがって、図6に示す粗粉排出口120が上枠105の外周面に設けられた(自然排出)実施の形態においては、振動モータ130の位相角を0度〜40度程度とすることが望ましい。このように制御することで、図6に示すように篩網108上のトナースラリーは、篩網108の中心へ向かって流れるようになる。なお、被篩分材料を篩網108の中心部に移動させるには、少なくとも位相角40度以上が必要であるが、位相角が90度を越えると篩分されるトナースラリーが網面の外周寄り部分を通過しなくなり、網全体を活用した篩分が困難となるため、処理能力が低下する等の問題が生じることがある。
図8に示す下部のアンバランスウェイトは、図8に示すように重り(ウェイト)138の重さ及び補充重り142とそのウェイト位相角θwとが変更可能となっており、この重さと角度を調整することにより振動挙動、特に振幅を調整することができる。一方、振動モータ130による回転により篩い分け時の振動周波数を調整することができる。なお、振動モータ130は、図7に示すように、シャフトに直接接続されたタイプと、ベルトで間接的に駆動力を与えるタイプがある。
例えば、図6のような振動篩においては振動モータの電源周波数を変更したり、ベルト駆動の場合には、ベルトを駆動させるプーリーの比を変更したりすることにより振動の周波数を調整することが可能である。
また、上述した回転可能なシャフトの上下のウェイト重量を変更することにより、それぞれ横、縦方向の振幅を調整することが可能である。また、網枠の振幅については、一般的な振幅測定用目盛りを網枠部pに貼り付け、振動時に目視確認することにより測定できるが、高精度に測定するためには適当な冶具を接続し、冶具に測定レンジが適合した一般的な振動計を接続することにより測定可能である。
次に、上記振動篩による篩い分け処理動作について図6を用いて説明する。
円形振動篩においては、上述したように、振動モータ130の回転数並びにアンバランスウェイトの重さと位相角とを調整し、所望の振幅及び周波数に調節した後、供給口118から装置内に供給された粒子分散液(例えば、トナースラリー)は、振動モータの作動による篩分機全体の3次元振動によって篩分され、粗粉は粗粉排出口120から排出され、微粉は篩網108を通過して底部106を滑動して篩分品回収口116より排出される。これにより、篩枠104内に、所望の粒径を有するトナーのスラリーを得ることができる。
篩内部の接液面の材質は、ステンレスやそれをバフ研磨、電解研磨したもの、または、テフロン(登録商標)コーティングやメッキ、グラスライニングされたものでも良い。
網の織り方は図9に示すような綾織、平織り、トンキャップ織りなどの一般的な織り方の網が使用できる。場合によっては、これらの網をカレンダ加工しても良く、またウェッジワイヤースクリーン等のスリット状の網であっても良い。
篩へ粒子分散液(例えば、トナースラリー)の供給方法は、連続、間欠、脈動等が挙げられる。移送に用いるポンプには、遠心ポンプ、ダイヤフラムポンプ、プランジャポンプ、渦巻ポンプ、ギアポンプ、ロータリーポンプ、チューブポンプ、ホースポンプ等、一般的なポンプを使用することができる。
以下、実施例により本発明を詳しく説明するが、これらにより本発明が限定されるものではない。
本実施例および比較例のトナーの作製方法としては、以下に述べる樹脂微粒子分散液、着色剤粒子分散液、離型剤粒子分散液をそれぞれ調製し、これらを所定の割合で攪拌・混合しながら、金属塩凝集剤を添加しイオン的に中和させて凝集粒子を形成する。次いで、無機水酸化物を添加して系中のpHを弱酸性から中性域に調製した後、前記樹脂微粒子のガラス転移点以上の温度に加熱して融合及び合一する。反応終了後、充分な洗浄、固液分離乾燥の工程を経て所望のトナーを得る。以下、それぞれの調整方法を説明する。
[キナクリドン顔料の調整1]
大日精化社製のジメチルキナクリドン(ピグメントレッド122、体積平均1次粒径D50は110nm)をそのまま使用した。この顔料を、以下「キナクリドン顔料A」と呼ぶ。
大日精化社製のジメチルキナクリドン(ピグメントレッド122、体積平均1次粒径D50は110nm)をそのまま使用した。この顔料を、以下「キナクリドン顔料A」と呼ぶ。
[キナクリドン顔料の調整2]
大日精化社製のジメチルキナクリドン(ピグメントレッド122、体積平均1次粒径D50は110nm)を100重量部、硫酸ナトリウムを500重量部、及びジエチレングリコール150重量部を、加圧型ニーダーに投入し、均一な湿潤物ができるまで予備混練した。次に内圧を6kg/cm2にして、内温が35℃から45℃に保ち、5時間粉砕した。得られた粉砕物を80℃に加熱した2%硫酸水溶液に投入して30分間処理した後、濾過及び水洗した後、40℃のオーブンにて真空乾燥して微細化顔料を得た。平均1次粒径D50は30nmであった。この顔料を、以下「キナクリドン顔料B」と呼ぶ。
大日精化社製のジメチルキナクリドン(ピグメントレッド122、体積平均1次粒径D50は110nm)を100重量部、硫酸ナトリウムを500重量部、及びジエチレングリコール150重量部を、加圧型ニーダーに投入し、均一な湿潤物ができるまで予備混練した。次に内圧を6kg/cm2にして、内温が35℃から45℃に保ち、5時間粉砕した。得られた粉砕物を80℃に加熱した2%硫酸水溶液に投入して30分間処理した後、濾過及び水洗した後、40℃のオーブンにて真空乾燥して微細化顔料を得た。平均1次粒径D50は30nmであった。この顔料を、以下「キナクリドン顔料B」と呼ぶ。
[ナフトール顔料の調整1]
特開平11−272014号公報の実施例中の製造例1を参考にナフトール顔料(ピグメントレッド238)を調整した。すなわち、3−アミノ−4−メトキシベンズアニライド50質量部(0.21モル部)を水1000質量部に分散させ、氷を加えて0〜5℃の温度条件に設定し、35%HCl水溶液60質量部(0.58モル部)を加えて20分間撹拌した。その後、30%亜硝酸ソーダ水溶液50質量部(0.22モル部)を加えて60分間撹拌後、スルファミン酸2質量部(0.02モル部)を加えて亜硝酸を消去した。更に酢酸ソーダ50質量部(0.37モル部)、90%酢酸75質量部(1.12モル部)を添加し、ジアゾニウム塩溶液とした。これとは別に、N−(5−クロロ−2−メトキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキシアミド68質量部(0.21モル部)を水1000質量部、苛性ソーダ25質量部(0.63モル部)と共に温度80℃以下で溶解させ、(A)成分としてミネライト100を3質量部(対顔料、2.49重量%)添加し、カップラー溶液とした。この溶液を10℃以下の温度条件で上記ジアゾニウム塩溶液に添加し、カップリング反応を行い、90℃の加熱処理を行った。次に、濾過、水洗を行った後、100℃で乾燥し、粉砕を行った。ナフトール顔料約117質量部(0.20モル部)が得られた。得られた顔料の体積平均粒径D50は70nmであった。この顔料を、以下「ナフトール顔料A」と呼ぶ。
特開平11−272014号公報の実施例中の製造例1を参考にナフトール顔料(ピグメントレッド238)を調整した。すなわち、3−アミノ−4−メトキシベンズアニライド50質量部(0.21モル部)を水1000質量部に分散させ、氷を加えて0〜5℃の温度条件に設定し、35%HCl水溶液60質量部(0.58モル部)を加えて20分間撹拌した。その後、30%亜硝酸ソーダ水溶液50質量部(0.22モル部)を加えて60分間撹拌後、スルファミン酸2質量部(0.02モル部)を加えて亜硝酸を消去した。更に酢酸ソーダ50質量部(0.37モル部)、90%酢酸75質量部(1.12モル部)を添加し、ジアゾニウム塩溶液とした。これとは別に、N−(5−クロロ−2−メトキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキシアミド68質量部(0.21モル部)を水1000質量部、苛性ソーダ25質量部(0.63モル部)と共に温度80℃以下で溶解させ、(A)成分としてミネライト100を3質量部(対顔料、2.49重量%)添加し、カップラー溶液とした。この溶液を10℃以下の温度条件で上記ジアゾニウム塩溶液に添加し、カップリング反応を行い、90℃の加熱処理を行った。次に、濾過、水洗を行った後、100℃で乾燥し、粉砕を行った。ナフトール顔料約117質量部(0.20モル部)が得られた。得られた顔料の体積平均粒径D50は70nmであった。この顔料を、以下「ナフトール顔料A」と呼ぶ。
[ナフトール顔料の調整2]
特開平11−272014号公報の実施例中の製造例1を参考に、上記ミネライト100の添加量を2.2質量部にした以外は、ナフトール顔料の調整1と同様にして、ナフトール顔料(ピグメントレッド238)を調整した。得られた顔料の体積平均粒径D50は140nmであった。この顔料を、以下「ナフトール顔料B」と呼ぶ。
特開平11−272014号公報の実施例中の製造例1を参考に、上記ミネライト100の添加量を2.2質量部にした以外は、ナフトール顔料の調整1と同様にして、ナフトール顔料(ピグメントレッド238)を調整した。得られた顔料の体積平均粒径D50は140nmであった。この顔料を、以下「ナフトール顔料B」と呼ぶ。
[キナクリドン顔料分散液1の作製]
キナクリドン顔料A(PR122、平均1次粒径D50:110nm) 20質量部
アニオン系界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンSC) 2質量部
(有効成分として、着色剤に対して10重量%)
イオン交換水 78質量部
キナクリドン顔料A(PR122、平均1次粒径D50:110nm) 20質量部
アニオン系界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンSC) 2質量部
(有効成分として、着色剤に対して10重量%)
イオン交換水 78質量部
上記成分をすべて投入した時に液面の高さが容器の高さの1/3程度になるような大きさのステンレス容器に、イオン交換水を28質量部とアニオン系界面活性剤2質量部とを入れ充分に界面活性剤を溶解させた後、顔料すべてを投入し、攪拌機を用いて濡れていない顔料がなくなるまで攪拌するとともに、充分に脱泡させた。脱泡後に残りのイオン交換水を加え、ホモジナイザー(LKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて、5000回転で10分間分散した後、攪拌器で一昼夜攪拌させて脱泡した。脱泡後、再度ホモジナイザーを用いて、6000回転で10分間分散した後、攪拌器で一昼夜攪拌させて脱泡した。得られた分散液の沈殿量は12重量%で、沈殿物の体積平均粒径は9μmであった。続けて、分散液を高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギノマシン社製、「HJP30006」)を用いて、圧力240MPaで分散した。分散は、トータルしこみ量と装置の処理能力から換算して25パス相当おこなった。得られた分散液を72時間放置した後の上澄み液を採取し、イオン交換水を加えて、固形分濃度を15重量%に調整した。得られた着色剤分散液の体積平均粒径D50は118nmであった。分散液の平均粒径D50はマイクロトラックにて5回測定した内の、最大値と最小値を除いた3回の測定値の平均値を用いた。
[キナクリドン顔料分散液2の作製]
キナクリドン顔料B(PR122、体積平均1次粒径D50:30nm) 20質量部
アニオン系界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンSC) 2.4質量部
(有効成分として、着色剤に対して12重量%)
イオン交換水 77.6質量部
キナクリドン顔料B(PR122、体積平均1次粒径D50:30nm) 20質量部
アニオン系界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンSC) 2.4質量部
(有効成分として、着色剤に対して12重量%)
イオン交換水 77.6質量部
