JP4708988B2 - トナーの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真、静電印刷の如き画像形成方法において、静電荷像を現像するためのトナー、またはトナージェット方式のトナ−に関し、特に低温定着性、耐ブロッキング性に優れたトナーに関するものである。
電子写真法は一般に感光体を利用し、種々の手段により感光体上に静電荷像を形成し、次いで該静電荷像をトナーを用いて現像し、必要に応じて直接的あるいは間接的手段を用い、紙の如き転写材にトナー画像を転写した後、加熱、圧力、加熱加圧或は溶剤蒸気などにより定着し複写物又はプリントを得るものである。
従来定着ローラ表面にトナーを付着させないために、ローラ表面をトナーに対して離型性の優れた材料(シリコーンゴムや弗素系樹脂など)で形成し、さらにその表面にオフセット防止及びローラ表面の疲労を防止するためにシリコーンオイル、フッ素オイルの如き離型性の高い液体の薄膜でローラ表面を被覆することが行われている。しかしながら、この方法はトナーのオフセットを防止する点では極めて有効であるが、オフセット防止用液体を供給するための装置が必要なため、定着装置が複雑になること等の問題点を有していることはもちろんのこと、このオイル塗布が定着ローラを構成している層間のはく離を起こし結果的に定着ローラの短寿命化を促進するという弊害がつきまとう。
そこで、シリコーンオイルの供給装置などを用いないで、かわりにトナー粒子中から加熱時にオフセット防止液体を供給しようという考えから、トナー粒子中に低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンの如き離型剤を添加する方法が提案されている。
離型剤の使用は、トナーの低温定着時や高温定着時の耐オフセット性の向上や、低温定着時の定着性の向上に有効である反面、トナーの耐ブロッキング性を低下させたり、また長期間トナーを放置した際にワックスがトナー粒子表面にマイグレーションし現像性が低下する等の問題がある。
上記の課題に対し、懸濁重合法によりトナーを製造する方法が知られている。この懸濁重合法においては重合性単量体および着色剤(更に必要に応じて重合開始剤、架橋剤、荷電制御剤、その他の添加剤)を均一に溶解または分散せしめて単量体組成物とした後、この単量体組成物を分散安定剤を含有する連続相(例えば水相)中に適当な撹拌機を用いて分散し同時に重合反応を行わせ、所望の粒径を有するトナー粒子を得るものである。
懸濁重合法により生成されたトナーは、トナー粒子内へのワックスの内包化により、耐ブロッキング性と耐高温オフセット性という相反する性能を両立することが可能となり、かつ定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく、高温オフセットを防止することが可能となる。
しかしながら、近年、画像形成装置の小型化、省電力化及び高速化に対するユーザーの期待は高く、それに対応し得るトナーが待望されている。そのようなトナーには、より低温で定着することができ、かつ耐高温オフセット性も良いこと、すなわち広い温度範囲で定着できることが求められる。
この解決のために、結着樹脂の架橋剤としてジビニルベンゼン、ブタンジオールジメタクリレートなどを使用したトナーが開示されている(例えば、特許文献1参照)。また、架橋剤として、不飽和ジカルボン酸をモノマーとして用いた不飽和ポリエステル樹脂を用いる方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。これらの方法に因れば、確かに広い温度範囲で定着できる定着性の優れたトナーを得られるが、定着後の画像の光沢が低下するため、高画質なプリントが得られないという問題があった。特にカラートナーに適用した場合には、定着後の画像の彩度が低下するため鮮明なプリントを得ることができなかった。
上述したように、定着プロセスにおいて、定着温度範囲が広く、また定着後の画像に高い光沢を得られるトナーが望まれているにもかかわらず、それらの点を十分に満足させるものはないのが、現状である。
特開平5−043605号公報 特開平6−118703号公報
本発明の目的は、上記の従来技術における問題点を解決し、定着温度範囲が広く、また定着後の画像に高い光沢を得られるトナーを提供することにある。
本発明者等は、トナーの架橋剤として、末端に存在するユニットのみが不飽和結合を有し、不飽和結合を有する末端が分子内に2つ以上存在する末端不飽和ポリエステル樹脂を用いることで、定着温度範囲が広く、また定着後の画像に高い光沢を得られる静電荷像現像用トナーを得られることを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明は以下の通りである。
)少なくとも重合性単量体、着色剤、及び、直鎖状末端不飽和ポリエステル樹脂を含有するポリエステル樹脂を含有する単量体組成物を水性媒体中に分散させ、造粒し、造粒された粒子中の重合性単量体及び直鎖状末端不飽和ポリエステル樹脂を重合開始剤を用いて重合するトナーの製造方法であって、
該重合性単量体が、ビニル系重合性単量体であり、
該単量体組成物中には、該直鎖状末端不飽和ポリエステル樹脂以外に、架橋性を有する重合性の成分が含有されておらず、
該直鎖状末端不飽和ポリエステル樹脂は、両末端に存在するユニットのみが不飽和結合を有し、重量平均分子量が2000乃至100000である、ことを特徴とするトナーの製造方法。
本発明により、定着温度範囲が広く、また定着後の画像に高い光沢を得られるトナーを提供することにある。
以下、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
本発明のトナーは、少なくとも重合性単量体、着色剤及びポリエステル樹脂を含有する単量体組成物を水性媒体中で重合して得られるトナーであって、該ポリエステル樹脂として、末端に存在するユニットのみが不飽和結合を有し、不飽和結合を有する末端が分子内に2つ以上存在する末端不飽和ポリエステル樹脂を含有することで、低温定着性、耐高温オフセット性に優れ、かつ高いグロスの定着画像を得られる高品質なトナーが得られることを見出した。
本発明において、前記ポリエステル樹脂中に含有される前記末端不飽和ポリエステル樹脂の量が2乃至80質量%であることが好ましく、より好ましくは5乃至60質量%の場合であり、さらに好ましくは10乃至40質量%の場合である。前記ポリエステル樹脂中に含有される前記末端不飽和ポリエステルの量が2質量%未満である場合には、架橋構造が耐高温オフセット性が低下するため好ましくない。また、80質量%超となる場合には、定着画像のグロスが低下するため好ましくない。
本発明において、前記ポリエステル樹脂の添加量は、トナー粒子中の結着樹脂100質量部に対し、0.1〜50質量部であることが好ましい。0.1質量部未満では、樹脂の添加効果が小さい。
本発明において、前記末端不飽和ポリエステルの重量平均分子量は2000乃至100000であることが好ましい。より好ましくは、3000乃至70000の場合である。重量平均分子量が2000未満の場合には、末端不飽和ポリエステル樹脂がマクロモノマーとして重合することで生成する架橋の架橋点間距離が短くなるため、トナーの溶融粘度が高くなり、画像グロスが低下するため好ましくない。また、重量平均分子量が100000超の場合には、末端不飽和ポリエステル樹脂の単量体への溶解性が低いため、架橋構造が十分に生成せず、耐高温オフセット性が低下するため好ましくない。
本発明において、前記ポリエステルは、飽和ポリエステルの2つ以上の末端に、不飽和結合を有する化合物を結合させて得られることが好ましい。ポリエステルの末端に不飽和結合を有する化合物を結合させる方法としては、例えば、カルボン酸末端に対し、塩基存在下でクロロメチルスチレン等のハロゲン化アルキル基を有する不飽和化合物を反応させる方法、カルボン酸末端を塩化チオニル等でハロゲン化アシル基とした後に、ヒドロキシエチルメタクリレート等の水酸基を有する不飽和化合物を反応させる方法、水酸基末端に対し、イソシアネート基を有する不飽和化合物を反応させる方法、ジイソシアネート化合物を反応させた後に水酸基を有する不飽和化合物を反応させる方法等が挙げられる。
