(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記トナー粒子に占める前記スチレンアクリル樹脂粒子及び前記アクリル樹脂粒子の総量が3質量%以上32質量%以下である、請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。これらの説明及び実施例は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。
【0019】
本明細書において、(メタ)アクリルは、アクリル及びメタクリルを意味し、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸及びメタクリル酸を意味し、(メタ)アクリロは、アクリロ及びメタクリロを意味する。
【0020】
<静電荷像現像用トナー>
本実施形態に係る静電荷像現像用トナー(「トナー」とも称する。)は、トナー粒子を含み、更に外添剤を含んでもよい。即ち、本実施形態は、トナー粒子をトナーとしてもよく、トナー粒子に外添剤を外添してトナーとしてもよい。
【0021】
本実施形態に係るトナーに含まれるトナー粒子は、ポリエステル樹脂と、光輝性顔料と、スチレンアクリル樹脂粒子及びアクリル樹脂粒子の少なくともいずれかと、を含有する。本実施形態におけるトナー粒子は、スチレンアクリル樹脂粒子及びアクリル樹脂粒子の少なくともいずれかが内添されているものである。係る構成のトナー粒子を含むトナーは、画像形成の際にかぶりの発生を抑制可能となる。「かぶり」とは、記録媒体の画像形成面において意図しない画像が出現する現象である。
【0022】
従来、光輝性顔料を含むトナー粒子は、たいていの光輝性顔料が扁平な形状であるので、機械的負荷が付与されると、トナー粒子表面に光輝性顔料が露出する傾向がある。特に、高温高湿環境下(例えば、30℃以上/80%RH以上)で、長期間の機械的負荷(例えば、現像器内での攪拌の繰返し)が付与された場合に、光輝性顔料の露出が起こりやすい。その結果、光輝性顔料がトナー粒子表面に露出すると、光輝性顔料の導電特性によってトナー粒子表面の帯電量が低下したり帯電の極性が反転したりすることによって、像保持体上の静電荷像のない領域にトナーが付着してしまい、かぶりが発生することがあった。
【0023】
上記現象に対し、本実施形態に係るトナーは、トナー粒子が、スチレンアクリル樹脂粒子及びアクリル樹脂粒子の少なくともいずれかを含むことにより、光輝性顔料のトナー粒子表面への露出を起りにくくし、画像形成の際にかぶりの発生を抑制し得ると考えられる。その機作としては、光輝性顔料とポリエステル樹脂の相互作用が低いところ、スチレンアクリル樹脂粒子及びアクリル樹脂粒子の少なくともいずれかを含むことによって、該樹脂粒子が介在して前記相互作用を高める効果があるためと考えられる。本実施形態の効果は、高温高湿環境下で長期間の機械的負荷をトナーに付与した場合に顕著である。
【0024】
以下、本実施形態に係るトナーの構成を詳細に説明する。
【0025】
〔トナー粒子〕
トナー粒子は、ポリエステル樹脂と、光輝性顔料と、スチレンアクリル樹脂粒子及びアクリル樹脂粒子の少なくともいずれかと、を含み、更に、離型剤やその他の内添剤を含んでもよい。
【0026】
−ポリエステル樹脂−
トナー粒子は、結着樹脂として、ポリエステル樹脂を含有する。ポリエステル樹脂は、非晶性ポリエステル樹脂と結晶性ポリエステル樹脂とを併用してもよい。
【0027】
ポリエステル樹脂としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの縮重合体が挙げられる。ポリエステル樹脂は、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
【0028】
多価カルボン酸としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸(例えばシュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アルケニルコハク酸、アジピン酸、セバシン酸等)、脂環式ジカルボン酸(例えばシクロヘキサンジカルボン酸等)、芳香族ジカルボン酸(例えばテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等)、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステルが挙げられる。これらの中でも、多価カルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸が好ましい。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステル等が挙げられる。
多価カルボン酸は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0029】
多価アルコールとしては、例えば、脂肪族ジオール(例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等)、脂環式ジオール(例えばシクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールA等)、芳香族ジオール(例えばビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物等)が挙げられる。これらの中でも、多価アルコールとしては、例えば、芳香族ジオール、脂環式ジオールが好ましく、より好ましくは芳香族ジオールである。
多価アルコールは、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のアルコールを併用してもよい。3価以上のアルコールとしては、例えば、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が挙げられる。
多価アルコールは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0030】
ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、50℃以上80℃以下が好ましく、50℃以上65℃以下がより好ましい。
ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線より求める。より具体的にはJIS K7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求める。
【0031】
ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5,000以上1,000,000以下が好ましく、7,000以上500,000以下がより好ましい。
ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は、2,000以上100,000以下が好ましい。
ポリエステル樹脂の分子量分布Mw/Mnは、1.5以上100以下が好ましく、2以上60以下がより好ましい。
樹脂の重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー社製HLC−8120を用い、カラムとして東ソー社製TSKgel SuperHM−M15cm)を用い、溶媒としてテトラヒドロフランを用いて行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。
【0032】
トナー粒子におけるポリエステル樹脂の含有量は、例えば、40質量%以上85質量%以下であり、50質量%以上75質量%以下であり、60質量%以上70質量%以下である。
【0033】
−その他の結着樹脂−
トナー粒子は、ポリエステル樹脂以外に、その他の結着樹脂を含んでいてもよい。その他の結着樹脂としては、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、ポリスチレン、スチレン−(メタ)アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−(メタ)アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体が挙げられる。これらの樹脂は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0034】
−スチレンアクリル樹脂粒子、アクリル樹脂粒子−
以下、スチレンアクリル樹脂粒子とアクリル樹脂粒子を、特定樹脂粒子と総称して説明する。
【0035】
トナー粒子において、特定樹脂粒子は結着樹脂中に分散していることが望ましく、結着樹脂を海部、特定樹脂粒子を島部とする、所謂海島構造を形成していることがより望ましい。特定樹脂粒子は、光輝性顔料の露出をより抑制する観点で、光輝性顔料の周囲に偏在していることが望ましい。
【0036】
スチレンアクリル樹脂粒子を構成する樹脂は、スチレンと(メタ)アクリル酸エステルとの共重合体であれば特に制限されず、(メタ)アクリル酸も重合成分に含むことが好ましい。上記樹脂は、スチレン、(メタ)アクリル酸エステル、及び(メタ)アクリル酸以外の重合成分を含んでいてもよいが、その質量割合は10質量%未満であることが望ましい。
アクリル樹脂粒子を構成する樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルの重合体であれば特に制限されず、(メタ)アクリル酸も重合成分に含むことが好ましい。上記樹脂は、(メタ)アクリル酸エステル及び(メタ)アクリル酸以外の重合成分を含んでいてもよいが、その質量割合は10質量%未満であることが望ましい。
