JP4513621B2 - 静電荷像現像用トナー及びその製造方法、並びに静電荷像現像剤、画像形成方法 - Google Patents
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Description
さらに、光沢度の温度に対する変化率を規定することにより定着時の光沢度むらを制御し、高画質画像を得る方法が提案されている(例えば、特許文献10参照)。
以上のように、高画質、高光沢、高速のバランスの取れたトナーおよび画像形成方法への要求が高まっているものの、これに対して十分に満足できる技術はいまだ得られていない。
すなわち、本発明の目的は、オイルレス定着において、高光沢性でかつ光沢むらの少ない精細な画像を得ることができる静電荷現像用トナー及びその製造方法、並びに静電荷像現像剤、画像形成方法を提供するものである。
<1> 少なくとも結着樹脂及び着色剤を含む静電荷像現像用トナーにおいて、
前記結着樹脂が、硫黄元素を含む連鎖移動剤を用いて重合され、かつ、カルボキシル基を含有する樹脂を含み、
前記結着樹脂の微粒子を分散した樹脂微粒子分散液と前記着色剤を分散した着色剤分散液とを含む混合溶液を用い、アルミニウムイオンの存在下で凝集粒子を形成する凝集工程と、系内のpHを9〜10に調整して前記凝集粒子の成長を停止させた後、イオン交換樹脂粒子を添加して攪拌し前記凝集粒子に接触させる工程と、を含む静電荷像現像用トナーの製造方法によって得られ、
X線光電子分光法により測定されるトナーの表面近傍に含まれるアルミニウム元素の含有量(A)と硫黄元素の含有量(B)との比(A/B)が、0.05〜0.20の範囲であって、かつ、表面からの深さが0.01〜0.5μmの範囲に存在するアルミニウム元素の含有量(A)が、0.02〜0.08原子%の範囲であることを特徴とする静電荷像現像用トナーである。
少なくとも、体積平均粒径が1μm以下の樹脂微粒子を分散した樹脂微粒子分散液、着色剤分散液及び離型剤分散液を混合し、これをアルミニウムイオンの存在下で凝集粒子を形成する凝集工程と、系内のpHを9〜10に調整して前記凝集粒子の成長を停止させた後、イオン交換樹脂粒子を添加して攪拌し前記凝集粒子に接触させる工程と、さらに、該凝集粒子を前記樹脂微粒子の融点以上の温度に加熱せしめ融合・合一する融合工程と、を含む静電荷像現像用トナーの製造方法である。
前記トナーが、<1>又は<2>に記載の静電荷像現像用トナーである画像形成方法である。
<静電荷像現像用トナー>
本発明の静電荷像現像用トナーは、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含む静電荷像現像用トナーにおいて、X線光電子分光法により測定されるトナーの表面近傍に含まれるアルミニウム元素の含有量(A)と硫黄元素の含有量(B)との比(A/B)が、0.05〜0.20の範囲であって、かつ、表面からの深さが0.01〜0.5μmの範囲に存在するアルミニウム元素の含有量(A)が、0.02〜0.08原子%の範囲であることを特徴とする。
すなわち、前記特性を得るためには、X線光電子分光法により測定されるトナーの表面層に含まれるアルミニウム元素の含有量(A)と硫黄元素の含有量(B)との比(A/B)が、0.05〜0.20の範囲であって、かつ、表面からの深さが0.01〜0.5μmの範囲に存在するアルミニウム元素の含有量(A)が、0.02〜0.08原子%の範囲とする必要がある。
前記アルミニウム元素の含有量(A)と硫黄元素の含有量(B)との比(A/B)は、0.07〜1.8の範囲であることが好ましく、0.9〜1.4の範囲であることがより好ましい。
本発明における、ESCAの装置および測定条件は、下記の通りである。
・使用装置:PHI社(Physical Electronics Industries,Inc.)製 1600S型 X線光電子分光装置
・測定条件:X線源 MgKα(400W)
・分光領域:直径800μm
本発明の静電荷像現像用トナーは、少なくともバインダー樹脂(結着樹脂)及び着色剤を含み、必要に応じて離型剤等その他の成分を含有する。本発明のトナーについて、まず各構成成分に分けて詳細に説明する。
本発明における結着樹脂は、特に限定されないが、定着時にシャープメルト性に優れることが好ましく、定着画像において高光沢性を獲得する観点から、非晶性樹脂と結晶性樹脂とを併用することが好ましい。
非晶性樹脂が60質量%未満では、結晶性樹脂比率が高くなるためトナーの粘度が低くなり、定着時にトナーの曵糸性が高まり定着ロールにトナーが付着し、光沢むらが発生しやすくなる場合がある。非晶性樹脂が90質量%を超えると、結晶性樹脂の比率が少なくなり、結晶性樹脂の併用効果である光沢性の改善がみられない場合がある。なお、非晶性樹脂の比率は70〜85質量%の範囲とすることがより好ましい。
