説明

静電荷現像用トナー、2成分現像剤

【課題】低温定着が可能で小粒径のトナーとシリコーン樹脂を被覆したキャリアを用いた現像剤でも帯電立ち上がりが速く、低温低湿から高温高湿の環境で多数枚プリントしても継続して高濃度でかぶりのないプリント画像が得られるトナー及び2成分現像剤を提供することにある。
【解決手段】離形剤と樹脂を含有する樹脂微粒子と着色剤粒子を凝集・融着させて形成される静電荷現像用トナーにおいて、該静電荷現像用トナーのガラス転移点が20〜45℃で、且つ、体積基準におけるメディアン径(D50)が3.0〜8.0μmであり、更に、トナーの粒子表面に有機微粒子が存在してなり、有機微粒子存在量が、トナー全質量に対して0.1〜0.5質量%であり、該有機微粒子がフッ素アクリレート系の単独重合体又は共重合体であることを特徴とする静電荷現像用トナー。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、静電荷現像用トナー及び2成分現像剤に関する。
【背景技術】
【0002】
複写機の低消費電力化に伴い、低温定着可能な静電荷現像用トナー(以下、単にトナーともいう)の開発が進められている。この低温定着化のための技術手段として、トナーのガラス転移点(Tg)を低くすることにより、より低温でのトナーの融解・定着を可能にすることができる。
【0003】
しかしながらトナーのガラス転移点を低くすることにより耐凝集性・保存性が悪化し、機内での流動性の悪化や現像性の低下等、様々な副作用を引き起こすことが考えられるため、例えば、従来のようにトナーの粒子表面に無機微粒子を保持しようとするとその表面硬度差から無機微粒子はトナーの粒子中に埋没してしまい、トナーの粒子表面の変化のために画像安定性が悪化してしまうという問題が有った。
【0004】
また、高品質のプリント画像を得るために小粒径のトナーが用いられるようになってきた。
【0005】
また、トナーは流動性の付与などトナーとして必要な機能を持たせるために外添剤を付与することが必須である。そのような外添剤として、例えば、小径のシリカ、チタニアなどが用いられる。
【0006】
現在、画像のフルカラー化が進んでおり、それに伴って多種多様な印字パターンに対応することが望まれている。例えば、オフィスでは全色を用いる写真画像のようなものより、黒の文字画像に少量のカラー部分が入るというような画像ニーズが高い。このような場合には、ある色は高印字率でトナーが多量消費されていくのに対し、印字率の低い色はトナーが低消費の状態において現像機内で長時間撹拌されることにより、トナー表面にストレスを受け、外添剤の埋没による現像剤の劣化が生じる。特に低Tg化したトナーにおいては、樹脂の柔らかさ故に外添剤の埋没が発生しやすく、その結果トナーの転写率が大きく低下し、画像安定性が印字率により変動してしまう難点があった。
【0007】
このようなストレスに対して、トナーの粒子中への外添剤埋没を抑制するために大粒径の無機微粒子を用いることが有効であることが開示されている(例えば、特許文献1〜3参照。)。
【0008】
また、トナー転写性の向上のために外添剤として大粒径の樹脂粒子を用いることも開示されている。(例えば、特許文献4参照。)
また、多数枚連続してプリントしても摩擦帯電性が安定し、地かぶりがない画像を得るために、フッ素系樹脂粉をトナー微粒子の表面に強固に固着することが開示されている(例えば、特許文献5参照。)。
【特許文献1】特開平7−28276号公報
【特許文献2】特開平9−319134号公報
【特許文献3】特開平10−312089号公報
【特許文献4】特開2004−163612号公報
【特許文献5】特開平3−170946号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、上記で提案された大粒径の無機微粒子やフッ素系樹脂粉の樹脂粒子を低温定着が可能で小粒径のトナーの粒子表面に固着して作製したトナーとシリコーン樹脂を被覆したキャリアを用いた2成分現像剤で、低温低湿から高温高湿のプリント環境で低印字率の画像を連続してプリントすると、帯電立ち上がりが遅くなり、長期にわたって高濃度でかぶりのないプリント画像が得られるトナーは未だ得られていないのが現状である。
【0010】
本発明は、低温定着が可能で小粒径のトナーとシリコーン樹脂を被覆したキャリアを用いた現像剤でも、帯電立ち上がりが速く、充分な帯電性をトナーに付与でき、印字率が低い原稿を連続して多数枚プリントしても現像機内でのトナーの滞留時間が長くなることによるトナーの劣化を抑制し、低温低湿(例えば、10℃20%RH)から高温高湿(例えば、30℃80%RH)のプリント環境で多数枚プリントしても継続して高濃度でかぶりのないプリント画像が得られる静電荷現像用トナー及び2成分現像剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、下記構成を採ることにより達成される。
【0012】
1.
少なくとも離形剤と樹脂を含有する樹脂微粒子と着色剤粒子を凝集・融着させて形成される静電荷現像用トナーにおいて、
該静電荷現像用トナーのガラス転移点が20〜45℃で、
且つ、体積基準におけるメディアン径(D50)が3.0〜8.0μmであり、
更に、静電荷現像用トナーの粒子表面に有機微粒子が存在してなり、有機微粒子存在量が、静電荷現像用トナー全質量に対して0.1〜0.5質量%であり、該有機微粒子がフッ素アクリレート系の単独重合体又は共重合体であることを特徴とする静電荷現像用トナー。
【0013】
2.
前記有機微粒子は、その数平均一次粒径が50〜110nmであることを特徴とする前記1に記載の静電荷現像用トナー。
【0014】
3.
前記静電荷現像用トナーは、その粒子表面に前記有機微粒子と無機微粒子が存在してなり、
該無機微粒子存在量が静電荷現像用トナー全質量に対して0.6〜1.5質量%であり、該無機微粒子の数平均一次粒径が10〜20nmであることを特徴とする前記1に記載の静電荷現像用トナー。
【0015】
4.
前記1〜3のいずれか1項に記載の静電荷現像用トナーと、磁性粒子をシリコーン樹脂で被覆したキャリアとで構成されることを特徴とする2成分現像剤。
【発明の効果】
【0016】
本発明のトナー及び2成分現像剤は、シリコーン樹脂を被覆したキャリアを用いた現像剤でも帯電立ち上がりがよく充分な帯電性をトナーに付与でき、印字率が低く現像機内での滞留時間が長くなることによるトナーの劣化を抑制し、低温低湿(例えば、10℃20%RH)から高温高湿(例えば、30℃80%RH)のプリント環境で多数枚プリントしても継続して高濃度でかぶりがなく、低温定着が可能で高解像力のプリント画像が得られる優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
低温定着が可能で高品質のプリント画像が得られるトナーとシリコーン樹脂を被覆したキャリアを用いた2成分現像剤では、印字率が低い原稿を多数枚連続してプリントすると、トナーが現像機内での滞留時間が長くなり、帯電立ち上がりが遅くなり、充分な帯電性を付与することが難しく、低温低湿や高温高湿環境で多数枚プリントすると高濃度でかぶりのないプリント画像を継続して得ることは難しかった。
【0018】
本発明者らは、低温定着が可能で高品質のプリント画像が得られるトナーとシリコーン樹脂を被覆したキャリア(以下、シリコーンコートキャリアともいう)を用いた2成分現像剤でも、帯電立ち上がりが早く、充分な帯電性を付与できるトナー及び2成分現像剤について検討を行った。
【0019】
種々検討の結果、ガラス転移点が20〜45℃で、体積基準におけるメディアン径(D50)が3.0〜8.0μmのトナーの粒子表面に、フッ素化アクリレート系の単独重合又は共重合体からなる樹脂微粒子を固着させたトナーを用いると上記問題を解決できることを見いだした。
【0020】
上記のトナーを、キャリアとしてシリコーンコートキャリアを用いる2成分現像剤に使用すると、帯電立ち上がりが改善され、印字率が低い原稿を多数枚連続してプリントしても十分な帯電量が確保できる。
【0021】
更に、帯電量の低下が著しく現れる高温高湿の環境下においても、帯電量が低下することなく安定した性能を維持することができ、帯電量の上昇が著しく現れる低温低湿の環境下においても、帯電量が異常に上昇することなく安定した性能を維持することができる。その結果、本発明のトナーとシリコーンコートキャリアからなる2成分現像剤を用い、低温低湿から高温高湿環境においてプリントを行っても、高濃度でかぶりのないプリント画像を継続して得られるようになった。
【0022】
また、トナーの粒子表面に存在する有機微粒子の表面存在量は、0.1〜0.5質量%、0.2〜0.5質量%が好ましい。
【0023】
上記表面存在量とすることで、帯電立ち上がりがよく、環境に左右されずに充分な帯電性を付与できる。
【0024】
本発明で用いる有機微粒子の数平均一次粒径としては、50〜200nmのものが好ましい。
【0025】
50nm以上とすることで、トナーの粒子中に埋没することが防止でき、200nm以下とすることで、トナー表面に保持することができ、多数枚プリントしても、トナーの性能を維持することができる。
【0026】
また、本発明では、更に数平均一次粒径10〜20nmの無機微粒子を添加してトナーを形成することが好ましい。
【0027】
無機微粒子は、トナーの粒子表面に0.6〜1.5質量%固着させることが好ましい。
【0028】
数平均一次粒径10〜20nmの無機微粒子を着色粒子表面に0.6〜1.5質量%固着させることにより、トナーの流動性を確保することができる。
【0029】
本発明のトナーは、磁性体粒子をシリコーン樹脂で被覆した樹脂被覆キャリアと組み合わせ、2成分現像剤として用いることが好ましい。
【0030】
シリコーン樹脂で被覆したキャリアと併用することにより、キャリアについても疎水性の樹脂が導入されることになり、帯電量の環境安定性が十分に図れ、画像濃度の環境安定性の優れたものとなる。
【0031】
以下、本発明について説明する。
【0032】
