JP2018141956A - トナー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トナー粒子と、外添剤と、を含有するトナーであって、外添剤が、チタン酸ストロンチウム粒子を含有し、トナーの平均円形度が、0.935以上0.995以下であり、チタン酸ストロンチウム粒子の一次粒子の個数平均粒径が、10nm以上60nm以下であり、チタン酸ストロンチウム粒子は、ブラッグ角をθとしたとき、2θが10°以上90°以下の範囲で得られるCuKαのX線回折スペクトルで、39.700°±0.150°と46.200°±0.150°との範囲にそれぞれピークを有し、39.700°±0.150°におけるピークの面積Saに対する、46.200°±0.150°におけるピークの面積Sbの比が1.80以上2.30以下であることを特徴とするトナー。
【選択図】なし
Description
特に、長寿命化においては、長期間の繰り返し使用においても品質が大きく変化しないことが重要であり、種々のトナーや外添剤が提案されている。
例えば、長期間の繰り返し使用でも良好な現像性を維持するために、円形度の高い平滑なトナーが使われることが多い。円形度の高いトナーは転がりやすいため、トナー表面が均一に帯電できるためと考えられる。一方で、円形度の高いトナーは過剰に帯電してしまうチャージアップ状態にもなりやすい。そのため、円形度の高いトナーの帯電性を制御する手段の一つとして、抵抗調整剤としての外添剤を使用することで、トナーの帯電性を安定化する方法があった。
円形度の高いトナーの帯電を良好に調整する抵抗調整剤としては、中抵抗材料であるチタン酸ストロンチウム粒子が使用されてきた。
外添剤として使用されるチタン酸ストロンチウム粒子の形状は6面体形状であり、平らな面を有しているものが多い。チタン酸ストロンチウム粒子が平らな面を有していると、トナー粒子との接触面積が増えるために、トナー粒子とチタン酸ストロンチウム粒子の間で電荷の授受が行われやすくなる。そのため、トナー粒子が摩擦帯電によってチャージアップ状態になっても電荷を拡散してトナー粒子を均一に帯電させることができる。その結果、耐久初期から優れた現像性を発揮することができた。
しかし、従来のチタン酸ストロンチウム粒子は、長期間の繰り返し使用において、現像機内で繰り返し摺擦を受けることで、トナー粒子から移行する場合があり、長期間繰り返し使用した際の終盤にトナーの帯電性が変動して、現像性が低下しやすい傾向があった。該移行とは、外添剤がトナー粒子から別のトナー粒子や別の部材へ移動する現象を指す。つまり、外添剤がトナー粒子上に留まっていない現象を意味する。
特許文献2では、トナー粒子に、結晶構造や形状を制御したチタン酸ストロンチウム粒子を外添することで、高温高湿環境下での画像流れの抑制を向上させることができることを提案している。
特許文献3では、トナー粒子に、粒径分布を制御したチタン酸ストロンチウム粒子を外添することで、トナーの流動性と耐湿性を向上させることができることを提案している。
本発明は、該従来の問題点を解消したトナーを提供するものである。
すなわち、本発明は、円形度の高いトナーを長期間繰り返し使用した場合においても、現像性に優れ、かぶり及び部材汚染の発生を抑制しうるトナーを提供するものである。
該外添剤が、チタン酸ストロンチウム粒子を含有し、
該トナーの平均円形度が、0.935以上0.995以下であり、
該チタン酸ストロンチウム粒子は、
一次粒子の個数平均粒径が、10nm以上60nm以下であり、
該チタン酸ストロンチウム粒子は、ブラッグ角をθとしたとき、2θが10°以上90°以下の範囲で得られるCuKαのX線回折スペクトルにおいて、39.700°±0.150°と46.200°±0.150°との範囲にそれぞれピークを有し、
該39.700°±0.150°におけるピークの面積をSaとし、
該46.200°±0.150°におけるピークの面積をSbとしたとき、
Sb/Saが、1.80以上2.30以下であるトナーである。
先に述べたように、円形度の高いトナーの帯電性を制御する手段の一つとして、チタン酸ストロンチウム粒子を使用することが挙げられる。
6面体形状を有するチタン酸ストロンチウム粒子を外添することで、チタン酸ストロンチウム粒子とトナー粒子との接触面積が増えるために、トナー粒子が摩擦帯電によってチャージアップ状態になっても電荷を拡散してトナーを均一に帯電することができる。その結果、繰り返し使用初期から優れた現像性とかぶりの抑制を達成することができた。
しかし、従来のチタン酸ストロンチウム粒子は、長期間の繰り返し使用において、現像機内の摺擦によって、チタン酸ストロンチウム粒子がトナー粒子から移行する場合があり、長期間繰り返し使用の際の終盤にトナーの帯電性が変動して、現像性やかぶりが低下する傾向があった。
小径化すれば、現像機内で繰り返し摺擦を受けても移行を抑えられると考えた。さらに小径化すればトナー粒子の表面上で転がりやすくなるために、トナーの均一帯電にも効果があると考えた。
実際、チタン酸ストロンチウム粒子を小粒径化することで、長期間繰り返し使用において現像機内で繰り返し摺擦を受けてもチタン酸ストロンチウム粒子の移行は抑えられるようになった。
しかし、円形度の高い平滑なトナーに、小粒径化したチタン酸ストロンチウム粒子を適
用した場合、トナー粒子の表面に傷が生じやすくなっていることがわかった。場合によっては、トナー粒子に割れが生じていることがわかった。トナー粒子の割れが発生するとトナーの帯電分布に影響を及ぼす。
すなわち、円形度の高い平滑なトナーに、小粒径のチタン酸ストロンチウム粒子を適用した場合、トナー粒子の割れに起因して帯電分布が変動し、トナーの現像性が低下し、かつ、かぶりの発生が増加することがわかった。また、割れたトナー粒子に起因する部材汚染が発生しやすくなることがわかった。
本発明者らは、検討を重ねた結果、外添剤として、X線回折スペクトルにおいて、特定のプロファイルを有する小粒径のチタン酸ストロンチウム粒子を用いることで、長期間の繰り返し使用においても、現像性に優れ、かぶり及び部材汚染の発生を抑制できることを見出し、本発明に至った。
該外添剤が、チタン酸ストロンチウム粒子を含有し、
該トナーの平均円形度が、0.935以上0.995以下であり、
該チタン酸ストロンチウム粒子は、
一次粒子の個数平均粒径が、10nm以上60nm以下であり、
該チタン酸ストロンチウム粒子は、ブラッグ角をθとしたとき、2θが10°以上90°以下の範囲で得られるCuKαのX線回折スペクトルにおいて、39.700°±0.150°と46.200°±0.150°との範囲にそれぞれピークを有し、
該39.700°±0.150°におけるピークの面積をSaとし、
該46.200°±0.150°におけるピークの面積をSbとしたとき、
Sb/Saが、1.80以上2.30以下であることを特徴とする。
この位置にピークを有するチタン酸ストロンチウムは立方晶系に属するペロブスカイト構造を採り、39.700°±0.150°と46.200°±0.150°の範囲におけるピークはそれぞれミラー指数(111)と(200)の格子面に由来する回折ピークである。
一般に立方晶系に属する粒子は、粒子の外観形状として6面体形状を採りやすく、チタン酸ストロンチウム粒子も製造過程で6面体形状の面方向にあたる(100)面、(200)面を持ちながら粒子が成長する。
しかしながら、我々の検討の結果、6面体形状の面方向にあたる(200)面と、頂点方向にあたる(111)面を持つ、チタン酸ストロンチウム粒子を用いた場合に良好な特性を示すことを見出した。
そして、詳細な検討の結果、39.700°±0.150°におけるピークの面積をSaとし、46.200°±0.150°におけるピークの面積をSbとしたとき、Sb/Saが、1.80以上2.30以下である場合に、顕著な効果が発現することがわかった。また、該Sb/Saは、1.80以上2.25以下であることが好ましい。
該Sb/Sa及び該個数平均粒径が上記範囲である場合、円形度の高いトナーの長期間の繰り返し使用であっても、トナー粒子からチタン酸ストロンチウム粒子の移行や、トナー粒子の割れを抑制することができる。その結果、トナーは、現像性に優れ、かぶり及び部材汚染の発生が抑制される。
上記チタン酸ストロンチウム粒子の一次粒子の個数平均粒径、及び、Sb/Saは、チタン酸ストロンチウム粒子の原材料のモル比や、乾式で機械的処理を施すなどの製造条件
を調整することで制御することができる。
Sr/Ti(モル比)が、上記範囲であることで、帯電的に負帯電性に近いTiの割合が増えることで、帯電分布がシャープになりやすく、ハーフトーン画像の均一性が向上する。
Sr/Ti(モル比)は、チタン酸ストロンチウム粒子の原材料のモル比や製造条件を調整することで制御することができる。
平均円形度が上記範囲であることで、トナー粒子上でチタン酸ストロンチウム粒子が解砕されやすくなり、チタン酸ストロンチウム粒子による被覆率が上がりやすくなる。
その結果、繰り返し使用初期からトナーの帯電が立ち上がりやすくなり、繰り返し使用初期の現像性やかぶり抑制に対して効果が得られやすくなる。チタン酸ストロンチウム粒子の一次粒子の平均円形度は、製造条件を調整することで制御することができる。
メタノール濃度が上記範囲にあると、高温高湿環境下での放置後の現像性が維持されやすくなる。
チタン酸ストロンチウム粒子のメタノール/水混合溶媒に対する濡れ性は、チタン酸ストロンチウム粒子の表面処理条件を調整することで制御することができる。
被覆率が上記範囲にあると、繰り返し使用初期からトナーの帯電が立ち上がりやすくなり、繰り返し使用初期の現像性やかぶり抑制に対して効果が得られやすくなる。被覆率は、チタン酸ストロンチウム粒子の形状や添加量、製造条件、トナー粒子の性状を調整することで制御することができる。
トナーの平均円形度が上記範囲にあると、現像性を向上させ、また、かぶりを抑制することができる。トナーの平均円形度は、製造条件を調整することで制御することができる。
