JP2007183651A - トナーの製造方法、これを利用して製造されたトナー、該トナーを利用した画像形成方法、及び該トナーを収容した画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】親水性基及び疏水性基を有し、一つ以上の反応性官能基を含有するマクロモノマー、及び一つ以上の重合性単量体を含むトナー組成物を重合して、高分子ラテックス粒子を製造する段階と、高分子ラテックス粒子を凝集してコア粒子を形成する段階と、コア粒子成分のガラス遷移温度より高いガラス遷移温度を有する重合体でコア粒子を被覆してシェル層を形成する段階とを含むトナーの製造方法、該製造方法を利用して製造したトナー、該トナーを利用する画像形成方法、及び該トナーを収容した画像形成装置である。
【選択図】図1
Description
1/Tg12=w1/Tg1+w2/Tg2+...
反応器の内部を窒素ガスでパージする間に、凝集が終わった水溶液上のトナー混合液800gを入れて250rpmで撹拌させつつ加熱した。反応器の内部温度が82℃に達すれば、反応開始剤として過硫酸カリウム(KPS)1.6gとPEG−MA(PEG Methacrylate、Aldrich)8gを脱イオン水60gに溶かして反応器の内部に投入し、スチレン、n−ブチルアクリレート、メタクリル酸などの単量体混合物(8:1:1の比率、81g)と連鎖移動剤である1−ドデカンチオール1.5gとをstarved−feeding方式で反応器内に添加した。このとき、トナー粒子サイズと反応転換率を測定して反応時間及びカプセル化を確認した。反応後、トナーラテックス粒子のサイズは少し増大し、転換率はほぼ100%であった。得られたトナーのシェル層の厚さは0.3μmであり、トナーの体積平均粒子サイズが7μmであった。反応が完了した後に冷却及びろ過してトナー粒子を得た。
実施例1で反応初期にPEG−MAの代りにポリエチレングリコール−エチルエーテルメタクリレート(PEG−EEM、Aldrich)8gを脱イオン水と共に添加した。反応後、トナーラテックス粒子のサイズは少し増大し、転換率はほぼ100%であった。得られたトナーのシェル層の厚さは0.3μmであり、トナーの体積平均粒子サイズが7μmであった。反応が完了した後に冷却及びろ過してトナー粒子を得た。
実施例1で反応初期にPEG−MAの代りに六官能性ポリエステルアクリレート8gを脱イオン水と共に添加した。反応後、トナーラテックス粒子のサイズは少し増大し、転換率はほぼ100%であった。得られたトナーのシェル層の厚さは、0.3μmであり、トナーの体積平均粒子サイズが7μmであった。反応が完了した後、冷却及びろ過してトナー粒子を得た。
実施例1で反応初期にPEG−MAの代りに樹枝状ポリエステルアクリレート8gを脱イオン水と共に添加した。反応後、トナーラテックス粒子のサイズは少し増大し、転換率はほぼ100%であった。得られたトナーのシェル層の厚さは0.3μmであり、トナーの体積平均粒子サイズが7μmであった。反応が完了した後、冷却及びろ過してトナー粒子を得た。
実施例1で反応初期にPEG−MAの代りにウレタンアクリレート8gを脱イオン水と共に添加した。反応後、トナーラテックス粒子のサイズは少し増大し、転換率はほぼ100%であった。得られたトナーのシェル層の厚さは0.3μmであり、トナーの体積平均粒子サイズが7μmであった。反応が完了した後、冷却及びろ過してトナー粒子を得た。
実施例1で反応初期にPEG−MAの代りにウレタンメタクリレート8gを脱イオン水と共に添加した。反応後、トナーラテックス粒子のサイズは少し増大し、転換率はほぼ100%であった。得られたトナーのシェル層の厚さは0.3μmであり、トナーの体積平均粒子サイズが7μmであった。反応が完了した後、冷却及びろ過してトナー粒子を得た。
乳化剤を使用して重合されたスチレン−(n−ブチルアクリレート)共重合体ラテックス粒子346gを2.0gのSDS乳化剤が溶解されている超純水307gに入れて撹拌した。そして、SDS乳化剤により分散された顔料粒子(シアン15:3、40固形体%)水溶液18.2gとSDS乳化剤に分散されたワックス分散液とを添加して混合した。350rpmで撹拌しつつラテックス顔料分散水溶液のpHを10%NaOH緩衝溶液を利用してpH10に滴定した。凝集剤MgCl2 10gに超純水30gを溶解した後、10分間にわたってラテックス顔料水溶液に滴加した後、温度を95℃まで上昇させた。約7時間加熱をして所望の粒子サイズが得られれば、反応を終えて自然冷却させた。このとき、得られた粒子は、体積平均粒径が約10.5μmを示した。
5 現像ローラ
6 供給ローラ
7 現像剤規制ブレード
8 現像剤
9 転写手段
13 印刷用紙
Claims (33)
- 親水性基、疎水性基及び一つ以上の反応性官能基を有するマクロモノマーと、一つ以上の重合性単量体とを含むトナー組成物を重合して、高分子ラテックス粒子を製造する段階と、
前記高分子ラテックス粒子を凝集してコア粒子を形成する段階と、
前記コア粒子成分のガラス遷移温度(Tg)より高いガラス遷移温度を有する重合体で前記コア粒子を被覆してシェル層を形成する段階と、