本実施形態においては、上記2種の樹脂に関し、重合成分としてスチレンが5質量%以上含まれていればスチレンアクリル樹脂とする。
【0037】
特定樹脂粒子を構成する樹脂は、(メタ)アクリル酸を重合成分として含むことが好ましい。(メタ)アクリル酸を重合成分として含むことで、特定樹脂粒子の極性が増加し、通常表面が酸化されている光輝性顔料との相互作用が高まり、光輝性顔料の露出をより抑制し得る。(メタ)アクリル酸は、樹脂中に重合成分として、0.1質量%以上含まれることが望ましく、0.2質量%以上含まることがより望ましく、0.3質量%以上含まれることが更に望ましい。(メタ)アクリル酸の含有量の上限は、特に制限されないが、スチレン及びアクリル酸エステルの含有量を確保する観点で、10質量%以下が望ましく、5質量%以下がより望ましい。
【0038】
特定樹脂粒子を構成する樹脂の重合成分としては、(メタ)アクリル酸のほかに、ベータカルボキシエチルアクリレート、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸等も好ましく用い得る。
【0039】
特定樹脂粒子を構成する樹脂の重合成分である(メタ)アクリル酸エステルとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等の炭素数1以上18以下のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルが望ましい。
【0040】
特定樹脂粒子を構成する樹脂の重量平均分子量(Mw)は、例えば、5,000以上1,000,000以下であり、7,000以上500,000以下である。
【0041】
特定樹脂粒子は、個数平均粒径が30nm以上300nm以下であることが望ましい。特定樹脂粒子の個数平均粒径が30nm以上であると、光輝性顔料の露出がより抑制され、かぶりがより発生しにくい。特定樹脂粒子の個数平均粒径が300nm以下であると、特定樹脂粒子と結着樹脂との接着が良好なため光輝性顔料の露出がより抑制され、かぶりがより発生しにくい。また、特定樹脂粒子の個数平均粒径が30nm以上300nm以下であると、画像の光輝性がより優れる。
上記の観点で、特定樹脂粒子の個数平均粒径は、50nm以上200nm以下であることがより望ましく、70nm以上120nm以下であることが更に望ましい。
【0042】
トナー粒子中の特定樹脂粒子の個数平均粒径は、例えば、以下の方法によって計測する。まず、トナー粒子をビスフェノールA型液状エポキシ樹脂と硬化剤とを用いて包埋し、切削用サンプルを作製する。次にダイヤモンドナイフを備えた切削機、例えばLEICAウルトラミクロトーム(日立テクノロジーズ社製)を用いて−100℃の下、切削用サンプルを切削し、観察用サンプルを作製する。観察用サンプルを透過型電子顕微鏡(TEM)により倍率10000倍前後で観察する。撮影した顕微鏡像上で、形状及びコントラストの強さによって特定樹脂粒子を特定する。特定樹脂粒子を任意に100個選び、画像解析によって各粒子の最長径および最短径を測定し両者の中間値を球相当径とし、この球相当径の個数基準の中位径(累積の50%粒子径)を個数平均粒径とする。
【0043】
トナー粒子に占める特定樹脂粒子の総量は、3質量%以上32質量%以下であることが望ましい。特定樹脂粒子の総量が3質量%以上であると、光輝性顔料の露出がより抑制され、かぶりがより発生しにくい。特定樹脂粒子の総量が32質量%以下であると、トナーの定着性が良好で、その結果、画像の光輝性がより優れるだけでなく、ポリエステル樹脂との相互作用により光輝性顔料のトナー粒子表面への露出を抑制できる。
上記の観点で、トナー粒子に占める特定樹脂粒子の総量は、4質量%以上20質量%以下であることがより望ましく、5質量%以上15質量%以下であることが更に望ましい。
【0044】
−光輝性顔料−
光輝性顔料としては、例えば、アルミニウム、黄銅、青銅、ニッケル、ステンレス、亜鉛等の金属の粉末;酸化チタン、黄色酸化鉄等を被覆した雲母;アルミノケイ酸塩、塩基性炭酸塩、硫酸バリウム、酸化チタン、オキシ塩化ビスマス等の薄片状結晶又は板状結晶;薄片状ガラス粉、金属蒸着された薄片状ガラス粉;などが挙げられる。中でも、鏡面反射強度の観点で金属粉末が望ましく、鏡面反射強度がより高い観点で、扁平な形状の金属粉末がより望ましい。金属粉末の中でも、扁平状の粉末を得やすい観点から、アルミニウムの粉末が望ましい。金属粉末の表面は、シリカ、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等で被覆されていてもよい。
【0045】
トナー粒子における光輝性顔料の含有量としては、例えば、1質量%以上50質量%以下であり、5質量%以上30質量%以下であり、10質量%以上20質量%以下である。
【0046】
−離型剤−
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス;モンタンワックス等の合成又は鉱物・石油系ワックス;脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス;などが挙げられる。離型剤は、これに限定されるものではない。
【0047】
離型剤の融解温度は、50℃以上110℃以下が好ましく、60℃以上100℃以下がより好ましい。
離型剤の融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。
【0048】
トナー粒子における離型剤の含有量は、1質量%以上20質量%以下が好ましく、5質量%以上15質量%以下がより好ましい。
【0049】
−その他の添加剤−
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等の周知の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は、内添剤としてトナー粒子に含まれる。
【0050】
〔トナー粒子の特性〕
トナー粒子は、単層構造のトナー粒子であってもよいし、芯部(コア粒子)と芯部を被覆する被覆層(シェル層)とで構成された所謂コア・シェル構造のトナー粒子であってもよい。
【0051】
トナー粒子は、例えば、特定樹脂粒子及び光輝性顔料が結着樹脂中に分散しているトナー粒子であり、望ましくは、ポリエステル樹脂を海部、特定樹脂粒子を島部とする、所謂海島構造を有し、この海島構造の中に光輝性顔料が含まれているトナー粒子である。この場合、前記海島構造は、光輝性顔料の露出をより抑制する観点で、光輝性顔料の周囲に島部が偏在していることが望ましい。
図1に上記の望ましい態様の概略を示す。
図1に示すように、トナー粒子1は、ポリエステル樹脂2を海部、特定樹脂粒子6を島部とする、所謂海島構造を有し、この海島構造の中に光輝性顔料4を含み、光輝性顔料4の周囲に島部である特定樹脂粒子6が偏在している態様が望ましい。
【0052】
トナー粒子は、光輝性顔料の露出をより抑制する観点で、ポリエステル樹脂を含有する被覆層と、ポリエステル樹脂、光輝性顔料、及び特定樹脂粒子を含有する芯部と、を有することが望ましい。
さらに、トナー粒子は、光輝性顔料の露出をより抑制する観点で、ポリエステル樹脂を含有する被覆層と、ポリエステル樹脂が海部で特定樹脂粒子が島部である海島構造を有し、該海島構造の中に光輝性顔料が含まれている芯部と、を有することが望ましい。この場合、前記海島構造は、光輝性顔料の露出をより抑制する観点で、光輝性顔料の周囲に島部が偏在していることが望ましい。即ち、前記芯部は、ポリエステル樹脂が海部で特定樹脂粒子が島部である海島構造を有し、該海島構造の中に光輝性顔料が含まれており、該光輝性顔料の周囲に島部が偏在している芯部、であることが望ましい。
【0053】
トナー粒子の体積平均粒径(D50v)は、1μm以上30μm以下が好ましく、5μm以上20μm以下がより好ましい。
【0054】
トナー粒子の各種平均粒径、及び各種粒度分布指標は、コールターマルチサイザーII(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)を使用して測定される。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5%水溶液2ml中に測定試料を0.5mg以上50mg以下加える。これを電解液100ml以上150ml以下中に添加する。
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、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径として100μmのアパーチャーを用いて2μm以上60μm以下の範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。サンプリングする粒子数は50000個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積粒径D16v、数粒径D16p、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50v、数平均粒径D50p、累積84%となる粒径を体積粒径D84v、数粒径D84pと定義する。
これらを用いて、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)
1/2、数平均粒度分布指標(GSDp)は(D84p/D16p)
1/2として算出される。
【0055】
