JP4559940B2 - 静電荷現像用トナーの製造方法及び評価方法 - Google Patents
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Description
例えば、球状トナーを得るための製造方法として、従来の粉砕方式に代って重合法等の他の方式も採用されており、このような製造方法(製造条件)の変化に伴ってトナーの流動特性も大きく変化している。そのため、重合法によりトナーを製造する場合、粉砕方式の場合に比較して、作製時における緻密なコントロールとトナーの評価が必要となっている。
例えば、懸濁重合によってA、B二種類の樹脂成分と極性樹脂からなる相分離構造を有し、樹脂の分離構造により表面に所定(1.01<トナー投影面積の周辺長/内接円の円周長<2.00)の凹凸を持たせた球状のトナー粒子を得る手法を提案している(例えば、特許文献1参照。)。
上記手法により、添加剤を添加した球状トナーの特性劣化や耐久性を改善できるとしている。
しかし、上記手法ではトナー表面の周期性に関しては規定しておらず、ランダムな表面性でもよいことになる。このようなランダムな表面では、高画質の画像形成には適しておらず、不十分である。
上記によれば、現像領域でのトナーの移動性が良くなるとしている。しかし、この表面形状性の規定の仕方では、表面性の周期性は規定することにはならないため、トナー間にバラツキが生じて高画質化を実現することが難しい(例えば、特許文献2参照。)。
トナーの粒子表面形状をSEMにより測定し、トナー粒子表面の輪郭線をそのトナー粒子の粒径の1/6000〜1/20になる一辺dの正方形により区分し、そのときにできる正方形の個数N(d)を求めた時に成立する下記(1)式におけるD値を指標として静電荷現像用トナーの評価を行うことを特徴とする静電荷現像用トナーの評価方法に係るものである。
N(d)∝d−D ‥‥(1)
また本発明は、前記D値の平均値が、1.0350〜1.0500の範囲に入るか否かで静電荷現像用トナーの評価を行うことを特徴とする。
本発明の静電荷現像用トナーの評価方法によれば、ドット再現性が良好で高品質の画像が得られるトナーであるか否かを適切に評価することができる。
N(d)∝d−D ‥‥(1)
本トナーの評価に用いる方法は、トナー粒子の輪郭像をSEMにより撮影し、その画像を2値化処理した後、さらに線画処理してそのトナー粒子の輪郭線画像を解析してトナー粒子表面の凹凸形状を評価する方法である。本評価法を用いると非常に分解能が高く、トナー粒子1個の細かい表面凹凸形状の評価ができる。
dの値がトナー粒子の粒径の1/6000未満の場合には非常に微細な測定スケールになるため、輪郭線のボケなどの影響が大きくなって正確な評価ができなくなるため解析に適さない。一方、dの値がトナー粒子の粒径の1/20より大きい場合には、トナー粒子表面の微細な凹凸の変化を評価することができず、誤った結果が生じるため、解析に適さない。
図1に示す画像処理の例を参照してトナー粒子表面の形状測定の流れを以下に示す。
(1):SEMによりトナー粒子の輪郭像を撮る。
(2):その輪郭像を2値化処理する。
(3):(2)の輪郭像を輪郭線像にする。
(4):輪郭線を一辺dの正方形で区分して、そのときの正方形の数N(d)を求める。
(5):dのスケールを変化して、(4)の測定を繰返す。
(6):d−N(d)特性を求める。
(7):(6)の両対数プロットから、(1)式を用いてDの値を求める。
d−N(d)特性は両対数のグラフで表し、非常にきれいな直線関係にあり、一次の負の相関関係があることが分る。これから、d−N(d)特性は(1)式を満足していることが分かり、図2の特性の傾きからDの値を求める。このD値を用いて、流動性との関係を調べた結果、図3が得られた。
円錐ロータ装置は、粉体相中に円錐ロータを回転させながら、侵入(下降)させたり、引抜(アップ)いたりさせ、そのときに円錐ロータやトナー粉体相が入っている容器にかかるトルクや荷重を測定し、そのトルクや荷重の値により流動性を評価するものである。
その結果、Dの値が1.0350〜1.0500の場合にトルクが小さくなり、流動性が良くなることが分かった。
その結果、Dの値が1.0350〜1.0500の場合に、AFMにより測定した時のトナーの粒子間力が1〜40nNで小さい値を示した。なお、AFMによる測定は10回〜50回繰返し行い、その時の平均値としてトナーの粒子間力を求める。
このように規則的で適度な凸部があれば、部分的に粒子の変形や粒子表面に吸着物が存在しても、動きやすさへの影響は小さくなる。本発明では微細な規則的な凹凸を測定のスケールを細かくして且つ変化させて繰返し測定を行なうことにより評価する。
