JP4466393B2 - トナー及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は電子写真法による画像形成に使用されるトナー及びその製造方法に関する。
近年、小規模なオフィスには、電子写真方式のプリンターに加え、インクジェットプリンタが併用されるケースが増加している。
それに伴い製紙メーカーは、これまで電子写真方式に適合させて設計してきた普通紙を、インクジェット共用紙として、インクの耐にじみ性、すなわち耐水性が高く、インクのにじみによる文字つぶれを改良した紙を上市している。
具体的な技術内容は、特開2000−85239号に開示されるような内添サイズ剤の組成を改良したもの、あるいはサイズ剤を増量したものである。
このように、電子写真方式においても、従来の普通紙における、トナーの転写、定着の観点に加え、インクジェット共用紙にも対応することが要求されてきている。即ち、普通紙における親水性表面と、インクジェット共用紙における疎水性表面とでは、従来のトナーによる高い定着性を確保することが難しいケースが増えてきている。
その他、オフセット印刷用塗工紙や、古紙や非木材パルプの配合を増やした紙など、さまざまな紙においても、高い定着性と安定した光沢が得られるトナーが求められている。
一方、高画質化の観点からケミカルトナーと呼ばれる液媒体中でトナーを製造する小粒径トナーの需要が高まっている。
従来、トナーに使用される樹脂と着色剤は、混練機による機械的な分散が施され、その後粉砕、分級を行い、特定の粒径のものを選択し、現像用トナーとして用いられてきたが、形状が不均一で粒径の幅も広く、高画質化には限界があった。一方、湿式法で製造されるケミカルトナーにおいては、製造工程中に形状のコントロールが可能で、粒径や形状が揃ったトナーを得ることができ、高い画質が得られることが開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、電荷制御剤、離型剤を含有し、変成ポリエステル樹脂を0.1〜9.0質量%含有し、該変成ポリエステル樹脂を表面に偏在化する重合トナーにより、流動性を向上し、電荷の立ち上がりが良好で、定着性の良好なトナーが開示されている(特許文献2参照。)。
このようなケミカルトナーにおいては、さらにトナー表面を修飾或いはカプセル化することにより定着特性を大幅に改良することが可能と思われる。
特開2000−214629号公報 特開平7−92736号公報
本発明の目的は、普通紙は勿論のこと、インクジェット共用紙ほか、カラー用塗工紙、非木材パルプ配合紙など、紙種によらず、高い定着強度を発現する静電荷現像用トナーを提供することにあり、更には、耐オフセット性が良好で、耐熱保存性が良好な静電荷現像用トナーを提供することにある。
上記課題は、以下の構成により解決することができた。
(請求項1)
液媒体中で樹脂粒子を凝集させて形成したトナーであって、該トナーは、ラジカル重合体樹脂(b)、着色剤および離型剤を含有するトナー内層(B)と、その外縁に、主鎖中に不飽和結合を有する線状ポリエステルにラジカル重合性単量体をグラフト重合させて形成したグラフト化ポリエステル樹脂(a)を含有するトナー外層(A)を有し、該線状ポリエステルがジカルボン酸とジアルコールからなることを特徴とするトナー。
(請求項2)
ラジカル重合性単量体を水系媒体中で重合させて形成した樹脂粒子(s)を凝集させてトナー内層(B)となる母核粒子を形成する内層形成工程と、次に、主鎖中に不飽和結合を有する線状ポリエステルにラジカル重合性単量体をグラフト重合させて形成したグラフト化ポリエステル樹脂(a)の分散液(t)を用いて、前記トナー内層(B)の外縁に前記グラフト化ポリエステル樹脂(a)を固着する外層形成工程とを有し、該線状ポリエステルがジカルボン酸とジアルコールからなることを特徴とするトナーの製造方法。
(請求項3)
前記トナー外層が、前記トナー内層の分散液に、前記グラフト化ポリエステル樹脂(a)の樹脂粒子分散液を添加し、前記トナー内層の表面に前記グラフト化ポリエステル樹脂(a)の樹脂粒子を凝集させて形成させたことを特徴とする請求項2記載のトナーの製造方法。
(請求項4)
前記トナー内層は、前記ラジカル重合樹脂(b)の樹脂粒子と、前記着色剤と、前記離型剤とを水系媒体中で凝集させて形成させたことを特徴とする請求項2又は3記載のトナーの製造方法。
本発明は、液媒体中で凝集させて形成したトナーであって、トナー内層(B)(以下、単に内層(B)とも言う。)は着色剤、離型剤及びラジカル重合体樹脂(b)を含有し、トナー外層(A)(以下、単に外層(A)とも言う。)に、主鎖中に不飽和結合を有するポリエステルに、ラジカル重合性単量体をグラフト重合させて形成したグラフト化ポリエステル樹脂(a)(以下、単にグラフト化ポリエステル樹脂(a)とも言う。)を含有する領域を有するトナーとすることにより、上記の目的を達成できることを見いだしたものである。即ち、トナー内層(B)は顔料や離型剤といった親油性の強い材料を内包し易いラジカル重合体樹脂(b)を用い、外層(A)に、主鎖にポリエステルを有し、側鎖にラジカル重合性単量体をグラフト重合させて得られたグラフト化ポリエステル樹脂(a)を用いることにより、紙支持体である親水性のセルロースに対する接着性を高め、一方、疎水性の紙サイズ剤を多く含む用紙に対しても側鎖のラジカル重合ユニットが配向して接着性を強め、多様な紙の表面に対応して、硬くて強い定着被膜が得られるものと推察される。
さらに、本発明のトナーは、内層は疎水性の樹脂を用い、着色剤の均一分散を可能とし、さらに着色剤を従来以上に多量添加でき、外層には親水性と疎水性を併せ持つ樹脂を用いることにより、内層との親和性の高い外層を形成するとともに、種々の紙支持体との親和性を高めることができ、その結果、隠蔽率が高い、少ない消費量でも十分な画像濃度が得られ、強固な定着被膜が形成可能なトナーが得られたものと推察される。
また、トナー内層は低Tg,低軟化点、低分子量である樹脂を用い、外層には比較的高Tg、高軟化点の本発明のポリエステル樹脂を用いることで、定着性と耐オフセット性の両立を確保し、且つ保存安定性も向上することができたものであり、内層、外層の機能分離していることから、内層用樹脂としてはラジカル重合体を用いる方が、設計が容易であり、実際の製造安定性においても好ましいものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のトナーは、ラジカル重合体樹脂(b)、着色剤および離型剤を含有するトナー内層(B)と、その外縁に、不飽和結合を有するポリエステルの側鎖にラジカル重合性単量体をグラフト重合させて形成したグラフト化ポリエステル樹脂(a)を含有する外層が形成されている。
