JP4806596B2 - トナー及びその製造方法、現像剤、画像形成方法並びにトナー収納容器 - Google Patents

トナー及びその製造方法、現像剤、画像形成方法並びにトナー収納容器 Download PDF

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Description

本発明は、トナー、トナーの製造方法、現像剤、画像形成方法及びトナー収納容器に関する。
電子写真装置、静電記録装置等において、電気的又は磁気的潜像は、トナーによって顕像化されている。例えば、電子写真法では、感光体上に静電荷像(潜像)を形成し、次いで、トナーを用いて該潜像を現像して、トナー画像を形成している。トナー画像は、通常、紙等の転写材上に転写され、次いで、加熱等の方法で定着させている。静電荷像現像に使用されるトナーは、一般に、結着樹脂中に、着色剤、帯電制御剤、その他の添加剤を含有させた着色粒子であり、その製造方法には、大別して粉砕法と懸濁重合法とがある。粉砕法では、熱可塑性樹脂中に、着色剤、帯電制御剤、オフセット防止剤等を溶融混合して均一に分散させ、得られた組成物を粉砕、分級することにより、トナーを製造している。粉砕法によれば、ある程度優れた特性を有するトナーを製造することができるが、トナー用材料の選択に制限がある。例えば、溶融混合により得られる組成物は、経済的に使用可能な装置により粉砕し、分級できるものでなければならない。この要請から、溶融混合した組成物は、充分に脆くせざるを得ない。このため、実際に上記組成物を粉砕して粒子にする際に、高範囲の粒径分布が形成され易く、良好な解像度と階調性のある複写画像を得ようとすると、例えば、粒径5μm以下の微粉と20μm以上の粗粉を分級により除去しなければならず、収率が非常に低くなるという問題がある。また、粉砕法では、着色剤、帯電制御剤等を熱可塑性樹脂中に均一に分散することが困難である。配合剤の不均一な分散は、トナーの流動性、現像性、耐久性、画像品質等に悪影響を及ぼす。
これに対し、あらかじめ溶剤に樹脂を溶解させた樹脂溶液を界面活性剤又は水溶性樹脂等の分散(助)剤存在下で水性媒体中に分散させ、加熱、減圧等によって溶剤を除去し、トナー粒子を得る方法(溶解樹脂懸濁法)が知られているが、得られる粒子の粒径の均一性が不十分であり、粒径を均一にするためには、分級工程が必要になるという問題がある。
また、溶解樹脂懸濁法において、炭酸カルシウム、シリカ等の無機微粉末を分散安定剤として用いて、粒径の均一な樹脂粒子を得る方法(特許文献1参照)が知られている。しかしながら、これらの方法で得られる樹脂粒子には、無機微粉末が付着している。該無機粉末は除去工程を設けたとしても、微量残存する無機粉末や残存する無機イオンがトナーの電気的特性、熱的特性、化学的安定性等の性能を低下させるという問題がある。
この問題を克服する方法として、ビニル系樹脂等の微粒子を分散安定剤として、粒径の均一な樹脂粒子を得る方法(特許文献2参照)が知られている。これら分散安定剤として用いる樹脂粒子もトナーの表面に残存しやすく、また、トナーに用いられる樹脂との極性、分子量の違いから定着後、トナー同士の溶融が阻害され、トナー間の界面が均質でなくなる。また、トナー間の界面における組成の違いから光の屈折、散乱が起こり、多数のトナーによって形成されたトナー層の透明性が十分ではない。特に、フルカラー画像の場合には、トナー用樹脂として、ポリエステル樹脂が多く用いられるが、樹脂粒子との相溶性、極性の違いから、イエロー、マゼンタ、シアン等のトナー層の色重ねを行った場合、色材本来の色を損なうことがあり、高級印刷画像と同等の高画質を得ることが困難である。
一方、熱ローラ等の加熱部材を使用して行われる接触加熱方式による定着工程において、加熱部材に対するトナーの離型性(以下、耐オフセット性という)が要求される。ここに、耐オフセット性は、溶解樹脂懸濁法においては、ポリエステル樹脂前駆体を反応させたポリエステル変成樹脂を用いることによって解決が図られた。しかし、組成、極性の違いから、未変性ポリエステル樹脂との相溶性が悪く、樹脂粒子と同様にトナー層の透明性が低く、高画質のフルカラー画像を得るのが困難である。
特開平9−319144号公報 特開2002−284881号公報
本発明は、上記の従来技術が有する問題に鑑み、透明性が高い画像を得ることが可能なトナー、該トナーの製造方法、該トナーを含有する現像剤、該トナーを用いて画像を形成する画像形成方法及び該トナーが収納されているトナー収納容器を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、ポリエステル樹脂を含む着色粒子を有するトナーであって、該ポリエステル樹脂は、2個以上6個以下の水酸基を有するポリオール並びに水酸基及び/又はカルボキシル基を有するポリエステル樹脂からなる群より選択される一種以上の化合物と環状エステルを開環重合することにより得られ、該環状エステルは、L−ラクチド、D−ラクチド、DL−ラクチド及びラセミラクチドからなる群より選択される一種以上であることを特徴とする。これにより、透明性が高い画像を得ることが可能なトナーを提供することができる。