上記成分をすべて投入した時に液面の高さが容器の高さの1/3程度になるような大きさのステンレス容器に、イオン交換水を28質量部とアニオン系界面活性剤2.4質量部とを入れ充分に界面活性剤を溶解させた後、顔料すべてを投入し、攪拌機を用いて濡れていない顔料がなくなるまで攪拌するとともに、充分に脱泡させた。脱泡後に残りのイオン交換水を加え、ホモジナイザー(LKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて、5000回転で10分間分散した後、攪拌器で一昼夜攪拌させて脱泡した。脱泡後、再度ホモジナイザーを用いて、6000回転で10分間分散した後、攪拌器で一昼夜攪拌させて脱泡した。得られた分散液の沈殿量は14重量%で、沈殿物の体積平均粒径は8μmであった。続けて、分散液を高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギノマシン社製、「HJP30006」)を用いて、圧力240MPaで分散した。分散は、トータルしこみ量と装置の処理能力から換算して30パス相当おこなった。得られた分散液を72時間放置した後の上澄み液を採取し、イオン交換水を加えて、固形分濃度を15重量%に調整した。得られた着色剤分散液の体積平均粒径D50は97nmであった。分散液の体積平均粒径D50はマイクロトラックにて5回測定した内の、最大値と最小値を除いた3回の測定値の平均値を用いた。
[キナクリドン顔料分散液3の作製]
キナクリドン顔料B(PR122、体積平均1次粒径D50:30nm)100質量部
X−24−9146(信越化学社製:有効成分2% ) 50質量部
トルエン(和光純薬社製) 150質量部
キナクリドン顔料B(PR122、体積平均1次粒径D50:30nm)100質量部
X−24−9146(信越化学社製:有効成分2% ) 50質量部
トルエン(和光純薬社製) 150質量部
以上をフラスコ内で1時間攪拌しながら放置した。その後減圧し、溶剤を留去したのち50℃で1時間放置した。これを解砕してキナクリドン顔料Cを作成した。
キナクリドン顔料Cを用いる以外はキナクリドン顔料分散液2と同様の方法でキナクリドン顔料分散液3を作成した。
キナクリドン顔料Cを用いる以外はキナクリドン顔料分散液2と同様の方法でキナクリドン顔料分散液3を作成した。
得られた着色剤分散液の体積平均粒径D50は32nmであった。分散液の体積平均粒径D50はマイクロトラックにて5回測定した内の、最大値と最小値を除いた3回の測定値の平均値を用いた。
[ナフトール顔料分散液1の作製]
ナフトール顔料A(PR238、平均1次粒径D50:70nm) 20.0質量部
アニオン系界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンSC) 2.0質量部
(有効成分として、着色剤に対して10重量%)
イオン交換水 78.0質量部
ナフトール顔料A(PR238、平均1次粒径D50:70nm) 20.0質量部
アニオン系界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンSC) 2.0質量部
(有効成分として、着色剤に対して10重量%)
イオン交換水 78.0質量部
上記成分をすべて投入した時に液面の高さが容器の高さの1/3程度になるような大きさのステンレス容器に、イオン交換水を28質量部とアニオン系界面活性剤2質量部とを入れ充分に界面活性剤を溶解させた後、顔料すべてを投入し、攪拌機を用いて濡れていない顔料がなくなるまで攪拌するとともに、充分に脱泡させた。脱泡後に残りのイオン交換水を加え、ホモジナイザー(LKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて、5000回転で10分間分散した後、攪拌器で一昼夜攪拌させて脱泡した。脱泡後、再度ホモジナイザーを用いて、6000回転で12分間分散した後、攪拌器で一昼夜攪拌させて脱泡した。得られた分散液の沈殿量は18重量%で、沈殿物の体積平均粒径は21μmであった。続けて、分散液を高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギノマシン社製、「HJP30006」)を用いて、圧力240MPaで分散した。分散は、トータルしこみ量と装置の処理能力から換算して30パス相当おこなった。得られた分散液を72時間放置した後の上澄み液を採取し、イオン交換水を加えて、固形分濃度を15重量%に調整した。得られた着色剤分散液の平均粒径D50は112nmであった。分散液の平均粒径D50はマイクロトラックにて5回測定した内の、最大値と最小値を除いた3回の測定値の平均値を用いた。
[ナフトール顔料分散液2の作製]
ナフトール顔料A(PR238、平均1次粒径D50:140nm) 20.0質量部
アニオン系界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンSC) 2.0質量部
(有効成分として、着色剤に対して10重量%)
イオン交換水 78.0質量部
ナフトール顔料A(PR238、平均1次粒径D50:140nm) 20.0質量部
アニオン系界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンSC) 2.0質量部
(有効成分として、着色剤に対して10重量%)
イオン交換水 78.0質量部
上記成分をすべて投入した時に液面の高さが容器の高さの1/3程度になるような大きさのステンレス容器に、イオン交換水を28質量部とアニオン系界面活性剤2質量部とを入れ充分に界面活性剤を溶解させた後、顔料すべてを投入し、攪拌機を用いて濡れていない顔料がなくなるまで攪拌するとともに、充分に脱泡させた。脱泡後に残りのイオン交換水を加え、ホモジナイザー(LKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて、5000回転で10分間分散した後、攪拌器で一昼夜攪拌させて脱泡した。脱泡後、再度ホモジナイザーを用いて、6000回転で12分間分散した後、攪拌器で一昼夜攪拌させて脱泡した。得られた分散液の沈殿量は16重量%で、沈殿物の体積平均粒径は23μmであった。続けて、分散液を高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギノマシン社製、「HJP30006」)を用いて、圧力240MPaで分散した。分散は、トータルしこみ量と装置の処理能力から換算して25パス相当おこなった。得られた分散液を72時間放置した後の上澄み液を採取し、イオン交換水を加えて、固形分濃度を15重量%に調整した。得られた着色剤分散液の平均粒径D50は195nmであった。分散液の平均粒径D50はマイクロトラックにて5回測定した内の、最大値と最小値を除いた3回の測定値の平均値を用いた。
[ナフトール顔料分散液3の作製]
ナフトール顔料A(PR238、平均1次粒径D50:140nm) 20.0質量部
アニオン系界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンSC) 2.0質量部
(有効成分として、着色剤に対して10重量%)
イオン交換水 78.0質量部
ナフトール顔料A(PR238、平均1次粒径D50:140nm) 20.0質量部
アニオン系界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンSC) 2.0質量部
(有効成分として、着色剤に対して10重量%)
イオン交換水 78.0質量部
上記成分をすべて投入した時に液面の高さが容器の高さの1/3程度になるような大きさのステンレス容器に、イオン交換水を28質量部とアニオン系界面活性剤2質量部とを入れ充分に界面活性剤を溶解させた後、顔料すべてを投入し、攪拌機を用いて濡れていない顔料がなくなるまで攪拌するとともに、充分に脱泡させた。脱泡後に残りのイオン交換水を加え、ホモジナイザー(LKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて、5000回転で10分間分散した後、攪拌器で一昼夜攪拌させて脱泡した。脱泡後、再度ホモジナイザーを用いて、6000回転で12分間分散した後、攪拌器で一昼夜攪拌させて脱泡した。得られた分散液の沈殿量は16重量%で、沈殿物の体積平均粒径は23μmであった。続けて、分散液を高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギノマシン社製、「HJP30006」)を用いて、圧力240MPaで分散した。分散は、トータルしこみ量と装置の処理能力から換算して20パス相当おこなった。得られた分散液を72時間放置した後の上澄み液を採取し、イオン交換水を加えて、固形分濃度を15重量%に調整した。得られた着色剤分散液の平均粒径D50は275nmであった。分散液の平均粒径D50はマイクロトラックにて5回測定した内の、最大値と最小値を除いた3回の測定値の平均値を用いた。
[樹脂微粒子分散液の製造方法]
[分子量分布の測定]
以下に示す製造方法により得られる樹脂微粒子の分子量分布は以下の条件で測定した。東ソー(株)HLC−8120GPC、SC−8020装置を用い、カラムはTSK gei, SuperHM−H(6.0mmID×15cm×2)を用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。実験条件としては、試料濃度0.5%、流速0.6ml/min.、サンプル注入量10μl、測定温度40℃、検量線はA−500、F−1、F−10、F−80、F−380、A−2500、F−4、F−40、F−128、F−700の10サンプルから作製した。また試料解析におけるデータ収集間隔は300msとした。
[分子量分布の測定]
以下に示す製造方法により得られる樹脂微粒子の分子量分布は以下の条件で測定した。東ソー(株)HLC−8120GPC、SC−8020装置を用い、カラムはTSK gei, SuperHM−H(6.0mmID×15cm×2)を用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。実験条件としては、試料濃度0.5%、流速0.6ml/min.、サンプル注入量10μl、測定温度40℃、検量線はA−500、F−1、F−10、F−80、F−380、A−2500、F−4、F−40、F−128、F−700の10サンプルから作製した。また試料解析におけるデータ収集間隔は300msとした。
樹脂微粒子分散液(L1)の調製:
・油層1
スチレン(和光純薬製) 15.3質量部
n−ブチルアクリレート(和光純薬製) 4.6質量部
β−カルボエチルアクリレート(ローディア日華製) 0.6質量部
ドデカンチオール(和光純薬製) 0.2質量部
・油層1
スチレン(和光純薬製) 15.3質量部
n−ブチルアクリレート(和光純薬製) 4.6質量部
β−カルボエチルアクリレート(ローディア日華製) 0.6質量部
ドデカンチオール(和光純薬製) 0.2質量部
・油層2
スチレン(和光純薬製) 15.3質量部
n−ブチルアクリレート(和光純薬製) 4.6質量部
β−カルボエチルアクリレート(ローディア日華製) 0.6質量部
ドデカンチオール(和光純薬製) 0.4質量部
スチレン(和光純薬製) 15.3質量部
n−ブチルアクリレート(和光純薬製) 4.6質量部
β−カルボエチルアクリレート(ローディア日華製) 0.6質量部
ドデカンチオール(和光純薬製) 0.4質量部
・水層1
イオン交換水 17.5質量部
アニオン性界面活性剤(ローディア社製) 0.35質量部
イオン交換水 17.5質量部
アニオン性界面活性剤(ローディア社製) 0.35質量部
・水層2
イオン交換水 40質量部
アニオン性界面活性剤(ローディア社製) 0.05質量部
過硫酸アンモニウム (和光純薬製) 0.3質量部
イオン交換水 40質量部
アニオン性界面活性剤(ローディア社製) 0.05質量部
過硫酸アンモニウム (和光純薬製) 0.3質量部