本発明に係るトナー内層(B)の作製方法は、着色剤など内部添加剤を均一に分散する観点から、乳化重合法により樹脂粒子を形成し、その樹脂粒子を会合してトナー内層分散液を作製する方法が好ましい。例えば、特開2002−49180号公報や特開2002−131978号公報に開示される様な多段重合を経て形成した離型剤(ワックス)を含有してなる樹脂粒子を水系媒体中で塩析/融着(樹脂粒子の凝集と樹脂粒子間の界面消失とを同時に行うこと)してトナー内層を製造する方法や、特開2000−131877号公報の様に乳化重合により作製した樹脂粒子の分散液中に着色剤粒子分散液と離型剤粒子分散液を混合して凝集粒子を形成した後、この凝集粒子を加熱・融合してトナー内層を製造する方法等が挙げられる。
本発明に係るトナー内層は、ラジカル重合性単量体を水系媒体中で重合せしめ、得られた樹脂粒子を水系媒体中で会合させて得られるトナー内層であることが好ましい。即ち、懸濁重合法や、必要な添加剤の乳化液を加えた液中(水系媒体中)にて単量体を乳化重合して微粒の重合体粒子(樹脂粒子)を調製し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して当該樹脂粒子を会合する方法で製造する方法が挙げられる。
ここで「会合」とは、前記樹脂粒子が複数個融着することをいい、当該樹脂粒子と他の粒子(例えば着色剤粒子)とが融着する場合も含まれる。
1.グラフト化ポリエステル樹脂(a)について
次に、本発明のトナー外層に用いられる、主鎖中に不飽和結合を有するポリエステルの側鎖にラジカル重合性単量体をグラフト重合させて形成したグラフト化ポリエステル樹脂(a)について説明する。
1−1) 主鎖中に不飽和結合を有するポリエステル樹脂
ポリエステルを主鎖に有し、主鎖中にラジカル重合可能な不飽和基を有するポリエステルに、ラジカル重合可能な単量体をグラフト重合して得られた樹脂がグラフト化ポリエステル樹脂(a)である。
先ず、主鎖中に不飽和結合を有するポリエステル樹脂を得る方法としては、多価アルコールと多価カルボン酸からポリエステルを形成し、得られたポリエステル樹脂に、ラジカル重合可能な不飽和基を有する多価アルコール或いは多価カルボン酸をエステル化反応させることにより、ポリエステルの主鎖中にラジカル重合可能な不飽和基を導入する方法が挙げられる。また、前記の方法とは逆に主鎖中に不飽和基を有する低分子量のポリエステルオリゴマーを形成し、これに不飽和結合を有しない多価アルコールと多価カルボン酸を反応させてポリエステルを形成しても良い。
多価アルコールと多価カルボン酸を反応させる方法は、例えば不活性ガス雰囲気中にて180〜250℃の温度で縮重合することにより製造することができる。この際、反応を促進せしめるため、通常使用されているエステル化触媒、例えば酸化亜鉛、酸化第一錫、ジブチル錫オキシド、ジブチル錫ジラウレート等を使用することができる。又同様の目的のため、減圧下にて製造することもできる。
多価カルボン酸のうち、二価カルボン酸を例示すると、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸等が挙げられ、更にn−ブチルコハク酸、n−ブテニルコハク酸、イソブチルコハク酸、イソブテニルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸等のアルキル又はアルケニルコハク酸等が挙げられる。不飽和結合を有するカルボン酸として好ましく用いられるものは、フマル酸やマレイン酸である。
三価以上のカルボン酸成分も使用できる。1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、その他の三価以上のカルボン酸を挙げることができる。
ただし、本発明に好ましく用いられるのは、ジカルボン酸とジアルコールからなる線状ポリエステルである。
多価アルコール成分としては、1,4−ブタンジオール、2,3−ブテン−1,4−ジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキセン、等のジオール類及びポリアルキレングリコール類、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物等である。好ましい多価アルコール成分としては、ネオペンチルグリコール、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン等であるり、好ましい不飽和基を有するジオール成分としては2,3−ブテン−1,4−ジオール等である。
ポリエステル樹脂のGPCクロマトグラム(ゲルパーミエーションクロマトグラム)におけるピーク分子量は、2×103〜6×104に存在することが好ましい。
1−2)グラフト化ポリエステル樹脂(a)の製造
本発明のグラフト化ポリエステル樹脂(a)は、上記の縮合重合により得られたポリエステル樹脂がスチレン系単量体、アクリル系単量体及びメタクリル系単量体からなる群から選択される少なくとも1種以上の単量体のユニットをグラフト成分として有するものである。
本発明のグラフト化ポリエステル樹脂(a)は、不飽和基を有するポリエステル樹脂に対してスチレン系、アクリル系又はメタクリル系の単量体がラジカル重合しているが、すべての、ラジカル重合性単量体がポリエステルにグラフトしている必要はなく、ポリエステルに反応可能なラジカル重合性単量体のうち、好ましくは、質量比で10〜90%、さらに好ましくは20〜75%が、グラフト重合していればよい。
尚、グラフト率の測定法は、核磁気共鳴スペクトル装置で、1H,13Cのスペクトルを測定する。
グラフト反応前のピークと、反応後に生じたピークを積分し、
グラフト率=(グラフト後に生じたピークの積分値)/(グラフト反応前のピークの積分値)*100
で求める。反応後に生じたピークの選択は、もっともピーク面積が大きいピークを選択して行う。
ラジカル重合性単量体を例示すると、スチレン系単量体としては、例えば、スチレン、o−メチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−エチルスチレン等が挙げられ;アクリル系単量体としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類;アクリロニトリル、アクリルアミド等が挙げられ、メタクリル酸系単量体としては、例えば、メタクリル酸や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n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、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の如きメタクリル酸エステル類が挙げられ、その他、メタクリロニトリル、イタコン酸等が挙げられる。
