JP2017003818A - トナー - Google Patents
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Abstract
【課題】発色性に優れたトナーを提供する。【解決手段】結着樹脂及び着色剤を含有するトナーであって、着色剤が、着色顔料と蛍光染料とを含有し、トナー中における、着色顔料の含有量WGと蛍光染料の含有量WFとが、式(1)を満たし、着色顔料の吸収ピーク波長PGと蛍光染料の発光ピーク波長PFとが、式(2)を満たす。WG×0.5>WF>WG×0.025(1)、PG<PF(2)【選択図】なし
Description
本発明は、電子写真法、静電記録法、磁気記録法、トナージェット法などの記録方法に用いられるトナーに関するものである。
近年、カラー画像の普及が盛んで高画質化への要求が高まっている。デジタルフルカラー複写機やプリンターにおいては、色画像原稿をブルー、グリーン、レッドの各色フィルターで色分解した後、オリジナル画像に対応した潜像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色現像剤を用い現像する。そのため、各色の現像剤中の着色剤が持つ着色力が画質に大きな影響を与える。
また印刷業界におけるジャパンカラー、DeskTop Publishing(DTP)におけるAdobeRGBをはじめとする色空間の再現性が重要性となっている。この色空間の再現性には顔料の分散性の改善の他、色域の広い染料を用いる方法が知られている。
上記顔料や染料などの着色剤の着色は、着色剤の発色性に依存する。
通常トナーの着色材として、着色顔料や着色染料が用いられる。しかしながら、通常、着色顔料や着色染料ともにブロードな吸収スペクトルを有しているため、そのスペクトルに基づく色空間の再現性範囲にはおのずと限界がある。また、着色顔料は着色力や透明性の点に関して弱点であることが知られている。上記弱点を補うために蛍光染料を用いて色空間の色域を広げる検討がなされている。(特許文献1−3)。
特許文献1では、着色顔料と蛍光染料を併用する実施例が記載され、結着樹脂100部に対し蛍光染料0.03部のトナーが記載されている。
特許文献2では、着色染料と蛍光染料を併用し、それらの濃度が規定されており蛍光染料の濃度は、結着樹脂100部に対し蛍光染料0.05−0.2部のトナーが記載されている。
特許文献3には、クマリン構造を有する蛍光染料を単独で用いたトナーが記載されている。
本発明の目的は、広い色域を実現できるトナーを提供することにある。
上記課題は、以下の発明によって解決される。
本発明は、結着樹脂及び着色剤を含有するトナーであって、
前記着色剤が、着色顔料と蛍光染料とを含有し、
トナー中における、前記着色顔料、前記蛍光染料の質量基準の含有量をそれぞれWG、WFとしたとき、前記WGと前記WFとが、下式(1)
WG×0.5>WF>WG×0.025 (1)
を満たし、
前記着色顔料の吸収ピーク波長をPGとし、前記蛍光染料の発光ピーク波長をPFとしたとき、前記PGと前記PFとが、下式(2)
PG<PF (2)
を満たすことを特徴とするトナーに関する。
前記着色剤が、着色顔料と蛍光染料とを含有し、
トナー中における、前記着色顔料、前記蛍光染料の質量基準の含有量をそれぞれWG、WFとしたとき、前記WGと前記WFとが、下式(1)
WG×0.5>WF>WG×0.025 (1)
を満たし、
前記着色顔料の吸収ピーク波長をPGとし、前記蛍光染料の発光ピーク波長をPFとしたとき、前記PGと前記PFとが、下式(2)
PG<PF (2)
を満たすことを特徴とするトナーに関する。
本発明により、広い色再現範囲をカバーできるトナーを提供することができる。
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、
結着樹脂及び着色剤を含有するトナーであって、前記着色剤が、着色顔料と蛍光染料とを含有し、トナー中における、前記着色顔料、前記蛍光染料の質量基準の含有量をそれぞれWG、WFとしたとき、前記WGと前記WFとが、下式(1)
WG×0.5>WF>WG×0.025 (1)
を満たし、
前記着色顔料の吸収ピーク波長をPGとし、前記蛍光染料の発光ピーク波長をPFとしたとき、前記PGと前記PFとが、下式(2)
PG<PF (2)
を満たすトナーとすることによって、色再現範囲を広くできるということを見出した。
結着樹脂及び着色剤を含有するトナーであって、前記着色剤が、着色顔料と蛍光染料とを含有し、トナー中における、前記着色顔料、前記蛍光染料の質量基準の含有量をそれぞれWG、WFとしたとき、前記WGと前記WFとが、下式(1)
WG×0.5>WF>WG×0.025 (1)
を満たし、
前記着色顔料の吸収ピーク波長をPGとし、前記蛍光染料の発光ピーク波長をPFとしたとき、前記PGと前記PFとが、下式(2)
PG<PF (2)
を満たすトナーとすることによって、色再現範囲を広くできるということを見出した。
通常、トナーの着色剤として用いるのは、着色染料または着色顔料である。着色染料または着色顔料は溶媒に対する溶解性によって区別される。トナーの作成工程において、結着樹脂を有機溶媒に溶融して着色剤と含有するトナー粒子を作成するか、または、結着樹脂を形成するための液体のモノマーを有機溶媒として用いて、着色剤を分散させ、その液体微粒子を作成した後、高分子化してトナー粒子を作成する方法などがある。
使用する溶媒に対して溶解しかつ非発光性の着色剤を着色染料と呼び、使用する溶媒に対して不溶でかつ非発光性の着色剤を着色顔料と呼ぶ。
本発明に用いる着色顔料は、カラーインデックス(英国染料染色学会)に登録されている顔料で、カラーインデックス名に“ピグメント”という言葉を含んでいる着色剤である。本発明に用いる蛍光染料とは、トルエンに対する25℃の溶解度が1mg/1mL以上であり、蛍光量子収率が0.05以上であるものを言う。
上記着色剤と蛍光染料とを併用することによって、色域を広くすることが可能である。トナー中の着色剤は、特定の吸収スペクトルを有し、メディア上に印刷されたトナーは、その吸収を反映した反射スペクトルに応じて発色する。トナー中の着色剤と蛍光染料を併用することによって、着色剤の吸収スペクトルに蛍光染料の蛍光スペクトルが重畳されてその波長領域の反射スペクトル強度が上がり、明度及び彩度向上が期待できる。従って着色剤と蛍光染料を併用した時に、照射光によって励起された蛍光染料から強い発光が得られることが重要である。
本発明者らが、鋭意検討した結果、着色剤と蛍光染料との併用において、着色顔料と蛍光染料との併用の方が、着色染料と蛍光染料との併用より、蛍光強度が高くなり、色改善効果が高いという知見が得られた。以下、この効果に関して実験結果を含めて詳細に述べる。
この実験では、黄色着色染料の代表例としてソルベントイエロー162(以下、SY162)、黄色着色顔料の代表例としてピグメントイエロー155(以下、PY155)を用いた。蛍光染料としては、上記例示化合物103(以下、F103)を用いた。
これら着色剤・蛍光染料の吸収ピーク・蛍光ピーク波長は以下である。
SY162の吸収ピーク波長=430nm
PY155の吸収ピーク波長=400nm
F103の蛍光ピーク波長=510nm
尚、吸収スペクトルは、トルエン溶液またはトルエン分散液(10−4M)を用いて、日本分光株式会社製・紫外可視分光光度計V560で測定した。蛍光スペクトルは、トルエン溶液(10−4M)を用いて、日立ハイテク株式会社製F4500で測定した。
SY162の吸収ピーク波長=430nm
PY155の吸収ピーク波長=400nm
F103の蛍光ピーク波長=510nm
尚、吸収スペクトルは、トルエン溶液またはトルエン分散液(10−4M)を用いて、日本分光株式会社製・紫外可視分光光度計V560で測定した。蛍光スペクトルは、トルエン溶液(10−4M)を用いて、日立ハイテク株式会社製F4500で測定した。
上記のように、着色剤の吸収ピーク波長に対して、蛍光染料の蛍光ピーク波長を長波長にした場合、外光によって励起された蛍光染料から着色剤への励起エネルギー移動は起こらない。従って、この場合には着色剤による蛍光染料の励起エネルギーは消光されることなく、蛍光染料から高い蛍光強度が得られることが想定される。
しかしながら意外なことに、この条件が満たされても、蛍光染料と併用する着色剤が着色染料の場合には蛍光染料の蛍光が消光されることが以下の実験で明らかになった。強い発光を得るためには蛍光染料と着色顔料を併用する必要があることが分かった。以下に実験結果を記載する。
これらの着色剤と蛍光染料を使用してトナーを作成した。トナーは後で示す懸濁重合法によって作成した。着色剤を変えて以下の4種のトナーを作成した。
トナー(1):PY155:5部+F103:1部
トナー(2):SY162:5部+F103:1部
トナー(3):PY155:5部
トナー(4):SY162:5部
(上記「部」はバインダー樹脂100質量部に対する質量部数)
トナー(1):PY155:5部+F103:1部
トナー(2):SY162:5部+F103:1部
トナー(3):PY155:5部
トナー(4):SY162:5部
(上記「部」はバインダー樹脂100質量部に対する質量部数)
これら条件で作成したトナーを普通紙に印刷し画像サンプルを作成した(載り量:0.5mg/cm2)。これらの画像サンプルの色測定を行った。測定には、コニカミノルタ(株)社製・分光測色計CM−2600dを用いた。測定は以下の測定条件で行った:[測色径3mm、視野2°UVカットモード、正反射光処理モードSCE、光源D50]。この装置を用いて、反射スペクトル及びそれに基づくL*a*b*表色系における(L*、a*、b*)を測定した。
この反射スペクトルには、照射光によって励起された蛍光染料F103からの蛍光スペクトルが重畳される。一例としてトナー(1)の反射スペクトルを図1に示す。比較としてトナー(3)の反射スペクトルも示した。
実線がトナー(1)の反射スペクトル、点線がトナー(3)の反射スペクトルを示す。図から明らかなように、トナー(1)では、520nm付近に化合物F103の蛍光スペクトルに由来する蛍光ピークが観測できる。さらに反射スペクトルが立ち上がる470〜510nm付近の急峻性が向上していることがわかる。従って蛍光スペクトルが重畳したトナー(1)では、蛍光発光に由来して明度彩度ともに向上することが分かる。