前記非晶性樹脂の具体例としては、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の単独重合体または共重合体;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の単独重合体または共重合体;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の単独重合体または共重合体;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の単独重合体または共重合体;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類の単独重合体または共重合体;エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン等のオレフィン類の単独重合体または共重合体;などが挙げられる。
これらの樹脂は、1種単独で用いても良いし、2種以上を併用して用いても良い。
前記酸由来構成成分は、脂肪族ジカルボン酸が望ましく、特に直鎖型のカルボン酸が望ましい。例えば、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼリン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸など、或いはその低級アルキルエステルや酸無水物が挙げられるが、これらに限定されない。
アルコール構成成分としては脂肪族ジオールが望ましく、例えば、エチレングリコール、1、3−プロパンジオール、1、4−ブタンジオール、1、5ペンタンジオール、1、6−ヘキサンジオール、1、7−ヘプタンジオール、1、8−オクタンジオール、1、9−ノナンジオール、1、10−デカンジオール、1、11−ウンデカンジオール、1、12−ドデカンジオール、1、13−トリデカンジオール、1、14−テトラデカンジオール、1、18−オクタデカンジオール、1、20−エイコサンジオール等が挙げられるが、この限りではない。
これらの直鎖型脂肪族ジオール由来構成成分以外のアルコール由来構成成分を加える場合(二重結合を持つジオール由来構成成分、および/または、スルホン酸基を持つジオール由来構成成分)の、アルコール由来構成成分における含有量としては、1〜20構成モル%の範囲が好ましく、2〜10構成モル%の範囲がより好ましい。
M=K/α ・・・ 式(1)
上記式(1)中、Mはエステル濃度を、Kはポリマー中のエステル基数を、αはポリマーの高分子鎖を構成する原子数を、それぞれ表す。
M=2/α’ ・・・ (式1−1)
上記式(1−1)中、Mはエステル濃度を、α’は1の繰り返し単位における高分子鎖を構成する原子数を、それぞれ表す。
M={KXa×a+KXb×b+KXc×c}/{AXa×a+AXb×b+AXc×c} ・・・ 式(1−2)
本発明に使用できる着色剤としては公知のものが使用できる。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。
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。
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、ニグロシンが挙げられる。
更に、これらの着色剤が後述する乳化凝集法等に用いられる場合には、極性を有する界面活性剤を用い、前記ホモジナイザーによって水系に分散される。
黒色着色剤として磁性体を用いた場合は、他の着色剤とは異なり、結着樹脂に対して30〜100質量部の範囲で添加される。
使用できる離型剤の具体例としては、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;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、ホホバ油等の植物系ワックス;ミツロウ等の動物系ワックス類;モンタンワックス、 オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の鉱物・石油系ワックス類;ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル等の高級脂肪酸と高級アルコールとのエステルワックス類;ステアリン酸ブチル、オレイン酸プロピル、モノステアリン酸グリセリド、ジステアリン酸グリセリド、ペンタエリスリトールテトラベヘネート等の高級脂肪酸と単価または多価低級アルコールとのエステルワックス類;ジエチレングリコールモノステアレート、ジプロピレングリコールジステアレート、ジステアリン酸ジグリセリド、テトラステアリン酸トリグリセリド等の高級脂肪酸と多価アルコール多量体とからなるエステルワックス類;ソルビタンモノステアレート等のソルビタン高級脂肪酸エステルワックス類;コレステリルステアレート等のコレステロール高級脂肪酸エステルワックス類などが挙げられる。
本発明において、これらの離型剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いても良い。