このうち、好ましいのは、アクリル酸、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、スチレン、アクリル酸n−ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等である。
これら単量体は単独又は複数併用してポリエステル樹脂にグラフト化することが好ましい。
グラフト化ポリエステル樹脂(a)のピーク分子量が、3000〜65000、好ましくは3500〜40000の範囲であれば、優れた定着性を保持するだけでなく、折り目定着性など定着像の強靭性も向上する。
これは、グラフト化ポリエステル樹脂(a)が高分子成分としてトナーの保存性に寄与するのみでなく、親水性ユニット、疎水性ユニットが定着時に自由に配向することができ、紙の表面組成に幅があっても、接着性にも貢献しているためと考えられる。
2.トナー内層用ラジカル重合体樹脂(b)について
トナー内層(B)に用いられるラジカル重合体樹脂(b)は、ガラス転移点0〜30℃であることが好ましく、トナー内層(B)としてのガラス転移点は10〜35℃であることが好ましい。トナー内層(B)のガラス転移点を10〜30℃に制御するためには、ガラス転移点を低下させる重合性単量体(例えば、アクリル酸2−エチルヘキシル)のモル比を制御してトナー内層用ラジカル重合体樹脂(b)のガラス転移点を制御してもよく、又トナー内層(B)にガラス転移点を低下させる定着助剤を添加してもよい。
トナー内層用の樹脂として、ラジカル重合体樹脂を用いるが、ほかに、ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂等を併用してもよい。
ラジカル重合性単量体成分としては、複数種を組み合わせて用いることが好ましい。
具体的には、スチレン系単量体、アクリル酸エステル系単量体、メタクリル酸エステル系単量体等を用いることができる。
これらトナー内層用の樹脂に用いられるラジカル重合性単量体は、グラフト化ポリエステル樹脂(a)の項でラジカル重合性単量体として挙げたものが同様に用いることができる。好ましいラジカル重合性単量体としては、スチレン体、アクリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、等が挙げられる。
トナーの特性を改良するためにラジカル重合性架橋剤を添加しても良い。ラジカル重合性架橋剤としては、1,4−ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルエーテル、ジエチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、フタル酸ジアリル等の不飽和結合を2個以上有するものが挙げられる。
液媒体中で樹脂粒子を凝集させるためには、樹脂中に解離し得る基を有することが必要であり、解離し得る基を有するラジカル重合性単量体が用いられる。解離し得る基としては、酸性基及び塩基性基を挙げることができる。酸性基を有するラジカル重合性単量体または塩基性基を有するラジカル重合性単量体としては、例えば、カルボキシル基含有単量体、スルホン酸基含有単量体、第1級アミン、第2級アミン、第3級アミン、第4級アンモニウム塩等のアミン系の単量体化合物を用いることができる。
酸性基を有するラジカル重合性単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸モノオクチルエステル等が挙げられる。
スルホン酸基含有単量体としては、スチレンスルホン酸、アリルスルホコハク酸、アリルスルホコハク酸オクチル等が挙げられる。
これらは、ナトリウムやカリウム等のアルカリ金属塩あるいはカルシウムなどのアルカリ土類金属塩の構造であってもよい。
塩基性基を有するラジカル重合性単量体としては、アミン系の化合物があげられ、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、およびそれらの4級アンモニウム塩等を挙げることができる。
〈定着助剤〉
トナー内層(B)のガラス転移温度を下げる目的で定着助剤を用いることができる。定着助剤として好ましいもは、ガラス転移温度が−100℃〜20℃、ピーク分子量が300〜3400のビニル重合体である。ビニル重合体は、トナー内層用のラジカル重合体樹脂(b)に比較し、ガラス転移温度が好ましくは10〜150℃低く、分子量分布がシャープなオリゴマーである。
(定着助剤を構成する重合性単量体)
定着助剤として用いられるビニル重合体を構成する重合性単量体としては、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸フェニルの如くアクリル酸エステル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチルドデシルの如きメタクリル酸エステルが挙げられる。これらの中で好ましいのは、アクリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシルである。
これらのビニル重合体は、炭素数4以上のポリ(メタ)アクリル酸エステルを50質量%以上含むことが好ましい。
以上のビニル重合体が好ましい理由は、Tgが低く、トナーの最低定着温度を低下させるため定着助剤として好ましい。
(ガラス転移温度)
定着助剤として用いられるビニル重合体のガラス転移温度は、−100℃〜20℃、好ましくは−85℃〜6℃、更には好ましくは−80℃〜−20℃である。
(ガラス転移温度の測定方法)
本発明に用いられるトナー、およびトナー用組成物(樹脂)のガラス転移温度は、「DSC−7示差走査カロリメーター」(パーキンエルマー社製)、「TAC7/DX熱分析装置コントローラー」(パーキンエルマー社製)により測定することができる。
