JP2013083756A - トナー及び該トナーの製造方法、並びに該トナーを用いた現像剤及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも、結着樹脂、着色剤、離型剤、及び可塑剤を用いて、水系媒体中で造粒されてなるトナーであって、結着樹脂が結晶性ポリエステル樹脂を含有し、可塑剤が下記構造式で表されるものであることを特徴とするトナー。
R1−OCO−(CH2)n−COO−R2
n = 3〜15の整数
R1、R2は炭素数1〜5の脂肪族基
【選択図】なし
Description
前記加熱定着方式の画像形成装置においては、トナーを熱溶融させて紙等の記録媒体上に定着させる過程で多くの電力を必要とするため、省エネルギー化を考慮すると、トナーについては低温定着性が重要な特性の一つとなる。
しかし、前記結晶性樹脂微粒子を使用し、かつ液体の可塑剤によって低温定着性を発現させる検討は行われておらず、液体の可塑剤を用いたさらなる低温定着性の向上にはまだ改善の余地がある。
即ち、本発明は以下の通りである。
(1)少なくとも、結着樹脂、着色剤、離型剤、及び可塑剤を用いて、水系媒体中で造粒されてなるトナーであって、結着樹脂が結晶性ポリエステル樹脂を含有し、可塑剤が下記構造式で表されるものであることを特徴とするトナー。
R1−OCO−(CH2)n−COO−R2
n = 3〜15の整数
R1、R2は炭素数1〜5の脂肪族基
(2)前記結着樹脂は結晶性ポリエステル樹脂を50質量%以上含むことを特徴とする前記(1)に記載のトナー。
(3)前記トナーのDSC測定の昇温第二回目における吸熱ピークのピークトップ位置の温度(Ta)が50℃〜60℃の範囲であることを特徴とする前記(1)又は(2)に記載のトナー。
(4)前記トナーが、第一の結晶性ポリエステル樹脂と、該第一の結晶性ポリエステル樹脂よりも重量平均分子量Mwが大きい第二の結晶性ポリエステル樹脂と、を含むことを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれかに記載のトナー。
(5)前記第二の結晶性ポリエステル樹脂は、末端にイソシアネート基を有する変性結晶性ポリエステル樹脂を伸長させてなるものであることを特徴とする前記(4)に記載のトナー。
(6)前記第二の結晶性ポリエステル樹脂は、前記第一の結晶性ポリエステル樹脂を活性水素基と反応可能な官能基を有する結晶性樹脂に変性させた変性結晶性ポリエステル樹脂をさらに伸長させてなるものであることを特徴とする前記(4)に記載のトナー。
(7)前記可塑剤の融点が35℃以下であることを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれかに記載のトナー。
(8)前記(1)〜(7)のいずれかに記載のトナーとキャリアを含むことを特徴とする現像剤。
(9)静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、前記現像剤が、前記(8)に記載の現像剤であることを特徴とする画像形成装置。
(10)少なくとも、結晶性ポリエステル樹脂、着色剤、離型剤、及び下記構造式で表される可塑剤を用いて、水系媒体中で造粒されてなる前記(1)〜(7)のいずれかに記載のトナーの製造方法であって、前記結晶性ポリエステル樹脂を溶剤に溶解させる溶解工程を含み、該溶解工程において前記可塑剤を導入し、更に50℃〜65℃の温度条件で脱溶剤を行う工程を含むことを特徴とするトナーの製造方法。
R1−OCO−(CH2)n−COO−R2
n = 3〜15の整数
R1、R2は炭素数1〜5の脂肪族基
R1−OCO−(CH2)n−COO−R2
n = 3〜15の整数
R1、R2は炭素数1〜5の脂肪族基
上記可塑剤としては常温で液体であるものが好ましく、融点が35℃以下であることがより好ましい。融点が35℃以下の場合には可塑効果がより鮮明になるため定着下限の低下の仕方もより鮮明になる。
上記特定の可塑剤を用いることにより、可塑剤が結晶性ポリエステル樹脂の結晶構造の中に取り込まれていると考えられる。液体であっても結晶性ポリエステル樹脂と混ぜた後、常温では結晶性樹脂から染み出しが確認されないことからも結晶性樹脂の結晶構造内部に取り込まれており、結晶構造の一部分をなしていると考えられる。さらに、結晶構造に取り込まれることによって、液体であってもトナーにとって可塑剤として使用することができる。
結晶性ポリエステル樹脂の結着樹脂に対する含有量は初めの仕込み量から算出することができる。
前記第二の結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、前記第一の結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量よりも大きいことが好ましく、耐ホットオフセット性の観点かた10,000〜2,000,000が好ましく、さらに好ましくは30,000〜1000,000、特に好ましくは50,000〜500,000である。10,000より小さい場合は耐ホットオフセット性が悪化する傾向にあり、2,000,000より大きい場合は低温定着性が悪化する傾向にある。
前記第一の結晶性ポリエステル樹脂(A)と前記第二の結晶性ポリエステル樹脂(B)との含有比率は、(A):(B)=95:5〜70:30の範囲であることが好ましい。この範囲よりも(A)の比率が多い場合には、トナーの耐ホットオフセット性が悪化する傾向にあり、この範囲よりも(B)の比率が多い場合には、トナーの低温定着性が悪化する傾向にあるため、好ましくない。
変性結晶性樹脂としては、活性水素基と反応可能な官能基を有する結晶性樹脂であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記活性水素基と反応可能な官能基を有する結晶性ポリエステル樹脂、結晶性ポリウレタン樹脂、結晶性ポリウレア樹脂、結晶性ポリアミド樹脂、結晶性ポリエーテル樹脂、結晶性ビニル樹脂などが挙げられる。前記変性結晶性樹脂は、トナーの製造過程において、活性水素基を有する樹脂や、活性水素基を有する架橋剤や伸長剤等の活性水素基を有する化合物と反応させることで、樹脂を高分子量化させ、結着樹脂を形成することができる。したがって、これらの変性結晶性樹脂は、トナーの製造において、結着樹脂前駆体として使用することができる。
なお、前記結着樹脂前駆体とは、上述の結着樹脂を構成するモノマーやオリゴマー、及び前記活性水素基と反応可能な官能基を有する変性された樹脂、オリゴマー類を含む伸長又は架橋反応が可能な化合物を指し、これらの条件を満たしていれば、これらは結晶性樹脂であっても非結晶性樹脂であってもよい。これらの中でも、前記結着樹脂前駆体としては、少なくとも末端にイソシアネート基を有する前記変性結晶性樹脂であることが好ましく、水系媒体中に分散乃至乳化してトナー粒子を造粒する際に、活性水素基との反応によって、伸長乃至架橋反応して結着樹脂を形成することが好ましい。
前記活性水素基と反応可能な官能基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イソシアネート基、エポキシ基、カルボン酸、酸クロリド基などの官能基が挙げられる。これらの中でも、反応性や安定性の観点から、イソシアネート基などが好ましい。
ポリイソシアネートの比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1未満では、変性ポリエステル中のウレア含量が低くなり、耐オフセット性が悪化する。末端にイソシアネート基を有するポリエステル樹脂中のポリイソシアネート構成成分の含有量は、通常0.5〜40質量%、好ましくは1〜30質量%、さらに好ましくは2〜20質量%である。0.5質量%未満では、耐オフセット性が悪化する。また、40質量%を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有する変性結晶性ポリエステル樹脂中の1分子当たりに含有するイソシアネート基は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、鎖伸長及び/又は架橋後の変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐オフセット性が悪化する。
前記アミン類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリン、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタン、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。また、これらのアミン類のアミノ基をケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)でブロックした、ケチミン化合物、オキサゾリゾン化合物などが挙げられる。
ただし、前記結晶性部としては、ポリエステル樹脂であるので、相溶性の観点から、前記非結晶性部の形成に用いられる樹脂もポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、及びそれらの複合樹脂であることが好ましく、ポリウレタン樹脂及びポリエステル樹脂がより好ましい。これらの非結晶性部の組成としては、非結晶性樹脂となるものであれば、特に制限はなく、目的に応じていかなる組合せでも適宜選択することができ、使用するモノマーとしては、後述のポリオール、ポリカルボン酸、ポリイソシアネート、ポリアミン、AOなどが挙げられる。
<<非結晶性樹脂>>
前記非結晶性樹脂としては、非結晶性であれば特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン、ポリp−スチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン又はその置換体の単重合体、スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸共重合隊、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプロピル共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリチメルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン樹脂、変性ロジン樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂など、及び活性水素基と反応可能な官能基を有するように変性されたこれらの樹脂類が挙げられる。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。
ジオール成分としては、脂肪族ジオールが好ましく、鎖炭素数が2〜36の範囲であることが好ましく、可塑剤を考慮すると鎖炭素数が3〜15の範囲がより好ましい。また直鎖型脂肪族ジオールがより好ましい。
脂肪族ジオールが分岐型では、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が降下するため、耐ブロッキング性、及び、低温定着性が悪化してしまう場合がある。