また、環状エステルと高反応率で反応させることができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のトナーにおいて、前記着色粒子は、1級アミノ基を有する化合物と、該1級アミノ基と反応可能な官能基を有するポリエステルプレポリマーを反応させることにより得られる樹脂をさらに含み、該ポリエステルプレポリマーは、2個以上6個以下の水酸基を有するポリオール並びに水酸基及び/又はカルボキシル基を有するポリエステル樹脂からなる群より選択される一種以上の化合物と環状エステルを開環重合することにより得られるポリエステル樹脂と、前記1級アミノ基と反応可能な官能基を有する化合物を反応させることにより得られ、該環状エステルは、L−ラクチド、D−ラクチド、DL−ラクチド及びラセミラクチドからなる群より選択される一種以上であることを特徴とする。これにより、耐オフセット性を向上させることができる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のトナーにおいて、前記1級アミノ基と反応可能な官能基は、イソシアネート基及び/又はブロック化イソシアネート基であることを特徴とする。これにより、第二の活性水素基を有する化合物と高反応率で反応させることができる。
求項に記載の発明は、請求項1乃至のいずれか一項に記載のトナーにおいて、前記着色粒子の表面に樹脂粒子が付着していることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、請求項1乃至のいずれか一項に記載のトナーにおいて、前記樹脂粒子は、ビニル系樹脂を含むことを特徴とする。これにより、粒径の小さい球状の樹脂粒子を得ることができる。
請求項に記載の発明は、請求項1乃至のいずれか一項に記載のトナーにおいて、体積平均粒径が4μm以上8μm以下であることを特徴とする。これにより、高画質画像を形成することができる。
請求項に記載の発明は、請求項1乃至のいずれか一項に記載のトナーにおいて、数平均粒径に対する体積平均粒径の比が1.00以上1.25以下であることを特徴とする。これにより、高画質画像を形成することができる。
請求項に記載の発明は、請求項1乃至のいずれか一項に記載のトナーにおいて、平均円形度が0.94以上0.96以下であることを特徴とする。これにより、高画質画像を形成することができる。
請求項に記載の発明は、トナーの製造方法において、ポリエステル樹脂を含む組成物を有機溶媒中に溶解又は分散させて第一の液を調製する工程と、該第一の液を、樹脂粒子を含む水性溶媒中に乳化又は分散させて第二の液を調製する工程を有し、該ポリエステル樹脂は、2個以上6個以下の水酸基を有するポリオール並びに水酸基及び/又はカルボキシル基を有するポリエステル樹脂からなる群より選択される一種以上の化合物と環状エステルを開環重合することにより得られ、該環状エステルは、L−ラクチド、D−ラクチド、DL−ラクチド及びラセミラクチドからなる群より選択される一種以上であることを特徴とする。これにより、透明性が高い画像を得ることが可能なトナーの製造方法を提供することができる。
請求項10に記載の発明は、請求項に記載のトナーの製造方法において、前記組成物は、1級アミノ基を有する化合物と、該1級アミノ基と反応可能な官能基を有するポリエステルプレポリマーをさらに含み、該ポリエステルプレポリマーは、2個以上6個以下の水酸基を有するポリオール並びに水酸基及び/又はカルボキシル基を有するポリエステル樹脂からなる群より選択される一種以上の化合物と環状エステルを開環重合することにより得られるポリエステル樹脂と、前記1級アミノ基と反応可能な官能基を有する化合物を反応させることにより得られ、該環状エステルは、L−ラクチド、D−ラクチド、DL−ラクチド及びラセミラクチドからなる群より選択される一種以上であることを特徴とする。これにより、耐オフセット性を向上させることができる。
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載のトナーの製造方法において、前記ポリエステルプレポリマーに対する前記ポリエステル樹脂の重量比が5/95以上80/20以下であることを特徴とする。これにより、耐ホットオフセット性と定着下限温度の向上の両立をはかることができる。
請求項12に記載の発明は、請求項乃至11のいずれか一項に記載のトナーの製造方法において、前記樹脂粒子は、体積平均粒径が5nm以上2μm以下であることを特徴とする。これにより、粒径分布の狭いトナーを得ることができる。
請求項13に記載の発明は、請求項乃至12のいずれか一項に記載のトナーの製造方法において、減圧及び加熱の少なくとも一方の手段を用いて、前記第二の液に含まれる前記有機溶媒を除去して着色粒子が分散されている第三の液を調製する工程をさらに有することを特徴とする。これにより、有機溶媒を簡便に除去することができる。
請求項14に記載の発明は、請求項13に記載のトナーの製造方法において、前記第三の液を濾過する工程をさらに有することを特徴とする。これにより、水性溶媒を簡便に除去することができる。
請求項15に記載の発明は、請求項13又は14に記載のトナーの製造方法において、前記着色粒子の表面に付着している前記樹脂粒子を脱離させる工程をさらに有することを特徴とする。これにより、透明性がさらに高い画像を形成することができる。
