JP2021152592A - トナー - Google Patents

トナー Download PDF

Info

Publication number
JP2021152592A
JP2021152592A JP2020053059A JP2020053059A JP2021152592A JP 2021152592 A JP2021152592 A JP 2021152592A JP 2020053059 A JP2020053059 A JP 2020053059A JP 2020053059 A JP2020053059 A JP 2020053059A JP 2021152592 A JP2021152592 A JP 2021152592A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
toner
mass
shell
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020053059A
Other languages
English (en)
Inventor
直也 磯野
Naoya Isono
直也 磯野
憲一 中山
Kenichi Nakayama
憲一 中山
浩史 久島
Hiroshi Kushima
浩史 久島
舞 福澤
Mai Fukuzawa
舞 福澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2020053059A priority Critical patent/JP2021152592A/ja
Priority to US17/205,716 priority patent/US20210318631A1/en
Priority to EP21163909.1A priority patent/EP3885835B1/en
Priority to CN202110313439.XA priority patent/CN113448200A/zh
Publication of JP2021152592A publication Critical patent/JP2021152592A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/0935Encapsulated toner particles specified by the core material
    • G03G9/09357Macromolecular compounds
    • G03G9/09364Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/0935Encapsulated toner particles specified by the core material
    • G03G9/09357Macromolecular compounds
    • G03G9/09371Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08702Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08706Polymers of alkenyl-aromatic compounds
    • G03G9/08708Copolymers of styrene
    • G03G9/08711Copolymers of styrene with esters of acrylic or methacrylic acid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06Hydrocarbons
    • C08F212/08Styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/18Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/181Acids containing aromatic rings
    • C08G63/183Terephthalic acids
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08742Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08742Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08755Polyesters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/09307Encapsulated toner particles specified by the shell material
    • G03G9/09314Macromolecular compounds
    • G03G9/09321Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/09307Encapsulated toner particles specified by the shell material
    • G03G9/09314Macromolecular compounds
    • G03G9/09328Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/09392Preparation thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

【課題】コアとシェルの密着性が向上し、長期にわたる使用においてもシェルの剥がれが抑制され、長期にわたって現像性が優れるトナー。【解決手段】樹脂成分を有するコア粒子、及び該コア粒子の表面のシェルを有するトナー粒子を有するトナーであって、該樹脂成分は複素環基を有するモノマーユニットを有するポリエステル樹脂を、該樹脂成分中に50.0質量%より多く含有し、該シェルが、特定の(メタ)アクリル樹脂及びメラミン樹脂からなる群から選択される少なくとも一の樹脂を有することを特徴とするトナー。【選択図】なし