一方、トナー(2)の反射スペクトルでは、トナー(1)で見られたような蛍光に由来たピークは観測されず、ほぼトナー(4)に一致した反射スペクトルが得られた。
着色顔料を用いたトナー(1)で蛍光ピークが観測され、着色染料を用いたトナー(2)で蛍光ピークが観測されなかった。他の従来の黄色着色顔料や黄色着色染料をもちいた場合にも同じ現象が観測された。従って、蛍光染料と着色染料を用いた場合には、着色染料の吸収ピーク波長より、蛍光染料の蛍光ピーク波長を大きくしても、蛍光が消光されて色改善効果が得られない。一方、蛍光染料の発光は、着色顔料と併用する時に強く発光し色改善効果が得られることが分かった。
トナー(2)の実験のように、着色染料と蛍光染料を併用した時、蛍光に由来したピークが消失する理由以下のように考えることができる。トナー中において着色染料や蛍光染料はそれぞれ結着樹脂中に均一に分子レベルで分散されている。それらを混合した場合には、着色染料分子と蛍光染料分子間の距離が小さいため、分子間相互作用や分子間の会合によって蛍光染料の蛍光は効率的に消光される。一方、トナー(1)のように着色顔料と併用した場合には、着色顔料はトナー中で数10nm〜数100nm程度の粒子として存在する。この場合、着色顔料と蛍光染料との距離が大きいために相互作用が弱く効率的な消光は起きにくい。従って、着色顔料と蛍光染料を併用する場合に、効率的に蛍光発光し色改善効果が得られると考えている。また、着色染料と蛍光染料のピーク波長の関係も重要であり、着色顔料の吸収ピーク波長をPGとし、蛍光染料の発光ピーク波長をPFとしたとき、PG<PFの場合には、蛍光が消光されずに色改善効果が大きいことがわかった。
本発明者らがさらに検討を進めた結果、トナー中における、着色顔料、蛍光染料の質量基準の含有量をそれぞれWG、WFとしたとき、WGとWFとが、下式(1)
WG×0.5>WF>WG×0.025 (1)
を満たすことが重要である。さらに、着色顔料の吸収ピーク波長をPGとし、蛍光染料の発光ピーク波長をPFとしたとき、前記PGと前記PFとが、下式(2)
PG<PF (2)
を満たすことが重要であることがわかった。
WG×0.5>WF>WG×0.025 (1)
を満たすことが重要である。さらに、着色顔料の吸収ピーク波長をPGとし、蛍光染料の発光ピーク波長をPFとしたとき、前記PGと前記PFとが、下式(2)
PG<PF (2)
を満たすことが重要であることがわかった。
上記の式(1)および(2)を満たす着色剤を用いることで、蛍光により広い色域を再現可能なトナーが得られる。
次に、PY155の含有量を、結着樹脂100質量部に対して、6質量部に固定して、蛍光染料F103の濃度を変化させたトナーを作成し、その画像サンプルの蛍光ピーク強度を測定した。そのグラフを図2に示した。図から明らかなように、結着樹脂100質量部に対して、蛍光染料が0.2〜3.0質量部含有されるときに蛍光強度が高い発光が得られる。この範囲内で、後述するように彩度を大きくすることが可能で、蛍光により色域を広げられる。
従って、このPY155自体が持つ色に対して蛍光スペクトルが重畳され彩度が改善される。蛍光強度が高いほどその改善効果が高い。
また、結着樹脂100質量部に対して、着色顔料が3.0〜20.0質量部含有されるときに、さらに広い色域を実現可能なる。
本発明に用いる蛍光染料としては、下記一般式(1)で表わされるクマリン構造を有する化合物を用いることができる。
[式中、
R1は、水素原子、アルキル基、アリール基、または、ハロゲンを表し、
R2は、水素原子、アルキル基、アリール基、または、ハロゲンを表し、
R3、R3’は、それぞれ独立して、アルキル基を表し、R3とR3’とが環構造を形成していてもよく、
X1は、O、S、または、NHを表す。]
R1は、水素原子、アルキル基、アリール基、または、ハロゲンを表し、
R2は、水素原子、アルキル基、アリール基、または、ハロゲンを表し、
R3、R3’は、それぞれ独立して、アルキル基を表し、R3とR3’とが環構造を形成していてもよく、
X1は、O、S、または、NHを表す。]
本発明に用いられる蛍光色素の好ましい具体例として構造式を以下に示すが、下記の例に限定されるものではない。
また、本発明に用いる着色顔料としては、例えば、以下の顔料を上げることができる。特にこれらに限定されるものではないが、縮合アゾ化合物、アゾ金属錯体、ジケトピロロピロール化合物、アンスラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物、メチン化合物、アリルアミド化合物が挙げられる。
具体的には、C.I.Pigment Yellow 1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、17、23、62、65、73、74、81、83、93、94、95、97、98、109、110、111、117、120、127、128、129、137、138、139、147、150、151、154、155、167、168、173、174、176、180、181、183、185、191;およびこれらの誘導体として分類される着色剤が挙げられる。
中でも、トナー用着色剤として発色性と生産性に優れた、C.I.Pigment Yellow 74、155、180、181、183、185が好ましく、特に、C.I.Pigment Yellow 74、155、180、185が好ましい。
本発明のトナーに含まれる着色顔料の含有量としては、(複数種を用いる場合には総量として)結着樹脂100質量部に対して1〜30質量部であることが好ましく、より好ましくは2〜15質量部である。
次いで、本発明のトナーを構成する着色剤以外の材料について説明する。
<結着樹脂について>
本発明のトナーに用いる結着樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、熱可塑性樹脂などを挙げることができる。
本発明のトナーに用いる結着樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、熱可塑性樹脂などを挙げることができる。
具体的には、スチレン、p−クロロスチレン、α−メチルスチレンの如きスチレン類の単独重合体又は共重合体(スチレン系樹脂);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−エチルヘキシルの如きビニル基を有するエステル類の単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂);アクリロニトリル、メタクリロニトリルの如きビニルニトリル類の単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂);ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂);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又は共重合体(ビニル系樹脂);エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレンの如きオレフィン類の単独重合体又は共重合体(オレフィン系樹脂);エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂の如き非ビニル縮合系樹脂、及びこれら非ビニル縮合系樹脂とビニル系モノマーとのグラフト重合体が挙げられる。ポリエステル樹脂が好ましい。これらの樹脂は1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、前記ポリエステル樹脂は、酸由来の構成成分(ジカルボン酸)とアルコール由来の構成成分(ジオール)とから合成されるものであり、本発明において、「酸由来の構成成分」とは、ポリエステル樹脂の合成前には酸成分であった構成部位を指し、「アルコール由来の構成成分」とは、ポリエステル樹脂の合成前にはアルコール成分であった構成部位を指す。
前記酸由来の構成成分は、特に限定されるものではないが、脂肪族ジカルボン酸由来の構成成分、2重結合を持つジカルボン酸由来の構成成分、スルホン酸基を持つジカルボン酸由来の構成成分が挙げられる。具体的には、シュウ酸、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、それらの低級アルキルエステルや酸無水物が挙げられる。特に、脂肪族ジカルボン酸由来の構成成分が好ましく、さらに、脂肪族ジカルボン酸における脂肪族部位が飽和カルボン酸であることが好ましい。
一方、前記アルコール由来の構成成分としては、特に限定されるものではないが、脂肪族ジオールが望ましい。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−ドデカンジオール、1,12−ウンデカンジオール、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が挙げられる。
本発明においては、トナー粒子の機械的強度を高めると共に、トナー分子の分子量を制御するために、結着樹脂の合成時に架橋剤を用いることもできる。
本発明のトナーに用いられる架橋剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、二官能の架橋剤として、ジビニルベンゼン、ビス(4−アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、エチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#200、#400、#600の各ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエステル型ジアクリレート、および前記ジアクリレートをジメタクリレートに変えたものが挙げられる。
多官能の架橋剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレートおよびそのメタクリレート、2,2−ビス(4−メタクリロキシフェニル)プロパン、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテートが挙げられる。