有機微粒子を構成する、架橋構造を有するフッ素化アクリレート系の単独重合又は共重合体(フッ素化アクリレート系(共)重合体)は疎水性を有する樹脂であるので、当該有機微粒子を含有しているトナーの帯電量は、湿度による影響を受けにくい。従って、環境に依存することなく十分な帯電量を有するものとなって、高温高湿環境下においても優れた転写特性が発揮される。
【0033】
フッ素化アクリレート系の単独重合又は共重合体は、表面エネルギーの低い樹脂であるので、当該有機微粒子を含有しているトナーは、感光体に対するトナーの物理的付着力が小さく、この観点からも転写特性に優れている。
【0034】
また、フッ素化アクリレート系の単独重合又は共重合体は、フッ素原子を側鎖に有するものであって極めて硬度が高く、しかも、架橋構造を有する単独重合または共重合体であるため更に強度的に優れて変形しにくいものである。これにより、当該有機微粒子が現像スリーブやキャリアに付着してこれらを汚染することはなく、多数枚のプリント画像を安定に形成することができる。
【0035】
先ず、本発明のトナーのガラス転移点と体積基準におけるメディアン径(D50)、有機微粒子と無機微粒子の粒径、微粒子の表面存在量の測定方法について説明する。
【0036】
〈トナーのガラス転移点〉
本発明のトナーのガラス転移点は、DSC−7示差走査カロリメーター(パーキンエルマー製)、TAC7/DX熱分析装置コントローラー(パーキンエルマー製)を用いて測定することができる。
【0037】
測定手順としては、トナー4.5〜5.0mgを小数点以下2桁まで精秤し、アルミニウム製パン(KITNO.0219−0041)に封入し、DSC−7サンプルホルダーにセットする。リファレンスは空のアルミニウム製パンを使用した。測定条件としては、測定温度0〜200℃、昇温速度10℃/分、降温速度10℃/分で、Heat−Cool−Heatの温度制御で行い、その2nd.Heatにおけるデータをもとに解析を行った。
【0038】
ガラス転移点は、第1の吸熱ピークの立ち上がり前のベースラインの延長線と、第1のピークの立ち上がり部分からピーク頂点までの間で最大傾斜を示す接線を引き、その交点をガラス転移点として示す。
【0039】
〈トナーの体積基準メディアン径(D50)〉
トナーの体積基準メディアン径(D50)は、コールターマルチサイザー3(コールター社製)に、データ処理用のコンピューターシステム(ベックマン・コールター製)を接続した装置を用いて測定、算出することができる。
【0040】
測定手順としては、トナー0.02gを、界面活性剤溶液20ml(トナーの分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)で馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、トナー分散液を作成する。このトナー分散液を、サンプルスタンド内のISOTOII(コールター社製)の入ったビーカーに、測定器表示濃度が5%〜10%になるまでピペットにて注入する。この濃度範囲にすることにより、再現性のある測定値が得られる。測定機において、測定粒子カウント数を25000個、アパチャ−径を50μmにし、測定範囲である1〜30μmの範囲を256分割しての頻度値を算出する。体積積算分率が大きい方から50%の粒子径を体積基準におけるメディアン径(D50)とする。
【0041】
〈有機微粒子と無機微粒子の数平均一次粒径〉
各微粒子の数平均一次粒径は、粒度分布測定装置「LPA−3000(大塚電子社製)」を用いて測定することができる。
【0042】
〈有機微粒子と無機微粒子の表面存在量〉
トナーの粒子表面に存在する存在する有機微粒子、無機微粒子の表面存在量(質量%)は、ESCAにより測定することができる。
【0043】
以下に、ESCAによる表面存在量の測定方法を記す。
【0044】
X線分析装置「ESCA−1000」(島津製作所)を用いて、トナー表面の組成分析を以下の条件にて測定する。
【0045】
測定条件
X線強度;30mA、10kV
分析深度;Normalモード
測定された元素のピーク強度から、トナー表面に対する各元素の比率を求め表面存在量とした。
【0046】
次に、本発明で用いられる素材について説明する。
【0047】
(有機微粒子)
本発明で用いる有機微粒子は、フッ素化アクリレート系の単独重合体又は共重合体(以下、フッ素化アクリレート系(共)重合体ともいう)である。
【0048】
ここで、フッ素化アクリレート系の単独重合体とは、フッ素化アクリレート繰り返し単位(以下「F−Ac繰り返し単位」ともいう)のみにより構成された重合体をいい、フッ素化アクリレート系の共重合体とは、前記F−Ac繰り返し単位と、他の繰り返し単位とにより構成された共重合体をいう。
【0049】
フッ素化アクリレート系の単独重合体及び共重合体を構成するF−Ac繰り返し単位としては、下記一般式(1)で示される単位を挙げることができる。
【0050】
【化1】

【0051】
(式中、R1は水素原子又はメチル基を表し、R2は、少なくとも一の水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を含むアルコール化合物の水酸基の水素原子が離脱した残基である。)
上記一般式(1)において、R2で表される残基を形成し得るアルコール化合物の具体例としては、炭素数1〜18パーフルオロアルコール、
「CF2X(CF2nCH2OH」(但し、nは0もしくは1〜16の整数であり、Xは水素原子もしくはフッ素原子を表す。)で示される1,1−ジヒドロパーフルオロアルコールもしくはトリヒドロパーフルオロアルコール、
「CF3(CF2n(CH2CH2)(CF2mOH」(但し、nは0もしくは1〜15の整数であり、mは0もしくは1である。)で示されるテトラヒドロパーフルオロアルコール、その他のフルオロアルコール、フルオロアセチルアルコール、N−フルオロアルキルスルホニル−N−アルキルアミノアルコールなどを挙げることができ、これらの各アルコールの具体例としては、例えば、特開昭64−33562号公報に例示されているものを挙げることができる。
【0052】
上記一般式(1)で示されるF−Ac繰り返し単位において、R2で表される残基のうち好ましいものとしては、
「−O(CH2nm2m+1」(n:1〜8の整数,m:1〜19の整数)
「−O(CH2p(CF2qH」(p:1〜8の整数,q:1〜19の整数)を挙げることができ、特に好ましいものとして、「−OCH2CF3」、「−OCH2(CF22H」及び「−OCH2CF2CF3」を挙げることができる。
【0053】
尚、有機微粒子を構成するフッ素化アクリレート系の単独重合体は、2種以上のF−Ac繰り返し単位から構成されていてもよい。
【0054】
フッ素化アクリレート系の共重合体は、前記F−Ac繰り返し単位と、他の繰り返し単位とにより構成される。
【0055】
当該他の繰り返し単位としては、脂肪族オレフィン、ハロゲン化脂肪族オレフィン、共役ジエン脂肪族オレフィン、芳香族ビニル系化合物、含窒素ビニル系化合物、(メタ)アクリル酸アルキルエステル等のモノマーから導入される繰り返し単位を挙げることができ、これらは、2種以上を組み合わせてフッ素化アクリレート系の共重合体を構成していてもよい。
【0056】
他の繰り返し単位を導入するために用いられる上記モノマーの具体例としては、例えば特開昭64−33562号公報に例示されているモノマーを挙げることができ、これらのモノマーのうち、帯電量の制御及び成膜性の観点から、スチレン、メチルスチレン、(メタ)アクリル酸アルキルエステルが特に好ましい。
【0057】
尚、フッ素化アクリレート系の共重合体において、良好な転写特性及び画像濃度の環境安定性の観点から、F−Ac繰り返し単位の含有率は55質量%以上であることが好ましい。
【0058】
また、上記のフッ素化アクリレート系(共)重合体は架橋構造を有するものであり、有機微粒子の製造にあたって架橋剤が用いられる。
【0059】
斯かる架橋剤としては、エチルグリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート等の多価アルコールメタクリレート類;ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等の多価アルコールアクリレート類;ジビニルベンゼン等の多官能ビニルベンゼン類;その他の化合物を単独でもしくは組み合わせて用いることができる。
【0060】
架橋剤の使用量としては、全モノマーに対して0.1〜30質量%であることが好ましい。
【0061】
上記のように、本発明で用いられる有機微粒子は、フッ素化アクリレート系(共)重合体の性質である疎水性と低表面エネルギー性とを兼ね備えている。従って、この有機微粒子を固着してなるトナーは、優れた転写特性を有するものである。
【0062】
また、この有機微粒子を構成するフッ素化アクリレート系(共)重合体は、フッ素原子を側鎖に有するものであって極めて硬度が高く、しかも、架橋構造を有する(共)重合体であるため更に強度的に優れて変形しにくいものである。更に、他の種類のフッ素含有樹脂に比較してガラス転移点が高く、キャリア等への融着が起こりにくい。
【0063】
本発明のトナーに用いられる有機微粒子は、その数平均一次粒径が50〜110nmであるものが好ましく、70〜100nmがより好ましい。
【0064】
有機微粒子の大きさを上記のように規定することにより、トナー粒子中に埋没したり、トナー粒子表面から飛散したりすることがなく、トナー粒子の表面に継続して固着させておくことができる。
【0065】
有機微粒子の形状は球形であることが好ましい。球形の有機微粒子を用いることにより、感光体に対するトナーの接触面積が小さくなり、転写特性を一層向上させることができる。
【0066】
本発明を構成する有機微粒子は、従来公知の重合法によって作製することができるが、球形の有機微粒子を得るためには、エマルジョン重合法、ソープフリーエマルジョン重合法、サスペンジョン重合法等を好ましく用いることができる。また、これら各種の重合法、溶液重合法、バルク重合法等により得られた重合体を溶剤に溶解した後、スプレードライ法により造粒して作製することもできる。これらのうち、粒径及び形状の制御が容易で、帯電量の湿度依存性が少ないという観点からソープフリーエマルジョン重合法が特に好ましい。