上記の油層1に記載の成分と水層1の成分の半量をフラスコ中に入れて攪拌混合し単量体乳化分散液1とし、同様に油層2と残りの水層1の半量を攪拌混合し単量体乳化分散液2とした。反応容器に上記水層2の成分を投入し、容器内を窒素で充分に置換し攪拌をしながら、オイルバスで反応系内が75℃になるまで加熱した。反応容器内に初めに単量体乳化分散液1を2時間かけて滴下し、次に単量体乳化分散液2を1時間かけて滴下して乳化重合を行った。滴下終了後さらに75℃で重合を継続し、3時間後に重合を終了させた。得られた樹脂微粒子分散液は、レーザー回折式粒度分布測定装置(堀場製作所製、LA−700)で樹脂微粒子の個数平均粒子径D50を測定したところ290nmであり、示差走査熱量計(島津制作所社製、DSC−50)を用いて昇温速度10℃/minで樹脂のガラス転移点を測定したところ52℃であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー分子量測定器(東ソー社製、HLC−8020)を用い、THFを溶媒として数平均分子量(ポリスチレン換算)を測定したところ12000で、重量平均分子量が32000あった。その後イオン交換水を加えて、分散液中の固形分濃度を40%に調整した。固形分濃度は、3gの分散液を秤量し、130℃、30分加熱して水分を揮発させ残留した乾燥物の重量から算出した。
樹脂微粒子分散液(L2)の調製:
加熱乾燥した5Lのフラスコに、アジピン酸1939質量部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル附加物、1180質量部、イソフタル酸ジメチル−5−スルホン酸ナトリウム118.4質量部、及びジブチルスズオキシド0.7質量部を入れ、減圧操作により容器内の空気を減圧し、さらに窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、180℃で6時間還流を行った。続いて、減圧下220℃まで徐々に昇温を行い4時間攪拌し、粘稠な状態となったところでGPCにて分子量を確認し、重量平均分子量16000になったところで、減圧蒸留を停止し、空冷してポリエステル樹脂を得た。得られた樹脂の酸価は8.9mgKOH/gであった。得られた樹脂のガラス転移点(DSCのピークトップ)は72℃であった。これを樹脂微粒子分散液(L2)とする。
加熱乾燥した5Lのフラスコに、アジピン酸1939質量部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル附加物、1180質量部、イソフタル酸ジメチル−5−スルホン酸ナトリウム118.4質量部、及びジブチルスズオキシド0.7質量部を入れ、減圧操作により容器内の空気を減圧し、さらに窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、180℃で6時間還流を行った。続いて、減圧下220℃まで徐々に昇温を行い4時間攪拌し、粘稠な状態となったところでGPCにて分子量を確認し、重量平均分子量16000になったところで、減圧蒸留を停止し、空冷してポリエステル樹脂を得た。得られた樹脂の酸価は8.9mgKOH/gであった。得られた樹脂のガラス転移点(DSCのピークトップ)は72℃であった。これを樹脂微粒子分散液(L2)とする。
[離型剤分散液の調整方法]
離型剤微粒子分散液(W1)の調製:
ポリアルキレンワックス 28質量部
(日本精鑞社製、FNP0085、融点85℃、140℃粘度 4.8mPas)
カチオン性界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンRK) 1.3質量部
(有効成分として、離型剤に対して4.6重量%)
イオン交換水 70.7質量部
離型剤微粒子分散液(W1)の調製:
ポリアルキレンワックス 28質量部
(日本精鑞社製、FNP0085、融点85℃、140℃粘度 4.8mPas)
カチオン性界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンRK) 1.3質量部
(有効成分として、離型剤に対して4.6重量%)
イオン交換水 70.7質量部
上記成分をホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で95℃に加熱しながら十分に分散した後、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)で分散処理し、離型剤微粒子分散液を得た。離型剤微粒子の平均粒子径D50nは210nmであった。その後イオン交換水を加えて固形分濃度を25重量%に調整した。
[実施例1]
ポリ塩化アルミニウム 0.4質量部
0.1%硝酸水溶液 35.0質量部
上記成分を攪拌混合して、凝集剤調整液を作製した。
ポリ塩化アルミニウム 0.4質量部
0.1%硝酸水溶液 35.0質量部
上記成分を攪拌混合して、凝集剤調整液を作製した。
次に、
イオン交換水 700.0質量部
樹脂微粒子分散液(L1) 400.0質量部
離型剤微粒子分散液(W1) 100.0質量部
キナクリドン顔料分散液2 89.0質量部
ナフトール顔料分散液1 88.0質量部
上記成分を、3リットルの丸型ステンレス鋼製フラスコに、攪拌しながら順に投入した。ホモジナイザー(LKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて4500rpmで分散しながら、これに先に調整しておいた凝集剤調整液を2分間で全量加えて、続けてホモジナイザーで7000rpmで5分間分散した後、前記フラスコに磁力シールを有した攪拌装置、温度計とpH計を具備した蓋をしてから、加熱用マントルヒーターをセットし、フラスコ中の分散液全体が攪拌される最低の回転数に適宜調節して攪拌しながら48℃まで1℃/1minで加熱し、48℃で30分間保持し、凝集粒子の粒径をコールターカウンター(日科機社製、TAII)で確認した。その後、15分ごとに凝集粒子粒径を確認しながら、フラスコ内温度を0.1℃/15minで加熱し、凝集粒子の体積平均粒径が4.9μmになった時点で昇温を停止し、その温度を保った。昇温停止後ただちに樹脂微粒子分散液(L1)を240質量部追加し、30分間保持したのち、系内のpHが5.8になるまで5%濃度の水酸化ナトリウム水溶液を加えてから、1℃/1minで加熱昇温し、96℃になった時点で昇温を停止し保持した。その後3.0時間保持して凝集粒子を加熱融合した。この後系内を65℃まで降温し、水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを9.0に調節して30分間保持した。その後冷却してフラスコから取り出し、トナー重量の50倍量のイオン交換水を用いて充分に濾過、通水洗浄した後、再度固形分量が10重量%となるようにイオン交換水中に分散し、硝酸を加えてpH5.0に調整し、30分間攪拌した後、濾液の電気伝導度が10μS/cm以下になるまで再びイオン交換水を用いて充分に濾過、通水洗浄して得られたスラリーを72時間凍結乾燥してトナーを得た。このトナーの表面を走査電子顕微鏡(SEM)で、断面を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察したところ、樹脂、顔料及びその他添加剤が狙い通り融合されており、微小な穴や凹凸などは見られなかった。離型剤分散状態は、棒状と塊状のものが混在しており、最大径もしくは最大長は900nmであった。また、粒度分布や形状の分布も良好であった。得られた各色のトナー100部に対して疎水性シリカ(日本アエロジル社製、RY50)を1.5質量部と疎水性酸化チタン(日本アエロジル社製、T805)を1.0質量部とを、サンプルミルを用いて10000rpmで45秒間ブレンドしてトナーを調整した。得られたトナーの物性値は表1に示した通りであった。
イオン交換水 700.0質量部
樹脂微粒子分散液(L1) 400.0質量部
離型剤微粒子分散液(W1) 100.0質量部
キナクリドン顔料分散液2 89.0質量部
ナフトール顔料分散液1 88.0質量部
上記成分を、3リットルの丸型ステンレス鋼製フラスコに、攪拌しながら順に投入した。ホモジナイザー(LKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて4500rpmで分散しながら、これに先に調整しておいた凝集剤調整液を2分間で全量加えて、続けてホモジナイザーで7000rpmで5分間分散した後、前記フラスコに磁力シールを有した攪拌装置、温度計とpH計を具備した蓋をしてから、加熱用マントルヒーターをセットし、フラスコ中の分散液全体が攪拌される最低の回転数に適宜調節して攪拌しながら48℃まで1℃/1minで加熱し、48℃で30分間保持し、凝集粒子の粒径をコールターカウンター(日科機社製、TAII)で確認した。その後、15分ごとに凝集粒子粒径を確認しながら、フラスコ内温度を0.1℃/15minで加熱し、凝集粒子の体積平均粒径が4.9μmになった時点で昇温を停止し、その温度を保った。昇温停止後ただちに樹脂微粒子分散液(L1)を240質量部追加し、30分間保持したのち、系内のpHが5.8になるまで5%濃度の水酸化ナトリウム水溶液を加えてから、1℃/1minで加熱昇温し、96℃になった時点で昇温を停止し保持した。その後3.0時間保持して凝集粒子を加熱融合した。この後系内を65℃まで降温し、水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを9.0に調節して30分間保持した。その後冷却してフラスコから取り出し、トナー重量の50倍量のイオン交換水を用いて充分に濾過、通水洗浄した後、再度固形分量が10重量%となるようにイオン交換水中に分散し、硝酸を加えてpH5.0に調整し、30分間攪拌した後、濾液の電気伝導度が10μS/cm以下になるまで再びイオン交換水を用いて充分に濾過、通水洗浄して得られたスラリーを72時間凍結乾燥してトナーを得た。このトナーの表面を走査電子顕微鏡(SEM)で、断面を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察したところ、樹脂、顔料及びその他添加剤が狙い通り融合されており、微小な穴や凹凸などは見られなかった。離型剤分散状態は、棒状と塊状のものが混在しており、最大径もしくは最大長は900nmであった。また、粒度分布や形状の分布も良好であった。得られた各色のトナー100部に対して疎水性シリカ(日本アエロジル社製、RY50)を1.5質量部と疎水性酸化チタン(日本アエロジル社製、T805)を1.0質量部とを、サンプルミルを用いて10000rpmで45秒間ブレンドしてトナーを調整した。得られたトナーの物性値は表1に示した通りであった。
[比較例1]
ポリ塩化アルミニウム 0.4質量部
0.1%硝酸水溶液 35.0質量部
上記成分を攪拌混合して、凝集剤調整液を作製した。
ポリ塩化アルミニウム 0.4質量部
0.1%硝酸水溶液 35.0質量部
上記成分を攪拌混合して、凝集剤調整液を作製した。
次に、
イオン交換水 700.0質量部
樹脂微粒子分散液(L1) 400.0質量部
離型剤微粒子分散液(W1) 100.0質量部
キナクリドン顔料分散液1 89.0質量部
ナフトール顔料分散液1 88.0質量部
上記成分を、トナーの製造例1と同様にしてトナーを得た。このトナーの表面を走査電子顕微鏡(SEM)で、断面を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察したところ、樹脂、顔料及びその他添加剤が狙い通り融合されており、微小な穴や凹凸などは見られなかった。離型剤分散状態は、棒状と塊状のものが混在しており、最大径もしくは最大長は860nmであった。また、粒度分布や形状の分布も良好であった。得られた各色のトナー100質量部に対して疎水性シリカ(日本アエロジル社製、RY50)を1.5質量部と疎水性酸化チタン(日本アエロジル社製、T805)を1.0質量部とを、サンプルミルを用いて10000rpmで45秒間ブレンドしてトナーを調整した。得られたトナーの物性値は表1に示した通りであった。
イオン交換水 700.0質量部
樹脂微粒子分散液(L1) 400.0質量部
離型剤微粒子分散液(W1) 100.0質量部
キナクリドン顔料分散液1 89.0質量部
ナフトール顔料分散液1 88.0質量部