ガラス転移温度(Tg)が上記範囲にあると、チタン酸ストロンチウム粒子がトナー粒子表面で分散しやすくなる。つまり、より一次粒子に近い分散状態を形成することができるため、チタン酸ストロンチウム粒子の被覆率を高めることができる。その結果、長期間繰り返し使用において、現像性をより向上させ、また、かぶり及び部材汚染の発生抑制をより高いレベルで実現することができる。
該ガラス転移温度(Tg)は、トナーを構成する結着樹脂の組成を調整することなどで制御することができる。
酸化チタン源としてチタン化合物の加水分解物の鉱酸解膠品を用い、ストロンチウム源として水溶性酸性化合物を用いる。そして、それらの混合液に60℃以上でアルカリ水溶液を添加しながら反応させ、次いで酸処理する方法が例示できる。
また、チタン酸ストロンチウム粒子の形状を制御する方法として、乾式で機械的処理を施す方法もあり、この方法により上記Sb/Saの値を制御することが可能である。
酸化チタン源としてはチタン化合物の加水分解物の鉱酸解膠品を用いるとよい。
好ましくは、硫酸法で得られた、SO3含有量が1.0質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下のメタチタン酸を塩酸でpHを0.8以上1.5以下に調整して解膠したものを用いる。これにより、粒度分布が良好なチタン酸ストロンチウム微粒子を得ることができる。
一方、ストロンチウム源としては、硝酸ストロンチウム、塩化ストロンチウムなどを使用することができる。アルカリ水溶液としては、苛性アルカリを使用することができるが、中でも水酸化ナトリウム水溶液が好ましい。
該製造方法において、得られるチタン酸ストロンチウム粒子の粒子径に影響を及ぼす因子としては、酸化チタン源とストロンチウム源の混合割合、反応初期の酸化チタン源濃度、アルカリ水溶液を添加するときの温度及び添加速度などが挙げられる。これらの因子は、目的の粒子径及び粒度分布のチタン酸ストロンチウム粒子を得るために適宜調整することができる。なお、反応過程に於ける炭酸ストロンチウムの生成を防ぐために窒素ガス雰囲気下で反応させるなど、炭酸ガスの混入を防ぐことが好ましい。
ストロンチウム源は水への溶解度が高いのに対し、酸化チタン源は水への溶解度が低いため、Sr/Ti(モル比)が0.90未満の場合、反応生成物はチタン酸ストロンチウムだけでなく未反応の酸化チタンが残存し易くなる。
反応初期の酸化チタン源の濃度としては、TiO2として0.050モル/L以上1.300モル/L以下であることが好ましく、より好ましくは0.080モル/L以上1.200モル/L以下である。
反応初期の酸化チタン源の濃度を高くすることで、チタン酸ストロンチウム粒子の一次粒子の個数平均粒径を小さくすることができる。
また、アルカリ水溶液の添加速度は、添加速度が遅いほど大きな粒子径のチタン酸ストロンチウム粒子が得られ、添加速度が速いほど小さな粒子径のチタン酸ストロンチウム粒子が得られる。アルカリ水溶液の添加速度は、仕込み原料に対して、0.001当量/h以上1.2当量/h以下であることが好ましく、より好ましくは0.002当量/h以上1.1当量/h以下である。これらは、得ようとする粒子径に応じて適宜調整することができる。
、粒度分布が広くなりやすい。また、表面に炭酸ストロンチウムなどの不純物が残存すると、疎水性を付与するための表面処理をする際に、不純物の影響で表面処理剤を均一に被覆しにくくなる。したがって、アルカリ水溶液を添加した後、未反応のストロンチウム源を取り除くため酸処理を行うとよい。
酸処理では、塩酸を用いてpH2.5以上7.0以下に調整することが好ましく、pH4.5以上6.0以下に調整することがより好ましい。
酸としては、塩酸の他に硝酸、酢酸などを酸処理に用いることができる。しかし、硫酸を用いると、水の溶解度が低い硫酸ストロンチウムが発生しやすい。
例えば、ハイブリダイザー(奈良機械製作所社製)、ノビルタ(ホソカワミクロン社製)、メカノフュージョン(ホソカワミクロン社製)、ハイフレックスグラル(アーステクニカ社製)などを用いることができる。チタン酸ストロンチウム粒子をこれらの装置で処理することで、Sb/Saを1.80以上2.30以下に制御しやすい。
機械的処理でチタン酸ストロンチウム粒子の形状を制御する場合、チタン酸ストロンチウム粒子の微粉が発生する場合がある。該微粉を取り除くためには、機械的処理後に酸処理を行うことが好ましい。酸処理では、塩酸を用いてpH0.1以上5.0以下に調整することが好ましい。酸としては、塩酸の他に硝酸、酢酸などを酸処理に用いることができる。チタン酸ストロンチウム粒子の形状を制御するための機械的処理は、チタン酸ストロンチウム粒子の表面処理を施す前に実施することが好ましい。
該シランカップリング剤にはアミノ基、フッ素などの官能基を導入したシランカップリング剤を用いてもよい。
該脂肪酸金属塩として、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、及びステアリン酸マグネシウムなどが挙げられる。脂肪酸であるステアリン酸などでも同様の効果が得られる。
表面処理の方法は、疎水化剤を溶媒中に溶解又は分散させ、その中にチタン酸ストロンチウム粒子を添加し、撹拌しながら溶媒を除去して処理する湿式方法が挙げられる。
また、処理剤とチタン酸ストロンチウム粒子を直接混合して撹拌しながら処理を行う乾式方法を用いてもよい。
その中でも、懸濁重合法が好ましい。懸濁重合法を用いて製造されたトナー粒子は、個々の粒子がほぼ球形に揃っており、帯電量の分布も比較的均一となるため高い転写性を有する。
懸濁重合法では、結着樹脂を生成しうる重合性単量体、着色剤及びワックスなどを含有する重合性単量体組成物を水系媒体中に分散して、重合性単量体組成物の粒子を形成し、粒子中の重合性単量体を重合することでトナー粒子を製造する。
トナー粒子は、コアと、コアの表面に存在するシェル層と、を有するトナー粒子としてもよい。該構造をとることにより、コアがトナー粒子の表面へ滲出することによる帯電不良を抑制することができる。
シェル層は、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、及びスチレン−メタクリル共重合体からなる群から選ばれる少なくとも一つを含有することが好ましく、ポリエステル樹脂を含有することがより好ましい。
シェル層を形成する樹脂量は、コアを形成する樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上20.0質量部以下であることが好ましく、より好ましくは0.5質量部以上10.0質量部以下である。
該ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、5000以上50000以下であることが好ましい。重量平均分子量が上記範囲である場合、トナー粒子表面上でのチタン酸ストロンチウム粒子の分散性をより向上させやすい。
スチレン;α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレンのようなスチレン誘導体;メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、iso−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、iso−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレートのようなアクリル系重合性単量体;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、iso−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、iso−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレートのようなメタクリル系重合性単量体;メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル、蟻酸ビニルのようなビニルエステルが挙げられる。
トナー粒子を負帯電性に制御するものとしては、以下のものが挙げられる。
有機金属錯体(モノアゾ金属錯体;アセチルアセトン金属錯体);芳香族ヒドロキシカルボン酸又は芳香族ジカルボン酸の金属錯体又は金属塩;芳香族モノ及びポリカルボン酸並びにそれらの金属塩、無水物及びエステル類;ビスフェノールなどのフェノール誘導体。これらは一種又は二種以上組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、安定な帯電性能が得られる芳香族ヒドロキシカルボン酸の金属錯体又は金属塩が好ましい。
一方、トナー粒子を正帯電性に制御するものとしては、以下のものが挙げられる。
ニグロシン及び脂肪酸金属塩による変性物;トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなどの四級アンモニウム塩、及びこれらの類似体;ホスホニウム塩のようなオニウム塩及びこれらのレーキ顔料;トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、リンタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン酸、フェロシアン化合物など);高級脂肪酸の金属塩。これらは一種又は二種以上組み合わせて用いることができる。
これらの中でもニグロシン系化合物、四級アンモニウム塩などが好ましい。
上記チタン酸ストロンチウム粒子は正帯電性であるため、トナー粒子を負帯電性に制御する荷電制御剤を用いると、トナー粒子とチタン酸ストロンチウム粒子の静電的な付着力が高くなるためより好ましい。
荷電制御剤の含有量は、結着樹脂を生成しうる重合性単量体又は結着樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上10.0質量部以下であることが好ましい。
