JP4501742B2 - 静電荷像現像用トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤並びに画像形成方法 - Google Patents

静電荷像現像用トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤並びに画像形成方法 Download PDF

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Description

本発明は、電子写真法、静電記録法等により形成される静電荷像を現像する際に用いる静電荷像現像用トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤並びに画像形成方法に関する。
電子写真法など静電荷像を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々な分野で利用されている。電子写真法においては帯電、露光工程により感光体上に静電荷像を形成し、トナーを含む現像剤で静電荷像を現像し、転写、定着工程を経て可視化される。
ここで用いられる現像剤には、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤と、磁性トナーまたは非磁性トナーを単独で用いる1成分現像剤とが知られている。トナーの製造方法は、通常、熱可塑性樹脂を顔料、帯電制御剤、ワックスなどの離型剤とともに溶融混練し、冷却後、微粉砕・分級してトナーを得る混練粉砕法が用いられている。これらトナーは、必要に応じて流動性やクリーニング性を改善する目的で無機、有機の微粒子をトナー粒子表面に添加する。これらの方法はかなり優れたトナーを製造できるが、つぎのようないくつかの問題を有している。
通常の混練粉砕法では、トナー形状及びトナーの表面構造が不定型であり、使用材料の粉砕性や粉砕工程の条件により微妙に変化するため、トナー形状及び表面構造を制御することは困難である。また、混練粉砕法では材料選択の範囲に制約がある。具体的には、樹脂着色剤分散体が十分に脆く、通常の粉砕機で微粉砕できるものがよいが、樹脂着色剤分散体を脆くすると、現像機中で機械的せん断力などを受けてトナーから微粉が発生したり、トナー形状に変化をきたすことがある。2成分現像剤では、発生した微粉がキャリア表面に固着して現像剤の帯電性の劣化を加速し、1成分現像剤では、粒度分布の拡大によりトナー飛散を生じたり、トナー形状の変化により現像性が低下して、画質が劣化しやすくなる。
また、ワックスなどの離型剤を多量に内添したトナーは、熱可塑性樹脂との組み合せによって、トナー表面への離型剤の露出に影響を及ぼすことが多い。特に高分子量成分により弾性が増した、やや粉砕されにくい樹脂とポリエチレンのような脆いワックスとの組み合せでは、トナー表面にポリエチレンの露出が多く見られる。このトナーは定着時の離型性や感光体上からの未転写トナーのクリーニングには有利であるものの、表層のポリエチレンが機械力で容易に現像ロール、感光体、キャリアなどに移行し、これらを汚染して信頼性を低下させる。
さらに、トナー形状が不定型になると、流動性助剤を添加してもトナーの流動性を充分に確保することができず、使用中に機械的せん断力を受けて微粉がトナー凹部に移動し、経時的に流動性が低下したり、流動性助剤がトナー内部に埋没され、現像性、転写性、クリーニング性を悪化させる。また、クリーニングにより回収されたトナーを再び現像機に戻して使用するときに、画質の低下を生じやすい。これらを防ぐために、さらに流動性助剤を増加すると、感光体上への黒点の発生や助剤粒子の飛散を生じる。
上記のように電子写真プロセスにおいては様々な機械的ストレスの下でも、トナーが安定して性能を維持するために、トナー表面への離型剤の露出を抑制したり、定着性を損なわずに表面硬度を高くするとともに、トナー自体の機械的強度の向上と、十分な帯電性・定着性を両立させることが重要である。
さらに近年、高画質化への要求が高まり、特にカラー画像形成では高精細な画像を実現するために、トナーの小径化傾向が著しい。しかし、従来の粒度分布のままで、単純に小径化すると、微粉側トナーの存在により、キャリアや感光体の汚染や、トナーの飛散が著しくなり、高画質と高信頼性を同時に実現することは難しい。これを解消するためには、トナーの粒度分布をシャープにし、かつ小粒径化を可能にすることが重要になる。
近年デジタルフルカラー複写機やプリンターにおいては色画像原稿をB(ブルー)、R(レッド)、G(グリーン)の各フィルターで色分解した後、オリジナル原稿に対応した20〜70μmの範囲のドット径からなる潜像をY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、Bk(黒)の各現像剤を用い、減色混合作用を利用して現像するが、従来の白黒機に比べてデジタルフルカラー複写機などでは多量の現像剤を転写させる必要があり、さらに、小径のドット径に対応する必要があるため、均一帯電性、持続性、トナー強度、粒度分布のシャープネスがますます重要になる。これらの点から粒度分布がシャープで小粒子径のトナーの製造に適した凝集・融合合一法が優れている。
フルカラー複写機等に搭載されるトナーは、多量のトナーが確実に混色することが重要であり、その際の色再現性の向上やOHP透明性が必須となる。また、トナー形状やその表面構造を制御する手段として、乳化重合凝集法によるトナーの製造方法が提案されている(例えば、特許文献1又は2参照。)。
これらの方法は、一般に乳化重合などにより樹脂微粒子分散液を調製し、一方、溶媒に着色剤を分散した着色剤分散液を作成し、これらを混合してトナー粒径に相当する凝集粒子を形成し、加熱して融合・合一させ、トナーを製造する方法である。この方法を用いると、粒度分布がシャープで小粒子径のトナーの製造が可能となるだけでなく、トナー形状の制御が可能、トナー表面への離型剤露出の抑制が可能となる。
一般に、これらの電子写真用トナー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はかるためにトナーに用いる結着樹脂のレオロジー、及び、ガラス転移温度(Tg)を最適化制御することが提案されている(例えば、特許文献3乃至5参照。)。また、近年の電子写真プロセスは、上記のようなデジタル化、高速化の進展の要請により、定着速度の高速化に対応するために、より低いガラス転移温度を有する結着樹脂が用いられてきている。
しかし、この種の結着樹脂を含むトナー画像は、ガラス転移温度近傍あるいはそれ以上の温度の熱が加わった場合、画像部分の樹脂成分が溶融して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、即ちドキュメントオフセットの問題が発生する。また、最近は両面印刷が増加しているが、両面出力においては必然的に画像部分同士が接触した状態におかれるため、片面出力の場合よりもさらに画像欠損が生じ易い。
これらの定着された出力画像のオフセットの問題、即ち、ドキュメントオフセットを改良するために、熱硬化性樹脂をトナーに外部添加してポリエステル結着樹脂を硬化反応させることにより、ドキュメントオフセットと低温定着性との両立を図ることが提案されてきている(例えば、特許文献6参照。)。
しかし、近年の強い環境保全への動きによる低エネルギー定着の要求や、両面印刷化への要求、定着時のトナー染み込みの悪いコート紙などの使用、また、それらの高画質対応としての定着画像ハーフトーンなどでの定着対応要求など、様様なストレス要求があり、このような技術だけでは、低温定着時のドキュメントオフセット(画像欠損)を獲得し、両特性を両立させることが難しくなってきているのが現状である。
特開昭63−282752 号公報 や特開平6−250439号公報 特公平2−37586 号公報、 特開平1−225967号公報、 特開平2−235069号公報 特開平4−186368号公報
本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、低温定着性に優れ、かつドキュメントオフセット性に優れた画像を形成可能な静電荷像現像用トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤並びに画像形成方法に関する。
即ち、本発明は、
<1> 結着樹脂と着色剤と体積平均粒径が0.1〜0.5μmであり比重が1.0〜2.0である無機微粒子と体積平均粒径が0.1〜1.0μmのテルペン変性ノボラック樹脂微粒子とを含有するガラス転移温度が20〜40℃のコア粒子の表面を、ガラス転移温度が50〜100℃の被覆層で被覆してなる静電荷像現像用トナーである。
<3> 前記被覆層が、ガラス転移温度の異なる少なくとも2層の樹脂層からなり、前記コア粒子のガラス転移温度と前記少なくとも2層の樹脂層のうちの最外層のガラス転移温度との差が30℃以上である<1>に記載の静電荷像現像用トナーである。
<4> 隣り合う前記樹脂層間の酸価の差が2.0mgKOH/g以下である<3>に記載の静電荷像現像用トナーである。
<5> 前記被覆層の厚みが、0.1〜0.9μmである<1>、<3>又は<4>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナーである。
<6> 体積平均粒径が、3〜9μmである<1>、<3>、<4>又は<5>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナーである。
<7> 結着樹脂と着色剤と体積平均粒径が0.1〜0.5μmであり比重が1.0〜2.0である無機微粒子と体積平均粒径が0.1〜1.0μmのテルペン変性ノボラック樹脂微粒子とを含有するガラス転移温度が20〜40℃のコア粒子の表面を、ガラス転移温度が50〜100℃の被覆層で被覆してなる静電荷像現像用トナーの製造方法であって、体積平均粒径が1.0μm以下の結着樹脂微粒子を分散した結着樹脂微粒子分散液、着色剤分散液体積平均粒径が0.1〜0.5μmであり比重が1.0〜2.0である無機微粒子を分散した無機微粒子分散液及び体積平均粒径が0.1〜1.0μmのテルペン変性ノボラック樹脂微粒子を分散したテルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液を混合して凝集粒子を形成する凝集工程と、前記凝集粒子の表面に被覆樹脂微粒子を付着させる付着工程と、前記被覆樹脂微粒子が付着した凝集粒子を加熱して融合させる融合工程と、を少なくとも有する静電荷像現像用トナーの製造方法である。
<8> 結着樹脂と着色剤と体積平均粒径が0.1〜0.5μmであり比重が1.0〜2.0である無機微粒子と体積平均粒径が0.1〜1.0μmのテルペン変性ノボラック樹脂微粒子とを含有するガラス転移温度が20〜40℃のコア粒子の表面を、ガラス転移温度が50〜100℃の被覆層で被覆してなる静電荷像現像用トナーを少なくとも含有する静電荷像現像剤である。
<9> 樹脂被覆層を有するキャリアをさらに含有する<8>に記載の静電荷像現像剤である。
<10> 潜像保持体表面に静電荷像を形成する潜像形成工程と、現像剤担持体に担持された現像剤を用いて前記潜像保持体表面に形成された静電荷像を現像してトナー画像を形成する現像工程と、前記潜像保持体表面に形成されたトナー画像を被転写体表面に転写する転写工程と、前記被転写体表面に転写されたトナー画像を熱定着する定着工程と、を少なくとも有する画像形成方法であって、前記現像剤が、結着樹脂と着色剤と体積平均粒径が0.1〜0.5μmであり比重が1.0〜2.0である無機微粒子と体積平均粒径が0.1〜1.0μmのテルペン変性ノボラック樹脂微粒子とを含有するガラス転移温度が20〜40℃のコア粒子の表面を、ガラス転移温度が50〜100℃の被覆層で被覆してなる静電荷像現像用トナーを少なくとも含有する、画像形成方法である。
本発明によれば、低温定着性に優れ、かつドキュメントオフセット性に優れた画像を形成可能な静電荷像現像用トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤並びに画像形成方法を提供可能である。
以下、本発明の静電荷像現像用トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤並びに画像形成方法を詳細に説明する。
<静電荷像現像用トナー及びその製造方法>
本発明の静電荷像現像用トナー(以下、「本発明のトナー」と称することがある。)は、結着樹脂と着色剤と体積平均粒径が0.1〜0.5μmであり比重が1.0〜2.0である無機微粒子とを含有するガラス転移温度が20〜40℃のコア粒子の表面を、ガラス転移温度が50〜100℃の被覆層で被覆してなるものである。
本発明のトナーは、コア(コア粒子)−シェル(被覆層)型の2重構造を有する。コア部が低いガラス転移温度で低温定着性の機能をもち、シェル部が高いガラス転移温度でドキュメントオフセット耐性の機能をもち、定着時、及び画像でコア部及びシェル部の機能をうまく両立させたトナーである。
コア粒子のガラス転移温度は20〜40℃であり、好ましくは、20〜30℃である。コア粒子のガラス転移温度が20℃を下回ると定着後の画像表面上にコア粒子に含まれる低ガラス転移温度の結着樹脂成分が露出する確立が高まり、定着画像のドキュメントオフセット性が低下する。また、40℃を超えると定着時にコア粒子の低ガラス転移温度成分が寄与しにくくなり、低温定着性が損なわれる。また、被覆層はガラス転移温度が50〜100℃であり、好ましくは、60〜80℃である。被覆層のガラス転移温度が50℃を下回ると定着後の画像表面上に高ガラス転移温度の樹脂成分が存在しなくなるため、定着画像のドキュメントオフセット性が低下する。