本発明において、前記飽和ポリエステル樹脂の原料モノマーとしては二価以上のアルコールとカルボン酸、又はカルボン酸無水物、カルボン酸エステル等を原料モノマーとして使用できる。
具体的には、二価アルコール成分としては、ポリオキシプロピレン−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレン−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物;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−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−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、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。
三価以上のアルコール成分としては、ソルビトール、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、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼンが挙げられる。
酸成分としては、フタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸等の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等のアルキルジカルボン酸類又はその無水物;炭素数6〜12のアルキル基若しくはアルケニル基で置換されたコハク酸又はその無水物;フマル酸、マレイン酸及びシトラコン酸等の不飽和ジカルボン酸類又はその無水物;が挙げられる。
前記飽和ポリエステル樹脂の製造時には触媒を用いることが好ましい。触媒としては、ジオクチルスズオキシド、モノブチルスズオキシド、ジブチルスズオキシド等のスズ含有触媒;テトラエチルチタネート、テトラプロピルチタネート、アセチルトリプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、テトラヘキシルチタネート、2−エチルヘキシルチタネート、ポリブチルチタネート等のアルキルチタネート;チタンジクロロチタン、トリクロロチタン、テトラクロロチタン、トリフルオロチタン、テトラフルオロチタン等のハロゲン化チタン;チタンアセチルアセトナート、チタンジイソプロポキシドビスアセチルアセトナート、チタニルアセチルアセトナート等のチタンジケトンエノレート;脂肪族モノカルボン酸チタン、脂肪族ジカルボン酸チタン、脂肪族トリカルボン酸チタン、4価以上の脂肪族ポリカルボン酸チタン、芳香族カルボン酸チタン等のカルボン酸チタン類;等が挙げられる。
本発明においては、トナーを懸濁重合法・界面重合法・分散重合法等の媒体中で直接トナーを製造する方法(重合法)が好ましい。この重合法においては、重合性単量体および着色剤(更に必要に応じて重合開始剤、架橋剤、荷電制御剤、樹脂、その他の添加剤)を均一に溶解または分散せしめて単量体組成物とした後、この単量体組成物を分散安定剤を含有する連続層(例えば水相)中に適当な撹拌器を用いて分散し同時に重合反応を行わせ、所望の粒径を有するトナーを得るものである。この重合法で得られるトナー(以後、重合トナー)は、個々のトナー粒子形状がほぼ球形に揃っていて帯電量の分布も比較的均一となるため高い転写性を有している。
少なくとも重合性単量体と着色剤と樹脂を含有する重合性単量体組成物を形成する工程、該重合性単量体組成物を水系媒体中に分散して重合反応系を形成する工程、該重合反応系において前記重合性単量体組成物を重合する工程によりトナ−粒子を製造することが、前記樹脂の分散性などから最も好適である。
本発明のトナーは、製造時に単量体組成物中にポリエステル樹脂を添加して重合するが、トナ−粒子の形状や材料の分散性や定着性、あるいは画像特性の改良等を目的として、単量体組成物にポリエステル以外の樹脂を添加して重合しても良い。例えば、ポリスチレン、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−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−ビニルナフタリン共重合体、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−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリ酸ジメチルアミノエチル共重合体、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−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアクリル樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが単独或いは混合して使用できる。
特に、これらの樹脂の中でも、ガラス転移点が40℃を超えて100℃未満の重合体又は共重合体が好ましい。ガラス転移点が40℃以下であると、トナー粒子全体の強度が低下して多数耐久試験時に転写性や現像特性の低下を招きやすい。さらに、高温多湿環境下においてトナ−粒子同士が凝集し、保存安定性が低下するという問題も生じる。一方、ガラス転移点が100℃以上になると、定着不良という問題が生じ易くなる。
本発明のトナー粒子を生成するために使用することが出来る重合性単量体としては、ビニル系重合性単量体が挙げられる。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、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、p−フェニルスチレンの如きスチレン誘導体;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、ジメチルフォスフェートエチルアクリレート、ジエチルフォスフェートエチルアクリレート、ジブチルフォスフェートエチルアクリレート、2−ベンゾイルオキシエチルアクリレートの如きアクリル系重合性単量体;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、ジエチルフォスフェートエチルメタクリレート、ジブチルフォスフェートエチルメタクリレートの如きメタクリル系重合性単量体;メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル、蟻酸ビニルの如きビニルエステル;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;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロピルケトンの如きビニルケトンが挙げられる。
内層は、これらのビニル系重合性単量体から形成されるビニル系重合体や添加した樹脂によって構成される。これらのビニル系重合性単量体の中でも、内部又は中心部を形成する低軟化点物質を効率的に覆う為には、スチレン重合体若しくはスチレン−アクリル共重合体或いはスチレン−メタクリル共重合体が好ましい。
本発明のトナーは、ガラス転移点が50℃を超えて100℃未満であることが好ましい。ガラス転移点が、50°以下の場合、トナーが定着手段から剥離しにくくなり、定着ローラー巻き付きという問題が生じやすい。一方、ガラス転移点が100℃以上になると、定着不良という問題が生じ易くなる。
本発明のトナーは、THF可溶樹脂成分のGPCによるポリスチレン換算の分子量分布において、好ましくは分子量2000乃至100000の範囲に極大値を有することが好ましい。もし、分子量2000乃至100000の範囲に極大値を有さない場合には、トナーの保存性と定着画像のグロスの両方を満足することができず、好ましくない。