また、炭素数が36を超えると、実用上の材料の入手が困難な場合がある。
ジオール成分は、直鎖型脂肪族ジオールの含有量が使用ジオール成分の80モル%以上であることが好ましく、より好ましくは90モル%以上である。80モル%以上では、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が上昇するため、耐ブロッキング性、及び低温定着性がより良好となる。
これらのうち、入手容易性を考慮すると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、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールが好ましい。
官能基を有するジオールとしては、カルボキシル基を有するジオール、スルホン酸基もしくはスルファミン酸基を有するジオール、およびこれらの塩等が挙げられる。
カルボキシル基を有するジオールとしては、ジアルキロールアルカン酸[C6〜24のもの、例えば2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA)、2,2−ジメチロールブタン酸、2,2−ジメチロールヘプタン酸、2,2−ジメチロールオクタン酸など]が挙げられる。
スルホン酸基もしくはスルファミン酸基を有するジオールとしては、スルファミン酸ジオール[N,N−ビス(2−ヒドロキシアルキル)スルファミン酸(アルキル基のC1〜6)またはそのAO付加物(AOとしてはEOまたはPOなど、AOの付加モル数1〜6):例えばN,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)スルファミン酸およびN,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)スルファミン酸PO2モル付加物など];ビス(2−ヒドロキシエチル)ホスフェートなどが挙げられる。
これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコール、カルボキシル基を有するジオール、ビスフェノール類のAO付加物、およびこれらの併用である。
これらのうち好ましいものは、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコールおよびノボラック樹脂のAO付加物であり、さらに好ましいものはノボラック樹脂のAO付加物である。
ジカルボン酸成分としては、種々のジカルボン酸が挙げられるが、脂肪族ジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸が好ましく、脂肪族ジカルボン酸は直鎖型のカルボン酸がより好ましい。
ジカルボン酸としては、炭素数4〜36のアルカンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸、デシルコハク酸など);炭素数6〜40の脂環式ジカルボン酸〔ダイマー酸(2量化リノール酸)など〕、炭素数4〜36のアルケンジカルボン酸(ドデセニルコハク酸、ペンタデセニルコハク酸、オクタデセニルコハク酸などのアルケニルコハク酸、マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸など);炭素数8〜36の芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、t−ブチルイソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸など)などが挙げられる。
なお、ジカルボン酸または3〜6価またはそれ以上のポリカルボン酸としては、上述のものの酸無水物または炭素数1〜4の低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いてもよい。
これらジカルボン酸の中では、脂肪族ジカルボン酸(特に直鎖型のカルボン酸)を単独で用いるのが特に好ましいが、脂肪族ジカルボン酸と共に芳香族ジカルボン酸(テレフタル酸、イソフタル酸、t−ブチルイソフタル酸、および、これらの低級アルキルエステル類が好ましい。)を共重合したものも同様に好ましい。
芳香族ジカルボン酸の共重合量としては20モル%以下が好ましい。
ジカルボン酸成分としては、主には上記のカルボン酸が挙げられるが、この限りではない。
これらのうち、結晶性や入手容易性を考慮すると、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、テレフタル酸、およびイソフタル酸が好ましい。
これらのうち、好ましいラクトンは、結晶性の観点からε−カプロラクトンである。
開始剤として、グリコールを用いると、末端にヒドロキシル基を有するラクトン開環重合物が得られる。
例えば、上記ラクトン類とエチレングリコール、ジエチレングリコール等の前記ジオール成分を触媒の存在下で反応させることにより得ることができる。
触媒としては、有機スズ化合物、有機チタン化合物、有機ハロゲン化スズ化合物等が一般的であり、0.1〜5000ppm程度の割合で添加して、100〜230℃で、好ましくは不活性雰囲気下に重合させることによって、ラクトン開環重合物を得ることができる。
ラクトン開環重合物は、結晶性の高い熱可塑性脂肪族ポリエステル樹脂である。
ラクトン開環重合物は、市販品を用いてもよく、例えば、ダイセル株式会社製のPLACCELシリーズのH1P、H4、H5、H7など(いずれも、融点=約60℃、Tg=約−60℃の高結晶性ポリカプロラクトン)が挙げられる。
これらのうち、好ましい環状エステルは、結晶性の観点からL−ラクチド、およびD−ラクチドである。
例えば、上記環状エステルとエチレングリコール、ジエチレングリコール等の前記ジオール成分を触媒の存在下で反応させることにより得ることができる。
触媒としては、有機スズ化合物、有機チタン化合物、有機ハロゲン化スズ化合物等が一般的であり、0.1〜5000ppm程度の割合で添加して、100〜230℃で、好ましくは不活性雰囲気下に重合させることによって、ポリヒドロキシカルボン酸を得ることができる。
ポリヒドロキシカルボン酸は、その末端を例えばカルボキシル基になるように変性したものであってもよい。
非結晶性樹脂としては、例えば、数平均分子量(以下、Mnと記載)が1000〜100万のポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、およびそれらの併用が挙げられる。
好ましいものは、ポリエステル樹脂、およびビニル樹脂であり、さらに好ましくはポリエステル樹脂である。
ただし低温定着性、および光沢性の観点から、樹脂中の結晶性ポリエステル樹脂の割合は、50質量%以上が好ましく、より好ましくは65質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上、95質量%〜100質量%が特に好ましい。
トナーの保存性を担保するには昇温第二回目における融解の吸熱ピーク(吸熱量Q2)のピークトップ位置の温度が50℃以上であることが望ましい。また、60℃を越える場合には保存性としては良好だが定着下限が悪化するため、50℃〜60℃の範囲が好ましい。
トナー及び結晶性ポリエステル樹脂の融解ピークの温度測定としては、例えば、DSCシステム(示差走査熱量計)(「DSC−60」、島津製作所製)を用いて、以下の方法により測定することができる。昇温一回目におけるトナー又は結晶性樹脂の融解ピーク温度については、まず、樹脂又はトナー(試料)約5.0mgをアルミニウム製の試料容器に入れ、該試料容器をホルダーユニットに載せ、電気炉中にセットする。次いで、窒素雰囲気下、20℃から昇温速度10℃/minにて150℃まで加熱し、示差走査熱量計(「DSC−60」、島津製作所製)によりDSC曲線を計測する。得られたDSC曲線から、DSC−60システム中の解析プログラムを用いて、結晶性樹脂の融解ピークトップを選択し、Taを求めることができる。
昇温二回目におけるトナー又は結晶性樹脂の融解ピーク温度については、前記一回目の昇温の後、150℃から降温速度10℃/minにて0℃まで冷却し、更に窒素雰囲気下、昇温速度10℃/minにて150℃まで加熱し、示差走査熱量計(「DSC−60」、島津製作所製)によりDSC曲線を計測する。得られたDSC曲線から、DSC−60システム中の解析プログラムを用いて、結晶性樹脂の融解ピークトップを選択し、ピークトップ位置の温度を求めることができる。
本発明において、樹脂の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフイー(GPC)を用いて以下の条件で測定される。装置(一例):東ソー(株)製 HLC−8120 カラム(一例):TSK GEL GMH6 2本〔東ソー(株)製〕測定温度:40℃試料溶液:0.25質量%のTHF溶液溶液注入量:100μL 検出装置:屈折率検出器基準物質:東ソー製標準ポリスチレン(TSKstandard POLY STYRENE)12点(分子量 500 1050 2800 5970 9100 18100 37900 96400 190000 355000 1090000 2890000)
可塑剤を選定する場合、結晶性ポリエステル樹脂のモノマー成分の構造に対して適切な可塑剤を選定することで可塑剤の効果をより発揮させることができる。
例えば、脂肪族の結晶性樹脂を用いた場合には脂肪族の可塑剤を使用することが好ましい。一方で、芳香族の結晶性ポリエステル樹脂を用いた場合には、芳香族の可塑剤を使用することが好ましい。特に同じ脂肪族系であっても、直鎖状樹脂の場合には直鎖状の可塑剤を選択することが好ましい。さらには、結晶性ポリエステル樹脂のモノマー成分の炭素数と同じ炭素数を有する可塑剤を選択することは構造の類似性から、今回の発明においてより可塑剤の効果を発揮する要因となる。
R1−OCO−(CH2)n−COO−R2
n = 3〜15の整数
R1、R2は炭素数1〜5の脂肪族基
nが2個以下の場合理由は定かではないが結晶性内部にうまくとりこまれずに結晶性ポリエステル樹脂から染み出してしまうため、可塑剤として不適である。おそらく、主鎖の長さが結晶性ポリエステル樹脂よりも短くなっているため、結晶性内部に入り込めないと考える。一方で、nが16個以上では結着樹脂の融点と同等、もしくは融点が高くなる傾向が見られ、可塑剤の効果が低下してしまう。nのより好ましい範囲は3〜8である。またR1、R2の炭素数は1〜5では分岐してもそれほど立体障害になることはなく、結晶性ポリエステル樹脂の結晶内部に容易に侵入できる。しかし、6以上では融点が向上してしまい、可塑剤の効果が減少すること、さらに、結晶性ポリエステル樹脂の結晶構造内に取り込まれにくくなるためである。より好ましい構造は分岐型ではなく直鎖状の分子構造を有する可塑剤である。nの値は、結晶性ポリエステル樹脂のモノマー成分によって適宜選択することが好ましい。多少n数が異なっていたとしても可塑剤の効果は得られるが、あまりに異なると結晶性ポリエステル樹脂の結晶構造に入り込めず、可塑剤が表面に染み出して可塑剤として不適である。
前記可塑剤としては、液体であることにより可塑剤の効果が発揮されやすくなるため、より好ましい状態としては常温で液体であり、融点が35℃以下である。