【0067】
有機微粒子は、着色粒子に外添剤として添加されてトナーを構成するものである。有機微粒子の添加量としては、着色粒子の粒径によっても異なるが、例えば体積平均粒径が4〜10μmの着色粒子に対して0.1〜10質量%程度であることが好ましい。
【0068】
本発明の現像剤を構成するトナーには、有機微粒子以外の外添剤が添加されていてもよい。斯かる外添剤としては特に限定されるものではないが、例えばシリカ、酸化チタン等の流動性向上剤を好ましく用いることができる。
【0069】
(有機微粒子以外の外添剤)
本発明のトナーには、有機微粒子以外の外添剤が添加されていてもよい。
【0070】
有機微粒子以外の外添剤としては特に限定されるものではないが、トナーの流動性向上に寄与する無機微粒子や滑剤を挙げることができる。
【0071】
無機微粒子としては、各種無機酸化物、窒化物、ホウ化物等が好適に使用される。例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等が挙げられる。更に、上記無機微粒子に疎水化処理を行ったものが好ましく用いられる。
【0072】
また、滑剤としては高級脂肪酸の金属塩を挙げることができる。かかる高級脂肪酸の金属塩の具体例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸銅、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム等のステアリン酸金属塩;オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸銅、オレイン酸マグネシウム等のオレイン酸金属塩;パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸カルシウム等のパルミチン酸金属塩;リノール酸亜鉛、リノール酸カルシウム等のリノール酸金属塩;リシノール酸亜鉛、リシノール酸カルシウム等のリシノール酸金属塩等が挙げられる。
【0073】
(結着樹脂)
本発明のトナーは、Tgが20〜45℃のものである。
【0074】
低温定着を可能にする樹脂としては、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン−(メタ)アクリル系共重合体樹脂、オレフィン系樹脂などのビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、カーボネート樹脂、ポリエーテル、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリスルフオン、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂などの公知の種々の樹脂を用いることができる。これらは1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0075】
また、本発明のトナーが懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法、乳化重合凝集法などによって製造される場合には、トナーを構成する各樹脂を得るための重合性単量体として、例えば、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、α−メチルスチレン、p−クロロスチレン、3,4−ジクロロスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレンなどのスチレンあるいはスチレンスチレン誘導体;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−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチルなどのメタクリル酸エステル誘導体;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニルなどのアクリル酸エステル誘導体;エチレン、プロピレン、イソブチレンなどのオレフィン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化ビニル類;プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルなどのビニルエステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルなど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、ビニルヘキシルケトンなどのビニルケトン類;N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンなどのN−ビニル化合物類;ビニルナフタレン、ビニルピリジンなどのビニル化合物類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸又はメタクリル酸誘導体などのビニル系単量体を挙げることができる。これらのビニル系単量体は、1種又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0076】
また、重合性単量体としてイオン性解離基を有するものを組み合わせて用いることが好ましい。イオン性解離基を有する重合性単量体は、例えば、カルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基などの置換基を構成基として有するものであって、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマール酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルフォン酸、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、3−クロロ−2−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレートなどが挙げられる。
【0077】
更に重合性単量体として、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレートなどの多官能性ビニル類を用いて架橋構造の結着樹脂を得ることもできる。
【0078】
(連鎖移動剤)
樹脂の分子量を調整する為には、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることが可能である。用いられる連鎖移動剤としては特に限定されるものではなく、例えば、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン等のメルカプタン、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル等のメルカプトプロピオン酸エステル、ターピノーレン、四臭化炭素及びα−メチルスチレンダイマー等が使用される。
【0079】
(ラジカル重合開始剤)
本発明に用いられるラジカル重合開始剤は、水溶性であれば適宜使用が可能である。例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、4,4′−アゾビス−4−シアノ吉草酸及びその塩、2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩等のアゾ系化合物、パーオキシド化合物等が挙げられる。
【0080】
更に上記ラジカル重合開始剤は、必要に応じて還元剤と組み合わせたレドックス系開始剤として使用してもよい。レドックス系開始剤を用いることで重合活性が上昇し、重合温度の低下が図れ、更に重合時間の短縮が期待できる。
【0081】
(界面活性剤)
前記ラジカル重合性単量体を使用して乳化重合を行う際、使用することのできる界面活性剤としては特に限定されるものではないが、下記のイオン性界面活性剤が好適に用いられる。
【0082】
イオン性界面活性剤としては、スルフォン酸塩(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アリールアルキルポリエーテルスルホン酸ナトリウム、3,3−ジスルホンジフェニル尿素−4,4ジアゾービスーアミノノ−8−ナフトール−6−スルフォン酸ナトリウム、オルトーカルボキシベンゼンーアゾ−ジメチルアニリン、2,2,5,5−テトラメチル−トリフェニルメタン−4,4−ジアゾービスーβ−ナフトール−6−スルフォン酸ナトリウムなど)、硫酸エステル塩(ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウムなど)、脂肪酸塩(オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムなど)などが挙げられる。
【0083】
また、ノニオン性界面活性剤も使用することができる。具体的には、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドとポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレングリコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノールポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレングリコールのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオキサイドのエステル、ソルビタンエステル等を挙げることができるが、必要に応じて前述したイオン性界面活性剤と併用して重合を行ってもよい。
【0084】
本発明において、これらは主に乳化重合時の乳化剤として使用されるが、他の工程又は使用目的、例えば、会合粒子の分散剤等の目的で使用してもよい。
【0085】
(着色剤)