なお、本発明のトナーのガラス転移温度(Tg)の測定には、例えばパーキンエルマー社製のDSC−7(示差熱分析計)を用いる。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℃/分で測定を行った。
また分子量のピーク面積の算出にはゲルパーミエションクロマトグラフィー(GPCを用い、以下の条件で行った。GPCは「HLC−8120GPC、SC−8020(東ソー(株)社製)装置」を用い、カラムは「TSKgel、SuperHM−H(東ソー(株)社製6.0mmID×15cm)」を2本用い、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℃、IR検出器を用いて実験を行った。また、検量線は東ソー社製「polystylene標準試料TSK standard」:「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。
これをリテンションタイム範囲ごとにピーク面積をスライスし、その面積比から分布割合を求めた。
本発明のトナーにおいては、コア粒子のガラス転移温度と被覆層のガラス転移温度とが異なるが、本発明のトナーの構成上、20〜40℃と50〜100℃の異なる二つの温度領域に各々ピークが容易に観察できるため、示差熱分析計から得られたデータからコア粒子のガラス転移温度と被覆層のガラス転移温度とを区別することができる。
また、被覆層が複数の樹脂層からなる場合、本発明のトナーの構成上、50〜100℃の範囲に複数の異なるピークが観察される。ピーク観察での分離が容易でない場合は、必要に応じて測定軸の拡大調整を行うことによりピーク観察が可能となる。
本発明に係るコア粒子は、体積平均粒径が0.1〜0.5μmであり比重が1.0〜2.0の無機微粒子を含む。比較的小粒径で、比重も小さめの無機微粒子をコア粒子に内添加することで、定着時にこれらの無機微粒子が画像表面上に存在しやすくなり、結着樹脂成分が表面に存在する確立を低くさせることができる。これにより、該無機微粒子をコア粒子中に含まないコア−シェル型トナーよりも、低ガラス転移温度のコア樹脂分、及び高ガラス転移温度のシェル樹脂分も画像表面上に存在することを抑制でき、定着後の定着画像が複数枚重なった時の画像を形成するトナー材料の移動、いわゆるドキュメントオフセット性を保つことがより良好となる。
したがって、高速印刷や、低エネルギーでの定着や定着画像のハーフトーンなど、低温定着とドキュメントオフセット性の両立にストレスな条件においても、その両立が可能となる。
無機微粒子は、湿式で添加することができる。添加する無機微粒子としては、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など通常トナー表面の外添剤として使うすべてのものを使用することができ、イオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基で分散して使用することが好ましい。得られた無機微粒子分散液中の無機微粒子の体積平均粒径は、例えばレーザー回析式粒度分布測定装置(LA−700堀場製作所製)で測定する。無機微粒子の体積平均粒径は0.1〜1.0μmであることが必要であり、0.1〜0.5μmが好ましい。無機微粒子の体積平均粒径が上記範囲でないとコア粒子への内部添加が難しく、トナー表面への露出などが起こる場合がある。
無機微粒子の比重は1.0〜2.0が必要であり、好ましくは1.0〜1.5の範囲が適当である。1.0未満では無機微粒子分散液にすることが困難になったり、トナー表面への露出などを起こしたりする。また、2.0を超えると、比重の増加により定着時に画像表面に存在することが難しくなる。
以下に、無機微粒子の比重測定の方法を示す。
<無機微粒子の比重測定>
ルシャテリエ比重瓶を用いJIS−K−0061の5−2−1に準拠して比重を測定した。操作は次の通り行う。
(1)ルシャテリエ比重瓶に約250mlのエチルアルコールを入れ、メニスカスが目盛りの位置にくるように調整する。
(2)ルシャテリエ比重瓶を恒温水槽に浸し、液温が20.0±0.2°Cになったとき、メニスカスの位置を比重瓶の目盛りで正確に読み取る。(精度0.025mlとする)
(3)試料約100gを正確に量り取り、その質量をWとする。
(4)量り取った試料をルシャテリエ比重瓶に入れ泡を除く。
(5)ルシャテリエ比重瓶を恒温水槽に浸し、液温が20.0±0.2°Cになったとき、メニスカスの位置を比重瓶の目盛りで正確に読み取る。(精度0.025mlとする)
(6)次式により比重Sを算出する。
D=W/(L2 − L1 )
S=D/0.9982
式中、Dは試料の密度(20°C)(g/cm3)、Sは試料の比重(20°C)、Wは試料の見かけの質量(g)、L1は試料をルシャテリエ比重瓶に入れる前のメニスカスの読み(20°C)(ml)、L2は試料をルシャテリエ比重瓶に入れた後のメニスカスの読み(20°C)(ml)、0.9982は20°Cにおける水の密度(g/cm3)である。
本発明のトナーの被覆層の厚みは、0.1〜0.9μmが好ましく、さらに好ましくは0.2〜0.8μmである。被覆層の厚みが0.1μmを下回ると、定着後の画像表面上にコア部の低ガラス転移温度成分が露出する確立が高まり、ドキュメントオフセット性が不十分になる。また、被覆層の厚みが0.9μmを超えると、定着時にコア部の低ガラス転移温度成分が寄与しにくくなり、低温定着性が低下する。
被覆層の厚みは、下記方法でもとめた。
(1)透過型電子顕微鏡で、下記方法により測定される体積平均粒径の80〜120%の粒径のトナーについて10000倍の倍率でトナー断面図を写真撮影する。
(2)撮影された写真を観察して各トナーの被覆層の膜厚を測定する。
(3)トナー100個についての被覆層の厚みを測定し、その平均値を被覆層の厚みとした。
本発明のトナーの体積平均粒径は、3〜9μmが好ましく、さらに好ましくは3〜8μmである。体積平均粒径が3μmを下回ると帯電性が不十分になり、現像性が低下することがあり、9μmを超えると画像の解像性が低下する。
トナーの粒径は、例えば、コールターカウンターTA II(ベックマン−コールター社製)、マルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)等の測定器を用いて50μmのアパーチャー径で測定することにより求めることができる。この際、測定はトナーを電解質水溶液(アイソトン水溶液)に分散させ、超音波により30秒以上分散させた後に行う。
測定した粒度分布を基にして、分割された粒度範囲(チャンネル)に対して体積、数、それぞれに小径側から累積分布を描き、累積50%となる粒径を体積平均粒径(D50V)、数平均粒径(D50P)と定義する。
本発明に係るコア粒子は、体積平均粒径が0.1〜1.0μmのテルペン変性ノボラック樹脂微粒子を含むことが好ましい。テルペン変性ノボラック樹脂微粒子は、Tgを有さず、100℃以上の高温域において融点を有する。そのため、コア粒子に、テルペン変性ノボラック樹脂微粒子を添加することで、定着時にコア粒子の結着樹脂が溶融し、これらの樹脂微粒子との間で相分離がおこりやすくなり、高融点成分の樹脂が画像表面上に存在しやすくなる。また、結着樹脂成分が画像表面に存在する確立を低くさせることができる。これにより、該テルペン変性ノボラック樹脂微粒子を含まないコア−シェル型トナーよりも、低ガラス転移温度のコア樹脂分、及び高ガラス転移温度のシェル樹脂分も画像表面上に存在することを抑制でき、かつ、高融点成分の樹脂を画像表面上に存在させることができるため、低温定着時のドキュメントオフセット性を保つことがより良好となる。したがって、高速印刷や、低エネルギーでの定着や定着画像のハーフトーンなど、低温定着とドキュメントオフセット性の両立にストレスな条件においても、その両立が可能となる。
テルペン変性ノボラック樹脂微粒子は、湿式で添加することができる。本発明において用いられるテルペン変性ノボラック樹脂とは、通常のノボラック樹脂をテルペン類で修飾・変性したものである。ノボラック樹脂としてはノボラックの2核体、3核体或いはそれ以上の多核体を含み、オルソ−オルソ結合あるいはその異性体も含み得る。具体的にはフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等が挙げられる。
テルペン類としてはヘミテルペン、セスキテルペン、ジテルペン、セスタテルペン、トリテルペン、テトラテルペン類及びこれらから誘導される化合物(アルコール、アルデヒド、ケトン、オキシド、及びエステル等)が挙げられ、具体的な例としては、ピネン、ジペンテン、リモネン、パラメンタン、ピナン、テルペンダイマー、パラメンタジエン、ターペネオール、ジヒドロターピネオール、カンファー、ミルテノール、シネオール、ボルネオール、カルベオール、カルボンオキサイド、カルビルアセテート、シトロネラール、シトロネロール、サイメン、ジヒドロカルベオール、ジヒドロカルボン、ジヒドロカルビルアセテート、ジヒドロターピネオール、ジヒドロターピニルアセテート、イソボニルアセテート、リナロール、メントール、ミルテノール、テルピネン、アビエチン酸、ネオアビエチン酸、レボピマール酸、パルストリン酸等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上組み合わせて使用してもよい。
定着した画像の強度の点からみて、環状構造を有するテルペン類を使用することが好ましい。テルペン変性ノボラック樹脂としては、微粉末、塊状、フレーク状、棒状、マーブル状のものを用いることができる。これらを必要に応じて粉砕、粉末状にし、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ホモジナイザーや圧力吐出型分散機で強い剪断をかけて微粒子化し、樹脂微粒子の分散液を作成する。
テルペン変性ノボラック樹脂微粒子の体積平均粒径は、例えばレーザー回析式粒度分布測定装置(LA−700堀場製作所製)で測定する。体積平均粒径は0.1〜1.0μmが好ましく、さらに好ましくは0.1〜0.5μmである。体積平均粒径が0.1μm未満では、コア粒子に含有されていても、ドキュメントオフセット性に対して十分な効果を発揮することができない。また、体積平均粒径が1.0μmを超えるとコア粒子への内部添加が難しくなり、コア粒子への内部添加による本発明の効果が発揮できなくなる。
本発明において、テルペン変性ノボラック樹脂をトナーに対して3〜30質量部含有させることが好ましく、10〜20質量部の範囲で含有させることがより好ましい。テルペン変性ノボラック樹脂の含有量が3質量部未満の場合は、低温定着時に、画像表面を十分に被覆することができず、その効果の発現が不十分となる。一方、テルペン変性ノボラック樹脂の含有量が30質量部より大きい場合には低温定着性に悪影響を及ぼす。
本発明に係る被覆層は、ガラス転移温度の異なる少なくとも2層の樹脂層からなり、コア粒子のガラス転移温度と少なくとも2層の樹脂層のうちの最外層のガラス転移温度との差が30℃以上であることが好ましい。被覆層を少なくとも2層にすることで低ガラス転移温度樹脂がトナー表面に出るのを防ぎ、ドキュメントオフセットを防止することができるようになる。また、コア粒子のガラス転移温度と少なくとも2層の樹脂層のうちの最外層のガラス転移温度との差が30℃以下である場合、低温定着性とドキュメントオフセット防止の両立の実現が困難となることがある。
被覆層が少なくとも2層の樹脂層からなる場合、そのうちの1層のガラス転移温度が50〜100℃であればよい。また、内側の樹脂層から外側の樹脂層に向かってガラス転移温度が高くなることが好ましい。
本発明に係る被覆層がガラス転移温度の異なる少なくとも2層の樹脂層からなる場合、被覆層の厚さの合計は0.3〜0.9μmが好ましい。被覆層の厚さが0.3μm未満である場合、多層構造の実現が困難であり被覆層の効果が十分に発揮されないことからドキュメントオフセットが抑制されない。被覆層の厚さが0.9μmより大きい場合、被覆層が厚すぎて低ガラス転移温度であるコア粒子が機能せず低温定着性の実現が困難となる。
本発明に係る被覆層がガラス転移温度の異なる少なくとも2層の樹脂層からなる場合、隣り合う樹脂層間の酸価の差を2.0mgKOH/g以下とすることが好ましい。ここで、酸価とは試料1g中に含まれる酸を中和するために必要な水酸化カリウムのミリグラム数をいう。酸価の差を2.0mgKOH/g以下とすることで樹脂層間における電気的反発を少なくし、容易に被覆層の形成が可能となり、コア粒子と被覆層とがより相溶しやすくなる。
なお、本発明において樹脂層の酸価とは、被覆樹脂の酸価をいう。
本発明のトナーの酸価は3〜20mgKOH/gの範囲のものが好ましい。酸価が3mgKOH/g未満の場合、十分な帯電特性が得られず、20mgKOH/gより大きい場合はトナーの吸湿特性が悪化して帯電不良や環境依存性の低下など帯電特性に問題を生ずる。
本発明のトナーは、混練粉砕法、重合法、ヘテロ凝集法等のいずれの方法で製造してもよいが、一般に乳化重合等により製造された樹脂微粒子のイオン性界面活性剤による分散液を用い、これに反対極性のイオン性界面活性剤に分散した着色剤分散液、無機微粒子分散液を混合して、ヘテロ凝集を生じさせ、トナー径に相当する凝集粒子を形成し、その後樹脂のガラス転移温度以上に加熱することにより凝集粒子を融合・合一し、洗浄、乾燥してトナーを得る方法で、トナー形状は不定形から球形まで適宜製造することができる。