水系媒体中での造粒方法としては、通常用いられる方法でよく、懸濁重合法、乳化凝集法、溶解懸濁法等いずれの方法を用いてもよい。
これらの中で、溶解懸濁法で得られるトナーであることが、結晶性樹脂による造粒性(粒度分布制御の容易さ、粒子形状の制御など)の観点から好ましく、さらに好ましくは以下の[粒子化方法1]である。
樹脂(d)および/または無機化合物(e)を含有する粒子(D)の水性分散液(W)と、結晶性ポリエステル樹脂(A)、着色剤、離型剤、可塑剤もしくはそれらの有機溶剤溶液(O)とを混合し、(W)中に(O)を分散させ、水性分散液(W)中で(A)を含有する樹脂粒子(C0)を形成させて、(C0)の表面に(D)が付着したトナー母体粒子(C)の水性分散体(Y)を得て、その後(Y)から水性媒体を除去する方法。
上記の造粒方法で使用される粒子(D)は水系媒体中で微粒子を形成することができ、また結晶性樹脂(A)に吸着するものであれば素材は何でも構わない。
可塑剤は、乳化分散の際に必要に応じて水性媒体中に加えても、被乳化分散体中[結晶性樹脂(A)を含む油相(O)中]に加えても良いが、結晶性ポリエステル樹脂(A)を溶剤に溶解させる溶解工程において導入することが好ましい。
また、水性媒体を除去する前に、50℃〜65℃の温度条件で脱溶剤を行う工程を含むことが好ましい。
脱溶剤を行う温度を50℃〜65℃とすることにより、結晶性ポリエステル樹脂を脱溶剤中に水性媒体中で溶融させ、形状をよくすることができ、溶媒を飛ばしやすくすることができる。また、脱溶剤中にポリエステル樹脂を結晶化させないためにも50〜65℃で脱溶剤を行うことが好ましい。
(伸長反応)
第二の結晶性ポリエステル樹脂を導入する目的で、末端にイソシアネート基を有する変性ポリエステル樹脂およびこれと反応可能なアミン類を添加する場合は、水系分散液中にトナー組成物の有機溶剤溶液を分散する前に有機溶剤溶液中でアミン類を混合しても良いし、水系分散液中にアミン類を加えても良い。上記反応に要する時間は、変性ポリエステル樹脂の有するイソシアネート基構造と、加えたアミン類との反応性により選択されるが、通常1分〜40時間、好ましくは1〜24時間である。反応温度は、通常、0〜150℃、好ましくは20〜98℃である。
(d)としては、上記樹脂の2種以上を併用しても差し支えない。
無機化合物(e)としては、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウム等が挙げられ、2種以上併用してもよい。
これらうち好ましいのは、低温定着性の観点から、炭酸カルシウム、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂およびそれらの複合樹脂である。
樹脂粒子の水性樹脂分散体を作成する温度よりTdが低いと、合一を防止したり、分裂を防止したりする効果が小さくなり、粒径の均一性を高める効果が小さくなる。
なおTdは、DSC測定から求められる値である。
SP値は、好ましくは7〜18、さらに好ましくは8〜14である。
樹脂(d)の融点(DSCにて測定)は、好ましくは50℃以上、さらに好ましくは80℃以上である。
かかる架橋構造は、共有結合性、配位結合性、イオン結合性、水素結合性等、いずれの架橋形態であってもよい。
樹脂(d)に架橋構造を導入する場合の架橋点間分子量は、好ましくは30以上、さらに好ましくは50以上である。
〔1〕ビニル系樹脂の場合において、モノマーを出発原料として、懸濁重合法、乳化重合法、シード重合法または分散重合法等の重合反応により、直接、粒子(D)の水性分散液を製造する方法。
〔2〕ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の重付加あるいは縮合系樹脂の場合において、前駆体(モノマー、オリゴマー等)またはその溶剤溶液を適当な分散剤存在下で水性媒体中に分散させ、その後に加熱したり、硬化剤を加えたりして硬化させて粒子(D)の水性分散体を製造する方法。
〔3〕ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の重付加あるいは縮合系樹脂の場合において、前駆体(モノマー、オリゴマー等)またはその溶剤溶液(液体であることが好ましい。加熱により液状化してもよい)中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法。
〔5〕あらかじめ重合反応により作成した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を霧状に噴霧することにより樹脂粒子を得た後、該樹脂粒子を適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法。
〔6〕あらかじめ重合反応により作成した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液に貧溶剤を添加するか、またはあらかじめ溶剤に加熱溶解した樹脂溶液を冷却することにより樹脂粒子を析出させ、次いで、溶剤を除去して樹脂粒子を得た後、該樹脂粒子を適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法。
〔7〕あらかじめ重合反応により作成した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を、適当な分散剤存在下で水性媒体中に分散させ、これを加熱または減圧等によって溶剤を除去する方法。
〔8〕あらかじめ重合反応により作成した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法。
かかる粒径比が、0.3より大きいと(D)が(C0)の表面に効率よく吸着しないため、得られる(C)の粒度分布が広くなる傾向がある。
例えば、体積平均粒径1μmの(C)を得たい場合には、好ましくは0.0005〜0.3μm、特に好ましくは0.001〜0.2μmの範囲、10μmの(C)を得た場合には、好ましくは0.005〜3μm、特に好ましくは0.05〜2μm、100μmの(C)を得たい場合には、好ましくは0.05〜30μm、特に好ましくは0.1〜20μmである。
なお、体積平均粒径は、レーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)やマルチサイザーIII(コールター社製)で測定できる。
または、樹脂(d)および/または無機化合物(e)を含有する粒子(D)の水性分散液(W)と、結晶性樹脂(A)、着色剤、離型剤、可塑剤の有機溶剤溶液とを混合し、(W)中に(A)の有機溶剤溶液を分散させ、水性分散液(W)中で(A)を含有する樹脂粒子(C0)を形成させて、(C0)の表面に(D)が付着したトナー母体粒子(C)の水性分散体(Y)を得る。
これらのうち、好ましいのは後者の方法である。
50部以上では(A)の分散状態が良好であり、2,000部以下であると経済的である。
上記および以下において、部は質量部を意味する。
使用する分散装置としては、一般に乳化機、分散機として市販されているものであればとくに限定されず、例えば、ホモジナイザー(IKA社製)、ポリトロン(キネマティカ社製)、TKオートホモミキサー(特殊機化工業社製)等のバッチ式乳化機、エバラマイルダー(荏原製作所社製)、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサー(特殊機化工業社製)、コロイドミル(神鋼パンテック社製)、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機(三井三池化工機社製)、キャピトロン(ユーロテック社製)、ファインフローミル(太平洋機工社製)等の連続式乳化機、マイクロフルイダイザー(みずほ工業社製)、ナノマイザー(ナノマイザー社製)、APVガウリン(ガウリン社製)等の高圧乳化機、膜乳化機(冷化工業社製)等の膜乳化機、バイブロミキサー(冷化工業社製)等の振動式乳化機、超音波ホモジナイザー(ブランソン社製)等の超音波乳化機等が挙げられる。
このうち粒径の均一化の観点で好ましいものは、APVガウリン、ホモジナイザー、TKオートホモミキサー、エバラマイルダー、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサーが挙げられる。
分散時の温度としては、好ましくは0〜150℃(加圧下)、さらに好ましくは5〜98℃である。
分散体の粘度が高い場合は、高温にして粘度を上記好ましい範囲まで低下させて、乳化分散を行うのが好ましい。
トナー母体粒子(C)の水性分散体(Y)は、アルカリ(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等)および/または酸(塩酸等)で処理してもよい。
アルカリおよび/または酸処理することにより、得られる(C)の帯電特性が向上する場合がある。
トナー母体粒子(C)の水性樹脂分散体から水性媒体を除去する方法としては、〔1〕水性樹脂分散体を減圧下または常圧下で乾燥する方法〔2〕遠心分離器、スパクラフィルター、フィルタープレスなどにより固液分離し、得られた粉末を乾燥する方法〔3〕水性樹脂分散体を凍結させて乾燥させる方法(いわゆる凍結乾燥)等が例示される。
また、必要に応じ、風力分級器などを用いて分級し、所定の粒度分布とすることもできる。
トナー母体粒子(C)を構成する、結晶性樹脂(A)含有する樹脂粒子(C0)および/または粒子(D)中に、添加剤(顔料、充填剤、帯電防止剤、着色剤、離型剤、荷電制御剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ブロッキング防止剤、耐熱安定剤、難燃剤など)を混合しても差し支えない。
たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加したり、有機溶剤(u)および/または可塑剤(v)とともに上記添加剤を含浸させることもできる。
粒径均一性から、トナー母体粒子(C)の[体積平均粒径/個数平均粒径]の値は、1.0〜1.4であるのが好ましく、1.0〜1.2であるのがさらに好ましい。
(C)の体積平均粒径は、用途により異なるが、一般的には0.1〜300μmが好ましい。上限は、さらに好ましくは250μm、特に好ましくは200μmであり、下限は、さらに好ましくは0.5μm、特に好ましくは1μmである。
なお、体積平均粒径および個数平均粒径は、マルチサイザーIII(コールター社製)で同時に測定することができる。
具体的には、カーボンブラック、鉄黒、スーダンブラックSM、ファーストイエローG、ベンジジンイエロー、ソルベントイエロー(21,77,114など)、ピグメントイエロー(12,14,17,83など)、インドファーストオレンジ、イルガシンレッド、パラニトアニリンレッド、トルイジンレッド、ソルベントレッド(17,49,128,5,13,22,48・2など)、ディスパースレッド、カーミンFB、ピグメントオレンジR、レーキレッド2G、ローダミンFB、ローダミンBレーキ、メチルバイオレットBレーキ、フタロシアニンブルー、ソルベントブルー(25,94,60,15・3など)、ピグメントブルー、ブリリアントグリーン、フタロシアニングリーン、オイルイエローGG、カヤセットYG、オラゾールブラウンBおよびオイルピンクOP等が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。