本発明のトナ−には、ワックスを含有させることが好ましく、前記ワックスとしては、DSC吸熱曲線における吸熱メインピーク値が55〜140℃であるものが好ましく、より好ましくは60〜90℃の値を示す化合物である。吸熱メインピークが55℃未満であると、低軟化点物質の自己凝集力が弱い為に、トナー粒子の内部又は中心部を構成しづらく、トナー粒子の製造時にトナー粒子表面に低軟化点物質が析出し、現像特性に悪影響を与えやすく好ましくない。吸熱メインピークが140℃超である場合には、トナーの定着性が低下するため好ましくない。
本発明のトナーに使用可能なワックスとしては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトローラクタム等の石油系ワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体、ポリエチレンに代表されるポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス、キャンデリラワックス等天然ワックス及びその誘導体などで、誘導体には酸化物や、ビニル系モノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。さらには、高級脂肪族アルコール、ステアリン酸、パルミチン酸等の脂肪酸、あるいはその化合物、酸アミドワックス、エステルワックス、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワックス、動物性ワックス、シリコ−ン樹脂なども使用できる。下記一般構造式で示す炭素数が10以上の長鎖エステル部分を1個以上有するエステルワックスが、OHPの透明性を阻害せず特に好ましい。本発明に好ましい具体的なエステルワックスの代表的化合物の構造式を以下に、一般構造式(1)〜(6)として示す。
Figure 0004708988
(式中、a及びbは0〜4の整数を示し、a+bは4であり、R1及びR2は炭素数が1〜40の有機基を示し、且つR1とR2との炭素数差が10以上である基を示し、n及びmは0〜15の整数を示し、nとmが同時に0になることはない。)
Figure 0004708988
(式中、a及びbは0〜4の整数を示し、a+bは4であり、R1は炭素数が1〜40の有機基を示しn及びmは0〜15の整数を示し、nとmが同時に0になることはない。)
Figure 0004708988
(式中、a及びbは0〜3の整数を示し、a+bは3以下であり、R1及びR2は炭素数が1〜40の有機基を示し、且つR1とR2との炭素数差が10以上である基を示し、R3は炭素数が1以上の有機基を示し、n及びmは0〜15の整数を示し、nとmが同時に0になることはない。)
エステルワックスの一般構造式(4)
1COOR2
(式中、R1及びR2は炭素数が1〜40の炭化水素基を示し、且つR1及びR2は、お互いに同じでも異なる炭素数でもよい。)
エステルワックスの一般構造式(5)
1COO(CH2nOCOR2
(式中、R1及びR2は炭素数が1〜40の炭化水素基を示し、nは2〜20の整数であり、且つR1及びR2は、お互いに同じでも異なる炭素数でもよい。)
エステルワックスの一般構造式(6)
1OCO(CH2nCOOR2
(式中、R1及びR2は炭素数が1〜40の炭化水素基を示し、nは2〜20の整数であり、且つR1及びR2は、お互いに同じでも異なる炭素数でもよい。)
低軟化点物質の分子量としては、重量平均分子量(Mw)が300〜1,500のものが好ましい。300未満になると低軟化点物質のトナー粒子表面への露出が生じ易く、1,500を超えると低温定着性が低下する。特に400〜1,250の範囲のものが好ましい。更に、重量平均分子量/数平均分子量の比(Mw/Mn)が1.5以下になると、低軟化点物質のDSC吸熱曲線の極大ピークがよりシャープになり、室温時のトナー粒子の機械的強度が向上し、定着時にはシャープな溶融特性を示す特に優れたトナーの特性が得られる。
具体的なエステルワックスの例としては、下記の化合物が挙げられる。
(1) CH3(CH220COO(CH221CH3
(2) CH3(CH217COO(CH29OCO(CH217CH3
(3) CH3(CH217OCO(CH218COO(CH217CH3
近年、フルカラー両面画像の必要性も増してきており、両面画像を形成せしめる際においては、最初に表面に形成された転写材上のトナー像が、次に裏面に画像を形成する時にも定着器の加熱部を再度通過する可能性があり、その際のトナーの定着画像の耐高温オフセット性を十分に考慮する必要がある。具体的には、低軟化点物質をトナー粒子中に2〜30質量%添加することが好ましい。2質量%未満の添加では耐高温オフセット性が低下し、更に両面画像の定着時において裏面の画像がオフセット現象を示す場合がある。30質量%より多い場合は、重合法による製造において造粒時にトナー粒子の合一が起き易く、粒度分布の広いものが生成し易い。
本発明においては、トナーの帯電性を制御する目的でトナー粒子中に荷電制御剤を添加しておくことが好ましい。
これらの荷電制御剤としては、公知のもののうち、重合阻害性、水相移行性の殆どないものが好ましい。例えば、正荷電制御剤としてニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩、グアニジン誘導体、イミダゾール誘導体、アミン系化合物等が挙げられる。負荷電制御剤としては、含金属サリチル酸共重合体、含金属モノアゾ系染料化合物、尿素誘導体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体が挙げられる。
これらの荷電制御剤の添加量としては、結着樹脂又は重合体単量体の0.1〜10質量%が好ましい。
トナー粒子を重合法で製造する際に用いる重合開始剤としては、2,2’−アゾビス−(2,4−ジバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリルの如きアゾ系、又はジアゾ系重合開始剤;ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシドの如き過酸化物系重合開始剤が挙げられる。これらの重合開始剤は、重合性単量体の0.5〜20質量%の添加が好ましく、単独でも又は併用してもよい。
トナー粒子の結着樹脂の分子量をコントロールする為に、連鎖移動剤を添加してもよい。好ましい添加量としては、重合性単量体の0.001〜15質量%である。
本発明では、前記末端不飽和ポリエステル樹脂を単量体組成物に含有させることにより架橋構造を生成させているが、さらに架橋剤を添加してもよい。例えば、架橋性モノマーとしては、2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及び以上のアクリレートをメタクリレートに変えたものが挙げられる。
また、多官能の架橋性モノマーとしては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及びそのメタクリレート、2,2−ビス(4−メタクリロキシ・ポリエトキシフェニル)プロパン、ジアクリルフタレート、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、ジアリールクロレンデート等が挙げられる。好ましい添加量としては、重合性単量体の0.001〜5質量%である。
水系分散媒体の場合には、重合性単量体組成物の粒子の分散安定剤として、例えば、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、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、メタ珪酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナの如き無機化合物の微粉体が挙げられる。