荷電制御樹脂としては、スルホン酸系官能基を有する重合体が好ましい。スルホン酸系官能基を有する重合体とは、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基を有する重合体である。これらのうち、好ましくは、スルホン酸基を有する重合体である。
具体的には、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、メタクリルスルホン酸など単量体の単重合体、又は、該単量体と他の単量体との共重合体が挙げられる。また、該重合体のスルホン酸基をスルホン酸塩基にしたものやエステル化したものを用いることもできる。該荷電制御樹脂のガラス転移温度(Tg)は、40℃以上90℃以下であることが好ましい。
荷電制御樹脂の含有量は、結着樹脂を生成しうる重合性単量体又は結着樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上10.0質量部以下であることが好ましい。また、該荷電制御樹脂は、水溶性重合開始剤との併用によって、トナー粒子の帯電状態を一層良好なものとすることができる。
E/Aは、例えば、トナー粒子に上記荷電制御樹脂を含有させることにより調整することができる。
3×10−4≦E/A≦50×10−4 (1)
5×10−4≦E/A≦30×10−4 (1)’
E/Aを上記範囲にすることで、トナー粒子とチタン酸ストロンチウム粒子の静電的な付着力がさらに高くなり、トナー粒子からチタン酸ストロンチウム粒子が移行しにくくなる。また、抵抗値を調整する機能にも優れるため、現像性をより向上させ、かぶり及び部材汚染の発生をより抑制しやすくなる。
パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス及びペトロラタムのような石油系ワックス及びその誘導体;モンタンワックス及びその誘導体;フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体;ポリエチレン及びポリプロピレンのようなポリオレフィンワックス及びその誘導体;カルナバワックス及びキャンデリラワックスのような天然ワックス及びその誘導体;高級脂肪族アルコール;ステアリン酸及びパルミチン酸などの脂肪酸;酸アミドワックス;エステルワックス。
なお、誘導体には、酸化物、並びに、ビニル系モノマーとのブロック共重合物及びグラフト変性物が挙げられる。
ワックスの含有量は、結着樹脂を生成しうる重合性単量体又は結着樹脂100.0質量部に対して、2.0質量部以上15.0質量部以下であることが好ましく、2.0質量部
以上10.0質量部以下であることがより好ましい。
黒色着色剤としては、カーボンブラック、磁性体、以下に示すイエロー、マゼンタ及びシアン着色剤を用い黒色に調色されたものが挙げられる。
イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、及びアリルアミド化合物が挙げられる。
具体的には、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、15、17、62、73、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、128、129、138、147、150、151、154、155、168、180、185、214が挙げられる。
マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、及びペリレン化合物が挙げられる。
具体的には、C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、238、254、269、C.I.ピグメントバイオレッド19が挙げられる。
シアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物が挙げられる。
具体的には、C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66が挙げられる。
着色剤は、単独又は混合し、さらには固溶体の状態で用いることができる。
着色剤は、色相角、彩度、明度、耐光性、OHP透明性、トナー粒子中への分散性の観点から選択するとよい。
着色剤の含有量は、結着樹脂を生成しうる重合性単量体又は結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上20質量部以下であることが好ましい。
磁性体は、その表面が改質された磁性体であることが好ましい。
重合法により磁性トナーを調製する場合には、重合阻害のない物質である表面改質剤により、疎水化処理を施したものが好ましい。このような表面改質剤としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤を挙げることができる。
磁性体の個数平均粒径は、2.0μm以下であることが好ましく、0.1μm以上0.5μm以下であることがより好ましい。
磁性体の含有量は、結着樹脂を生成しうる重合性単量体又は結着樹脂100質量部に対して、20質量部以上200質量部以下であることが好ましく、40質量部以上150質量部以下であることがより好ましい。
原料混合工程では、トナー粒子を構成する材料として、結着樹脂、着色剤及びワックスなどを、所定量秤量して配合し、混合する。
混合装置の一例としては、ダブルコン・ミキサー、V型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、FMミキサー、ナウターミキサー、及びメカノハイブリッド(日本コークス工業株式会社製)などが挙げられる。
次に、混合した材料を溶融混練して、結着樹脂中に着色剤及びワックスなどを分散させ
る。溶融混練工程では、加圧ニーダー、バンバリィミキサーのようなバッチ式練り機や、連続式の練り機を用いることができる。連続生産できる優位性から、1軸又は2軸押出機が主流となっている。例えば、KTK型2軸押出機(神戸製鋼所社製)、TEM型2軸押出機(東芝機械社製)、PCM混練機(池貝製)、2軸押出機(ケイ・シー・ケイ社製)、コ・ニーダー(ブス社製)、及びニーデックス(日本コークス工業株式会社製)などが挙げられる。さらに、溶融混練することによって得られる樹脂組成物は、2本ロールなどで圧延され、冷却工程で水などによって冷却してもよい。
粉砕工程では、例えば、クラッシャー、ハンマーミル、フェザーミルのような粉砕機で粗粉砕する。その後、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、スーパーローター(日清エンジニアリング社製)、ターボ・ミル(フロイント・ターボ株式会社製)やエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕するとよい。
その後、必要に応じて慣性分級方式のエルボージェット(日鉄鉱業社製)、遠心力分級方式のターボプレックス(ホソカワミクロン社製)、TSPセパレータ(ホソカワミクロン社製)、ファカルティ(ホソカワミクロン社製)のような分級機や篩分機を用いて分級し、トナー粒子を得る。
また、トナー粒子を球形化してもよい。例えば、粉砕後にハイブリタイゼーションシステム(奈良機械製作所製)、メカノフージョンシステム(ホソカワミクロン社製)、ファカルティ(ホソカワミクロン社製)、メテオレインボー MR Type(日本ニューマチック工業社製)を用いて球形化を行うとよい。
また、外添剤の混合後に粗粒子をふるい分けてもよい。そのために用いられる篩い装置としては、以下のものが挙げられる。
ウルトラソニック(晃栄産業社製);レゾナシーブ、ジャイロシフター(徳寿工作所社);バイブラソニックシステム(ダルトン社製);ソニクリーン(新東工業社製);ターボスクリーナー(フロイント・ターボ工業社製);ミクロシフター(槙野産業社製)。
流動性向上剤としては、以下のものを用いることができる。
フッ化ビニリデン微粉末及びポリテトラフルオロエチレン微粉末のようなフッ素系樹脂粉末;湿式製法シリカ又は乾式製法シリカのようなシリカ微粒子、酸化チタン微粒子、アルミナ微粒子;該微粒子をシラン化合物、チタンカップリング剤、又はシリコーンオイルなどの疎水化処理剤で表面処理を施した疎水化処理微粒子;酸化亜鉛及び酸化スズのような酸化物;チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、ジルコン酸ストロンチウム及びジルコン酸カルシウムのような複酸化物;炭酸カルシウム及び炭酸マグネシウムのような炭酸塩化合物など。
これらのうち、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された微粒子であり、いわゆる乾式法シリカ又はヒュームドシリカと称される乾式製法シリカ微粒子が好ましい。
該乾式製法は、例えば、四塩化ケイ素ガスの酸水素炎中における熱分解酸化反応を利用するもので、基礎となる反応式は次のようなものである。
SiCl4+2H2+O2→SiO2+4HCl
この製造工程において、塩化アルミニウム又は塩化チタンなどの他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによってシリカと他の金属酸化物の複合微粒
子を得ることも可能であり、シリカ微粒子としてはそれらも包含する。
該流動性向上剤は、一次粒子の個数平均粒径が5nm以上30nm以下であると、高い帯電性と流動性を持たせることができるので好ましい。
さらには、該シリカ微粒子は、上記疎水化処理剤で表面処理を施した疎水化処理シリカ微粒子がより好ましい。
該流動性向上剤は、BET法で測定した窒素吸着による比表面積が30m2/g以上300m2/g以下のものが好ましい。
該流動性向上剤の含有量は、トナー粒子100質量部に対して、流動性向上剤を総量で、0.01質量部以上3.0質量部以下であることが好ましい。
チタン酸ストロンチウム粒子の物性は、トナーをサンプルとして測定する。
チタン酸ストロンチウム粒子が外添されたトナーから、チタン酸ストロンチウム粒子やトナー粒子の物性を測定する場合は、トナーからチタン酸ストロンチウム粒子や他の外添剤を分離して測定するとよい。