架橋剤の含有量としては、トナーの定着性、耐オフセット性の点で、前記結着樹脂の合成に用いる重合性単量体100質量部に対して、0.05〜10質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1〜5質量部である。
<ワックスについて>
ワックスとは、トナー定着時のオフセットを防止する目的で使用される材料を意味する。
ワックスとは、トナー定着時のオフセットを防止する目的で使用される材料を意味する。
本発明において使用することができるワックス成分としては、特に限定されるものではないが、具体的には、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタムの如き石油系ワックス及びその誘導体、モンタンワックスおよびその誘導体、フィッシャー・トロプシュ法による炭化水素ワックスおよびその誘導体、ポリエチレンに代表されるポリオレフィンワックスおよびその誘導体、カルナバワックス、キャンデリラワックスの如き天然ワックスおよびそれらの誘導体が挙げられ、誘導体には酸化物や、ビニルモノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物も含まれる。また、高級脂肪族アルコールの如きアルコール、ステアリン酸、パルミチン酸の如き脂肪族あるいはその化合物、酸アミド、エステル、ケトン、硬化ヒマシ油およびその誘導体、植物ワックス、動物ワックスが挙げられる。これらは単独、もしくは併せて用いることができる。
ワックスは、融点が50〜200℃のものが好ましく、55〜150℃のものがより好ましい。
なお、前記融点とは、ASTM D3418−82に準じて測定された示差走査熱量(DSC)曲線における主体吸熱ピーク温度を示す。具体的には、ワックスの融点は、示差走査熱量計(メトラートレード社製:DSC822)を用い、測定温度範囲を30〜200℃、昇温速度を5℃/minとして測定しており、常温常湿環境下における2回目の昇温過程によって得られた、温度30〜200℃の範囲におけるDSC曲線における主体吸熱ピーク温度である。
ワックスの添加量としては、結着樹脂100質量部に対する含有量が総量で、2.5〜15質量部が好ましく、3.0〜10質量部であることがさらに好ましい。
<荷電制御剤について>
本発明のトナーにおいては、必要に応じて荷電制御剤を混合して用いることも可能である。これにより、現像システムに応じた最適な摩擦帯電量のコントロールが可能となる。
本発明のトナーにおいては、必要に応じて荷電制御剤を混合して用いることも可能である。これにより、現像システムに応じた最適な摩擦帯電量のコントロールが可能となる。
荷電制御剤としては、公知のものが利用でき、特に帯電スピードが速く、かつ、一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。さらに、トナーを直接重合法により製造する場合には、重合阻害性が低く、水系分散媒体への可溶化物が実質的にない荷電制御剤が特に好ましい。
上記荷電制御剤としては、例えば、トナーを負極性の帯電特性に制御するものとして、スルホン酸基、スルホン酸塩基またはスルホン酸エステル基を有する重合体または共重合体、サリチル酸誘導体及びその金属錯体、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族オキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸や、その金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノールの如きフェノール誘導体類、尿素誘導体、含金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、4級アンモニウム塩、カリックスアレーン、樹脂系荷電制御剤が挙げられる。
また、トナーを正極性の帯電特性に制御するものとしては、例えば、ニグロシンおよび脂肪酸金属塩などによるニグロシン変性物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートの如き4級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩の如きオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、リンタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など)、高級脂肪酸の金属塩、ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドの如きジオルガノスズオキサイド、ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートの如きジオルガノスズボレート類、樹脂系帯電制御剤が挙げられる。これらの荷電制御剤は単独で、もしくは必要に応じて2種以上組み合わせて用いてもよい。
<流動化剤について>
本発明のトナーにおいては、流動化剤として無機微粉体を添加してもよい。無機微粉体としては、シリカ、酸化チタン、アルミナまたはそれらの複酸化物や、これらを表面処理したものなどの微粉体が使用できる。
本発明のトナーにおいては、流動化剤として無機微粉体を添加してもよい。無機微粉体としては、シリカ、酸化チタン、アルミナまたはそれらの複酸化物や、これらを表面処理したものなどの微粉体が使用できる。
次に、本発明のトナーの製造方法について説明する。本発明のトナーの製造方法としては、従来使用されている、粉砕法、懸濁重合法、懸濁造粒法、乳化重合法、乳化凝集法などが挙げられる。製造時の環境負荷及び粒系の制御性の観点から、特に、懸濁重合法、懸濁造粒法など、水系媒体中で造粒する製造法によって得ることが好ましい。
<色素分散体について>
色素分散体について説明する。色素分散体とは、分散媒体中に、上記着色剤が分散している状態のものをいう。
色素分散体について説明する。色素分散体とは、分散媒体中に、上記着色剤が分散している状態のものをいう。
色素分散体は、例えば下記のようにして得られる。
分散媒体中に、着色剤と、必要に応じて樹脂を溶かし込み、撹拌しながら十分に分散媒体になじませる。さらに、ボールミル、ペイントシェーカー、ディゾルバー、アトライター、サンドミル、ハイスピードミルの如き分散機により機械的せん断力を加えることで、着色剤を安定に均一な微粒子状に微分散させることができる。
なお、上記分散媒体とは、水、有機溶剤又はそれらの混合物のことを指す。
分散媒体として水を用いる場合、着色剤は乳化剤を用いて水に分散させることができる。乳化剤としては、例えば、カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤が挙げられる。カチオン界面活性剤としては、ドデシルアンモニウムクロライド、ドデシルアンモニウムブロマイド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルピリジニウムクロライド、ドデシルピリジニウムブロマイド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイドが挙げられる。アニオン界面活性剤としては、ステアリン酸ナトリウム、ドデカン酸ナトリウムの如き脂肪酸石鹸、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウムが挙げられる。ノニオン界面活性剤としては、ドデシルポリオキシエチレンエーテル、ヘキサデシルポリオキシエチレンエーテル、ノニルフェニルポリオキシエチレンエーテル、ラウリルポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンモノオレアートポリオキシエチレンエーテル、モノデカノイルショ糖が挙げられる。
分散媒体として用いることができる有機溶剤としては、特に限定はされないが、メチルアルコール、エチルアルコール、変性エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−アミルアルコール、3−ペンタノール、オクチルアルコール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノールの如きアルコール類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルの如きグリコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンの如きケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸エチル、セロソルブアセテートの如きエステル類;ヘキサン、オクタン、石油エーテル、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレンの如き炭化水素系溶剤;四塩化炭素、トリクロロエチレン、テトラブロムエタンの如きハロゲン化炭化水素系溶剤;ジエチルエーテル、ジメチルグリコール、トリオキサン、テトラヒドロフランの如きエーテル類;メチラール、ジエチルアセタールの如きアセタール類;ギ酸、酢酸、プロピオン酸の如き有機酸類;ニトロベンゼン、ジメチルアミン、モノエタノールアミン、ピリジン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドの如き硫黄・窒素含有有機化合物類が挙げられる。