平均円形度が0.9より小さい場合には微粒子の添加処理を行なっても表面凹凸形状をコントロールすることができず最適なDの値が得られ難く、0.99より大きい場合にはトナーの流動性以外の飛散やクリーニング性が悪くなるなどの不具合点が生じ問題となる。
無機微粉体としては、Si、Ti、Al、Mg、Ca、Sr、Ba、In、Ga、Ni、Mn、W、Fe、Co、Zn、Cr、Mo、Cu、Ag、V、Zr等の酸化物や複合酸化物が挙げられる。これらのうち二酸化珪素(シリカ)、二酸化チタン(チタニア)、アルミナの微粒子が好適に用いられる。
その結果、特に、添加剤が、平均粒径10〜200nmの二酸化珪素(シリカ)を含み、トナー母体に対する被覆率が20〜35重量%であることが好ましいことが分かった。すなわち、上記条件でトナー母体表面に二酸化珪素からなる添加剤を付着または固着させる。
トナー粒子表面の添加剤被覆率は、トナー粒子のSEM像からトナー粒子表面での添加剤の占有面積より求めた。
その場合に、添加剤が、平均粒径10〜100nmの二酸化珪素と平均粒径100〜200nmの二酸化珪素を含んでもよい。さらに添加剤が、平均粒径10〜200nmの二酸化チタンを含むことが好ましい。
その場合、電荷制御剤の平均粒径は10〜200nmの小さい粒径のものが最適である。10nmより小さい粒径の場合には凹凸の効果を作り出すことが難しく、200nmより大きい粒径の場合には適正な凹凸を作り出すことが難しくなる。
2成分現像方法においては、高画質画像を実現するために、キャリアの平均粒径が20〜70μmであることが必要である。キャリアの平均粒径が20〜70μmの範囲にあると、現像機内部のトナー濃度が2〜10重量%の範囲内において、トナーの帯電量をより均一にすることができる。20μmより小さくなるとキャリア粒子の感光体上への付着等が生じやすく、さらにトナーとの撹拌効率が悪くなりトナーの均一な帯電量が得られにくくなる。逆に、キャリアの平均粒径が70μmを超える場合では、細かい画像再現性が悪くなり、高画質は得られない。
トナーの成分として用いられる樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリアミド、スチレンアクリル樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン、ビニル樹脂、ポリオレフィン、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン、シリコン樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール等がある。
〔A群〕:
エチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4ブテンジオール、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ポリオキシエチレン化ビスフェノールA、ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3,3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2,0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2,0)−2,2’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等。
〔B群〕:
マレイン酸、フマール酸、メサコニン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタール酸、イソフタール酸、テレフタール酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、リノレイン酸、またはこれらの酸無水物または低級アルコールのエステル等。
〔C群〕:
グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の3価以上のアルコール、トリメリト酸、ピロメリト酸等の3価以上のカルボン酸等。
このような結晶性ポリエステルは、ガラス転移温度(Tg)において結晶転移を起こすと同時に、固体状態から急激に溶融粘度が低下し、紙への定着機能を発現する。この結晶性ポリエステル樹脂の使用により、樹脂のTgや分子量を下げ過ぎることなく低温定着化を達成することができる。そのため、Tg低下に伴なう保存性の低下はない。また、低分子量化に伴なう高すぎる光沢や耐オフセット性の悪化もない。したがってこの結晶性ポリエステル樹脂の導入は、トナーの低温定着性の向上に非常に有効である。
[-0-CO-CR1=CR2-CO-O-(CH2)n-]m ‥‥(2)
(式中、n、mは繰り返し単位の数で、R1、R2は水素原子または炭化水素基を示す。)