Description

本開示は、電子写真法、静電記録法、トナージェット方式記録法などによって形成される静電潜像を現像してトナー画像を形成するために用いられるトナーに関する。
複写機、プリンター、ファクシミリの受信装置などに用いられる電子写真技術は装置の発展とともに利用者からの要求も年々厳しくなっている。近年、コンパクトな設計でありながら長期にわたって良好な印刷が可能であることが強く求められるようになっている。
コンパクト設計という観点においては、例えばトナー画像を転写材に定着させる熱ローラーやフィルムといった定着部材を簡素化・簡略化することで小型化を達成する試みが行われている。この方策では定着部材を極力加熱することなく定着を可能にすることが必要となるため、低温定着性に優れるトナーを製造するために、融点やガラス転移点の低い結着樹脂や、低融点の離型剤が使用されることが多い。そのため、このようなトナーを高温で保存した場合、トナー同士が融着しやすいという問題がある。
上記課題に対し、例えば、特許文献1ではシェル層に熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いたコアシェルトナーが開示されている。
特開2015−045844号公報
しかしながら、長期にわたって良好な印刷を可能とするという観点においては、上記トナーを用いて繰り返しの印刷を続けていると、コアシェルトナーのシェルがコアから剥がれてしまう場合がある。その結果、帯電性が乱れたり、剥がれたシェルや露出したコアが現像部材や帯電部材などへの汚染・融着を起こしたりして、画像不良を引き起こしてしまう。すなわち、上記のようなコアシェルトナーは、耐久性という点においては課題を抱えていることがわかった。
市場が要求するコンパクトな設計でありながら長期にわたって良好な印刷が可能な画像形成装置を提供するためには、依然としてトナーの諸特性の改善が必要とされている。
本開示はコアとシェルの密着性が向上し、長期にわたる使用においてもシェルの剥がれが抑制され、長期にわたって現像性が優れるトナーを提供する。
樹脂成分を有するコア粒子、及び該コア粒子の表面のシェルを有するトナー粒子を有するトナーであって、
該樹脂成分は下記式(1)で示されるモノマーユニットを有するポリエステル樹脂を、該樹脂成分中に50.0質量%より多く含有し、
該シェルが、以下の(A)及び(B)からなる群から選択される少なくとも一の樹脂を有することを特徴とするトナー。
(A)式(2)及び(3)からなる群から選択される少なくとも一のモノマーユニットを有する(メタ)アクリル樹脂
(B)メラミン樹脂
(下記式(1)中、Rは、酸素、窒素及び硫黄からなる群から選択される少なくとも一のヘテロ原子を有する複素環基を示す。
下記式(2)中、Rは、水素又はメチル基を示す。
下記式(3)中、Rは、水素又はメチル基を示し、Rは、炭素数1〜3のアルキレン基を示す。)
Figure 2021152592
本開示により、コアとシェルの密着性が向上し、長期にわたる使用においてもシェルの剥がれが抑制され、長期にわたって現像性が優れるトナーを提供することができる。
数値範囲を表す「XX以上YY以下」や「XX〜YY」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。
数値範囲が段階的に記載されている場合、各数値範囲の上限及び下限は任意に組み合わせることができる。
(メタ)アクリル酸エステルとは、アクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステルを意味する。
「モノマーユニット」とは、ポリマー中のモノマー物質の反応した形態をいう。
本発明者らは、特定成分を有するポリエステル樹脂を主成分とするコア粒子と、特定成分を有するシェルを用いることで、コア粒子とシェルの密着性が向上し長期にわたる使用においてもシェルの剥がれが抑制されることを見出した。
具体的には、樹脂成分を有するコア粒子、及び該コア粒子の表面のシェルを有するトナー粒子を有するトナーにおいて、コア粒子の樹脂成分が、式(1)で示されるモノマーユニットを有するポリエステル樹脂を、該樹脂成分中に50.0質量%より多く含有することが必要である。なお、式(1)で示されるモノマーユニットは、複素環式ジオールが縮重合したモノマーユニットである。
そして、シェルが以下の(A)及び(B)からなる群から選択される少なくとも一の樹脂を有する。
(A)式(2)及び式(3)からなる群から選択される少なくとも一のモノマーユニットを有する(メタ)アクリル樹脂
(B)メラミン樹脂
Figure 2021152592
式(1)中、Rは、酸素、窒素及び硫黄からなる群から選択される少なくとも一のヘテロ原子を有する複素環基を示す。
式(2)中、Rは、水素又はメチル基を示す。
式(3)中、Rは、水素又はメチル基を示し、Rは、炭素数1〜3(より好ましくは2又は3)のアルキレン基を示す。
詳細なメカニズムについて、本発明者らは以下のように考える。
コア粒子の樹脂成分に式(1)で示される複素環式ジオールに由来するモノマーユニットを有するポリエステル樹脂を用いると、複素環式構造中のヘテロ原子により分極して該ポリエステル樹脂は高い極性を持つ。また、式(1)は剛直な環式構造であるため、高い極性を持つヘテロ原子がコア粒子とシェルの界面へと露出しやすくなると考えられる。
シェルに上記(メタ)アクリル樹脂又はメラミン樹脂を用いると、これらの樹脂がコア粒子の樹脂成分のヘテロ原子と水素結合を形成し、分子間相互作用によりコア粒子とシェルの密着性が向上する。
その結果、長期にわたる使用においてもシェルの剥がれが抑制することが可能となる。シェルの剥がれが抑制されることで、カブリやスジといった現像弊害も長期にわたって抑制可能な耐久性に優れたトナーが得られる。
コア粒子の樹脂成分は、式(1)で示されるモノマーユニットを有するポリエステル樹脂をコア粒子の樹脂成分中50.0質量%より多く含有する。
含有量が上記範囲であると、コア粒子とシェルの密着性が向上し長期にわたる使用においてもシェルの剥がれが抑制される。より好ましくは55.0質量%以上であり、さらに好ましくは60.0質量%以上である。
上限は特に制限されないが、好ましくは100.0質量%以下であり、より好ましくは98.0質量%以下であり、さらに好ましくは95.0質量%以下である。
ポリエステル樹脂中の式(1)で示される複素環式ジオール由来のモノマーユニットの含有量は、5.0質量%〜35.0質量%であることが好ましい。この範囲であると樹脂のガラス転移温度を適正な温度に調整しつつ、コア粒子とシェルの密着性に必要な分子間相互作用が十分に得られる。より好ましくは20.0質量%〜35.0質量%である。
式(1)で示されるモノマーユニットを形成しうる複素環式ジオールとしては、スピロ
グリコールやイソソルビド、又はその誘導体が挙げられる。
その中でも、イソソルビド及びそのアルキレンオキサイド付加体が好ましい。イソソルビド及びそのアルキレンオキサイド付加体であると、帯電の立ち上がりが優れ初期カブリを抑制しやすい。
は、酸素を有する複素環基であることが好ましい。また、式(1)で表されるモノマーユニットが、下記式(1−2)及び(1−3)からなる群から選択される少なくとも一で表されることがより好ましく、下記式(1−2)で表されることがさらに好ましい。
Figure 2021152592
式(1−2)中、Rは、それぞれ独立して炭素数2〜8(より好ましくは2又は3)の直鎖又は分岐のアルキレン基を表す。m及びnは、それぞれ独立して、0又は1〜5の整数であり、m+nが0〜10を満たす。m及びnは、より好ましくは0である。
式(1−3)中、Rは、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基である。
ポリエステル樹脂は式(1)で示されるモノマーユニットに加え、脂肪族ジオールがカルボン酸成分(好ましくはジカルボン酸又はトリカルボン酸)と縮重合した構造及び脂環式ジオールがカルボン酸成分(好ましくはジカルボン酸又はトリカルボン酸)と縮重合した構造からなる群から選択される少なくとも一を含むことが好ましく、脂肪族ジオールがカルボン酸成分と縮重合した構造を含むことがより好ましい。
脂肪族ジオールとしては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、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ソルビット、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセリン、2−メチルプロパントリオール、及び2−メチル−1,2,4−ブタントリオールなどからなる群から選択される少なくとも一が挙げられる。
脂環式ジオールとしては、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、4−(2−ヒドロキシエチル)シクロヘキサノール、4−(ヒドロキシメチル)シクロヘキサノール、4,4’‐ビシクロヘキサノール、2−シクロヘキセン−1,4−ジオール、4−シクロヘキセン−1,2−ジメタノール、5−ノルボルネン−2,3−ジメタノール、及び5−ノルボルネン−2,3−ジオールなどからなる群から選択される少なくとも一
が挙げられる。
酸モノマーとしては、フタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸のような芳香族ジカルボン酸類又はその無水物;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸及びアゼライン酸のようなアルキルジカルボン酸類又はその無水物;炭素数6〜18のアルキル基又はアルケニル基で置換されたコハク酸もしくはその無水物;フマル酸、マレイン酸及びシトラコン酸のような不飽和ジカルボン酸類又はその無水物;が挙げられる。
これらの中で好ましく用いられる酸モノマー成分としては、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、フマル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸やその無水物等の多価カルボン酸などである。
ポリエステル樹脂の重量平均分子量Mwは、20000〜100000であることが好ましい。
トナー粒子は、コア粒子の表面にシェルを有する。シェルは、コア粒子の全体を被覆している必要はなく、コア粒子がトナー粒子表面に一部露出していてもよい。
シェルは、式(2)及び式(3)からなる群から選択される少なくとも一のモノマーユニットを有する(メタ)アクリル樹脂、及び/又はメラミン樹脂を用いることが、上述した相互作用によるコア粒子の樹脂成分とシェルとの着性向上に必要である。
その中でも、シェルが、式(2)及び式(3)からなる群から選択される少なくとも一のモノマーユニットを有する(メタ)アクリル樹脂であることが好ましい。
メラミン樹脂は、メチロールメラミン樹脂、ヘキサメチロールメラミン樹脂、メトキシメチロールメラミン樹脂からなる群から選択される少なくとも一が好ましい。メラミン樹脂は、ヘキサメチロールメラミン樹脂であることがより好ましい。