また、分散媒体として、重合性単量体を用いることもできる。重合性単量体は、付加重合性あるいは縮重合性単量体であり、好ましくは、付加重合性単量体である。具体的には、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o−エチルスチレン、m−エチルスチレン、p−エチルスチレンの如きスチレン系単量体;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、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ベヘニル、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、アクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリロニトリル、アクリル酸アミドの如きアクリレート系単量体;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、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ベヘニル、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、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリロニトリル、メタクリル酸アミドの如きメタクリレート系単量体;エチレン、プロピレン、ブチレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレン、シクロヘキセンの如きオレフィン系単量体;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、ヨウ化ビニルの如きハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニルの如きビニルエステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンの如きビニルケトン化合物を挙げることができる。これらは使用用途に応じて、単独又は2種以上組み合わせて用いてもよい。色素分散体を用いて重合トナーを製造する場合には、上記重合性単量体の中でも、スチレン又はスチレン系単量体を単独もしくは他の重合性単量体と混合して使用することが好ましい。特に扱いやすさから、スチレンが好ましい。
上記色素分散体に加えることができる樹脂としては、トナーの結着樹脂として使用できる樹脂を使用することができる。具体的には、ポリスチレン樹脂、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、エポキシ樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリアクリル酸樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、アクリル酸系共重合体、メタクリル酸系共重合体、ポリエステル樹脂、ポリビニルエーテル樹脂、ポリビニルメチルエーテル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリペプチド樹脂が挙げられる。これらの樹脂は単独、あるいは2種以上混合して用いてもよい。
上記色素分散体における分散媒体中の着色剤の量は、着色性を維持するため1種単体の着色剤であっても2種以上の複数の着色剤であっても総量として下記の量が必要である。
着色剤の量は、分散媒体100部に対して1.0〜30部であることが好ましい。より好ましくは2.0〜20部、特に好ましくは3.0〜15部である。着色剤の含有量が上記の範囲内であれば、粘度の上昇や着色剤分散性の悪化を防止することができ、良好な着色力を発揮させることができる。
上記色素分散体は、公知の方法、例えば、ろ過、デカンテーションまたは遠心分離によって単離することができる。溶剤は洗浄によって除去することもできる。
上記色素分散体には、製造時に更に助剤を添加しても良い。具体的には、例えば、表面活性剤、顔料及び非顔料分散剤、充填剤、標準化剤(standardizers)、樹脂、ワックス、消泡剤、静電防止剤、防塵剤、増量剤、濃淡着色剤(shading colorants)、保存剤、乾燥抑制剤、レオロジー制御添加剤、湿潤剤、酸化防止剤、UV吸収剤、光安定化剤、またはこれらの組み合わせである。
上記色素分散体を用いることにより、分散媒中で分散粘度の増加が抑制できるため、トナー製造工程上のハンドリングが容易になる。さらに、着色剤の分散性が良好に保たれるため、高着色力を有するトナーが提供される。
<懸濁重合法によるトナーの製造>
懸濁重合法トナーの製造方法について説明する。まず、一般式(1)で表される色素化合物を含む着色剤、重合性単量体、ワックス成分および重合開始剤などを混合して重合性単量体組成物を調製する。次に、該重合性単量体組成物を水系媒体中に分散して重合性単量体組成物の粒子を造粒する。そして、水系媒体中にて重合性単量体組成物の粒子中の重合性単量体を重合させてトナー粒子を得る。
懸濁重合法トナーの製造方法について説明する。まず、一般式(1)で表される色素化合物を含む着色剤、重合性単量体、ワックス成分および重合開始剤などを混合して重合性単量体組成物を調製する。次に、該重合性単量体組成物を水系媒体中に分散して重合性単量体組成物の粒子を造粒する。そして、水系媒体中にて重合性単量体組成物の粒子中の重合性単量体を重合させてトナー粒子を得る。
前記懸濁重合法に用いられる重合開始剤としては、公知の重合開始剤を挙げることができ、例えば、アゾ化合物、有機過酸化物、無機過酸化物、有機金属化合物、光重合開始剤が挙げられる。より具体的には、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビス(イソブチレート)の如きアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、ジtert−ブチルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、tert−へキシルパーオキシベンゾエート、tert−ブチルパーオキシベンゾエートの如き有機過酸化物系重合開始剤、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムの如き無機過酸化物系重合開始剤、過酸化水素−第1鉄系、BPO−ジメチルアニリン系、セリウム(IV)塩−アルコール系の如きレドックス開始剤、アセトフェノン系、ベンゾインエーテル系、ケタール系が挙げられる。これらは、単独または2種以上組み合わせて使用することができる。
前記重合開始剤の濃度は、重合性単量体100質量部に対して0.1乃至20質量部の範囲である場合が好ましく、より好ましくは0.1乃至10質量部の範囲である。前記重合開始剤の種類は、重合法により若干異なるが、10時間半減温度を参考に、単独または混合して使用される。
前記懸濁重合法で用いられる水系媒体には、分散安定化剤を含有させることが好ましい。該分散安定化剤としては、公知の無機系および有機系の分散安定化剤を用いることができる。無機系の分散安定化剤としては、例えば、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナが挙げられる。有機系の分散安定化剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプンが挙げられる。また、ノニオン性、アニオン性、カチオン性の界面活性剤を利用することもできる。例えば、ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムが挙げられる。
前記分散安定化剤のうち、本発明においては、酸に対して可溶性のある難水溶性無機分散安定化剤を用いることが好ましい。また、本発明においては、難水溶性無機分散安定化剤を用い、水系分散媒体を調製する場合に、これらの分散安定化剤が重合性単量体100質量部に対して0.2乃至2.0質量部の範囲となるような割合で使用することが、該重合性単量体組成物の水系媒体中での液滴安定性の点で好ましい。また、本発明においては、重合性単量体組成物100質量部に対して300乃至3000質量部の範囲の水を用いて水系媒体を調製することが好ましい。
本発明において、前記難水溶性無機分散安定化剤を用いて水系媒体を調製する場合には、市販の分散安定化剤をそのまま用いて分散させてもよいが、細かい均一な粒度を有する分散安定化剤粒子を得るために、水中にて高速撹拌下に、前記難水溶性無機分散安定化剤を生成させて調製することが好ましい。例えば、リン酸カルシウムを分散安定化剤として使用する場合、高速撹拌下でリン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液を混合してリン酸カルシウムの微粒子を形成することで、好ましい分散安定化剤を得ることができる。
<懸濁造粒法によるトナーの製造>
懸濁造粒法の製造工程では加熱工程を有さないため、低融点ワックスを用いた場合に起こる樹脂とワックス成分の相溶化を抑制し、相溶化に起因するトナーのガラス転移温度の低下を防止することができる。また、懸濁造粒法は、結着樹脂の選択肢が広く、一般的に定着性に有利とされるポリエステル樹脂を主成分にすることが容易である。そのため、懸濁重合法を適用できない樹脂組成のトナーを製造する場合に有利な製造方法である。
懸濁造粒法の製造工程では加熱工程を有さないため、低融点ワックスを用いた場合に起こる樹脂とワックス成分の相溶化を抑制し、相溶化に起因するトナーのガラス転移温度の低下を防止することができる。また、懸濁造粒法は、結着樹脂の選択肢が広く、一般的に定着性に有利とされるポリエステル樹脂を主成分にすることが容易である。そのため、懸濁重合法を適用できない樹脂組成のトナーを製造する場合に有利な製造方法である。
前記懸濁造粒法により製造されるトナー粒子は、例えば下記のようにして製造される。
まず、着色剤、結着樹脂、ワックス成分などを溶剤中で混合して溶剤組成物を調製する。次に、該溶剤組成物を水系媒体中に分散させて溶剤組成物の粒子を造粒し、トナー粒子懸濁液を得る。そして、得られた懸濁液を加熱、または減圧することで溶剤を除去することで、トナー粒子を得ることができる。
前記懸濁造粒法に用いることができる溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ヘキサンの如き炭化水素類、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン、トリクロロエタン、四塩化炭素の如き含ハロゲン炭化水素類、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロピルアルコールの如きアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールの如き多価アルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブの如きセロソルブ類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンの如きケトン類、ベンジルアルコールエチルエーテル、ベンジルアルコールイソプロピルエーテル、テトラヒドロフランの如きエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルの如きエステル類が挙げられる。これらは単独で、または必要に応じて2種以上混合して用いてもよい。これらのうち、前記トナー粒子懸濁液中の溶剤を容易に除去するため、沸点が低く、且つ前記結着樹脂を十分に溶解できる溶剤を用いることが好ましい。