また、必要により磁性粉(鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属の粉末もしくはマグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の化合物)を着色剤としての機能を兼ねて含有させることができる。
なお、磁性粉を用いる場合は、好ましくは20〜150部、さらに好ましくは40〜120部である。
ポリオレフィンワックスとしては、オレフィン(例えばエチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブチレン、1−ヘキセン、1−ドデセン、1−オクタデセンおよびこれらの混合物等)の(共)重合体[(共)重合により得られるものおよび熱減成型ポリオレフィンを含む]、オレフィンの(共)重合体の酸素および/またはオゾンによる酸化物、オレフィンの(共)重合体のマレイン酸変性物[例えばマレイン酸およびその誘導体(無水マレイン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノブチルおよびマレイン酸ジメチル等)変性物]、オレフィンと不飽和カルボン酸[(メタ)アクリル酸、イタコン酸および無水マレイン酸等]および/または不飽和カルボン酸アルキルエステル[(メタ)アクリル酸アルキル(アルキルの炭素数1〜18)エステルおよびマレイン酸アルキル(アルキルの炭素数1〜18)エステル等]等との共重合体、およびポリメチレン(例えばサゾールワックス等のフィシャートロプシュワックスなど)、脂肪酸金属塩(ステアリン酸カルシウムなど)、脂肪酸エステル(ベヘニン酸ベヘニルなど)が挙げられる。
また、添加剤の合計含有量は、好ましくは3〜70%、さらに好ましくは4〜58%、とくに好ましくは5〜50%である。
粒子の組成比が上記の範囲であることで帯電性が良好なものを容易に得ることができる。
また、キャリアー粒子のかわりに、帯電ブレード等と摩擦させて、電気的潜像を形成させることもできる。
そして、電気的潜像は、公知の熱ロール定着方法等によって、支持体(紙及びポリエステルフィルム等)に定着される。
本発明の画像形成方法は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含む画像形成方法であって、前記現像剤が、本発明のトナーを用いた現像剤である。更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を含む。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、前記現像剤が、本発明のトナーを用いた現像剤である。更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
前記静電潜像形成工程は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。
前記静電潜像担持体(「電子写真感光体」、「感光体」と称することがある)としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体(OPC)、等が挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコン等が好ましい。
前記静電潜像形成手段は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。
前記帯電器としては、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が、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、等が挙げられる。
前記帯電器としては、静電潜像担持体に接触乃至非接触状態で配置され、直流及び交流電圧を重畳印加することによって静電潜像担持体表面を帯電するものが好ましい。
また、前記帯電器が、静電潜像担持体にギャップテープを介して非接触に近接配置された帯電ローラであり、該帯電ローラに直流並びに交流電圧を重畳印加することによって静電潜像担持体表面を帯電するものが好ましい。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、等の各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
前記現像工程は、前記静電潜像を、本発明の前記現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を本発明の前記現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、本発明の前記現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、本発明の前記現像剤を収容し、前記静電潜像に該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適であり、前記現像剤入り容器を備えた現像器等がより好ましい。
前記現像器内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記静電潜像担持体(感光体)近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該静電潜像担持体(感光体)の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該静電潜像担持体(感光体)の表面に該トナーによる可視像が形成される。
前記現像器に収容させる現像剤は、本発明の前記現像剤である。
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記静電潜像担持体(感光体)を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力
転写ローラ、粘着転写器、等が挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体(記録紙)の中から適宜選択することができる。
前記定着工程は、記録媒体に転写された可視像を定着装置を用いて定着させる工程であり、各色の現像剤に対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色の現像剤に対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着装置としては、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が、公知の加熱加圧手段が好適である。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組合せ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せ、等が挙げられる。
前記定着装置が、発熱体を具備する加熱体と、該加熱体と接触するフィルムと、該フィルムを介して前記加熱体と圧接する加圧部材とを有し、前記フィルムと前記加圧部材の間に未定着画像を形成させた記録媒体を通過させて加熱定着する手段であることが好ましい。前記加熱加圧手段における加熱は、通常、80℃〜200℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着工程及び定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体上に残留する前記トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
前記制御工程は、前記各工程を制御する工程であり、各工程は制御手段により好適に行うことができる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
複写装置本体150の中央部に設けられている中間転写ベルト50は、3個のローラ14、15及び16に張架されている無端ベルトであり、図中、矢印方向に移動することができる。ローラ15の近傍には、トナー像が記録紙に転写された中間転写ベルト50上に残留したトナーを除去するためのクリーニングブレードを有するクリーニング装置17が配置されている。ローラ14及び15により張架された中間転写ベルト50に対向すると共に、搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの画像形成ユニット120Y、120C、120M及び120Kが並置されている。また、画像形成ユニット120の近傍には、露光装置21が配置されている。さらに、中間転写ベルト50の画像形成ユニット120が配置されている側とは反対側には、二次転写ベルト24が配置されている。なお、二次転写ベルト24は、一対のローラ23に張架されている無端ベルトであり、二次転写ベルト24上を搬送される記録紙と中間転写ベルト50は、ローラ16と23の間で接触することができる。また、二次転写ベルト24の近傍には、一対のローラに張架されている無端ベルトである定着ベルト26と、定着ベルト26に押圧されて配置された加圧ローラ27とを備える定着装置25が配置されている。なお、二次転写ベルト24及び定着装置25の近傍に、記録紙の両面に画像を形成する場合に、記録紙を反転させるためのシート反転装置28が配置されている。
各色の画像形成ユニット120で形成された各色のトナー像は、ローラ14、15及び16に張架されて移動する中間転写体50上に順次転写(一次転写)され、重ね合わされて複合トナー像が形成される。
本発明のプロセスカートリッジは、画像形成装置に搭載することができ、静電潜像を担持する静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に担持された静電潜像を、現像剤を用いて現像し可視像を形成する現像手段とを、少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択した、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段などのその他の手段を有してなる。
前記現像手段としては、本発明の前記トナー乃至前記現像剤を収容する現像剤収容器と、該現像剤収容器内に収容されたトナー乃至現像剤を担持しかつ搬送する静電潜像担持体とを、少なくとも有してなり、更に、担持させるトナー層厚を規制するための層厚規制部材等を有していてもよい。
ここで、前記プロセスカートリッジは、例えば、図5に示すように、感光体(101)を内蔵し、他に帯電手段(102)、現像手段(104)、クリーニング手段(107)を含み、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。図2のプロセスカートリッジ例では、現像済みの感光体(101)上のトナー像を、受像紙(105)に転写するための転写手段(108)を有している。