研磨剤としては、例えば、前述のシリカ、アルミナ、酸化セリウムなどが挙げられる。
また、前記その他の成分の含有量としては、本発明の目的を阻害しない程度であればよく、一般的には極少量であり、具体的には0.01〜5質量%の範囲であり、好ましくは0.5〜2質量%の範囲である。
添加量が0.1質量%未満の場合、添加する金属酸化物等の効果が得られにくく、定着画像表面の離型剤の結晶化を阻害できない場合があり、また、10質量%を超える場合、必要な高光沢度が得られない場合がある。
形状係数SF1が120未満であると、感光体上の転写残トナーのブレードクリ-ニング性を損ない、140を超えるとトナーの流動性が低下し、初期から転写性に悪影響を及ぼすことがある。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100 ・・・ 式(2)
上記式(2)中、MLはトナー粒子の絶対最大長、Aはトナー粒子の投影面積を各々示す。
結着樹脂成分中に常温でTHF不溶分が存在し、40℃におけるTHF不溶分が存在しないことは、結着樹脂中の分子が絡み合っていることをしめす。この樹脂分子に絡み合い構造が存在する場合、絡み合っていない同分子量の樹脂と比較して、樹脂に剛直性があり、定着時に定着部材との剥離性に有利となる。結着樹脂成中の40℃におけるTHF不溶分が実質的に存在する場合、樹脂自体の剛直性が少ないため、定着時に定着部材にトナーが付着しやすく、光沢むらが発生しやすい。
上記本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法は、特に制限されないが、前述のように本発明のトナーの特性が、トナー表面近傍のアルミニウム元素及び硫黄元素含有量を限定するものであり、それらの元素が存在すること及びその制御の容易性等から、乳化重合凝集法により製造する方法が好ましい。
以下、本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法について、乳化重合凝集法により詳細に説明する。
この性質を利用してミセル内の極性の高い重合性単量体を樹脂粒子の表面近傍に設けることができ、更にこの極性の高い重合性単量体が架橋性を有するものを使用することによって本発明の効果の高い樹脂粒子を得ることができるものである。
具体的には、過酸化水素、過酸化アセチル、過酸化クミル、過酸化tert−ブチル、過酸化プロピオニル、過酸化ベンゾイル、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル、過酸化ラウロイル、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、ペルオキシ炭酸ジイソプロピル、テトラリンヒドロペルオキシド、1−フェニル−2−メチルプロピル−1−ヒドロペルオキシド、過トリフェニル酢酸tert−ブチルヒドロペルオキシド、過蟻酸tert−ブチル、過酢酸tert−ブチル、過安息香酸tert−ブチル、過フェニル酢酸tert−ブチル、過メトキシ酢酸tert−ブチル、過N−(3−トルイル)カルバミン酸tert−ブチル等の過酸化物類、
2,2’−アゾビスプロパン、2,2’−ジクロロ−2,2’−アゾビスプロパン、1,1’−アゾ(メチルエチル)ジアセテート、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)硝酸塩、2,2’−アゾビスイソブタン、2,2’−アゾビスイソブチルアミド、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−2−メチルプロピオン酸メチル、2,2’−ジクロロ−2,2’−アゾビスブタン、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル、1,1’−アゾビス(1−メチルブチロニトリル−3−スルホン酸ナトリウム)、2−(4−メチルフェニルアゾ)−2−メチルマロノジニトリル、4,4’−アゾビス−4−シアノ吉草酸、3,5−ジヒドロキシメチルフェニルアゾ−2−メチルマロノジニトリル、2−(4−ブロモフェニルアゾ)−2−アリルマロノジニトリル、2,2'−アゾビス−2−メチルバレロニトリル、4,4’−アゾビス−4−シアノ吉草酸ジメチル、2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、1,1’−アゾビスシクロヘキサンニトリル、2,2’−アゾビス−2−プロピルブチロニトリル、1,1’−アゾビス−1−クロロフェニルエタン、1,1’−アゾビス−1−シクロヘキサンカルボニトリル、1,1’−アゾビス−1−シクロへプタンニトリル、1,1’−アゾビス−1−フェニルエタン、1,1’−アゾビスクメン、4−ニトロフェニルアゾベンジルシアノ酢酸エチル、フェニルアゾジフェニルメタン、フェニルアゾトリフェニルメタン、4−ニトロフェニルアゾトリフェニルメタン、1,1’−アゾビス−1,2−ジフェニルエタン、ポリ(ビスフェノールA−4,4’−アゾビス-4-シアノペンタノエート)、ポリ(テトラエチレングリコール−2,2’−アゾビスイソブチレート)等のアゾ化合物類、1,4−ビス(ペンタエチレン)−2−テトラゼン、1,4−ジメトキシカルボニル−1,4−ジフェニル−2−テトラゼン等が挙げられる。