上記成分を、トナーの製造例1と同様にしてトナーを得た。このトナーの表面を走査電子顕微鏡(SEM)で、断面を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察したところ、樹脂、顔料及びその他添加剤が狙い通り融合されており、微小な穴や凹凸などは見られなかった。離型剤分散状態は、棒状と塊状のものが混在しており、最大径もしくは最大長は860nmであった。また、粒度分布や形状の分布も良好であった。得られた各色のトナー100質量部に対して疎水性シリカ(日本アエロジル社製、RY50)を1.5質量部と疎水性酸化チタン(日本アエロジル社製、T805)を1.0質量部とを、サンプルミルを用いて10000rpmで45秒間ブレンドしてトナーを調整した。得られたトナーの物性値は表1に示した通りであった。
[実施例2]
ポリ塩化アルミニウム 0.4質量部
0.1%硝酸水溶液 35.0質量部
上記成分を攪拌混合して、凝集剤調整液を作製した。
ポリ塩化アルミニウム 0.4質量部
0.1%硝酸水溶液 35.0質量部
上記成分を攪拌混合して、凝集剤調整液を作製した。
次に、
イオン交換水 700.0質量部
樹脂微粒子分散液(L1) 400.0質量部
離型剤微粒子分散液(W1) 100.0質量部
キナクリドン顔料分散液1 89.0質量部
ナフトール顔料分散液2 88.0質量部
上記成分を、トナーの製造例1と同様にしてトナーを得た。このトナーの表面を走査電子顕微鏡(SEM)で、断面を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察したところ、樹脂、顔料及びその他添加剤が狙い通り融合されており、微小な穴や凹凸などは見られなかった。離型剤分散状態は、棒状と塊状のものが混在しており、最大径もしくは最大長は800nmであった。また、粒度分布や形状の分布も良好であった。得られた各色のトナー100質量部に対して疎水性シリカ(日本アエロジル社製、RY50)を1.5質量部と疎水性酸化チタン(日本アエロジル社製、T805)を1.0質量部とを、サンプルミルを用いて10000rpmで45秒間ブレンドしてトナーを調整した。得られたトナーの物性値は表1に示した通りであった。
イオン交換水 700.0質量部
樹脂微粒子分散液(L1) 400.0質量部
離型剤微粒子分散液(W1) 100.0質量部
キナクリドン顔料分散液1 89.0質量部
ナフトール顔料分散液2 88.0質量部
上記成分を、トナーの製造例1と同様にしてトナーを得た。このトナーの表面を走査電子顕微鏡(SEM)で、断面を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察したところ、樹脂、顔料及びその他添加剤が狙い通り融合されており、微小な穴や凹凸などは見られなかった。離型剤分散状態は、棒状と塊状のものが混在しており、最大径もしくは最大長は800nmであった。また、粒度分布や形状の分布も良好であった。得られた各色のトナー100質量部に対して疎水性シリカ(日本アエロジル社製、RY50)を1.5質量部と疎水性酸化チタン(日本アエロジル社製、T805)を1.0質量部とを、サンプルミルを用いて10000rpmで45秒間ブレンドしてトナーを調整した。得られたトナーの物性値は表1に示した通りであった。
[実施例3]
ポリ塩化アルミニウム 0.4質量部
0.1%硝酸水溶液 35.0質量部
上記成分を攪拌混合して、凝集剤調整液を作製した。
ポリ塩化アルミニウム 0.4質量部
0.1%硝酸水溶液 35.0質量部
上記成分を攪拌混合して、凝集剤調整液を作製した。
次に、
イオン交換水 700.0質量部
樹脂微粒子分散液(L2) 400.0質量部
離型剤微粒子分散液(W1) 100.0質量部
キナクリドン顔料分散液3 89.0質量部
ナフトール顔料分散液2 88.0質量部
上記成分を、トナーの製造例1と同様にしてトナーを得た。このトナーの表面を走査電子顕微鏡(SEM)で、断面を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察したところ、樹脂、顔料及びその他添加剤が狙い通り融合されており、微小な穴や凹凸などは見られなかった。離型剤分散状態は、棒状と塊状のものが混在しており、最大径もしくは最大長は960nmであった。また、粒度分布や形状の分布も良好であった。得られた各色のトナー100質量部に対して疎水性シリカ(日本アエロジル社製、RY50)を1.5質量部と疎水性酸化チタン(日本アエロジル社製、T805)を1.0質量部とを、サンプルミルを用いて10000rpmで45秒間ブレンドしてトナーを調整した。得られたトナーの物性値は表1に示した通りであった。
イオン交換水 700.0質量部
樹脂微粒子分散液(L2) 400.0質量部
離型剤微粒子分散液(W1) 100.0質量部
キナクリドン顔料分散液3 89.0質量部
ナフトール顔料分散液2 88.0質量部
上記成分を、トナーの製造例1と同様にしてトナーを得た。このトナーの表面を走査電子顕微鏡(SEM)で、断面を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察したところ、樹脂、顔料及びその他添加剤が狙い通り融合されており、微小な穴や凹凸などは見られなかった。離型剤分散状態は、棒状と塊状のものが混在しており、最大径もしくは最大長は960nmであった。また、粒度分布や形状の分布も良好であった。得られた各色のトナー100質量部に対して疎水性シリカ(日本アエロジル社製、RY50)を1.5質量部と疎水性酸化チタン(日本アエロジル社製、T805)を1.0質量部とを、サンプルミルを用いて10000rpmで45秒間ブレンドしてトナーを調整した。得られたトナーの物性値は表1に示した通りであった。
[比較例2]
ポリ塩化アルミニウム 0.4質量部
0.1%硝酸水溶液 35.0質量部
上記成分を攪拌混合して、凝集剤調整液を作製した。
ポリ塩化アルミニウム 0.4質量部
0.1%硝酸水溶液 35.0質量部
上記成分を攪拌混合して、凝集剤調整液を作製した。
次に、
イオン交換水 700.0質量部
樹脂微粒子分散液(L1) 400.0質量部
離型剤微粒子分散液(W1) 100.0質量部
キナクリドン顔料分散液1 89.0質量部
ナフトール顔料分散液3 88.0質量部
上記成分を、トナーの製造例1と同様にしてトナーを得た。このトナーの表面を走査電子顕微鏡(SEM)で、断面を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察したところ、樹脂、顔料及びその他添加剤が狙い通り融合されており、微小な穴や凹凸などは見られなかった。離型剤分散状態は、棒状と塊状のものが混在しており、最大径もしくは最大長は850nmであった。また、粒度分布や形状の分布も良好であった。得られた各色のトナー100質量部に対して疎水性シリカ(日本アエロジル社製、RY50)を1.5質量部と疎水性酸化チタン(日本アエロジル社製、T805)を1.0質量部とを、サンプルミルを用いて10000rpmで45秒間ブレンドしてトナーを調整した。得られたトナーの物性値は表1に示した通りであった。
イオン交換水 700.0質量部
樹脂微粒子分散液(L1) 400.0質量部
離型剤微粒子分散液(W1) 100.0質量部
キナクリドン顔料分散液1 89.0質量部
ナフトール顔料分散液3 88.0質量部
上記成分を、トナーの製造例1と同様にしてトナーを得た。このトナーの表面を走査電子顕微鏡(SEM)で、断面を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察したところ、樹脂、顔料及びその他添加剤が狙い通り融合されており、微小な穴や凹凸などは見られなかった。離型剤分散状態は、棒状と塊状のものが混在しており、最大径もしくは最大長は850nmであった。また、粒度分布や形状の分布も良好であった。得られた各色のトナー100質量部に対して疎水性シリカ(日本アエロジル社製、RY50)を1.5質量部と疎水性酸化チタン(日本アエロジル社製、T805)を1.0質量部とを、サンプルミルを用いて10000rpmで45秒間ブレンドしてトナーを調整した。得られたトナーの物性値は表1に示した通りであった。
[キヤリアの製造例]
Mn−Mg系フェライト粒子 100質量部
(真比重4.6g/cm3、平均粒径35μm、飽和磁化65emu/g)
トルエン 11質量部
ジエチルアミノエチルメタクリレート−スチレン−メチルメタクリレート共重合体
(共重合比2:20:78、重量平均分子量50,000) 2質量部
カーボンブラック(キャボット社製、R330R) 0.2質量部
(平均粒径25nm、DBP値71ml/100g、抵抗10Ωcm以下)
Mn−Mg系フェライト粒子 100質量部
(真比重4.6g/cm3、平均粒径35μm、飽和磁化65emu/g)
トルエン 11質量部
ジエチルアミノエチルメタクリレート−スチレン−メチルメタクリレート共重合体
(共重合比2:20:78、重量平均分子量50,000) 2質量部
カーボンブラック(キャボット社製、R330R) 0.2質量部
(平均粒径25nm、DBP値71ml/100g、抵抗10Ωcm以下)
フェライト粒子を除く上記成分とガラスビーズ(粒径1mm、トルエンと同量)を関西ペイント社製サンドミルに投入し、回転速度1200rpmで30分間攪拌して被覆樹脂層形成用溶液を調製した。次に、この被覆樹脂層形成用溶液とフェライト粒子を真空脱気型ニーダーに入れ、温度60℃を保って10分間攪拌した後、減圧してトルエンを留去することにより被覆樹脂層を形成してキャリアを得た。被覆樹脂層の厚みは1μmであった。103.8V/cmの電界下でのキャリア抵抗は4×1010Ωcmであった。なお、飽和磁化値は、振動試料型磁力計(東英工業社製)を用いて、印加磁界3000(Oe)という条件のもと、測定して得られたものである。
[現像剤の調整]
上記キャリア100質量部に対して、実施例及び比較例の各トナー8質量部をV型ブレンダーで20分間ブレンドした後、目開き212ミクロンの振動ふるいにより凝集体を除去して各現像剤を得た。
上記キャリア100質量部に対して、実施例及び比較例の各トナー8質量部をV型ブレンダーで20分間ブレンドした後、目開き212ミクロンの振動ふるいにより凝集体を除去して各現像剤を得た。
[補給用トナーの調整]
上記キャリア2質量部に対して、実施例及び比較例の各トナー10質量部をV型ブレンダーで20分間ブレンドした後、目開き212ミクロンの振動ふるいにより凝集体を除去して各補給用トナーを得た。
上記キャリア2質量部に対して、実施例及び比較例の各トナー10質量部をV型ブレンダーで20分間ブレンドした後、目開き212ミクロンの振動ふるいにより凝集体を除去して各補給用トナーを得た。
[画像保存性評価]
得られた現像剤を、富士ゼロックス社製 DocuCentre Color 400 CPの現像器に、補給用トナーを各トナーカートリッジに、シアン、マゼンタ、イエローのそれぞれに同一の現像剤及び補給用トナーをセットし、用紙上の各単色ベタ画像の現像トナー量を4.0mg/m2に調整した後、3次色に相当する量のベタ画像を、5cm×5cmの大きさのベタ画像として出力した。用紙は、富士ゼロックスオフィスサプライ社製の商品名「C2r紙」を用いた。得られたベタ画像に、画像を出力していない白紙を重ねて、その上から50g/cm2の荷重を加えて、環境チャンバー内で、温度50℃、湿度55%で12時間、温度20℃、湿度55%で12時間を1日としたサイクル保管テストを7日間行い、保管後の白紙への画像の移行状態を評価した。評価基準は、以下の通りである。
◎:ベタ画像と白紙を剥離させた後、白紙への画像移行が発生しなかった。
○:画像移行が僅かに発生したもの(画像面積の20%以下)。
△:画像面積の20〜50%に画像移行が発生した。
×:画像面積の50%を超える部分で画像移行が発生した。
得られた現像剤を、富士ゼロックス社製 DocuCentre Color 400 CPの現像器に、補給用トナーを各トナーカートリッジに、シアン、マゼンタ、イエローのそれぞれに同一の現像剤及び補給用トナーをセットし、用紙上の各単色ベタ画像の現像トナー量を4.0mg/m2に調整した後、3次色に相当する量のベタ画像を、5cm×5cmの大きさのベタ画像として出力した。用紙は、富士ゼロックスオフィスサプライ社製の商品名「C2r紙」を用いた。得られたベタ画像に、画像を出力していない白紙を重ねて、その上から50g/cm2の荷重を加えて、環境チャンバー内で、温度50℃、湿度55%で12時間、温度20℃、湿度55%で12時間を1日としたサイクル保管テストを7日間行い、保管後の白紙への画像の移行状態を評価した。評価基準は、以下の通りである。