トナーをメタノールに超音波分散させてチタン酸ストロンチウム粒子や他の外添剤を分離して、24時間静置する。沈降したトナー粒子と上澄み液に分散したチタン酸ストロンチウム粒子や他の外添剤とを分離、回収し、十分に乾燥させることで、トナー粒子を単離することができる。また、上澄み液を遠心分離で処理することで、チタン酸ストロンチウム粒子を単離することができる。
チタン酸ストロンチウム粒子の一次粒子の個数平均粒径は、透過型電子顕微鏡「JEM−2800」(日本電子株式会社)を用いて測定する。
チタン酸ストロンチウム粒子が外添されたトナーを観察して、最大20万倍に拡大した視野において、ランダムに100個のチタン酸ストロンチウム粒子の一次粒子の長径を測定してその個数平均粒径を求める。観察倍率は、チタン酸ストロンチウム粒子の大きさによって適宜調整するとよい。
チタン酸ストロンチウム粒子の回折ピークは、粉末X線回折装置「SmartLab」(株式会社リガク製、試料水平型強力X線回折装置)を用いる。
また、得られたピークからのSb/Saの計算は、上記装置に付属する解析ソフトウェアの「PDXL2(version2.2.2.0)」を使用する。
測定サンプルとしては、トナー又はトナーからチタン酸ストロンチウム粒子を単離したものを用い、以下の手順で測定する。また、以下の実施例では、製造されたチタン酸ストロンチウム粒子も測定している。
(サンプルの作製)
測定サンプルは、0.5mm径のBoro−Silicateキャピラリー(W.Muller社製)に均一に入れた後に測定する。
(測定条件)
・管球:Cu
・光学系:CBO−E
・試料台:キャピラリー試料台
・検出器:D/tex Ultra250検出器
・電圧:45kV
・電流:200mA
・開始角度:10°
・終了角度:90°
・サンプリング幅:0.02°
・スピード計測時間設定値:10
・IS:1mm
・RS1:20mm
・RS2:20mm
・アッテネータ:Open
・キャピラリー回転数設定値:100
その他の条件は、装置の初期設定値を使用する。
(解析)
まず、得られたピークを装置付属のソフトウェア「PDXL2」を用いてピーク分離処理を行う。ピーク分離はPDXLで選択できる「分割型Voigt関数」を用いて最適化を実行することで求め、得られた積分強度の値を使用する。
これで回折ピークトップの2θ値とその面積が決定する。所定の2θ値のピーク面積から、Sb/Saを計算する。この際、ピーク分離の計算結果と実測のスペクトルが大きくずれている場合は、ベースラインを手動で設定するなどの処理をして、計算結果と実測のスペクトルが一致するように調整する。
チタン酸ストロンチウム粒子のSr及びTiの含有量は、波長分散型蛍光X線分析装置(Axios advanced、PANalytical社製)を用いて測定する。
PANalytical社で推奨する粉末測定専用のカップに専用フィルムを貼ったものにサンプル1gを秤量し、大気圧He雰囲気下においてFP法にてチタン酸ストロンチウム粒子におけるNaからUまでの元素を測定する。
その際、検出された元素全てが酸化物であると仮定し、それらの総質量を100%として、ソフトウェアSpectraEvaluation(version 5.0L)にて総質量に対するSrO及びTiO2の含有量(質量%)を酸化物換算値として求める。
その後に、定量結果から酸素を除いた、Sr/Ti(質量比)を求めたのちに、各元素の原子量から、Sr/Ti(モル比)に換算する。
なお、サンプルとしては、トナーからチタン酸ストロンチウム粒子を単離したものを用いる。また、以下の実施例では、製造されたチタン酸ストロンチウム粒子でも測定している。
チタン酸ストロンチウム粒子の一次粒子の平均円形度は、透過型電子顕微鏡「JEM−2800」(日本電子株式会社)を用いて行う。
チタン酸ストロンチウム粒子が外添されたトナーを観察し以下のように算出する。
観察倍率はチタン酸ストロンチウム粒子の大きさによって適宜調整する。
最大20万倍に拡大した視野において、画像処理ソフト「Image−Pro Plus5.1J」(MediaCybernetics社製)を使用し、ランダムに100個のチタン酸ストロンチウム粒子の円相当径と粒子の周囲長を測定して、平均円形度を算出する。円相当径とは、粒子の投影面積と同じ面積の円の直径である。
円形度は下記式にて算出し、その相加平均値を平均円形度とする。
(式)円形度=円相当径×3.14/粒子の周囲長
なお、外添剤がチタン酸ストロンチウムであることの確認は、STEM−EDS測定より実施する。
測定条件は以下の通りである。
JEM2800型透過電子顕微鏡:加速電圧200kV
EDS検出器:JED−2300T(日本電子、素子面積100mm2)
EDSアナライザー:Noran System7(サーモフィッシャーサイエンティフィック社)
X線保存レート:10000〜15000cps
デッドタイム:20〜30%になるよう電子線量を調整し、EDS分析(積算回数100回or測定時間5min)を実施。
チタン酸ストロンチウム粒子の疎水化度(体積%)は、粉体濡れ性試験機「WET−100P」(レスカ社製)によって測定する。
直径5cm及び厚さ1.75mmの円筒型ガラス容器中に、フッ素樹脂コーティングされた長さ25mm及び最大胴径8mmの紡錘型回転子を入れる。
上記円筒型ガラス容器中にメタノール50体積%と水50体積%とからなる含水メタノール液70mLを入れる。その後、トナーから単離したチタン酸ストロンチウム粒子0.5gを添加し、粉体濡れ性試験機にセットする。
マグネティックスターラーを用いて、200rpmの速度で撹拌しながら、上記粉体濡れ性試験機を通して、メタノールを0.8mL/分の速度で液中に添加する。
波長780nmの光で透過率を測定し、透過率が50%に達した時のメタノールの体積百分率(=(メタノールの体積/混合物の体積)×100)により表される値を疎水化度とする。試料の疎水化度に応じて、最初のメタノールと水の体積比率は適宜調整する。また、以下の実施例では、製造されたチタン酸ストロンチウム粒子でも測定している。
トナー表面のチタン酸ストロンチウム粒子による被覆率(表3においては単に「被覆率」と表記する)は、トナーを以下の条件で測定し、下記式(2)から算出する。
・測定装置:X線光電子分光装置:Quantum2000(アルバックファイ株式会社製)
・X線源:モノクロAl Kα
・Xray Setting:100μmφ(25W(15KV))
・光電子取りだし角:45度
・中和条件:中和銃とイオン銃の併用
・分析領域:300×200μm
・Pass Energy:58.70eV
・ステップサイズ:0.125eV
・解析ソフト:Maltipak(PHI社)
ここで、Ti原子の定量値の算出には、Ti 2p(B.E.452〜468eV)のピークを使用する。ここで得られたTi元素の定量値をZ1とする。
次いで、上記元素分析と同様にして、チタン酸ストロンチウム粒子単体の元素分析を行い、ここで得られたTi元素の定量値をZ2とする。トナー表面のチタン酸ストロンチウム粒子による被覆率は、下記式(2)にて算出する。
被覆率=Z1/Z2×100 (2)
トナーの平均円形度は、フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000」(シスメックス社製)によって、校正作業時の測定及び解析条件で測定する。
具体的な測定方法は、以下の通りである。
まず、ガラス製の容器中に予め不純固形物などを除去したイオン交換水約20mLを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.2mL加える。
さらに測定試料を約0.02g加え、超音波分散器を用いて2分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、分散液の温度が10℃〜40℃となる様に適宜冷却する。
超音波分散器としては、発振周波数50kHz、電気的出力150Wの卓上型の超音波洗浄器分散器(例えば「VS−150」(ヴェルヴォクリーア社製))を用い、水槽内に
は所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンNを約2mL添加する。
測定には、対物レンズとして「LUCPLFLN」(倍率20倍、開口数0.40)を搭載したフロー式粒子像分析装置を用い、シース液にはパーティクルシース「PSE−900A」(シスメックス社製)を使用する。前記手順に従い調製した分散液をフロー式粒子像分析装置に導入し、HPF測定モードで、トータルカウントモードにて2000個のトナーを計測する。
そして、粒子解析時の2値化閾値を85%とし、解析粒子径を円相当径1.977μm以上39.54μm未満に限定し、トナーの平均円形度を求める。
測定にあたっては、測定開始前に標準ラテックス粒子(例えば、Duke Scientific社製の「RESEARCH AND TEST PARTICLES Latex Microsphere Suspensions 5100A」をイオン交換水で希釈)を用いて自動焦点調整を行う。その後、測定開始から2時間毎に焦点調整を実施することが好ましい。
なお、実施例では、シスメックス社による校正作業が行われた、シスメックス社が発行する校正証明書の発行を受けたフロー式粒子像分析装置を使用した。解析粒子径を円相当径1.977μm以上39.54μm未満に限定した以外は、校正証明を受けた時の測定及び解析条件で測定を行う。
トナーのガラス転移温度は、示差走査熱量分析装置「Q1000」(TA Instruments社製)を用いて、ASTM D3418−82に準じて測定する。
装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。
具体的には、試料約5mgを精秤し、これをアルミニウム製のパンの中に入れ、リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用い、測定温度範囲30℃以上200℃以下の間で、昇温速度10℃/minで測定を行う。