本発明の静電荷像現像用トナーは、体積平均粒径が1.0μm以下の結着樹脂微粒子を分散した結着樹脂微粒子分散液、着色剤分散液及び体積平均粒径が0.1〜0.5μmであり比重が1.0〜2.0である無機微粒子を分散した無機微粒子分散液を混合して凝集粒子を形成する凝集工程と、前記凝集粒子の表面に被覆樹脂微粒子を付着させる付着工程と、前記被覆樹脂微粒子が付着した凝集粒子を加熱して融合させる融合工程と、を少なくとも経て製造されることが好ましい。
上記方法は、原料分散液を一括して混合し凝集させる方法であるが、凝集工程の初期の段階で極性のイオン性分散剤の量のバランスを予めずらしておき、例えば硝酸カルシウム等の無機金属塩、もしくはポリ塩化アルミニウム等の無機金属塩の重合体を用いてこれをイオン的に中和し、ガラス転移温度以下で第1段階のコア粒子となる凝集粒子を形成し、安定した後、第2段階として前記のバランスのずれを補填するような極性、量の被覆樹脂微粒子分散液を添加することによりコア粒子となる凝集粒子の表面に被覆樹脂微粒子を付着させ(付着工程)、さらに必要に応じてコア粒子となる凝集粒子又は追加された被覆樹脂微粒子に含まれる樹脂のガラス転移温度以下の高い温度でわずかに加熱することにより安定化させた後、ガラス転移温度以上に加熱して(融合工程)第2段階で加えた粒子をコア粒子となる凝集粒子の表面に付着させたまま融合・合一させてもよい。
さらに、この凝集の段階的操作は複数回繰り返してもよい。凝集の段階的操作を複数回繰り返すことにより、コア粒子の表面を少なくとも2層の樹脂層で被覆することができる。また、凝集粒子中に離型剤をトナー重量当たり固形分換算で5〜25質量%含有させてもよい。離型剤は被覆樹脂微粒子を付着する前に添加する方が、帯電性、耐久性の点から好ましい。
コア粒子中に体積平均粒径が0.1〜1.0μmのテルペン変性ノボラック樹脂微粒子を含有させるには、凝集工程の段階で該テルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液をさらに混合させればよい。
結着樹脂微粒子及び被覆樹脂微粒子等の樹脂微粒子に使用される重合体は特に制限されないが、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n−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等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、ブタジエンなどのポリオレフィン類などの単量体の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、又はそれらの混合物、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、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等を挙げることができる。
樹脂微粒子分散液中の微粒子の粒径は、例えばレーザー回析式粒度分布測定装置(堀場製作所製、LA−700)で測定することができる。本発明で用いる樹脂微粒子の体積平均粒径は、50〜400nmが好ましく、さらに好ましくは70〜350nmである。50nm未満では、凝集速度が低下しやすく、生産性の低下や粒度分布の広がりをおこしやすい。また、400nmを超えると、凝集性は良好であるが、凝集体が空隙を含みやすくなり、球形化が困難となり、形状制御が困難となる。
前記のビニル系単量体は、イオン性界面活性剤などを用いて乳化重合させ樹脂微粒子分散液を作成することができる。その他の樹脂は油性で水への溶解度の比較的低い溶剤に溶解するものを用い、樹脂をそれらの溶剤に解かしてイオン性の界面活性剤や高分子電解質とともにホモジナイザーなどの分散機により水中に分散させ、その後加熱又は減圧して溶剤を蒸散することにより、樹脂微粒子分散液を作成することができる。
本発明で使用する離型剤は、ASTMD3418−8に準拠して測定された主体極大吸熱ピークが50〜140℃の範囲にある物質が好ましい。50℃未満であると定着時にオフセットを生じやすくなる。また、140℃を超えると定着温度が高くなり、定着画像表面の平滑性が得られず光沢性を損なう。本発明の主体極大吸熱ピークの測定には、例えばパーキンエルマー社製のDSC−7(示差熱分析計)を用いることができる。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、昇温速度10℃/minで測定を行う。
本発明で使用する離型剤は、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有するシリコーン類;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脂肪酸アミド類;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;ミツロウのごとき動物系ワックス;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、フィッシャートロシュワックス等のような鉱物、石油系ワックス;及びそれらの変性物を使用することができる。
これらのワックス類は、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ホモジナイザーや圧力吐出型分散機で強い剪断をかけて微粒子化し、1μm以下の離型剤微粒子の分散液を作成する。本発明において、トナー中に分散させる離型剤の添加量は、トナー質量部に対して5〜25質量%の範囲が適当である。
得られた離型剤分散液中の離型剤微粒子の体積平均粒径は、例えばレーザー回析式粒度分布測定装置(LA−700堀場製作所製)で測定する。離型剤微粒子の体積平均粒径は、50〜400nmが好ましく、70〜350nmがさらに好ましい。50nm未満では定着時の離型剤の必要量が多くなりやすく、また400nmを超えると凝集が不安定となりやすい場合がある。
本発明で使用する着色剤は、色相角、彩度、明度、耐候性、OHP透明性、トナー中での分散性の観点から選択される。例えば、黒色顔料としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、非磁性フェライト、マグネタイト等が挙げられる。黄色顔料としては、例えば、黄鉛、亜鉛黄、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、クロムイエロー、ハンザイエロー、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーメネントイエローNCG等が挙げられる。
橙色顔料としては赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ベンジジンオレンジG、インダスレンブリリアントオレンジRK、インダスレンブリリアントオレンジGK等が挙げられる。赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、デイポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、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が挙げられる。
青色顔料としては、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、ファストスカイブルー、インダスレンブルーBC、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレレートなどが挙げられる。紫色顔料としては、マンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ等が挙げられる。緑色顔料としては、酸化クロム、クロムグリーン、ピグメント・グリーン、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンG等が挙げられる。
白色顔料としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等が挙げられる。体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等が挙げられる。また、染料としては、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料、例えば、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等が挙げられる。これらの顔料及び染料は単独、もしくは混合し、さらには固溶体の状態で使用できる。
これらの着色剤は公知の方法で分散液中に分散させることができるが、例えば、回転せん断型ホモジナイザーやボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、高圧対向衝突式の分散機等が好ましく用いられる。本発明において、トナー中に分散させる着色剤の添加量は、トナー中に4〜15質量%の範囲が適当である。なお、黒色着色剤として磁性体を用いる場合は、他の着色剤とは異なり、30〜100質量%の範囲が適当である。
またトナーを磁性トナーとして用いる場合は磁性粉を含有させてもよい。磁性粉としては、磁場中で磁化される物質が用いられ、鉄、コバルト、ニッケルのような強磁性の粉末、もしくはフェライト、マグネタイト等化合物が用いられる。本発明では、特に水相中でトナーを製造するため磁性体の水相移行性に注意を払う必要がある。好ましくは表面を改質し、例えば疎水化処理等を施して使用することが好ましい。
本発明のトナーの形状係数SF1は画像形成性の点より110〜145の範囲が好ましい。形状係数SF1は、(周囲長の2乗/投影面積)の平均値として、例えば、以下の方法で算出される。即ち、スライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像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、50個以上のトナーの周囲長の2乗/投影面積(ML2/A)を計算してその平均値を求める。
本発明のトナーには、帯電性をより向上させ安定化させるために帯電制御剤を使用することができる。帯電制御剤としては4級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミニウム、鉄、クロムなどの錯体からなる染料やトリフェニルメタン系顔料など通常使用される種々の帯電制御剤を使用することが出来るが、凝集や融合・合一時の安定性に影響するイオン強度の制御と廃水汚染の低減の観点から水に溶解しにくい材料の方が好ましい。
本発明のトナーには、帯電性を安定させるために湿式で無機微粒子を添加することができる。添加する無機微粒子としては、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など通常トナー表面の外添剤として使うすべてのものを使用することができ、イオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基で分散して使用することが好ましい。
また、本発明においては、流動性付与やクリーニング性向上の目的で、トナーを乾燥した後、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウムなどの無機粒子やビニル系樹脂、ポリエステル、シリコーンなどの樹脂微粒子を外添剤としてせん断をかけながらトナー表面に添加することが好ましい。
本発明のトナーの製造方法において、乳化重合、樹脂微粒子分散、着色剤分散、離型剤分散、凝集、又はその安定化などに用いる界面活性剤として、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系界面活性剤、また、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性界面活性剤を併用することも効果的である。分散手段としては、回転せん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、ダイノミルなどを使用することができる。
また、樹脂と着色剤とからなる複合体を用いる場合、該複合体は樹脂と着色剤とを溶剤中に溶解分散した後、上記の適当な分散剤と共に水中に分散し、加熱、減圧により溶剤を除去する方法や、乳化重合により作成された樹脂微粒子表面に機械的せん断力で付与する方法や、電気的に吸着、固定化する方法により作成、準備することができる。これらの方法は、追加粒子としての着色剤の遊離を抑制したり、帯電性の着色剤依存性を改善するのに有効である。
重合終了後、任意の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て所望のトナーを得るが、洗浄工程は、帯電性の点からイオン交換水で十分に置換洗浄を施すことが好ましい。また、固液分離工程は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等が好ましい。乾燥工程も特に制限はないが、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。
本発明では、前記の構成を採用することにより、低温定着性に優れ、かつドキュメントオフセットに優れた画像を提供することが可能になった。
<静電荷像現像剤>
本発明の静電荷像現像剤は、結着樹脂と着色剤と体積平均粒径が0.1〜0.5μmであり比重が1.0〜2.0である無機微粒子とを含有するガラス転移温度が20〜40℃のコア粒子の表面を、ガラス転移温度が50〜100℃の被覆層で被覆してなる静電荷像現像用トナーを少なくとも含有するものである。