分散安定剤としては、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、ポリアクリル酸、及びその塩、ポリメタアクリル酸、及びその塩、澱粉の如き有機化合物を使用しても良い。これらの分散安定剤は、重合性単量体100質量部に対して0.2〜20質量部を使用することが好ましい。
分散安定剤の中で、無機化合物を用いる場合、市販のものをそのまま用いてもよいが細かい粒子を得る為に、水系分散媒体中にて該無機化合物を生成させてもよい。例えば、リン酸カルシウムの場合、高撹拌下においてリン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液とを混合するとよい。
分散安定剤の微細な分散の為に、重合体単量体100質量部に対して0.001〜0.1質量部の界面活性剤を使用してもよい。これは、上記分散安定剤の初期の作用を促進する為のものである。具体例としては、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、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、オクチル酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸カルシウム等が挙げられる。
本発明で用いられる着色剤としては、公知のものを使用することが出来る。
例えばC.I.ダイレクトレッド1、C.I.ベーシックレッド1、C.I.モーダントレッド30、C.I.ダイレクトブルー1、C.I.ダイレクトブルー2、C.I.アシッドブルー15、C.I.ベーシックブルー3、C.I.ベーシックブルー5、C.I.モーダントブルー7、C.I.ダイレクトグリーン6、C.I.ベーシックグリーン4、C.I.ベーシックグリーン6等の染料;カドミウムイエロー、ミネラルファーストイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ、モリブデンオレンジGTR、ベンジジンオレンジG、カドミウムレッド4R、ウオッチングレッドカルシウム塩、ブリリアントカーミン3B、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、キナクリドン、ローダミンレーキ、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンG等の顔料;C.I.ソルベントイエロー6、C.I.ソルベントイエロー9、C.I.ソルベントイエロー17、C.I.ソルベントイエロー31、C.I.ソルベントイエロー35、C.I.ソルベントイエロー100、C.I.ソルベントイエロー102、C.I.ソルベントイエロー103、C.I.ソルベントイエロー105、C.I.ソルベントオレンジ2、C.I.ソルベントオレンジ7、C.I.ソルベントオレンジ13、C.I.ソルベントオレンジ14、C.I.ソルベントオレンジ66、C.I.ソルベントレッド5、C.I.ソルベントレッド16、C.I.ソルベントレッド17、C.I.ソルベントレッド18、C.I.ソルベントレッド19、C.I.ソルベントレッド22、C.I.ソルベントレッド23、C.I.ソルベントレッド143、C.I.ソルベントレッド145、C.I.ソルベントレッド146、C.I.ソルベントレッド149、C.I.ソルベントレッド150、C.I.ソルベントレッド151、C.I.ソルベントレッド157、C.I.ソルベントレッド158、C.I.ソルベントバイオレット31、C.I.ソルベントバイオレット32、C.I.ソルベントバイオレット33、C.I.ソルベントバイオレット37、C.I.ソルベントブルー22、C.I.ソルベントブルー63、C.I.ソルベントブルー78、C.I.ソルベントブルー83、C.I.ソルベントブルー84、C.I.ソルベントブルー85、C.I.ソルベントブルー86、C.I.ソルベントブルー104、C.I.ソルベントブルー191、C.I.ソルベントブルー194、C.I.ソルベントブルー195、C.I.ソルベントグリーン24、C.I.ソルベントグリーン25、C.I.ソルベントブラウン3、C.I.ソルベントブラウン9等がある。市販染料では例えば、三菱化成のダイアレンジYellow−3G、Yellow−F、Yellow−H2G、Yellow−HG、Yellow−HC、Yellow−HL、Orange−HS、Orange−G、Red−GC、Red−S、Red−HS、Red−A、Red−K、Red−H5B、Violet−D、Blue−J、Blue−G、Blue−N、Blue−K、Blue−P、Blue−H3G、Blue−4G、Green−C、Brown−A;保土ヶ谷化学の藍染SOT染料Yellow−1、Yellow−3、Yellow−4、Orange−1、Orange−2、Orange−3、Scarlet−1、Red−1、Red−2、Red−3、Brown−2、Blue−1、Blue−2、Violet−1、Green−1、Green−2、Green−3、Black−1、Black−4、Black−6、Black−8;BASFのsudan染料 Yellow−146、Yellow−150、Orange−220、Red−290、Red−380、Red−460、Blue−670;オリエント化学工業の、オイルブラック、オイルカラー Yellow−3G、Yellow−GG−S、Yellow−#105、Orange−PS、Orange−PR、Orange−#201、Scarlet−#308、Red−5B、Brown−GR、Brown−#416、Green−BG、Green−#502、Blue−BOS、Blue−IIN、Black−HBB、Black−#803、Black−EB、Black−EX;住友化学工業のスミプラスト ブルーGP、ブルーOR、レッド−FB、レッド−3B、イエローFL7G、イエローGC;日本化薬 カヤロン ポリエステル ブラックEX−SF300、カヤセット RedB、ブルーA−2R等を挙げることができる。
これらの着色剤は、単独又は混合して、更には固溶体の状態で用いることが出来る。
本発明で使用する着色剤は、色相角、彩度、明度、耐候性、OHP透明性、トナー中への分散性の点から選択される。該着色剤の添加量は、樹脂100質量部に対して1〜20質量部用いるのが良い。黒色着色剤としては磁性体または金属酸化物を用いた場合には、他の着色剤と異なり、樹脂100質量部に対し30〜150質量部用いるのが良い。
本発明のトナーを透光性カラートナーとして用いる場合の着色剤としては、以下に示す様な、各種及び各色の顔料も使用することが出来る。
本発明においては、重合法を用いてトナー粒子を製造する為に、着色剤の持つ重合阻害性や分散媒体移行性に注意を払う必要がある。必要により、重合阻害のない物質による着色剤の表面処理を施して表面改質をおこなっても良い。特に、染料やカーボンブラックは、重合阻害性を有しているものが多いので使用の際に注意を要する。
染料を処理する好ましい方法として、予めこれらの染料の存在下に重合性単量体を重合せしめる方法が挙げられる。得られた着色重合体を重合性単量体組成物に添加する。又、カーボンブラックについては、上記染料と同様の処理の他、カーボンブラックの表面官能基と反応する物質(例えば、オルガノシロキサン等)で処理を行ってもよい。
本発明のトナーを磁性トナーとして用いる場合にはその中に磁性粉を含有せしめてもよい。このような磁性粉としては、磁場の中におかれて磁化される物質が用いられ、例えば、鉄、コバルト、ニッケルの如き強磁性金属の粉末、若しくはマグネタイト、フェライトの如き硫性酸化鉄の粉末がある。
重合法を用いてトナー粒子を得る為に、磁性体の持つ重合阻害性や分散媒体移行性等に注意を払う必要があり、必要により表面改質(例えば、重合阻害のない物質による表面処理)を施しておいた方が好ましい。
トナー粒子の製造工程中、重合反応後半に昇温してもよく、更にトナー定着時の臭いの原因となる未反応の重合性単量体又は副生成物を除去する為に、反応後半又は重合反応終了後に一部分散媒体を反応系から留去してもよい。反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄、濾過により回収し、乾燥する。