上記溶剤の使用量としては、結着樹脂100重量部に対して、50〜5000質量部の範囲である場合が好ましく、120〜1000重量部の範囲である場合がより好ましい。
上記懸濁造粒法で用いられる水系媒体は、分散安定化剤を含有することが好ましい。該分散安定化剤としては、公知の無機系および有機系の分散安定化剤を用いることができる。無機系の分散安定化剤としては、例えば、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウムが挙げられる。有機系の分散安定化剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウムの如き水溶性高分子、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウムの如きアニオン性界面活性剤、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライドの如きカチオン性界面活性剤、ラウリルジメチルアミンオキサイドの如き両性イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミンの如きノニオン性界面活性剤が挙げられる。
上記分散剤の使用量としては、結着樹脂100質量部に対して、0.01〜20質量部である場合が、該溶剤組成物の水系媒体中での液滴安定性の点で好ましい。
<粉砕法によるトナーの製造>
粉砕法トナーは、混合機、熱混練機、分級機など、当該事業者には公知の製造装置を用いて製造することができる。
粉砕法トナーは、混合機、熱混練機、分級機など、当該事業者には公知の製造装置を用いて製造することができる。
まず、着色剤に、必要に応じて結着樹脂や磁性体、ワックス、荷電制御剤、その他のトナー成分を混合する。これらをヘンシェルミキサー又はボールミルの如き混合機により十分混合する。次に、ロール、ニーダー及びエクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融させる。さらに、捏和及び混練して樹脂類を互いに相溶せしめた中に、ワックスや磁性体を分散させる。冷却固化の後、粉砕及び分級を行うことで粉砕法トナーを得ることができる。
粉砕法トナーに用いることができる結着樹脂としては、例えば、ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂、テルペン系樹脂、フェノール系樹脂、脂肪族系または脂環族炭化水素系樹脂、芳香族系石油系樹脂、更にロジン、変性ロジンが挙げられる。中でもビニル系樹脂とポリエステル系樹脂が帯電性や定着性の観点から好ましい。特にポリエステル系樹脂を用いた場合、帯電性や定着性の効果が大きくなるため、より好ましい。
これらの樹脂は単独で用いてもよいし、必要に応じて2種以上を併用してもよい。2種以上の樹脂を混合して用いる場合、トナーの粘弾性特性を制御するために、分子量の異なる樹脂を混合することが好ましい。
粉砕法トナーに用いられる結着樹脂のガラス転移温度は、好ましくは45〜80℃、より好ましくは55〜70℃であり、数平均分子量(Mn)は2,500〜50,000、重量平均分子量(Mw)は10,000〜1,000,000であることが好ましい。
結着樹脂としてポリエステル系樹脂を用いる場合、特に制限はされないが、全成分中、アルコール成分/酸成分が45/55〜55/45のmol%比であるものが好ましい。本発明で用いられるポリエステル系樹脂は、分子鎖の末端基数が増えると、トナーの帯電特性において環境依存性が大きくなる。そのため、酸価は90mgKOH/g以下が好ましく、50mgKOH/g以下がより好ましい。また、水酸基価は50mgKOH/g以下が好ましく、30mgKOH/g以下がより好ましい。
<乳化凝集法によるトナーの製造>
まず、各種分散液を調製する。この時、必要に応じてワックス分散液、樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液、その他トナー成分を混合して調整してもよい。これらの混合液を凝集し凝集体粒子を形成する工程(凝集工程)、並びに、該凝集体粒子を加熱し融合する工程(融合工程)、洗浄工程、乾燥工程を経て、乳化凝集法トナーを得ることができる。
まず、各種分散液を調製する。この時、必要に応じてワックス分散液、樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液、その他トナー成分を混合して調整してもよい。これらの混合液を凝集し凝集体粒子を形成する工程(凝集工程)、並びに、該凝集体粒子を加熱し融合する工程(融合工程)、洗浄工程、乾燥工程を経て、乳化凝集法トナーを得ることができる。
各種分散液は、界面活性剤などの分散剤を用いて製造することができる。界面活性剤としては、水溶性高分子、無機化合物、及び、イオン性または非イオン性の界面活性剤が挙げられる。特に、分散性の問題から分散性が高いイオン性が好ましく、アニオン性界面活性剤がより好ましく用いられる。
界面活性剤の具体例としては、これらに限定されるものではないが、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウムの如き水溶性高分子;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウムの如きアニオン性界面活性剤;ラウリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライドの如きカチオン性界面活性剤;ラウリルジメチルアミンオキサイドの如き両性イオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミンの如きノニオン性界面活性剤;リン酸三カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウムの如き無機化合物が挙げられる。なお、これらは単独で用いても良く、また、必要に応じて2種以上を組み合せて用いてもよい。
上記界面活性剤の分子量は、洗浄性と界面活性能の観点から、100〜10,000が好ましく、より好ましくは200〜5,000である。
乳化凝集法トナーに用いる樹脂粒子分散液は、樹脂粒子を水系媒体に分散させてなる。上記水系媒体とは、水を主要成分とする媒体を意味する。水系媒体の具体例としては、水そのもの、水にpH調整剤を添加したもの、水に有機溶剤を添加したものが挙げられる。
上記樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子を構成する樹脂としては、トナーに適した樹脂であれば特に制限されないが、電子写真装置における定着温度以下のガラス転移温度を有する熱可塑性結着樹脂が好ましい。
具体例としては、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレンの如きスチレン類、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、アクリロニトリル、メタクリロニトリルの如きビニル基系モノマー、ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル系モノマー、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の如きビニルケトン系モノマー、エチレン、プロピレン、ブタジエンの如きポリオレフィン系モノマーなどの単重合体、もしくはこれらを2種以上組み合せて得られる共重合体、または当該単重合体及び共重合体の混合物、さらにはエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂など、もしくは非ビニル縮合系樹脂、またはこれらと上記ビニル系樹脂との混合物、或いはこれらの存在下でビニル系モノマーを重合することで得られるグラフト重合体を挙げることができ、トナーとしての定着性と帯電性能の面から、ポリスチレン樹脂またはポリエステル樹脂が特に好ましく用いられる。これらの樹脂は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記樹脂粒子分散液は公知の方法で調製される。例えば、ビニル系単量体、特にスチレン系単量体を構成要素とする樹脂粒子を含む樹脂粒子分散液の場合は、界面活性剤などを用いて、当該単量体を乳化重合せしめることで調製することができる。
また、その他の樹脂粒子分散液(例えばポリエステル樹脂粒子分散液)の調製方法としては、イオン性の界面活性剤及び高分子電解質と共にホモジナイザーの如き分散機により水に分散させる方法が挙げられる。その後、溶剤を蒸散することにより、樹脂粒子分散液を調整することができる。また、樹脂に界面活性剤を加え、ホモジナイザーなどの分散機により水中にて乳化分散する方法や、転相乳化法などにより、樹脂粒子分散液を調製してもよい。
樹脂粒子分散液中の樹脂粒子の体積基準のメジアン径は0.005〜1.0μmが好ましく、0.01〜0.4μmがより好ましい。
樹脂粒子の平均粒径は、例えば、動的光散乱法(DLS)、レーザー散乱法、遠心沈降法、field−flow fractionation法、電気的検知体法などを用いて測定することができる。なお、本発明における平均粒径とは、特に断りが無ければ、後述するように、20℃、0.01質量%固形分濃度で、動的光散乱法(DLS)/レーザードップラー法で測定された体積基準の50%累積粒径値(D50)のことを意味する。
乳化凝集法トナーに用いる着色剤粒子分散液は、着色剤を界面活性剤などの分散剤と共に水系媒体に分散させることで製造することができる。着色剤粒子は公知の方法で分散されるが、例えば、回転せん断型ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、アトライターの如きメディア式分散機、高圧対向衝突式の分散機などが好ましく用いられる。