本発明に用いられる着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用可能で、具体的には、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロムバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。含有量は、樹脂(結着樹脂)100質量部に対し1〜20質量部が好ましい。
【0086】
(離型剤)
本発明ではトナーに適度な離型性を付与し、オフセットの発生を防止するためにトナーの中に離型剤(以下、ワックスともいう)を含有させる。前記離型剤はその融点が40〜150℃のものが好ましく、50〜110℃のものがより好ましい。
【0087】
上記範囲内に融点を有することにより、定着温度を低温に設定しても良好な定着性が得られると共に、良好な耐オフセット性や耐久性が得られることが確認されている。
【0088】
尚、離型剤の融点は示差走査熱量測定法(DSC)によって求めることができる。即ち、数mgの試料を一定の昇温速度、例えば、(10℃/min)で加熟したときの融解ピーク値を融点とする。
【0089】
本発明に用いることができる離型剤としては、例えば、固形のパラフィンワックス、マイクロワックス、ライスワックス、脂肪酸アミド系ワックス、脂肪酸系ワックス、脂肪族モノケトン類、脂肪酸金属塩系ワックス、脂肪酸エステル系ワックス、部分ケン化脂肪酸エステル系ワックス、シリコーンワニス、高級アルコール、カルナウバワックスが好ましく用いられる。
【0090】
(荷電制御剤)
本発明のトナーは、必要に応じて荷電制御剤を含有してもよい。荷電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えば、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及びサリチル酸誘導体の金属塩等が挙げられ、具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、4級アンモニウム塩のボントロンP−51、アゾ系金属錯塩化合物のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、4級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、4級アンモニウム塩のコピーチャージ NEGVP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、その他スルフォン酸基、カルボキシル基、4級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。この中でもアゾ系金属錯塩化合物が好ましく、例えば、特開2002−351150号公報の段落0009〜0012に開示されるものが好ましく用いられる。
【0091】
本発明において、荷電制御剤の使用量は結着樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくは結着樹脂100質量部に対して、0.1〜2質量部の範囲で用いられる。好ましくは0.2〜1質量部の範囲がよい。
【0092】
本発明では、荷電制御剤をトナー表面近傍に含有させることが好ましい。即ち、トナー表面近傍に含有させることによりトナーに帯電性を効果的に付与すると共に、トナー表面に荷電制御剤を露出させない様に含有させてトナーの流動性を確保することが可能である。
【0093】
具体的な含有方法としては、例えば、トナーを構成する樹脂粒子への荷電制御剤の添加量を制御する方法が挙げられる。即ち、トナーの表面近傍を構成する樹脂粒子に多めに荷電制御剤を添加しておき、荷電制御剤を添加していない樹脂粒子でトナー表面を形成する様に樹脂粒子を凝集させる方法や、荷電制御剤を含有させた樹脂粒子を凝集させた後、凝集粒子表面に荷電制御剤を含有していない樹脂成分でカプセル化する方法が挙げられる。
【0094】
樹脂粒子内へ含有させる方法としては、結着樹脂と共に混練し、その分散径を調節、脱離したりする場合は水相側に添加し、凝集工程や乾燥工程時にトナーに組み込んでも構わない。
【0095】
次に、トナーの製造方法について説明する。
【0096】
〈トナーの製造方法〉
本発明のトナーは上記材料を用い、下記の方法により製造することができる。
【0097】
本発明のトナーの製造方法の一例としては、前記ラジカル重合性単量体を用いて樹脂微粒子の分散液を調製するための重合工程、水系媒体中で樹脂微粒子分散液、着色剤微粒子分散液等を混合し、各微粒子を融着させてトナー(会合粒子)を得る会合・融着工程、トナーの分散液から当該トナーを濾別し、当該トナーから界面活性剤などを除去する濾過・洗浄工程、洗浄処理されたトナーを乾燥する乾燥工程、外添剤処理工程から構成される。以下に、各工程の概要について説明する。
【0098】
(重合工程)
重合工程は、水系媒体(界面活性剤及びラジカル重合開始剤の水溶液)中にラジカル重合性単量体溶液の液滴を形成させ、前記ラジカル重合開始剤からのラジカルにより当該液滴中において乳化重合反応を進行させる。なお、前記液滴中に油溶性重合開始剤が含有されていてもよい。重合温度は重合開始剤の最低ラジカル生成温度以上であればどの温度を選択してもよいが、例えば、50℃から90℃の範囲が用いられる。但し、常温開始の重合開始剤、例えば、過酸化水素−還元剤(アスコルビン酸等)の組み合わせを用いることで室温またはそれ以上の温度で重合することも可能である。
【0099】
(塩析/融着(会合・融着)工程)
会合・融着工程は、前記重合工程により得られた樹脂微粒子分散液に着色剤微粒子分散液等を水系媒体中にて混合し、各微粒子を塩析により会合させ、更に加熱することにより融着させる。当該工程においては、樹脂微粒子や着色剤微粒子とともに、離型剤微粒子や荷電制御剤などの内添剤微粒子なども同時に融着させてもよい。
【0100】
着色剤微粒子は、着色剤を水系媒体中に分散することにより調製することができる。着色剤の分散処理は、水中で界面活性剤濃度を臨界ミセル濃度(CMC)以上にした状態で行われる。着色剤の分散処理に使用する分散機は特に限定されないが、好ましくは超音波分散機、機械的ホモジナイザーや圧力式ホモジナイザー等の加圧分散機、サンドグラインダー、ダイヤモンドファインミル等の媒体型分散機が挙げられる。また、使用される界面活性剤としては、前述の界面活性剤と同様のものを挙げることができる。
【0101】
各微粒子を塩析・融着させる方法としては、樹脂微粒子や着色剤微粒子等が存在している水系媒体中に、アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩等からなる塩析剤を臨界凝集濃度以上の凝集剤として添加した後、前記樹脂微粒子のガラス転移点以上に加熱することによって行われる。ここで用いられる塩析剤としては、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩が挙げられ、アルカリ金属としては、リチウム、カリウム、ナトリウム等、アルカリ土類金属として、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等を挙げることができるが、好ましくはカリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム等が挙げられる。また塩を構成するものとしては、塩素塩、臭素塩、沃素塩、炭酸塩、硫酸塩等が挙げられる。
【0102】
塩析剤を添加する際の前記分散液混合液の温度範囲としては、樹脂のガラス転移温度以下であればよいが、一般的には5〜55℃、好ましくは10〜45℃である。
【0103】
(濾過・洗浄工程)
濾過・洗浄工程は、上記の工程で得られた着色粒子の分散液から当該着色粒子を濾別する濾過処理と、濾別された着色粒子から共存する界面活性剤や塩析剤などを除去する洗浄処理とを行うものである。ここで、濾過処理方法としては遠心分離法、ヌッチェ等を使用して行う減圧濾過法、フィルタープレス等を使用して行う濾過法などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0104】
尚、本発明において、着色粒子とはトナーの母体となる粒子(外添剤を添加する前の粒子)のことである。
【0105】
(乾燥工程)
乾燥工程は、洗浄処理された着色粒子を乾燥処理する工程である。この工程で使用される乾燥機としては、スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機などを挙げることができ、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機などが好ましく使用される。乾燥処理された着色粒子の水分は5質量%以下であることが好ましく、更に好ましくは2質量%以下とされる。なお、乾燥処理された着色粒子同士が弱い粒子間引力で凝集している場合には、当該凝集体を解砕処理してもよい。ここに解砕処理装置としては、ジェットミル、ヘンシェルミキサー等の機械式の解砕装置を使用することができる。
【0106】
(外添処理工程)
この工程は、乾燥された着色粒子に外添剤として樹脂微粒子を混合し、着色粒子表面に固着させてトナーを作製する工程である。外添剤の混合装置としては、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル等の機械式の混合装置を使用することができる。
【0107】
樹脂微粒子の固着状態は、ヘンシェルミキサーを混合装置として用いた場合いには、混合時間、回転数、混合時の温度により制御することができる。
【0108】
〈現像剤〉
本発明のトナーは、一成分現像剤、二成分現像剤として用いることができる。
【0109】
一成分現像剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤、あるいはトナー中に0.1〜0.5μm程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤としたものが挙げられ、いずれも使用することができる。