◎:ベタ画像と白紙を剥離させた後、白紙への画像移行が発生しなかった。
○:画像移行が僅かに発生したもの(画像面積の20%以下)。
△:画像面積の20〜50%に画像移行が発生した。
×:画像面積の50%を超える部分で画像移行が発生した。
[定着評価]
画像保存性評価と同様にして、マゼンタ単色画像を出力し、定着画像のグロスを測定した。グロス測定には、グロスメーターGM−26D(村上色彩技術研究所(株)社製)を用い、サンプルへの入射光角度を75度とする条件で測定した。評価は、47以上を◎、43以上47未満を○、40以上43未満を△、40未満を×とした。
画像保存性評価と同様にして、マゼンタ単色画像を出力し、定着画像のグロスを測定した。グロス測定には、グロスメーターGM−26D(村上色彩技術研究所(株)社製)を用い、サンプルへの入射光角度を75度とする条件で測定した。評価は、47以上を◎、43以上47未満を○、40以上43未満を△、40未満を×とした。
同時に単色画像をOHPシート(富士ゼロックス社製白黒用OHPシート)上に、OHPモードで画像作製し、光の透過度(PE値)を測定した。光透過度の測定にはマッチスキャン(DIANO社製)を用いた。評価は、70以上を◎、67以上70未満を○、64以上67未満を△、64未満を×とした。
また、単色での現像トナー量4.0mg/m2を4.5mg/m2に変更して、ホットオフセット及び用紙の定着器への巻きつきが発生しないか評価した(現像トナー量が多くなり、画像の厚みが増すと、ホットオフセット及び定着器への巻きつきが発生しやすくなる)。富士ゼロックスオフィスサプライ社製の商品名「C2r紙」を用いた。出力画像は、A4用紙横で、用紙先端部から5mmに、用紙搬送方向に沿って20mm×用紙幅全面に、3次色相当の画像を用いた。ホットオフセットもしくは定着器への巻きつきが発生しなかったものを◎、いずれかが発生したものを×とした。
[ランニング評価]
画像保存性評価と同様に、現像剤、補給用トナーをセットして、用紙上の単色ベタ画像の現像トナー量を4.0mg/m2に調整し、ランニングテストをおこなった。ランニング画像は、ベタ、階調、文字、グラフ、図形などが含まれたオフィス用総合チャートを用いた。ランニング中のトナー1色A4紙あたりのトナー消費量が20mgとなるように画像面積を調整した。評価は、画像出力5000枚ごとにブローオフ測定法により帯電量(−μC/g)を測定するとともに、画質評価を行った。画質評価には、マゼンタ、シアン、イエローの各1次色と、各1次色を1:1で重ねあわせた、レッド、ブルー、グリーンからなる2次色にそれぞれ濃度階調をもたせたチャートと、人物画、風景画、文字などが含まれた総合チャートを用いた。評価基準は、その粒状性、階調性/擬似輪郭、濃度の均一性、エッジ効果の有無、その他画質結果の有無を目視で評価した。また、帯電量は、ランニング初期の帯電量の85%以上を維持していることを基準とし、画質、帯電量などに問題が発生した時点でランニングを終了した。用紙には富士ゼロックスオフィスサプライ社製のC2r紙を用いた。テストは、現像剤や複写機に厳しい温度30℃、湿度80RH%の高温高湿度下で行った。
画像保存性評価と同様に、現像剤、補給用トナーをセットして、用紙上の単色ベタ画像の現像トナー量を4.0mg/m2に調整し、ランニングテストをおこなった。ランニング画像は、ベタ、階調、文字、グラフ、図形などが含まれたオフィス用総合チャートを用いた。ランニング中のトナー1色A4紙あたりのトナー消費量が20mgとなるように画像面積を調整した。評価は、画像出力5000枚ごとにブローオフ測定法により帯電量(−μC/g)を測定するとともに、画質評価を行った。画質評価には、マゼンタ、シアン、イエローの各1次色と、各1次色を1:1で重ねあわせた、レッド、ブルー、グリーンからなる2次色にそれぞれ濃度階調をもたせたチャートと、人物画、風景画、文字などが含まれた総合チャートを用いた。評価基準は、その粒状性、階調性/擬似輪郭、濃度の均一性、エッジ効果の有無、その他画質結果の有無を目視で評価した。また、帯電量は、ランニング初期の帯電量の85%以上を維持していることを基準とし、画質、帯電量などに問題が発生した時点でランニングを終了した。用紙には富士ゼロックスオフィスサプライ社製のC2r紙を用いた。テストは、現像剤や複写機に厳しい温度30℃、湿度80RH%の高温高湿度下で行った。
[評価結果]
ランニング枚数が100000枚以上で問題なければ、実使用上も問題が発生しないと判断されるが、本発明に準じた実施例1,2,3のいずれのトナーも、それぞれその基準をクリアーし、100000枚時の画質も良好で、転写性、定着性など画質以外の点でも問題は無かった。
ランニング枚数が100000枚以上で問題なければ、実使用上も問題が発生しないと判断されるが、本発明に準じた実施例1,2,3のいずれのトナーも、それぞれその基準をクリアーし、100000枚時の画質も良好で、転写性、定着性など画質以外の点でも問題は無かった。
また、以下に、他の調整方法における実施例4〜12および比較例3〜5について説明する。
[実施例4]
ポリ塩化アルミニウム 0.4質量部
0.1%硝酸水溶液 35.0質量部
上記成分を攪拌混合して、凝集剤調整液を作製した。
ポリ塩化アルミニウム 0.4質量部
0.1%硝酸水溶液 35.0質量部
上記成分を攪拌混合して、凝集剤調整液を作製した。
次に、
イオン交換水 700.0質量部
樹脂微粒子分散液(L1) 400.0質量部
離型剤微粒子分散液(W1) 100.0質量部
キナクリドン顔料分散液1 89.0質量部
ナフトール顔料分散液2 88.0質量部
上記成分をジャケット付き攪拌槽で十分に混合した後、凝集剤調整液を徐々に加えながら、上記攪拌槽の底弁より混合液をキャビトロン(大平洋機工社製、CD1010)へ導入し、槽上部に戻るようにジャケット付きループを配管し、攪拌槽およびループ配管のジャケット内に冷却水を流し、混合液を循環させながら分散を行った。この時、分散機のスリット全断面積A(スリット幅×スリット高さ×スリット数)が134.4mm2の最外周の回転子と、回転子とのスリット数の掛け合わせK(=最外周の回転子スリット数96×最外周の固定子スリット数90)が8640になる最外周の固定子とを用い、周速vが40.4m/sとなる回転数11200rpmにて5分間分散させた。分散液循環流量Qは回転子、固定子のスリット数、スリット全断面積によって変わり、固定子、回転子を複数有する場合、内側の回転子、固定子の影響をうける。この時Qは、1.64m3/hであり、F=1.92×107であった。この時マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.378μmあり、上GSDvは1.299、>16μmは0%であった。
イオン交換水 700.0質量部
樹脂微粒子分散液(L1) 400.0質量部
離型剤微粒子分散液(W1) 100.0質量部
キナクリドン顔料分散液1 89.0質量部
ナフトール顔料分散液2 88.0質量部
上記成分をジャケット付き攪拌槽で十分に混合した後、凝集剤調整液を徐々に加えながら、上記攪拌槽の底弁より混合液をキャビトロン(大平洋機工社製、CD1010)へ導入し、槽上部に戻るようにジャケット付きループを配管し、攪拌槽およびループ配管のジャケット内に冷却水を流し、混合液を循環させながら分散を行った。この時、分散機のスリット全断面積A(スリット幅×スリット高さ×スリット数)が134.4mm2の最外周の回転子と、回転子とのスリット数の掛け合わせK(=最外周の回転子スリット数96×最外周の固定子スリット数90)が8640になる最外周の固定子とを用い、周速vが40.4m/sとなる回転数11200rpmにて5分間分散させた。分散液循環流量Qは回転子、固定子のスリット数、スリット全断面積によって変わり、固定子、回転子を複数有する場合、内側の回転子、固定子の影響をうける。この時Qは、1.64m3/hであり、F=1.92×107であった。この時マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.378μmあり、上GSDvは1.299、>16μmは0%であった。
この分散液から、トナー粒子の作製を行った。まず、加熱ジャケット付攪拌槽で52℃まで加熱し、90分間保持した。そのときの分散液は、体積平均粒径D50v約4.9μmの凝集粒子が確認された。
この分散液に樹脂微粒子分散液1を緩やかに4.3質量部追加し、さらに1時間保持すると、体積平均粒径(D50)約5.3μmの凝集粒子が確認された。
次いで、この分散液に、4%水酸化ナトリウム水溶液1.5質量部を追加して95℃まで加熱し、5時間保持して凝集粒子を融合した。その後、冷却して20μmのナイロンメッシュに通し、更に3μmのろ布でろ過した後、イオン交換水で充分にケーキを洗浄した後、真空乾燥機で乾燥してトナーAを得た。
本発明の粒径、粒度分布指標は、コールターマルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)測定器を用いて測定される粒度分布を分割された粒径範囲(チャネル)に対し、体積、個数をそれぞれ小径側からの累積分布を描き、累積16%となる体積平均粒径をD16v 、個数平均粒径をD16p 、累積50%となる体積平均粒径をD50v 、個数平均粒径をD50p 、累積84%となる体積平均粒径をD84v 、個数平均粒径をD84p と定義し、体積平均粒度分布指標GSDvは(D84v /D16v )0.5 、体積平均粒度分布指標GSDpは(D84p /D16p )0.5 GSDvupは、(D84v /D50v)、より算出される。また、体積平均粒子径16μm以上の累積を、>16μmと表す。
[実施例5]
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが134.4mm2の最外周の回転子と、回転子とのスリット数の掛け合わせKが8640になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが47.2m/sとなる回転数13070rpmにて5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは1.60m3/hであり、F=2.69×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.340μmあり、上GSDvは1.330、>16μmは1.250%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子作製を行い、トナーBを得た。
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが134.4mm2の最外周の回転子と、回転子とのスリット数の掛け合わせKが8640になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが47.2m/sとなる回転数13070rpmにて5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは1.60m3/hであり、F=2.69×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.340μmあり、上GSDvは1.330、>16μmは1.250%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子作製を行い、トナーBを得た。
[実施例6]