このうち好ましいものは水溶性の化合物であって、具体的には過酸化水素、過酸化アセチル、過酸化クミル、過酸化tert−ブチル、過酸化プロピオニル、過酸化ベンゾイル、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル、過酸化ラウロイル、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、ペルオキシ炭酸ジイソプロピル等である。
また、連鎖移動剤の添加量としては、樹脂粒子に対して0.3〜1.0質量%の範囲とすることが好ましく、0.5〜0.8質量%の範囲とすることがより好ましい。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコールなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用しても良いし、2種以上を併用しても良い。
上記界面活性剤としては、例えば硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤;などが挙げられる。これらの中でもイオン性界面活性剤が好ましく、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤がより好ましい。
非イオン系界面活性剤は、前記アニオン系界面活性剤またはカチオン系界面活性剤と併用されるのが好ましい。前記界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用して使用してもよい。
なお、樹脂微粒子分散液等の粒子径は、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)で測定することができる。
前記凝集剤としては、特に制限されないが、凝集粒子の安定性、凝集剤の熱や経時に対する安定性、洗浄時の除去を考慮し、凝集剤としては、無機酸の金属塩が用いられる。具体的には塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸アンモニウム、硝酸アルミニウム、硝酸銀、硫酸銅、炭酸ナトリウム等の無機酸の金属塩などが挙げられるが、本発明では、最終的なトナー粒子の定着時の粘度をコントロールする観点から、アルミニウムを含む凝集剤(例えば、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、カリミョウバン等)が用いられる。
本発明の静電荷像現像剤は、前記本発明の静電潜像現像用トナーを含有する以外は特に制限はなく、目的に応じて適宜の成分組成をとることができる。本発明の静電荷像現像剤は、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なり、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なる。
また、上記樹脂被覆キャリアの被覆樹脂としては、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸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α−メチレン脂肪酸モノカルボン酸類;ジメチルアミノエチルメタクリレート等の含窒素アクリル類;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;2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン等のビニルピリジン類;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、ビニルイソプロぺニルケトン等のビニルケトン類;エチレン、プロピレン等のオレフィン類;弗化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン等のビニル系フッ素含有モノマー;などの単独重合体、または2種類以上のモノマーからなる共重合体、さらに、メチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン等を含むシリコーン樹脂類、ビスフェノール、グリコール等を含有するポリエステル類、エポキシ樹脂、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、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、1種単独で用いてもよいし、あるいは2種以上併用してもよい。被覆樹脂の被覆量としては、前記核体粒子100質量部に対して0.1〜10質量部程度の範囲が好ましく、0.5〜3.0質量部の範囲がより好ましい。