を含むことを特徴とする、トナーの製造方法。 - 前記シェル層は、前記重合性単量体及び前記マクロモノマーが共重合して形成されることを特徴とする、請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 前記高分子ラテックス粒子を製造する段階において、着色剤及びワックスのうちから選択された一つ以上を含むことを特徴とする、請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 前記高分子ラテックス粒子を凝集してコア粒子を形成する段階において、着色剤及びワックスのうちから選択された一つ以上を含むことを特徴とする、請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 前記高分子ラテックス粒子を製造する段階及び該高分子ラテックス粒子を凝集する段階は、乳化剤が存在しない状態で行われることを特徴とする、請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 前記マクロモノマーの重量平均分子量は、100〜100,000であることを特徴とする、請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 前記マクロモノマーは、ポリエチレングリコール(PEG)−メタクリレート、ポリエチレングリコール(PEG)−エチルエーテルメタクリレート、ポリエチレングリコール(PEG)−ジメタクリレート、ポリエチレングリコール(PEG)−改質ウレタン、ポリエチレングリコール(PEG)−改質ポリエステル、ポリアクリルアミド(PAM)、ポリエチレングリコール(PEG)−ヒドロキシエチルメタクリレート、六官能性ポリエステルアクリレート、樹枝状ポリエステルアクリレート、カルボキシポリエステルアクリレート、脂肪酸改質エポキシアクリレート、及びポリエステルメタクリレートからなる群から選択された一つであることを特徴とする、請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 前記マクロモノマーの含有量は、前記トナー組成物の総含有量100質量部を基準として1〜50質量部であることを特徴とする、請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 前記重合性単量体は、ビニル系単量体、カルボキシル基を有する極性単量体、不飽和ポリエステル基を有する単量体、及び脂肪酸基を有する単量体のうちから選択された一つ以上であることを特徴とする、請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 前記重合性単量体は、スチレン系単量体、アクリル酸、メタクリル酸、(メタ)アクリル酸の誘導体、エチレン性不飽和モノオレフィン、ハロゲン化ビニル、ビニルエステル、ビニルエーテル、ビニルケトン、及び窒素含有ビニル化合物からなる群から選択された一つ以上であることを特徴とする、請求項9に記載のトナーの製造方法。
- 前記重合性単量体は、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリアミド、エチレン、プロピレン、ブチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルメチルケトン、メチルイソプロペニルケトン、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、及びN−ビニルピロリドンからなる群から選択された一つ以上であることを特徴とする、請求項9に記載のトナーの製造方法。
- 前記重合性単量体の含有量は、前記トナー組成物の総含有量100質量部を基準として3〜50質量部であることを特徴とする、請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 前記高分子ラテックス粒子を製造する段階は、開始剤、連鎖移動剤、帯電制御剤、及び離型剤のうちから選択された一つ以上をさらに使用することを特徴とする、請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 前記着色剤は、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラック顔料のうちから選択された一つであることを特徴とする、請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 親水性基、疏水性基、及び一つ以上の反応性官能基を有するマクロモノマーと、一つ以上の重合性単量体とを含むトナー組成物を重合して、高分子ラテックス粒子を製造し、該高分子ラテックス粒子を凝集して形成されたコア粒子の表面に、前記コア成分のガラス遷移温度より高いガラス遷移温度を有する重合体からなるシェル層が形成されたことを特徴とする、トナー。
- 前記高分子ラテックス粒子の製造及び凝集は、乳化剤が存在しない状態で行われることを特徴とする、請求項15に記載のトナー。
- 前記トナー粒子の体積平均粒径が、0.5〜20μmであることを特徴とする、請求項15に記載のトナー。
- 前記マクロモノマーは、ポリエチレングリコール(PEG)−メタクリレート、ポリエチレングリコール(PEG)−エチルエーテルメタクリレート、ポリエチレングリコール(PEG)−ジメタクリレート、ポリエチレングリコール(PEG)−改質ウレタン、ポリエチレングリコール(PEG)−改質ポリエステル、ポリアクリルアミド(PAM)、ポリエチレングリコール(PEG)−ヒドロキシエチルメタクリレート、六官能性ポリエステルアクリレート、樹枝状ポリエステルアクリレート、カルボキシポリエステルアクリレート、脂肪酸改質アクリレート、及びポリエステルメタクリレートからなる群から選択された一つであることを特徴とする、請求項15に記載のトナー。