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが134.4mm2の最外周の回転子と、回転子とのスリット数の掛け合わせKが8640になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが36.1m/sとなる回転数10000rpmにて5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは1.50m3/hであり、F=1.68×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.351μmあり、上GSDvは1.289、>16μmは0.102%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子作製を行い、トナーCを得た。
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが134.4mm2の最外周の回転子と、回転子とのスリット数の掛け合わせKが8640になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが36.1m/sとなる回転数10000rpmにて5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは1.50m3/hであり、F=1.68×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.351μmあり、上GSDvは1.289、>16μmは0.102%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子作製を行い、トナーCを得た。
[実施例7]
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが349.6mm2の最外周の回転子と、回転子とのスリット数の掛け合わせKが7912になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが31.2m/sとなる回転数8650rpmにて5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは1.82m3/hであり、F=2.46×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.359μmあり、上GSDvは1.181、>16μmは0%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子作製を行い、トナーDを得た。
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが349.6mm2の最外周の回転子と、回転子とのスリット数の掛け合わせKが7912になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが31.2m/sとなる回転数8650rpmにて5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは1.82m3/hであり、F=2.46×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.359μmあり、上GSDvは1.181、>16μmは0%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子作製を行い、トナーDを得た。
[実施例8]
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが349.6mm2の最外周の回転子と、回転子とのスリット数の掛け合わせKが7912になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが40.4m/sとなる回転数11200rpmにて5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは2.00m3/hであり、F=3.75×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.429μmあり、上GSDvは1.284、>16μmは0%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子の作製を行い、トナーEを得た。
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが349.6mm2の最外周の回転子と、回転子とのスリット数の掛け合わせKが7912になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが40.4m/sとなる回転数11200rpmにて5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは2.00m3/hであり、F=3.75×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.429μmあり、上GSDvは1.284、>16μmは0%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子の作製を行い、トナーEを得た。
[実施例9]
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが349.6mm2の最外周の回転子と、回転子とのスリット数の掛け合わせKが7912になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが47.2m/sとなる回転数13070rpmにて5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは2.20m3/hであり、F=4.65×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.423μmあり、上GSDvは1.254、>16μmは0%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子の作製を行い、トナーFを得た。
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが349.6mm2の最外周の回転子と、回転子とのスリット数の掛け合わせKが7912になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが47.2m/sとなる回転数13070rpmにて5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは2.20m3/hであり、F=4.65×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.423μmあり、上GSDvは1.254、>16μmは0%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子の作製を行い、トナーFを得た。
[実施例10]
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが120.4mm2の最外周の回転子と、回転子とのスリット数の掛け合わせKが6880になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが47.2m/sとなる回転数13070rpmにて5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは1.31m3/hであり、F=2.36×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.348μmあり、上GSDvは1.288、>16μmは0%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子の作製を行い、トナーGを得た。
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが120.4mm2の最外周の回転子と、回転子とのスリット数の掛け合わせKが6880になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが47.2m/sとなる回転数13070rpmにて5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは1.31m3/hであり、F=2.36×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.348μmあり、上GSDvは1.288、>16μmは0%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子の作製を行い、トナーGを得た。
[実施例11]
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが120.4mm2の最外周の回転子と、回転子とのスリット数の掛け合わせKが6880になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが40.4m/sとなる回転数11200rpmにて5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは1.24m3/hであり、F=1.80×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.402μmあり、上GSDvは1.254、>16μmは0.119%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子の作製を行い、トナーHを得た。
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが120.4mm2の最外周の回転子と、回転子とのスリット数の掛け合わせKが6880になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが40.4m/sとなる回転数11200rpmにて5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは1.24m3/hであり、F=1.80×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.402μmあり、上GSDvは1.254、>16μmは0.119%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子の作製を行い、トナーHを得た。
[実施例12]
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが120.4mm2の最外周の回転子と、回転子とのスリット数の掛け合わせKが6880になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが40.4m/sとなる回転数10000rpmにて5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは1.21m3/hであり、F=1.50×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.487μmあり、上GSDvは1.257、>16μmは0%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子の作製を行い、トナーIを得た。
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが120.4mm2の最外周の回転子と、回転子とのスリット数の掛け合わせKが6880になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが40.4m/sとなる回転数10000rpmにて5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは1.21m3/hであり、F=1.50×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.487μmあり、上GSDvは1.257、>16μmは0%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子の作製を行い、トナーIを得た。