前記感光体(101)としては、前述したものを用いることができる。
露光手段(103)には、高解像度で書き込みが行うことのできる光源が用いられる。
帯電手段(102)には、任意の帯電部材が用いられる。
<結晶性樹脂A1の製造>
冷却管、撹拌機及び窒素導入管を装備した反応槽中に、セバシン酸241質量部、アジピン酸31質量部、1,4−ブタンジオール164質量部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)0.75質量部を入れ、窒素気流下にて180℃で、生成する水を留去しながら8時間反応させた。次いで225℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下にて生成する水及び1,4−ブタンジオールを留去しながら4時間反応させ、さらに5mmHg〜20mmHgの減圧下にて、Mwがおよそ19,000に達するまで反応を行って、[結晶性樹脂A1](結晶性ポリエステル樹脂)を得た。[結晶性樹脂A1]はDSC測定での明瞭な吸熱ピークが59℃に観察された。
<結晶性樹脂前駆体B1の製造>
冷却管、撹拌機及び窒素導入管を装備した反応槽中に、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)247質量部、及び酢酸エチル247質量部を入れ、更に[結晶性樹脂A1]249質量部を酢酸エチル249質量部に溶解させた樹脂溶液を加え、窒素気流下にて80℃で5時間反応させ、末端にイソシアネート基を有する[結晶性樹脂前駆体B1](変性ポリエステル樹脂)の50質量%酢酸エチル溶液を得た。
−着色剤マスターバッチP1の製造−
[結晶性樹脂A1]100質量部、シアン顔料(C.I.Pigment blue 15:3)100質量部、及びイオン交換水30質量部をよく混合して、オープンロール型混練機(ニーデックス/三井鉱山(株)製)にて混練を行った。混練温度は90℃から混練を始め、その後、50℃まで徐々に冷却し、樹脂と顔料の比率(質量比)が1:1である[着色剤マスターバッチP1]を作製した。
冷却管、温度計及び撹拌機を装備した反応容器に、パラフィンワックス(HNP−9(融点75℃)、日本精蝋社製)20質量部、及び酢酸エチル80質量部を入れ、78℃に加熱して充分溶解し、撹拌しながら1時間で30℃まで冷却を行った後、さらにウルトラビスコミル(アイメックス製)にて、送液速度1.0Kg/hr、ディスク周速度:10m/秒間、0.5mmジルコニアビーズ充填量80体積%、パス数6回の条件で湿式粉砕し、[ワックス分散液]を得た。
温度計及び攪拌機を装備した容器に、[結晶性樹脂A1]37質量部、及び酢酸エチル37質量部を入れ、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させ、[ワックス分散液]30質量部、[着色剤マスターバッチP1]12質量部及び酢酸エチル47質量部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで撹拌し、更に[結晶性樹脂前駆体B1]の50質量%酢酸エチル溶液を88質量部加え、50℃にてTK式ホモミキサーで回転数12,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[油相1]を得た。なお、[油相1]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、結晶化しないように作製から5時間以内に使用した。
次に、撹拌機及び温度計をセットした別の容器内に、イオン交換水90質量部、分散安定用の有機樹脂微粒子(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の25質量%分散液(三洋化成工業社製)3質量部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1質量部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業製)16質量部及び酢酸エチル5質量部を40℃で混合撹拌させて水相溶液を作製し、50℃に保たれた[油相1]80質量部及びイソホロンジアミン7.5質量部を加え、40℃〜50℃にてTKホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで1分間混合して、[乳化スラリー1]を得た。
撹拌機及び温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー1]を投入し、60℃で6時間脱溶剤した後、45℃で10時間、未反応の結晶性樹脂前駆体を反応(熟成)させ、[スラリー1]を得た。
(1)濾過ケーキにイオン交換水100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(2)前記(1)の濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで10分間)した後、減圧濾過した。
(3)前記(2)の濾過ケーキに10質量%塩酸100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ1]を得た。
得られた[濾過ケーキ1]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母粒子1]を作製した。
得られた[トナー1]について、以下の評価を実施し、結果を表に示した。また、実施例1、並びに後述する実施例2〜6及び比較例1〜5について、用いた可塑剤及び結着樹脂の種類及び含有量を表に示した。
−トナー2の製造−
温度計及び攪拌機を装備した容器に、[結晶性樹脂A1]37質量部、及び酢酸エチル37質量部を入れ、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させ、[ワックス分散液]30質量部、[着色剤マスターバッチP1]12質量部及び酢酸エチル47質量部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで撹拌した。ここで、可塑剤1を4.05質量部(トナー樹脂に対して5wt%)加えた。更に[結晶性樹脂前駆体B1]の50質量%酢酸エチル溶液を88質量部加え、50℃にてTK式ホモミキサーで回転数12,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[油相2]を得た。なお、[油相2]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、結晶化しないように作製から5時間以内に使用した。
次に、撹拌機及び温度計をセットした別の容器内に、イオン交換水90質量部、分散安定用の有機樹脂微粒子(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の25質量%分散液(三洋化成工業社製)3質量部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1質量部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業製)16質量部及び酢酸エチル5質量部を40℃で混合撹拌させて水相溶液を作製し、50℃に保たれた[油相2]80質量部及びイソホロンジアミン7.5質量部を加え、40℃〜50℃にてTKホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで1分間混合して、[乳化スラリー2]を得た。
撹拌機及び温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー2]を投入し、60℃で6時間脱溶剤した後、45℃で10時間、未反応の結晶性樹脂前駆体を反応(熟成)させ、[スラリー2]を得た。
(1)濾過ケーキにイオン交換水100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(2)前記(1)の濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで10分間)した後、減圧濾過した。
(3)前記(2)の濾過ケーキに10質量%塩酸100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ2]を得た。
得られた[濾過ケーキ2]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母粒子2]を作製した。
次に、得られた[トナー母体粒子2]100質量部に疎水性シリカ(HDK−2000、ワッカー・ケミー社製)1.0質量部を、ヘンシェルミキサーを用いて混合して、体積平均粒径5.1μmの[トナー2]を作製した。
得られた[トナー2]について、以下の評価を実施し、結果を表に示した。
−トナー3の製造−
温度計及び攪拌機を装備した容器に、[結晶性樹脂A1]37質量部、及び酢酸エチル37質量部を入れ、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させ、[ワックス分散液]30質量部、[着色剤マスターバッチP1]12質量部及び酢酸エチル47質量部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで撹拌した。ここで、可塑剤2を4.05質量部(トナー樹脂に対して5wt%)加えた。更に[結晶性樹脂前駆体B1]の50質量%酢酸エチル溶液を88質量部加え、50℃にてTK式ホモミキサーで回転数12,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[油相3]を得た。なお、[油相3]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、結晶化しないように作製から5時間以内に使用した。
次に、撹拌機及び温度計をセットした別の容器内に、イオン交換水90質量部、分散安定用の有機樹脂微粒子(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の25質量%分散液(三洋化成工業社製)3質量部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1質量部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業製)16質量部及び酢酸エチル5質量部を40℃で混合撹拌させて水相溶液を作製し、50℃に保たれた[油相3]80質量部及びイソホロンジアミン7.5質量部を加え、40℃〜50℃にてTKホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで1分間混合して、[乳化スラリー3]を得た。
撹拌機及び温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー3]を投入し、60℃で6時間脱溶剤した後、45℃で10時間、未反応の結晶性樹脂前駆体を反応(熟成)させ、[スラリー3]を得た。