懸濁重合法においては、重合性単量体組成物100質量部に対して水300〜3,000質量部を分散媒体として使用するのが好ましい。
以下、本発明のトナーの各物性を測定するのに好適な測定方法を以下に説明する。
<分子量の測定>
ポリエステル樹脂及びトナー結着樹脂の分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によって次の条件で測定される。40℃のヒートチャンバ中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてTHFを毎分1mlの流速で流し、THF試料溶液を約100μl注入して測定する。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。またカラムとしては、市販のポリスチレンジェルカラムを複数本組み合わせて使用することが好ましく、例えば昭和電工社製のshodex GPC KF−801、802、803、804、805、806、807、800Pの組み合わせや、東ソー(株)製のTSKgelG1000H(HXL)、G2000H(HXL)、G3000H(HXL)、G4000H(HXL)、G5000H(HXL)、G6000H(HXL)、G7000H(HXL)、TSKguard columnの組み合わせを挙げることができる。
ポリエステル樹脂及び結着樹脂の試料溶液は以下のようにして作製する。
試料をTHF中に入れ数時間放置した後、十分振とうし、THFと良く混ぜ(試料の合一体がなくなるまで)、さらに12時間以上静置する。このときTHF中への浸漬時間が24時間以上となるようにする。その後、サンプル処理フィルター(ポアサイズ0.2〜0.5μm、例えばマイショリディスクH−25−2 東ソー(株)製等が利用できる)を通過させ、GPC用のTHF試料溶液とする。試料濃度は、樹脂成分が0.5〜5mg/mlとなるように調整する。
試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば東ソー(株)製又は昭和電工(株)製の分子量が102〜107程度のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いることが適当である。
<酸価(JIS酸価)の測定>
基本操作はJIS K−0070に準ずる。
(1)試料は予めトナー及び結着樹脂のTHF不溶分を除去して使用するか、上記のTHF不溶分の測定で得られるソックスレー抽出器によるTHF溶媒によって抽出されたTHF可溶分を試料として使用する。試料の粉砕品0.5〜2.0gを精秤し、可溶成分の重さをWgとする。
(2)300mlのビーカーに試料を入れ、トルエン/エタノール(4/1:v/v)の混合液150mlを加え溶解する。
(3)0.1mol/lのKOHのエタノール溶液を用いて、電位差滴定装置を用いて滴定する。例えば、京都電子株式会社製の電位差滴定装置AT−400(win workstation)とABP−410電動ビュレットを用いての自動滴定が利用できる。
(4)この時のKOH溶液の使用量をSmlとし、同時にブランクを測定し、この時のKOH溶液の使用量をBmlとする。
(5)次式により酸価を計算する。fはKOHのファクターである。
酸価(mgKOH/g)={(S−B)×f×5.61}/W
<トナー粒径測定>
電解質溶液100〜150mlに界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1〜5ml添加し、これに測定試料を2〜20mg添加する。試料を懸濁した電解液を超音波分散器で1〜3分間分散処理して、コールターカウンターマルチサイザーにより100μmのアパーチャーを用いて体積を基準として2〜40μmの粒度分布等を測定し、個数平均粒径、重量平均粒径を算出するものとする。
<Tg、吸熱ピークの測定>
示差走査熱量計(DSC測定装置)、DSC 2920(TAインスツルメンツ社製)を用いてASTM D3418−82に準じて測定する。
測定試料(トナー、ワックス等)5mgを精秤し、これをアルミパンに入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用い、30〜200℃の温度範囲で昇温速度10℃/分で測定を行う。この昇温過程で、温度60〜200℃の範囲におけるDSC曲線を測定する。
以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。実施例において、本発明のトナーの定着温度範囲及び定着グロスの評価は次のように行った。
本発明のトナー7質量部に対し、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体で表面被覆した、粒径45μmのフェライトキャリア93質量部を混合し、現像剤とした。この現像剤を定着ユニットを取り外した市販の普通紙フルカラー複写機(CLC5100、キヤノン製)に導入し、受像紙(64g/m2)上にベタの未定着トナー画像(トナー載り量0.6g/cm2)を形成した。
定着性の評価には、市販のフルカラーレ−ザ−ビ−ムプリンタ−(LBP2040,キヤノン製)の定着ユニットを定着温度が調整できるように改造した改造定着器を用いた。この改造定着器を用いて、常温常湿(23℃,60%RH)環境下、定着スピード200mm/secにて、定着ローラーの表面温度を5℃ずつ変えながら、100℃乃至210℃までの各温度で未定着トナー画像を通紙した。
通紙後、得られた定着画像を画像を外側にして折り曲げ、折り目において画像の剥離が生じない最低の温度を定着開始温度Tsとした。また、得られた画像を目視で観察し、高温オフセットによる汚れが発生し始めた温度を高温オフセット温度Thとした。その結果から、トナーの定着温度範囲を次のように評価した。
A:Th−Ts≧60
B:40≦Th−Ts<60
C:20≦Th−Ts<40
D:Th−Ts<20
また、定着ローラー表面温度を170℃に設定して未定着トナー画像の定着を行った場合の画像の光沢を、光沢計「PG−3D」(日本電色工業社製、グロス測定角75°)により計測し、この値を定着グロスとした。グロスの値は次のように評価した。
A:25以上
B:15以上25未満
C:10以上15未満
D:10未満
合成例1(飽和ポリエステル樹脂(1)の合成)
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン65質量部、ジメチルテレフタル酸35質量部及び酸化ジブチル錫0.1質量部をガラス製4リットルの四つ口フラスコに入れた。この四つ口フラスコに温度計、撹拌棒、コンデンサーを取り付け、前記四つ口フラスコをマントルヒーター内においた。撹拌しながら徐々に昇温し、200℃で5時間反応し、末端に水酸基とカルボン酸基を有する飽和ポリエステル樹脂(1)を得た。この樹脂の酸価は9mgKOH/gであり、Tgは67℃であり、重量平均分子量は4100であった。
合成例2(末端不飽和ポリエステル樹脂(1)の合成)
飽和ポリエステル樹脂(1)30質量部をジメチルホルムアミド500質量部に溶解し、4−N,N−ジメチルアミノピリジン0.1質量部及び無水フタル酸1.2質量部を加え、室温で3時間反応させ、ほぼすべての末端にカルボン酸基を有するポリエステル樹脂(A)を得た。この樹脂の酸価21mgKOH/gであった。次に、ポリエステル樹脂(A)20質量部をジメチルホルムアミド300質量部に溶解し、クロロメチルスチレン2質量部を加え、撹拌しながら50%水酸化ナトリウム水溶液1質量部を滴下した。これを3時間撹拌し、末端不飽和ポリエステル樹脂(1)を得た。この樹脂の酸価は0であり、ほぼ全ての末端にメチルスチレン基が付加していた。また、Tgは71℃であり、重量平均分子量は4600であった。
合成例3(飽和ポリエステル樹脂(2)の合成)