[凝集工程]
凝集体粒子を形成させる方法としては、特に限定されるものではないが、pH調整剤、凝集剤、安定剤などを上記混合液中に添加・混合し、温度、機械的動力(攪拌)などを適宜加える方法が好適に例示できる。
凝集体粒子を形成させる方法としては、特に限定されるものではないが、pH調整剤、凝集剤、安定剤などを上記混合液中に添加・混合し、温度、機械的動力(攪拌)などを適宜加える方法が好適に例示できる。
前記pH調整剤としては、特に限定されるものではないが、アンモニア、水酸化ナトリウムの如きアルカリ、硝酸、クエン酸の如き酸があげられる。
前記凝集剤としては、特に限定されるものではないが、塩化ナトリウム、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸アルミニウムの如き無機金属塩の他、2価以上の金属錯体があげられる。
前記安定剤としては、主に界面活性剤が挙げられる。界面活性剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウムの如き水溶性高分子;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウムの如きアニオン性界面活性剤;ラウリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライドの如きカチオン性界面活性剤;ラウリルジメチルアミンオキサイドの如き両性イオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミンの如きノニオン性界面活性剤;リン酸三カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウムの如き無機化合物が挙げられる。なお、これらは単独で用いても良く、また、必要に応じて2種以上を組み合せて用いてもよい。
ここで形成される凝集粒子の平均粒径としては、特に限定されるものではないが、通常、得ようとするトナー粒子の平均粒径と同じ程度になるように制御するとよい。制御は、例えば、前記凝集剤などの添加・混合時の温度と上記撹拌混合の条件を適宜設定・変更することにより容易に行うことができる。さらに、トナー粒子間の融着を防ぐため、上記pH調整剤、上記界面活性剤などを適宜投入することができる。
[融合工程]
融合工程では、前記凝集体粒子を加熱して融合することでトナー粒子を形成する。加熱の温度としては、凝集体粒子に含まれる樹脂のガラス転移温度(Tg)から樹脂の分解温度の間であればよい。例えば、凝集工程と同様の撹拌下で、界面活性剤の添加やpH調整などにより、凝集の進行を止め、樹脂粒子の樹脂のガラス転移温度以上の温度に加熱することにより凝集体粒子を融合・合一させる。加熱の時間としては、融合が十分に為される程度でよく、具体的には10分間〜10時間程度行えばよい。
融合工程では、前記凝集体粒子を加熱して融合することでトナー粒子を形成する。加熱の温度としては、凝集体粒子に含まれる樹脂のガラス転移温度(Tg)から樹脂の分解温度の間であればよい。例えば、凝集工程と同様の撹拌下で、界面活性剤の添加やpH調整などにより、凝集の進行を止め、樹脂粒子の樹脂のガラス転移温度以上の温度に加熱することにより凝集体粒子を融合・合一させる。加熱の時間としては、融合が十分に為される程度でよく、具体的には10分間〜10時間程度行えばよい。
また、融合工程の前後に、微粒子を分散させた微粒子分散液を添加混合し、上記凝集体粒子に微粒子を付着させてコア・シェル構造を形成する工程(付着工程)をさらに含むことも可能である。
[洗浄工程]
乳化凝集法においては、融合工程後に得られたトナー粒子を適切な条件で洗浄、濾過、乾燥などすることにより、トナー粒子を得る。この場合、トナーとして十分な帯電特性、信頼性を確保するために、上記トナー粒子を十分に洗浄することが好ましい。
乳化凝集法においては、融合工程後に得られたトナー粒子を適切な条件で洗浄、濾過、乾燥などすることにより、トナー粒子を得る。この場合、トナーとして十分な帯電特性、信頼性を確保するために、上記トナー粒子を十分に洗浄することが好ましい。
洗浄方法としては、限定されるものではないが、例えば、トナー粒子を含む懸濁液を濾過する。次に、得られた濾物を蒸留水を用いて撹拌洗浄し、濾過する。トナーの帯電性の観点から、濾液の電気伝導度が150μS/cm以下になるまで洗浄を繰り返す。電気伝導度が150μS/cmより大きいと、トナーの帯電特性が低下し、結果としてカブリや画像濃度の低下などの欠陥が生じる。
更に、得られたトナー粒子の表面に、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウムの如き無機粒体や、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂の如き樹脂粒子を、剪断力を利用して乾式で付着させてもよい。これらの無機粒体や樹脂粒子は、流動性助剤やクリーニング助剤などの外添剤として機能する。
[乾燥工程]
乾燥は、通常の振動型流動乾燥法、スプレードライ法、凍結乾燥法、フラッシュジェット法など、公知の方法を利用することができる。トナー粒子の乾燥後の含水分率は、1.5質量%以下であることが好ましく、より好ましくは1.0質量%以下である。
乾燥は、通常の振動型流動乾燥法、スプレードライ法、凍結乾燥法、フラッシュジェット法など、公知の方法を利用することができる。トナー粒子の乾燥後の含水分率は、1.5質量%以下であることが好ましく、より好ましくは1.0質量%以下である。
トナーは、重量平均粒径D4が4.0〜9.0μmであり、重量平均粒径D4と個数平均粒径D1の比(以下、重量平均粒径D4/個数平均粒径D1またはD4/D1という)が1.35以下であることが好ましい。さらには、重量平均粒径D4が4.9〜7.5μmであり、D4/D1が1.30以下であることがより好ましい。重量平均粒径D4が上記の範囲内であれば、帯電安定性が高まり、多数枚の連続現像動作(耐久動作)において、画像カブリや現像スジなどの画像劣化の発生を良好に抑制できる。また、ハーフトーン部の再現性にも優れ、ガサつきが抑えられた画像が得られるようになる。
なお、トナーの重量平均粒径D4と個数平均粒径D1の調整方法は、トナー母粒子の製造方法によって異なる。例えば懸濁重合法の場合は、水系分散媒体調製時に使用する分散剤濃度や反応撹拌速度、または反応撹拌時間などをコントロールすることにより調整することができる。
本発明のトナーは、フロー式粒子像分析装置で測定される該トナーの平均円形度が0.930〜0.995であることが好ましく、より好ましくは0.960〜0.990である。
本発明のトナーは、磁性トナーまたは非磁性トナーどちらでも良い。磁性トナーとして用いる場合には、トナー粒子は磁性材料を含有する。磁性材料としては、マグネタイト、マグヘマイト、フェライトの如き酸化鉄、または他の金属酸化物を含む酸化鉄、Fe、Co、Niのような金属、あるいは、これらの金属とAl、Co、Cu、Pb、Mg、Ni、Sn、Zn、Sb、Be、Bi、Cd、Ca、Mn、Se、Ti、W、Vのような金属との合金およびこれらの混合物が挙げられる。
<液体現像剤の製造方法>
以下、液体現像剤の製造方法について説明する。
以下、液体現像剤の製造方法について説明する。
まず、電気絶縁性担体液に着色剤、樹脂、必要に応じて、電荷制御剤,ワックスなどの助剤を分散または溶解させて製造する。また、先に濃縮トナーを作り、さらに電気絶縁性担体液で希釈して現像剤を調製するというような、二段法で調製してもよい。
本発明で用いる分散機としては、特に限定されるものではないが、例えば、回転せん断型ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、アトライターの如きメディア式分散機、高圧対向衝突式の分散機などが好ましく用いられる。
本発明のトナーに含有される着色剤に、更に公知の顔料や染料などの着色剤を単独、または、2種以上組み合わせ、追加して用いてもよい。
本発明で用いられるワックス及び着色剤は前記と同様である。
本発明で用いられる電荷制御剤としては、静電荷現像用液体現像剤に用いられているものであれば、特に制限されることはないが、例えば、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸銅,オレイン酸銅、オレイン酸コバルト、オクチル酸ジルコニウム、オクチル酸コバルト、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム、大豆レシチン、アルミニウムオクトエートが挙げられる。
本発明で用いられる電気絶縁性担体液としては、特に制限はないが、例えば109Ω・cm以上の高い電気抵抗と3以下の低い誘電率を有する有機溶剤を使用することが好ましい。具体的な例として、ヘキサン、ペンタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカンのような脂肪族炭化水素溶剤、アイソパーH、G、K、L、M(エクソン化学(株)製)、リニアレンダイマーA−20、A−20H(出光興産(株)製)のような、沸点が68〜250℃の温度範囲のものが好ましい。これらは、系の粘度が高くならない範囲で単独、または、2種以上併用してもよい。
[トナーの製造]
以下に記載する方法で本発明のトナー及び比較トナーを製造した。実施例及び比較例中で作成したトナーの着色剤の構成及び作成法や評価結果を表2に示す。以下に、トナー作成方法(懸濁重合法、乳化重合法、粉砕法)に分けて、実施例および比較例のトナーの製造に関して順次説明する。
以下に記載する方法で本発明のトナー及び比較トナーを製造した。実施例及び比較例中で作成したトナーの着色剤の構成及び作成法や評価結果を表2に示す。以下に、トナー作成方法(懸濁重合法、乳化重合法、粉砕法)に分けて、実施例および比較例のトナーの製造に関して順次説明する。
また、以下に示す実施例及び比較例で作成したトナーの重量平均粒径(D4)は、5.6〜6.7μmであった。粒度分布の指標となるD4/D1は、1.35未満であり良好な粒度分布であった。
[懸濁重合法]
<実施例1>
・例示化合物103 0.2部