なお、本発明の静電荷像現像用トナーを単独で用いると一成分系の静電荷像現像剤として調製され、また、キャリアと組み合わせて用いると二成分系の静電荷像現像剤として調製される。
二成分系の静電荷像現像剤に使用し得るキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアを用いることができる。例えば酸化鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物や、これら芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリア、磁性分散型キャリア等を挙げることができる。またマトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。本発明においては、帯電特性の制御を良好に行うことができるために帯電分布の狭い現像剤を得ることが可能となることから、樹脂被覆層を表面に設けたキャリアを用いた現像剤を用いることが好ましい。
キャリアに使用される被覆樹脂・マトリックス樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂またはその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
導電材料としては、金、銀、銅といった金属やカーボンブラック、更に酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、カーボンブラック等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
またキャリアの芯材としては、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、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、キャリアを磁気ブラシ法に用いるためには、磁性材料であることが好ましい。キャリアの芯材の体積平均粒径としては、一般的には10〜500μmであり、好ましくは30〜100μmである。
またキャリアの芯材の表面に樹脂被覆するには、前記被覆樹脂、および必要に応じて各種添加剤を適当な溶媒に溶解した表面層形成用溶液により被覆する方法が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂、塗布適性等を勘案して適宜選択すればよい。
具体的な樹脂被覆方法としては、キャリアの芯材を表面層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、表面層形成用溶液をキャリアの芯材表面に噴霧するスプレー法、キャリアの芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で表面層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と表面層形成溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法が挙げられる。
二成分系の静電荷像現像剤における本発明の静電荷像現像用トナーと上記キャリアとの混合比(質量比)としては、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>
本発明の画像形成方法は、潜像保持体表面に静電荷像を形成する潜像形成工程と、現像剤担持体に担持された現像剤を用いて前記潜像保持体表面に形成された静電荷像を現像してトナー画像を形成する現像工程と、前記潜像保持体表面に形成されたトナー画像を被転写体表面に転写する転写工程と、前記被転写体表面に転写されたトナー画像を熱定着する定着工程と、を少なくとも有するものであり、前記現像剤として、本発明の静電荷像現像剤を用いる。
前記現像剤は、一成分系、二成分系のいずれの態様であってもよい。上記の各工程は、いずれも画像形成方法において公知の工程が利用できる。また、本発明の画像形成方法は、上記した工程以外の工程を含むものであってもよい。
前記潜像保持体としては、例えば、電子写真感光体および誘電記録体等が使用できる。
電子写真感光体の場合、該電子写真感光体の表面を、コロトロン帯電器、接触帯電器等により一様に帯電した後、露光し、静電荷像を形成する(潜像形成工程)。次いで、表面に現像剤層を形成させた現像ロールと接触若しくは近接させて、静電荷像にトナーを付着させ、電子写真感光体上にトナー像を形成する(現像工程)。形成されたトナー像は、コロトロン帯電器等を利用して紙等の被転写体表面に転写される(転写工程)。さらに、被転写体表面に転写されたトナー像は、定着機により熱定着され、最終的なトナー像が形成される。
尚、前記定着機による熱定着の際には、オフセット等を防止するため、通常、前記定着機における定着部材に離型剤が供給される。
本発明の静電荷像現像用トナー(二成分現像剤に含まれるものを含む。以下同様。)において、結着樹脂中に架橋構造がある場合には、その効果から離型性に優れ、離型剤の使用量を低減する、若しくは離型剤を使用せずに定着を行うことができる。
前記離型剤は、定着後の被転写体および画像へのオイルの付着をなくす観点からは使用しない方が好ましいが、前記離型剤の供給量を0mg/cm2にすると、定着時に前記定着部材と紙等の被転写体とが接触した際に、前記定着部材の磨耗量が増大し、前記定着部材の耐久性が低下してしまう場合があるので、必要ならば、前記離型剤の使用量が8.0×10-3mg/cm2以下の範囲で、前記定着部材に微量に供給されていることが好ましい。
前記離型剤の供給量が、8.0×10-3mg/cm2を越えると、定着後に画像表面に付着した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、かかる現象が顕著に現れることがある。また、被転写体への離型剤の付着が顕著になり、ベタ付きが発生することもある。さらに、前記離型剤の供給量は、多くなるほど離型剤を貯蔵しておくタンク容量も大きくしなければならず、定着装置自体の大型化を招く要因ともなる。
前記離型剤としては、特に制限はないが、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等の液体離型剤が挙げられる。中でも、前記定着部材の表面に吸着し、均質な離型剤層を形成しうる観点より、アミノ変性シリコーンオイル等の変性オイルが、前記定着部材に対する塗れ性に優れ、好ましい。また、均質な離型剤層を形成しうる観点より、フッ素オイル、フロロシリコーンオイルが好ましい。
前記加熱圧着に用いる定着部材であるローラあるいはベルトの表面に、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を用いるパッド方式、ウエブ方式、ローラ方式、非接触型のシャワー方式(スプレー方式)等が挙げられ、なかでも、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。尚、シャワー方式により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。
前記離型剤の供給量は、以下のようにして測定できる。即ち、その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(株)製の複写用紙、商品名J紙)を通過させると、該普通紙上に離型剤が付着する。この付着した離型剤をソックスレー抽出器を用いて抽出する。ここで、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の量を、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できる。この量を離型剤の定着部材への供給量と定義する。
トナー像を転写する被転写体(記録材)としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンター等に使用される普通紙、OHPシート等が挙げられる。
定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、前記被転写体の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等を好適に使用することができる。
本発明の画像形成方法は、本発明の静電荷像現像剤(本発明の静電荷像現像用トナー)を用いているため低温定着性に優れ、かつドキュメントオフセット性に優れた画像を形成可能である。
以下、本発明について実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明は下記実施例により限定されるものではない。
下記の樹脂微粒子分散液、着色剤分散液、無機微粒子分散液、離形剤分散液、テルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液をそれぞれ調製し、これらを所定の割合で混合し攪拌しながら、これに無機金属塩の重合体を添加しイオン的に中和して凝集粒子を形成する。無機水酸化物で系内のpHを弱酸性から中性に調整した後、前記樹脂微粒子のガラス転移温度以上に加熱して融合・合一させる。その後、十分な洗浄、固液分離、乾燥の各工程を経て所望のトナーを得た。以下、それぞれの調製方法を説明する。
(樹脂微粒子分散液1Aの調製)
スチレン(和光純薬製) 200質量部
nブチルアクリレート(和光純薬製) 200質量部
βカルボキシエチルアクリレート(ローディア日華製) 9質量部
1、10デカンジオールジアクリレート(新中村化学製) 1.5質量部
ドデカンチオール(和光純薬製) 2.7質量部
以上を混合溶解し、これをアニオン性界面活性剤ダウファックス(ダウケミカル社製)4質量部を含有するイオン交換水550質量部に溶解し、さらにフラスコ中で分散、乳化し10分間ゆっくりと攪拌・混合しながら、過硫酸アンモニウム6質量部を溶解したイオン交換水50質量部を投入した。次いで系内の窒素置換を十分に行った後、フラスコ内を攪拌しながらオイルバスで系内が70℃になるまで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続した。これにより体積平均粒径196nm、ガラス転移温度28.3℃のアニオン性の樹脂微粒子分散液1Aを得た。
(樹脂微粒子分散液2Aの調製)
樹脂微粒子分散液1Aの調整において、スチレン210質量部、nブチルアクリレート190質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Aの調整と同様にして樹脂微粒子分散液2Aを得た。体積平均粒径195nm、ガラス転移温度32.1℃であった。
(樹脂微粒子分散液3Aの調製)
樹脂微粒子分散液1Aの調整において、スチレン230質量部、nブチルアクリレート170質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Aの調整と同様にして樹脂微粒子分散液3Aを得た。体積平均粒径199nm、ガラス転移温度35.5℃であった。
(樹脂微粒子分散液4Aの調製)
樹脂微粒子分散液1Aの調整において、スチレン250質量部、nブチルアクリレート150質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Aの調整と同様にして樹脂微粒子分散液4Aを得た。体積平均粒径200nm、ガラス転移温度38.9℃であった。
(樹脂微粒子分散液5Aの調製)
樹脂微粒子分散液1Aの調整において、スチレン315質量部、nブチルアクリレート75質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Aの調整と同様にして樹脂微粒子分散液5Aを得た。体積平均粒径201nm、ガラス転移温度54.2℃であった。
(樹脂微粒子分散液6Aの調製)
樹脂微粒子分散液1Aの調整において、スチレン330質量部、nブチルアクリレート70質量部、βカルボキシエチルアクリレート9.5質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Aの調整と同様にして樹脂微粒子分散液6Aを得た。体積平均粒径198nm、ガラス転移温度58.7℃であった。
(樹脂微粒子分散液7Aの調製)
樹脂微粒子分散液1Aの調整において、スチレン360質量部、nブチルアクリレート40質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Aの調整と同様にして樹脂微粒子分散液7Aを得た。体積平均粒径202nm、ガラス転移温度62.4℃であった。
(樹脂微粒子分散液8Aの調製)
樹脂微粒子分散液1Aの調整において、スチレン375質量部、nブチルアクリレート25質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Aの調整と同様にして樹脂微粒子分散液8Aを得た。体積平均粒径199nm、ガラス転移温度68.2℃であった。
(着色剤分散液1Aの調製)
フタロシアニン顔料(大日精化社製、PVFASTBLUE) 90質量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC) 10質量部
イオン交換水 240質量部
以上を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて10分間分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて着色剤分散液1Aを調製した。着色剤分散液1Aにおける着色剤の数平均粒径は150nmであった。