エチレングリコール23質量部、プロピレングリコール9質量部、テレフタル酸63質量部、無水トリメリット酸5.0質量部及び酸化ジブチル錫0.1質量部をガラス製4リットルの四つ口フラスコに入れた。この四つ口フラスコに温度計、撹拌棒、コンデンサーを取り付け、前記四つ口フラスコをマントルヒーター内においた。撹拌しながら徐々に昇温し、200℃で4時間反応し、飽和ポリエステル樹脂(2)を得た。この樹脂の酸価は11mgKOH/gであり、Tgは73℃であり、重量平均分子量は5200であった。
合成例4(末端不飽和ポリエステル樹脂(2)の合成)
飽和ポリエステル樹脂(2)30質量部をジメチルホルムアミド500質量部に溶解し、4−N,N−ジメチルアミノピリジン0.1質量部及び無水フタル酸1.0質量部を加え、室温で3時間反応させ、ほぼすべての末端にカルボン酸基を有するポリエステル樹脂(B)を得た。この樹脂の酸価25mgKOH/gであった。次に、ポリエステル樹脂(B)20質量部をジメチルホルムアミド300質量部に溶解し、クロロメチルスチレン2質量部を加え、撹拌しながら50%水酸化ナトリウム水溶液1質量部を滴下した。これを3時間撹拌し、末端不飽和ポリエステル樹脂(2)を得た。この樹脂の酸価は0であり、ほぼ全ての末端にメチルスチレン基が付加していた。また、Tgは75℃であり、重量平均分子量は5800であった。
合成例5(飽和ポリエステル樹脂(3)の合成)
ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン65質量部、ジメチルテレフタル酸30質量部、無水トリメリット酸5質量部及び酸化ジブチル錫0.1質量部をガラス製4リットルの四つ口フラスコに入れた。この四つ口フラスコに温度計、撹拌棒、コンデンサーを取り付け、前記四つ口フラスコをマントルヒーター内においた。撹拌しながら徐々に昇温し、200℃で6時間反応し、末端に水酸基とカルボン酸基を有する飽和ポリエステル樹脂(3)を得た。この樹脂の酸価は9mgKOH/gであり、Tgは73℃であり、重量平均分子量は8600であった。
合成例6(末端不飽和ポリエステル樹脂(3)の合成)
飽和ポリエステル樹脂(3)30質量部をジメチルホルムアミド500質量部に溶解し、4−N,N−ジメチルアミノピリジン0.1質量部及び無水フタル酸0.7質量部を加え、室温で3時間反応させ、ほぼすべての末端にカルボン酸基を有するポリエステル樹脂(C)を得た。この樹脂の酸価21mgKOH/gであった。次に、ポリエステル樹脂(C)20質量部をジメチルホルムアミド300質量部に溶解し、クロロメチルスチレン1.2質量部を加え、撹拌しながら50%水酸化ナトリウム水溶液0.6質量部を滴下した。これを3時間撹拌した後、末端不飽和ポリエステル樹脂(3)を得た。この樹脂の酸価は0であり、ほぼ全ての末端にメチルスチレン基が付加していた。また、Tgは70℃であり、重量平均分子量は9400であった。
合成例7(飽和ポリエステル樹脂(4)の合成)
エチレングリコール20質量部、プロピレングリコール12質量部、テレフタル酸68質量部質量部及び酸化ジブチル錫0.8質量部をガラス製4リットルの四つ口フラスコに入れた。この四つ口フラスコに温度計、撹拌棒、コンデンサーを取り付け、前記四つ口フラスコをマントルヒーター内においた。撹拌しながら徐々に昇温し、200℃で3時間反応し、飽和ポリエステル樹脂(4)を得た。この樹脂の酸価は19mgKOH/gであり、Tgは64℃であり、重量平均分子量は2100であった。
合成例8(末端不飽和ポリエステル樹脂(4)の合成)
飽和ポリエステル樹脂(4)30質量部をジメチルホルムアミド500質量部に溶解し、4−N,N−ジメチルアミノピリジン0.1質量部及び無水フタル酸2.5質量部を加え、室温で3時間反応させ、ほぼすべての末端にカルボン酸基を有するポリエステル樹脂(D)を得た。この樹脂の酸価36mgKOH/gであった。次に、ポリエステル樹脂(D)20質量部をジメチルホルムアミド300質量部に溶解し、クロロメチルスチレン4.4質量部を加え、撹拌しながら50%水酸化ナトリウム水溶液2.2質量部を滴下した。これを3時間撹拌し、末端不飽和ポリエステル樹脂(4)を得た。この樹脂の酸価は0であり、ほぼ全ての末端にメチルスチレン基が付加していた。また、Tgは66℃であり、重量平均分子量は2500であった。
合成例9(飽和ポリエステル樹脂(5)の合成)
ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン31質量部、エチレングリコール15質量部、ジメチルテレフタル酸54質量部及び酸化ジブチル錫0.05質量部をガラス製4リットルの四つ口フラスコに入れた。この四つ口フラスコに温度計、撹拌棒、コンデンサーを取り付け、前記四つ口フラスコをマントルヒーター内においた。撹拌しながら徐々に昇温し、200℃で2時間反応し、末端に水酸基とカルボン酸基を有する飽和ポリエステル樹脂(5)を得た。この樹脂の酸価は21mgKOH/gであり、Tgは58℃であり、重量平均分子量は1400であった。
合成例10(末端不飽和ポリエステル樹脂(5)の合成)
飽和ポリエステル樹脂(5)30質量部をジメチルホルムアミド500質量部に溶解し、4−N,N−ジメチルアミノピリジン0.1質量部及び無水フタル酸4質量部を加え、室温で3時間反応させ、ほぼすべての末端にカルボン酸基を有するポリエステル樹脂(E)を得た。この樹脂の酸価38mgKOH/gであった。次に、ポリエステル樹脂(E)20質量部をジメチルホルムアミド300質量部に溶解し、クロロメチルスチレン7質量部を加え、撹拌しながら50%水酸化ナトリウム水溶液3.5質量部を滴下した。これを3時間撹拌し、末端不飽和ポリエステル樹脂(5)を得た。この樹脂の酸価は0であり、ほぼ全ての末端にメチルスチレン基が付加していた。また、Tgは60℃であり、重量平均分子量は1900であった。
合成例11(飽和ポリエステル樹脂(6)の合成)
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン66質量部、ジメチルテレフタル酸26質量部、無水トリメリット酸7質量部及び酸化ジブチル錫0.1質量部をガラス製4リットルの四つ口フラスコに入れた。この四つ口フラスコに温度計、撹拌棒、コンデンサーを取り付け、前記四つ口フラスコをマントルヒーター内においた。撹拌しながら徐々に昇温し、200℃で8時間反応し、末端に水酸基とカルボン酸基を有する飽和ポリエステル樹脂(6)を得た。この樹脂の酸価は6mgKOH/gであり、Tgは78℃であり、重量平均分子量は10600であった。
合成例12(末端不飽和ポリエステル樹脂(6)の合成)
飽和ポリエステル樹脂(6)30質量部をジメチルホルムアミド500質量部に溶解し、4−N,N−ジメチルアミノピリジン0.1質量部及び無水フタル酸4質量部を加え、室温で3時間反応させ、ほぼすべての末端にカルボン酸基を有するポリエステル樹脂(F)を得た。この樹脂の酸価13mgKOH/gであった。次に、ポリエステル樹脂(F)20質量部をジメチルホルムアミド300質量部に溶解し、クロロメチルスチレン1質量部を加え、撹拌しながら50%水酸化ナトリウム水溶液0.5質量部を滴下した。これを4時間撹拌し、末端不飽和ポリエステル樹脂(6)を得た。この樹脂の酸価は0であり、ほぼ全ての末端にメチルスチレン基が付加していた。また、Tgは81℃であり、重量平均分子量は11400であった。
合成例13(不飽和ポリエステル樹脂(1)の合成)
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン40質量部、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン28質量部、テレフタル酸16質量部、無水トリメリット酸7質量部、フマル酸9質量部及び酸化ジブチル錫0.2質量部をガラス製4リットルの四つ口フラスコに入れた。この四つ口フラスコに温度計、撹拌棒、コンデンサーを取り付け、前記四つ口フラスコをマントルヒーター内においた。撹拌しながら徐々に昇温し、200℃で6時間反応し、末端に水酸基とカルボン酸基を有し、分子鎖中に不飽和結合を有する不飽和ポリエステル樹脂(1)を得た。この樹脂の酸価は12mgKOH/gであり、Tgは80℃であり、重量平均分子量は8400であった。
<実施例1>