請求項16に記載の発明は、現像剤において、請求項1乃至のいずれか一項に記載のトナー及びキャリアを含有することを特徴とする。これにより、透明性が高い画像を得ることが可能な現像剤を提供することができる。
請求項17に記載の発明は、画像形成方法において、請求項1乃至のいずれか一項に記載のトナーを用いて画像を形成することを特徴とする。これにより、透明性が高い画像を得ることが可能な画像形成方法を提供することができる。
請求項18に記載の発明は、トナー収納容器において、請求項1乃至のいずれか一項に記載のトナーが収納されていることを特徴とする。これにより、透明性が高い画像を得ることが可能なトナーが収納されているトナー収納容器を提供することができる。
本発明によれば、透明性が高い画像を得ることが可能なトナー、該トナーの製造方法、該トナーを含有する現像剤、該トナーを用いて画像を形成する画像形成方法及び該トナーが収納されているトナー収納容器を提供することができる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明のトナーの第一の実施形態は、有機溶媒にポリエステル系樹脂を含むトナー成分を溶解又は分散させた組成物を、樹脂粒子を含む水性溶媒中で乳化、造粒させた後、得られた乳化分散液の溶媒を除去し、トナーの表面に付着した樹脂粒子を洗浄・脱離することにより製造される。なお、ポリエステル系樹脂は、少なくとも第一の活性水素基を有する化合物と環状エステルを開環付加反応させることにより得られるポリエステル樹脂を含有する。
本発明のトナーの第二の実施形態は、有機溶媒にポリエステル系樹脂及びポリエステル系樹脂前駆体を含むトナー成分を溶解又は分散させた組成物を、樹脂粒子を含む水性溶媒中で乳化、造粒させた後、ポリエステル系樹脂前駆体を反応させることにより得られた乳化分散液の溶媒を除去し、トナーの表面に付着した樹脂粒子を洗浄・脱離することにより製造される。なお、ポリエステル系樹脂及び/又はポリエステル系樹脂前駆体は、それぞれ独立に、少なくとも第一の活性水素基を有する化合物と環状ポリエステルを開環付加反応させることにより得られるポリエステル樹脂を含有する。
なお、上記トナー成分は、ポリエステル系樹脂(及びポリエステル系樹脂前駆体)の他に、後述する着色剤、離型剤、帯電制御剤等を含有することができる。
本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、トナー用結着剤として用いられるポリエステル系樹脂(及びポリエステル系樹脂前駆体)が活性水素基を有する化合物と環状エステルを開環重合させたポリエステル樹脂を含有することにより、透明性が高い画像を得ることが可能なトナーが得られることを見出した。
環状エステルを開環重合させたポリエステル樹脂は、通常、トナー用に用いられるビスフェノールA骨格を有するポリエステル樹脂や脂肪族アルコールを用いて得られるポリエステル樹脂に比べ、透明性を高くすることができる。また、エステル基の濃度も高いことから、極性も比較的高くすることができる。
したがって、トナーの表面に残存した比較的極性が高い樹脂粒子とトナーとの相溶性が高いため、トナー間の界面における散乱を抑制し、透明性が確保できるものと考えられる。
さらに、オフセット特性を改良するために導入したポリエステル樹脂前駆体に、環状ポリエステルを開環重合させたポリエステル樹脂を導入することによって、未変成ポリエステル樹脂や樹脂粒子との相溶性が高くなり、得られる画像の透明性と、ホットオフセット性を同時に満足できることを見出した。
本発明において、樹脂粒子を構成する樹脂は、水性分散液を形成することが可能な樹脂であれば特に限定されず、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよいが、例えば、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂粒子を構成する樹脂は、上記樹脂の二種以上を併用しても差し支えない。なお、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすいという観点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。
以下、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂について説明するが、他の樹脂についても同様に使用できる。
樹脂粒子を構成する樹脂の特に好ましい例として、ビニル系樹脂が挙げられ、ビニル系モノマーを単独重合又は共重合したポリマーを用いることができる。重合には、公知の重合触媒等を使用することができる。
ビニル系モノマーとしては、下記(1)〜(10)等が挙げられる。
(1)ビニル炭化水素:
(1−1)脂肪族ビニル炭化水素:
炭素数2〜12のアルケン(例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン、オクタデセン、炭素数3〜24のα−オレフィン等);炭素数4〜12のアルカジエン(例えば、ブタジエン、イソプレン、1,4−ペンタジエン、1,6−ヘキサジエン等)。
(1−2)脂環式ビニル炭化水素:
炭素数6〜15のシクロアルケン又はジシクロアルケン(例えば、シクロヘキセン、ビニルシクロヘキセン、エチリデンビシクロヘプテン等);炭素数5〜12のシクロアルカジエン又はジシクロアルカジエン(例えば、(ジ)シクロペンタジエン等);テルペン(例えば、ピネン、リモネン、インデン等)等。
(1−3)芳香族ビニル炭化水素:
スチレン;スチレンのハイドロカルビル(炭素数1〜24のアルキル、シクロアルキル、アラルキル及び/又はアルケニル)置換体(例えば、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、2,4−ジメチルスチレン、エチルスチレン、ブチルスチレン、フェニルスチレン、シクロヘキシルスチレン、ベンジルスチレン、クロチルベンゼン、ジビニルベンゼン等);ビニルナフタレン等。
(2)カルボキシル基を有するビニルモノマー及びその塩:
炭素数3〜30の不飽和モノカルボン酸(例えば、(メタ)アクリル酸(アクリル酸及び/又はメタクリル酸を表す。以下同様の表現を用いる)、クロトン酸、イソクロトン酸、桂皮酸等);炭素数3〜30の不飽和ジカルボン酸又はその無水物(例えば、(無水)マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、(無水)シトラコン酸、メサコン酸等);炭素数3〜30の不飽和ジカルボン酸のモノアルキル(炭素数1〜24)エステル(例えば、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノオクタデシル、フマル酸モノエチル、イタコン酸モノブチル等)等。
カルボキシル基を有するビニルモノマーの塩としては、例えば、アルカリ金属塩(ナトリウム塩、カリウム塩等)、アルカリ土類金属塩(カルシウム塩、マグネシウム塩等)、アンモニウム塩、アミン塩、4級アンモニウム塩が挙げられる。アミン塩としては、アミン化合物であれば特に限定されないが、例えば、1級アミン塩(エチルアミン塩、ブチルアミン塩、オクチルアミン塩等)、2級アミン塩(ジエチルアミン塩、ジブチルアミン塩等)、3級アミン塩(トリエチルアミン塩、トリブチルアミン塩等)が挙げられる。4級アンモニウム塩としては、テトラエチルアンモニウム塩、トリエチルラウリルアンモニウム塩等)が挙げられる。
カルボキシル基を有するビニルモノマーの塩の具体例としては、アクリル酸ナトリウム、メタクリル酸ナトリウム、マレイン酸モノナトリウム、マレイン酸ジナトリウム、アクリル酸カリウム、メタクリル酸カリウム、マレイン酸モノカリウム、アクリル酸リチウム、アクリル酸セシウム、アクリル酸アンモニウム、アクリル酸カルシウム、アクリル酸アルミニウム等が挙げられる。
(3)スルホ基を有するビニルモノマー及びその塩:
炭素数2〜14のアルケンスルホン酸(例えば、ビニルスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、メチルビニルスルホン酸等);スチレンスルホン酸及びアルキル(炭素数2〜24)誘導体(例えば、α−メチルスチレンスルホン酸等;炭素数5〜18のスルホ(ヒドロキシ)アルキル(メタ)アクリレート(例えば、スルホプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロキシプロピルスルホン酸等);炭素数5〜18のスルホ(ヒドロキシ)アルキル(メタ)アクリルアミド(例えば、2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸);アルキル(炭素数3〜18)アリルスルホコハク酸(例えば、プロピルアリルスルホコハク酸、ブチルアリルスルホコハク酸);ポリ(n=2〜30)オキシアルキレン(オキシエチレン、オキシプロピレン、オキシブチレン:単独、ランダム、ブロックでもよい)モノ(メタ)アクリレートの硫酸エステル(例えば、ポリ(n=5〜15)オキシエチレンモノメタクリレート硫酸エステル等);下記一般式(1−1)〜(1−3)
Figure 0004806596
(式中、Rは、炭素数1〜15のアルキル基を表す。Aは、炭素数2〜4のアルキレン基を示し、nが複数の場合、同一でも異なっていてもよく、異なる場合はランダム、ブロック及び/又はこれらの混合である。Arは、ベンゼン環を示し、nは、1〜50の整数を示し、R’は、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜15のアルキル基を示す。)
で表される化合物;これらの塩等が挙げられる。
なお、塩としては、(2)カルボキシル基を有するビニルモノマー及びその塩で示した対イオン等が用いられる。
(4)ホスホノ基を有するビニルモノマー及びその塩:
(メタ)アクリロイルオキシアルキルリン酸モノエステル(アルキル基の炭素数1〜24)(例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリロイルホスフェート、フェニル−2−アクリロイルオキシエチルホスフェート等)、(メタ)アクリロイルオキシアルキルホスホン酸(アルキル基の炭素数1〜24)(例えば、2−アクリロイルオキシエチルホスホン酸等)。
なお、塩としては、(2)カルボキシル基を有するビニルモノマー及びその塩で示した対イオン等が用いられる。
(5)ヒドロキシル基を有するビニルモノマー:
ヒドロキシスチレン、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アリルアルコール、クロチルアルコール、イソクロチルアルコール、1−ブテン−3−オール、プロパルギルアルコール、2−ヒドロキシエチルプロペニルエーテル、ショ糖アリルエーテル等。
(6)含窒素ビニルモノマー:
(6−1)アミノ基を有するビニルモノマー:
アミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノエチルメタクリレート、N−アミノエチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アリルアミン、モルホリノエチル(メタ)アクリレート、4−ビニルピリジン、2−ビニルピリジン、クロチルアミン、N,N−ジメチルアミノスチレン、α−アセトアミノアクリル酸メチル、ビニルイミダゾール、N−ビニルピロール、N−ビニルチオピロリドン、N−アリールフェニレンジアミン、アミノカルバゾール、これらの塩等。
(6−2)アミド基を有するビニルモノマー:
(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、桂皮酸アミド、N,N−ジメチルアクリルアミド等。
(6−3)炭素数3〜10のニトリル基を有するビニルモノマー:
(メタ)アクリロニトリル、シアノスチレン、シアノアクリレート等。
(6−4)4級アンモニウムカチオンからなる基を有するビニルモノマー:
ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド等の3級アミノ基を有するビニルモノマーの4級化物(塩化メチル、ジメチル硫酸、塩化ベンジル、ジメチルカーボネート等の4級化剤を用いて4級化したもの。例えば、ジメチルジアリルアンモニウムクロリド、トリメチルアリルアンモニウムクロリド等)。
(6−5)炭素数8〜12のニトロ基を有するビニル系モノマー:
ニトロスチレン等。
(7)炭素数6〜18のエポキシ基を有するビニルモノマー:
グルシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、p−ビニルフェニルフェニルオキシド等。
(8)炭素数2〜16のハロゲン基を有するビニルモノマー:
塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、塩化アリル、クロロスチレン、ブロモスチレン、ジクロロスチレン、クロロメチルスチレン、テトラフルオロスチレン、クロロプレン等。
(9)ビニルエステル、ビニル(チオ)エーテル、ビニルケトン、ビニルスルホン:
(9−1)炭素数4〜16のビニルエステル:
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ジアリルフタレート、ジアリルアジペート、イソプロペニルアセテート、ビニルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ビニルメトキシアセテート、安息香酸ビニル、炭素数1〜50のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート(メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート等)、ジアルキルフマレート(2個のアルキル基は、炭素数2〜8の直鎖、分枝鎖又は脂環式の基である)、ジアルキルマレエート(2個のアルキル基は、炭素数2〜8の直鎖、分枝鎖又は脂環式の基である)、ポリ(メタ)アリルオキシアルカン類(ジアリルオキシエタン、トリアリルオキシエタン、テトラアリルオキシプロパン等)等、ポリアルキレングリコール鎖を有するビニル系モノマー(ポリエチレングリコール(分子量300)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(分子量500)モノアクリレート、メチルアルコールエチレンオキシド(以下、エチレンオキシドをEOと記載する)10モル付加物(メタ)アクリレート、ラウリルアルコールEO30モル付加物(メタ)アクリレート等)、ポリ(メタ)アクリレート類(多価アルコール類のポリ(メタ)アクリレート:エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等)等。
(9−2)炭素数3〜16のビニル(チオ)エーテル:
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル、ビニル2−エチルヘキシルエーテル、ビニルフェニルエーテル、ビニル2−メトキシエチルエーテル、メトキシブタジエン、フェノキシスチレン等。
(9−3)炭素数4〜12のビニルケトン:
ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルフェニルケトン等。
(9−4)炭素数2〜16のビニルスルホン:
ジビニルスルフィド、p−ビニルジフェニルスルフィド、ビニルエチルスルフィド、ビニルエチルスルホン、ジビニルスルホン、ジビニルスルホキシド等。
(10)その他のビニル系モノマー:
イソシアナトエチル(メタ)アクリレート、m−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート等。