(1)濾過ケーキにイオン交換水100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(2)前記(1)の濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで10分間)した後、減圧濾過した。
(3)前記(2)の濾過ケーキに10質量%塩酸100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ3]を得た。
得られた[濾過ケーキ3]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母粒子3]を作製した。
次に、得られた[トナー母体粒子3]100質量部に疎水性シリカ(HDK−2000、ワッカー・ケミー社製)1.0質量部を、ヘンシェルミキサーを用いて混合して、体積平均粒径5.3μmの[トナー3]を作製した。
得られた[トナー3]について、以下の評価を実施し、結果を表に示した。
−トナー4の製造−
温度計及び攪拌機を装備した容器に、[結晶性樹脂A1]37質量部、及び酢酸エチル37質量部を入れ、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させ、[ワックス分散液]30質量部、[着色剤マスターバッチP1]12質量部及び酢酸エチル47質量部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで撹拌した。ここで、可塑剤3を9.1質量部(トナー樹脂に対して10wt%)加えた。更に[結晶性樹脂前駆体B1]の50質量%酢酸エチル溶液を88質量部加え、50℃にてTK式ホモミキサーで回転数12,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[油相4]を得た。なお、[油相4]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、結晶化しないように作製から5時間以内に使用した。
次に、撹拌機及び温度計をセットした別の容器内に、イオン交換水90質量部、分散安定用の有機樹脂微粒子(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の25質量%分散液(三洋化成工業社製)3質量部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1質量部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業製)16質量部及び酢酸エチル5質量部を40℃で混合撹拌させて水相溶液を作製し、50℃に保たれた[油相4]80質量部及びイソホロンジアミン7.5質量部を加え、40℃〜50℃にてTKホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで1分間混合して、[乳化スラリー4]を得た。
撹拌機及び温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー4]を投入し、60℃で6時間脱溶剤した後、45℃で10時間、未反応の結晶性樹脂前駆体を反応(熟成)させ、[スラリー4]を得た。
(1)濾過ケーキにイオン交換水100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(2)前記(1)の濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで10分間)した後、減圧濾過した。
(3)前記(2)の濾過ケーキに10質量%塩酸100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ4]を得た。
得られた[濾過ケーキ4]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母粒子4]を作製した。
次に、得られた[トナー母体粒子4]100質量部に疎水性シリカ(HDK−2000、ワッカー・ケミー社製)1.0質量部を、ヘンシェルミキサーを用いて混合して、体積平均粒径5.2μmの[トナー4]を作製した。
得られた[トナー4]について、以下の評価を実施し、結果を表に示した。
−トナー5の製造−
温度計及び攪拌機を装備した容器に、[結晶性樹脂A1]37質量部、及び酢酸エチル37質量部を入れ、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させ、[ワックス分散液]30質量部、[着色剤マスターバッチP1]12質量部及び酢酸エチル47質量部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで撹拌した。ここで、可塑剤4を1.62質量部(トナー樹脂に対して2wt%)加えた。更に[結晶性樹脂前駆体B1]の50質量%酢酸エチル溶液を88質量部加え、50℃にてTK式ホモミキサーで回転数12,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[油相5]を得た。なお、[油相5]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、結晶化しないように作製から5時間以内に使用した。
次に、撹拌機及び温度計をセットした別の容器内に、イオン交換水90質量部、分散安定用の有機樹脂微粒子(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の25質量%分散液(三洋化成工業社製)3質量部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1質量部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業製)16質量部及び酢酸エチル5質量部を40℃で混合撹拌させて水相溶液を作製し、50℃に保たれた[油相5]80質量部及びイソホロンジアミン7.5質量部を加え、40℃〜50℃にてTKホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで1分間混合して、[乳化スラリー5]を得た。
撹拌機及び温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー5]を投入し、60℃で6時間脱溶剤した後、45℃で10時間、未反応の結晶性樹脂前駆体を反応(熟成)させ、[スラリー5]を得た。
(1)濾過ケーキにイオン交換水100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(2)前記(1)の濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで10分間)した後、減圧濾過した。
(3)前記(2)の濾過ケーキに10質量%塩酸100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ5]を得た。
得られた[濾過ケーキ5]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母粒子5]を作製した。
次に、得られた[トナー母体粒子5]100質量部に疎水性シリカ(HDK−2000、ワッカー・ケミー社製)1.0質量部を、ヘンシェルミキサーを用いて混合して、体積平均粒径5.2μmの[トナー5]を作製した。
得られた[トナー5]について、以下の評価を実施し、結果を表に示した。
−トナー6の製造−
温度計及び攪拌機を装備した容器に、[結晶性樹脂A1]37質量部、及び酢酸エチル37質量部を入れ、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させ、[ワックス分散液]30質量部、[着色剤マスターバッチP1]12質量部及び酢酸エチル47質量部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで撹拌した。ここで、可塑剤5を12.2質量部(トナー樹脂に対して15wt%)加えた。更に[結晶性樹脂前駆体B1]の50質量%酢酸エチル溶液を88質量部加え、50℃にてTK式ホモミキサーで回転数12,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[油相6]を得た。なお、[油相6]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、結晶化しないように作製から5時間以内に使用した。
次に、撹拌機及び温度計をセットした別の容器内に、イオン交換水90質量部、分散安定用の有機樹脂微粒子(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の25質量%分散液(三洋化成工業社製)3質量部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1質量部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業製)16質量部及び酢酸エチル5質量部を40℃で混合撹拌させて水相溶液を作製し、50℃に保たれた[油相6]80質量部及びイソホロンジアミン7.5質量部を加え、40℃〜50℃にてTKホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで1分間混合して、[乳化スラリー6]を得た。
撹拌機及び温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー6]を投入し、60℃で6時間脱溶剤した後、45℃で10時間、未反応の結晶性樹脂前駆体を反応(熟成)させ、[スラリー6]を得た。
(1)濾過ケーキにイオン交換水100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(2)前記(1)の濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで10分間)した後、減圧濾過した。
(3)前記(2)の濾過ケーキに10質量%塩酸100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ6]を得た。
得られた[濾過ケーキ6]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母粒子6]を作製した。
次に、得られた[トナー母体粒子6]100質量部に疎水性シリカ(HDK−2000、ワッカー・ケミー社製)1.0質量部を、ヘンシェルミキサーを用いて混合して、体積平均粒径5.3μmの[トナー6]を作製した。
得られた[トナー6]について、以下の評価を実施し、結果を表に示した。
−トナー7の製造−