【0110】
また、キャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。キャリアとしては、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の磁性体粒子を用いることができる。特にフェライト粒子が好ましい。上記キャリアの粒子径は20〜100μmが好ましく、25〜80μmがより好ましい。
【0111】
キャリアの粒子径の測定は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMPATEC)社製)により測定することができる。
【0112】
キャリアは磁性体粒子が更に樹脂によりコートされているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させた、所謂樹脂分散型キャリアが好ましい。コート用の樹脂としては特に限定はないが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂、あるいはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。これらの中では、シリコーン系樹脂でコートしたコートキャリアが外添剤の離脱防止や耐久性を確保でき好ましい。
【0113】
〈画像形成装置〉
次に、本発明のトナーを用いた画像形成装置について説明する。
【0114】
図1は、本発明のトナーを二成分系現像剤として使用することが可能な画像形成装置の一例を示す概略図である。
【0115】
図1において、1Y、1M、1C、1Kは感光体、4Y、4M、4C、4Kは現像装置、5Y、5M、5C、5Kは1次転写手段としての1次転写ロール、5Aは2次転写手段としての2次転写ロール、6Y、6M、6C、6Kはクリーニング装置、7は中間転写体ユニット、24は熱ロール式定着装置、70は中間転写体を示す。
【0116】
この画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部10Y、10M、10C、10Kと、転写部としての無端ベルト状中間転写体ユニット7と、記録部材Pを搬送する無端ベルト状の給紙搬送手段21及び定着手段としての熱ロール式定着装置24とを有する。画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
【0117】
各感光体に形成される異なる色のトナー像の1つとして、イエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、第1の感光体としてのドラム状の感光体1Y、該感光体1Yの周囲に配置された帯電手段2Y、露光手段3Y、現像手段4Y、1次転写手段としての1次転写ロール5Y、クリーニング手段6Yを有する。また、別の異なる色のトナー像の1つとして、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、第1の感光体としてのドラム状の感光体1M、該感光体1Mの周囲に配置された帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M、1次転写手段としての1次転写ロール5M、クリーニング手段6Mを有する。また、更に別の異なる色のトナー像の1つとして、シアン色の画像を形成する画像形成部10Cは、第1の感光体としてのドラム状の感光体1C、該感光体1Cの周囲に配置された帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C、1次転写手段としての1次転写ロール5C、クリーニング手段6Cを有する。また、更に他の異なる色のトナー像の1つとして、黒色画像を形成する画像形成部10Kは、第1の感光体としてのドラム状の感光体1K、該感光体1Kの周囲に配置された帯電手段2K、露光手段3K、現像手段4K、1次転写手段としての1次転写ロール5K、クリーニング手段6Kを有する。
【0118】
無端ベルト状中間転写体ユニット7は、複数のロールにより巻回され、回動可能に支持された中間転写エンドレスベルト状の第2の像担持体としての無端ベルト状中間転写体70を有する。
【0119】
画像形成部10Y、10M、10C、10Kより形成された各色の画像は、1次転写ロール5Y、5M、5C、5Kにより、回動する無端ベルト状中間転写体70上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット20内に収容された転写材として用紙等の記録部材Pは、給紙搬送手段21により給紙され、複数の中間ロール22A、22B、22C、22D、レジストロール23を経て、2次転写手段としての2次転写ロール5Aに搬送され、記録部材P上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された記録部材Pは、熱ロール式定着装置24により定着処理され、排紙ロール25に挟持されて機外の排紙トレイ26上に載置される。
【0120】
一方、2次転写ロール5Aにより記録部材Pにカラー画像を転写した後、記録部材Pを曲率分離した無端ベルト状中間転写体70は、クリーニング手段6Aにより残留トナーが除去される。
【0121】
画像形成処理中、1次転写ロール5Kは常時、感光体1Kに圧接している。他の1次転写ロール5Y、5M、5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体1Y、1M、1Cに圧接する。
【0122】
2次転写ロール5Aは、ここを記録部材Pが通過して2次転写が行われるときにのみ、無端ベルト状中間転写体70に圧接する。
【0123】
また、装置本体Aから筐体8を支持レール82L、82Rを介して引き出し可能にしてある。
【0124】
筐体8は、画像形成部10Y、10M、10C、10Kと、無端ベルト状中間転写体ユニット7とを有する。
【0125】
画像形成部10Y、10M、10C、10Kは、垂直方向に縦列配置されている。感光体1Y、1M、1C、1Kの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット7が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット7は、ロール71、72、73、74、76を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体70、1次転写ロール5Y、5M、5C、5K及びクリーニング手段6Aとからなる。
【0126】
筐体8の引き出し操作により、画像形成部10Y、10M、10C、10Kと、無端ベルト状中間転写体ユニット7とは、一体となって、本体Aから引き出される。
【0127】
このように感光体1Y、1M、1C、1K上に帯電、露光、現像によりトナー像を形成し、無端ベルト状中間転写体70上で各色のトナー像を重ね合わせ、一括して記録部材Pに転写し、定着装置24で加圧及び加熱により固定して定着する。トナー像を記録部材Pに転移させた後の感光体1Y、1M、1C、1Kは、クリーニング装置6Aで転写時に感光体に残されたトナーを清掃した後、上記の帯電、露光、現像のサイクルに入り、次の像形成が行われる。
【0128】
本発明のトナーは、ガラス転移温度を20〜45℃とすることにより、現状の定着温度よりも低い温度でトナー画像の定着が行えるいわゆる低温定着対応の技術が採り入れられたものである。即ち、本発明のトナーで形成されたトナー画像が形成された転写材を、加熱ロール表面温度を90℃乃至150℃とする条件下で定着処理を行っても、例えば、転写材を折り曲げた個所でのトナーの定着性を評価するいわゆる折り目定着強度等が安定した結果が得られるものである。
【0129】
本発明のトナーを低温定着対応の画像形成装置で使用したとき、定着装置における加熱部材の表面温度を上記範囲、特に、140℃未満、更に、加熱部材の表面温度を130℃未満に設定することが可能である。
【実施例】
【0130】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の様態はこれに限定されない。
【0131】
〈有機微粒子の作製〉
先ず、以下のようにして有機微粒子を作製した。
【0132】
(有機微粒子Aの作製)
1,1,1−トリフルオロエチルメタクリレート(フッ素化アクリレート系単量体)60部、メチルメタクリレート(共重合性単量体)40部からなるモノマー成分95質量%と、ジビニルベンゼン(架橋剤)5質量%とからなるモノマー混合物を用い、ソープフリーエマルジョン重合を行った。得られた乳化液を濾過装置によって濾過して重合体を得、得られた重合体を洗浄し、次いで、スプレードライドライヤーで乾燥し、数平均一次粒径が90nm、BET比表面積が106m2/gである「有機微粒子A」を作製した。
【0133】
(有機微粒子Bの作製)
1,1,3−トリヒドロパーフルオロ−n−プロピルアクリレート(フッ素化アクリレート系単量体)50部、1,1−ジヒドロパーフルオロ−n−プロピルアクリレート(フッ素化アクリレート系単量体)50部からなるモノマー成分90質量%と、ジビニルベンゼン(架橋剤)10質量%とからなるモノマー混合物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、数平均一次粒径が120nm、BET比表面積が55m2/gである「有機微粒子B」を作製した。
【0134】
(有機微粒子Cの作製)
1,1−ジヒドロパーフルオロ−n−プロピルメタクリレート(フッ素化アクリレート系単量体)70部、スチレン(共重合性単量体)30部からなるモノマー成分90質量%と、エチレングリコールジアクリレート(架橋剤)10質量%とからなるモノマー混合物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、数平均一次粒径が260nm、BET比表面積が33m2/gである「有機微粒子C」を作製した。
【0135】
(有機微粒子Dの作製)