イオン交換水1150質量部に0.1M−Na3PO4水溶液390質量部を投入し、60℃に加温した後、クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて11,000rpmにて撹拌した。これに1.0M−CaCl2水溶液58質量部を徐々に添加し、Ca3(PO42を含む分散媒体を得た。
・スチレンモノマー 80質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 20質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C1939COOC2041、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(1) 15質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(1) 5.5質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
これらを60℃に加温し、溶解・分散して単量体混合物とした。さらに60℃に保持しながら、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)3.0部を加えて溶解し、単量体組成物を調製した。
前記分散媒体を60℃に保ったまま、窒素雰囲気とし、前記単量体組成物を投入し、クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて10000rpmで20分間撹拌し単量体組成物を造粒した。その後パドル撹拌翼で撹拌しつつ60℃で5時間反応させた後、80℃で5時間撹拌し、重合を終了させた。室温まで冷却させた後、塩酸を加えてCa3(PO42を溶解し、濾過・水洗・乾燥することによりトナー粒子を得た。さらに得られたトナー粒子を分級して、2〜10μmを選択し、着色粒子(1)を得た。
得られた着色粒子(1)100質量部に対して、BET法による比表面積が200m2/gである疎水性シリカ0.8質量部を外添し、トナー(1)を得た。トナー(1)の重量平均粒径Dvが6.7μmであり、ガラス転移温度Tgは61℃であり、GPCにより測定した分子量極大値は27000であった。
このトナー(1)を用いて、定着開始温度、高温オフセット温度及び定着グロスの評価を行ったところ、本発明のトナーは定着温度領域が広く、またグロスも高く良好であった。結果を表1及び2に示す。
参考例2>
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径Dvが6.4μmのトナー(2)を得た。
・スチレンモノマー 80質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 20質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C1939COOC2041、DSC吸熱ピーク.68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(2) 18質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(2) 10質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
このトナー(2)について、実施例1と同様に評価した結果を表1及び2に示す。
参考例3>
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径Dvが6.9μmのトナー(3)を得た。
・スチレンモノマー 78質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 22質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C1939COOC2041、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(3) 20質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(3) 3質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
このトナー(3)について、実施例1と同様に評価した結果を表1及び2に示す。
<実施例4>
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径Dvが6.3μmのトナー(4)を得た。
・スチレンモノマー 78質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 22質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C1939COOC2041、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・ポリスチレン樹脂 15質量部
(Mw=4100、Mw/Mn=1.27、Tg=72℃)
・ポリエステル樹脂(4) 5質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(4) 4質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
このトナー(4)について、実施例1と同様に評価した結果を表1及び2に示す。
このトナー(5)について、実施例1と同様に評価した結果を表1及び2に示す。
参考例6>
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径Dvが6.5μmのトナー(6)を得た。
・スチレンモノマー 81質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 19質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C1939COOC2041、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(1) 15質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(1) 1.3質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
このトナー(6)について、実施例1と同様に評価した結果を表1及び2に示す。
<実施例7>
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径Dvが6.2μmのトナー(7)を得た。
・スチレンモノマー 78質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 22質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C1939COOC2041、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(1) 12質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(1) 0.5質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
このトナー(7)について、実施例1と同様に評価した結果を表1及び2に示す。
<実施例8>
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径Dvが7.1μmのトナー(8)を得た。
・スチレンモノマー 80質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 20質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C1939COOC2041、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・ポリスチレン樹脂 15質量部