[比較例3]
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが134.4mm2の最外周の回転子と、最外周の回転子とのスリット数の掛け合わせKが8640になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが40.4m/sとなる回転数11200rpmにて5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは2.00m3/hであり、F=1.55×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.429μmあり、上GSDvは1.284、>16μmは1.344%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子の作製を行い、トナーJを得た。
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが134.4mm2の最外周の回転子と、最外周の回転子とのスリット数の掛け合わせKが8640になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが40.4m/sとなる回転数11200rpmにて5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは2.00m3/hであり、F=1.55×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.429μmあり、上GSDvは1.284、>16μmは1.344%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子の作製を行い、トナーJを得た。
[比較例4]
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが134.4mm2の最外周の回転子と、最外周の回転子とのスリット数の掛け合わせKが8640になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが40.4m/sとなる回転数11200rpmにて10分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは2.00m3/hであり、F=1.55×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.379μmあり、上GSDvは1.820、>16μmは5.199%であった。分散時間延長による粗粉の解砕効果はみられなかった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子の作製を行い、トナーKを得た。
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが134.4mm2の最外周の回転子と、最外周の回転子とのスリット数の掛け合わせKが8640になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが40.4m/sとなる回転数11200rpmにて10分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは2.00m3/hであり、F=1.55×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.379μmあり、上GSDvは1.820、>16μmは5.199%であった。分散時間延長による粗粉の解砕効果はみられなかった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子の作製を行い、トナーKを得た。
[比較例5]
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが134.4mm2の最外周の回転子と、最外周の回転子とのスリット数の掛け合わせKが8640になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが40.4m/sとなる回転数11200rpmにて、冷却無しで、5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは1.64m3/hであり、F=1.92×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.718μmあり、上GSDvは1.214、>16μmは0%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子の作製を行い、トナーLを得た。
実施例4と全く同じ材料、分散方式を用い、スリット全断面積Aが134.4mm2の最外周の回転子と、最外周の回転子とのスリット数の掛け合わせKが8640になる最外周の固定子とを用い、回転子周速vが40.4m/sとなる回転数11200rpmにて、冷却無しで、5分間分散させた。この時、分散液循環流量Qは1.64m3/hであり、F=1.92×107であった。マルチサイザーIIにて体積平均径を測定したところ、2.718μmあり、上GSDvは1.214、>16μmは0%であった。この分散液を実施例4と同じ方法でトナー粒子の作製を行い、トナーLを得た。
以下に実施例4〜12、比較例3〜5の実験結果を表3,4に示す。
また、図1に示す循環ラインを用いて、顔料分散液を調整した実施例13と比較例5について以下に説明する。
[実施例13]
実施例1にて用いたキナクリドン顔料分散液2とナフトール顔料分散液1とをそれぞれ図1に示す混合槽に投入し、十分に混合して顔料の濡らしを行った後、混合槽の下部より一次分散手段であるキャビトロンCD1010(大平洋機構社製)を通じて同混合槽に戻す循環ラインで20分間の循環運転を行った。この時の顔料の平均粒径は0.54ミクロンであった。この予備分散液を、同装置にて分散槽に移送した後、二次分散手段であるアルティマイザーHJP25008(スギノマシン社製)を通じて同分散槽に戻す循環ラインで110分の循環運転を行い、キナクリドン顔料分散液4とナフトール顔料分散液4を得た。この際、アルティマイザーの分散圧力は、240MPaで運転し、顔料の平均粒径は230nmで0.5ミクロン以上の粒子は全く検出されなかった。
実施例1にて用いたキナクリドン顔料分散液2とナフトール顔料分散液1とをそれぞれ図1に示す混合槽に投入し、十分に混合して顔料の濡らしを行った後、混合槽の下部より一次分散手段であるキャビトロンCD1010(大平洋機構社製)を通じて同混合槽に戻す循環ラインで20分間の循環運転を行った。この時の顔料の平均粒径は0.54ミクロンであった。この予備分散液を、同装置にて分散槽に移送した後、二次分散手段であるアルティマイザーHJP25008(スギノマシン社製)を通じて同分散槽に戻す循環ラインで110分の循環運転を行い、キナクリドン顔料分散液4とナフトール顔料分散液4を得た。この際、アルティマイザーの分散圧力は、240MPaで運転し、顔料の平均粒径は230nmで0.5ミクロン以上の粒子は全く検出されなかった。
上記キナクリドン顔料分散液4とナフトール顔料分散液4を実施例1に準じてトナーを製造し、トナー粒子の断面を電子顕微鏡で観察したところ、着色剤(マゼンタ顔料)の粒径はそれぞれの顔料分散液4における顔料の平均粒径を保っており、該顔料は該トナー粒子中に一様に分散していた。また、現像剤を製造し、この静電荷像現像剤を用い、画像形成装置(富士ゼロックス社製、A Color改造機)にてOHP上に定着画像を形成し、該定着画像のPE値を測定したところ、75%と十分な透明性を示し、該静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤は、光透過性、着色性に優れていた。
[比較例6]
実施例1にて用いたキナクリドン顔料分散液2とナフトール顔料分散液1のぞれぞれを、十分に混合して顔料の濡らしを行った後、図1に示す混合槽の下部より一次分散手段であるキャビトロンCD1010(大平洋機構社製)を通じて同混合槽に戻す循環ラインで20分間の循環運転を行った。この時の着色剤の平均粒径は0.54ミクロンであった。この予備分散液を、ダイヤフラムポンプを用いて分散槽に移送した後、同様の条件で270分の循環運転を行い、キナクリドン顔料分散液5とナフトール顔料分散液5を得た。この際、アルティマイザーの分散圧力は、200MPaで運転し、顔料の平均粒径は0.25ミクロンで0.5ミクロン以上の粒子は殆ど検出されなかったが、キナクリドン顔料分散液4とナフトール顔料分散液4と同じ110分の運転では、平均粒径が0.30ミクロンで0.5ミクロン以上の粒子が2%程度残留していた。また、二次分散運転の初期に分散液の流量が安定せず、分散圧力が変動して装置に機械的な負荷を与えていた。また、最終的に回収した着色剤分散液には若干の粗大粒子が含まれていた。
実施例1にて用いたキナクリドン顔料分散液2とナフトール顔料分散液1のぞれぞれを、十分に混合して顔料の濡らしを行った後、図1に示す混合槽の下部より一次分散手段であるキャビトロンCD1010(大平洋機構社製)を通じて同混合槽に戻す循環ラインで20分間の循環運転を行った。この時の着色剤の平均粒径は0.54ミクロンであった。この予備分散液を、ダイヤフラムポンプを用いて分散槽に移送した後、同様の条件で270分の循環運転を行い、キナクリドン顔料分散液5とナフトール顔料分散液5を得た。この際、アルティマイザーの分散圧力は、200MPaで運転し、顔料の平均粒径は0.25ミクロンで0.5ミクロン以上の粒子は殆ど検出されなかったが、キナクリドン顔料分散液4とナフトール顔料分散液4と同じ110分の運転では、平均粒径が0.30ミクロンで0.5ミクロン以上の粒子が2%程度残留していた。また、二次分散運転の初期に分散液の流量が安定せず、分散圧力が変動して装置に機械的な負荷を与えていた。また、最終的に回収した着色剤分散液には若干の粗大粒子が含まれていた。
また、上記キナクリドン顔料分散液5とナフトール顔料分散液5を用いた以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子を製造したところ、5.8μmで、GSDvは1.19、GSDpは1.22のトナー粒子を得た。しかし、トナー造粒工程において、着色剤の一部が凝集粒子に取り込まれずに遊離してしまい、トナー粒子中の着色剤濃度が低下し、着色性が低下する問題が生じた。また、OHPへの定着画像の形成を行い、該定着画像の評価を行ったところ、PE値は65%であり、光透過性が悪化した。
次に、トナースラリーを図6〜図9に示すような装置を用いて、粗大粒子を除去することによる効果を実施例14〜17および比較例7〜11に示す。
[実施例14]
実施例1で得られたトナースラリーを35℃に冷却し、固形分濃度15wt%のものを得た。コールターマルチサイザーII型(ベックマン−コ−ルタ−社製)100μm径のアパ−チャ−で融合粒子の体積平均粒径(D50v)を測定したところ5.8μmであった。また、画像解析装置による形状係数SF1は127であった。その結果、84%体積基準粒子径(D84v)は7.1μmであり、20μm以上の粗粉量は、全体の融合粒子量の1.1vol%、15μm以上の粗粉量は全体の融合粒子量の1.5vol%であった。
実施例1で得られたトナースラリーを35℃に冷却し、固形分濃度15wt%のものを得た。コールターマルチサイザーII型(ベックマン−コ−ルタ−社製)100μm径のアパ−チャ−で融合粒子の体積平均粒径(D50v)を測定したところ5.8μmであった。また、画像解析装置による形状係数SF1は127であった。その結果、84%体積基準粒子径(D84v)は7.1μmであり、20μm以上の粗粉量は、全体の融合粒子量の1.1vol%、15μm以上の粗粉量は全体の融合粒子量の1.5vol%であった。