測定手順としては、冷却に液体窒素ユニットを取り付け、測定試料を4.5〜5.0mgを小数点以下2桁まで精秤しアルミニウム製パン「KITNo.0219−0041」に封入し、DSC−7サンプルホルダーにセットする。リファレンスは空のアルミニウム製パンを使用する。測定条件としては、測定温度−150〜50℃、昇温速度10℃/分で、Heat−cool−Heatの温度制御する。ガラス転移温度は、2nd.Heatにおけるベースラインの変極点より、オンセット温度プログラムから算出して求める。
(ピーク分子量、分子量分布)
定着助剤として用いられるビニル重合体のピーク分子量は、300〜3400の範囲、好ましくは800〜2200の範囲、更には好ましくは1000〜1800の範囲である。
定着助剤として用いられるビニル重合体の重量平均分子量(Mw)は、840〜5200の範囲が好ましい。又、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比Mw/Mnは、1.2〜2.4の範囲が好ましく、1.4〜1.9の範囲がより好ましい。
(定着助剤として用いられるビニル重合体ピーク分子量、分子量分布の測定方法)
ピーク分子量、分子量分布は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定することができる。溶剤としてはテトラヒドロフランを用い、カラムは東ソー社製「TskgelG2000」(排除限界10000)を3〜4本つなげて用いる。
《離型剤》
本発明に係るトナーは、離型剤を含有し、1〜30質量%含有することが好ましく、2〜20質量%がより好ましく、3〜15質量%が更に好ましい。
本発明でいう離型剤とは、定着部材にトナーが融着、いわゆるトナーオフセットの発生を防止する化合物で、定着時には、定着部材とトナー画像の間で液膜をつくる性質を持つものである。
具体的には、鎖状炭化水素として、ポリエチレン、ポリプロピレンポリブテン、慣用名ではパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フッシャートロプシュワックス、メタロセン触媒を用いたアルファポリオレフィンワックス等を用いることができる。
又、炭素数13〜30の脂肪酸及びそのエステルワックスも用いることができる。エステル化には、多価アルコール或いは多価脂肪酸を用いることが好ましい。
《着色剤》
本発明に係るトナーは、着色剤を含有し、1〜30質量%含有することが好ましく、2〜20質量%がより好ましく、3〜15質量%が更に好ましい。
本発明で用いる着色剤は、公知の無機又は有機着色剤を使用することができる。
黒色トナーの着色剤としては、カーボンブラック、酸化鉄、チタンブラック等の黒色顔料、ニグロシン等の染料等が使用可能である。
イエロートナーの着色剤としては、C.I.ソルベントイエロー162等の染料、C.I.ピグメントイエロー14、同74、同93、同94、同138等の顔料等を上げることができる。
マゼンタトナーの着色剤としては、C.I.ピグメントレッド5、同48:1、同53:1、同57:1、同122、同139、同144、同149、同166、同177、同184、C.I.ピグメントオレンジ31、同43等の顔料等を用いることができる。
シアントナーの着色剤としては、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントブルー15:3、同60等の顔料等を用いることができる。
また、特別色のトナーの着色剤としては、上記着色剤の混合物を用いることも可能である。染料、顔料の数平均一次粒子径は種類により多様であるが、概ね数平均粒径が10〜200nm程度が好ましい。
《荷電制御剤》
本発明に係るトナーには、必要に応じて荷電制御剤を添加することができる。荷電制御剤としては、公知の化合物を用いることができ、具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸又は高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩或いはその金属錯体等が挙げられる。含有される金属としては、Al、B、Ti、Fe、Co、Niなどが挙げられる。
本発明に係るトナーは、荷電制御剤を、0.1〜10.0質量%含有することが好ましい。
《外添剤》
外添剤としては、無機粒子や有機樹脂粒子が挙げられる。無機粒子としては、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムなどが挙げられる。一次粒子径は10〜300nmが好ましく、シランカップリング剤、シリコーンオイル等で、疎水化処理されたものが好ましい。一次粒子径は10〜300nmは、透過型電子顕微鏡で観察し、単体、あるいは凝集物を構成する最小粒子の径を指す。
有機樹脂粒子としては、メタクリル酸エステル重合体粒子、アクリル酸エステル重合体粒子、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体粒子、スチレン−アクリル酸エステル共重合体粒子等が挙げられる。
ほかには、滑剤として金属石鹸類、具体的には、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等が用いられる。
外添剤の添加量は、特に限定されないが、トナーに対して、0.1〜4質量%添加することが好ましい。
外添剤は、2種以上を組み合わせて用いても良い。外添剤を組み合わせて用いる場合には、平均粒子径の異なる無機粒子同士または無機粒子と有機樹脂粒子を組み合わせて外層(A)に添加する方法が好適である。
[トナーの構造]
次に、本発明に係るトナーの構造について具体的に説明する。
図1は、本発明に係る着トナーの構造を示す模式図である。
図1において、Tはトナー、Aはトナー外層、Bはトナー内層を示す。
本発明に係るトナーTは、図1の如く、内層Bと外層Aとから構成される構造である。内層Bはラジカル重合体樹脂b、着色剤e及び離型剤d等から形成される。
尚、内層Bの外縁は、図1の(1)に示すように外層Aにより一部が被覆されているものであっても、或いは図1の(2)に示すように外層Aにより全面が被覆されているものであってもよい。
[トナーの製造方法]
本発明に係るトナーは、ラジカル重合体樹脂(b)を含有する樹脂粒子(s)を凝集させてトナー内層(B)を形成し、その表面にグラフト化ポリエステル樹脂(a)の分散液(t)を用いて、前記トナー内層(B)の外縁にグラフト化ポリエステル樹脂(a)を固着させて製造する方法が好ましい。
以下、本発明に係るトナーの具体的製造方法について説明する。
(トナー内層(B)の形成工程)
〈乳化会合法〉