トナー粒子の形状係数SF1は、110以上150以下が好ましく、120以上140以下がより好ましい。
【0056】
形状係数SF1は、下記式により求められる。
式:SF1=(ML
2/A)×(π/4)×100
上記式中、MLはトナーの絶対最大長、Aはトナーの投影面積を各々示す。
具体的には、形状係数SF1は、主に顕微鏡画像又は走査型電子顕微鏡画像を画像解析装置を用いて解析することによって数値化され、以下のようにして算出される。すなわち、スライドガラス表面に散布した粒子の光学顕微鏡像をビデオカメラによりルーゼックス画像解析装置に取り込み、100個の粒子の最大長と投影面積を求め、上記式によって計算し、その平均値を求めることにより得られる。
【0057】
〔外添剤〕
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられる。該無機粒子として、SiO
2、TiO
2、Al
2O
3、CuO、ZnO、SnO
2、CeO
2、Fe
2O
3、MgO、BaO、CaO、K
2O、Na
2O、ZrO
2、CaO・SiO
2、K
2O・(TiO
2)n、Al
2O
3・2SiO
2、CaCO
3、MgCO
3、BaSO
4、MgSO
4等が挙げられる。
【0058】
外添剤としての無機粒子の表面は、疎水化処理が施されていることがよい。疎水化処理は、例えば疎水化処理剤に無機粒子を浸漬する等して行う。疎水化処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
疎水化処理剤の量は、例えば、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部以下である。
【0059】
外添剤としては、樹脂粒子(ポリスチレン、PMMA、メラミン樹脂等の樹脂粒子)、クリーニング活剤(例えば、ステアリン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩、フッ素系高分子量体の粒子)等も挙げられる。
【0060】
外添剤の外添量は、例えば、トナー粒子に対して、0.01質量%以上5質量%以下が好ましく、0.01質量%以上2質量%以下がより好ましい。
【0061】
〔トナーの製造方法〕
本実施形態に係るトナーは、トナー粒子を製造し、該トナー粒子をトナーとしてもよく、該トナー粒子に外添剤を外添してトナーとしてもよい。
【0062】
トナー粒子は、乾式製法(例えば、混練粉砕法等)、湿式製法(例えば、凝集合一法、懸濁重合法、溶解懸濁法等)のいずれにより製造してもよい。これらの製法に特に制限はなく、周知の製法が採用される。
【0063】
トナー粒子は、凝集合一法により製造されることが望ましい。ポリエステル樹脂よりもスチレンアクリル樹脂及びアクリル樹脂の方が疎水性であるので、凝集合一法によって水系媒体中で造粒すると、先ずスチレンアクリル樹脂粒子又はアクリル樹脂が光輝性顔料と凝集し、その凝集塊の外側にポリエステル樹脂粒子が凝集する。こうして製造されたトナー粒子は、光輝性顔料の周囲に特定樹脂粒子が偏在し、更にその周りにポリエステル樹脂が存在するので、光輝性顔料がトナー粒子表面により露出しにくい。
【0064】
トナー粒子を凝集合一法により製造する場合、具体的には、例えば、少なくとも下記の工程を経てトナー粒子を製造する。
・ポリエステル樹脂粒子(第一の樹脂粒子)が分散された第一の樹脂粒子分散液を準備する工程(第一の樹脂粒子分散液準備工程)
・スチレンアクリル樹脂粒子及びアクリル樹脂粒子の少なくともいずれか(第二の樹脂粒子)が分散された第二の樹脂粒子分散液を準備する工程(第二の樹脂粒子分散液準備工程)
・光輝性顔料が分散された顔料分散液を準備する工程(顔料分散液準備工程)
・第一の樹脂粒子分散液と第二の樹脂粒子分散液と顔料分散液とを混合した分散液中で、樹脂粒子及び顔料粒子を凝集させ、凝集粒子を形成する工程(凝集粒子形成工程)
・凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を加熱し、凝集粒子を融合・合一して、トナー粒子を形成する工程(融合・合一工程)
以下、各工程の詳細について説明する。
【0065】
−樹脂粒子分散液準備工程−
結着樹脂となるポリエステル樹脂粒子(第一の樹脂粒子)が分散された第一の樹脂粒子分散液と、スチレンアクリル樹脂粒子及びアクリル樹脂粒子の少なくともいずれか(第二の樹脂粒子)が分散された第二の樹脂粒子分散液と、を準備する。以下、第一の樹脂粒子分散液と第二の樹脂粒子分散液の両方について、樹脂粒子分散液と総称して説明する。
【0066】
樹脂粒子分散液は、例えば、樹脂粒子を界面活性剤により分散媒中に分散させることにより調製する。
【0067】
樹脂粒子分散液に用いる分散媒としては、例えば水系媒体が挙げられる。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0068】
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等が挙げられる。これらの中でも特に、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が挙げられる。非イオン系界面活性剤は、アニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤と併用してもよい。
界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0069】
樹脂粒子分散液において、樹脂粒子を分散媒に分散する方法としては、例えば、回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル等の一般的な分散方法が挙げられる。また、樹脂粒子の種類によっては、例えば転相乳化法を用いて樹脂粒子分散液中に樹脂粒子を分散させてもよい。
転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相(O相)に塩基を加えて、中和したのち、水媒体(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの、樹脂の変換(いわゆる転相)が行われて不連続相化し、樹脂を、水媒体中に粒子状に分散する方法である。
【0070】
樹脂粒子分散液中に分散する樹脂粒子の体積平均粒径は、例えば0.01μm以上1μm以下が好ましく、0.08μm以上0.8μm以下がより好ましく、0.1μm以上0.6μm以下が更に好ましい。
樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製、LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を描き、全粒子に対して体積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとする。他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
【0071】
樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子の含有量は、5質量%以上50質量%以下が好ましく、10質量%以上40質量%以下がより好ましい。
【0072】
−顔料分散液準備工程−
顔料分散液準備工程によって、光輝性顔料が分散された顔料分散液を調製する。
【0073】
顔料分散液は、例えば、光輝性顔料を界面活性剤により分散媒中に分散させることにより調製する。顔料分散液の分散媒としては、例えば水系媒体が挙げられる。水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水;アルコール類;これらの混合物;が挙げられる。
【0074】
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。界面活性剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0075】
光輝性顔料を分散媒に分散する方法としては、例えば、回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル等を用いた一般的な分散方法が挙げられる。
【0076】
顔料分散液の、粒子の体積平均粒径、及び粒子含有量は、樹脂粒子分散液のそれらと同様である。
【0077】
離型剤をトナー粒子に含有させる場合は、離型剤分散液準備工程によって、離型剤粒子が分散された離型剤分散液を調製する。離型剤分散液は、顔料分散液の調製方法と同様な方法で調製される。つまり、離型剤分散液の、分散媒、界面活性剤、分散方法、粒子の体積平均粒径、及び粒子含有量は、顔料分散液のそれらと同様である。
【0078】
−凝集粒子形成工程−
次に、第一の樹脂粒子分散液と第二の樹脂粒子分散液と顔料分散液とを混合する。ここに、離型剤分散液も混合してよい。そして、混合分散液中で、樹脂粒子と顔料粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と顔料粒子とを含む凝集粒子を形成する。この際、水系媒体中で凝集粒子形成工程を行うと、ポリエステル樹脂よりもスチレンアクリル樹脂及びアクリル樹脂の方が樹脂として全体的には疎水性が高いので、光輝性顔料の周囲に第二の樹脂粒子が凝集し、その周りに第一の樹脂粒子が凝集して、凝集粒子が形成される。
【0079】