温度計及び攪拌機を装備した容器に、[結晶性樹脂A1]37質量部、及び酢酸エチル37質量部を入れ、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させ、[ワックス分散液]30質量部、[着色剤マスターバッチP1]12質量部及び酢酸エチル47質量部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで撹拌した。ここで、可塑剤6を8.1質量部(トナー樹脂に対して10wt%)加えた。更に[結晶性樹脂前駆体B1]の50質量%酢酸エチル溶液を88質量部加え、50℃にてTK式ホモミキサーで回転数12,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[油相7]を得た。なお、[油相7]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、結晶化しないように作製から5時間以内に使用した。
次に、撹拌機及び温度計をセットした別の容器内に、イオン交換水90質量部、分散安定用の有機樹脂微粒子(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の25質量%分散液(三洋化成工業社製)3質量部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1質量部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業製)16質量部及び酢酸エチル5質量部を40℃で混合撹拌させて水相溶液を作製し、50℃に保たれた[油相7]80質量部及びイソホロンジアミン7.5質量部を加え、40℃〜50℃にてTKホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで1分間混合して、[乳化スラリー7]を得た。
撹拌機及び温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー7]を投入し、60℃で6時間脱溶剤した後、45℃で10時間、未反応の結晶性樹脂前駆体を反応(熟成)させ、[スラリー7]を得た。
(1)濾過ケーキにイオン交換水100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(2)前記(1)の濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで10分間)した後、減圧濾過した。
(3)前記(2)の濾過ケーキに10質量%塩酸100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ7]を得た。
得られた[濾過ケーキ7]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母粒子7]を作製した。
次に、得られた[トナー母体粒子7]100質量部に疎水性シリカ(HDK−2000、ワッカー・ケミー社製)1.0質量部を、ヘンシェルミキサーを用いて混合して、体積平均粒径5.0μmの[トナー7]を作製した。
得られた[トナー7]について、以下の評価を実施し、結果を表に示した。
−トナー8の製造−
温度計及び攪拌機を装備した容器に、[結晶性樹脂A1]37質量部、及び酢酸エチル37質量部を入れ、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させ、[ワックス分散液]30質量部、[着色剤マスターバッチP1]12質量部及び酢酸エチル47質量部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで撹拌した。ここで、可塑剤7を4.05質量部(トナー樹脂に対して5wt%)加えた。更に[結晶性樹脂前駆体B1]の50質量%酢酸エチル溶液を88質量部加え、50℃にてTK式ホモミキサーで回転数12,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[油相8]を得た。なお、[油相8]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、結晶化しないように作製から5時間以内に使用した。
次に、撹拌機及び温度計をセットした別の容器内に、イオン交換水90質量部、分散安定用の有機樹脂微粒子(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の25質量%分散液(三洋化成工業社製)3質量部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1質量部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業製)16質量部及び酢酸エチル5質量部を40℃で混合撹拌させて水相溶液を作製し、50℃に保たれた[油相8]80質量部及びイソホロンジアミン7.5質量部を加え、40℃〜50℃にてTKホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで1分間混合して、[乳化スラリー8]を得た。
撹拌機及び温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー8]を投入し、60℃で6時間脱溶剤した後、45℃で10時間、未反応の結晶性樹脂前駆体を反応(熟成)させ、[スラリー8]を得た。
(1)濾過ケーキにイオン交換水100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(2)前記(1)の濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで10分間)した後、減圧濾過した。
(3)前記(2)の濾過ケーキに10質量%塩酸100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ8]を得た。
得られた[濾過ケーキ8]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母粒子8]を作製した。
次に、得られた[トナー母体粒子8]100質量部に疎水性シリカ(HDK−2000、ワッカー・ケミー社製)1.0質量部を、ヘンシェルミキサーを用いて混合して、体積平均粒径5.4μmの[トナー8]を作製した。
得られた[トナー8]について、以下の評価を実施し、結果を表に示した。
−トナー9の製造−
温度計及び攪拌機を装備した容器に、[結晶性樹脂A1]37質量部、及び酢酸エチル37質量部を入れ、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させ、[ワックス分散液]30質量部、[着色剤マスターバッチP1]12質量部及び酢酸エチル47質量部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで撹拌した。ここで、可塑剤8を4.05質量部(トナー樹脂に対して5wt%)加えた。更に[結晶性樹脂前駆体B1]の50質量%酢酸エチル溶液を88質量部加え、50℃にてTK式ホモミキサーで回転数12,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[油相9]を得た。なお、[油相9]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、結晶化しないように作製から5時間以内に使用した。
次に、撹拌機及び温度計をセットした別の容器内に、イオン交換水90質量部、分散安定用の有機樹脂微粒子(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の25質量%分散液(三洋化成工業社製)3質量部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1質量部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業製)16質量部及び酢酸エチル5質量部を40℃で混合撹拌させて水相溶液を作製し、50℃に保たれた[油相9]80質量部及びイソホロンジアミン7.5質量部を加え、40℃〜50℃にてTKホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで1分間混合して、[乳化スラリー9]を得た。
撹拌機及び温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー9]を投入し、60℃で6時間脱溶剤した後、45℃で10時間、未反応の結晶性樹脂前駆体を反応(熟成)させ、[スラリー9]を得た。
(1)濾過ケーキにイオン交換水100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(2)前記(1)の濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで10分間)した後、減圧濾過した。
(3)前記(2)の濾過ケーキに10質量%塩酸100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ9]を得た。
得られた[濾過ケーキ9]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母粒子9]を作製した。
次に、得られた[トナー母体粒子9]100質量部に疎水性シリカ(HDK−2000、ワッカー・ケミー社製)1.0質量部を、ヘンシェルミキサーを用いて混合して、体積平均粒径5.1μmの[トナー9]を作製した。
得られた[トナー9]について、以下の評価を実施し、結果を表に示した。
−トナー10の製造−
温度計及び攪拌機を装備した容器に、[結晶性樹脂A1]37質量部、及び酢酸エチル37質量部を入れ、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させ、[ワックス分散液]30質量部、[着色剤マスターバッチP1]12質量部及び酢酸エチル47質量部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで撹拌した。ここで、可塑剤9を4.05質量部(トナー樹脂に対して5wt%)加えた。更に[結晶性樹脂前駆体B1]の50質量%酢酸エチル溶液を88質量部加え、50℃にてTK式ホモミキサーで回転数12,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[油相10]を得た。なお、[油相10]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、結晶化しないように作製から5時間以内に使用した。
次に、撹拌機及び温度計をセットした別の容器内に、イオン交換水90質量部、分散安定用の有機樹脂微粒子(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の25質量%分散液(三洋化成工業社製)3質量部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1質量部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業製)16質量部及び酢酸エチル5質量部を40℃で混合撹拌させて水相溶液を作製し、50℃に保たれた[油相10]80質量部及びイソホロンジアミン7.5質量部を加え、40℃〜50℃にてTKホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数12,000rpmで1分間混合して、[乳化スラリー10]を得た。