なお、測定においては、一度200℃まで昇温させ、続いて30℃まで降温速度10℃/minで降温し、その後に再度、昇温速度10℃/minで昇温を行う。
この2度目の昇温過程において得られたDSC曲線において、比熱変化が出る前と出た後のベースラインの中間点の線とDSC曲線との交点を、ガラス転移温度(Tg)とする。
トナー粒子表面に存在する炭素原子の量(A(atomic%))に対する硫黄原子の量(E(atomic%))の比(E/A)は、X線光電子分光装置(ESCA)「1600S型」(Physical Electronics Industries,Inc.社製)を用いて、トナー粒子表面の組成分析を行い、その分析結果に基づき算出する。
測定条件は、X線源 MgKα(400W)、分光領域800μmφである。
測定された各原子のピーク強度から、Physical Electronics Industries,Inc.社提供の相対感度因子を用いて表面原子濃度(atomic%)を算出して、各原子の量とする。
測定に用いる各原子の測定ピークトップの範囲としては、炭素原子:283〜293eV、硫黄原子:166〜172eVである。
硫酸法で得られたメタチタン酸を脱鉄漂白処理した後、水酸化ナトリウム水溶液を加えpH9.0とし、脱硫処理を行い、その後、塩酸によりpH5.8まで中和し、ろ過水洗を行った。洗浄済みケーキに水を加えTiO2として1.85モル/Lのスラリーとした後、塩酸を加えpH1.0とし解膠処理を行った。
脱硫・解膠を行ったメタチタン酸をTiO2として1.88モルを採取し、3Lの反応容器に投入した。該解膠メタチタン酸スラリーに、塩化ストロンチウム水溶液を、Sr/Ti(モル比)で1.15となるよう2.16モル添加した後、TiO2濃度1.039モル/Lに調整した。
次に、撹拌混合しながら90℃に加温した後、10モル/L水酸化ナトリウム水溶液440mLを45分間かけて添加し、その後、95℃で1時間撹拌を続け反応を終了した。
当該反応スラリーを50℃まで冷却し、pH5.0となるまで塩酸を加え20分撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄し、ろ過・分離後、120℃の大気中で8時間乾燥した。
続いて乾燥品300gを、乾式粒子複合化装置(ホソカワミクロン製 ノビルタNOB−130)に投入した。処理温度30℃、回転式処理ブレード90m/secで10分間処理を行った。
さらに乾燥品にpH0.1となるまで塩酸を加え1時間撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄した。
当該沈殿を含むスラリーを40℃に調整し、塩酸を加えpH2.5に調整した後、固形分に対して4.0質量%のn−オクチルトリエトキシシランを添加し10時間撹拌保持を続けた。5モル/L水酸化ナトリウム溶液を加えpH6.5に調整し1時間撹拌を続けた後、ろ過・洗浄を行い得られたケーキを120℃の大気中で8時間乾燥しチタン酸ストロンチウム粒子1を得た。チタン酸ストロンチウム粒子1の透過型電子顕微鏡写真を図1に示す。
硫酸法で得られたメタチタン酸を脱鉄漂白処理した後、水酸化ナトリウム水溶液を加えpH9.0とし、脱硫処理を行い、その後、塩酸によりpH5.8まで中和し、ろ過水洗を行った。洗浄済みケーキに水を加えTiO2として1.85モル/Lのスラリーとした後、塩酸を加えpH1.0とし解膠処理を行った。
脱硫・解膠を行ったメタチタン酸をTiO2として1.88モルを採取し、3Lの反応容器に投入した。該解膠メタチタン酸スラリーに、塩化ストロンチウム水溶液を、Sr/Ti(モル比)で1.15となるよう2.16モル添加した後、TiO2濃度1.083モル/Lに調整した。
次に、撹拌混合しながら90℃に加温した後、10モル/L水酸化ナトリウム水溶液440mLを45分間かけて添加し、その後、95℃で1時間撹拌を続け反応を終了した。
当該反応スラリーを50℃まで冷却し、pH5.0となるまで塩酸を加え20分撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄し、ろ過・分離後、120℃の大気中で8時間乾燥した。
続いて乾燥品300gを、乾式粒子複合化装置(ホソカワミクロン製 ノビルタNOB−130)に投入した。処理温度30℃、回転式処理ブレード90m/secで10分間処理を行った。
さらに乾燥品にpH0.1となるまで塩酸を加え1時間撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄した。
当該沈殿を含むスラリーを40℃に調整し、塩酸を加えpH2.5に調整した後、固形分に対して4.0質量%のn−オクチルトリエトキシシランを添加し10時間撹拌保持を
続けた。5モル/L水酸化ナトリウム溶液を加えpH6.5に調整し1時間撹拌を続けた後、ろ過・洗浄を行い得られたケーキを120℃の大気中で8時間乾燥しチタン酸ストロンチウム粒子2を得た。
硫酸法で得られたメタチタン酸を脱鉄漂白処理した後、水酸化ナトリウム水溶液を加えpH9.0とし、脱硫処理を行い、その後、塩酸によりpH5.8まで中和し、ろ過水洗を行った。洗浄済みケーキに水を加えTiO2として1.85モル/Lのスラリーとした後、塩酸を加えpH1.0とし解膠処理を行った。
脱硫・解膠を行ったメタチタン酸をTiO2として1.88モルを採取し、3Lの反応容器に投入した。該解膠メタチタン酸スラリーに、塩化ストロンチウム水溶液を、Sr/Ti(モル比)で1.15となるよう2.16モル添加した後、TiO2濃度1.015モル/Lに調整した。
次に、撹拌混合しながら90℃に加温した後、10モル/L水酸化ナトリウム水溶液440mLを45分間かけて添加し、その後、95℃で1時間撹拌を続け反応を終了した。
当該反応スラリーを50℃まで冷却し、pH5.0となるまで塩酸を加え20分撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄し、ろ過・分離後、120℃の大気中で8時間乾燥した。
続いて乾燥品300gを、乾式粒子複合化装置(ホソカワミクロン製 ノビルタNOB−130)に投入した。処理温度30℃、回転式処理ブレード90m/secで10分間処理を行った。
さらに乾燥品にpH0.1となるまで塩酸を加え1時間撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄した。
当該沈殿を含むスラリーを40℃に調整し、塩酸を加えpH2.5に調整した後、固形分に対して4.0質量%のn−オクチルトリエトキシシランを添加し10時間撹拌保持を続けた。5モル/L水酸化ナトリウム溶液を加えpH6.5に調整し1時間撹拌を続けた後、ろ過・洗浄を行い得られたケーキを120℃の大気中で8時間乾燥しチタン酸ストロンチウム粒子3を得た。
硫酸法で得られたメタチタン酸を脱鉄漂白処理した後、水酸化ナトリウム水溶液を加えpH9.0とし、脱硫処理を行い、その後、塩酸によりpH5.8まで中和し、ろ過水洗を行った。洗浄済みケーキに水を加えTiO2として1.85モル/Lのスラリーとした後、塩酸を加えpH1.0とし解膠処理を行った。
脱硫・解膠を行ったメタチタン酸をTiO2として1.88モルを採取し、3Lの反応容器に投入した。該解膠メタチタン酸スラリーに、塩化ストロンチウム水溶液を、Sr/Ti(モル比)で1.15となるよう2.16モル添加した後、TiO2濃度0.988モル/Lに調整した。
次に、撹拌混合しながら90℃に加温した後、10モル/L水酸化ナトリウム水溶液440mLを45分間かけて添加し、その後、95℃で1時間撹拌を続け反応を終了した。
当該反応スラリーを50℃まで冷却し、pH5.0となるまで塩酸を加え20分撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄し、ろ過・分離後、120℃の大気中で8時間乾燥した。
続いて乾燥品300gを、乾式粒子複合化装置(ホソカワミクロン製 ノビルタNOB−130)に投入した。処理温度30℃、回転式処理ブレード90m/secで10分間処理を行った。
さらに乾燥品にpH0.1となるまで塩酸を加え1時間撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄した。
当該沈殿を含むスラリーを40℃に調整し、塩酸を加えpH2.5に調整した後、固形分に対して4.0質量%のn−オクチルトリエトキシシランを添加し10時間撹拌保持を
続けた。5モル/L水酸化ナトリウム溶液を加えpH6.5に調整し1時間撹拌を続けた後、ろ過・洗浄を行い得られたケーキを120℃の大気中で8時間乾燥しチタン酸ストロンチウム粒子4を得た。
硫酸法で得られたメタチタン酸を脱鉄漂白処理した後、水酸化ナトリウム水溶液を加えpH9.0とし、脱硫処理を行い、その後、塩酸によりpH5.8まで中和し、ろ過水洗を行った。洗浄済みケーキに水を加えTiO2として1.85モル/Lのスラリーとした後、塩酸を加えpH1.0とし解膠処理を行った。
脱硫・解膠を行ったメタチタン酸をTiO2として1.88モルを採取し、3Lの反応容器に投入した。該解膠メタチタン酸スラリーに、塩化ストロンチウム水溶液を、Sr/Ti(モル比)で1.15となるよう2.16モル添加した後、TiO2濃度1.039モル/Lに調整した。
次に、撹拌混合しながら90℃に加温した後、10モル/L水酸化ナトリウム水溶液440mLを45分間かけて添加し、その後、95℃で1時間撹拌を続け反応を終了した。
当該反応スラリーを50℃まで冷却し、pH5.0となるまで塩酸を加え20分撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄し、ろ過・分離後、120℃の大気中で8時間乾燥した。
続いて乾燥品300gを、乾式粒子複合化装置(ホソカワミクロン製 ノビルタNOB−130)に投入した。処理温度30℃、回転式処理ブレード90m/secで15分間処理を行った。
さらに乾燥品にpH0.1となるまで塩酸を加え1時間撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄した。