を含有することが好ましい。
黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物が挙げられる。
黄色顔料としては、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキが挙げられる。
また、橙色顔料としては、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、インダンスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダンスレンブリリアントオレンジGK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、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3Bが挙げられる。
紫色顔料としては、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキが挙げられる。
青色顔料としては、コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBCが挙げられる。
緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ等がある。
上記顔料は1種または2種以上を混合して使用することができる。
離型剤としては、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックスなどの天然ワックス、モンタンワックスおよびその誘導体、パラフィンワックスおよびその誘導体、ポリオレフィンワックスおよびその誘導体、サゾールワックス、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキルリン酸エステル等がある。
これら離型剤の融点は65〜90℃であることが好ましい。この範囲より低い場合には、トナーの保存時のブロッキングが発生しやすくなり、この範囲より高い場合には定着ローラー温度が低い領域でオフセットが発生しやすくなる場合がある。
分散剤としては、スチレンアクリル樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリアミド、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン、ビニル樹脂、ポリオレフィン、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール等があり、それぞれの樹脂を2種以上混合した物でもよい。分散剤の添加量としては、樹脂100部に対して10部以下が適している。10部より多くしてもワックス(WAX)の分酸性の効果は見られず、逆に定着性や画像再現性が悪くなる。
分散重合、乳化凝集、乳化会合等)等があるが、これらの作製法に限るものではない。
粉砕法の一例としては、まず、前述した樹脂、着色剤としての顔料または染料、電荷制御剤、離型剤、その他の添加剤等をヘンシェルミキサーの如き混合機により充分に混合した後、バッチ式の2本ロール、バンバリーミキサーや連続式の2軸押出し機、連続式の1軸混練機等の熱混練機を用いて構成材料をよく混練し、圧延冷却後、切断を行なう。切断後のトナー混練物は破砕を行ない、ハンマーミル等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式粉砕機により微粉砕し、旋回気流を用いた分級機やコアンダ効果を用いた分級機により所定の粒度に分級する。
なお、粉砕法の場合、分級されたトナー母体粉体そのもの、あるいは添加剤を表面に付着もしくは固着したトナー粒子を熱によって表面処理し、粒子の円形度や凹凸など表面状態を調整してもよい。すなわち、熱による表面処理工程は、トナー母体粉体に添加剤を付着もしくは固着させる前でも、後でも構わない。表面処理工程におけるアニール温度は、150℃程度にするのが好ましい。
この混合工程後、所定の粒子構造になっているかどうか評価するために、トナー粒子の表面形状を後述する本評価法を用いて評価する。
評価の結果、その数値が予め定めた設定範囲に入っていた場合、風篩工程へ回し、250メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去した後、試料を充填工程へ回し、本発明のトナーを得る。
すなわち、重合法によって得られる本発明のトナーは、前記トナーが、モノマーまたはプレポリマーと、顔料とを含む組成物を用いて作製されるものである。
例えば、モノマーに着色剤および電荷制御剤等を添加したモノマー組成物を水系の媒体中で懸濁し重合させることでトナー粒子を得る。造粒法は特に限定されない。