(Mw=4100、Mw/Mn=1.27、Tg=72℃)
・飽和ポリエステル樹脂(1) 4質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(1) 10質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
このトナー(8)について、実施例1と同様に評価した結果を表1及び2に示す。
<実施例9>
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径Dvが6.2μmのトナー(9)を得た。
・スチレンモノマー 80質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 20質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C1939COOC2041、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(1) 4質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(1) 20質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
このトナー(9)について、実施例1と同様に評価した結果を表1及び2に示す。
<実施例10>
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径7.3μmのトナー(10)を得た。
・スチレンモノマー 80質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 20質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C1939COOC2041、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(1) 20質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(1) 0.3質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
このトナー(10)について、実施例1と同様に評価した結果を表1及び2に示す。
<実施例11>
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径6.7μmのトナー(11)を得た。
・スチレンモノマー 80質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 20質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C1939COOC2041、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・末端不飽和ポリエステル樹脂(1) 5.5質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
このトナー(11)について、実施例1と同様に評価した結果を表1及び2に示す。
参考例12>
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径6.4μmのトナー(12)を得た。
・スチレンモノマー 79質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 21質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C1939COOC2041、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(5) 15質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(5) 5.5質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
このトナー(12)について、実施例1と同様に評価した結果を表1及び2に示す。
参考例13>
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径7.6μmのトナー(13)を得た。
・スチレンモノマー 77質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 23質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C1939COOC2041、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(6) 15質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(6) 5.5質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
このトナー(13)について、実施例1と同様に評価した結果を表1及び表2に示す。
<比較例1>
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径7.6μmの比較用トナー(1)を得た。
・スチレンモノマー 80質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 20質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C1939COOC2041、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(1) 15質量部
・ジビニルベンゼン 2質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
この比較用トナー(1)について、実施例1と同様に評価した結果を表1及び表2に示す。
<比較例2>
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径7.6μmの比較用トナー(1)を得た。
・スチレンモノマー 82質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 18質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C1939COOC2041、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(1) 15質量部
・不飽和ポリエステル樹脂(1) 5質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
この比較用トナー(2)について、実施例1と同様に評価した結果を表1及び表2に示す。
Figure 0004708988
Figure 0004708988

Claims (1)

  1. 少なくとも重合性単量体、着色剤、及び、直鎖状末端不飽和ポリエステル樹脂を含有するポリエステル樹脂を含有する単量体組成物を水性媒体中に分散させ、造粒し、造粒された粒子中の重合性単量体及び直鎖状末端不飽和ポリエステル樹脂を重合開始剤を用いて重合するトナーの製造方法であって、
    該重合性単量体が、ビニル系重合性単量体であり、
    該単量体組成物中には、該直鎖状末端不飽和ポリエステル樹脂以外に、架橋性を有する重合性の成分が含有されておらず、
    該直鎖状末端不飽和ポリエステル樹脂は、両末端に存在するユニットのみが不飽和結合を有し、重量平均分子量が2000乃至100000である、ことを特徴とするトナーの製造方法。
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