当該沈殿を含むスラリーを40℃に調整し、塩酸を加えpH2.5に調整した後、固形分に対して4.0質量%のn−オクチルトリエトキシシランを添加し10時間撹拌保持を続けた。5モル/L水酸化ナトリウム溶液を加えpH6.5に調整し1時間撹拌を続けた後、ろ過・洗浄を行い得られたケーキを120℃の大気中で8時間乾燥しチタン酸ストロンチウム粒子5を得た。
硫酸法で得られたメタチタン酸を脱鉄漂白処理した後、水酸化ナトリウム水溶液を加えpH9.0とし、脱硫処理を行い、その後、塩酸によりpH5.8まで中和し、ろ過水洗を行った。洗浄済みケーキに水を加えTiO2として1.85モル/Lのスラリーとした後、塩酸を加えpH1.0とし解膠処理を行った。
脱硫・解膠を行ったメタチタン酸をTiO2として1.88モルを採取し、3Lの反応容器に投入した。該解膠メタチタン酸スラリーに、塩化ストロンチウム水溶液を、Sr/Ti(モル比)で1.15となるよう2.16モル添加した後、TiO2濃度1.039モル/Lに調整した。
次に、撹拌混合しながら90℃に加温した後、10モル/L水酸化ナトリウム水溶液440mLを45分間かけて添加し、その後、95℃で1時間撹拌を続け反応を終了した。
当該反応スラリーを50℃まで冷却し、pH5.0となるまで塩酸を加え20分撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄し、ろ過・分離後、120℃の大気中で8時間乾燥した。
続いて乾燥品300gを、乾式粒子複合化装置(ホソカワミクロン製 ノビルタNOB−130)に投入した。処理温度30℃、回転式処理ブレード90m/secで5分間処理を行った。
さらに乾燥品にpH0.1となるまで塩酸を加え1時間撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄した。
当該沈殿を含むスラリーを40℃に調整し、塩酸を加えpH2.5に調整した後、固形分に対して4.0質量%のn−オクチルトリエトキシシランを添加し10時間撹拌保持を
続けた。5モル/L水酸化ナトリウム溶液を加えpH6.5に調整し1時間撹拌を続けた後、ろ過・洗浄を行い得られたケーキを120℃の大気中で8時間乾燥しチタン酸ストロンチウム粒子6を得た。
硫酸法で得られたメタチタン酸を脱鉄漂白処理した後、水酸化ナトリウム水溶液を加えpH9.0とし、脱硫処理を行い、その後、塩酸によりpH5.8まで中和し、ろ過水洗を行った。洗浄済みケーキに水を加えTiO2として1.85モル/Lのスラリーとした後、塩酸を加えpH1.0とし解膠処理を行った。
脱硫・解膠を行ったメタチタン酸をTiO2として1.88モルを採取し、3Lの反応容器に投入した。該解膠メタチタン酸スラリーに、塩化ストロンチウム水溶液を、Sr/Ti(モル比)で1.07となるよう2.01モル添加した後、TiO2濃度1.039モル/Lに調整した。
次に、撹拌混合しながら90℃に加温した後、10モル/L水酸化ナトリウム水溶液440mLを45分間かけて添加し、その後、95℃で1時間撹拌を続け反応を終了した。
当該反応スラリーを50℃まで冷却し、pH5.0となるまで塩酸を加え20分撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄し、ろ過・分離後、120℃の大気中で8時間乾燥した。
続いて乾燥品300gを、乾式粒子複合化装置(ホソカワミクロン製 ノビルタNOB−130)に投入した。処理温度30℃、回転式処理ブレード90m/secで10分間処理を行った。
さらに乾燥品にpH0.1となるまで塩酸を加え1時間撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄した。
当該沈殿を含むスラリーを40℃に調整し、塩酸を加えpH2.5に調整した後、固形分に対して4.0質量%のn−オクチルトリエトキシシランを添加し10時間撹拌保持を続けた。5モル/L水酸化ナトリウム溶液を加えpH6.5に調整し1時間撹拌を続けた後、ろ過・洗浄を行い得られたケーキを120℃の大気中で8時間乾燥しチタン酸ストロンチウム粒子7を得た。
硫酸法で得られたメタチタン酸を脱鉄漂白処理した後、水酸化ナトリウム水溶液を加えpH9.0とし、脱硫処理を行い、その後、塩酸によりpH5.8まで中和し、ろ過水洗を行った。洗浄済みケーキに水を加えTiO2として1.85モル/Lのスラリーとした後、塩酸を加えpH1.0とし解膠処理を行った。
脱硫・解膠を行ったメタチタン酸をTiO2として1.88モルを採取し、3Lの反応容器に投入した。該解膠メタチタン酸スラリーに、塩化ストロンチウム水溶液を、Sr/Ti(モル比)で1.35となるよう2.54モル添加した後、TiO2濃度1.039モル/Lに調整した。
次に、撹拌混合しながら90℃に加温した後、10モル/L水酸化ナトリウム水溶液440mLを45分間かけて添加し、その後、95℃で1時間撹拌を続け反応を終了した。
当該反応スラリーを50℃まで冷却し、pH5.0となるまで塩酸を加え20分撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄し、ろ過・分離後、120℃の大気中で8時間乾燥した。
続いて乾燥品300gを、乾式粒子複合化装置(ホソカワミクロン製 ノビルタNOB−130)に投入した。処理温度30℃、回転式処理ブレード90m/secで10分間処理を行った。
さらに乾燥品にpH0.1となるまで塩酸を加え1時間撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄した。
当該沈殿を含むスラリーを40℃に調整し、塩酸を加えpH2.5に調整した後、固形分に対して4.0質量%のn−オクチルトリエトキシシランを添加し10時間撹拌保持を
続けた。5モル/L水酸化ナトリウム溶液を加えpH6.5に調整し1時間撹拌を続けた後、ろ過・洗浄を行い得られたケーキを120℃の大気中で8時間乾燥しチタン酸ストロンチウム粒子8を得た。
硫酸法で得られたメタチタン酸を脱鉄漂白処理した後、水酸化ナトリウム水溶液を加えpH9.0とし、脱硫処理を行い、その後、塩酸によりpH5.8まで中和し、ろ過水洗を行った。洗浄済みケーキに水を加えTiO2として1.85モル/Lのスラリーとした後、塩酸を加えpH1.0とし解膠処理を行った。
脱硫・解膠を行ったメタチタン酸をTiO2として1.88モルを採取し、3Lの反応容器に投入した。該解膠メタチタン酸スラリーに、塩化ストロンチウム水溶液を、Sr/Ti(モル比)で1.35となるよう2.54モル添加した後、TiO2濃度1.039モル/Lに調整した。
次に、撹拌混合しながら90℃に加温した後、10モル/L水酸化ナトリウム水溶液440mLを45分間かけて添加し、その後、95℃で1時間撹拌を続け反応を終了した。
当該反応スラリーを50℃まで冷却し、pH5.0となるまで塩酸を加え20分撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄し、ろ過・分離後、120℃の大気中で8時間乾燥した。
続いて乾燥品300gを、乾式粒子複合化装置(ホソカワミクロン製 ノビルタNOB−130)に投入した。処理温度30℃、回転式処理ブレード90m/secで10分間処理を行った。
さらに乾燥品にpH0.1となるまで塩酸を加え1時間撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄した。
当該沈殿を含むスラリーを70℃に調整し、固形分に対して4.0質量%のステアリン酸ナトリウムを添加して1時間撹拌保持を続けた。5モル/L水酸化ナトリウム溶液を加えpH6.5に調整し1時間撹拌を続けた後、ろ過・洗浄を行い得られたケーキを120℃の大気中で8時間乾燥しチタン酸ストロンチウム粒子9を得た。
硫酸法で得られたメタチタン酸を脱鉄漂白処理した後、水酸化ナトリウム水溶液を加えpH9.0とし、脱硫処理を行い、その後、塩酸によりpH5.8まで中和し、ろ過水洗を行った。洗浄済みケーキに水を加えTiO2として1.85モル/Lのスラリーとした後、塩酸を加えpH1.0とし解膠処理を行った。
脱硫・解膠を行ったメタチタン酸をTiO2として1.88モルを採取し、3Lの反応容器に投入した。該解膠メタチタン酸スラリーに、塩化ストロンチウム水溶液を、Sr/Ti(モル比)で1.35となるよう2.54モル添加した後、TiO2濃度1.039モル/Lに調整した。
次に、撹拌混合しながら90℃に加温した後、10モル/L水酸化ナトリウム水溶液440mLを45分間かけて添加し、その後、95℃で1時間撹拌を続け反応を終了した。
当該反応スラリーを50℃まで冷却し、pH5.0となるまで塩酸を加え20分撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄し、ろ過・分離後、120℃の大気中で8時間乾燥した。
続いて乾燥品を、ハイブリタイザー(奈良機械社製)を用い、6,000回転で3分間の処理を3回行った。
さらに乾燥品にpH0.1となるまで塩酸を加え1時間撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄し、ろ過・洗浄を行い得られたケーキを120℃の大気中で8時間乾燥しチタン酸ストロンチウム粒子10を得た。
硫酸法で得られたメタチタン酸を脱鉄漂白処理した後、水酸化ナトリウム水溶液を加え
pH9.0とし、脱硫処理を行い、その後、塩酸によりpH5.8まで中和し、ろ過水洗を行った。洗浄済みケーキに水を加えTiO2として1.85モル/Lのスラリーとした後、塩酸を加えpH1.0とし解膠処理を行った。
脱硫・解膠を行ったメタチタン酸をTiO2として1.88モルを採取し、3Lの反応容器に投入した。該解膠メタチタン酸スラリーに、塩化ストロンチウム水溶液を、Sr/Ti(モル比)で1.15となるよう2.16モル添加した後、TiO2濃度1.039モル/Lに調整した。
次に、撹拌混合しながら90℃に加温した後、10モル/L水酸化ナトリウム水溶液440mLを45分間かけて添加し、その後、95℃で1時間撹拌を続け反応を終了した。