静電荷像現像剤における前記本発明の静電潜像現像用トナーとキャリアとの混合比としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
本発明の画像形成方法は、潜像形成工程、現像工程、転写工程、及び定着工程を含む。前記各工程は、それ自体一般的な工程であり、例えば特開昭56−40868号公報、特開昭49−91231号公報等に記載されている。なお本発明の画像形成方法は、それ自体公知のコピー機、ファクシミリ機等の画像形成装置を用いて実施することができる。
本発明者らが検討したところ、光沢むらは、JIS Z 8741−1997に基づいて測定される75度鏡面光沢度が80〜120%であるような画像を形成する場合に、光沢むらが顕著であることを確認した。一方、一般に画像の光沢度や、定着条件は、使用するトナーの結着樹脂や離型剤特性以外にも、使用する定着部材、定着時の接触時間等によっても様々に変化する。
<各種特性の測定方法>
まず、以下の実施例、比較例で使用するトナー及び現像剤の測定方法、評価方法について説明する。
(酸価の測定方法)
トナーを2g秤量し、テトラヒドロフラン160mlに溶解、または溶解性の不十分なものについては可能溶解したのち、この試料を用いJIS K0070−1992の電位差滴定法により、酸価を測定した。
樹脂微粒子、着色剤粒子、離型剤粒子の粒子径は、レーザー回析式粒度分布測定装置(LA−700、堀場製作所製)で測定した。
凝集粒子、トナーの体積平均粒径、及び粒径分布指標は、コールターカウンターTAII(ベックマン−コールター社製)を用い、電解液はISOTON−II(ベックマン−コールター社製)を使用した。測定法としては、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの5%水溶液2ml中に測定試料を0.5〜50mg加える。これを前記電解液100〜150ml中に添加する。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、前記コールターカウンターTA−II型により、アパーチャー径として50μmアパーチャーを用いて1.0〜30μmの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布、個数平均分布を求める。
トナー形状係数SF1は、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個以上のトナーの最大長の2乗/投影面積(ML2/A)を計算し、平均値を求めることにより得られるものである。
本発明の静電荷象現像用トナーにおいて、特定の分子量分布は、以下の条件で行ったものである。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。
(各分散液の調製)
−非晶性樹脂微粒子分散液(1)−
・油層
スチレン(和光純薬製) 30質量部
nブチルアクリレート (和光純薬製) 10質量部
βカルボエチルアクリレート(ローディア日華製)1.5質量部
アクリル酸 0.3質量部
ドデカンチオール(和光純薬製) 0.5質量部
イオン交換水 17.0質量部
アニオン性界面活性剤(ローディア社製) 0.4質量部
イオン交換水 40質量部
アニオン性界面活性剤(ローディア社製) 0.08質量部
過硫酸カリウム(和光純薬製) 0.30質量部
過硫酸アンモニウム(和光純薬製)0.10質量部
・油層
スチレン(和光純薬製) 30質量部
nブチルアクリレート (和光純薬製) 10質量部
βカルボエチルアクリレート(ローディア日華製)1.5質量部
アクリル酸 0.3質量部
ドデカンチオール(和光純薬製) 0.2質量部
イオン交換水 17.0質量部
アニオン性界面活性剤(ローディア社製) 0.4質量部
イオン交換水 40質量部
アニオン性界面活性剤(ローディア社製) 0.08質量部
過硫酸カリウム(和光純薬製) 0.30質量部
過硫酸アンモニウム(和光純薬製)0.10質量部
・油層
スチレン(和光純薬製) 30質量部
nブチルアクリレート (和光純薬製) 10質量部
βカルボエチルアクリレート(ローディア日華製)1.5質量部
アクリル酸 0.3質量部
ドデカンチオール(和光純薬製) 0.9質量部
イオン交換水 17.0質量部
アニオン性界面活性剤(ローディア社製) 0.4質量部
イオン交換水 40質量部
アニオン性界面活性剤(ローディア社製) 0.08質量部
過硫酸カリウム(和光純薬製) 0.30質量部
過硫酸アンモニウム(和光純薬製)0.10質量部