1,1,1−トリフルオロエチルメタクリレート(フッ素化アクリレート系単量体)60部、スチレン(共重合性単量体)40部からなるモノマー成分75質量%と、ジビニルベンゼン(架橋剤)25質量%とからなるモノマー混合物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、数平均一次粒径が130nm、BET比表面積が42m2/gである「有機微粒子D」を作製した。
【0136】
(有機微粒子Eの作製)
架橋剤を用いなかったこと以外は実施例1と同様にして、数平均一次粒径が160nm、BET比表面積が40m2/gである「有機微粒子E」を作製した。
【0137】
(有機微粒子Fの作製)
1,1,3−トリヒドロパーフルオロ−n−プロピルアクリレート(フッ素化アクリレート系単量体)100部からなるモノマー成分90質量%と、ジビニルベンゼン(架橋剤)10質量%とからなるモノマー混合物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、数平均一次粒径が120nm、BET比表面積が55m2/gである「有機微粒子F」(単独重合体)を作製した。
【0138】
(有機微粒子Gの作製(比較例用))
1,1,1−トリフルオロエチルメタクリレートに代えてスチレンを用いたこと以外は実施例1と同様にして、数平均一次粒径が135nm、BET比表面積が65m2/gである「有機微粒子G」を作製した。
【0139】
〈無機微粒子の準備〉
以下の無機微粒子を準備した。
【0140】
(無機微粒子1の準備)
数平均一次粒子径が12nmの疎水性チタニア微粒子を準備し、これを「無機微粒子1」とする。
【0141】
(無機微粒子2の準備)
数平均一次粒子径が8nmの疎水性チタニア微粒子を準備し、これを「無機微粒子2」とする。
【0142】
(無機微粒子3の準備)
数平均一次粒子径が50nmの疎水性チタニア微粒子を準備し、これを「無機微粒子3」とする。
【0143】
〈コア用樹脂粒子の作製〉
次に、以下のようにしてコア用樹脂粒子、シェル用樹脂粒子、着色剤分散液を作製した。
【0144】
(コア用樹脂粒子1の作製)
(1)第1段重合
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器中に、下記化合物を投入混合して混合液を作製した。
【0145】
スチレン 110.9質量部
n−ブチルアクリレート 52.8質量部
メタクリル酸 12.3質量部
当該混合液に、
パラフィンワックス「HNP−57(日本精鑞社製)」 93.8質量部
を添加した後、80℃に加温して溶解し、重合性単量体溶液を作製した。
【0146】
一方、ポリオキシエチレン(2)ドデシルエーテル硫酸ナトリウム2.9質量部をイオン交換水1340質量部に溶解させた界面活性剤溶液を調製した。当該界面活性剤溶液を80℃に加熱した後、上記重合性単量体溶液を投入し、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス(エム・テクニック社製)」により、上記重合性単量体溶液を2時間混合分散させた。そして、平均粒径が245nmの乳化粒子(油滴)の分散液を調製した。
【0147】
次いで、イオン交換水1460質量部を添加した後、重合開始剤(過硫酸カリウム)6質量部をイオン交換水142質量部に溶解させた開始剤溶液と、n−オクチルメルカプタン1.8質量部とを添加し、温度を80℃とした。この系を80℃にて3時間にわたり加熱、撹拌することにより重合(第1段重合)を行い、樹脂粒子を作製した。これを「樹脂粒子C1」とする。
【0148】
(2)第2段重合(外層の形成)
上記「樹脂粒子C1」に、過硫酸カリウム5.1質量部をイオン交換水197質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下に下記重合性単量体を混合してなる単量体混合液を1時間かけて滴下した。単量体混合液は、
スチレン 282.2質量部
n−ブチルアクリレート 134.4質量部
メタクリル酸 31.4質量部
n−オクチルメルカプタン 4.93質量部
からなり、滴下終了後、2時間にわたり加熱撹拌を行って第2段重合(外層の形成)を行った。その後、28℃まで冷却し、「コア用樹脂粒子1」を得た。
【0149】
尚、形成された「コア用樹脂粒子1」の重量平均分子量は21,300、質量平均粒径は180nm、ガラス転移点は39℃であった。尚、重量平均分子量と質量平均粒径は前記の方法で行った。ガラス転移点の測定は、コア用樹脂粒子1を濾別乾燥して得た粒子を前記トナーのTgの測定と同じ方法で行った。
【0150】
(コア用樹脂粒子2の作製)
「コア用樹脂粒子1」の作製において、第1段重合における重合性単量体の投入量を、
スチレン 90.8質量部
n−ブチルアクリレート 72.7質量部
メタクリル酸 12.3質量部
に変更し、第2段重合における重合性単量体の添加量を、
スチレン 274.1質量部
n−ブチルアクリレート 168.6質量部
メタクリル酸 5.2質量部
に変更する他は同様にして「コア用樹脂粒子2」を作製した。「コア用樹脂粒子2」の重量平均分子量は22,000、質量平均粒径は180nm、ガラス転移点は20.1℃であった。
【0151】
(コア用樹脂粒子3の作製)
「コア用樹脂粒子1」の作製において、第1段重合における重合性単量体の添加量を、
スチレン 115.3質量部
n−ブチルアクリレート 48.4質量部
メタクリル酸 12.3質量部
に変更し、第2段重合における重合性単量体混合液を、
スチレン 293.4質量部
n−ブチルアクリレート 123.2質量部
メタクリル酸 31.4質量部
に変更する他は同様にして「コア用樹脂粒子3」を作製した。「コア用樹脂粒子3」の重量平均分子量は22,500、質量平均粒径は180nm、ガラス転移点は44℃であった。
【0152】
(コア用樹脂粒子4の作製)
「コア用樹脂粒子1」の作製において、第1段重合における重合性単量体の投入量を、
スチレン 103.5質量部
n−ブチルアクリレート 70.4質量部
メタクリル酸 2.1質量部
に変更し、第2段重合における重合性単量体混合液を、
スチレン 263.4質量部
n−ブチルアクリレート 179.2質量部
メタクリル酸 5.4質量部
に変更する他は同様にして「コア用樹脂粒子4」を作製した。「コア用樹脂粒子4」の重量平均分子量は22,500、質量平均粒径は180nm、ガラス転移点は18℃であった。
【0153】
(コア用樹脂粒子5の作製)
「コア用樹脂粒子1」の作製において、第1段重合における重合性単量体の投入量を、
スチレン 119.7質量部
n−ブチルアクリレート 44.0質量部
メタクリル酸 12.3質量部
に変更し、第2段重合における重合性単量体混合液を、
スチレン 304.6質量部
n−ブチルアクリレート 112.0質量部
メタクリル酸 31.4質量部
に変更する他は同様にして「コア用樹脂粒子5」を作製した。「コア用樹脂粒子5」の重量平均分子量は22,500、質量平均粒径は180nm、ガラス転移点は49℃であった。
【0154】
〈シェル用樹脂粒子の作製〉
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付けた反応容器にポリオキシエチレン(2)ドデシルエーテル硫酸ナトリウム2.0質量部をイオン交換水3000質量部に溶解させた界面活性剤溶液を仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
【0155】
この界面活性剤溶液に、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)10質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、下記化合物を混合してなる重合性単量体混合溶液を3時間かけて滴下した。尚、重合性単量体混合溶液は、
スチレン 528質量部
n−ブチルアクリレート 176質量部
メタクリル酸 120質量部
n−オクチルメルカプタン 22質量部
からなる。当該重合性単量体混合液を滴下後、この系を80℃にて1時間にわたり加熱、撹拌して重合を行い、樹脂粒子を作製した。これを「シェル用樹脂粒子」とする。
【0156】
尚、「シェル用樹脂粒子」の重量平均分子量は12,000、質量平均粒径は120nm、ガラス転移点は53℃であった。尚、重量平均分子量と質量平均粒径は前記の方法で行った。ガラス転移点の測定は、シェル用樹脂粒子を濾別乾燥して得た粒子を前記トナーのTgの測定と同じ方法で行った。
【0157】
〈着色剤分散液の作製〉
(着色剤分散液Bk1の作製)
ドデシル硫酸ナトリウム10質量%の水溶液900質量部を撹拌しながら、着色剤「リーガル330R」(キャボット社製)100質量部を徐々に添加し、次いで、撹拌装置「クレアミックス」(エム・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子の分散液を作製した。これを、「着色剤分散液Bk1」とする。この着色剤分散液中の着色剤粒子の平均分散径を動的光散乱式粒度分析計「マイクロトラックUPA150」(日機装(株)製)を用いて測定したところ、150nmであった。
【0158】
(着色剤分散液C1の作製)
着色剤分散液Bk1の作製において、着色剤「リーガル330R」(キャボット社製)420質量部を「C.I.ピグメントブルー15:3」の210質量部に変更した以外は同様にして着色剤粒子の分散液を作製した。これを、「着色剤分散液C1」とする。この着色剤分散液中の着色剤粒子の平均分散径を動的光散乱式粒度分析計「マイクロトラックUPA150」(日機装(株)製)を用いて測定したところ、150nmであった。
【0159】
(着色剤分散液M1の作製)
着色剤分散液Bk1の作製において、着色剤「リーガル330R」(キャボット社製)の420質量部を「C.I.ピグメントレッド122」の357質量部に変更した以外は同様にして着色剤粒子の分散液を作製した。これを、「着色剤分散液M1」とする。この着色剤分散液中の着色剤粒子の平均分散径を動的光散乱式粒度分析計「マイクロトラックUPA150」(日機装(株)製)を用いて測定したところ、150nmであった。
【0160】
(着色剤分散液Y1の作製)