具体的には、例えば、混合分散液に凝集剤を添加すると共に、混合分散液のpHを酸性(例えばpH2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後、樹脂粒子のガラス転移温度に近い温度(具体的には、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度の−30℃以上且つガラス転移温度の−10℃以下)に加熱し、混合分散液に分散された粒子を凝集させて、凝集粒子を形成する。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温(例えば25℃)で凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpH2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、加熱を行ってもよい。
【0080】
凝集剤としては、例えば、混合分散液に含まれる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、例えば、無機金属塩、2価以上の金属錯体が挙げられる。凝集剤として金属錯体を用いた場合には、凝集剤の使用量が低減され、帯電特性が向上する。
凝集剤と共に、該凝集剤の金属イオンと錯体又は類似の結合を形成する添加剤を用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
【0081】
無機金属塩としては、例えば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム等の金属塩;ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体;などが挙げられる。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸;イミノ二酢酸(IDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)等のアミノカルボン酸;などが挙げられる。
キレート剤の添加量は、例えば、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。
【0082】
−融合・合一工程−
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を、例えば、ポリエステル樹脂のガラス転移温度以上(例えば、ポリエステル樹脂のガラス転移温度より10℃乃至30℃高い温度以上)に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
【0083】
以上の工程を経て、トナー粒子が得られる。
凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、当該凝集粒子分散液と、結着樹脂となるポリエステル樹脂粒子が分散された第一の樹脂粒子分散液と、をさらに混合し、凝集粒子の表面にさらに、ポリエステル樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア・シェル構造のトナー粒子を形成する工程と、を経て、トナー粒子を製造してもよい。
【0084】
融合・合一工程の終了後、溶液中に形成されたトナー粒子に、公知の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を施し、乾燥した状態のトナー粒子を得る。
洗浄工程は、帯電性の点から、イオン交換水による置換洗浄を充分に施すことがよい。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、加圧濾過等を施すことがよい。また、乾燥工程も特に方法に制限はないが、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、振動型流動乾燥等を施すことがよい。
【0085】
そして、本実施形態に係るトナーは、例えば、乾燥状態のトナー粒子に、外添剤を添加し、混合することにより製造される。混合は、例えば、Vブレンダー、ヘンシェルミキサー、レディーゲミキサー等によって行うことがよい。更に、必要に応じて、振動師分機、風力師分機等を使ってトナーの粗大粒子を取り除いてもよい。
【0086】
<静電荷像現像剤>
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーを少なくとも含むものである。本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該トナーとキャリアとを混合した二成分現像剤であってもよい。
【0087】
キャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが挙げられる。キャリアとしては、例えば、磁性粉からなる芯材の表面に樹脂を被覆した被覆キャリア;マトリックス樹脂中に磁性粉が分散して配合された磁性粉分散型キャリア;多孔質の磁性粉に樹脂を含浸させた樹脂含浸型キャリア;等が挙げられる。磁性粉分散型キャリア及び樹脂含浸型キャリアは、当該キャリアの構成粒子を芯材とし、この表面に樹脂を被覆したキャリアであってもよい。
【0088】
磁性粉としては、例えば、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;などが挙げられる。
【0089】
導電性粒子としては、金、銀、銅等の金属;カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム等の粒子;などが挙げられる。
【0090】
被覆用の樹脂、及びマトリックス樹脂としては、例えば、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を含んで構成されるストレートシリコーン樹脂又はその変性品、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、エポキシ樹脂等が挙げられる。被覆用の樹脂、及びマトリックス樹脂には、導電材料等の添加剤を含ませてもよい。
【0091】
芯材の表面を樹脂で被覆するには、被覆用の樹脂、及び各種添加剤(必要に応じて使用する)を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法等が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する樹脂の種類や、塗布適性等を勘案して選択すればよい。具体的な樹脂被覆方法としては、芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法;被覆層形成用溶液を芯材表面に噴霧するスプレー法;芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆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被覆層形成用溶液とを混合し、その後に溶剤を除去するニーダーコーター法;等が挙げられる。
【0092】
二成分現像剤におけるトナーとキャリアとの混合比(質量比)は、トナー:キャリア=1:100乃至30:100が好ましく、3:100乃至20:100がより好ましい。
【0093】
<画像形成装置/画像形成方法>
本実施形態に係る画像形成装置及び画像形成方法について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、を備える。そして、静電荷像現像剤として、本実施形態に係る静電荷像現像剤が適用される。
【0094】
本実施形態に係る画像形成装置では、像保持体の表面を帯電する帯電工程と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、本実施形態に係る静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、を有する画像形成方法(本実施形態に係る画像形成方法)が実施される。
【0095】
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体の表面に形成されたトナー画像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置;像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写し、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する中間転写方式の装置;トナー画像の転写後、帯電前の像保持体の表面をクリーニングするクリーニング手段を備えた装置;トナー画像の転写後、帯電前に像保持体の表面に除電光を照射して除電する除電手段を備える装置;等の周知の画像形成装置が適用される。
本実施形態に係る画像形成装置が中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
【0096】
本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、現像手段を含む部分が、画像形成装置に対して着脱されるカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよい。プロセスカートリッジとしては、例えば、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容し、現像手段を備えるプロセスカートリッジが好適に用いられる。
【0097】
以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を説明するが、これに限定されるわけではない。以下の説明においては、図に示す主用部を説明し、その他はその説明を省略する。以下の説明においては、本実施形態に係るトナーが銀色のトナーである場合を例として説明するが、これに限定されるわけではない。