(着色剤分散液2Aの調製)
カーボンブラック(CABOT社製、R330) 90質量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC) 10質量部
イオン交換水 240質量部
以上を混合し、着色剤分散液1Aと同様の条件にて着色剤分散液2Aを調製した。着色剤分散液2Aにおける着色剤の数平均粒径は155nmであった。
(着色剤分散液3Aの調製)
C.Iピグメント・レッド122(大日製化社製、ECR−185)90質量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC) 10質量部
イオン交換水 240質量部
以上を混合し、着色剤分散液1Aと同様の条件にて着色剤分散液3Aを調製した。着色剤分散液3Aにおける着色剤の数平均粒径は165nmであった。
(着色剤分散液4Aの調製)
C.Iピグメントイエロー74(クラリアント社製) 90質量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC) 10質量部
イオン交換水 240質量部
以上を混合し、着色剤分散液1Aと同様の条件にて着色剤分散液4Aを調製した。着色剤分散液4Aにおける着色剤の数平均粒径は175nmであった。
(無機微粒子分散液1Aの調製)
シリカゾル(比重1.6) 50質量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC) 5質量部
イオン交換水 200質量部
以上を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて10分間分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて、体積平均粒径0.4μmのシリカ微粒子を含有する無機微粒子分散液1Aを得た。
(無機微粒子分散液2Aの調製)
シリカゾル(比重3.0) 50質量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC) 5質量部
イオン交換水 200質量部
以上を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて10分間分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて、体積平均粒径0.4μmの微粒子を含有する無機微粒子分散液2Aを得た。
(無機微粒子分散液3Aの調製)
シリカゾル(比重1.8) 50質量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC) 5質量部
イオン交換水 200質量部
以上を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて10分間分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて、体積平均粒径1.1μmのシリカ微粒子を含有する無機微粒子分散液3Aを得た。
(離型剤分散液1Aの調製)
パラフィンワックス(日本精蝋社製、HNP0190、融点85℃)50質量部
カチオン性界面活性剤(花王社製、サニゾールB50) 5質量部
イオン交換水 200質量部
上記成分を95℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA 社製、ウルトラタラックスT50)で十分に分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径200nmの離型剤粒子を含有する離型剤分散液1Aを得た。
(トナー1Aの製造)
(凝集工程)
イオン交換水 500質量部
樹脂微粒子分散液1A 200質量部
樹脂微粒子分散液5A 25質量部
着色剤分散液1A 36質量部
無機微粒子分散液1A 10質量部
離型剤分散液1A 35質量部
凝集剤〔浅田化学社製、ポリ塩化アルミニウム〕 0.5質量部
以上の混合成分を丸型ステンレス製フラスコ中で、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50、IKA社製)で混合分散した。その後、加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら凝集温度を30℃まで加熱した。その後32℃で1.5時間保持した。
(付着工程)
上記調製した凝集粒子を含む分散液に、樹脂微粒子分散液5Aを25質量部緩やかに添加し、加熱用オイルバスの温度を上げて35℃で1時間保持した。
(融合工程)
次に、1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液をpHが6.0になるように添加した後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて撹拌を継続しながら85℃まで緩やかに加熱し、その後96℃まで加熱し1mol/Lの硝酸水溶液をpH5.0になるまで加え、5時間保持した。その後、冷却、ろ過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させることによりトナー1Aを作製した。体積平均粒径は5.3μm、被覆層厚みは0.41μmであった。
(トナー2Aの製造)
樹脂微粒子分散液1Aの代わりに樹脂微粒子分散液2Aを175質量部用い、付着工程にて樹脂微粒子分散液6Aを25質量部添加した。付着工程で樹脂微粒子分散液を添加した際の加熱温度を35℃と変更した以外はトナー1Aの製造と同様にしてトナー2Aを得た。体積平均粒径は5.4μm、被覆層厚みは0.50μmであった。
(トナー3Aの製造)
樹脂微粒子分散液1Aの代わりに樹脂微粒子分散液3Aを150質量部用い、付着工程にて樹脂微粒子分散液7Aを20質量部添加した。付着工程で樹脂微粒子分散液を添加した際の加熱温度を37℃と変更した以外はトナー1Aの製造と同様にしてトナー3Aを得た。体積平均粒径は、6.3μm、被覆層厚みは0.74μmであった。
(トナー4Aの製造)
樹脂微粒子分散液1Aの代わりに樹脂微粒子分散液4Aを160質量部用い、32℃で凝集させ、付着工程にて樹脂微粒子分散液8Aを15質量部添加した。付着工程で樹脂微粒子分散液を添加した際の加熱温度を37℃と変更した以外はトナー1Aの製造と同様にしてトナー4Aを得た。体積平均粒径は6.5μm、被覆層厚みは0.62μmであった。
(トナー5Aの製造)
無機微粒子分散液1Aの代わりに、無機微粒子分散液2Aを用いた以外はトナー1Aの製造と同様にしてトナー5Aを得た。体積平均粒径は5.3μm、被覆層厚みは0.41μmであった。
(トナー6Aの製造)
無機微粒子分散液1Aの代わりに、無機微粒子分散液3Aを用いた以外はトナー1Aの製造と同様にしてトナー6Aを得た。体積平均粒径は5.3μm、被覆層厚みは0.41μmであった。
(トナー7Aの製造)
無機微粒子分散液1Aを添加しない以外はトナー1Aの製造と同様にしてトナー7Aを得た。体積平均粒径は5.3μm、被覆層厚みは0.40μmであった。
(トナー8Aの製造)
樹脂微粒子分散液1Aの代わりに樹脂微粒子分散液5Aを用い、凝集温度を55℃とし、付着工程にて樹脂微粒子分散液5Aの代わりに樹脂微粒子分散液6Aを用い、加熱温度を59℃とした以外は、トナー1Aの製造と同様にしてトナー8Aを得た。体積平均粒径は5.3μm、被覆層厚みは0.53μmであった。
(トナー9Aの製造)
樹脂微粒子分散液1Aの代わりに樹脂微粒子分散液2Aを用い、付着工程にて樹脂微粒子分散液5Aの代わりに樹脂微粒子分散液4Aを用い、加熱温度を40℃とした以外は、トナー1Aの製造と同様にしてトナー9Aを得た。体積平均粒径は5.8μm、被覆層厚みは0.63μmであった。
(トナー10Aの製造)
樹脂微粒子分散液1Aの代わりに樹脂微粒子分散液5Aを用い、凝集温度を55℃し、付着工程にて樹脂微粒子分散液5Aの代わりに樹脂微粒子分散液4Aを用い、加熱温度を55℃とした以外は、トナー1Aの製造と同様にしてトナー10Aを得た。体積平均粒径は5.9μm、被覆層厚みは0.76μmであった。
(外添トナーの作製)
トナー1A〜10Aのそれぞれのトナー100質量部に対し、疎水性シリカ(キャボット製、TS720)を0.70質量部添加し、サンプルミルで混合して外添トナー1A〜10Aを得た。
(画像出力)
外添トナー1A〜10Aを8質量部とキャリア100質量部とをボールミルで5分間攪拌、混合して現像剤1A〜10Aを調整し、以下の手順で定着性能等の評価のための画像出力を行った。キャリアは樹脂被覆型のキャリアであり、メチルメタクリレート(Mw78000、綜研化学社製)を1質量%コートした体積平均粒径が50μmのフェライトキャリアを用いた。調整された現像剤を、定着器を取り外した富士ゼロックス社製カラー複写機Docucolor1250の現像器にセットし未定着画像を出力した。出力画像は40x40mmの大きさのハーフトーン画像で、画像トナー量は0.20mg/cm2となるよう調整した。用紙は富士ゼロックスオフィスサプライ社製の商品名「Jコート紙」を用いた。
(定着方法)
定着はDocucolor1250複写機から取り出した定着器を、定着器のロール温度を変更できるように改造し、定着ロールにはその表面材料をテフロン(登録商標)チューブに替えたものを使用した。定着器の用紙搬送速度は毎秒160mmとした。トナー1A〜10Aの未定着画像を定着器の温度を90℃から180℃まで適宜変えて定着し定着画像を得た。
(最低定着温度評価方法)
トナー1A〜10Aの最低定着温度は、低温オフセットを起こさずに定着を開始する温度とした。
(ドキュメントオフセット評価方法)
現像剤1A〜10Aを用いて120℃にて形成された定着画像の画像同士を重ね合わせて80g/cm2の荷重下、60℃雰囲気に7日間放置し、その後これらを引き剥がし、ドキュメントオフセットの有無を目視で確認して評価した。評価基準は、まったく力を加えずに剥離できたものと剥離させるのに力を加えても画像劣化のなかったものを○、軽微な画像劣化のあったものを△、著しい画像劣化が発生したものを×とした。
参考例1A〜4A、比較例1A〜6A)
参考例1A〜4A、比較例1A〜6Aのトナーに対する性能評価を、コア粒子及び被覆層のガラス転移温度並びに無機微粒子の体積平均粒径及び比重とともに表1に示した。
参考例1A〜4Aのトナーに関しては、いずれも最低定着温度が120℃以下であり、なおかつ、ドキュメントオフセットの発生も起こらなかった。
比較例1A〜2Aにおいて、添加する無機微粒子の比重が大きかったり、粒子径が大きかったりすると、所望のコアーシェル構造のガラス転移温度制御により、低温定着は獲得できても、ドキュメントオフセット性が若干悪い。
比較例3Aは、所望の無機微粒子を添加しないと、所望のコアーシェル構造のガラス転移温度制御により、低温定着は獲得できるが、ドキュメントオフセット性が悪い。
比較例4A〜6Aは、コア粒子、被覆層のガラス転移温度が共に高すぎるとドキュメントオフセット性は良好であるが低温定着性が悪い。反対に、コア粒子、被覆層のガラス転移温度が共に低すぎると、低温定着性は良好でもドキュメントオフセット性がとれない。また、コア粒子のガラス転移温度が高く、被覆層のガラス転移温度が低いと、低温定着性もドキュメントオフセット性も共に悪いことになる。
(樹脂微粒子分散液1Bの調製)
スチレン(和光純薬製) 160質量部
nブチルアクリレート(和光純薬製) 230質量部
βカルボキシエチルアクリレート(ローディア日華製) 9質量部
1、10デカンジオールジアクリレート(新中村化学製) 1.5質量部
ドデカンチオール(和光純薬製) 2.7質量部
以上を混合溶解し、これをアニオン性界面活性剤ダウファックス(ダウケミカル社製)4質量部を含有するイオン交換水550質量部に溶解し、さらにフラスコ中で分散、乳化し10分間ゆっくりと攪拌・混合しながら、過硫酸アンモニウム6質量部を溶解したイオン交換水50質量部を投入した。次いで系内の窒素置換を十分に行った後、フラスコ内を攪拌しながらオイルバスで系内が70℃になるまで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続した。これにより体積平均粒径196nm、ガラス転移温度20.1℃のアニオン性の樹脂微粒子分散液1Bを得た。
(樹脂微粒子分散液2Bの調製)
樹脂微粒子分散液1Bの調整において、スチレン2000質量部、nブチルアクリレート200質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Bの調整と同様にして樹脂微粒子分散液2Bを得た。体積平均粒径195nm、ガラス転移温度28.3℃であった。
(樹脂微粒子分散液3Bの調製)
樹脂微粒子分散液1Bの調整において、スチレン250質量部、nブチルアクリレート150質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Bの調整と同様にして樹脂微粒子分散液3Bを得た。体積平均粒径199nm、ガラス転移温度38.9℃であった。
(樹脂微粒子分散液4Bの調製)
樹脂微粒子分散液1Bの調整において、スチレン300質量部、nブチルアクリレート100質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Bの調整と同様にして樹脂微粒子分散液4Bを得た。体積平均粒径200nm、ガラス転移温度51.0℃であった。
(樹脂微粒子分散液5Bの調製)