具体的な例として、有機溶媒中に少なくとも、イソシアネート基を含有するポリエステル系プレポリマーが溶解し、顔料系着色剤が分散し、離型剤が溶解ないし分散している油性分散液を、水系媒体中に無機微粒子および/またはポリマー微粒子の存在下で分散させると共に、この分散液中で該プレポリマーをポリアミンおよび/または活性水素含有基を有するモノアミンと反応させてウレア基を有するウレア変性ポリエステル系樹脂を形成させ、このウレア変性ポリエステル系樹脂を含む分散液から、それに含まれる液状媒体を除去することにより本発明におけるトナー母体が得られる。
得られたトナーは、上記プレポリマーとアミンとの反応によって高分子量化されたウレア結合を有するウレア変性ポリエステル系樹脂をバインダー樹脂として含む。そして、そのバインダー樹脂中には着色剤が高分散している。
液状媒体が除去された乾燥後のトナー母体粉体を風力分級し、上記最適な混合条件により混合機により無機微粒子などからなる添加剤を粒子表面に付着もしくは固着させる。また、電荷制御剤を乾燥後のトナー粉体表面に打込んで、固着注入させてもよい。さらにその後、無機微粒子などからかる添加剤を粒子表面に付着もしくは固着させてもよい。電荷制御剤を表面に打込むことにより、トナーの帯電量の制御がしやすくなる。
装置としては、オングミル(ホソカワミクロン社製)、I式ミル(日本ニューマチック社製)を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(奈良機械製作所社製)、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、自動乳鉢などが挙げられる。
すなわち、前述のようにトナーの粒子表面形状をSEMにより測定し、トナー粒子表面の輪郭線をそのトナー粒子の粒径の1/6000〜1/20になる一辺dの正方形により区分し、そのときにできる正方形の個数N(d)を求めた時に成立する下記(1)式におけるD値を指標として静電荷現像用トナーの評価を行う。
N(d)∝d−D ‥‥(1)
図4に示す装置は、SEM装置1とDの値を解析するD値解析装置2から構成されている。トナー母体と添加剤を混合機により混合しトナー粒子とした後、一部を容器に採取し、このトナー粒子の輪郭像をSEM装置により撮影した後、得られた画像情報をD値解析装置に入力し、解析ソフトを用いてD値を算出する。評価の結果、その数値が予め定めた設定範囲に入っていた場合、次工程の風篩工程へ回し、250メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去した後、試料を充填工程へ回し、本発明のトナーを得る。
また、本評価法を用いた評価は造粒後の検査、風力分級後の検査、電荷制御剤の処理後の検査、添加剤の混合工程後の検査、混合工程の後にある風篩工程後の検査、充填前の検査等にも適用できる。
接触または非接触現像方式としては、色々な公知のものが使用される。例えば,アルミスリーブを用いた接触現像法、導電性ゴムベルトを用いた接触現像法、アルミ素管の表面にカーボンブラック等を含む導電性樹脂層を形成した現像スリーブを用いる非接触現像法等がある。
このような方式の場合には、トナーの流動性が現像ローラ上のトナー層の均一化に大きく影響を与え、且つ耐久特性に影響を与える。耐久特性が悪い場合には、感光体へのフィルミングだけではなく、ドクターローラや供給ローラへのフィルミングが発生する。このため、トナー層が均一に形成できないばかりかトナー帯電が不均一になり、トナー電荷量も小さくなる。このため現像不良が生じる。
しかし、本発明のトナーを用いると、トナーが流動性に優れているため、供給ローラやドクターローラを介しての現像ローラ上へのトナー層の均一薄層化が容易に実現でき、常に安定した現像ローラ上へのトナー搬送が可能となる。また、ドクターローラや供給ローラへのフィルミングは発生せず、安定した現像が行なわれ、耐久特性に優れた方式となる。
図5に画像形成手段における各ローラ等を説明するための概略構成図を示す。
また、同様に本発明のトナーは流動性に優れているため、少なくとも感光体と現像手段を具備し、現像手段のトナー収容部にトナーを収容(充填)したプロセスカートリッジの形態でも用いられる。通常これらのトナーカートリッジまたはプロセスカートリッジを画像形成装置に装着して、画像形成が行なわれる。
上記2成分現像剤に使用されるキャリアとしては公知のものが使用可能であり、例えば鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉、マグネタイト粉の如き磁性粒子あるいはこれら磁性粒子の表面をフッ素系樹脂、ビニル系樹脂、シリコーン系樹脂等で処理したもの、あるいは磁性粒子が樹脂中に分散されている磁性粒子分散樹脂粒子等が挙げられる。