式(2)のモノマーユニットを形成する(メタ)アクリル系モノマーは、アクリル酸及びメタクリル酸である。
式(3)のモノマーユニットを形成する(メタ)アクリル系モノマーは、好ましくは、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル及び、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピルが挙げられる。
(メタ)アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸エステルが反応したモノマーユニットを有する。(メタ)アクリル樹脂には、(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸エステルに限られず、エチレン性不飽和結合を有するモノマーを使用できる。
シェル用の樹脂には、上記モノマー以外にもラジカル共重合可能なモノマーを併用してもよい。
例えば、スチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、および、p−フェニルスチレンのようなスチレン誘導体類;
メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、iso−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、iso−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、n−アミルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、n−ノニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレートのようなアクリル酸エステル系モノマー類;
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、iso−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、iso−ブチルメタクリレート
、tert−ブチルメタクリレート、n−アミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、n−ノニルメタクリレート、のようなメタクリル酸エステル系モノマー類が挙げられる。
また、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレートのようなジ(メタ)アクリレートを用いてもよい。
上記の中でも、スチレンが好ましい。すなわち、(メタ)アクリル樹脂が構成成分としてスチレンが反応したモノマーユニットを有するスチレン−(メタ)アクリル樹脂であることが好ましい。
(メタ)アクリル樹脂中の、式(2)及び式(3)からなる群から選択される少なくとも一のモノマーユニットの合計の含有量は、5.0質量%〜35.0質量%であることが好ましい。この範囲にあると帯電特性が優れ且つ、コア粒子とシェルの密着性に必要な分子間相互作用が十分に得られる。より好ましくは10.0質量%〜25.0質量%である。
シェルの含有量は、コア粒子の樹脂成分100.0質量部に対し、0.5質量部以上3.0質量部以下が好ましい。この範囲であるとシェルによる定着性の阻害が無く、保存性に優れる。より好ましくは0.7質量部以上2.5質量部以下であり、さらに好ましくは0.7質量部以上1.5質量部以下である。
[コア粒子の樹脂成分]
コア粒子の樹脂成分は、上述した式(1)で示されモノマーユニットを有するポリエステル樹脂を50.0質量%より多く含有していれば、他の樹脂を併用してもよい。
例えば、下記樹脂を用いることが可能である。
例えば、ポリスチレン、ポリ−p−クロルスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及び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−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルメタ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−ビニルエ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−アクリロニトリル−インデン共重合体などのスチレン系共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然樹脂変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、非晶性ポリエステル、結晶性ポリエステル、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロン−インデン樹脂、石油系樹脂などが使用できる。
コア粒子の樹脂成分は、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体などのスチレンアクリル樹脂を含むことが好ましい。
スチレンアクリル樹脂には、上述したスチレン誘導体類、アクリル酸エステル系モノマー類及びメタクリル酸エステル系モノマー類を用いることができる。また、上述したジアクリレートを用いてもよい。
コア粒子の樹脂成分中のスチレンアクリル樹脂の含有量は、好ましくは2.0質量%以上50.0質量%未満であり、より好ましくは5.0質量%以上45.0質量%以下である。
[着色剤]
トナー粒子は着色剤を含むことが好ましい。着色剤としては、以下のものが挙げられる。
黒色着色剤としては、カーボンブラック;イエロー着色剤とマゼンタ着色剤及びシアン着色剤とを用いて黒色に調色したものが挙げられる。着色剤には、顔料を単独で使用してもかまわないが、染料と顔料とを併用してその鮮明度を向上させた方がフルカラー画像の画質の点からより好ましい。
マゼンタ着色顔料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48:2、48:3,48:4、49、50、51、52、53、54、55、57:1、58、60、63、64、68、81:1、83、87、88、89、90、112、114、122、123、146、147、150、163、184、202、206、207、209、238、269、282;C.I.ピグメントバイオレット19;C.I.バットレッド1、2、10、13、15、23、29、35。
マゼンタ着色染料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ソルベントレッド1、3、8、23、24、25、27、30、49、81、82、83、84、100、109、121;C.I.ディスパースレッド9;C.I.ソルベントバイオレット8、13、14、21、27;C.I.ディスパーバイオレット1などの油溶染料、C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、13、14、15、17、18、22、23、24、27、29、32、34、35、36、37、38、39、40;C.I.ベーシックバイオレット1、3、7、10、14、15、21、25、26、27、28などの塩基性染料。
シアン着色顔料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントブルー2、3、15:2、15:3、15:4、16、17;C.I.バットブルー6;C.I.アシッドブルー45、フタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を1〜5個置換した銅フタロシアニン顔料。
シアン着色染料としては、C.I.ソルベントブルー70がある。
イエロー着色顔料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、62、65、73、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、185;C.I.バットイエロー1、3、20。
イエロー着色染料としては、C.I.ソルベントイエロー162がある。
上記着色剤の使用量は、結着樹脂100.0質量部に対して、0.1質量部以上30.0質量部以下が好ましい。
[ワックス]
トナー粒子は、ワックスを含むことが好ましい。ワックスとしては、特に限定されないが、例えば、以下のものが挙げられる。
低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキレン共重合体、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスなどの炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックスなどの炭化水素系ワックスの酸化物又はそれらのブロック共重合物;カルナバワックスなどの脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワックスなどの脂肪酸エステル類を一部又は全部を脱酸化したもの。
さらに、以下のものが挙げられる。パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸などの飽和直鎖脂肪酸類;ブラシジン酸、エレオステアリン酸、パリナリン酸などの不飽和脂肪酸類;ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールなどの飽和アルコール類;ソルビトールなどの多価アルコール類;パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸などの脂肪酸類と、ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールなどのアルコール類との
エステル類;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドなどの脂肪酸アミド類;メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類;エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’ジオレイルセバシン酸アミドなどの不飽和脂肪酸アミド類;m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,N’ジステアリルイソフタル酸アミドなどの芳香族系ビスアミド類;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなどの脂肪酸金属塩(一般的に金属石けんといわれているもの);脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸などのビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類;ベヘニン酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂の水素添加によって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物。