ビニル樹脂のうち、ビニルモノマーを共重合したポリマー(ビニルモノマーの共重合体)としては、上記(1)〜(10)の任意の2種以上のモノマーを、任意の割合で共重合したポリマーを用いることができ、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−(無水)マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸−ジビニルベンゼン共重合体、スチレン−スチレンスルホン酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。
溶解懸濁法を用いてトナーを得る場合、樹脂粒子を構成する樹脂は、水性樹脂分散体中で樹脂粒子を形成する必要があることから、少なくともトナーの水性分散体を形成する条件下(通常、5〜90℃)で水に完全に溶解しないことが必要である。このため、ビニル系樹脂が共重合体である場合には、ビニル系樹脂を構成する疎水性モノマーと親水性モノマーの比率は、選ばれるモノマーの種類によるが、一般に疎水性モノマーが10%以上であることが好ましく、30%以上であることがより好ましい。疎水性モノマーの比率が、10%未満になると、ビニル系樹脂が水溶性になりやすく、トナーの粒径均一性が低下することがある。なお、上記及び以下において、%は、特に断りの無い限り、重量%を意味する。
ここで、親水性モノマーとは、25℃の水100gに100g以上溶解するモノマーを意味し、疎水性モノマーとは、それ以外のモノマー(25℃の水100gに100g以上溶解しないモノマー)を意味する(以下の樹脂についても同じである。)。
ポリエステル樹脂としては、ポリオールと、ポリカルボン酸、その酸無水物又はその低級アルキルエステルとの重縮合物、後述するアルコール(m)と環状エステル(n)の開環重合物等が挙げられる。
ポリオールとしては、ジオール(11)及び3〜8価又は9価以上のポリオール(12)が用いられる。
ポリカルボン酸、その酸無水物、その低級アルキルエステルとしては、ジカルボン酸(13)及び3〜6価又は7価以上のポリカルボン酸(14)、これらの酸無水物、これらの低級アルキルエステルが用いられる。
重縮合時のポリオールとポリカルボン酸の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]が2/1〜1/1であることが好ましく、1.5/1〜1/1がさらに好ましく、1.3/1〜1.02/1が特に好ましい。
ジオール(11)としては、炭素数2〜30のアルキレングリコール(例えば、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、1,6−ヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、テトラデカンジオール、ネオペンチルグリコール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール等);分子量106〜10000のアルキレンエーテルグリコール(例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、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エーテルグリコール等);炭素数6〜24の脂環式ジオール(例えば、1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA等);分子量100〜10000の上記脂環式ジオールのアルキレンオキシド(以下、AOと記載する)(EO、プロピレンオキシド(以下、POと記載する)、ブチレンオキシド(以下、BOと記載する)等)付加物(付加モル数:2〜100)(例えば、1,4−シクロヘキサンジメタノールのEO10モル付加物等);炭素数15〜30のビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等)又は炭素数12〜24のポリフェノール(例えば、カテコール、ハイドロキノン、レゾルシン等)のAO(EO、PO、BO等)付加物(付加モル数:2〜100)(例えば、ビスフェノールAのEO2〜4モル付加物、ビスフェノールAのPO2〜4モル付加物等);重量平均分子量(GPCにより測定、以下、Mwと略記)100〜5000のポリラクトンジオール(例えば、ポリ(ε−カプロラクトンジオール)等);Mw1000〜20000のポリブタジエンジオール等が挙げられる。
これらのうち、アルキレングリコール及びビスフェノール類のAO付加物が好ましく、ビスフェノール類のAO付加物及びこれとアルキレングリコールとの混合物がさらに好ましい。