・ピグメントイエロー155 7部
・スチレン 120部
上記の混合物をアトライター(三井鉱山社製)により3時間溶解させて本発明の色素分散体(1)を得た。
<実施例1>
・例示化合物103 0.2部
・ピグメントイエロー155 7部
・スチレン 120部
上記の混合物をアトライター(三井鉱山社製)により3時間溶解させて本発明の色素分散体(1)を得た。
高速撹拌装置T.K.ホモミキサー(プライミクス株式会社製)を備えた2L用四つ口フラスコ中にイオン交換水710部と0.1mol/L−リン酸三ナトリウム水溶液450部を添加し回転数を12000rpmに調製し、60℃に加温した。ここに1.0mol/L−塩化カルシウム水溶液68部を徐々に添加し微小な難水溶性分散安定剤リン酸カルシウムを含む水系分散媒体を調製した。
・色素分散体(1) 133.2部
・スチレン単量体 46.0部
・n−ブチルアクリレート単量体 34.0部
・サリチル酸アルミニウム化合物 2.0部
(オリエント化学工業株式会社製 ボントロンE−88)
・極性樹脂 10.0部
(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールAとイソフタル酸との重縮合物、Tg=65℃、Mw=10000、Mn=6000)
・エステルワックス 25.0部
(DSC測定における最大吸熱ピークのピーク温度=70℃、Mn=704)
・ジビニルベンゼン単量体 0.10部
・色素分散体(1) 133.2部
・スチレン単量体 46.0部
・n−ブチルアクリレート単量体 34.0部
・サリチル酸アルミニウム化合物 2.0部
(オリエント化学工業株式会社製 ボントロンE−88)
・極性樹脂 10.0部
(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールAとイソフタル酸との重縮合物、Tg=65℃、Mw=10000、Mn=6000)
・エステルワックス 25.0部
(DSC測定における最大吸熱ピークのピーク温度=70℃、Mn=704)
・ジビニルベンゼン単量体 0.10部
上記処方を60℃に加温し、T.K.ホモミキサーを用いて5000rpmにて均一に溶解・分散した。これに重合開始剤である2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)10部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、回転数12000rpmを維持しつつ15分間造粒した。その後高速撹拌器からプロペラ撹拌羽根に撹拌器を変え、液温を60℃で重合を5時間継続させた後、液温を80℃に昇温させ8時間重合を継続させた。重合反応終了後、80℃/減圧下で残存単量体を留去した後、液温を30℃まで冷却し、重合体微粒子分散体を得た。
次に、重合体微粒子分散体を洗浄容器に移し、撹拌しながら、希塩酸を添加してpH1.5に調整し、2時間撹拌させた。濾過器で固液分離を行い、重合体微粒子を得た。重合体微粒子の水への再分散と固液分離とを、リン酸カルシウムを含むリン酸とカルシウムの化合物を十分に除去されるまで、繰り返し行った。その後に、最終的に固液分離した重合体微粒子を、乾燥機で十分に乾燥してイエロートナー母粒子(1)を得た。
得られたイエロートナー母粒子(1)100部に対し、ヘキサメチルジシラザンで表面処理された疎水性シリカ微粉体(一次粒子の数平均径7nm)1.00部、ルチル型酸化チタン微粉体(一次粒子の数平均径45nm)0.15部、ルチル型酸化チタン微粉体(一次粒子の数平均径200nm)0.50部をヘンシェルミキサー(日本コークス工業株式会社製)で5分間乾式混合して、トナー1を得た。
<実施例2>
実施例1において、例示化合物103を0.5部に変更した以外は同様にして、トナー2を得た。
実施例1において、例示化合物103を0.5部に変更した以外は同様にして、トナー2を得た。
<実施例3>
実施例1において、例示化合物103を1.0部に変更した以外は同様にして、トナー3を得た。
実施例1において、例示化合物103を1.0部に変更した以外は同様にして、トナー3を得た。
<実施例4>
実施例1において、例示化合物103を3.0部に変更した以外は同様にして、トナー4を得た。
実施例1において、例示化合物103を3.0部に変更した以外は同様にして、トナー4を得た。
<比較例1>
実施例1において、例示化合物103を0.1部に変更した以外は同様にして、比較例トナー1を得た。
実施例1において、例示化合物103を0.1部に変更した以外は同様にして、比較例トナー1を得た。
<比較例2>
実施例1において、例示化合物103を3.5部に変更した以外は同様にして、比較例トナー2を得た。
実施例1において、例示化合物103を3.5部に変更した以外は同様にして、比較例トナー2を得た。
<実施例5>
実施例1において、「例示化合物103を0.2部」を「例示化合物120を0.2部」に変更し、「ピグメントイエロー155を7部」を「ピグメントイエロー74を5部」に変更した以外は同様にして、実施例トナー5を得た。
実施例1において、「例示化合物103を0.2部」を「例示化合物120を0.2部」に変更し、「ピグメントイエロー155を7部」を「ピグメントイエロー74を5部」に変更した以外は同様にして、実施例トナー5を得た。
<実施例6>
実施例1において、「例示化合物103を0.2部」を「例示化合物120を0.5部」に変更し、「ピグメントイエロー155を7部」を「ピグメントイエロー74を5部」に変更した以外は同様にして、トナー6を得た。
実施例1において、「例示化合物103を0.2部」を「例示化合物120を0.5部」に変更し、「ピグメントイエロー155を7部」を「ピグメントイエロー74を5部」に変更した以外は同様にして、トナー6を得た。
<実施例7>
実施例1において、「例示化合物103を0.2部」を「例示化合物120を1.0部」に変更し、「ピグメントイエロー155を7部」を「ピグメントイエロー74を5部」に変更した以外は同様にして、トナー7を得た。
実施例1において、「例示化合物103を0.2部」を「例示化合物120を1.0部」に変更し、「ピグメントイエロー155を7部」を「ピグメントイエロー74を5部」に変更した以外は同様にして、トナー7を得た。
<実施例8>
実施例1において、「例示化合物103を0.2部」を「例示化合物120を2.5部」に変更し、「ピグメントイエロー155を7部」を「ピグメントイエロー74を5部」に変更した以外は同様にして、トナー8を得た。
実施例1において、「例示化合物103を0.2部」を「例示化合物120を2.5部」に変更し、「ピグメントイエロー155を7部」を「ピグメントイエロー74を5部」に変更した以外は同様にして、トナー8を得た。
<比較例3>
実施例1において、「例示化合物103を0.2部」を「例示化合物120を0.1部」に変更し、「ピグメントイエロー155を7部」を「ピグメントイエロー74を5部」に変更した以外は同様にして、比較用トナー3を得た。
実施例1において、「例示化合物103を0.2部」を「例示化合物120を0.1部」に変更し、「ピグメントイエロー155を7部」を「ピグメントイエロー74を5部」に変更した以外は同様にして、比較用トナー3を得た。
<比較例4>
実施例1において、「例示化合物103を0.2部」を「例示化合物120を3.0部」に変更し、「ピグメントイエロー155を7部」を「ピグメントイエロー74を5部」に変更した以外は同様にして、比較用トナー4を得た。
実施例1において、「例示化合物103を0.2部」を「例示化合物120を3.0部」に変更し、「ピグメントイエロー155を7部」を「ピグメントイエロー74を5部」に変更した以外は同様にして、比較用トナー4を得た。
<比較例10>
実施例1において、「例示化合物103を0.2部」を「例示化合物120を1.0部」に変更し、「ピグメントイエロー155を7部」を「ピグメンレッド122を5部」に変更した以外は同様にして、比較用トナー10を得た。
実施例1において、「例示化合物103を0.2部」を「例示化合物120を1.0部」に変更し、「ピグメントイエロー155を7部」を「ピグメンレッド122を5部」に変更した以外は同様にして、比較用トナー10を得た。
[乳化凝集法]
<実施例9>
・スチレン 82.6部
・アクリル酸n−ブチル 9.2部
・アクリル酸 1.3部
・ヘキサンジオールアクリレート 0.4部
・n−ラウリルメルカプタン 3.2部
<実施例9>
・スチレン 82.6部
・アクリル酸n−ブチル 9.2部
・アクリル酸 1.3部
・ヘキサンジオールアクリレート 0.4部
・n−ラウリルメルカプタン 3.2部
上記処方を混合し溶解させた。この溶液にネオゲンRK(第一工業製薬社製)1.5部のイオン交換水150部の水溶液を添加して、分散させた。さらに10分間ゆっくりと撹拌しながら、過硫酸カリウム0.15部のイオン交換水10部の水溶液を添加した。窒素置換をした後、70℃で6時間乳化重合を行った。重合終了後、反応液を室温まで冷却し、イオン交換水を添加することで固形分濃度が12.5質量%、体積基準のメジアン径が0.2μmの樹脂粒子分散液を得た。
エステルワックス(DSC測定における最大吸熱ピークのピーク温度=70℃、Mn=704)100部、ネオゲンRK15部をイオン交換水385部に混合させ、湿式ジェットミル JN100((株)常光製)を用いて約1時間分散してワックス分散液を得た。ワックス粒子分散液の濃度は20質量%であった。
例示化合物112(4部)及びピグメントイエロー180(100部)を着色剤として用い、ネオゲンRK15部をイオン交換水885部に混合させ、湿式ジェットミル JN100((株)常光製)を用いて約1時間分散して着色剤分散液を得た。着色剤分散液における着色剤粒子の体積基準のメジアン径は、0.2μmであり、着色剤分散液の濃度は10質量%であった。
樹脂粒子分散液160部、ワックス分散液10質量部、着色剤分散液10質量部、硫酸マグネシウム0.2部をホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて分散させた後、撹拌させながら、65℃まで加温した。65℃で1時間撹拌した後、光学顕微鏡にて観察すると、平均粒径が約6.0μmである凝集体粒子が形成されていることが確認された。ネオゲンRK(第一工業製薬社製)2.2部加えた後、80℃まで昇温して120分間撹拌して、融合した球形トナー粒子を得た。冷却後、ろ過し、ろ別した固体を720部のイオン交換水で、60分間攪拌洗浄した。トナー粒子を含む溶液をろ過し、ろ液の電気伝導度が150μS/cm以下となるまで同様な洗浄を繰り返した。真空乾燥機を用いて乾燥させ、トナー母粒子を得た。