これらのワックスの中でも、低温定着性、耐定着巻きつき性を向上させるという観点で、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスなどの炭化水素系ワックス及びエステルワックスが好ましい。
該ワックスの含有量は、結着樹脂100.0質量部に対して、0.5質量部以上25.0質量部以下が好ましい。
また、トナーの保存性と耐高温オフセット性の両立の観点から、示差走査熱量分析装置(DSC)で測定される昇温時の吸熱曲線において、温度30℃以上200℃以下の範囲に存在するワックスの最大吸熱ピークのピーク温度が50℃以上110℃以下であることが好ましい。
[荷電制御剤]
トナーには、必要に応じて荷電制御剤を含有させることもできる。荷電制御剤としては、公知のものが利用できる。荷電制御剤はトナー粒子に対して内添してもよいし外添してもよい。荷電制御剤の添加量は、結着樹脂100.0質量部に対して、0.2質量部以上10.0質量部以下が好ましい。
トナーは、一成分系現像剤として使用してもよい。長期にわたり安定した画像が得られるという点で、トナーは、磁性キャリアと混合して二成分系現像剤として用いてもよい
[キャリア]
磁性キャリアとしては、下記のような公知のものを使用できる。例えば、表面を酸化した鉄粉、或いは、未酸化の鉄粉や、鉄、リチウム、カルシウム、マグネシウム、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、希土類などの金属粒子、それらの合金粒子、酸化物粒子、フェライト等の磁性体や、磁性体と、この磁性体を分散した状態で保持する結着樹脂とを含有する磁性体分散樹脂キャリア(いわゆる樹脂キャリア)。
トナーを磁性キャリアと混合して二成分系現像剤として使用する場合、その際のキャリア混合比率は、二成分系現像剤中のトナー濃度として、好ましくは2質量%以上15質量%以下、より好ましくは4質量%以上13質量%以下にすると通常良好な結果が得られる。
トナー粒子の製造方法は、乳化凝集法、粉砕法、溶解懸濁法など公知の製造方法であれば特に限定されない。
以下、粉砕法を用いて製造する方法について説明する。
粉砕法では、樹脂成分、並びに必要に応じて着色剤、ワックス、及び電荷制御剤のような任意成分を混合した後、得られた混合物を溶融混練する。続けて、得られた溶融混練物を、粉砕、分級して所望の粒子径のコア粒子を得る。
コア粒子を被覆するシェルの形成は、シェルを形成するための材料を水溶液中で添加し
て行われることが好ましい。シェルを形成するための材料は、樹脂粒子の分散液の形態で添加することが好ましい。
水系媒体中にコア粒子を添加した後、水系媒体中にコア粒子を分散させる。分散させる方法としては、分散液を強力に攪拌できる装置を用いてコア粒子を水系媒体中に機械的に分散させる方法や、分散剤を含有する水系媒体中でコア粒子を分散させる方法が挙げられる。分散剤を用いる方法では、水系媒体中にコア粒子が均一に分散されるため、コア粒子の表面を露出させることなくシェルを形成しやすい点で有利である。
分散液を強力に攪拌できる装置としては、ハイビスミックス(プライミックス株式会社製)のような装置が好ましい。
シェルを形成するための材料を添加し、コア粒子に付着させ、温度を上昇させることで、シェルを形成しうる。シェル層を形成する際の温度は、65℃以上95℃以下が好ましく、70℃以上90℃以下がより好ましい。このような範囲内の温度下でシェル層を形成することで、シェル層の形成を良好に進行させつつ、形成されるトナー粒子同士の合一が抑制される。
上記のようにしてシェルを形成した後、シェルで被覆されたコア粒子を含む分散液を常温まで冷却して、トナー粒子の分散液を得ることができる。その後、必要に応じて、トナー粒子を洗浄する洗浄工程、トナー粒子を乾燥する乾燥工程を経てトナー粒子が得られる。
トナー粒子の重量平均粒径は、好ましくは4.0μm〜8.0μmである。
トナー粒子はそのままトナーとして用いてもよい。必要に応じてトナー粒子の表面に外添剤を付着させて、トナーとしてもよい。外添剤がトナー粒子の表面に埋没しないように条件を調整して、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製)のような混合機を用いて、トナー粒子と外添剤とを混合する方法が好ましい。
以下、各種物性の測定方法について説明する。
<コア及びシェルに含有される樹脂の同定>
コア及びシェルに含有される樹脂の構成化合物の組成と比率の同定は、熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析計(以下、「熱分解GC/MS」とも称する)及びNMRを用いる。なお、コア及びシェルに含有される樹脂を単独で入手できる場合は単独で測定することもできる。
樹脂の構成化合物の種類の分析には熱分解GC/MSが用いられる。樹脂を550℃〜700℃で熱分解させた際に生じる、樹脂の分解物の成分のマススペクトルを分析する事で構成化合物の種類を同定する。具体的な測定条件は以下の通りである。
[熱分解GC/MSの測定条件]
熱分解装置:JPS−700(日本分析工業)
分解温度:590℃
GC/MS装置:Focus GC/ISQ (Thermo Fisher)
カラム:HP−5MS 長さ60m、内径0.25mm、膜厚0.25μm
注入口温度:200℃
フロー圧:100kPa
スプリット:50mL/min
MSイオン化:EI
イオン源温度:200℃ Mass Range 45−650
続いて同定した樹脂の構成化合物の存在量比を、固体H−NMRで測定・算出する。構造決定は、核磁気共鳴分光分析(H−NMR)[400MHz、CDCl、室温(
25℃)]を用いて行う。
測定装置:FT NMR装置 JNM−EX400(日本電子社製)
測定周波数:400MHz
パルス条件:5.0μs
周波数範囲:10500Hz
積算回数:1024回
得られたスペクトルの積分値から各モノマー成分のmol比を求め、これを基に組成比(質量%)を算出する。
[トナー粒子の重量平均粒径(D4)の測定方法]
トナー粒子の重量平均粒径(D4)は、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター(株)製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター(株)製)を用いて、実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで測定し、測定データの解析を行い、算出する。
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター(株)製)が使用できる。
なお、測定、解析を行う前に、以下のように前記専用ソフトの設定を行う。
前記専用ソフトの「標準測定方法(SOM)を変更画面」において、コントロールモードの総カウント数を50,000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター(株)製)を用いて得られた値を設定する。閾値/ノイズレベルの測定ボタンを押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1,600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、測定後のアパーチャーチューブのフラッシュにチェックを入れる。
専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定画面」において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μm以上60μm以下に設定する。
具体的な測定法は以下のとおりである。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250mL丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mLを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行う。そして、専用ソフトの「アパーチャーチューブのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100mL平底ビーカーに前記電解水溶液約30mLを入れ、この中に分散剤として下記の希釈液を約0.3mL加える。
・希釈液:「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業(株)製)をイオン交換水で3質量倍に希釈した希釈液
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力が120Wである下記の超音波分散器の水槽内に所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンNを約2mL添加する。
・超音波分散器:「Ultrasonic Dispersion System Tetora150」(日科機バイオス(株)製)
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。なお、超音波分散にあたっては、水槽の水温が15℃以上40℃以下と
なる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記(5)の電解水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50,000個になるまで測定を行う。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒径(D4)を算出する。なお、専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、分析/体積統計値(算術平均)画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。本発明は以下の実施例によって制限されるものではない。なお、実施例及び比較例の部数は特に断りが無い場合、すべて質量基準である。
<コア粒子用ポリエステル樹脂1の製造>
撹拌機、温度計、窒素導入管、脱水管、及び減圧装置を備えた反応容器に、テレフタル酸100.0部、無水トリメリット酸23.1部、アジピン酸11.7部、イソソルビド70.4部及び1,3−プロパンオール42.8部を添加して、撹拌しながら温度130℃まで加熱した。
エステル化触媒としてチタン(IV)イソプロポキシド0.5部を加えた後、温度160℃に昇温し5時間かけて縮重合した。その後、温度180℃に昇温し、減圧させながら所望の分子量となるまで反応させてポリエステル樹脂1を得た。ポリエステル樹脂1の重量平均分子量Mwは、50000であった。
<コア粒子用ポリエステル樹脂2〜8の製造>
表1に示すような原料に変更すること以外はポリエステル樹脂1と同様の製造方法でポリエステル樹脂2〜8を作製した。
Figure 2021152592