当該反応スラリーを50℃まで冷却し、pH5.0となるまで塩酸を加え1時間撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄した。
当該沈殿を含むスラリーを40℃に調整し、塩酸を加えpH2.5に調整した後、固形分に対して4.0質量%のn−オクチルトリエトキシシランを添加し10時間撹拌保持を続けた。5モル/L水酸化ナトリウム溶液を加えpH6.5に調整し1時間撹拌を続けた後、ろ過・洗浄を行い得られたケーキを120℃の大気中で8時間乾燥しチタン酸ストロンチウム粒子11を得た。
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られたメタチタン酸スラリーをアルカリ水溶液で洗浄した。
次に、メタチタン酸スラリーに塩酸を添加して、pHを0.65に調整してチタニアゾル分散液を得た。
チタニアゾル分散液にNaOHを添加し、分散液のpHを4.5に調整し、上澄み液の電気伝導度が70μS/cmになるまで洗浄を繰り返した。
メタチタン酸スラリーに対して、0.97倍モル量の水酸化ストロンチウム八水和物を加えてステンレス製反応容器に入れ、窒素ガス置換した。
さらに、TiO2換算で0.5モル/Lになるように蒸留水を加えた。窒素雰囲気中で該スラリーを83℃まで6.5℃/時間で昇温し、83℃に到達してから6時間反応を行った。得られた沈殿をデカンテーション洗浄し、ろ過・分離後、120℃の大気中で8時間乾燥し、チタン酸ストロンチウム粒子12を得た。
硫酸法で得られたメタチタン酸を脱鉄漂白処理した後、水酸化ナトリウム水溶液を加えpH9.0とし、脱硫処理を行い、その後、塩酸によりpH5.8まで中和し、ろ過水洗を行った。洗浄済みケーキに水を加えTiO2として1.85モル/Lのスラリーとした後、塩酸を加えpH1.0とし解膠処理を行った。
脱硫・解膠を行ったメタチタン酸をTiO2として1.88モルを採取し、3Lの反応容器に投入した。該解膠メタチタン酸スラリーに、塩化ストロンチウム水溶液を、Sr/Ti(モル比)で1.15となるよう2.16モル添加した後、TiO2濃度0.960モル/Lに調整した。
次に、撹拌混合しながら90℃に加温した後、10モル/L水酸化ナトリウム水溶液440mLを45分間かけて添加し、その後、95℃で1時間撹拌を続け反応を終了した。
当該反応スラリーを50℃まで冷却し、pH5.0となるまで塩酸を加え20分撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄し、ろ過・分離後、120℃の大気中で8時間乾燥した。
続いて乾燥品300gを、乾式粒子複合化装置(ホソカワミクロン製 ノビルタNOB−130)に投入した。処理温度30℃、回転式処理ブレード90m/secで10分間処理を行った。
さらに乾燥品にpH0.1となるまで塩酸を加え1時間撹拌を続けた。得られた沈殿をデカンテーション洗浄した。
当該沈殿を含むスラリーを40℃に調整し、塩酸を加えpH2.5に調整した後、固形分に対して4.0質量%のn−オクチルトリエトキシシランを添加し10時間撹拌保持を続けた。5モル/L水酸化ナトリウム溶液を加えpH6.5に調整し1時間撹拌を続けた後、ろ過・洗浄を行い得られたケーキを120℃の大気中で8時間乾燥しチタン酸ストロンチウム粒子13を得た。
四塩化チタン水溶液にアンモニア水を添加することにより加水分解して得られた含水酸化チタンを純水で洗浄し、含水酸化チタンのスラリーに含水酸化チタンに対するSO3として0.25%の硫酸を添加した。
次に、含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.65に調整してチタニアゾル分散液を得た。チタニアゾル分散液にNaOHを添加し、分散液のpHを4.7に調整し上澄み液の電気伝導度が50μS/cmになるまで洗浄をくり返した。
含水酸化チタンに対し、0.95倍モル量の水酸化ストロンチウム八水和物を加えてステンレス製反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらにSrTiO3換算で0.6モル/Lになるように蒸留水を加えた。
窒素雰囲気中で該スラリーを65℃まで10℃/時間で昇温し、65℃に到達してから8時間反応を行った。反応後室温まで冷却し、上澄み液を除去した後純水で洗浄をくり返した。
さらに、窒素雰囲気下、上記スラリーをスラリーの固形分に対して2質量%のステアリン酸ナトリウムを溶解した水溶液中に入れ、撹拌しながら、硫酸マグネシウム水溶液を滴下して、ペロブスカイト型結晶表面にステアリン酸マグネシウムを析出させた。
スラリーを純水でくり返し洗浄した後ヌッチェで濾過し、得られたケーキを乾燥してステアリン酸マグネシウムで表面処理したチタン酸ストロンチウム粒子14を得た。
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で洗浄した。次に、含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを4.0に調整してチタニアゾル分散液を得た。チタニアゾル分散液にNaOHを添加し、分散液のpHを8.0に調整し、上澄み液の電気伝導度が100μS/cmになるまで洗浄をくり返した。
含水酸化チタンに対し、1.02倍モル量の水酸化ストロンチウム八水和物を加えてステンレス製の反応容器に入れ、窒素ガス置換した。
さらに、SrTiO3換算で0.3モル/Lになるように蒸留水を加えた。窒素雰囲気中で該スラリーを90℃まで30℃/時間で昇温し、90℃に到達してから5時間反応を行った。反応後室温まで冷却し、上澄み液を除去した後、純水で洗浄をくり返し、その後、ヌッチェで濾過を行った。得られたケーキを乾燥し、チタン酸ストロンチウム粒子15を得た。
還流管、撹拌機、温度計、窒素導入管、滴下装置及び減圧装置を備えた加圧可能な反応容器に、溶媒としてメタノール250部、2−ブタノン150部及び2−プロパノール100部、モノマーとしてスチレン83部、アクリル酸ブチル12部及び2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸5部を添加して撹拌しながら還流温度まで加熱した。
これに、重合開始剤であるt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート0.45部を2−ブタノン20部で希釈した溶液を30分かけて滴下して5時間撹拌を継続し、さらにt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート0.28部を2−ブタノン20部で希釈した溶液を30分かけて滴下して、さらに5時間撹拌して重合を終了した。
重合溶媒を減圧留去した後に得られた重合体を150メッシュのスクリーンを装着したカッターミルを用いて100μm以下に粗粉砕して、荷電制御樹脂1を得た。得られた重合体のガラス転移温度(Tg)は約70℃であった。
<トナー粒子1の製造例>
四つ口容器中にイオン交換水710部と0.1モル/LのNa3PO4水溶液850部を添加し、高速撹拌装置T.K.ホモミクサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて12,000rpmで撹拌しながら、60℃に保持した。ここに1.0モル/LのCaCl2水溶液68部を徐々に添加し、分散安定剤を含む水系媒体を調製した。
・スチレン 124部
・n−ブチルアクリレート 36部
・銅フタロシアニン顔料(ピグメントブルー15:3) 13部
・ポリエステル樹脂1 10部
(テレフタル酸−プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA(2モル付加物)共重合体、酸価:10mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg):70℃、重量平均分子量(Mw):10500)
・荷電制御樹脂1 2部
・フィッシャートロプシュワックス(融点:78℃) 15部
上記材料を、アトライタ(日本コークス工業株式会社製)を用いて3時間撹拌し、各成分を重合性単量体中に分散させ、単量体混合物を調製した。
単量体混合物に重合開始剤である1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート20.0部(トルエン溶液50%)を添加し、重合性単量体組成物を調製した。
重合性単量体組成物を水系媒体中に投入し、撹拌機の回転数を10000rpmに維持しつつ5分間造粒した。その後、高速撹拌装置をプロペラ式撹拌器に変えて、内部温度を70℃に昇温させ、ゆっくり撹拌しながら6時間反応させた。
次いで、容器内を温度80℃に昇温して4時間維持し、その後冷却し、スラリーを得た。スラリーを含む容器内に希塩酸を添加して分散安定剤を除去した。さらに、ろ別、洗浄、乾燥してトナー粒子1を得た。
トナー粒子1の製造例において、ポリエステル樹脂1をポリエステル樹脂2(テレフタル酸−プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA(2モル付加物)共重合体、酸価:13mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg):67℃、重量平均分子量(Mw):9800)に変更し、重合性単量体組成物を水系分散媒体中に投入後の造粒条件を、撹拌機の回転数を7500rpmに維持しつつ8分間造粒することに変更した以外は、同様にしてトナー粒子2を得た。
トナー粒子1の製造例において、ポリエステル樹脂1をポリエステル樹脂3(テレフタル酸−プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA(2モル付加物)共重合体、酸価:5mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg):71℃、重量平均分子量(Mw):11800)に変更し、重合性単量体組成物を水系媒体中に投入後の造粒条件を、撹拌機の回転数を12000rpmに維持しつつ5分間造粒することに変更した以外は、同様にしてトナー粒子3を得た。