樹脂微粒子分散液1Bの調整において、スチレン360質量部、nブチルアクリレート40質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Bの調整と同様にして樹脂微粒子分散液5Bを得た。体積平均粒径201nm、ガラス転移温度62.4℃であった。
(樹脂微粒子分散液6Bの調製)
樹脂微粒子分散液1Bの調整において、スチレン390質量部、nブチルアクリレート10質量部、βカルボキシエチルアクリレート9.5質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Bの調整と同様にして樹脂微粒子分散液6Bを得た。体積平均粒径198nm、ガラス転移温度75.8℃、であった。
(着色剤分散液1Bの調製)
フタロシアニン顔料(大日精化社製、PVFASTBLUE) 90質量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC) 10質量部
イオン交換水 240質量部
以上を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて10分間分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて着色剤分散液1Bを調製した。着色剤分散液1Bにおける着色剤の数平均粒径は150nmであった。
(テルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液1Bの調製)
PR−12603(住友デュレズ社製) 50質量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC) 5質量部
イオン交換水 200質量部
以上を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて10分間5500rpmで分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて、体積平均粒径0.11μmの樹脂微粒子を含有するテルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液1Bを得た。
(テルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液2Bの調製)
PR−12603(住友デュレズ社製) 50質量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC) 5質量部
イオン交換水 200質量部
以上を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて10分間4500rpmで分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて、体積平均粒径0.52μmの樹脂微粒子を含有するテルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液2Bを得た。
(テルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液3Bの調製)
PR−12603(住友デュレズ社製) 50質量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC) 5質量部
イオン交換水 200質量部
以上を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて10分間3000rpmで分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて、体積平均粒径0.98μmの樹脂微粒子を含有するテルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液3Bを得た。
(テルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液4Bの調製)
PR−12603(住友デュレズ社製) 50質量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC) 5質量部
イオン交換水 200質量部
以上を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて10分間1500rpmで分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて、体積平均粒径1.3μmの樹脂微粒子を含有するテルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液4Bを得た。
(テルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液5Bの調製)
PR−12603(住友デュレズ社製) 50質量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC) 5質量部
イオン交換水 200質量部
以上を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて10分間7000rpmで分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて、体積平均粒径0.06μmの樹脂微粒子を含有するテルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液5Bを得た。
(離型剤分散液1Bの調製)
パラフィンワックス(日本精蝋社製、HNP0190、融点85℃)50質量部
カチオン性界面活性剤(花王社製、サニゾールB50) 5質量部
イオン交換水 200質量部
前記成分を95℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA 社製、ウルトラタラックスT50)で十分に分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径200nmの離型剤粒子を含有する離型剤分散液1Bを得た。
(トナー1Bの製造)
(凝集工程)
イオン交換水 500質量部
樹脂微粒子分散液1B 200質量部
着色剤分散液1B 36質量部
テルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液2B 80質量部
離型剤分散液1B 35質量部
無機微粒子分散液1A 10質量部
凝集剤〔浅田化学社製、ポリ塩化アルミニウム〕 0.5質量部
以上の混合成分を丸型ステンレス製フラスコ中で、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50、IKA社製)で混合分散した。その後、加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら凝集温度を25℃まで加熱し1.5時間保持した。
(付着工程)
上記調製した凝集粒子を含む分散液に、樹脂微粒子分散液5Bを25質量部緩やかに添加し、加熱用オイルバスの温度を上げて30℃で1時間保持した。
(融合工程)
次に、1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液をpHが6.0になるように添加した後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて撹拌を継続しながら85℃まで緩やかに加熱し、その後96℃まで加熱し1mol/Lの硝酸水溶液をpH5.0になるまで加え、5時間保持した。その後、冷却、ろ過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させることによりトナー1Bを作製した。体積平均粒径は5.3μm、被覆層厚みは0.4μmであった。
(トナー2Bの製造)
樹脂微粒子分散液1Bの代わりに樹脂微粒子分散液2Bを用い凝集温度を30℃とし、それ以外はトナー1Bの製造と同様にしてトナー2Bを得た。体積平均粒径は5.4μm、被覆層厚みは0.4μmであった。
(トナー3Bの製造)
樹脂微粒子分散液1Bの代わりに樹脂微粒子分散液3Bを用い凝集温度を40℃とし、付着工程にて加熱温度を45℃とした。それ以外はトナー1Bの製造と同様にしてトナー3Bを得た。体積平均粒径は、6.3μm、被覆層厚みは0.4μmであった。
(トナー4Bの製造)
樹脂微粒子分散液1Bの代わりに樹脂微粒子分散液2Bを用い、30℃で凝集させ、付着工程にて樹脂微粒子分散液5Bの代わりに樹脂微粒子分散液4Bを25質量部添加し加熱温度を55℃とした。それ以外はトナー1Bの製造と同様にしてトナー4Bを得た。体積平均粒径は6.5μm、被覆層厚みは0.4μmであった。
(トナー5Bの製造)
樹脂微粒子分散液1Bの代わりに樹脂微粒子分散液2Bを用い、30℃で凝集させ、付着工程にて樹脂微粒子分散液5Bの代わりに樹脂微粒子分散液6Bを25質量部添加し加熱温度を50℃とした。それ以外はトナー1Bの製造と同様にしてトナー5Bを得た。体積平均粒径は6.3μm、被覆層厚みは0.4μmであった。
(トナー6Bの製造)
樹脂微粒子分散液1Bの代わりに樹脂微粒子分散液2Bを210質量部用い、30℃で凝集させ、付着工程にて樹脂微粒子分散液5Bを15質量部添加し加熱温度を33℃とした。それ以外はトナー1Bの製造と同様にしてトナー6Bを得た。体積平均粒径は6.0μm、被覆層厚みは0.12μmであった。
(トナー7Bの製造)
樹脂微粒子分散液1Bの代わりに樹脂微粒子分散液2Bを160質量部用い、30℃で凝集させ、付着工程にて樹脂微粒子分散液5Bを65質量部添加し加熱温度を40℃とした。それ以外はトナー1Bの製造と同様にしてトナー7Bを得た。体積平均粒径は5.9μm、被覆層厚みは0.89μmであった。
(トナー8Bの製造)
樹脂微粒子分散液1Bの代わりに樹脂微粒子分散液2Bを用い、凝集温度を30℃とし、テルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液2Bの代わりにテルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液1Bを用い、付着工程での加熱温度を35℃とし、それ以外はトナー1Bの製造と同様にしてトナー8Bを得た。体積平均粒径は5.3μm、被覆層厚みは0.4μmであった。
(トナー9Bの製造)
樹脂微粒子分散液1Bの代わりに樹脂微粒子分散液2Bを用い、凝集温度を30℃とし、テルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液2Bの代わりにテルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液3Bを用い、付着工程での加熱温度を35℃とし、それ以外はトナー1Bの製造と同様にしてトナー9Bを得た。体積平均粒径は5.5μm、被覆層厚みは0.4μmであった。
(トナー10Bの製造)
凝集工程にてテルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液及び無機微粒子分散液1Aは添加せず、それ以外は、トナー1Bの製造と同様にしてトナー10Bを得た。体積平均粒径は5.9μm、被覆層厚みは0.4μmであった。
(トナー11Bの製造)
凝集工程にてテルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液2Bの代わりにテルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液5Bを用い、無機微粒子分散液1Aを添加しない以外は、トナー1Bの製造と同様にしてトナー11Bを得た。体積平均粒径は5.8μm、被覆層厚みは0.4μmであった。
(トナー12Bの製造)
凝集工程にてテルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液2Bの代わりにテルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液4Bを用い、無機微粒子分散液1Aを添加しない以外は、トナー1Bの製造と同様にしてトナー12Bを得た。体積平均粒径は6.0μm、被覆層厚みは0.89μmであった。
(トナー13Bの製造)
樹脂微粒子分散液1Bの代わりに樹脂微粒子分散液4Bを用い、50℃で凝集させ、付着工程にて樹脂微粒子分散液5Bの代わりに樹脂微粒子分散液6Bを25質量部添加し加熱温度を55℃とし、無機微粒子分散液1Aを添加しない以外はトナー1Bの製造と同様にしてトナー13Bを得た。体積平均粒径は6.3μm、被覆層厚みは0.4μmであった。
(トナー14Bの製造)
付着工程にて樹脂微粒子分散液5Bの代わりに樹脂微粒子分散液3Bを25質量部添加し加熱温度を40℃とし、無機微粒子分散液1Aを添加しない以外はトナー1Bの製造と同様にしてトナー14Bを得た。体積平均粒径は6.2μm、被覆層厚みは0.4μmであった。
(外添トナーの作製)
トナー1B〜14Bのそれぞれのトナー100質量部に対し、疎水性シリカ(キャボット製、TS720)を0.70質量部添加し、サンプルミルで混合して外添トナー1B〜14Bを得た。
(画像出力)
外添トナー1B〜14Bを8質量部とキャリア100質量部とをボールミルで5分間攪拌、混合して現像剤1B〜14Bを調整し、以下の手順で定着性能等の評価のための画像出力を行った。キャリアは参考例1Aで用いたものをそのまま用いた。調整された現像剤を、定着器を取り外した富士ゼロックス社製カラー複写機Docucolor1250の現像器にセットし未定着画像を出力した。出力画像は40x40mmの大きさのハーフトーン画像で、画像トナー量は0.20mg/cm2となるよう調整した。用紙は富士ゼロックスオフィスサプライ社製の商品名「Jコート紙」を用いた。