本発明に係るトナーを製造する方法としては、前述のとおり樹脂粒子を水系媒体中で凝集、融着させてトナーを製造する、いわゆる乳化会合法が好ましい。すなわち会合とは、樹脂粒子を水系媒体中で凝集、融着させてトナーを形成する製造方法をいう。融着とは、一個のトナーの中で複数の樹脂粒子の明瞭な界面が消失される状態をいう。凝集、融着は、並行して進行させることが好ましいが、いったん凝集を完結させた後に、融着あるいは合一させる工程を設置してもよい。樹脂粒子の凝集の方法としては凝集剤(塩析剤ともいう)として金属塩を添加する塩析方法、ノニオン活性剤などにより温度上昇とともに分散安定性を低下させ外層(A)を形成する方法、有機溶剤を用いる方法、等がある。凝集によってトナーを形成する方法は、限定されないが、トナーの粒度分布をシャープにできる観点から金属塩による塩析が好ましい。
樹脂粒子(s)は、乳化重合、ミニエマルジョン重合、樹脂溶液を乳化させ、後に溶剤を留去する方法、何れを用いても良いが、多段階重合が可能で、分子量分布を設計しやすいため、乳化重合、ミニエマルジョン重合法が好ましい。内層(B)に用いるラジカル重合体樹脂(b)は定着助剤の存在下で重合させることが好ましい。具体的には、ラジカル重合体樹脂(b)の重合性組成物、重合性単量体に定着助剤を溶解させた状態で重合することが好ましい。さらには、該定着助剤および、離型剤を含む油層を水系媒体中で重合してラジカル重合体樹脂(b)を得、着色剤の微粒子とを水系媒体中で会合させることが好ましい。
乳化会合法は、粒度分布がシャープで、トナーの形状や粒径のコントロールが容易である利点がある。例えば、粒子径5μmのトナーは、凝集剤を添加したのち3μm、4μm、5μmと成長の時間を経て樹脂粒子の凝集が進行し、5μmとなった時点で、凝集停止剤を添加することにより製造することができる。凝集停止は、凝集で使用した金属塩よりも価数の小さい金属塩の添加(例えば硫酸アルミニウムを凝集剤とすれば、塩化カリウムなど)、界面活性剤の添加、蒸留水での希釈などにより行うことができ、トナーの粒径は固定させる。その後は形状制御工程として、樹脂粒子のガラス転移温度以上温度で撹拌を継続し、樹脂の表面張力によって形状を丸くしていき、後述の外層Aを形成した後、水系媒体の温度を冷却し、反応を停止する。
(トナー外層(A)の形成工程)
一旦、樹脂粒子(s)の凝集を行い、凝集が安定した状態のトナー内層(B)を形成し、その後、トナー外層(A)となるグラフト化ポリエステル樹脂(a)からなる樹脂粒子の分散液(t)と、必要に応じて凝集剤を添加し、該グラフト化ポリエステル樹脂(a)のトナー外層(A)を形成する方法が好ましい。
具体的には、内層用樹脂粒子(s)の凝集が完結した後に、グラフト化ポリエステル樹脂(a)を含有する樹脂粒子の分散液(t)を添加し、融着させることができる。
(固液分離工程)
上記で製造されたトナーの分散液は、公知の遠心脱水機、デカンターなど濾過装置を用いて固液分離し、洗浄される。洗浄の温度は20〜50℃が好ましく、35〜45℃がより好ましい。
(乾燥工程)
上記で得られた洗浄済みのトナーは、公知の気流乾燥機、流動層乾燥装置、又は、それらを改造した装置で乾燥される。乾燥によりトナーの製造は完了する。尚、乾燥温度は20〜50℃が好ましく、35℃〜45℃がより好まし。
(外添剤混合工程)
外添剤の混合は、通常、外添剤とトナーとを「ヘンシェルミキサー」(三井三池化工社製)などの混合機に入れて攪拌して行う。混合温度、20〜35℃、混合時間は、5〜30分、攪拌羽根の回転周速は20m/s〜45m/sが好ましい。
本発明のトナー外層に用いるグラフト化ポリエステル樹脂(a)の合成例を示す。
(グラフト化ポリエステル合成例1)
撹拌機、温度計および部分還流式冷却器を備えたオートクレーブにジメチルテレフタレート466部、ジメチルイソフタレート466部、ネオペンチルグリコール401部、エチレングリコール443部、およびテトラ−n−ブチルチタネート0.52部を仕込み、160℃から220℃まで4時間かけてエステル交換反応を行なった。ついでフマル酸23部を加えて200℃から220℃まで1時間かけて昇温し、エステル化反応を行なった。ついで255℃まで昇温し、反応系を徐々に減圧したのち、26.6Paの減圧下で1時間30分反応させ、ポリエステル樹脂1を得た。得られたポリエステル樹脂1の還元粘度は0.55、Tgは62℃であった。
次に、撹拌機、温度計、還流装置と定量滴下装置を備えた反応器にポリエステル樹脂1を75部、メチルエチルケトン56部とイソプロパノール19部を入れ、65℃で加熱、撹拌し、樹脂1を溶解させた。その後、スチレン16.5部、アクリル酸ブチル6.8部、メタクリル酸1.7部の混合物とアゾビスジメチルバレロニトリル1.2部を25部のメチルエチルケトンに溶解させた溶液を0.2ml/minでポリエステル溶液中に滴下し、さらに3時間撹拌を続けて反応させ、グラフト化ポリエステル樹脂a1を得た。
得られたグラフト化ポリエステル樹脂a1の還元粘度は0.47、Tgは52℃であった。
一方、450部のイオン交換水に分散剤(n−ドデシル硫酸ナトリウム)1部を溶解し水系媒体を調製し、前記グラフト化ポリエステル樹脂a1の溶液50部を、TKホモミキサーを用いて上記水系媒体中に懸濁させてO/W型エマルジョンを形成した。この時TKホモミキサーの回転数は12000rpmで30分間攪拌を行った。この後TKホモミキサーの回転数200rpmで攪拌しながら加熱して混合溶剤を除去し、体積平均粒径110nmのグラフト化ポリエステル樹脂微粒子分散液t1を得た。
(グラフト化ポリエステル合成例2)
撹拌機、温度計および部分還流式冷却器を備えたオートクレーブにジメチルテレフタレート500部、ジメチルイソフタレート432部、ネオペンチルグリコール401部、ビスフェノールAのジプロピレンオキサイド付加物952部、およびテトラ−n−ブチルチタネート0.52部を仕込み、160℃から220℃まで4時間かけてエステル交換反応を行なった。ついでフマル酸23部を加えて200℃から220℃まで1時間かけて昇温し、エステル化反応を行なった。ついで255℃まで昇温し、反応系を徐々に減圧したのち、26.6Paの減圧下で2時間反応させ、ポリエステル樹脂2を得た。得られたポリエステル樹脂2の還元粘度は0.65、Tgは65℃であった。
次に、撹拌機、温度計、還流装置と定量滴下装置を備えた反応器にポリエステル樹脂2を75部、メチルエチルケトン60部とイソプロパノール15部を入れ、65℃で加熱、撹拌し、樹脂2を溶解させた。その後、スチレン16.1部、アクリル酸ブチル7.4部、メタクリル酸1.5部の混合物とアゾビスジメチルバレロニトリル1.2部を25部のメチルエチルケトンに溶解させた溶液を0.2ml/minでポリエステル溶液中に滴下し、さらに3時間撹拌を続けて反応させ、グラフト化ポリエステル樹脂a2を得た。