加熱乾燥した三口フラスコに、ドデカンジオイック酸92.5mol%、イソフタル酸ジメチル−5−スルホン酸ナトリウム3mol%、5−t−ブチルイソフタル酸4.5mol%、及び1,10デカンジオール100mol%と、触媒としてTi(OBu)40.014mol%とを入れた後、減圧操作により容器内の空気を減圧し、さらに窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて180℃で6時間還流を行った。その後、減圧蒸留にて220℃まで徐々に昇温を行い2.5時間攪拌し、粘稠な状態となったところでGPCにて分子量を確認し、重量平均分子量が11000になったところで、減圧蒸留を停止、空冷し結晶性ポリエステル樹脂を得た。
・シアン顔料(銅フタロシアニンB15:3、大日精化製) 45質量部
・イオン性界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬) 5質量部
・イオン交換水 200質量部
以上を混合溶解し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)により10分間分散し、個数平均粒子径が170nmの着色剤分散液を得た。
・パラフィンワックス(日本精蝋(株)製、HNP9、融点:77℃)45質量部
・カチオン性界面活性剤ネオゲンRK (第一工業製薬) 5質量部
・イオン交換水 200質量部
以上を混合して90℃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)にて十分に分散後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで分散処理し、個数平均粒径が200nm、固形分量が24.3質量%の離型剤分散液を得た。
(トナーの製造).
・非晶性樹脂微粒子分散液(1) 70質量部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(1) 20質量部
・着色剤分散液 12質量部
・離型剤分散液 16質量部
作製したトナー粒子50質量部に対して、疎水性シリカ(TS720、キャボット製)1.0質量部および疎水性シリカ(X24、信越化学社製)2.0質量部を添加し、サンプルミルにてブレンドした。これをポリメタクリレート(綜研化学社製)を1質量%コートした体積平均粒径50μmのフェライトキャリアに対し、トナー濃度が5質量%になるように秤量し、ボールミルで5分間攪拌・混合し現像剤(1)を調製した。
現像剤(1)をカラー複写機DocuCentreColor400(富士ゼロックス社製)改造機に装填し、トナー載り量が13.0g/m2となるようにに調整して画像出しした後、これを外部定着器(定着ロール表面はPFAコート、オイルレス仕様)を用い、ニップ幅6.5mm、定着速度180mm/sec、定着温度120℃にて定着した。
画像グロスの測定はJIS Z 8741に基づき、Gloss Meter GM−26D(村上色彩技術研究所)を用い、入射角75°で測定した。グロスメーターから求めた該定着画像の表面光沢性は102%であった。
なお、画像光沢度の評価は以下のようにランク付けした。
◎:グロスが100%以上
○:グロスが90〜99%の範囲
△:グロスが80〜89%の範囲
×:グロスが79%以下
上記定着画像について、目視により以下の基準により光沢むらを評価した。
◎:画像荒れは全く観察されない。
○:画像荒れがほとんど観察されない。
△:画像荒れが軽微に観察される。
×:画像荒れが明らかに観察される。
以上の結果をまとめて表1に示す。
・樹脂微粒子分散液(1) 60質量部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(1) 40質量部
・着色剤分散液 12質量部
・離型剤分散液 16質量部
この時のトナー粒子径をコールターカウンターにて測定したところ、体積平均径は6.0μm、体積平均粒度分布指標GSDvは1.25、数平均粒度分布指標GSDpは1.28であった。また、前述のX線光電子分光分析によって、トナーの表面からの深さが0.2μmのアルミニウム元素含有量を測定したところ、0.049原子%であり、硫黄元素の含有量は0.407原子%であり、両者の比(A/B)は0.12であった。
・樹脂微粒子分散液(1) 60質量部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(1) 40質量部
・着色剤分散液 12質量部
・離型剤分散液 16質量部
この時のトナー粒子径をコールターカウンターにて測定したところ、体積平均径は3.2μm、体積平均粒度分布指標GSDvは1.23、数平均粒度分布指標GSDpは1.25であった。また、前述のX線光電子分光分析によって、トナーの表面からの深さが0.4μmのアルミニウム元素含有量を測定したところ、0.076原子%であり、硫黄元素の含有量は0.40原子%であり、両者の比(A/B)は0.19であった。
・樹脂微粒子分散液(1) 60質量部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(1) 40質量部
・着色剤分散液 12質量部
・離型剤分散液 16質量部
実施例1のトナーの製造において、配合を上記とし、47℃で60分保持後にイオン交換樹脂粒子を0.3質量部添加した以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子を製造した。