また、前述したように本発明の二成分現像剤は流動性向上剤として無機微粉体をトナーに添加して用いることが可能である。
また、本発明の現像剤には、実質的な悪影響を与えない範囲内で更に他の添加剤、例えばテフロン(登録商標)粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末の如き滑剤粉末;あるいは酸化セリウム粉末、炭化珪素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末などの研磨剤;あるいは例えばカーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉末等の導電性付与剤を現像性向上剤として少量用いることもできる。
下記処方(1)の原材料をミキサーで十分に混合した後、2軸押出し機によりバレル温度100℃、混練機回転数110rpmで溶融混練した。
混練物を圧延冷却後カッターミルで粗粉砕し、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕後、旋回式風力分級装置を用いて、平均粒径が6.5μmの粒度分布に分級し、トナー母粒子(母体着色粒子)を得た。
樹脂(ポリエステル樹脂(*1)): 100部
着色剤(カーボンブラック、#44;三菱化学社製): 10部
帯電制御剤(サルチル酸亜鉛塩、
ボントロンE84;オリエント化学): 5部
離型剤(低分子量ポリエチレン): 5部
(*1):ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、コハク酸誘導体から合成されたポリエステル樹脂
シリカ微粉末(R972;粒径20nm、日本アエロジル社製): 1.0部
酸化チタン微粉末(MT−150A;粒径40nmテイカ社製): 0.3部
〈添加剤の混合条件〉
混合回転数: 2200rpm
混合時間: 150sec
混合機: Qミキサー(三井鉱山株式会社製)
<表面形状(D値)>:
トナー粒子の粒径の1/6000〜1/20になるようにdを定め、トナー粒子表面の輪郭線を一辺dの正方形により区分して、そのときにできる正方形の個数N(d)を求め、下記式(1)によりDを求めた。なお、D値は10回繰返して測定した値の平均値で求めた。
N(d)∝d−D (1)
<流動性>:
円錐ロータ装置(例えば、特開2004−37971号公報に記載)を用い、下記条件で、円錐ロータがトナー相中に20mm侵入したときのトルク値を測定した。
・トナー相の空間率:0.53
・円錐ロータの頂角:60°
・円錐ロータの回転数:1rpm
・円錐ロータの侵入速度:5mm/min
<粒子間力>:
トナー粒子1個を探針の先端またはその周辺に接着剤で付着させ、AFMによりその探針を同じトナー粒子からなるトナー粉体相表面に一度押し付けた後探針を引離す操作を行ない、そのときのトナー粒子間に働く力の変化を測定する。すなわち、探針をトナー粉体相に近づけるときと引離すときの力の差によりトナー粒子同士の粒子間力を評価した。測定は、30回繰返し、その値の平均値でした。
<粒子形状(円形度)>:
フロー式粒子像分析装置、FPIA−1000(東亜医用電子株式会社製)により、平均円形度として計測した。
<添加剤の被覆率>:
トナー粒子のSEM像を用いて、トナー粒子表面での添加剤の占有面積より求めた。
得られた現像剤を潜像担持体がOPCドラム感光体で、クリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験(ドット再現性)およびランニング実験を行なった。なお、ドット再現性を画像のザラツキ感として5段階(ランク1:悪い→ランク5:よい)評価し、ランニング特性を現像部のトナー搬送性で評価した。結果を下記表1に併せて示す。
実施例1と同様の処方(1)の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が6.5μmの粒度分布に分級し、トナー母粒子(母体着色粒子)を得た。
上記で得た母体着色粒子100部に対して、さらに下記処方の添加剤を以下の混合条件で混合し、実施例2のトナーを作製した。
シリカ微粉末(R972;粒径20nm、日本アエロジル社製): 1.4部
酸化チタン微粉末(MT−150A;粒径40nm、テイカ社製): 0.3部
〈添加剤の混合条件〉
混合回転数: 2200rpm
混合時間: 150sec
混合機: Qミキサー(三井鉱山株式会社製)
得られた現像剤を実施例1と同様に、潜像担持体がOPCドラム感光体で、クリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、実施例1と同じに画像評価実験(ドット再現性)およびランニング実験を行なった。結果を下記表1に併せて示す。