得られたグラフト化ポリエステル樹脂a2の還元粘度は0.49、Tgは55℃であった。
一方、450部のイオン交換水に分散剤(n−ドデシル硫酸ナトリウム)1部を溶解し水系媒体を調製し、前記グラフト化ポリエステル樹脂溶液50部を、TKホモミキサーを用いて上記水系媒体中に懸濁させてO/W型エマルジョンを形成した。この時TKホモミキサーの回転数は12000rpmで30分間攪拌を行った。この後TKホモミキサーの回転数200rpmで攪拌しながら加熱して混合溶剤を除去し、体積平均粒径120nmのグラフト化ポリエステル樹脂微粒子分散液t2を得た。
(グラフト化ポリエステル合成例3)
撹拌機、温度計および部分還流式冷却器を備えたオートクレーブにジメチルテレフタレート456部、ジメチルイソフタレート456部、ネオペンチルグリコール401部、エチレングリコール443部、およびテトラ−n−ブチルチタネート0.52部を仕込み、160℃から220℃まで4時間かけてエステル交換反応を行なった。ついで2,5−ノルボルネンジカルボン酸36部を加えて200℃から220℃まで1時間かけて昇温し、エステル化反応を行なった。ついで255℃まで昇温し、反応系を徐々に減圧したのち、26.6Paの減圧下で1時間30分反応させ、ポリエステル樹脂3を得た。得られたポリエステル樹脂3の還元粘度は0.61、Tgは63℃であった。
次に、撹拌機、温度計、還流装置と定量滴下装置を備えた反応器にポリエステル樹脂3を75部、メチルエチルケトン56部とイソプロパノール19部を入れ、65℃で加熱、撹拌し、樹脂3を溶解させた。その後、スチレン19部、アクリル酸ブチル9.1部、メタクリル酸1.9部の混合物とアゾビスジメチルバレロニトリル1.2部を25部のメチルエチルケトンに溶解させた溶液を0.2ml/minでポリエステル溶液中に滴下し、さらに3時間撹拌を続けて反応させ、グラフト化ポリエステル樹脂a3を得た。
得られたグラフト化ポリエステル樹脂a3の還元粘度は0.45、Tgは51℃であった。
一方、450部のイオン交換水に分散剤(n−ドデシル硫酸ナトリウム)1部を溶解し水系媒体を調製し、前記グラフト化ポリエステル樹脂溶液50部を、TKホモミキサーを用いて上記水系媒体中に懸濁させてO/W型エマルジョンを形成した。この時TKホモミキサーの回転数は12000rpmで30分間攪拌を行った。この後TKホモミキサーの回転数200rpmで攪拌しながら加熱して混合溶剤を除去し、体積平均粒径120nmのグラフト化ポリエステル樹脂微粒子分散液t3を得た。
次に本発明のトナー内層の形成や、比較試料作製に用いられる各分散液の調製方法を下記に示す。
(離型剤分散液の調製)
蒸留水680部、離型剤としてカルナバワックス(セラリカ野田社製)180部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(ネオゲンSC、第一工業製薬製)17部を混合し、高圧せん断をかけて乳化分散させ離型剤分散液を得た。離型剤微粒子の粒径を動的光散乱粒度分布測定装置、ELS−800(大塚電子工業社製)を用いて測定した所、体積平均粒径は130nmであった。
(着色剤微粒子分散液)
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(ネオゲンSC;第一工業製薬製)10部を蒸留水180部に溶解させ、これに着色剤微粒子としてシアン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3;大日精化社製)25部を加えて分散させ、着色剤微粒子分散液を得た。分散させた顔料の粒径を動的光散乱粒度分布測定装置、ELS−800(大塚電子工業社製)を用いて測定した所、体積平均粒径は110nmであった。
(離型剤含有樹脂粒子sの調製)
下記のように、第1段重合、第2段重合、次いで、第3段重合を行ない、多層構造を有する離型剤含有樹脂粒子sを調製した。
(1)第1段重合(核粒子形成:樹脂粒子s1)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた5Lのセパラブルフラスコに下記で示されるアニオン系界面活性剤4部をイオン交換水3040部に溶解させた界面活性剤溶液を仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
この界面活性剤溶液に、重合開始剤(過硫酸カリウム)10部をイオン交換水400部に溶解させた開始剤溶液を添加し、温度を75℃とした後、スチレン528部、n−ブチルアクリレート204部、メタクリル酸68部、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル24.4部からなる単量体混合液を1時間かけて滴下し、この系を75℃にて2時間にわたり加熱、撹拌することによって重合(第1段重合)を行ない、樹脂粒子sを調製した。これを樹脂粒子s1とする。
第1段重合で調製した樹脂粒子s1のMwは14000であった。ここで、Mwは重量平均分子量である。
(2)第2段重合(第1被覆層形成:樹脂粒子s2)
撹拌装置を取り付けたフラスコ内において、スチレン95部、n−ブチルアクリレート36部、メタクリル酸9部、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル0.59部からなる単量体混合液に、離型剤として、ペンタエリスリトールテトラベヘネート77部、および定着助剤(c)としてブチルアクリレートオリゴマー(ARUFON UP−1021 東亞合成化学製)を60.0g添加し、80℃に加温して溶解させて単量体溶液を調製した。
一方、アニオン系界面活性剤1部をイオン交換水1560部に溶解させた界面活性剤溶液を98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に、核粒子の分散液である樹脂粒子s1を固形分換算で28部添加した後、循環経路を有する機械式分散機(クレアミックス:エムテクニック社製)により、前記ペンタエリスリトールテトラベヘネート含有単量体溶液を8時間混合分散させ、分散粒子径284nmを有する乳化粒子を含む分散液を調製した。
ついで、この分散液に、過硫酸カリウム5部をイオン交換水200部に溶解させた開始剤溶液を添加し、この系を98℃にて12時間にわたり加熱撹拌することにより重合(第2段重合)を行ない、樹脂粒子(s)を得た。この樹脂粒子を樹脂粒子s2とする。