【0098】
図2は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図であり、5連タンデム方式且つ中間転写方式の画像形成装置を示す図である。
図2に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づく、銀色(G)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第5の画像形成ユニット10G、10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」と称する場合がある)10G、10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。これらユニット10G、10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に対して着脱されるプロセスカートリッジであってもよい。
【0099】
各ユニット10G、10Y、10M、10C、10Kの下方には、各ユニットを通して中間転写ベルト(中間転写体の一例)20が延設されている。中間転写ベルト20は、中間転写ベルト20の内面に接する、駆動ロール22、支持ロール23、及び対向ロール24に巻きつけて設けられ、第1のユニット10Gから第5のユニット10Kに向う方向に走行するようになっている。中間転写ベルト20の像保持面側には、駆動ロール22と対向して中間転写体クリーニング装置21が備えられている。
各ユニット10G、10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段の一例)4G、4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8G、8Y、8M、8C、8Kに収められた銀色、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナーの供給がなされる。
【0100】
第1乃至第5のユニット10G、10Y、10M、10C、10Kは、同等の構成、動作、及び作用を有しているため、ここでは中間転写ベルト走行方向の上流側に配設された銀色の画像を形成する第1のユニット10Gについて代表して説明する。
【0101】
第1ユニット10Gは、像保持体として作用する感光体1Gを有している。感光体1Gの周囲には、感光体1Gの表面を予め定められた電位に帯電させる帯電ロール(帯電手段の一例)2G、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線よって露光して静電荷像を形成する露光装置(静電荷像形成手段の一例)3G、静電荷像にトナーを供給して静電荷像を現像する現像装置(現像手段の一例)4G、現像したトナー画像を中間転写ベルト20上に転写する一次転写ロール(一次転写手段の一例)5G、及び一次転写後に感光体1Gの表面に残存するトナーを除去する感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)6Gが順に配置されている。
一次転写ロール5Gは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Gに対向した位置に設けられている。各ユニットの一次転写ロール5G、5Y、5M、5C、5Kには、一次転写バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各一次転写ロールに印加する転写バイアスの値を変える。
【0102】
以下、第1ユニット10Gにおいて銀色の画像を形成する動作について説明する。
まず、動作に先立って、帯電ロール2Gによって感光体1Gの表面が−600V乃至−800Vの電位に帯電される。
感光体1Gは、導電性(例えば20℃における体積抵抗率1×10
−6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂の抵抗)であるが、レーザ光線が照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Gの表面に、図示しない制御部から送られてくる銀色用の画像データに従って、露光装置3Gからレーザ光線を照射する。それにより、銀色の画像パターンの静電荷像が感光体1Gの表面に形成される。
【0103】
静電荷像とは、帯電によって感光体1Gの表面に形成される像であり、露光装置3Gからのレーザ光線によって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体1Gの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線が照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
感光体1G上に形成された静電荷像は、感光体1Gの走行に従って予め定められた現像位置まで回転する。そして、この現像位置で、感光体1G上の静電荷像が、現像装置4Gによってトナー画像として現像され可視化される。
【0104】
現像装置4G内には、例えば、少なくとも本実施形態に係るトナーとキャリアとを含む静電荷像現像剤が収容されている。本実施形態に係るトナーは、現像装置4Gの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、感光体1G上に帯電した帯電荷と同極性(負極性)の電荷を有して現像剤ロール(現像剤保持体の一例)上に保持されている。そして感光体1Gの表面が現像装置4Gを通過していくことにより、感光体1G表面上の除電された潜像部に本実施形態に係るトナーが静電的に付着し、潜像が該トナーによって現像される。銀色のトナー画像が形成された感光体1Gは、引続き予め定められた速度で走行され、感光体1G上に現像されたトナー画像が予め定められた一次転写位置へ搬送される。
【0105】
感光体1G上の銀色のトナー画像が一次転写位置へ搬送されると、一次転写ロール5Gに一次転写バイアスが印加され、感光体1Gから一次転写ロール5Gに向う静電気力がトナー画像に作用し、感光体1G上のトナー画像が中間転写ベルト20上に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と逆極性の(+)極性であり、第1ユニット10Gでは制御部(図示せず)によって例えば+10μAに制御されている。
一方、感光体1G上に残留したトナーは感光体クリーニング装置6Gで除去されて回収される。
【0106】
第2ユニット10Y以降の一次転写ロール5Y、5M、5C、5Kに印加される一次転写バイアスも、第1ユニットに準じて制御されている。
こうして、第1ユニット10Gにて銀色のトナー画像が転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第5のユニット10Y、10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー画像が重ねられて多重転写される。
【0107】
第1乃至第5のユニットを通して5色のトナー画像が多重転写された中間転写ベルト20は、中間転写ベルト20と、中間転写ベルトの内面に接する対向ロール24と、中間転写ベルト20の像保持面側に配置された二次転写ロール(二次転写手段の一例)26とから構成された二次転写部へと至る。一方、記録紙(記録媒体の一例)Pが供給機構を介して二次転写ロール26と中間転写ベルト20とが接触した隙間に予め定められたタイミングで給紙され、二次転写バイアスが対向ロール24に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と同極性の(−)極性であり、中間転写ベルト20から記録紙Pに向う静電気力がトナー画像に作用し、中間転写ベルト20上のトナー画像が記録紙P上に転写される。この際の二次転写バイアスは二次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段(図示せず)により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。
【0108】
この後、記録紙Pは定着装置(定着手段の一例)28における一対の定着ロールの圧接部(ニップ部)へと送り込まれ、トナー画像が記録紙P上へ定着され、定着画像が形成される。
【0109】
トナー画像を転写する記録紙P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が挙げられる。記録媒体としては、記録紙P以外にも、OHPシート等も挙げられる。
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、記録紙Pの表面も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が好適に使用される。
【0110】
カラー画像の定着が完了した記録紙Pは、排出部へ向けて搬出され、一連のカラー画像形成動作が終了される。
【0111】
<プロセスカートリッジ/トナーカートリッジ>
本実施形態に係るプロセスカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
【0112】
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、上記構成に限られず、現像装置と、その他、必要に応じて、例えば、像保持体、帯電手段、静電荷像形成手段、及び転写手段等のその他手段から選択される少なくとも一つと、を備える構成であってもよい。