実施例1と同様の処方(1)の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が6.5μmの粒度分布に分級し、トナー母粒子(母体着色粒子)を得た。
上記で得た母体着色粒子100部に対して、さらに下記処方の添加剤を以下の混合条件で混合し、実施例3のトナーを作製した。
シリカ微粉末(R972;粒径20nm、日本アエロジル社製): 1.8部
酸化チタン微粉末(MT−150A;粒径40nm、テイカ社製): 0.3部
〈添加剤の混合条件〉
混合回転数: 2200rpm
混合時間: 150sec
混合機: Qミキサー(三井鉱山株式会社製)
得られた現像剤を実施例1と同様に、潜像担持体がOPCドラム感光体で、クリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、実施例1と同じに画像評価実験(ドット再現性)およびランニング実験を行なった。結果を下記表1に併せて示す。
実施例1と同様の処方(1)の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が6.5μmの粒度分布に分級し、トナー母粒子(母体着色粒子)を得た。
上記で得た母体着色粒子100部に対して、さらに下記処方の添加剤を以下の混合条件で混合し、実施例4のトナーを作製した。
シリカ微粉末(R972;粒径20nm、日本アエロジル社製): 2.2部
酸化チタン微粉末(MT−150A;粒径40nm、テイカ社製): 0.3部
〈添加剤の混合条件〉
混合回転数: 2200rpm
混合時間: 150sec
混合機: Qミキサー(三井鉱山株式会社製)
得られた現像剤を実施例1と同様に、潜像担持体がOPCドラム感光体で、クリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、実施例1と同じに画像評価実験(ドット再現性)およびランニング実験を行なった。結果を下記表1に併せて示す。
〈トナーバインダーの合成〉
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、イソフタル酸276部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧,230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、160℃まで冷却して、これに32部の無水フタル酸を加えて2時間反応した。
次に、80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソフォロンジイソシアネート188部と2時間反応を行い、イソシアネート含有プレポリマーIを得た。次いで、プレポリマーI267部とイソホロンジアミン14部を50℃で2時間反応させ、重量平均分子量64000のウレア変性ポリエステルIを得た。
上記と同様にビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、テレフタル酸276部を常圧下、230℃で8時間重縮合し、次いで10〜15mmHgの減圧で5時間反応して、ピーク分子量5000の変性されていないポリエステルAを得た。ウレア変性ポリエステルI200部と変性されていないポリエステルA800部を酢酸エチル/MEK(1/1)混合溶剤2000部に溶解、混合し、トナーバインダーIの酢酸エチル/MEK溶液を得た。一部減圧乾燥し、トナーバインダーIを単離した。分析の結果Tgは62℃であった。
トナーバインダーIの酢酸エチル/MEK溶液: 240部
ペンタエリスリトールテトラベヘネート(溶融粘度25cps): 20部
銅フタロシアニンブルー顔料〔(C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15:3)、
(Lionol Blue FG−7351;東洋インキ社製)〕: 4部
イオン交換水: 706部
ハイドロキシアパタイト10%懸濁液(日本化学工業(株)製、
スーパタイト10): 294部
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム: 0.2部
シリカ微粉末(R972;粒径20nm、日本アエロジル社製): 1.0部
酸化チタン微粉末(MT−150A;粒径40nm、テイカ社製): 0.3部
〈添加剤の混合条件〉
混合回転数: 2100rpm
混合時間: 150sec
混合機: Qミキサー(三井鉱山株式会社製)
得られた現像剤を実施例1と同様に、潜像担持体がOPCドラム感光体で、クリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、実施例1と同じに画像評価実験(ドット再現性)およびランニング実験を行なった。結果を下記表1に併せて示す。