第2段重合で調製した樹脂粒子s2のMwは80000であった。
(3)第3段重合(第2被覆層形成:離型剤含有樹脂粒子s)
上記のようにして得られた樹脂粒子s2に、過硫酸カリウム6.8部をイオン交換水265部に溶解させた重合開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下に、スチレン249部、n−ブチルアクリレート88.2部、メタクリル酸2部、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル7.45部からなる単量体混合溶液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、2時間にわたり加熱撹拌することにより重合(第3段重合)を行なった後、28℃まで冷却し、離型剤含有樹脂粒子sを得た。
第3段重合で形成した重合体のMwは10000であった。離型剤含有樹脂粒子sを構成する複合樹脂粒子の体積平均粒径は122nmであった。
(樹脂粒子Eの調製)
攪拌装置、冷却管、温度センサーを備えた反応器に、蒸留水450部、ドデシル硫酸ナトリウム0.56部を仕込み、窒素気流下で攪拌しながら80℃に昇温した後、これに1質量%過硫酸カリウム水溶液120部を添加した。次に、下記組成のモノマー混合液2を1.5時間かけて添加した後、更に2時間保持し重合を完結させた。重合反応終了後、内容物を室温まで冷却し、樹脂粒子Eの乳白色分散液を得た。
〔モノマー混合液1〕
スチレン 115部
アクリル酸ブチル 50部
メタクリル酸 2.5部
n−オクチルメルカプタン 3部
重合体の重量平均分子量は62,000、Tgは60℃、体積平均粒径は120nmであった。
上記各分散液を用いて、以下に示す方法により、各トナー粒子を形成し、外添剤を加えて各トナーを調製した。
(実施例1)
前記離型剤含有樹脂粒子s84部(固形分換算)と、イオン交換水180部と、前記着色剤分散液33部とを、攪拌装置、加熱冷却装置、濃縮装置、および原料・助剤仕込み装置を備えた反応フラスコに入れ攪拌した。内温を30℃に調製した後、この溶液に5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを11.0に調製した。次いで、塩化マグネシウム6水和物4.8部をイオン交換水200部に溶解した溶液を30℃にて10分間かけて添加した。その後、この系を60分間かけて90℃まで昇温した。その後、85℃に冷却した後、前記グラフト化ポリエステル樹脂分散液t1を8.8部(固形分換算)添加し、1時間加熱撹拌した。その後、塩化ナトリウム16部をイオン交換水200部に溶解した溶液を添加して会合を停止させ、さらに熟成処理として液温度95℃で2時間攪拌を継続した。その後、30℃まで冷却し、塩酸を添加してpHを2.0に調整し、攪拌を停止した。生成した会合粒子をろ過し、イオン交換水で繰り返し洗浄し、その後40℃の温風で乾燥し、乾燥後得られたトナー100質量部に対して、疎水性シリカ(H−2000;ワッカー社製)0.3部および疎水性酸化チタン(T−805:日本アエロジル)0.5質量部を添加し、ヘンシェルミキサー(三井三池化工機社製)にて1000rpmで1分間、混合しトナー1を得た。
(実施例2)
実施例1のグラフト化ポリエステル樹脂分散液t1をグラフト化ポリエステル樹脂分散液t2に変更した以外は実施例1と同様にして、トナー2を得た。
(実施例3)
実施例1のグラフト化ポリエステル樹脂分散液t1をグラフト化ポリエステル樹脂分散液t3に変更した以外は実施例1と同様にして、トナー3を得た。
(比較例1)
離型剤含有樹脂粒子s1、20部(固形分換算)と、イオン交換水180部と、前記着色剤微粒子分散液1を7部とを、攪拌装置、加熱冷却装置、濃縮装置、および原料・助剤仕込み装置を備えた反応フラスコに入れ攪拌した。内温を30℃に調製した後、この溶液に5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを11.0に調製した。次いで、塩化マグネシウム6水和物2.4部をイオン交換水200部に溶解した溶液を30℃にて10分間かけて添加した。その後、この系を60分間かけて90℃まで昇温した。その後塩化ナトリウム16部をイオン交換水200部に溶解した溶液を添加して粒子成長を停止させ、さらに熟成処理として液温度85℃で2時間融着を継続させた。その後、30℃まで冷却し、塩酸を添加してpHを2.0に調整し、攪拌を停止した。生成した会合粒子をろ過し、イオン交換水で繰り返し洗浄し、その後、40℃の温風で乾燥して得られたトナーを用いた以外は実施例1と同様にしてトナー4を得た。
(比較例2)
離型剤含有樹脂粒子s1、84部(固形分換算)と、イオン交換水180部と、前記着色剤微粒子分散液1を33部とを、攪拌装置、加熱冷却装置、濃縮装置、および原料・助剤仕込み装置を備えた反応フラスコに入れ攪拌した。内温を30℃に調製した後、この溶液に5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを11.0に調製した。次いで、塩化マグネシウム6水和物5部をイオン交換水200部に溶解した溶液を30℃にて10分間かけて添加した。その後、この系を60分間かけて85℃まで昇温した。その後、樹脂粒子E8.8部(固形分換算)を添加し、同温度で1時間加熱撹拌した。その後塩化ナトリウム16部をイオン交換水200部に溶解した溶液を添加して粒子成長を停止させ、さらに熟成処理として液温度90℃で2時間融着を継続させた。その後、30℃まで冷却し、塩酸を添加してpHを2.0に調整し、攪拌を停止した。生成した会合粒子をろ過し、イオン交換水で繰り返し洗浄し、その後、40℃の温風で乾燥して得られたトナーを用いた以外は実施例1と同様にしてトナー5を得た。
(比較例3)
前記グラフト化ポリエステル樹脂分散液t1、20部(固形分換算)と、イオン交換水180部と、前記着色剤微粒子分散液を7部、離型剤分散液を2部(固形分換算)とを、攪拌装置、加熱冷却装置、濃縮装置、および原料・助剤仕込み装置を備えた反応フラスコに入れ攪拌した。内温を30℃に調製した後、この溶液に5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを11.0に調製した。次いで、塩化マグネシウム6水和物2.4部をイオン交換水200部に溶解した溶液を30℃にて10分間かけて添加した。その後、この系を60分間かけて90℃まで昇温した。その後塩化ナトリウム16部をイオン交換水200部に溶解した溶液を添加して粒子成長を停止させ、さらに熟成処理として液温度85℃で2時間融着を継続させた。その後、30℃まで冷却し、塩酸を添加してpHを2.0に調整し、攪拌を停止した。生成した会合粒子をろ過し、イオン交換水で繰り返し洗浄し、その後、40℃の温風で乾燥して得られたトナーを用いた以外は実施例1と同様にしてトナー6を得た。