【0113】
以下、本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示すが、これに限定されるわけではない。以下の説明においては、図に示す主用部を説明し、その他はその説明を省略する。
【0114】
図3は、本実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
図3に示すプロセスカートリッジ200は、例えば、取り付けレール116及び露光のための開口部118が備えられた筐体117により、感光体107(像保持体の一例)と、感光体107の周囲に備えられた帯電ロール108(帯電手段の一例)、現像装置111(現像手段の一例)、及び感光体クリーニング装置113(クリーニング手段の一例)を一体的に組み合わせて保持して構成し、カートリッジ化されている。
図3中、109は露光装置(静電荷像形成手段の一例)、112は転写装置(転写手段の一例)、115は定着装置(定着手段の一例)、300は記録紙(記録媒体の一例)を示している。
【0115】
次に、本実施形態に係るトナーカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るトナーカートリッジは、本実施形態に係るトナーを収容し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。トナーカートリッジは、画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するための補給用のトナーを収容するものである。
【0116】
図2に示す画像形成装置は、トナーカートリッジ8G、8Y、8M、8C、8Kが着脱される構成を有する画像形成装置であり、現像装置4G、4Y、4M、4C、4Kは、各々の色に対応したトナーカートリッジと、図示しないトナー供給管で接続されている。また、トナーカートリッジ内に収容されているトナーが少なくなった場合には、このトナーカートリッジが交換される。
【実施例】
【0117】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
実施例34〜37は、参考例として示す。
【0118】
以下において、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。
【0119】
〔ポリエステル樹脂の合成〕
・ビスフェノールAエチレンオキシド2モル付加物:216部
・エチレングリコール :32部
・プロピレングリコール :6部
・テトラブトキシチタネート :0.037部
上記材料を加熱乾燥した二口フラスコに入れ、容器内に窒素ガスを導入して不活性雰囲気に保ち攪拌しながら昇温した後、160℃で7時間共縮重合反応させ、その後、10Torrまで徐々に減圧しながら220℃まで昇温し4時間保持した。一旦常圧に戻し、無水トリメリット酸9部を加え、再度10Torrまで徐々に減圧し220℃で1時間保持することによりポリエステル樹脂を合成した。
【0120】
〔結着樹脂粒子分散液の調製〕
・上記ポリエステル樹脂 :160部
・酢酸エチル :230部
・水酸化ナトリウム水溶液(0.3N):0.1部
上記材料を1000mlのセパラブルフラスコに入れ、70℃で加熱し、スリーワンモーター(新東科学社製)により攪拌して樹脂混合液を調製した。この樹脂混合液をさらに攪拌しながら、徐々にイオン交換水373部を加え、転相乳化させ、脱溶剤することにより結着樹脂粒子分散液(固形分濃度30%)を調製した。
【0121】
〔樹脂粒子分散液Aの調製〕
・スチレン :280部
・アクリル酸n−ブチル:120部
・アクリル酸 :2部
・ドデカンチオール :24部
上記材料の混合溶液、非イオン性界面活性剤(三洋化成社製ノニポール400)6部、及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製ネオゲンR)12部をイオン交換水550部に溶解し、反応容器中で20分間攪拌混合しながら、過硫酸アンモニウム4部を溶解したイオン交換水50部を投入した。その後、反応容器内を窒素置換した後、容器内を70℃まで加熱して5時間乳化重合を継続した。その結果、レーザ回折式粒度分布測定装置(堀場製作所製LA−700)で測定された体積平均粒径D50vが98nmの樹脂粒子分散液A(固形分濃度30%)を得た。
【0122】
〔樹脂粒子分散液Bの調製〕
アニオン性界面活性剤を12部から15部に変更した以外は樹脂粒子分散液Aの調製と同様にして、体積平均粒径D50vが73nmの樹脂粒子分散液Bを得た。
【0123】
〔樹脂粒子分散液Cの調製〕
アニオン性界面活性剤を12部から11部に変更した以外は樹脂粒子分散液Aの調製と同様にして、体積平均粒径D50vが110nmの樹脂粒子分散液Cを得た。
【0124】
〔樹脂粒子分散液Dの調製〕
アニオン性界面活性剤を12部から16部に変更し容器内を71℃にした以外は樹脂粒子分散液Aの調製と同様にして、体積平均粒径D50vが67nmの樹脂粒子分散液Dを得た。
【0125】
〔樹脂粒子分散液Eの調製〕
アニオン性界面活性剤を12部から10部に変更し容器内を69℃にした以外は樹脂粒子分散液Aの調製と同様にして、体積平均粒径D50vが125nmの樹脂粒子分散液Eを得た。
【0126】
〔樹脂粒子分散液Fの調製〕
アニオン性界面活性剤を12部から19部に変更し容器内を71℃にした以外は樹脂粒子分散液Aの調製と同様にして、体積平均粒径D50vが53nmの樹脂粒子分散液Fを得た。
【0127】
〔樹脂粒子分散液Gの調製〕
アニオン性界面活性剤を12部から7.5部に変更し容器内を69℃にした以外は樹脂粒子分散液Aの調製と同様にして、体積平均粒径D50vが184nmの樹脂粒子分散液Gを得た。
【0128】
〔樹脂粒子分散液Hの調製〕
アニオン性界面活性剤を12部から21部に変更し容器内を72℃にした以外は樹脂粒子分散液Aの調製と同様にして、体積平均粒径D50vが47nmの樹脂粒子分散液Hを得た。
【0129】
〔樹脂粒子分散液Iの調製〕
アニオン性界面活性剤を12部から6.8部に変更し容器内を68℃にした以外は樹脂粒子分散液Aの調製と同様にして、体積平均粒径D50vが210nmの樹脂粒子分散液Iを得た。
【0130】
〔樹脂粒子分散液Jの調製〕
アニオン性界面活性剤を12部から28部に変更し容器内を72℃にした以外は樹脂粒子分散液Aの調製と同様にして、体積平均粒径D50vが32nmの樹脂粒子分散液Jを得た。
【0131】
〔樹脂粒子分散液Kの調製〕
アニオン性界面活性剤を12部から5.4部に変更し容器内を68℃にした以外は樹脂粒子分散液Aの調製と同様にして、体積平均粒径D50vが285nmの樹脂粒子分散液Kを得た。
【0132】
〔樹脂粒子分散液Lの調製〕
アニオン性界面活性剤を12部から30部に変更し容器内を73℃にした以外は樹脂粒子分散液Aの調製と同様にして、体積平均粒径D50vが29nmの樹脂粒子分散液Lを得た。
【0133】
〔樹脂粒子分散液Mの調製〕
アニオン性界面活性剤を12部から5部に変更し容器内を67℃にした以外は樹脂粒子分散液Aの調製と同様にして、体積平均粒径D50vが315nmの樹脂粒子分散液Mを得た。
【0134】
〔樹脂粒子分散液Nの調製〕
スチレンをアクリル酸メチルに変更した以外は樹脂粒子分散液Aの調製と同様にして、体積平均粒径D50vが101nmの樹脂粒子分散液Nを得た。
【0135】
〔樹脂粒子分散液Oの調製〕
スチレンをメタクリル酸メチルに変更した以外は樹脂粒子分散液Aの調製と同様にして、体積平均粒径D50vが110nmの樹脂粒子分散液Oを得た。
【0136】
〔樹脂粒子分散液Pの調製〕
アクリル酸をメタアクリル酸に変更した以外は樹脂粒子分散液Aの調製と同様にして、体積平均粒径D50vが100nmの樹脂粒子分散液Pを得た。
【0137】
〔樹脂粒子分散液Qの調製〕
アクリル酸を添加しなかった以外は樹脂粒子分散液Aの調製と同様にして、体積平均粒径D50vが105nmの樹脂粒子分散液Qを得た。
【0138】
<実施例1>
〔離型剤分散液の調製〕
・カルナウバワックス(東亜化成社製RC−160) :50部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製ネオゲンRK):1.0部
・イオン交換水 :200部
上記材料を混合して95℃に加熱し、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、マントンゴーリン型高圧ホモジナイザー(ゴーリン社製)で6時間の分散処理をして、離型剤粒子を分散させてなる離型剤分散液(固形分濃度20%)を得た。
【0139】
〔光輝性顔料分散液の調製〕
・アルミニウム顔料(昭和アルミパウダー社製2173EA):100部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製ネオゲンR) :1.5部
・イオン交換水 :400部
アルミニウム顔料のペーストから溶剤を除去した後、上記材料を混合し、乳化分散機キャビトロン(太平洋機工社製CR1010)を用いて1時間分散して、光輝性顔料(アルミニウム顔料)を分散させてなる光輝性顔料分散液(固形分濃度20%)を得た。
【0140】
〔光輝性トナー1の調製〕
・結着樹脂粒子分散液 :400部
・樹脂粒子分散液A :100部
・離型剤分散液 :100部
・光輝性顔料分散液 :200部
・ノニオン性界面活性剤(IGEPAL CA897):1.40部