着色剤分散液Bk1の作製において、着色剤「リーガル330R」(キャボット社製)420質量部を「C.I.ピグメントイエロー74」の378質量部に変更した以外は同様にして着色剤粒子の分散液を作製した。これを、「着色剤分散液Y1」とする。この着色剤分散液中の着色剤粒子の平均分散径を動的光散乱式粒度分析計「マイクロトラックUPA150」(日機装(株)製)を用いて測定したところ、150nmであった。
【0161】
〈着色粒子Bk1の作製〉
(塩析/融着(会合・融着)工程)(コア部の形成)
420.7質量部(固形分換算)の「コア用樹脂粒子1」とイオン交換水900質量部と「着色剤粒子分散液Bk1」200質量部とを、温度センサー、冷却管、窒素導入装置、撹拌装置を取り付けた反応容器に入れて撹拌した。容器内の温度を30℃に調製した後、この溶液に5モル/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを9に調整した。
【0162】
次いで、塩化マグネシウム・6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を、撹拌下、30℃にて10分間かけて添加した。3分間放置した後に昇温を開始し、この系を60分間かけて65℃まで昇温した。その状態で「コールターマルチサイザー3」(コールター社製)にて会合粒子の粒径を測定し、粒子の体積基準におけるメディアン系(D50)が5.5μmになった時点で、塩化ナトリウム40.2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を添加して粒径成長を停止させ、更に熟成処理として液温度70℃にて1時間にわたり加熱撹拌することにより融着を継続させ、「コア部1」を形成した。
【0163】
「コア部1」の円形度を「FPIA2100」(システックス社製)にて測定したところ0.930であった。
【0164】
(シェリング操作)(シェル層の形成)
次いで、65℃において「シェル用樹脂粒子」を50質量部(固形分換算)添加し、更に塩化マグネシウム・6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を、10分間かけて添加した後、70℃(シェル化温度)まで昇温し、1時間にわたり撹拌を継続し、「コア部1」の表面に「シェル用樹脂粒子」の粒子を融着させた。その後、75℃で20分熟成処理を行い、シェル層を形成した。
【0165】
ここで、塩化ナトリウム40.2質量部を加え、8℃/分の条件で30℃まで冷却し、「着色粒子を含有する水溶液」を得た。
【0166】
(洗浄、乾燥工程)
着色粒子を含有する水溶液をバスケット型遠心分離機「MARKIII型式番号60×40」(松本機械社製)で固液分離し、着色粒子のウェットケーキを形成した。該ウェットケーキを、前記バスケット型遠心分離機で濾液の電気伝導度が5μS/cmになるまで水洗浄し、その後「フラッシュジェットドライヤー」(セイシン企業社製)に移し、水分量が0.5質量%となるまで乾燥して「着色粒子Bk1」を作製した。得られた着色粒子Bk1は、コア・シェル構造を有する体積基準におけるメディアン径(D50)が6.0μm、Tgが39.5℃の粒子であった。尚、Tgの測定は前記の方法で行った。
【0167】
〈着色粒子Bk2の作製〉
着色粒子Bk1の作製において、コア部の形成工程に用いるコア用樹脂粒子をコア用樹脂粒子1から「コア用樹脂粒子2」に変更する他は同様にして、「着色粒子Bk2」を作製した。この粒子の体積基準におけるメディアン径(D50)は6.0μm、Tgは20.5℃であった。
【0168】
〈着色粒子Bk3の作製〉
着色粒子Bk1の作製において、コア部の形成工程に用いるコア用樹脂粒子をコア用樹脂粒子1から「コア用樹脂粒子3」に変更する他は同様にして、「着色粒子Bk3」を作製した。この粒子の体積基準におけるメディアン径(D50)は6.0μm、Tgは44.5℃であった。
【0169】
〈着色粒子Bk4の作製〉
着色粒子Bk1の作製において、コア部の形成工程に用いるコア用樹脂粒子をコア用樹脂粒子1から「コア用樹脂粒子4」に変更する他は同様にして、「着色粒子Bk4」を作製した。この粒子の体積基準におけるメディアン径(D50)は6.3μm、Tgは19.0℃であった。
【0170】
〈着色粒子Bk5の作製〉
着色粒子Bk1の作製において、コア部の形成工程に用いるコア用樹脂粒子をコア用樹脂粒子1から「コア用樹脂粒子5」に変更する他は同様にして、「着色粒子Bk5」を作製した。この粒子の体積基準におけるメディアン径(D50)は6.1μm、Tgは49.5℃であった。
【0171】
〈着色粒子Bk6の作製〉
着色粒子Bk1の作製において、粒子の体積基準におけるメディアン系(D50)が5.5μmになった時点を、2.9μmに変更した以外は同様にして、「着色粒子Bk6」を作製した。この粒子の体積基準におけるメディアン径(D50)は3.0μm、Tgは39.5℃であった。
【0172】
〈着色粒子Bk7の作製〉
着色粒子Bk1の作製において、粒子の体積基準におけるメディアン系(D50)が5.5μmになった時点を、7.8μmに変更した以外は同様にして、「着色粒子Bk7」を作製した。この粒子の体積基準におけるメディアン径(D50)は8.0μm、Tgは39.5℃であった。
【0173】
〈着色粒子Bk8の作製〉
着色粒子Bk1の作製において、粒子の体積基準におけるメディアン系(D50)が5.5μmになった時点を、2.2μmに変更した以外は同様にして、「着色粒子Bk8」を作製した。この粒子の体積基準におけるメディアン径(D50)は2.4μm、Tgは39.5℃であった。
【0174】
〈着色粒子Bk9の作製〉
着色粒子Bk1の作製において、粒子の体積基準におけるメディアン系(D50)が5.5μmになった時点を、8.3μmに変更した以外は同様にして、「着色粒子Bk9」を作製した。この粒子の体積基準におけるメディアン径(D50)は8.6μm、Tgは39.5℃であった。
【0175】
〈トナーBk1の作製〉
上記で作製した「着色粒子Bk1」100質量部に対し、
有機微粒子Aを0.2質量部、
疎水性シリカ微粒子(数平均一次粒子径=80nm)を3.5質量部、
無機微粒子1を1.0質量部添加し、「ヘンシェルミキサー」(三井三池化工社製)を用いて、周速35m/secで25分間混合して、「トナーBk1」を作製した。尚、ガラス転移点は着色粒子Bk1と同じであった。
【0176】
〈トナーBk2の作製〉
トナーBk1の作製で用いた着色粒子Bk1を、「着色粒子Bk2」に変更した以外は同様にして「トナーBk2」を作製した。尚、ガラス転移点は着色粒子Bk2と同じであった。
【0177】
〈トナーBk3の作製〉
トナーBk1の作製で用いた着色粒子Bk1を、「着色粒子Bk3」に変更した以外は同様にして「トナーBk3」を作製した。尚、ガラス転移点は着色粒子Bk3と同じであった。
【0178】
〈トナーBk4の作製〉
トナーBk1の作製で用いた着色粒子Bk1を、「着色粒子Bk4」に変更した以外は同様にして「トナーBk4」を作製した。尚、ガラス転移点は着色粒子Bk4と同じであった。
【0179】
〈トナーBk5の作製〉
トナーBk1の作製で用いた着色粒子Bk1を、「着色粒子Bk5」に変更した以外は同様にして「トナーBk5」を作製した。尚、ガラス転移点は着色粒子Bk5と同じであった。
【0180】
〈トナーBk6の作製〉
トナーBk1の作製で用いた着色粒子Bk1を、「着色粒子Bk6」に変更した以外は同様にして「トナーBk6」を作製した。尚、ガラス転移点は着色粒子Bk6と同じであった。
【0181】
〈トナーBk7の作製〉
トナーBk1の作製で用いた着色粒子Bk1を、「着色粒子Bk7」に変更した以外は同様にして「トナーBk7」を作製した。尚、ガラス転移点は着色粒子Bk7と同じであった。
【0182】
〈トナーBk8の作製〉
トナーBk1の作製で用いた着色粒子Bk1を、「着色粒子Bk8」に変更した以外は同様にして「トナーBk8」を作製した。尚、トナーBk5のガラス転移点は着色粒子Bk8と同じであった。
【0183】
〈トナーBk9の作製〉
トナーBk1の作製で用いた着色粒子Bk1を、「着色粒子Bk9」に変更した以外は同様にして「トナーBk9」を作製した。尚、ガラス転移点は着色粒子Bk9と同じであった。
【0184】
〈トナーBk10の作製〉
トナーBk1の作製で用いた有機微粒子Aの0.2質量部を、有機微粒子Bの0.1質量部に変更した以外は同様にして「トナーBk10」を作製した。
【0185】
〈トナーBk11の作製〉
トナーBk1の作製で用いた有機微粒子Aの0.2質量部を、有機微粒子Cの0.5質量部に変更した以外は同様にして「トナーBk11」を作製した。
【0186】
〈トナーBk12の作製〉
トナーBk1の作製で用いた有機微粒子Aの0.2質量部を、有機微粒子Dの0.2質量部に変更した以外は同様にして「トナーBk12」を作製した。
【0187】
〈トナーBk13の作製〉
トナーBk1の作製で用いた有機微粒子Aの0.2質量部を、有機微粒子Eの0.2質量部に変更した以外は同様にして「トナーBk13」を作製した。
【0188】
〈トナーBk14の作製〉
トナーBk1の作製で用いた有機微粒子Aの0.2質量部を、有機微粒子Fの0.2質量部に変更した以外は同様にして「トナーBk14」を作製した。
【0189】
〈トナーBk15の作製〉
トナーBk1の作製で用いた有機微粒子Aの0.2質量部を、有機微粒子Gの0.2質量部に変更した以外は同様にして「トナーBk15」を作製した。
【0190】
〈トナーBk16の作製〉
トナーBk1の作製で用いた有機微粒子Aを、添加しなかった以外は同様にして「トナーBk16」を作製した。
【0191】
〈トナーBk17の作製〉
トナーBk1の作製で用いた有機微粒子Aの0.2質量部を、0.05質量部に変更した以外は同様にして「トナーBk17」を作製した。
【0192】
〈トナーBk18の作製〉
トナーBk1の作製で用いた有機微粒子Aの0.2質量部を、0.6質量部に変更した以外は同様にして「トナーBk18」を作製した。
【0193】
〈トナーBk19の作製〉
トナーBk1の作製で用いた無機微粒子1の1.0質量部を、無機微粒子2の1.0質量部に変更した以外は同様にして「トナーBk19」を作製した。