比較例4
特開平7−92736号公報の段落番号「0086」〜「0090」に記載された方法と同様にしてトナーを調製し、得られたトナーを用いた以外は実施例1と同様にしてトナー7を得た。
(キャリアの製造)
スチレン、メチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、および、メタクリル酸からなるスチレン−アクリル系共重合体(1.5:7:1:0.5)80部と、ブチル化メラミン樹脂20部とをトルエンで希釈することにより、固形分比2%のアクリル−メラミン樹脂溶液を調製した。
芯材として焼成フェライト粉(F−300:平均粒径40μm、嵩密度2.53g/cm3:パウダーテック社製)を用い、上記のアクリル−メラミン樹脂溶液をスピラコーター(岡田精工社製)により塗布し、乾燥した。得られたキャリアを熱風循環式オーブン中にて140℃で2時間放置して焼成した。冷却後、フェライト粉バルクを目開き210μmと90μmのスクリーンメッシュを取り付けたフルイ振盪器を用いて解砕し、樹脂コートされたフェライト粉とした。この樹脂コートフェライト粉に対して、塗布、焼成、解砕の各処理をさらに3回繰り返して樹脂被覆キャリアを得た。こうして得られたキャリアの平均粒径は42μm、電気抵抗は約3×1010Ωcmであった。
〔諸特性の評価〕
上記の実施例1〜3および比較例1〜4のトナー1〜7について、以下の様にして各項目の評価を行い、その結果を表1に示す。◎、○は合格、△、×は不合格である。
《耐熱保存性》
トナー10gを55℃の高温下で24時間放置した後、トナーを目視観察して評価した。
○:凝集物は全く見られない
△:凝集物は10個未満存在する
×:凝集物は10個以上存在する
〔画像評価〕
各トナー1〜7を前記のキャリアと混合した現像剤を市販のカラー複写機(Sitios9331:コニカミノルタ社製)の現像器に入れて、画像および定着性を評価した。
《定着可能温度領域評価》
熱ロール温度を80℃〜210℃まで10℃刻みで変更しつつ定着画像を作製した。なお、定着画像の出力に当たっては、A4サイズの普通紙(坪量64g/m2)を使用し、下記のようなランク評価を行った。
◎:定着可能温度領域が100℃以上である(極めて良好)
○:定着可能温度領域が100℃未満70℃以上である(良好)
△:可能温度領域が70℃未満40℃以上である(実用可)
×:定着可能温度領域が40℃未満である(実用不可)
《耐オフセット性》
A4サイズの転写紙に1000枚連続印字した後、白紙を印字し、オフセットによる白紙への汚れの発生状況とヒートローラー表面のトナー汚れを目視にて下記のようにランク評価した。なお、評価に使用する転写紙としては上質紙200g/m2の厚紙を使用し、紙進行方向(熱ローラー周方向)に平行な、幅0.3mm、長さ150mmの線画像を形成した。
◎:白紙上の画像オフセット、熱ローラー上のトナー汚れ共に全く見られない
○:白紙上の画像オフセット発生は確認されないが、熱ローラー上にトナー汚れが認められる
△:白紙上にわかりにくい画像オフセットが発生している
×:白紙上にも画像オフセットがはっきりと確認される
《インクジェット共用紙の定着性》
ハート株式会社の喪中はがき厚さ0.4mm、500枚を連続プリントした。葉書枠には相対濃度0.5のハーフトーンの枠をつけた。得られたプリントを下記のようにランク評価した。
◎:ハーフトーン枠上につけペンで文字を強く書いてもまったくトナーが落ちない
○:ハーフトーン枠上につけペンで文字を書くとトナーが剥落するが、ボールペン使用時には、トナーが剥落しない
△:定着がやや不十分である
×:定着が不十分で、ハーフトーン枠を手にもっただけで、トナーが剥落し、手が汚れる
《オフセット印刷用紙への定着性》
大王製紙製文庫本用紙(60.2g紙、ベックマン平滑度22、オフセット印刷用、中質:非塗工紙)250枚に印字し、片手親指で10回めくり、文字周辺のにじみ状汚れを目視で観察し、下記のようにランク評価した。
◎:まったくにじみ状の汚れがない
○:目視ではにじみ状汚れがないが、ルーペ観察で、わずかに汚れが検知できるが実用上問題ない
×:親指の跡が、黒くにじんだように汚れている
Figure 0004466393
本発明の方法により形成したトナーは、紙の種類に依存することなく、優れた定着性を示し、耐オフセット性が良好であり、定着可能温度領域が適性で、耐熱保存性に優れることが分かる。
本発明に係るトナーの構造を示す模式図である。
符号の説明
A トナー外層
B トナー内層
b ラジカル重合体樹脂
c 定着助剤
d 離型剤
T トナー

Claims (4)

  1. 液媒体中で樹脂粒子を凝集させて形成したトナーであって、該トナーは、ラジカル重合体樹脂(b)、着色剤および離型剤を含有するトナー内層(B)と、その外縁に、主鎖中に不飽和結合を有する線状ポリエステルにラジカル重合性単量体をグラフト重合させて形成したグラフト化ポリエステル樹脂(a)を含有するトナー外層(A)を有し、該線状ポリエステルがジカルボン酸とジアルコールからなることを特徴とするトナー。
  2. ラジカル重合性単量体を水系媒体中で重合させて形成した樹脂粒子(s)を凝集させてトナー内層(B)となる母核粒子を形成する内層形成工程と、次に、主鎖中に不飽和結合を有する線状ポリエステルにラジカル重合性単量体をグラフト重合させて形成したグラフト化ポリエステル樹脂(a)の分散液(t)を用いて、前記トナー内層(B)の外縁に前記グラフト化ポリエステル樹脂(a)を固着する外層形成工程とを有し、該線状ポリエステルがジカルボン酸とジアルコールからなることを特徴とするトナーの製造方法。
  3. 前記トナー外層が、前記トナー内層の分散液に、前記グラフト化ポリエステル樹脂(a)の樹脂粒子分散液を添加し、前記トナー内層の表面に前記グラフト化ポリエステル樹脂(a)の樹脂粒子を凝集させて形成させたことを特徴とする請求項2記載のトナーの製造方法。
  4. 前記トナー内層は、前記ラジカル重合樹脂(b)の樹脂粒子と、前記着色剤と、前記離型剤とを水系媒体中で凝集させて形成させたことを特徴とする請求項2又は3記載のトナーの製造方法。
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