表中、「式(1)量」は、ポリエステル樹脂中の式(1)で示されるモノマーユニットの含有量を示す。
<コア粒子用スチレン−アクリル樹脂の製造>
撹拌機、温度計、及び窒素導入管を備えた反応容器に、スチレン80.0部、n−ブチルアクリレート20.0部及びヘキサンジオールジアクリレート0.3部を添加して撹拌しながら温度80℃まで加熱した。
続いて重合開始剤としてパーブチルO(10時間半減期温度72.1℃(日本油脂製))2.0部を加え、5時間重合しコア粒子用のスチレン−アクリル樹脂を得た。
<シェル用樹脂1の製造>
界面活性剤であるネオゲンRK(第一工業製薬社製)3.0部をイオン交換水50部に溶解した水溶液に、スチレン62.8部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル20.9部、n−ブチルアクリレート15.5部、エチレングリコールジメタクリレート0.8部を添加して、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0.3部をイオン交換水10部に溶解した水溶液を添加した。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50.0質量%のシェル用樹脂1の水系分散体(シェル用樹脂1分散液)を得た。
<シェル用樹脂2〜6の製造例>
モノマー組成を表2に記載のように変更した以外は、シェル用樹脂1の製造例と同様にして、シェル用樹脂2〜6を得た。
Figure 2021152592