【0194】
〈トナーBk20の作製〉
トナーBk1の作製で用いた無機微粒子1の1.0質量部を、無機微粒子3の1.2質量部に変更した以外は同様にして「トナーBk20」を作製した。
【0195】
〈トナーBk21の作製〉
トナーBk1の作製で用いた無機微粒子1の1.0質量部を、0.5質量部に変更した以外は同様にして「トナーBk21」を作製した。
【0196】
〈トナーBk22の作製〉
トナーBk1の作製で用いた無機微粒子1の1.0質量部を、2.1質量部に変更した以外は同様にして「トナーBk22」を作製した。
【0197】
〈トナーC1〜トナーC22の作製〉
「トナーBk1〜トナーBk22」の作製で用いた着色剤分散液Bk1を「着色剤分散液C1」に変更した以外は同様にして「トナーC1〜トナーC22」を作製した。
【0198】
〈トナーM1〜トナーM22の作製〉
「トナーBk1〜トナーBk22」の作製で用いた着色剤分散液Bk1を「着色剤分散液M1」に変更した以外は同様にして「トナーM1〜トナーM22」を作製した。
【0199】
〈トナーY1〜トナーY22の作製〉
「トナーBk1〜トナーBk22」の作製で用いた着色剤分散液Bk1を「着色剤分散液Y1」に変更した以外は同様にして「トナーY1〜トナーY22」を作製した。
【0200】
尚、「トナーC1〜トナーC22」、「トナーM1〜トナーM22」及び「トナーY1〜トナーY22」のガラス転移点は「トナーBk1〜トナーBk22」の測定結果と同じであった。
【0201】
表1に、トナーの作製に用いた着色粒子のNo.ガラス転移点と粒径、有機微粒子の数平均一次粒径、表面存在量、及び無機微粒子の数平均一次粒径、表面存在量を示す。
【0202】
【表1】

【0203】
尚、トナーのガラス転移点、粒径、有機微粒子の数平均一次粒径、表面存在量、及び無機微粒子の数平均一次粒径、表面存在量は前記の方法で測定した。
【0204】
尚、トナーBk以外のトナーC、トナーM及びトナーYはトナーBkと同様なので省略する。
【0205】
《キャリアの作製》
(キャリア1(シリコーン樹脂被覆キャリア)の作製)
常温硬化反応型メチルシリコーン樹脂をトルエンに溶解して被覆液を調製し、得られた被覆液を、磁性体粒子(体積平均粒径60μmのCu−Znフェライト粒子)の表面に塗布し、次いで、加熱乾燥して溶剤を除去して硬化させることにより、「キャリア1」(シリコーン樹脂被覆キャリア)を作製した。
【0206】
(キャリア2(アクリル樹脂被覆キャリア)の作製)
スチレン−メチルメタアクリレート樹脂をトルエンに溶解して被覆液を調製し、得られた被覆液を、磁性体粒子(体積平均粒径60μmのCu−Znフェライト粒子)の表面に塗布し、次いで、加熱乾燥して溶剤を除去することにより、「キャリア2」(アクリル樹脂被覆キャリア)を作製した。
【0207】
《現像剤の調製》
上記で作製した各キャリアと各トナーを用い、配合比をキャリア100質量部に対してトナー8質量部とし、トナーとキャリアをVブレンダーにて、常温常湿(20℃、50%RH)環境で、回転数20rpm、撹拌時間20minでブレンドした後、125μmの篩分網にて篩分し、「現像剤Bk1〜現像剤Bk23」、「現像剤C1〜現像剤C23」、「現像剤M1〜現像剤M23」、「現像剤Y1〜現像剤Y23」を調製した。
【0208】
表2に、「現像剤Bk1〜現像剤Bk23」の作製に用いたトナーとキャリアのNo.等を示す。
【0209】
【表2】

【0210】
尚、現像剤Bk以外の現像剤C、現像剤M及び現像剤Yは現像剤Bkと同様なので省略する。
【0211】
《評価》
上記で作製した現像剤(現像剤Bk、現像剤C、現像剤M及び現像剤Y)を下記の画像評価装置に順次装填し、プリントを行い以下の評価を行った。
【0212】
〔評価〕
画像評価は、プリント画像電子写真方式を採用する市販の複合機「bizhub Pro C500」(コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製)に上記で作製したトナーと現像剤を順次充填し、A4版上質紙(64g/m2)に、文字率5%の黒色文字画像に文字率0.5%の青色画像を、低温低湿(10℃20%RH)と高温高湿(30℃80%RH)のプリント環境で連続5000枚プリントした。
【0213】
(帯電量)
高温高湿(30℃80%RH)のプリント環境で、スタート時と5000枚修了後、現像器から黒と青の現像剤を少量取り出し、黒トナーと青トナーの帯電量を測定した。
【0214】
尚、帯電量は下記の方法で測定した。
【0215】
400メッシュのステンレス製スクリーンを装着したブローオフ帯電量測定装置「TB−200」(東芝ケミカル社製)でブロー圧50kPa(0.5kgf/cm2)の条件で10秒間窒素ガスにてブローする。測定された電荷を飛翔したトナー質量でわることによって帯電量(μC/g)を算出する。
【0216】
尚、帯電量変動は、少ないほど良く、±2.0μC/g以下を合格とする。
【0217】
(画像濃度)
画像濃度は、高温高湿(30℃80%RH)のプリント環境でプリント開始時と連続5000枚プリントした後、5×5cmのべた黒とべた青画像をプリントし、その濃度で評価した。尚、画像濃度は1.3以上を合格とする。
【0218】
(かぶり)
かぶりは、低温低湿(10℃20%RH)のプリント環境で連続5000枚プリントした後、白紙をプリントしてかぶり濃度で評価した。
【0219】
かぶり濃度の測定は、はじめに印字されていない白紙について、マクベス社製反射濃度計「RD−918」を用いて20カ所の濃度を測定し、この平均値を白紙濃度とした。
【0220】
次いで、連続印字した5000枚目の白地部分についても、同様に20カ所の濃度を測定し、この平均値から上記白紙濃度をかぶり濃度として求め、下記の基準に則り耐かぶり性の評価を行った。尚、かぶりは0.015以下を合格とする。
【0221】
(低温定着性)
上記評価機の定着装置の加熱ローラー表面温度を、紙表面温度が80〜150℃の範囲内で、10℃刻みに変化するように変更し、5000枚プリント前に各変更温度でトナー画像を定着して定着画像を作成した。尚、プリント画像の作成に当たってはA4版サイズの上質紙(64g/m2)を使用した。
【0222】
定着して得られたプリント画像の定着強度を、「電子写真技術の基礎と応用:電子写真学会編」第9章1.4項に記載のメンディングテープ剥離法に準じた方法を用いて定着率により評価した。具体的には、シアントナーの付着量が0.6mg/cm2である2.54cm角のベタシアンプリント画像を作成した後、「スコッチメンディングテープ」(住友3M社製)で剥離する前後の画像濃度を測定し、画像濃度の残存率を定着率として求めた。
【0223】
定着率が95%以上得られた「転写材(紙)表面温度」を最低定着温度とする。尚、転写材(紙)表面温度は非接触温度計で測定した。尚、画像濃度は反射濃度計「RD−918」(マクベス社製)で測定した。
【0224】
評価基準
◎:最低定着温度100℃未満での定着が可能
○:最低定着温度100℃以上、130℃未満での定着が可能
×:最低定着温度130℃以上での定着が可能。
【0225】
表3に、評価結果を示す。
【0226】
【表3】

【0227】
表3において、本発明のトナーは帯電量の変動が少なく、また画像濃度、かぶり、低温定着性も合格レベルで、良好な結果である。一方、比較トナーは、帯電量の変動、画像濃度、かぶり、低温定着性の全てを満足するものではなかった。
【図面の簡単な説明】
【0228】
【図1】本発明のトナーを二成分系現像剤として使用することが可能な画像形成装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【0229】
1Y、1M、1C、1K 感光体
4Y、4M、4C、4K 現像装置
5Y、5M、5C、5K 1次転写手段としての1次転写ロール
5A 2次転写手段としての2次転写ロール
6Y、6M、6C、6K クリーニング装置
7 中間転写体ユニット
24 熱ロール式定着装置
70 中間転写体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも離形剤と樹脂を含有する樹脂微粒子と着色剤粒子を凝集・融着させて形成される静電荷現像用トナーにおいて、
該静電荷現像用トナーのガラス転移点が20〜45℃で、
且つ、体積基準におけるメディアン径(D50)が3.0〜8.0μmであり、
更に、静電荷現像用トナーの粒子表面に有機微粒子が存在してなり、有機微粒子存在量が、静電荷現像用トナー全質量に対して0.1〜0.5質量%であり、該有機微粒子がフッ素アクリレート系の単独重合体又は共重合体であることを特徴とする静電荷現像用トナー。
【請求項2】
前記有機微粒子は、その数平均一次粒径が50〜110nmであることを特徴とする請求項1に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項3】
前記静電荷現像用トナーは、その粒子表面に前記有機微粒子と無機微粒子が存在してなり、
該無機微粒子存在量が静電荷現像用トナー全質量に対して0.6〜1.5質量%であり、該無機微粒子の数平均一次粒径が10〜20nmであることを特徴とする請求項1に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1項に記載の静電荷現像用トナーと、磁性粒子をシリコーン樹脂で被覆したキャリアとで構成されることを特徴とする2成分現像剤。

【図1】
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【公開番号】特開2009−251092(P2009−251092A)
【公開日】平成21年10月29日(2009.10.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−95969(P2008−95969)
【出願日】平成20年4月2日(2008.4.2)
【出願人】(303000372)コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Fターム(参考)】