このトナースラリーを円形振動篩にて篩分した。網枠はφ300(有効網面積0.07m2)のものを使用した。
網には15μm目開きW、線径d:35μmのナイロン網を使用し、600μm目開きのナイロン網を下にして重ねて設置した。網テンションは、SEFAR-NEWTONTESTERを用いて、計測した。
網テンションを9N/cmとして、振動周波数を35s−1、篩枠(p)の網に対して垂直方向の振幅aを5mm、篩枠の網に対して水平方向の振幅bを3mmとなるよう調整し、トナースラリーを供給量150kg/hの条件で連続供給した。15時間トナースラリーを供給した時点で網上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。
尚、ここでのオーバーフローの定義とは、網上の粗粉排出口から流出したスラリーの積算量が5kgとなった時点とする。
オーバーフローするまでのスラリーの回収率は99.5wt%であった。篩い分けられたスラリーをコールターカウンターにより測定した結果、20μmを超える粒子量は0.0vol%であった。篩分後の網を水洗した後、画像解析により3箇所(視野)の網目詰まり率の平均を計算した結果、25%であった。
[実施例15]
網テンションを13N/cmとした以外は実施例14と同様の方法で篩分を実施した。7時間トナースラリーを供給した時点で網上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。オーバーフローするまでのスラリーの回収率は98.9wt%であった。篩い分けられたスラリーをコールターカウンターにより測定した結果、20μmを超える粒子量は0.0vol%であった。また網目詰まり率は32%であった。
網テンションを13N/cmとした以外は実施例14と同様の方法で篩分を実施した。7時間トナースラリーを供給した時点で網上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。オーバーフローするまでのスラリーの回収率は98.9wt%であった。篩い分けられたスラリーをコールターカウンターにより測定した結果、20μmを超える粒子量は0.0vol%であった。また網目詰まり率は32%であった。
[実施例16]
振動周波数を70s-1とした以外は実施例14と同様の方法で篩分を実施した。4時間供給した時点で網上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。オーバーフローするまでのスラリーの回収率は98.5wt%であった。篩い分けられたスラリーをコールターカウンターにより測定した結果、20μmを超える粒子量は0.1vol%であった。また目詰まり率は40%であった。
振動周波数を70s-1とした以外は実施例14と同様の方法で篩分を実施した。4時間供給した時点で網上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。オーバーフローするまでのスラリーの回収率は98.5wt%であった。篩い分けられたスラリーをコールターカウンターにより測定した結果、20μmを超える粒子量は0.1vol%であった。また目詰まり率は40%であった。
[比較例7]
網テンションを2N/cmとした以外は実施例14と同様の方法で篩分を実施した。篩分開始後5分後に網上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。網面上にトナーのケーク層が形成されていた。20μmを超える粒子量は0.8vol%、回収率は55%、目詰まり率は83%であった。
網テンションを2N/cmとした以外は実施例14と同様の方法で篩分を実施した。篩分開始後5分後に網上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。網面上にトナーのケーク層が形成されていた。20μmを超える粒子量は0.8vol%、回収率は55%、目詰まり率は83%であった。
[比較例8]
網テンションを22N/cmとした以外は実施例14と同様の方法で篩分を実施した。篩分開始後10分後からスラリー供給口から泡が溢れ出し、更に1時間後に網上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。20μmを超える粒子量は0.6vol%、回収率は95%、目詰まり率は63%であった。
網テンションを22N/cmとした以外は実施例14と同様の方法で篩分を実施した。篩分開始後10分後からスラリー供給口から泡が溢れ出し、更に1時間後に網上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。20μmを超える粒子量は0.6vol%、回収率は95%、目詰まり率は63%であった。
[実施例17]
振動周波数を35s−1、篩枠(p)の網に対して垂直方向の振幅aを1mm、篩枠の網に対して水平方向の振幅bを1.5mmとなるよう調整し、トナースラリーを供給量150kg/hの条件で連続供給した。1.5時間トナースラリーを供給した時点で網上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。
振動周波数を35s−1、篩枠(p)の網に対して垂直方向の振幅aを1mm、篩枠の網に対して水平方向の振幅bを1.5mmとなるよう調整し、トナースラリーを供給量150kg/hの条件で連続供給した。1.5時間トナースラリーを供給した時点で網上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。
オーバーフローするまでのスラリーの回収率は96.5wt%であった。篩い分けられたスラリーをコールターカウンターにより測定した結果、20μmを超える粒子量は0.0vol%であった。網目詰まり率の平均を計算した結果、47%であった。
[比較例9]
振幅aを8mm、振幅bを7mmとした以外は実施例16同様の方法で篩分を実施した。篩分開始後45分で網上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。オーバーフローするまでのスラリーの回収率は93.0wt%であった。20μmを超える粒子量は0.3vol%であった。また網目詰まり率は70%であった。
振幅aを8mm、振幅bを7mmとした以外は実施例16同様の方法で篩分を実施した。篩分開始後45分で網上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。オーバーフローするまでのスラリーの回収率は93.0wt%であった。20μmを超える粒子量は0.3vol%であった。また網目詰まり率は70%であった。
[比較例10]
振動周波数を90s−1とした以外は実施例16の方法で篩分を実施した。篩分開始後5時間の時点で、篩分けられたスラリーの粗粉量が増加したため運転を停止した。篩網を確認したところ、網の網枠と網との接合部が破れていた。篩分品回収側にも篩分前のスラリーが流入しており、回収率などは測定しなかった。
振動周波数を90s−1とした以外は実施例16の方法で篩分を実施した。篩分開始後5時間の時点で、篩分けられたスラリーの粗粉量が増加したため運転を停止した。篩網を確認したところ、網の網枠と網との接合部が破れていた。篩分品回収側にも篩分前のスラリーが流入しており、回収率などは測定しなかった。
[比較例11]
振幅aを1mm、振幅bを0.5mmとした以外は実施例16同様の方法で篩分を実施した。篩分開始後7分で網上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。オーバーフローするまでのスラリーの回収率は55wt%であった。篩い分けられたスラリーをコールターカウンターにより測定した結果、20μmを超える粒子量は0.6vol%であった。また網目詰まり率は65%であった。
振幅aを1mm、振幅bを0.5mmとした以外は実施例16同様の方法で篩分を実施した。篩分開始後7分で網上からスラリーがオーバーフローしたため供給を停止した。オーバーフローするまでのスラリーの回収率は55wt%であった。篩い分けられたスラリーをコールターカウンターにより測定した結果、20μmを超える粒子量は0.6vol%であった。また網目詰まり率は65%であった。
以上の結果より、振動篩に使用する網のテンション、振動篩の周波数、振幅を制御することにより、比較的小さい粒径の粗大粒子を除去する際に、網目詰まりが少ない、またケーク層形成を抑えた状態を得られ、長時間に渡って安定した篩分が可能となり、結果として画質に悪影響を及ぼす粗大粒子を削減したトナーを製造可能となることが明らかになった。
本発明の静電荷現像用マゼンタトナー、静電荷現像用現像剤、トナーの製造方法及び画像形成方法は、電子写真法、静電記録法等の特にカラー画像印刷を行う用途に有効である。
1 撹拌槽、2 分散機、3 ジャケット、A 回転子/ローター、B 固定子/ステーター、C 吸入口、D スリット歯、E 吐出、a スリット、b スリット幅、c スリット高さ、100 ベースフレーム、102 コイルスプリング、104 篩枠、105 上枠、106 底部、108 篩網、110 支持枠、116 篩分品回収口、118 供給口、120 粗粉排出口、122 上蓋、130 振動モータ、132 孔、134 板、136,140 固定ボルト、204 出力軸、d 網の線径(μm)、w 網の目開き(μm)、θw ウェイト位相角(°)。
Claims (4)
- キナクリドン系顔料とナフトール系顔料を含み、離型剤分散液を用いて製造された静電荷現像用マゼンタトナーであって、着色剤が以下の条件(a),(b)を満足するものであって、
(a)式(1)に示すキナクリドン顔料の平均1次粒径D50と、式(2)に示すナフトール系顔料の平均1次粒径D50が、キナクリドン顔料の平均1次粒径D50<ナフトール系顔料の平均1次粒径D50、の関係にあり、
(b)前記キナクリドン顔料の平均1次粒径D50が、前記キナクリドン顔料の平均1次粒径D50>20nmで、かつ、ナフトール系顔料の平均1次粒径D50が、ナフトール系顔料の平均1次粒径D50<200nm、の関係にある静電荷現像用マゼンタトナー。
- 請求項1に記載の静電荷現像用マゼンタトナーとキャリアとを含有する静電荷現像用現像剤。
- 樹脂微粒子を分散させてなる樹脂微粒子分散液と、上記式(1)に示すキナクリドン系顔料と上記式(2)に示すナフトール系顔料を分散させてなる顔料分散液と、離型剤を分散させてなる離型剤分散液と混合し、少なくとも前記樹脂微粒子と顔料と離型剤とを凝集させて凝集粒子を形成した後、加熱して前記凝集粒子を融合する静電荷像現像用マゼンタトナーの製造方法。
- 潜像担体上に潜像を形成する工程と、前記潜像を静電荷現像用トナーを用いて現像する工程と、現像されたトナー像を中間転写体を介してまたは介さずに被転写体上に転写する工程と、被前記転写体上のトナー像を加熱圧着する定着工程と、を含む画像形成方法において、
前記定着工程に使用される定着装置は、前記被転写体の表裏から接触する回転部材を有するものであり、前記回転部材の1つがエンドレスベルト型の部材で構成されており、以下の式に示す定着時のニップ平均圧力Fが2.5kgf/cm2以下であり、かつ、前記静電荷現像用トナーは、着色剤が以下の条件(a),(b)を満たすものであることを特徴とする画像形成方法。
(a)式(1)に示すキナクリドン顔料の平均1次粒径D50と、式(2)に示すナフトール系顔料の平均1次粒径D50が、キナクリドン顔料の平均1次粒径D50<ナフトール系顔料の平均1次粒径D50、の関係にある。
(b)前記キナクリドン顔料の平均1次粒径D50が、前記キナクリドン顔料の平均1次粒径D50>20nmで、かつ、ナフトール系顔料の平均1次粒径D50が、ナフトール系顔料の平均1次粒径D50<200nm、の関係にある。
(数1)
F=A/D/N
式中、定着時のニップ平均圧力をF(kgf/cm2)、
定着器に加わっているトータル荷重をA(kgf)、
平均定着ニップ長さをD(cm)、
定着ニップのロール軸方向長さをN(cm)とする。
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