(定着方法)
定着はDocucolor1250複写機から取り出した定着器を、定着器のロール温度を変更できるように改造し、定着ロールにはその表面材料をテフロン(登録商標)チューブに替えたものを使用した。定着器の用紙搬送速度は毎秒160mmとした。トナー1B〜14Bの未定着画像を定着器の温度を90℃から180℃まで適宜変えて定着し定着画像を得た。
(最低定着温度評価方法)
トナー1B〜14Bの最低定着温度は、低温オフセットを起こさずに定着を開始する温度とした。
(ドキュメントオフセット評価方法)
参考例1Aと同様の方法で現像剤1Bから14Bの評価を行った。
(実施例1B〜9B、比較例1B〜5B)
実施例1B〜9B、比較例1B〜5Bのトナーに対する性能評価を、コア粒子及び被覆層のガラス転移温度、テルペン変性ノボラック樹脂微粒子の体積平均粒子径並びに被覆層の厚みとともに表2に示した。
実施例1B〜9Bのトナーに関しては、いずれも最低定着温度が120℃以下であり、なおかつ、ドキュメントオフセットの発生も起こらなかった。
比較例1Bは、所望のテルペン変性ノボラック樹脂微粒子を添加しないと、所望のコアーシェル構造のガラス転移温度制御により、低温定着は獲得できるが、ドキュメントオフセット性が悪い。
比較例2Bにおいて、添加するテルペン変性ノボラック樹脂微粒子の粒子径が小さいと、所望のコアーシェル構造のガラス転移温度制御により低温定着は獲得できても、ドキュメントオフセット性が悪い。
比較例3Bにおいて、添加するテルペン変性ノボラック樹脂微粒子の粒子径が大きいと、ドキュメントオフセット性はより良好となるが、所望のコアーシェル構造のガラス転移温度制御によりコア部に低ガラス転移温度成分を有していても、低温定着に悪影響が発生してしまう。
比較例4B〜5Bは、コア粒子、被覆層のガラス転移温度が共に高いとドキュメントオフセット性は良好であるが低温定着性が悪い。反対に、コア粒子、被覆層のガラス転移温度が共に低いと、本発明所望のテルペン変性ノボラック樹脂粒子を含有していても、低温定着性は良好でもドキュメントオフセット性との両立ができない。
(樹脂微粒子分散液1Cの調製)
スチレン(和光純薬製) 160質量部
nブチルアクリレート(和光純薬製) 240質量部
βカルボキシエチルアクリレート(ローディア日華製) 9質量部
1、10デカンジオールジアクリレート(新中村化学製) 1.5質量部
ドデカンチオール(和光純薬製) 2.7質量部
以上を混合溶解し、これをアニオン性界面活性剤ダウファックス(ローディア社製)4質量部を含有するイオン交換水550質量部に溶解し、さらにフラスコ中で分散、乳化し10分間ゆっくりと攪拌・混合しながら、過硫酸アンモニウム6質量部を溶解したイオン交換水50質量部を投入した。次いで系内の窒素置換を十分に行った後、フラスコ内を攪拌しながらオイルバスで系内が70℃になるまで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続した。これにより体積平均粒径198nm、ガラス転移温度18.5℃、重量平均分子量(Mw)32300、酸価12.0mgKOH/gのアニオン性の樹脂微粒子分散液1Cを得た。
(樹脂微粒子分散液2Cの調製)
樹脂微粒子分散液1Cの調整において、スチレン180質量部、nブチルアクリレート220質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Cの調整と同様にして樹脂微粒子分散液2Cを得た。体積平均粒径190nm、ガラス転移温度21.3℃、Mw31200、酸価12.4mgKOH/gであった。
(樹脂微粒子分散液3Cの調製)
樹脂微粒子分散液1Cの調整において、スチレン200質量部、nブチルアクリレート200質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Cの調整と同様にして樹脂微粒子分散液3Cを得た。体積平均粒径196nm、ガラス転移温度30.6℃、Mw31000、酸価12.2mgKOH/gであった。
(樹脂微粒子分散液4Cの調製)
樹脂微粒子分散液1Cの調整において、スチレン250質量部、nブチルアクリレート150質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Cの調整と同様にして樹脂微粒子分散液4Cを得た。体積平均粒径200nm、ガラス転移温度38.9℃、Mw32000、酸価11.8mgKOH/gであった。
(樹脂微粒子分散液5Cの調製)
樹脂微粒子分散液1Cの調整において、スチレン270質量部、nブチルアクリレート130質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Cの調整と同様にして樹脂微粒子分散液5Cを得た。体積平均粒径198nm、ガラス転移温度45.2℃、Mw31800、酸価12.4mgKOH/gであった。
(樹脂微粒子分散液6Cの調製)
樹脂微粒子分散液1Cの調整において、スチレン280質量部、nブチルアクリレート120質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Cの調整と同様にして樹脂微粒子分散液6Cを得た。体積平均粒径201nm、ガラス転移温度48.3℃、Mw32000、酸価11.9mgKOH/gであった。
(樹脂微粒子分散液7Cの調製)
樹脂微粒子分散液1Cの調整において、スチレン300質量部、nブチルアクリレート100質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Cの調整と同様にして樹脂微粒子分散液7Cを得た。体積平均粒径197nm、ガラス転移温度51.0℃、Mw33200、酸価12.5mgKOH/gであった。
(樹脂微粒子分散液8Cの調製)
樹脂微粒子分散液1Cの調整において、スチレン315質量部、nブチルアクリレート75質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Cの調整と同様にして樹脂微粒子分散液8Cを得た。体積平均粒径201nm、ガラス転移温度54.2℃、Mw34100、酸価12.4mgKOH/gであった。
(樹脂微粒子分散液9Cの調製)
樹脂微粒子分散液1Cの調整において、スチレン330質量部、nブチルアクリレート70質量部、βカルボキシエチルアクリレート9.5質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Cの調整と同様にして樹脂微粒子分散液9Cを得た。体積平均粒径198nm、ガラス転移温度58.7℃、Mw32100、酸価13.6mgKOH/gであった。
(樹脂微粒子分散液10Cの調製)
樹脂微粒子分散液1Cの調整において、スチレン360質量部、nブチルアクリレート40質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Cの調整と同様にして樹脂微粒子分散液10Cを得た。体積平均粒径202nm、ガラス転移温度62.4℃、Mw31300、酸価12.2mgKOH/gであった。
(樹脂微粒子分散液11Cの調製)
樹脂微粒子分散液1Cの調整において、スチレン375質量部、nブチルアクリレート25質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Cの調整と同様にして樹脂微粒子分散液11Cを得た。体積平均粒径199nm、ガラス転移温度68.2℃、Mw33600、酸価12.5mgKOH/gであった。
(樹脂微粒子分散液12Cの調製)
樹脂微粒子分散液1Cの調整において、スチレン390質量部、nブチルアクリレート10質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Cの調整と同様にして樹脂微粒子分散液12Cを得た。体積平均粒径197nm、ガラス転移温度75.8℃、Mw32500、酸価12.8mgKOH/gであった。
(樹脂微粒子分散液13Cの調製)
樹脂微粒子分散液1Cの調整において、スチレン395質量部、nブチルアクリレート5質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Cの調整と同様にして樹脂微粒子分散液13Cを得た。体積平均粒径193nm、ガラス転移温度80.3℃、Mw34500、酸価12.5mgKOH/gであった。
(樹脂微粒子分散液14Cの調製)
樹脂微粒子分散液1Cの調整において、βカルボキシエチルアクリレート12質量部としたこと以外は樹脂微粒子分散液1Cの調整と同様にして樹脂微粒子分散液14Cを得た。体積平均粒径195nm、ガラス転移温度51.2℃、Mw34000、酸価16.8mgKOH/gであった。
(着色剤分散液1Cの調製)
フタロシアニン顔料(大日精化社製、PVFASTBLUE) 90質量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC) 10質量部
イオン交換水 240質量部
以上を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて10分間分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて着色剤分散液1Cを調製した。着色剤分散液1Cにおける着色剤の数平均粒径は150nmで、粒径0.03μm以下の粒子は4.0個数%、0.5μm以上の粒子は0.5個数%であった。
(着色剤分散液2Cの調製)
カーボンブラック(CABOT社製、R330) 90質量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC) 10質量部
イオン交換水 240質量部
以上を混合し、着色剤分散液1Cと同様の条件にて着色剤分散液2Cを調製した。着色剤分散液2Cにおける着色剤の数平均粒径は155nmで、粒径が0.03μm以下の粒子は5.0個数%、0.5μm以上の粒子は0.5個数%であった。
(着色剤分散液3Cの調製)
C.Iピグメント・レッド122(大日製化社製、ECR−185)90質量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC) 10質量部
イオン交換水 240質量部
以上を混合し、着色剤分散液1Cと同様の条件にて着色剤分散液3Cを調製した。着色剤分散液3Cにおける着色剤の数平均粒径は165nmで、粒径が0.03μm以下の粒子は6.0個数%、0.5μm以上の粒子は0.5個数%であった。
(着色剤分散液4Cの調製)
C.Iピグメント・レッド185(クラリアント社製) 90質量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC) 10質量部
イオン交換水 240質量部
以上を混合し、着色剤分散液1Cと同様の条件にて着色剤分散液4Cを調製した。着色剤分散液4Cにおける着色剤の数平均粒径は170nmで、粒径が0.03μm以下の粒子は7個数%、0.5μm以上の粒子は0.5個数%であった。
(着色剤分散液5Cの調製)
C.Iピグメントイエロー74(クラリアント社製) 90質量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC) 10質量部
イオン交換水 240質量部
以上を混合し、着色剤分散液1Cと同様の条件にて着色剤分散液5Cを調製した。着色剤分散液5Cにおける着色剤の数平均粒径は175nmで、粒径が0.03μm以下の粒子は6個数%、0.5μm以上の粒子は0.3個数%であった。
(離型剤分散液1Cの調製)
パラフィンワックス(日本精蝋社製、HNP0190、融点85℃)50質量部
カチオン性界面活性剤(花王社製、サニゾールB50) 5質量部
イオン交換水 200質量部
前記成分を95℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA 社製、ウルトラタラックスT50)で十分に分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径200nmの離型剤粒子を含有する離型剤分散液1Cを得た。
(トナー1Cの製造)
(凝集工程)
イオン交換水 500質量部
樹脂微粒子分散液3C 175質量部
着色剤分散液1C 36質量部
離型剤分散液1C 35質量部
無機微粒子分散液1A 10質量部
凝集剤〔浅田化学社製、ポリ塩化アルミニウム〕 0.5質量部
以上の混合成分を丸型ステンレス製フラスコ中で、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50、IKA社製)で混合分散した。その後、加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら凝集温度を30℃まで加熱した。その後30℃で1.5時間保持した。
(付着工程)
上記調製した凝集粒子を含む分散液に、樹脂微粒子分散液9Cを25質量部緩やかに添加し、加熱用オイルバスの温度を上げて56℃で1時間保持し、さらに樹脂微粒子分散液10Cを25質量部添加し、加熱用オイルバスの温度を上げて60℃で1時間保持し、樹脂微粒子分散液12Cを25質量部添加し、加熱用オイルバスの温度を上げて73℃で1時間保持した。
(融合工程)