上記材料を2Lの円筒ステンレス容器に入れ、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)により4000rpmでせん断力を加えながら10分間分散して混合した。
次いで、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの10%硝酸水溶液1.75部を徐々に滴下して、ホモジナイザーの回転数を5000rpmにして15分間分散して混合し、凝集粒子分散液を調製した。
次いで、層流を形成するための2枚パドルの攪拌翼を用いた攪拌装置、及び温度計を備えた重合釜に凝集粒子分散液を移し、攪拌回転数を500rpmにしてマントルヒーターにて加熱し始め、54℃にて凝集粒子の成長を促進させた。この際、0.3Nの硝酸及び1Nの水酸化ナトリウム水溶液で原料分散液のpHを2.2以上3.5以下の範囲に制御した。上記pH範囲で2時間ほど保持した。この際、マルチサイザーII(アパーチャー径:50μm、コールター社製)を用いて測定した凝集粒子の体積平均粒径は9.9μmであった。
次に、結着樹脂粒子分散液200部を追添加し、前記凝集粒子の表面に樹脂粒子を付着させた。56℃に昇温し、光学顕微鏡及びマルチサイザーIIで粒子の大きさ及び形態を確認しながら凝集粒子を整えた。
その後、凝集粒子を合一させるためにpHを8.0に上げた後、75℃まで昇温させた。光学顕微鏡で凝集粒子が合一したのを確認した後75℃で保持したままpHを6.0まで下げ、1時間後に加熱を止め、1.0℃/分の降温速度で冷却した。その後40μmメッシュで篩分し、水洗を繰り返した後、真空乾燥機で乾燥してトナーを得た。得られたトナーの体積平均粒径は12.3μmであった。
このトナー100部に対して疎水性シリカ(日本アエロジル社製RY50)1.5部と疎水性酸化チタン(日本アエロジル社製T805)1.0部とを、サンプルミルを用いて10000rpmで30秒間混合ブレンドした。その後、目開き45μmの振動篩いで篩分して光輝性トナー1を得た。トナー粒子中の樹脂粒子の個数平均粒径を、前記測定方法で測定したところ、98nmであった。
【0141】
<実施例2>
〔光輝性トナー2の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液B136.8部に変更し、結着樹脂粒子分散液を363.2部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー2を得た。
【0142】
<実施例3>
〔光輝性トナー3の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液B133.2部に変更し、結着樹脂粒子分散液を366.8部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー3を得た。
【0143】
<実施例4>
〔光輝性トナー4の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液B46.8部に変更し、結着樹脂粒子分散液を453.2部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー4を得た。
【0144】
<実施例5>
〔光輝性トナー5の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液B43.2部に変更し、結着樹脂粒子分散液を456.8部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー5を得た。
【0145】
<実施例6>
〔光輝性トナー6の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液C136.8部に変更し、結着樹脂粒子分散液を363.2部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー6を得た。
【0146】
<実施例7>
〔光輝性トナー7の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液C133.2部に変更し、結着樹脂粒子分散液を366.8部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー7を得た。
【0147】
<実施例8>
〔光輝性トナー8の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液C46.8部に変更し、結着樹脂粒子分散液を453.2部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー8を得た。
【0148】
<実施例9>
〔光輝性トナー9の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液C43.2部に変更し、結着樹脂粒子分散液を456.8部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー9を得た。
【0149】
<実施例10>
〔光輝性トナー10の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液D133.2部に変更し、結着樹脂粒子分散液を366.8部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー10を得た。
【0150】
<実施例11>
〔光輝性トナー11の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液D46.8部に変更し、結着樹脂粒子分散液を453.2部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー11を得た。
【0151】
<実施例12>
〔光輝性トナー12の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液E133.2部に変更し、結着樹脂粒子分散液を366.8部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー12を得た。
【0152】
<実施例13>
〔光輝性トナー13の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液E46.8部に変更し、結着樹脂粒子分散液を453.2部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー13を得た。
【0153】
<実施例14>
〔光輝性トナー14の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液F181.8部に変更し、結着樹脂粒子分散液を318.2部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー14を得た。
【0154】
<実施例15>
〔光輝性トナー15の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液F178.2部に変更し、結着樹脂粒子分散液を321.8部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー15を得た。
【0155】
<実施例16>
〔光輝性トナー16の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液F37.8部に変更し、結着樹脂粒子分散液を462.2部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー16を得た。
【0156】
<実施例17>
〔光輝性トナー17の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液F34.2部に変更し、結着樹脂粒子分散液を465.8部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー17を得た。
【0157】
<実施例18>
〔光輝性トナー18の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液G181.8部に変更し、結着樹脂粒子分散液を318.2部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー18を得た。
【0158】
<実施例19>
〔光輝性トナー19の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液G178.2部に変更し、結着樹脂粒子分散液を321.8部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー19を得た。
【0159】
<実施例20>
〔光輝性トナー20の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液G37.8部に変更し、結着樹脂粒子分散液を462.2部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー20を得た。
【0160】
<実施例21>
〔光輝性トナー21の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液G34.2部に変更し、結着樹脂粒子分散液を465.8部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー21を得た。
【0161】
<実施例22>