表中、「式(2)、(3)量」は、式(2)及び式(3)からなる群から選択される少なくとも一のモノマーユニットの合計の含有量を示す。また、略称は以下の通り。
2−HEMA:メタクリル酸2−ヒドロキシエチル
MMA−EG:エチレングリコールジメタクリレート
<トナー1の製造>
(コア粒子1の製造)
・ポリエステル樹脂1: 90.0部
・コア粒子用スチレン−アクリル樹脂 10.0部
・C.I.ピグメントブルー15:3(銅フタロシアニン): 5.0部
・エステルワックス(ベヘン酸ベヘニル:融点72℃) 15.0部
・フィッシャートロプッシュワックス(サゾール社製C105、融点:105℃):
2.0部
上記材料を三井ヘンシェルミキサ(三井三池化工機社製)で前混合した後、2軸押出機(商品名:PCM−30、池貝鉄工所社製)を用いて、吐出口における溶融物温度が140℃になるように、温度を設定し、溶融混練した。
得られた混練物を冷却し、ハンマーミルで粗粉砕した後、粉砕機(商品名:ターボミルT250、ターボ工業社製)を用いて微粉砕した。得られた微粉砕粉末を、コアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて分級して、重量平均粒径(D4)6.8μmのコア粒子1を得た。
(トナー粒子1の製造)
温度40℃に加温したイオン交換水250.0部に、リン酸三カルシウム1.8部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、撹拌速度15000rpmにて撹拌し、水系媒体を調製した。
水系媒体中にコア粒子1を100.0部添加してコア粒子1のスラリーを作製した。続いて、コア粒子1:100.0部に対してシェル用樹脂1を1.0部添加するために、固
形分濃度50.0質量%のシェル用樹脂1分散液を2.0部添加して、75℃に昇温させて2時間保持することでコア粒子の表面にシェル層を形成させた。
室温まで冷却後、塩酸を加えて分散剤であるリン酸カルシウムを溶解し、濾過、水洗、乾燥して重量平均粒径(D4)6.8μmのコアシェル構造を有するトナー粒子1を得た。
(トナー1の製造)
トナー粒子1:100.0部、乾式シリカ粒子(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)REA90」:正帯電性疎水化処理されたシリカ粒子)1.5部を、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製)を用いて3分間混合し、トナー粒子1にシリカ粒子を付着させた。その後、300メッシュ(目開き48μm)で篩い、トナー1を得た。
<トナー2〜9及び11〜14及び17〜19の製造>
表3に示すように変更すること以外はトナー1と同様の製造方法でトナー2〜9、11〜14及び17〜19を得た。
<トナー10の製造>
(トナー粒子10の製造)
温度30℃に加温したイオン交換水250.0部に、希塩酸を加えて、フラスコ内の水系媒体のpHを4に調整した。
続いて、ヘキサメチロールメラミン初期重合体(昭和電工社製「ミルベン607」固形分濃度80.0質量%)を1.25部添加し、攪拌してヘキサメチロールメラミン初期重合体を水系媒体に溶解させた。
続けて、水系媒体中にコア粒子1を100.0部添加して、攪拌しながら1℃/分の速
度で70℃まで上げて2時間保持することでコア粒子の表面にシェル層を形成させた。室温まで冷却後、濾過、水洗、乾燥して重量平均粒径(D4)6.8μmのコアシェル構造を有するトナー粒子10を得た。
(トナー10の製造)
トナー粒子10:100.0部、乾式シリカ粒子(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)REA90」:正帯電性疎水化処理されたシリカ粒子)1.5部を、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製)を用いて3分間混合し、トナー粒子10にシリカ粒子を付着させた。その後、300メッシュ(目開き48μm)で篩い、トナー10を得た。
<トナー15の製造>
(ポリエステル樹脂粒子分散液の調製)
・ポリエステル樹脂1 200.0部
・イオン交換水 500.0部
上記材料をステンレス製の容器に入れ、温浴下95℃まで加熱溶融し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて7800rpmで十分撹拌しながら、0.1モル/L炭酸水素ナトリウムを加えpHを7.0よりも大きくした。その後、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム3.0部とイオン交換水297.0部の混合溶液を徐々に滴下し乳化分散することでポリエステル樹脂粒子分散液を得た。
このポリエステル樹脂粒子分散液の粒度分布を、粒度測定装置(堀場製作所製、LA−920)を用いて測定したところ、含まれるポリエステル樹脂粒子分散液の個数平均粒径は、0.25μmであり、また1μmを超える粗大粒子は観察されなかった。
(スチレン−アクリル樹脂粒子分散液の調製)
・コア樹脂用のスチレン−アクリル樹脂 200.0部
・イオン交換水 500.0部
上記材料をステンレス製の容器に入れ、温浴下95℃まで加熱溶融し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて7800rpmで十分撹拌しながら、0.1モル/L炭酸水素ナトリウムを加えpHを7.0よりも大きくした。その後、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム3.0部とイオン交換水297.0部の混合溶液を徐々に滴下し乳化分散することでスチレン−アクリル樹脂粒子分散液を得た。
このスチレン−アクリル樹脂粒子分散液の粒度分布を、粒度測定装置(堀場製作所製、LA−920)を用いて測定したところ、含まれるスチレン−アクリル樹脂粒子分散液の個数平均粒径は、0.25μmであり、また1μmを超える粗大粒子は観察されなかった。
(ワックス粒子分散液の調製)
・イオン交換水 500.0部
・フィッシャートロプッシュワックス(サゾール社製C105、融点:80℃)
250.0部
上記材料をステンレス製の容器に入れ、温浴下95℃まで加熱溶融し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて7800rpmで十分撹拌しながら、0.1モル/L炭酸水素ナトリウムを加えpHを7.0よりも大きくした。その後、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム5.0部とイオン交換水245.0部の混合溶液を徐々に滴下し乳化分散することでワックス粒子分散液を得た。
このワックス粒子分散液の粒度分布を、粒度測定装置(堀場製作所製、LA−920)を用いて測定したところ、含まれるワックス粒子の個数平均粒径は、0.35μmであり、また1μmを超える粗大粒子は観察されなかった。
(着色剤粒子分散液の調製)
・C.I.ピグメントブルー15:3 100.0部
・ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム 5.0部
・イオン交換水 400.0部
以上を混合し、サンドグラインダーミルを用いて分散した。この着色剤粒子分散液に含まれる着色剤粒子の粒度分布を、粒度測定装置(堀場製作所製、LA−920)を用いて測定したところ、含まれる着色剤粒子の個数平均粒径は、0.2μmであり、また1μmを超える粗大粒子は観察されなかった。
(コア粒子15の製造)
・ポリエステル樹脂粒子分散液 450.0部
・スチレン−アクリル樹脂粒子分散液 50.0部
・着色剤粒子分散液 50.0部