また、トナーの酸価は3.52mgKOH/gであり、該トナーの酸価AVを体積平均粒径D50vで除した値は0.4であった。また、トナーのZ平均分子量MzをGPCで測定したところ、122000であった。
・樹脂微粒子分散液(1) 75質量部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(1) 25質量部
・着色剤分散液 12質量部
・離型剤分散液 16質量部
実施例1のトナーの製造において、配合を上記とし、47℃で20分保持後にイオン交換樹脂粒子を0.8質量部添加した以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子を製造した。
また、トナーの酸価は 37.2mgKOH/gであり、該トナーの酸価AVを体積平均粒径D50vで除した値は12であった。また、トナーのZ平均分子量MzをGPCで測定したところ、25000あった。
・樹脂微粒子分散液(1) 60質量部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(1) 40質量部
・着色剤分散液 12質量部
・離型剤分散液 16質量部
実施例1のトナーの製造において、配合を上記とし、47℃で20分保持後にイオン交換樹脂粒子を0.4質量部添加した以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子を製造した。
また、トナーの酸価は14mgKOH/gであり、該トナーの酸価AVを体積平均粒径D50vで除した値は5.0であった。また、トナーのZ平均分子量MzをGPCで測定したところ、25000あった。
・樹脂微粒子分散液(1) 60質量部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(1) 40質量部
・着色剤分散液 12質量部
・離型剤分散液 16質量部
実施例1のトナーの製造において、配合を上記とし、47℃で60分保持後にイオン交換樹脂粒子を0.4質量部添加した以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子を製造した。
また、トナーの酸価は40mgKOH/gであり、該トナーの酸価AVを体積平均粒径D50vで除した値は5.0であった。また、トナーのZ平均分子量MzをGPCで測定したところ、122000あった。
・樹脂微粒子分散液(1) 60質量部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(1) 40質量部
・着色剤分散液 12質量部
・離型剤分散液 16質量部
実施例1のトナーの製造において、配合を上記とし、47℃で20分保持後にイオン交換樹脂粒子を0.1質量部添加した以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子を製造した。
また、トナーの酸価は34.8mgKOH/gであり、該トナーの酸価AVを体積平均粒径D50vで除した値は12.0であった。また、トナーのZ平均分子量MzをGPCで測定したところ、122000あった。
・樹脂微粒子分散液(1) 60質量部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(1) 40質量部
・着色剤分散液 12質量部
・離型剤分散液 16質量部
実施例1のトナーの製造において、配合を上記とし、47℃で70分保持後にイオン交換樹脂粒子を1.1質量部添加した以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子を製造した。
また、トナーの酸価は2.85mgKOH/gであり、該トナーの酸価AVを体積平均粒径D50vで除した値は0.3であった。また、トナーのZ平均分子量MzをGPCで測定したところ、122000あった。
・樹脂微粒子分散液(2) 75質量部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(1) 25質量部
・着色剤分散液 12質量部
・離型剤分散液 16質量部
実施例1のトナーの製造において、配合を上記とし、47℃で60分保持後にイオン交換樹脂粒子を1.1質量部添加した以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子を製造した。
また、トナーの酸価は13.1mgKOH/gであり、該トナーの酸価AVを体積平均粒径D50vで除した値は1.5あった。また、トナーのZ平均分子量MzをGPCで測定したところ、119000あった。
・樹脂微粒子分散液(3) 80質量部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(1) 20質量部
・着色剤分散液 12質量部
・離型剤分散液 16質量部