実施例5と同様の処方(2)および(3)の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行ない、平均粒径が6.0μmの粒度分布に分級し、トナー母粒子(母体着色粒子)を得た。
上記で得た母体着色粒子100部に対して、さらに下記処方の添加剤を以下の混合条件で混合し、実施例6のトナーを作製した。
シリカ微粉末(R972;粒径20nm、日本アエロジル社製): 1.4部
酸化チタン微粉末(MT−150A;粒径40nm、テイカ社製): 0.3部
〈添加剤の混合条件〉
混合回転数: 2100rpm
混合時間: 150sec
混合機: Qミキサー(三井鉱山株式会社製)
得られた現像剤を実施例1と同様に、潜像担持体がOPCドラム感光体で、クリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、実施例1と同じに画像評価実験(ドット再現性)およびランニング実験を行なった。結果を下記表1に併せて示す。
実施例5と同様の処方(2)および(3)の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行ない、平均粒径が6.0μmの粒度分布に分級し、トナー母粒子(母体着色粒子)を得た。
上記で得た母体着色粒子100部に対して、さらに下記処方の添加剤を以下の混合条件で混合し、実施例7のトナーを作製した。
シリカ微粉末(R972;粒径20nm、日本アエロジル社製): 1.8部
酸化チタン微粉末(MT−150A;粒径40nm、テイカ社製): 0.3部
〈添加剤の混合条件〉
混合回転数: 2100rpm
混合時間: 150sec
混合機: Qミキサー(三井鉱山株式会社製)
得られた現像剤を実施例1と同様に、潜像担持体がOPCドラム感光体で、クリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、実施例1と同じに画像評価実験(ドット再現性)およびランニング実験を行なった。結果を下記表1に併せて示す。
実施例5と同様の処方(2)および(3)の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行ない、平均粒径が6.0μmの粒度分布に分級し、トナー母粒子(母体着色粒子)を得た。
上記で得た母体着色粒子100部に対して、さらに下記処方の添加剤を以下の混合条件で混合し、実施例8のトナーを作製した。
シリカ微粉末(R972;粒径20nm、日本アエロジル社製): 2.2部
酸化チタン微粉末(MT−150A;粒径40nm、テイカ社製): 0.3部
〈添加剤の混合条件〉
混合回転数: 2100rpm
混合時間: 150sec
混合機: Qミキサー(三井鉱山株式会社製)
得られた現像剤を実施例1と同様に、潜像担持体がOPCドラム感光体で、クリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、実施例1と同じに画像評価実験(ドット再現性)およびランニング実験を行なった。結果を下記表1に併せて示す。
下記処方(4)の原材料をミキサーで十分に混合した後、2軸押出し機によりバレル温度100℃、混練機回転数100rpmで溶融混練した。混練物を圧延冷却後カッターミルで粗粉砕し、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕後、旋回式風力分級装置を用いて、平均粒径が6.7μmの粒度分布に分級し、トナー母粒子(母体着色粒子)を得た。
樹脂(ポリエステル樹脂(*1)): 100部
着色剤〔マゼンタ顔料(C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛122、
HostapermPink E;クラリアント社製)〕: 3.5部
帯電制御剤(サルチル酸亜鉛塩、
ボントロンE84;オリエント化学社製): 5部
(*1):ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、コハク酸誘導体から合成されたポリエステル樹脂
シリカ微粉末(R972;粒径20nm、日本アエロジル社製): 1.4部
酸化チタン微粉末(MT−150A;粒径40nm、テイカ社製): 0.3部
〈添加剤の混合条件〉
混合回転数: 1800rpm
混合時間: 150sec
混合機: θコンポーザ(株式会社徳寿工作所製)
実施例9と同様の処方(4)の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が6.7μmの粒度分布に分級し、トナー母粒子(母体着色粒子)を得た。