3〜8価又は9価以上のポリオール(12)としては、炭素数3〜8の脂肪族多価アルコール(例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビタン、ソルビトール等);炭素数25〜50のトリスフェノール(例えば、トリスフェノールPA等)のAO(炭素数2〜4)付加物(付加モル数:2〜100)(例えば、トリスフェノールPAのEO2〜4モル付加物、トリスフェノールPAのPO2〜4モル付加物等);重合度3〜50のノボラック樹脂(例えば、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等)のAO(炭素数2〜4)付加物(付加モル数:2〜100)(フェノールノボラックのPO2モル付加物、フェノールノボラックのEO4モル付加物等);炭素数6〜30のポリフェノール(例えば、ピロガロール、フロログルシノール、1,2,4−ベンゼントリオール等)のAO(炭素数2〜4)付加物(付加モル数:2〜100)(ピロガロールのEO4モル付加物等);重合度20〜2000のアクリルポリオール(ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートと他のビニルモノマー(例えば、スチレン、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル等との共重合体等)等が挙げられる。
これらのうち、脂肪族多価アルコール及びノボラック樹脂のAO付加物が好ましく、ノボラック樹脂のAO付加物がさらに好ましい。
ジカルボン酸(13)としては、炭素数4〜32のアルカンジカルボン酸(例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸等);炭素数4〜32のアルケンジカルボン酸(例えば、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸等);炭素数8〜40の分岐アルケンジカルボン酸(例えば、ダイマー酸、アルケニルコハク酸(ドデセニルコハク酸、ペンタデセニルコハク酸、オクタデセニルコハク酸等);炭素数12〜40の分岐アルカンジカルボン酸(例えば、アルキルコハク酸(デシルコハク酸、ドデシルコハク酸、オクタデシルコハク酸等);炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸(例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等)等が挙げられる。
これらのうち、アルケンジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸が好ましく、芳香族ジカルボン酸がさらに好ましい。
3〜6価又は7価以上のポリカルボン酸(14)としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸等)等が挙げられる。
なお、ジカルボン酸(13)、3〜6価又は7価以上のポリカルボン酸(14)の酸無水物としては、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物等が挙げられる。また、これらの低級アルキルエステルとしては、メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル等が挙げられる。
ポリウレタン樹脂としては、ポリイソシアネート(15)と活性水素基を有する化合物(D)(例えば、水、ジオール(11)、3〜8価又は9価以上のポリオール(12)、ジカルボン酸(13)、3〜6価又は7価以上のポリカルボン酸(14)、ポリアミン(16)、ポリチオール(17)等)との重付加物等が挙げられる。なお、重付加反応には、公知の重付加反応触媒等を用いることができる。
ポリイソシアネート(15)としては、炭素数(NCO基中の炭素を除く、以下同様)6〜20の芳香族ポリイソシアネート、炭素数2〜18の脂肪族ポリイソシアネート、炭素数4〜15の脂環式ポリイソシアネート、炭素数8〜15の芳香脂肪族ポリイソシアネート、これらのポリイソシアネートの変性物(ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、イソシアヌレート基、オキサゾリドン基を有する変性物等)、これらの2種以上の混合物等が用いられる。
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、1,3−又は1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−又は2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、粗製TDI、2,4’−又は4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、粗製MDI(粗製ジ(アミノフェニル)メタン(ホルムアルデヒドと、芳香族アミン(アニリン)又はその混合物との縮合生成物;ジ(アミノフェニル)メタンと、少量(例えば、5〜20%)の3官能以上のポリアミンとの混合物)のホスゲン化物:ポリアリルポリイソシアネート(PAPI))、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’,4’’−トリフェニルメタントリイソシアネート、m−又はp−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート、これらの混合物等が挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネート、2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエート、これらの混合物等が挙げられる。