撹拌機及び温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー10]を投入し、60℃で6時間脱溶剤した後、45℃で10時間、未反応の結晶性樹脂前駆体を反応(熟成)させ、[スラリー10]を得た。
(1)濾過ケーキにイオン交換水100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(2)前記(1)の濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで10分間)した後、減圧濾過した。
(3)前記(2)の濾過ケーキに10質量%塩酸100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ10]を得た。
得られた[濾過ケーキ10]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母粒子10]を作製した。
次に、得られた[トナー母体粒子10]100質量部に疎水性シリカ(HDK−2000、ワッカー・ケミー社製)1.0質量部を、ヘンシェルミキサーを用いて混合して、体積平均粒径5.0μmの[トナー10]を作製した。
得られた[トナー10]について、以下の評価を実施し、結果を表に示した。
<非結晶性ポリエステル樹脂(a)の製造>
・L−ラクチド 70質量部
・D−ラクチド 30質量部
・ε−カプロラクトン 5質量部
・オクタン酸第1スズ 0.03質量部
温度計、攪枠機および窒素挿入管の付いたオートクレーブ反応槽中に、上記の原材料を入れ、窒素雰囲気下、190℃で1時間開環重合させた。その後、残留ラクチドを減圧留去し、ポリヒドロキシカルボン酸骨格を含有する[非結晶性ポリエステル樹脂(a)]を得た。
[非結晶性ポリエステル樹脂(a)]の数平均分子量は9,200、重量平均分子量は37,000、光学純度は40%であった。
水1200質量部、カーボンブラック(「PB−k7:Printex60」、デグサ社製、DBP吸油量=114ml/100g、pH=7)540質量部、及び前記樹脂(a)1200質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山株式会社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、マスターバッチを調製した。
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器中に、イソホロンジアミン170質量部及びメチルエチルケトン75質量部を仕込み、50℃にて5時間反応を行い、ケチミン化合物(前記活性水素基含有化合物)を合成した。
得られたケチミン化合物(前記活性水素機含有化合物)のアミン価は418であった。
ビーカー内に、前記[非結晶性ポリエステル樹脂(a)]を50質量部、酢酸エチル130質量部を加えて攪拌し、溶解させて、樹脂溶解液を得た。
次いで、カルナウバワックス(分子量=1,800、酸価=2.5mgKOH/g、針入度=1.5mm(40℃))10質量部、及び前記マスターバッチ10質量部を仕込み、ビーズミル(「ウルトラビスコミル」、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で3パスして原料溶解液を調製し、前記ケチミン2.7質量部を加えて溶解させ、トナー材料の溶解乃至分散液を調製した。
水3700質量部、酢酸エチル560質量部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの50.0質量%水溶液(「エレミノールMON−7」、三洋化成工業株式会社製)370質量部、塩化マグネシウム1質量部、U−CAT5質量部を混合攪拌し、混合溶液(水相)を得た。
前記水相150質量部を容器に入れ、TK式ホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)を用い、回転数12,000rpmで攪拌し、これに前記トナー材料の溶解乃至分散液100質量部を添加し、10分間混合して乳化乃至分散液(乳化スラリー)を調製した。
<有機溶媒の除去>
攪拌機及び温度計をセットした反応容器中に、前記収斂後の乳化スラリーを仕込み、30℃にて1時間脱溶剤した後、60℃にて5時間熟成を行い、分散スラリーを得た。
前記分散スラリー100質量部を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過する操作を3回行い、最終濾過ケーキを得た。
得られた最終濾過ケーキを循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、比較例5の[トナー母体粒子11]を得た。
次に、得られた[トナー母体粒子11]100質量部に疎水性シリカ(HDK−2000、ワッカー・ケミー社製)1.0質量部を、ヘンシェルミキサーを用いて混合して、体積平均粒径5.1μmの[トナー11]を作製した。
得られた[トナー11]について、以下の評価を実施し、結果を表に示した。
トナー1〜11の可塑剤含有量、吸熱ピーク温度、トナー分子量、樹脂融点、トナー粒径を表1に示す。
<<耐熱保存性(針入度)>>
10mLのガラス容器に各トナーを充填し、50℃の恒温槽に24時間放置した。このトナーを25℃に冷却し、針入度試験(JIS K2235−1991)により針入度(mm)を測定し、下記基準に基づいて評価した。なお、針入度の値が大きいほど耐熱保存性が優れていることを示し、6mm未満の場合には、使用上問題が発生する可能性が高い。
〔評価基準〕
◎:針入度14mm以上
○:針入度6mm以上13mm未満
×:針入度6mm未満
定着ローラとして、テフロン(登録商標)ローラを使用した電子写真方式の複写機(MF−200、株式会社リコー製)の定着部を改造した装置を用いて、定着ベルトの温度を変化させて、普通紙及び厚紙の転写紙タイプ6200(株式会社リコー製)及び複写印刷用紙<135>(NBSリコー社製)に、トナーの付着量が0.85±0.1mg/cm2のベタ画像を形成した。このとき、普通紙でホットオフセットの発生しない上限温度を定着上限温度とした。また、厚紙でベタ画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70%以上となる下限温度を定着下限温度とした。このようにして得た定着上限温度及び定着下限温度について、下記の評価基準に基づいて、評価した。
〔定着下限温度の評価基準〕
◎:定着下限温度が90℃未満
○:定着下限温度が90℃以上110℃未満
×:定着下限温度が110℃以上
10K クロ用静電潜像担持体
10Y イエロー用静電潜像担持体
10M マゼンタ用静電潜像担持体
10C シアン用静電潜像担持体
14 支持ローラ
15 支持ローラ
16 支持ローラ
17 中間転写クリーニング装置
18 画像形成手段
20 帯電ローラ
21 露光装置
22 二次転写装置
23 ローラ
24 二次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
28 シート反転装置
30 露光装置
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読取りセンサ
40 現像装置
41 現像ベルト
42K 現像剤収容部
42Y 現像剤収容部
42M 現像剤収容部
42C 現像剤収容部
43K 現像剤供給ローラ
43Y 現像剤供給ローラ
43M 現像剤供給ローラ
43C 現像剤供給ローラ
44K 現像ローラ
44Y 現像ローラ
44M 現像ローラ
44C 現像ローラ
45K ブラック用現像器
45Y イエロー用現像器
45M マゼンタ用現像器
45C シアン用現像器
49 レジストローラ
50 中間転写体
51 ローラ
52 コロナ帯電器
53 定電流源
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排出トレイ
58 分離ローラ
60 クリーニング装置
61 現像器
62 転写帯電器
63 感光体クリーニング装置
64 除電器
70 除電ランプ
80 転写ローラ
90 クリーニング装置
95 転写紙
100 画像形成装置
120 タンデム型現像器
130 原稿台
142 給紙ローラ
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145 分離ローラ
146 給紙路
147 搬送ローラ
148 給紙路
150 複写装置本体
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
Claims (10)
- 少なくとも、結着樹脂、着色剤、離型剤、及び可塑剤を用いて、水系媒体中で造粒されてなるトナーであって、結着樹脂が結晶性ポリエステル樹脂を含有し、可塑剤が下記構造式で表されるものであることを特徴とするトナー。
R1−OCO−(CH2)n−COO−R2
n = 3〜15の整数
R1、R2は炭素数1〜5の脂肪族基 - 前記結着樹脂は結晶性ポリエステル樹脂を50質量%以上含むことを特徴とする請求項1に記載のトナー。
- 前記トナーのDSC測定の昇温第二回目における吸熱ピークのピークトップ位置の温度(Ta)が50℃〜60℃の範囲であることを特徴とする請求項1又は2に記載のトナー。
- 前記トナーが、第一の結晶性ポリエステル樹脂と、該第一の結晶性ポリエステル樹脂よりも重量平均分子量Mwが大きい第二の結晶性ポリエステル樹脂と、を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のトナー。
- 前記第二の結晶性ポリエステル樹脂は、末端にイソシアネート基を有する変性結晶性ポリエステル樹脂を伸長させてなるものであることを特徴とする請求項4に記載のトナー。
- 前記第二の結晶性ポリエステル樹脂は、前記第一の結晶性ポリエステル樹脂を活性水素基と反応可能な官能基を有する結晶性樹脂に変性させた変性結晶性ポリエステル樹脂をさらに伸長させてなるものであることを特徴とする請求項4に記載のトナー。
- 前記可塑剤の融点が35℃以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のトナー。
- 請求項1〜7のいずれかに記載のトナーとキャリアを含むことを特徴とする現像剤。
- 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、前記現像剤が、請求項8に記載の現像剤であることを特徴とする画像形成装置。
- 少なくとも、結晶性ポリエステル樹脂、着色剤、離型剤、及び下記構造式で表される可塑剤を用いて、水系媒体中で造粒されてなる請求項1〜7のいずれかに記載のトナーの製造方法であって、前記結晶性ポリエステル樹脂を溶剤に溶解させる溶解工程を含み、該溶解工程において前記可塑剤を導入し、更に50℃〜65℃の温度条件で脱溶剤を行う工程を含むことを特徴とするトナーの製造方法。
R1−OCO−(CH2)n−COO−R2
n = 3〜15の整数
R1、R2は炭素数1〜5の脂肪族基
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