・ワックス粒子分散液 50.0部
・ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム 5.0部
反応器(容積1リットルフラスコ、バッフル付きアンカー翼)にポリエステル樹脂粒子分散液、スチレン−アクリル樹脂粒子分散液、ワックス粒子分散液及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを仕込み、均一に混合した。一方、500mLビーカーに着色剤粒子分散液を均一に混合しておき、これを撹拌しながら反応器に徐々に添加し混合分散液を得た。得られた混合分散液を撹拌しながら硫酸アルミニウム水溶液を固形分として0.5部滴下し、凝集粒子を形成させた。
滴下終了後、窒素を用いて系内を置換し、50℃にて1時間、さらに55℃にて1時間保持した。
その後昇温して90℃にて30分保持した。その後、63℃まで降温したのち3時間保持させ、融合粒子を形成させた。所定時間終了後、毎分0.5℃の降温速度にて40℃になるまで冷却を行い、コア粒子15分散液を得た。
(トナー粒子15の製造)
上記コア粒子15分散液の固形分100.0部に対し、シェル用樹脂1分散液を2.0部添加して、75℃に昇温させて2時間保持することでコア粒子の表面にシェル層を形成させた。室温まで冷却後、濾過、水洗、乾燥して重量平均粒径(D4)6.5μmのコアシェル構造を有するトナー粒子15を得た。
(トナー15の製造)
トナー粒子15:100.0部、乾式シリカ粒子(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)REA90」:正帯電性疎水化処理されたシリカ粒子)1.5部を、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製)を用いて3分間混合し、トナー粒子15にシリカ粒子を付着させた。その後、300メッシュ(目開き48μm)で篩い、トナー15を得た。
<トナー16の製造>
(コア粒子16の製造)
・ポリエステル樹脂1 90.0部
・コア樹脂用スチレン−アクリル樹脂 10.0部
・C.I.ピグメントブルー15:3(銅フタロシアニン) 5.0部
・エステルワックス(ベヘン酸ベヘニル:融点72℃) 15.0部
・フィッシャートロプッシュワックス(サゾール社製C105、融点:105℃)
2.0部
・メチルエチルケトン 100.0部
・酢酸エチル 100.0部
上記材料を、アトライター(三井金属社製)を用いて3時間分散し、着色剤分散液を得た。
一方、温度60℃に加温したイオン交換水300.0部にリン酸三カルシウム1.8部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、撹拌速度10000rpmにて撹拌し、水系媒体を調製した。上記水系媒体へ上記着色剤分散液を投入し、温度65℃、N雰囲気下において、TK式ホモミキサーにて撹拌速度12000rpmで15分間撹拌し、着色剤粒子を造粒した。
その後、TK式ホモミキサーから通常のプロペラ撹拌装置に変更し、撹拌装置の撹拌速度を150rpmに維持し、内温を温度95℃に昇温して3時間保持して分散液から溶剤を除去し、コア粒子16分散液を調製した。
(トナー粒子16の製造)
上記コア粒子16分散液の固形分100.0部に対し、シェル用樹脂1分散液を2.0部添加して、75℃に昇温させて2時間保持することでコア粒子の表面にシェル層を形成させた。
室温まで冷却後、塩酸を加えて分散剤であるリン酸カルシウムを溶解し、濾過、水洗、乾燥して重量平均粒径(D4)6.9μmのコアシェル構造を有するトナー粒子16を得た。
(トナー16の製造)
トナー粒子16:100.0部、乾式シリカ粒子(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)REA90」:正帯電性疎水化処理されたシリカ粒子)1.5部を、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製)を用いて3分間混合し、トナー粒子16にシリカ粒子を付着させた。その後、300メッシュ(目開き48μm)で篩い、トナー16を得た。
Figure 2021152592
<画像評価>
画像評価は、市販のカラーレーザープリンタ(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「FS−C5250DN」、を一部改造したものを用いて行った。改造は一色のプロセスカートリッジだけの装着でも作動するようにした。また、定着器を任意の温度に変更できるように改造した。下記方法に従って調製した2成分現像剤を評価機の現像部に投入し、トナーを評価機のトナーコンテナに投入、以下の画像評価を行った。
〔2成分現像剤の調製〕
現像剤用キャリア(FS−C5250DN用キャリア)100部と、評価するトナー10部とを、ボールミルを用いて30分間混合して2成分現像剤を調製した。
具体的な画像評価項目は下記の通りである。
〔カブリ〕
低温低湿環境下(15℃、10%RH)、又は高温高湿環境下(温度32℃/湿度85%RH)において、初期と横線で1%の印字率の画像を30000枚プリントアウト試験終了後の非画像部の反射率(%)を「REFLECTOMETER MODEL TC−
6DS」(東京電色社製)で測定した。
得られた反射率を、同様にして測定した未使用のプリントアウト用紙(標準紙)の反射率(%)から差し引いた数値(%)を用いて評価した。数値が小さい程、画像カブリが抑制されていることになる。評価は、グロス紙モードで、普通紙(HP Brochure
Paper 200g , Glossy、HP社製、200g/m)を用いて行った。
(評価基準)
A:0.5%未満
B:0.5%以上1.5%未満
C:1.5%以上3.0%未満
D:3.0%以上
〔スジ(現像性)〕
高温高湿環境下(温度32℃/湿度85%RH)において、横線で1%の印字率の画像を30000枚プリントアウト試験終了後、LETTERサイズのXEROX 4200用紙(XEROX社製、75g/m)にハーフトーン(トナーの載り量:0.3mg/cm)の画像をプリントアウトした。ハーフトーン画像における排紙方向の縦スジの有無について観察し、以下のように耐久性を評価した。
(評価基準)
A:未発生
B:ハーフトーン部の画像上に排紙方向の縦スジが1カ所以上3カ所以下発生
C:ハーフトーン部の画像上に排紙方向の縦スジが4カ所以上6カ所以下発生
D:ハーフトーン部の画像上に排紙方向の縦スジが7カ所以上発生、あるいは、幅0.5mm以上の縦スジが発生
〔定着性〕
転写材にベタ画像(トナーの載り量:0.9mg/cm)を、定着温度を変えてプリントし、下記の基準で評価した。なお、定着温度は定着ローラー表面を非接触の温度計を用いて測定した値である。転写材は、LETTERサイズの普通紙(XEROX 4200、XEROX社製、75g/m)を用いた。
(評価基準)
A:140℃でオフセットせず
B:140℃でオフセット発生
C:150℃でオフセット発生
D:160℃でオフセット発生
〔ブロッキング(保存性)〕
各トナー5gを50mLの樹脂製カップに取り、温度60℃/湿度10%RHで3日間放置し、凝集塊の有無を調べ、下記の基準で評価した。
(評価基準)
A:凝集塊発生せず
B:軽微な凝集塊が発生、軽く指で押すと崩れる
C:凝集塊が発生、軽く指で押しても崩れない
D:完全に凝集
〔実施例1〜16〕
実施例1〜16では、トナーとして、トナー1〜16をそれぞれ用いて上記評価を行った。その評価結果を表4に示す。
〔比較例1〜3〕
比較例1〜3では、トナーとしてトナー17〜19をそれぞれ用いて上記評価を行った。その評価結果を表4に示す。
Figure 2021152592