次に、1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液をpHが6.0になるように添加した後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて撹拌を継続しながら85℃まで緩やかに加熱し、その後96℃まで加熱し1mol/Lの硝酸水溶液をpH5.0になるまで加え、5時間保持した。その後、冷却、ろ過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させることにより3層からなる被覆層を有するトナー粒子1Cを作製した。体積平均粒径は5.2μm、被膜層厚みの合計は0.61μm、コア粒子のガラス転移温度31℃、最外層の樹脂層のガラス転移温度75℃であった。
(トナー2Cの製造)
樹脂微粒子分散液3Cの代わりに樹脂微粒子分散液2Cを用い20℃で凝集させ、付着工程にて樹脂微粒子分散液8C、樹脂微粒子分散液10C、樹脂微粒子分散液12Cを各25質量部添加した。付着工程で樹脂微粒子分散液を添加した際の加熱温度を添加順に52℃、60℃、72℃と変更した以外はトナー1Cの製造と同様にして3層からなる被覆層を有するトナー2Cを得た。体積平均粒径は5.5μm、被膜層厚みの合計は0.68μm、コア粒子のガラス転移温度21℃、最外層の樹脂層のガラス転移温度75℃であった。
(トナー3Cの製造)
樹脂微粒子分散液3Cの代わりに樹脂微粒子分散液4Cを用い36℃で凝集させ、付着工程にて樹脂微粒子分散液9C、樹脂微粒子分散液11C、樹脂微粒子分散液12Cを各25質量部添加した。付着工程で樹脂微粒子分散液を添加した際の加熱温度を添加順に56℃、65℃、72℃と変更した以外はトナー1Cの製造と同様にして3層からなる被覆層を有するトナー3Cを得た。体積平均粒径は5.6μm、被膜層厚みの合計は0.64μm、コア粒子のガラス転移温度39℃、最外層の樹脂層のガラス転移温度76℃であった。
(トナー4Cの製造)
付着工程にて樹脂微粒子分散液7C、樹脂微粒子分散液8C、樹脂微粒子分散液10Cを各25質量部添加し、樹脂微粒子分散液を添加した際の加熱温度を添加順に、50℃、52℃、60℃と変更した以外はトナー1Cの製造と同様にして3層からなる被覆層を有するトナー4Cを得た。体積平均粒径は5.7μm、被膜層厚みの合計は0.65μm、コア粒子のガラス転移温度31℃、最外層の樹脂層のガラス転移温度62℃であった。
(トナー5Cの製造)
付着工程にて樹脂微粒子分散液11C、樹脂微粒子分散液12C、樹脂微粒子分散液13Cを各25質量部添加し、樹脂微粒子分散液を添加した際の加熱温度を添加順に、65℃、72℃、78℃と変更した以外はトナー1Cの製造と同様にして3層からなる被覆層を有するトナー5Cを得た。体積平均粒径は5.0μm、被膜層厚みの合計は0.63μm、コア粒子のガラス転移温度31℃、最外層の樹脂層のガラス転移温度80℃であった。
(トナー6Cの製造)
樹脂微粒子分散液3Cを200質量部用い、付着工程にて樹脂微粒子分散液8C、樹脂微粒子分散液10Cを各25質量部添加し、樹脂微粒子分散液を添加した際の加熱温度を添加順に、52℃、65℃と変更した以外はトナー1Cの製造と同様にして2層からなる被覆層を有するトナー6Cを得た。体積平均粒径は5.4μm、被膜層厚みの合計は0.41μm、コア粒子のガラス転移温度31℃、最外層の樹脂層のガラス転移温度62℃であった。
(トナー7Cの製造)
樹脂微粒子分散液3Cを150質量部用い、付着工程にて樹脂微粒子分散液7C、樹脂微粒子分散液9C、樹脂微粒子分散液10C、樹脂微粒子分散液12Cを各25質量部添加し、樹脂微粒子分散液を添加した際の加熱温度を添加順に、50℃、56℃、60℃、72℃と変更した以外はトナー1Cの製造と同様にして4層からなる被覆層を有するトナー7Cを得た。体積平均粒径は5.5μm、被膜層厚みの合計は0.84μm、コア粒子のガラス転移温度31℃、最外層の樹脂層のガラス転移温度76℃であった。
(トナー8Cの製造)
樹脂微粒子分散液3Cの代わりに樹脂微粒子分散液1Cを200質量部用い、無機微粒子分散液1Aを添加せず、付着工程にて樹脂微粒子分散液7C、樹脂微粒子分散液9Cを各25質量部添加した。付着工程で樹脂微粒子分散液を添加した際の加熱温度を添加順に50℃、56℃と変更した以外はトナー1Cの製造と同様にして2層からなる被覆層を有するトナー8Cを得た。体積平均粒径は5.8μm、被膜層厚みの合計は0.48μm、コア粒子のガラス転移温度18℃、最外層の樹脂層のガラス転移温度59℃であった。
(トナー9Cの製造)
樹脂微粒子分散液3Cの代わりに樹脂微粒子分散液5Cを200質量部用い、無機微粒子分散液1Aを添加せず、付着工程にて樹脂微粒子分散液8C、樹脂微粒子分散液10Cを各25質量部添加した。付着工程で樹脂微粒子分散液を添加した際の加熱温度を添加順に52℃、60℃と変更した以外はトナー1Cの製造と同様にして2層からなる被覆層を有するトナー9Cを得た。体積平均粒径は5.6μm、被膜層厚みの合計は0.43μm、コア粒子のガラス転移温度45℃、最外層の樹脂層のガラス転移温度62℃であった。
(トナー10Cの製造)
無機微粒子分散液1Aを添加せず、付着工程にて樹脂微粒子分散液6C、樹脂微粒子分散液8Cを各25質量部添加し、樹脂微粒子分散液を添加した際の加熱温度を添加順に45℃、52℃と変更した以外はトナー1Cの製造と同様にして2層からなる被覆層を有するトナー10Cを得た。体積平均粒径は5.4μm、被膜層厚みの合計は0.45μm、コア粒子のガラス転移温度31℃、最外層の樹脂層のガラス転移温度54℃であった。
(トナー11Cの製造)
樹脂微粒子分散液3Cを200質量部用い、無機微粒子分散液1Aを添加せず、付着工程にて樹脂微粒子分散液9Cを50質量部添加した。付着工程で樹脂微粒子分散液を添加した際の加熱温度を56℃と変更した以外はトナー1Cの製造と同様にして1層からなる被覆層を有するトナー11Cを得た。体積平均粒径は5.7μm、被膜層厚みは0.42μm、コア粒子のガラス転移温度31℃、最外層の樹脂層のガラス転移温度59℃であった。
(トナー12Cの製造)
樹脂微粒子分散液3Cの代わりに樹脂微粒子分散液4Cを用い無機微粒子分散液1Aを添加せず、35℃で凝集させ、付着工程にて樹脂微粒子分散液8C、樹脂微粒子分散液9C、樹脂微粒子分散液10Cを各25質量部添加した。付着工程で樹脂微粒子分散液を添加した際の加熱温度を添加順に52℃、56℃、60℃と変更した以外はトナー1Cの製造と同様にして3層からなる被覆層を有するトナー13Cを得た。体積平均粒径は5.4μm、被膜層厚みの合計は0.63μm、コア粒子のガラス転移温度39℃、最外層の樹脂層のガラス転移温度62℃であった。
(トナー13Cの製造)
無機微粒子分散液1Aを添加せず、付着工程にて樹脂微粒子分散液14C、樹脂微粒子分散液10C、樹脂微粒子分散液12Cを各25質量部添加した。付着工程で樹脂微粒子分散液を添加した際の加熱温度を添加順に50℃、60℃、72℃と変更した以外はトナー1Cの製造と同様にして3層からなる被覆層を有するトナー14Cを得た。体積平均粒径は5.5μm、被膜層厚みの合計は0.68μm、コア粒子のガラス転移温度31℃、最外層の樹脂層のガラス転移温度76℃であった。
(トナー14Cの製造)
樹脂微粒子分散液3Cを220質量部用い、無機微粒子分散液1Aを添加せず、付着工程にて各樹脂微粒子分散液を各10質量部と変更した以外はトナー1Cの製造と同様にして3層からなる被覆層を有するトナー15Cを得た。体積平均粒径は5.7μm、被膜層厚みの合計は0.28μm、コア粒子のガラス転移温度31℃、最外層の樹脂層のガラス転移温度75℃であった。
(トナー15Cの製造)
樹脂微粒子分散液3Cを100質量部用い、無機微粒子分散液1Aを添加せず、付着工程にて各樹脂微粒子分散液を各50質量部と変更した以外はトナー1Cの製造と同様にして3層からなる被覆層を有するトナー16Cを得た。体積平均粒径は5.8μm、被膜層厚みの合計は1.06m、コア粒子のガラス転移温度31℃、最外層の樹脂層のガラス転移温度75℃であった。
(外添トナーの作製)
トナー1C〜15Cのそれぞれのトナー100質量部に対し、疎水性シリカ(キャボット製、TS720)を0.70質量部添加し、サンプルミルで混合して外添トナー1C〜15Cを得た。
(画像出力)
外添トナー1C〜15Cを8質量部とキャリア100質量部とをボールミルで5分間攪拌、混合して現像剤1C〜15Cを調整し、以下の手順で定着性能等の評価のための画像出力を行った。キャリアは樹脂被覆型のキャリアであり、メタアクリレート(総研化学社製)を1質量%コートした体積平均粒径が50μmのフェライトキャリアを用いた。調整された現像剤を、定着器を取り外した富士ゼロックス社製カラー複写機Docucolor1250の現像器にセットし未定着画像を出力した。出力画像は40x40mmの大きさのベタ画像で、画像トナー量は0.50mg/cm2となるよう調整した。用紙は富士ゼロックスオフィスサプライ社製の商品名「J紙」を用いた。
(定着方法)
定着はDocucolor1250複写機から取り出した定着器を、定着器のロール温度を変更できるように改造し、定着ロールにはその表面材料をテフロン(登録商標)チューブに替えたものを使用した。定着器の用紙搬送速度は毎秒160mmとした。トナー1C〜15Cの未定着画像を定着器の温度を90℃から180℃まで適宜変えて定着し定着画像を得た。
(最低定着温度評価方法)
トナー1C〜15Cの最低定着温度は、低温オフセットを起こさずに定着を開始する温度とした。評価基準は、定着温度110℃でも低温オフセットを起こさないものを○、最低定着温度120℃以下で△、120℃よりも高い場合を×とした。
(ドキュメントオフセットの評価方法)
参考例1Aと同様の方法で現像剤1Cから15Cの評価を行った。
参考例1C〜7C、比較例1C〜8C)
参考例1C〜7C、比較例1C〜8Cのトナーに対する性能評価を、被覆層厚みの合計及びトナーの体積平均粒径とともに表3に示した。
参考例1C〜7Cのトナーに関しては、いずれも最低定着温度が110℃以下であり、なおかつ、ドキュメントオフセットの発生も起こらなかった。
比較例1C〜3Cにおいて、コア粒子または被覆層のガラス転移温度が低すぎると低温定着性はとれるがドキュメントオフセットが発生した。コア樹脂のガラス転移温度が高すぎるとドキュメントオフセットは発生しないが低温定着性がとれない。比較例4Cは多層構造になっていないため樹脂間の相溶が均一ではなく、低ガラス転移温度であるコア樹脂がトナー表面に出やすい。そのため部分的に著しい画像劣化が見られた。最低定着温度は115℃であった。比較例5Cは、コア粒子と被覆層とのガラス転移温度差が十分ではないため、低温定着と耐ドキュメントオフセットの両立が困難となる。最低定着温度は120℃、軽微な画像劣化が見られた。比較例6Cにおいては、樹脂層間の酸価の差が大きいため樹脂間の電気的反発が大きくなり、コア粒子と被覆層とが均一に相溶せず軽微な画像劣化が生じた。最低定着温度は115℃であった。比較例7Cにおいては被覆層の膜厚が十分ではなく、低ガラス転移温度であるコア粒子中の結着樹脂が表面に出てしまい、ドキュメントオフセットが発生した。比較例8Cは、被覆層の膜厚が厚すぎて低ガラス転移温度であるコア粒子中の結着樹脂が機能せず、低温定着性がとれなかった。

Claims (4)

  1. 結着樹脂と着色剤と体積平均粒径が0.1〜0.5μmであり比重が1.0〜2.0である無機微粒子と体積平均粒径が0.1〜1.0μmのテルペン変性ノボラック樹脂微粒子とを含有するガラス転移温度が20〜40℃のコア粒子の表面を、ガラス転移温度が50〜100℃の被覆層で被覆してなる静電荷像現像用トナー。
  2. 結着樹脂と着色剤と体積平均粒径が0.1〜0.5μmであり比重が1.0〜2.0である無機微粒子と体積平均粒径が0.1〜1.0μmのテルペン変性ノボラック樹脂微粒子とを含有するガラス転移温度が20〜40℃のコア粒子の表面を、ガラス転移温度が50〜100℃の被覆層で被覆してなる静電荷像現像用トナーの製造方法であって、
    体積平均粒径が1.0μm以下の結着樹脂微粒子を分散した結着樹脂微粒子分散液、着色剤分散液体積平均粒径が0.1〜0.5μmであり比重が1.0〜2.0である無機微粒子を分散した無機微粒子分散液及び体積平均粒径が0.1〜1.0μmのテルペン変性ノボラック樹脂微粒子を分散したテルペン変性ノボラック樹脂微粒子分散液を混合して凝集粒子を形成する凝集工程と、前記凝集粒子の表面に被覆樹脂微粒子を付着させる付着工程と、前記被覆樹脂微粒子が付着した凝集粒子を加熱して融合させる融合工程と、を少なくとも有する静電荷像現像用トナーの製造方法。
  3. 結着樹脂と着色剤と体積平均粒径が0.1〜0.5μmであり比重が1.0〜2.0である無機微粒子と体積平均粒径が0.1〜1.0μmのテルペン変性ノボラック樹脂微粒子とを含有するガラス転移温度が20〜40℃のコア粒子の表面を、ガラス転移温度が50〜100℃の被覆層で被覆してなる静電荷像現像用トナーを少なくとも含有する静電荷像現像剤。
  4. 潜像保持体表面に静電荷像を形成する潜像形成工程と、現像剤担持体に担持された現像剤を用いて前記潜像保持体表面に形成された静電荷像を現像してトナー画像を形成する現像工程と、前記潜像保持体表面に形成されたトナー画像を被転写体表面に転写する転写工程と、前記被転写体表面に転写されたトナー画像を熱定着する定着工程と、を少なくとも有する画像形成方法であって、
    前記現像剤が、結着樹脂と着色剤と体積平均粒径が0.1〜0.5μmであり比重が1.0〜2.0である無機微粒子と体積平均粒径が0.1〜1.0μmのテルペン変性ノボラック樹脂微粒子とを含有するガラス転移温度が20〜40℃のコア粒子の表面を、ガラス転移温度が50〜100℃の被覆層で被覆してなる静電荷像現像用トナーを少なくとも含有する、画像形成方法。
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