実施例1のトナーの製造において、配合を上記とし、47℃で20分保持後にイオン交換樹脂粒子を0.6質量部添加した以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子を製造した。
また、トナーの酸価は30.6mgKOH/gであり、該トナーの酸価AVを体積平均粒径D50vで除した値は9.0あった。また、トナーのZ平均分子量MzをGPCで測定したところ、30500あった。
・樹脂微粒子分散液(3) 75質量部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(1) 25質量部
・着色剤分散液 12質量部
・離型剤分散液 16質量部
実施例1のトナーの製造において、配合を上記とし、47℃で70分保持後にイオン交換樹脂粒子を0.1質量部添加した以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子を製造した。
また、トナーの酸価は14.3mgKOH/gであり、該トナーの酸価AVを体積平均粒径D50vで除した値は1.6あった。また、トナーのZ平均分子量MzをGPCで測定したところ、119000あった。
・樹脂微粒子分散液(2) 80質量部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(1) 20質量部
・着色剤分散液 12質量部
・離型剤分散液 16質量部
実施例1のトナーの製造において、配合を上記とし、47℃で20分保持後にイオン交換樹脂粒子を1.1質量部添加した以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子を製造した。
また、トナーの酸価は 28.7mgKOH/gであり、該トナーの酸価AVを体積平均粒径D50vで除した値は8.7あった。また、トナーのZ平均分子量MzをGPCで測定したところ、30500あった。
一方、比較例のトナーでは、低温定着性はある程度維持できるが、高光沢でむらのない画像を得ることができなかった。
Claims (5)
- 少なくとも結着樹脂及び着色剤を含む静電荷像現像用トナーにおいて、
前記結着樹脂が、硫黄元素を含む連鎖移動剤を用いて重合され、かつ、カルボキシル基を含有する樹脂を含み、
前記結着樹脂の微粒子を分散した樹脂微粒子分散液と前記着色剤を分散した着色剤分散液とを含む混合溶液を用い、アルミニウムイオンの存在下で凝集粒子を形成する凝集工程と、系内のpHを9〜10に調整して前記凝集粒子の成長を停止させた後、イオン交換樹脂粒子を添加して攪拌し前記凝集粒子に接触させる工程と、を含む静電荷像現像用トナーの製造方法によって得られ、
X線光電子分光法により測定されるトナーの表面近傍に含まれるアルミニウム元素の含有量(A)と硫黄元素の含有量(B)との比(A/B)が、0.05〜0.20の範囲であって、かつ、表面からの深さが0.01〜0.5μmの範囲に存在するアルミニウム元素の含有量(A)が、0.02〜0.08原子%の範囲であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。 - 前記トナーの体積平均粒径D50vが3〜9μmの範囲、体積粒度分布指標GSDvが1.15以上1.3未満であり、かつ前記トナーの酸価AVを体積平均粒径D50vで除した値(AV/D50v)が、0.5〜10の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
- 請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナーを含むことを特徴とする静電荷像現像剤。
- 請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法であって、
少なくとも体積平均粒径が1μm以下の樹脂微粒子を分散した樹脂微粒子分散液及び着色剤分散液を混合し、これをアルミニウムイオンの存在下で凝集粒子を形成する凝集工程と、系内のpHを9〜10に調整して前記凝集粒子の成長を停止させた後、イオン交換樹脂粒子を添加して攪拌し前記凝集粒子に接触させる工程と、さらに、該凝集粒子を前記樹脂微粒子の融点以上の温度に加熱せしめ融合・合一する融合工程と、を含むことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。 - 潜像担持体表面に静電荷像を形成する潜像形成工程、トナーを含む現像剤で前記静電荷像を現像してトナー画像を形成する現像工程、該トナー画像を被転写体表面に転写する転写工程、及び転写されたトナー画像を被記録体表面に熱定着する定着工程を含む画像形成方法において、
前記トナーが、請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナーであることを特徴とする画像形成方法。
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