トナー粒子1の製造例において、スチレンの添加量を124部から130部に、n−ブチルアクリレートの添加量を36部から30部に変更した以外は、同様にしてトナー粒子4を得た。
トナー粒子1の製造例において、スチレンの添加量を124部から115部に、n−ブチルアクリレートの添加量を36部から45部に変更した以外は、同様にしてトナー粒子5を得た。
トナー粒子1の製造例において、スチレンの添加量を124部から135部に、n−ブチルアクリレートの添加量を36部から25部に変更した以外は、同様にしてトナー粒子6を得た。
トナー粒子1の製造例において、スチレンの添加量を124部から110部に、n−ブチルアクリレートの添加量を36部から50部に変更した以外は、同様にしてトナー粒子7を得た。
トナー粒子7の製造例において、ポリエステル樹脂1を添加しなかったこと以外は、同
様にしてトナー粒子8を得た。
トナー粒子7の製造例において、荷電制御樹脂1を添加しなかったこと以外は、同様にしてトナー粒子9を得た。
得られたトナー粒子1(100部)に対して、チタン酸ストロンチウム粒子1(1.5部)と、ヒュームドシリカ微粒子(BET:200m2/g)(1.5部)とになる量で、該粒子をFM10C(日本コークス工業株式会社製)によって外添混合した。
外添条件は、トナー粒子の仕込み量:1.8kg、回転数:3600rpm、外添時間:5分で行った。
その後、目開き200μmのメッシュで篩い、トナー1を得た。
トナー1の物性は表3に示す。トナーの平均円形度、Tg、E/Aは、表2と同じであった。また、トナーに外添されたチタン酸ストロンチウム粒子1の物性も表1と同じであった。
得られたトナー1を用いて、以下の評価を行った。評価結果を表4に示す。
<評価機>
HP製レーザービームプリンタHP Color LaserJet Enterprise M651nを、1色のプロセスカートリッジだけの装着でも作動するよう改造して評価を行った。評価紙としては、キヤノンマーケティングジャパンが販売するCS−680を用いた。トナーは所定のプロセスカートリッジに充填した。
現像性の評価は、帯電性の影響を受けやすい低温低湿環境(温度10℃、相対湿度14%)で評価を行った。さらに低温低湿環境では、長期間の繰り返し使用を通じてトナーが昇温しにくく可塑化しにくいので、トナーの割れに対しても厳しい条件である。
長期間の繰り返し使用試験を想定して、印字率1%となる横線パターンを2枚/1ジョブとして、ジョブとジョブの間にマシンがいったん停止してから次のジョブが始まるように設定したモードで、計20000枚の画出し試験を実施した。1枚目と20000枚目での画像濃度を測定した。
画像濃度は、5mm丸のベタ画像を出力して、反射濃度計であるマクベス濃度計(マク
ベス社製)でSPIフィルターを使用して、反射濃度を測定することにより測定した。
数値が大きい方が、現像性が良いことを示す。
かぶりの評価は、帯電性の影響を受けやすい低温低湿環境で評価を行った。さらに低温低湿環境では、長期間の繰り返し使用を通じてトナーが昇温しにくく可塑化しにくいので、トナー割れに対しても厳しい条件である。
現像性の評価で1枚目と20000枚目の画像出力を行った後、ベタ白画像を出力して、白地部反射濃度最悪値をDs、画像形成前の評価紙の反射平均濃度をDrとし、Dr−Dsをかぶり値とした。
白地部反射濃度の測定には、反射濃度計(リフレクトメーター モデル TC−6DS
東京電色社製)を用い、フィルターにはアンバーライトフィルターを用いた。
数値が小さいほど、かぶりレベルが良いことを示す。
高温高湿環境(温度30℃、相対湿度80%)で、印字率1%となる横線パターンを2枚/1ジョブとして、ジョブとジョブの間にマシンがいったん停止してから次のジョブが始まるように設定したモードで、計5000枚の画出し試験を実施した。
5000枚目での画像濃度を測定した。高温高湿環境で評価するのは、帯電性の維持に対してより厳しい条件で評価するためである。
5000枚の画像出力後に5mm丸のベタ画像を出力して、さらに高温高湿環境(温度30℃、相対湿度80%)で3日間放置した後に5mm丸のベタ画像を出力した。
画像濃度は、反射濃度計であるマクベス濃度計(マクベス社製)でSPIフィルターを使用して、反射濃度を測定することにより測定した。
5000枚画像出力後のベタ画像の反射濃度と比べて、3日間放置後のベタ画像の反射濃度の低下幅が少ないほど、放置後の現像性が優れていることを示す。
現像ブレードが汚染されると画像欠陥が発生する場合がある。現像ブレード汚染は、トナーの割れに厳しい低温低湿環境で画出しを行った後にカートリッジを高温高湿環境に移して評価した。
高温高湿環境に移すのは、トナーの割れを起因とする現像ブレード汚染を発生させやすくするためである。
低温低湿環境のかぶりの評価で20000枚出力したカートリッジを高温高湿環境に移した。
印字率1%となる横線パターンを1枚/1ジョブとして、ジョブとジョブの間にマシンがいったん停止してから次のジョブが始まるように設定したモードで、3000枚の画出し試験を実施した。
続いて現像ブレード汚染に起因する画像欠陥を判別しやすいように、転写紙の搬送方向に対して、画像濃度が前述したマクベス反射濃度計の濃度で0.6を示すハーフトーン画像を出力した。この画像を目視にて観察し、現像ブレードの汚染により発生する搬送方向に沿った縦スジの有無を以下の基準に基づき評価した。
A:画像上に白いスジ状の縦線が全く見られない。
B:画像上に白いスジ状の縦線が、1〜2本うすく見られる。
C:画像上にはっきりとした白いスジ状の縦線が、1〜2本見られる。
D:画像上にはっきりとした白いスジ状の縦線が、3本以上見られる。
ハーフトーン濃度の均一性は、帯電性の影響を受けやすい低温低湿環境(温度10℃、相対湿度14%)で評価を行った。
トナーの帯電分布の影響を厳しく見るために、1枚目のハーフトーン画像で評価を行った。反射濃度0.60のハーフトーン画像出力を行い、得られた画像の反射濃度を多点測定して、多点間の濃度差を求めることで、ハーフトーン濃度ムラを評価した。評価基準を以下に示す。
A:反射濃度差0.05未満
B:反射濃度差0.05以上0.10未満
C:反射濃度差0.10以上0.15未満
D:反射濃度差0.15以上
トナー1の製造例から、用いるトナー粒子、チタン酸ストロンチウム粒子の種類と添加量を表3のように変更した以外は、トナー1の製造例と同様にして、トナー2〜20、比較トナー1〜5を得た。トナー2〜20、比較トナー1〜5の物性は表3に示す。トナー2〜20、比較トナー1〜5において、トナーの平均円形度、Tg、E/Aは、表2のトナー粒子のものと同じであった。また、トナーに外添されたチタン酸ストロンチウム粒子の物性も表1と同じであった。
実施例1と同様にして評価を行った。評価結果を表4に示す。
Claims (10)
- トナー粒子と、外添剤と、を含有するトナーであって、
該外添剤が、チタン酸ストロンチウム粒子を含有し、
該トナーの平均円形度が、0.935以上0.995以下であり、
該チタン酸ストロンチウム粒子は、
一次粒子の個数平均粒径が、10nm以上60nm以下であり、
該チタン酸ストロンチウム粒子は、ブラッグ角をθとしたとき、2θが10°以上90°以下の範囲で得られるCuKαのX線回折スペクトルにおいて、39.700°±0.150°と46.200°±0.150°との範囲にそれぞれピークを有し、
該39.700°±0.150°におけるピークの面積をSaとし、
該46.200°±0.150°におけるピークの面積をSbとしたとき、
Sb/Saが、1.80以上2.30以下であることを特徴とするトナー。 - 前記トナーのガラス転移温度が、50℃以上70℃以下である、請求項1に記載のトナー。
- 前記チタン酸ストロンチウム粒子は、Sr/Ti(モル比)が0.70以上0.85以下である、請求項1又は2に記載のトナー。
- 前記チタン酸ストロンチウム粒子の一次粒子の平均円形度が、0.700以上0.920以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のトナー。
- 前記チタン酸ストロンチウム粒子は、メタノール/水混合溶媒に対する濡れ性試験において、波長780nmの光の透過率が50%の時のメタノール濃度が、60体積%以上95体積%以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のトナー。
- X線光電子分光装置により測定される前記トナーの表面のチタン酸ストロンチウム粒子による被覆率が、5.0面積%以上20.0面積%以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のトナー。
- 前記チタン酸ストロンチウム粒子の含有量が、トナー粒子100質量部に対して、0.05質量部以上5.0質量部以下である、請求項1〜6のいずれか一項に記載のトナー。
- 前記トナー粒子が、コアと、コアの表面に存在するシェル層と、を有するトナー粒子である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のトナー。
- 前記シェル層が、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、及びスチレン−メタクリル共重合体からなる群から選ばれる少なくとも一つを含有する、請求項8に記載のトナー。
- X線光電子分光装置により測定される、前記トナー粒子の表面に存在する炭素原子の量をA(atomic%)とし、
X線光電子分光装置により測定される、前記トナー粒子の表面に存在する硫黄原子の量をE(atomic%)としたときに、
E/Aが下記式(1)を満たす、請求項1〜9のいずれか一項に記載のトナー。
3×10−4≦E/A≦50×10−4 (1)
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