- 前記トナーは、開始剤、連鎖移動剤、帯電制御剤、及び離型剤のうちから選択された一つ以上をさらに含むことを特徴とする、請求項15に記載のトナー。
- 静電潜像が形成された感光体表面にトナーを付着させて可視像を形成し、前記可視像を転写材に転写する工程を含む画像形成方法において、
トナーとして請求項15から請求項19のいずれか一項に記載のトナーを使用することを特徴とする、画像形成方法。 - 有機感光体と、前記有機感光体の表面を帯電する手段と、前記有機感光体の表面に静電潜像を形成する手段と、トナーを収容する手段と、前記トナーを供給して前記有機感光体表面の静電潜像を現像してトナー像を現像する手段と、前記トナー像を前記有機感光体表面から転写材に転写する手段と、を含む画像形成装置において、
前記トナーが請求項15から請求項19のいずれか一項に記載のトナーであることを特徴とする、画像形成装置。 - 親水性基、疏水性基、及び一つ以上の反応性官能基を有する第1マクロモノマーと、一つ以上の重合性単量体とを含むトナー組成物を重合して、ガラス遷移温度を有する高分子ラテックス粒子を製造する段階と、
前記高分子ラテックス粒子を凝集してコア粒子を形成する段階と、
前記コア粒子の存在の下に一つ以上の重合性単量体及び第2マクロモノマーを共重合させ、前記コア粒子上にシェル層を形成する段階と、
を含み、
前記シェル層の共重合体は、前記高分子ラテックス粒子のガラス遷移温度より高いガラス遷移温度を有することを特徴とする、トナーの製造方法。 - 前記シェル層を形成する段階における前記第2マクロモノマーは、親水性基、疏水性基、及び一つ以上の反応性官能基を有することを特徴とする、請求項22に記載のトナーの製造方法。
- 前記第1マクロモノマー及び前記第2マクロモノマーは、同一または異なることを特徴とする、請求項23に記載のトナーの製造方法。
- 前記高分子ラテックス粒子が形成され、前記高分子ラテックス粒子は、乳化剤なしに凝集されることを特徴とする、請求項22に記載のトナーの製造方法。
- 前記マクロモノマーの重量平均分子量は、100〜100,000であることを特徴とする、請求項22に記載のトナーの製造方法。
- 前記マクロモノマーは、ポリエチレングリコール(PEG)−メタクリレート、ポリエチレングリコール(PEG)−エチルエーテルメタクリレート、ポリエチレングリコール(PEG)−ジメタクリレート、ポリエチレングリコール(PEG)−改質ウレタン、ポリエチレングリコール(PEG)−改質ポリエステル、ポリアクリルアミド(PAM)、ポリエチレングリコール(PEG)−ヒドロキシエチルメタクリレート、六官能性ポリエステルアクリレート、樹枝状ポリエステルアクリレート、カルボキシポリエステルアクリレート、脂肪酸改質エポキシアクリレート、及びポリエステルメタクリレートからなる群から選択された一つであることを特徴とする、請求項22に記載のトナーの製造方法。
- 前記マクロモノマーの含有量は、前記トナー組成物の総含有量100質量部を基準として1〜50質量部であることを特徴とする、請求項22に記載のトナーの製造方法。
- 前記重合性単量体は、ビニル系単量体、カルボキシル基を有する極性単量体、不飽和ポリエステル基を有する単量体、及び脂肪酸基を有する単量体からなる群から選択された一つ以上であることを特徴とする、請求項22に記載のトナーの製造方法。
- 前記重合性単量体は、スチレン系単量体、アクリル酸、メタクリル酸、(メタ)アクリル酸の誘導体、エチレン性不飽和モノオレフィン、ハロゲン化ビニル、ビニルエステル、ビニルエーテル、ビニルケトン、及び窒素含有ビニル化合物からなる群から選択された一つ以上であることを特徴とする、請求項29に記載のトナーの製造方法。
- 前記重合性単量体は、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリアミド、エチレン、プロピレン、ブチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルメチルケトン、メチルイソプロペニルケトン、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、及びN−ビニルピロリドンからなる群から選択された一つ以上であることを特徴とする、請求項29に記載のトナーの製造方法。
- 前記重合性単量体の含有量は、前記トナー組成物の総含有量100質量部を基準として3〜50質量部であることを特徴とする、請求項22に記載のトナーの製造方法。
- 親水性基、疏水性基、及び一つ以上の反応性官能基を有する第1マクロモノマーと、一つ以上の重合性単量体とを含むトナー組成物を反応器に導入し、前記トナー組成物を重合してガラス遷移温度を有する高分子ラテックス粒子を製造する段階と、
前記ラテックス粒子を凝集してコア粒子を形成する段階と、
重合性単量体及びマクロモノマーを反応器に導入して重合して、コア粒子上にシェル層を形成することでトナーを形成する段階と、
を含み、
前記ポリマーシェルは、前記ラテックス粒子のガラス遷移温度より高いガラス遷移温度を有することを特徴とする、コア−シェル構造を有するトナーの製造方法。
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