上記トナー母粒子100部に、BET法で測定した比表面積が200m2/gである疎水化処理されたシリカ微粉体1.8部をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で乾式混合し、トナー9を得た。
<実施例10>
実施例9において、「例示化合物112(4部)を例示化合物112(10部)」に変更した以外は同様にして、トナー10を得た。
実施例9において、「例示化合物112(4部)を例示化合物112(10部)」に変更した以外は同様にして、トナー10を得た。
<実施例11>
実施例9において、「例示化合物112(4部)を例示化合物112(20部)」に変更した以外は同様にして、トナー11を得た。
実施例9において、「例示化合物112(4部)を例示化合物112(20部)」に変更した以外は同様にして、トナー11を得た。
<実施例12>
実施例9において、「例示化合物112(4部)を例示化合物112(50部)」に変更した以外は同様にして、トナー12を得た。
実施例9において、「例示化合物112(4部)を例示化合物112(50部)」に変更した以外は同様にして、トナー12を得た。
<比較例5>
実施例9において、「例示化合物112(4部)を例示化合物112(2部)」に変更した以外は同様にして、比較用トナー5を得た。
実施例9において、「例示化合物112(4部)を例示化合物112(2部)」に変更した以外は同様にして、比較用トナー5を得た。
<比較例6>
実施例9において、「例示化合物112(4部)を例示化合物112(80部)」に変更した以外は同様にして、比較用トナー6を得た。
実施例9において、「例示化合物112(4部)を例示化合物112(80部)」に変更した以外は同様にして、比較用トナー6を得た。
[粉砕法]
<実施例13>
・結着樹脂(ポリエステル樹脂) 100部
(Tg55℃、酸価20mgKOH/g、水酸基価16mgKOH/g、分子量:Mp4500、Mn2300、Mw38000)
・化合物103 0.2部
・ピグメントイエロー155 4部
・1,4−ジ−t−ブチルサリチル酸アルミニウム化合物 0.5部
・パラフィンワックス(最大吸熱ピーク温度78℃) 5部
<実施例13>
・結着樹脂(ポリエステル樹脂) 100部
(Tg55℃、酸価20mgKOH/g、水酸基価16mgKOH/g、分子量:Mp4500、Mn2300、Mw38000)
・化合物103 0.2部
・ピグメントイエロー155 4部
・1,4−ジ−t−ブチルサリチル酸アルミニウム化合物 0.5部
・パラフィンワックス(最大吸熱ピーク温度78℃) 5部
上記処方を、ヘンシェルミキサー(FM−75J型、三井鉱山(株)製)でよく混合した後、温度130℃に設定した2軸混練機(PCM−45型、池貝鉄鋼(株)製)にて60kg/hrのFeed量で混練(吐出時の混練物温度は約150℃)した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルで粗砕した後、機械式粉砕機(T−250:ターボ工業(株)製)にて20kg/hrのフィード量で微粉砕した。
更に得られたトナー微粉砕物を、コアンダ効果を利用した多分割分級機により分級することで、トナー母粒子を得た。
上記トナー母粒子100部に、BET法で測定した比表面積が200m2/gである疎水化処理されたシリカ微粉体1.8部をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で乾式混合し、トナー13を得た。
<実施例14>
実施例13において、例示化合物103(0.2部)を例示化合物103(0.5部)に変更した以外は同様にして、トナー14を得た。
実施例13において、例示化合物103(0.2部)を例示化合物103(0.5部)に変更した以外は同様にして、トナー14を得た。
<実施例15>
実施例13において、例示化合物103(0.2部)を例示化合物103(1.0部)に変更した以外は同様にして、トナー15を得た。
実施例13において、例示化合物103(0.2部)を例示化合物103(1.0部)に変更した以外は同様にして、トナー15を得た。
<実施例16>
実施例13において、例示化合物103(0.2部)を例示化合物103(2.0部)に変更した以外は同様にして、トナー16を得た。
実施例13において、例示化合物103(0.2部)を例示化合物103(2.0部)に変更した以外は同様にして、トナー16を得た。
<比較例7>
実施例13において、例示化合物103(0.2部)を例示化合物103(0.1部)に変更した以外は同様にして、比較用トナー7を得た。
実施例13において、例示化合物103(0.2部)を例示化合物103(0.1部)に変更した以外は同様にして、比較用トナー7を得た。
<比較例8>
実施例13において、例示化合物103(0.2部)を例示化合物103(4.0部)に変更した以外は同様にして、比較用トナー8を得た。
実施例13において、例示化合物103(0.2部)を例示化合物103(4.0部)に変更した以外は同様にして、比較用トナー8を得た。
<比較例9>
実施例13において、ピグメントイエロー155(4.0部)をピグメントレッド122(4.0部)に変更した以外は同様にして、比較用トナー9を得た。
実施例13において、ピグメントイエロー155(4.0部)をピグメントレッド122(4.0部)に変更した以外は同様にして、比較用トナー9を得た。
[画像サンプル評価]
次に上述のトナー1〜16と比較用トナー1〜8を用いて、ベタ画像サンプルを出力し、後述する画像特性を評価した。尚、画像特性の比較に際し画像形成装置(以下LBPと略)としてLBP−5300(キヤノン社製)を使用した。評価に際しては各トナーを個別に充填したCRGを評価項目毎に用意した。転写紙としては、CLCカラーコピー用紙(キヤノン(株)製)を用いた。
次に上述のトナー1〜16と比較用トナー1〜8を用いて、ベタ画像サンプルを出力し、後述する画像特性を評価した。尚、画像特性の比較に際し画像形成装置(以下LBPと略)としてLBP−5300(キヤノン社製)を使用した。評価に際しては各トナーを個別に充填したCRGを評価項目毎に用意した。転写紙としては、CLCカラーコピー用紙(キヤノン(株)製)を用いた。
<色域測定>
各画像サンプルに対して、コニカミノルタ株式会社製の分光測色計「CM−2600d」を用いて色域の測定を行った。測定は以下の測定条件で行った。
・測色径3mm
・視野2°
・UVカットモード
・正反射光処理モードSCE
・標準光源D50
この装置を用いて、L*a*b*表色系における色度(L*、a*、b*)を測定した。
各画像サンプルに対して、コニカミノルタ株式会社製の分光測色計「CM−2600d」を用いて色域の測定を行った。測定は以下の測定条件で行った。
・測色径3mm
・視野2°
・UVカットモード
・正反射光処理モードSCE
・標準光源D50
この装置を用いて、L*a*b*表色系における色度(L*、a*、b*)を測定した。
尚、彩度C*は以下の式で表わされる。
C*=((a*)2+(b*)2)1/2
本評価においては、下式に基づいて、彩度の改善効果を評価した。
ΔC*=Cf *−C0 *
ここでCf *は着色顔料と蛍光染料を併用した場合の彩度、C0 *は対応する着色顔料のみを対応する部数で使用した場合の彩度を表す。従ってΔC*は、蛍光染料を使用した場合と使用しない場合の彩度の差を表わす。
C*=((a*)2+(b*)2)1/2
本評価においては、下式に基づいて、彩度の改善効果を評価した。
ΔC*=Cf *−C0 *
ここでCf *は着色顔料と蛍光染料を併用した場合の彩度、C0 *は対応する着色顔料のみを対応する部数で使用した場合の彩度を表す。従ってΔC*は、蛍光染料を使用した場合と使用しない場合の彩度の差を表わす。
このΔC*が大きいほど彩度の改善効果が大きく、鮮やかな色を得ることができていることを表す。評価は以下の基準に準じて行った。
Aランク:ΔC*が6.0以上
Bランク:ΔC*が3.0以上6.0未満
Cランク:ΔC*が3.0未満
Aランク:ΔC*が6.0以上
Bランク:ΔC*が3.0以上6.0未満
Cランク:ΔC*が3.0未満
本発明によれば、色調に優れ彩度が鮮やかなトナーを得ることができる。本発明のトナーを用いることにより電子写真方式を使った画像形成装置に適用することができる。
Claims (5)
- 結着樹脂及び着色剤を含有するトナーであって、
前記着色剤が、着色顔料と蛍光染料とを含有し、
トナー中における、前記着色顔料、前記蛍光染料の質量基準の含有量をそれぞれWG、WFとしたとき、前記WGと前記WFとが、下式(1)
WG×0.5>WF>WG×0.025 (1)
を満たし、
前記着色顔料の吸収ピーク波長をPGとし、前記蛍光染料の発光ピーク波長をPFとしたとき、前記PGと前記PFとが、下式(2)
PG<PF (2)
を満たすことを特徴とするトナー。 - 前記結着樹脂100質量部に対して、前記蛍光染料が、0.2〜3.0質量部含有される、請求項1に記載のトナー。
- 前記結着樹脂100質量部に対して、前記着色顔料が、3.0〜20.0質量部含有される、請求項1または2に記載のトナー。
- 前記着色顔料が、C.I.Pigment Yellow 74、155、180、および185からなる群より選ばれる顔料である、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のトナー。
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EP3865942A1 (en) | 2020-02-17 | 2021-08-18 | FUJIFILM Business Innovation Corp. | Resin fine particle, thermoplastic resin particle, and method for producing resin fine particle |
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