Claims (9)

  1. 樹脂成分を有するコア粒子、及び該コア粒子の表面のシェルを有するトナー粒子を有するトナーであって、
    該樹脂成分は下記式(1)で示されるモノマーユニットを有するポリエステル樹脂を、該樹脂成分中に50.0質量%より多く含有し、
    該シェルが、以下の(A)及び(B)からなる群から選択される少なくとも一の樹脂を有することを特徴とするトナー。
    (A)下記式(2)及び(3)からなる群から選択される少なくとも一のモノマーユニットを有する(メタ)アクリル樹脂
    (B)メラミン樹脂
    Figure 2021152592

    (式(1)中、Rは、酸素、窒素及び硫黄からなる群から選択される少なくとも一のヘテロ原子を有する複素環基を示す。
    式(2)中、Rは、水素又はメチル基を示す。
    式(3)中、Rは、水素又はメチル基を示し、Rは、炭素数1〜3のアルキレン基を示す。)
  2. 前記ポリエステル樹脂中の前記式(1)で示されるモノマーユニットの含有量が、5.0質量%〜35.0質量%である請求項1に記載のトナー。
  3. 前記式(1)で表されるモノマーユニットが、下記式(1−2)及び(1−3)からなる群から選択される少なくとも一で表される請求項1又は2に記載のトナー。
    Figure 2021152592

    (式(1−2)中、Rは、それぞれ独立して炭素数2〜8の直鎖又は分岐のアルキレン基を表す。m及びnは、それぞれ独立して、0又は1〜5の整数であり、m+nが0〜10を満たす。
    式(1−3)中、Rは、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基である。)
  4. 前記式(1)で表されるモノマーユニットが、前記式(1−2)で表される請求項3に記載のトナー。
  5. 前記ポリエステル樹脂が、脂肪族ジオールがカルボン酸成分と縮重合した構造及び脂環式ジオールがカルボン酸成分と縮重合した構造からなる群から選択される少なくとも一を含む請求項1〜4のいずれか一項に記載のトナー。
  6. 前記シェルが、前記(メタ)アクリル樹脂である請求項1〜5のいずれか一項に記載のトナー。
  7. 前記(メタ)アクリル樹脂中の、前記式(2)及び式(3)からなる群から選択される少なくとも一のモノマーユニットの合計の含有量が、5.0質量%〜35.0質量%である請求項6に記載のトナー。
  8. 前記シェルの含有量が、前記コア粒子の前記樹脂成分100.0質量部に対し、0.5質量部以上3.0質量部以下である請求項1〜7のいずれか一項に記載のトナー。
  9. 前記コア粒子の前記樹脂成分が、スチレンアクリル樹脂を含む請求項1〜8のいずれか一項に記載のトナー。
JP2020053059A 2020-03-24 2020-03-24 トナー Pending JP2021152592A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020053059A JP2021152592A (ja) 2020-03-24 2020-03-24 トナー
US17/205,716 US20210318631A1 (en) 2020-03-24 2021-03-18 Toner
EP21163909.1A EP3885835B1 (en) 2020-03-24 2021-03-22 Toner
CN202110313439.XA CN113448200A (zh) 2020-03-24 2021-03-24 调色剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020053059A JP2021152592A (ja) 2020-03-24 2020-03-24 トナー

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021152592A true JP2021152592A (ja) 2021-09-30

Family

ID=75143491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020053059A Pending JP2021152592A (ja) 2020-03-24 2020-03-24 トナー

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210318631A1 (ja)
EP (1) EP3885835B1 (ja)
JP (1) JP2021152592A (ja)
CN (1) CN113448200A (ja)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60241056A (ja) * 1984-05-16 1985-11-29 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 静電荷像現像用トナ−
JP3207558B2 (ja) * 1992-09-28 2001-09-10 三洋化成工業株式会社 トナーバインダーおよびトナー組成物
US5928830A (en) * 1998-02-26 1999-07-27 Xerox Corporation Latex processes
US8221948B2 (en) * 2009-02-06 2012-07-17 Xerox Corporation Toner compositions and processes
US9290615B2 (en) * 2012-06-13 2016-03-22 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Toner polyester resin, method for producing same, and toner
JP6252387B2 (ja) 2013-07-30 2017-12-27 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 静電潜像現像用トナー
WO2015030208A1 (ja) * 2013-08-29 2015-03-05 三菱化学株式会社 静電荷像現像用トナー
US20150248072A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-03 Canon Kabushiki Kaisha Toner
JP6458862B2 (ja) * 2015-03-26 2019-01-30 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 静電潜像現像用トナー

Also Published As

Publication number Publication date
EP3885835B1 (en) 2023-09-20
CN113448200A (zh) 2021-09-28
US20210318631A1 (en) 2021-10-14
EP3885835A1 (en) 2021-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6794165B2 (ja) トナーおよびトナーの製造方法
JP6833406B2 (ja) トナー
JP6873796B2 (ja) トナー
JP2016224420A (ja) トナー
JP6821388B2 (ja) トナー
JP2019086764A (ja) トナー及び該トナーの製造方法
JP2018173499A (ja) トナー
JP6700730B2 (ja) トナー及びトナーの製造方法
JP2017107180A (ja) トナーの製造方法
JP5627378B2 (ja) トナー
JP2011215179A (ja) イエロートナー
US20220026821A1 (en) Toner
JP2021152592A (ja) トナー
JP2007156227A (ja) トナー
JP2022139936A (ja) トナー
JP6910816B2 (ja) トナー粒子の製造方法
JP2011137947A (ja) トナー
JP2021032981A (ja) トナー
US20230375953A1 (en) Toner
JP5344568B2 (ja) ブラックトナー
JP7086583B2 (ja) トナー及びトナーの製造方法
JP7237667B2 (ja) トナー及びトナーの製造方法
JP2021193423A (ja) トナーの製造方法
JP7129185B2 (ja) トナー
JP2005352130A (ja) 二成分系現像剤

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230317

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231205

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231213

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240227

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20240528