上記で得た母体着色粒子100部に対して、さらに下記処方の添加剤を以下の混合条件で混合し、実施例10のトナーを作製した。
シリカ微粉末(R972;粒径20nm、日本アエロジル社製): 1.8部
酸化チタン微粉末(MT−150A;粒径40nm、テイカ社製): 0.3部
〈添加剤の混合条件〉
混合回転数: 1800rpm
混合時間: 150sec
混合機: θコンポーザ(株式会社徳寿工作所製)
実施例9と同様の処方(4)の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が6.7μmの粒度分布に分級しトナー母粒子(母体着色粒子)を得た。
上記で得た母体着色粒子100部に対して、さらに下記処方の添加剤を以下の混合条件で混合し、実施例11のトナーを作製した。
シリカ微粉末(R972;粒径20nm、日本アエロジル社製): 2.2部
酸化チタン微粉末(MT−150A;粒径40nm、テイカ社製): 0.3部
〈添加剤の混合条件〉
混合回転数: 1800rpm
混合時間: 150sec
混合機: θコンポーザ(株式会社徳寿工作所製)
実施例1と同様の処方(1)の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が6.5μmの粒度分布に分級しトナー母粒子(母体着色粒子)を得た。
上記で得た母体着色粒子100部に対して、さらに下記処方の添加剤を以下の混合条件で混合し、比較例1のトナーを作製した。
シリカ微粉末(R972;粒径20nm、日本アエロジル社製): 1.0部
〈添加剤の混合条件〉
混合回転数: 750rpm
混合時間: 120sec
混合機: スーパーミキサー(株式会社カワタ製)
得られた現像剤を実施例1と同様に、潜像担持体がOPCドラム感光体で、クリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、実施例1と同じに画像評価実験(ドット再現性)およびランニング実験を行なった。結果を下記表1に併せて示す。
実施例5と同様の処方(2)および(3)の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行ない、平均粒径が6.0μmの粒度分布に分級しトナー母粒子(母体着色粒子)を得た。
上記で得た母体着色粒子100部に対して、さらに下記処方の添加剤を以下の混合条件で混合し、比較例2のトナーを作製した。
シリカ微粉末(R972;粒径20nm、日本アエロジル社製): 1.0部
〈添加剤の混合条件〉
混合回転数: 750rpm
混合時間: 120sec
混合機: スーパーミキサー(株式会社カワタ製)
得られた現像剤を実施例1と同様に、潜像担持体がOPCドラム感光体で、クリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、実施例1と同じに画像評価実験(ドット再現性)およびランニング実験を行なった。結果を下記表1に併せて示す。
実施例9と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が6.7μmの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子100部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末(R972;日本アエロジル社製) 3.5部
〈添加剤の混合条件〉
混合回転数 750rpm
混合時間 120sec
混合機 スーパーミキサー(株式会社カワタ製)
得られたトナーを潜像担持体がOPCドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
2 D値解析装置
Claims (3)
- 樹脂および顔料を含む静電荷現像用トナーの評価方法であって、
トナーの粒子表面形状をSEMにより測定し、トナー粒子表面の輪郭線をそのトナー粒子の粒径の1/6000〜1/20になる一辺dの正方形により区分し、そのときにできる正方形の個数N(d)を求めた時に成立する下記(1)式におけるD値を指標として静電荷現像用トナーの評価を行うことを特徴とする静電荷現像用トナーの評価方法。
N(d)∝d−D ‥‥(1) - 前記D値の平均値が、1.0350〜1.0500の範囲に入るか否かで静電荷現像用トナーの評価を行う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の評価方法。
- 請求項1または2に記載した静電荷現像用トナーの評価方法を用い、トナー製造条件についてD値を指標として管理し、静電荷現像用トナーを製造することを特徴とする静電荷現像用トナーの製造方法。
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