〔光輝性トナー22の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液H178.2部に変更し、結着樹脂粒子分散液を321.8部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー22を得た。
【0162】
<実施例23>
〔光輝性トナー23の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液H37.8部に変更し、結着樹脂粒子分散液を462.2部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー23を得た。
【0163】
<実施例24>
〔光輝性トナー24の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液I178.2部に変更し、結着樹脂粒子分散液を321.8部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー24を得た。
【0164】
<実施例25>
〔光輝性トナー25の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液I37.8部に変更し、結着樹脂粒子分散液を462.2部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー25を得た。
【0165】
<実施例26>
〔光輝性トナー26の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液J297部に変更し、結着樹脂粒子分散液を203部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー26を得た。
【0166】
<実施例27>
〔光輝性トナー27の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液J279部に変更し、結着樹脂粒子分散液を221部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー27を得た。
【0167】
<実施例28>
〔光輝性トナー28の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液J28.8部に変更し、結着樹脂粒子分散液を471.2部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー28を得た。
【0168】
<実施例29>
〔光輝性トナー29の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液J25.2部に変更し、結着樹脂粒子分散液を474.8部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー29を得た。
【0169】
<実施例30>
〔光輝性トナー30の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液K297部に変更し、結着樹脂粒子分散液を203部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー30を得た。
【0170】
<実施例31>
〔光輝性トナー31の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液K279部に変更し、結着樹脂粒子分散液を221部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー31を得た。
【0171】
<実施例32>
〔光輝性トナー32の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液K28.8部に変更し、結着樹脂粒子分散液を471.2部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー32を得た。
【0172】
<実施例33>
〔光輝性トナー33の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液K25.2部に変更し、結着樹脂粒子分散液を474.8部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー33を得た。
【0173】
<実施例34>
〔光輝性トナー34の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液L279部に変更し、結着樹脂粒子分散液を221部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー34を得た。
【0174】
<実施例35>
〔光輝性トナー35の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液L28.8部に変更し、結着樹脂粒子分散液を471.2部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー35を得た。
【0175】
<実施例36>
〔光輝性トナー36の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液M279部に変更し、結着樹脂粒子分散液を221部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー36を得た。
【0176】
<実施例37>
〔光輝性トナー37の調製〕
樹脂粒子分散液A100部を樹脂粒子分散液M28.8部に変更し、結着樹脂粒子分散液を471.2部に変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー37を得た。
【0177】
<実施例38>
〔光輝性トナー38の調製〕
樹脂粒子分散液Aを樹脂粒子分散液Nに変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー38を得た。
【0178】
<実施例39>
〔光輝性トナー39の調製〕
樹脂粒子分散液Aを樹脂粒子分散液Oに変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー39を得た。
【0179】
<実施例40>
〔光輝性トナー40の調製〕
樹脂粒子分散液Aを樹脂粒子分散液Pに変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー40を得た。
【0180】
<実施例41>
〔光輝性トナー41の調製〕
樹脂粒子分散液Aを樹脂粒子分散液Qに変更した以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナー41を得た。
【0181】
<比較例1>
〔光輝性トナーR1の調製〕
結着樹脂粒子分散液を400部から500部に変更し、樹脂粒子分散液Aを含まない以外は光輝性トナー1の調製と同様にして光輝性トナーR1を得た。
【0182】
<現像剤の調製>
フェライト粒子(パウダーテック社製、平均粒径50μm)100部とメチルメタクリレート樹脂(三菱レイヨン社製、分子量95000、10000以下の成分比率は5%)1.5部を、トルエン500部と共に加圧式ニーダーに入れ、常温で15分間攪拌混合した後、減圧混合しながら70℃まで昇温してトルエンを留去(蒸発させて除去)した。その後冷却し、105μmの篩を用いて分級して樹脂被覆フェライトキャリアを得た。
上記樹脂被覆フェライトキャリアと、光輝性トナー1〜41及びR1のいずれかとを、トナー濃度が7%になるよう混合し、各光輝性トナーについてそれぞれの現像剤を調製し、実施例1〜41及び比較例1の現像剤とした。
【0183】
<評価>
〔光輝性〕
32℃/80%RHの環境下、各例で得られた現像剤を、富士ゼロックス社製DocuCentre−III C7600改造機の現像器に供給し、記録紙(王子製紙社製OKトップコート+紙)上に、定着温度190℃、定着圧力4.0kg/cm
2にて、印画面積1.0%の画像を100枚出力した後に、トナー載り量が4.5g/m
2の10cm×10cmのベタ画像を出力した。
得られたベタ画像に関し、JIS K 5600−4−3:1999「塗料一般試験方法−第4部:塗膜の視覚特性−第3節:色の目視比較」に準じた色観察用照明(自然昼光照明)下で目視にて光輝性を評価した。光輝性は、粒子感(キラキラと輝く光輝性の効果)と、光学的効果(見る角度による色相の変化)とを観察し、下記の判定基準に従って評価した。レベル2以上が実際に使用し得るレベルである。結果を表1に示す。
【0184】
−判定基準−
5:粒子感と光学的効果があり、両者が調和している。
4:粒子感と光学的効果があり、両者の調和がやや感じられる。
3:粒子感と光学的効果がそれぞれ感じられる。
2:粒子感と光学的効果があるが、ぼけた感じがする。
1:粒子感と光学的効果がまったくない。
【0185】
〔かぶり〕
光輝性の評価に用いた評価機と現像剤を用いて、さらに、印画面積3%で画像を10000枚出力した後、24時間放置した。その後、10cm×10cmのベタ画像を10枚出力し、かぶりの評価を行った。AA〜Cが実際に使用し得るレベルである。結果を表1に示す。
【0186】
−判定基準−
AA:画像上も感光体上もかぶりが観察されない。
A :感光体上にかぶりが確認されるが、画像上には観察されない。
B :画像上にルーペによりかぶりが観察される。
C :画像上に肉眼でかぶりが僅かに観察される。
D :画像上にかぶりが顕著に観察される。
【0187】
【表1】