脂環式ポリイソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート(水添MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート(水添TDI)、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボキシレート、2,5−又は2,6−ノルボルナンジイソシアネート、これらの混合物等が挙げられる。
芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、m−又はp−キシリレンジイソシアネート(XDI)、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、これらの混合物等が挙げられる。
ポリイソシアネートの変性物には、ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、イソシアヌレート基及び/又はオキサゾリドン基を含有する変性物等が用いられ、例えば、変性MDI(ウレタン変性MDI、カルボジイミド変性MDI、トリヒドロカルビルホスフェート変性MDI等)、ウレタン変性TDI、これらの混合物(例えば、変性MDIとウレタン変性TDI(イソシアネート基を有するプレポリマー)との混合物)等が挙げられる。
これらのうち、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート及び脂環式ポリイソシアネートが好ましく、TDI、MDI、HDI、水添MDI及びIPDIがさらに好ましい。
ポリアミン(16)としては、炭素数2〜18の脂肪族ポリアミン、炭素数6〜20の芳香族ポリアミン等を用いることができる。
炭素数2〜18の脂肪族ポリアミンとしては、脂肪族ポリアミン、脂肪族ポリアミンのアルキル(炭素数1〜4)又はヒドロキシアルキル(炭素数2〜4)置換体、脂環式ポリアミン又は複素環を有する脂肪族ポリアミン、芳香環を有する脂肪族ポリアミン(炭素数8〜15)等が用いられる。
脂肪族ポリアミンとしては、炭素数2〜12のアルキレンジアミン(エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等)、ポリアルキレン(炭素数2〜6)ポリアミン(ジエチレントリアミン、イミノビスプロピルアミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、トリエチレンテトラミン、ペンタエチレンヘキサミン等)等が挙げられる。
脂肪族ポリアミンのアルキル(炭素数1〜4)又はヒドロキシアルキル(炭素数2〜4)置換体としては、ジアルキル(炭素数1〜3)アミノプロピルアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサメチレンジアミン、メチルイミノビスプロピルアミン等が挙げられる。
脂環式ポリアミン又は複素環を有する脂肪族ポリアミンとしては、炭素数4〜15の脂環式ポリアミン(1,3−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、メンセンジアミン、4,4’−メチレンジシクロヘキサンジアミン(水添メチレンジアニリン)、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン等)、炭素数4〜15の複素環式ポリアミン(ピペラジン、N−アミノエチルピペラジン、1,4−ジアミノエチルピペラジン、1,4−ビス(2−アミノ−2−メチルプロピル)ピペラジン等)等が挙げられる。
芳香環を有する脂肪族ポリアミン(炭素数8〜15)としては、キシリレンジアミン、テトラクロロ−p−キシリレンジアミン等が挙げられる。
芳香族ポリアミン(炭素数6〜20)としては、非置換芳香族ポリアミン、核置換アルキル基(メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基)を有する芳香族ポリアミン、核置換電子吸引基(クロロ基、ブロモ基、ヨード基、フルオロ基等のハロゲン基;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;ニトロ基等)を有する芳香族ポリアミン、2級アミノ基を有する芳香族ポリアミン等が使用できる。
非置換芳香族ポリアミンとしては、1,2−、1,3−又は1,4−フェニレンジアミン、2,4’−又は4,4’−ジフェニルメタンジアミン、クルードジフェニルメタンジアミン(ポリフェニルポリメチレンポリアミン)、ジアミノジフェニルスルホン、ベンジジン、チオジアニリン、ビス(3,4−ジアミノフェニル)スルホン、2,6−ジアミノピリジン、m−アミノベンジルアミン、トリフェニルメタン−4,4’,4”−トリアミン、ナフチレンジアミン、これらの混合物等が挙げられる。
核置換アルキル基を有する芳香族ポリアミンとしては、例えば、2,4−又は2,6−トリレンジアミン、クルードトリレンジアミン、ジエチルトリレンジアミン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ビス(o−トルイジン)、ジアニシジン、1,3−ジメチル−2,4−ジアミノベンゼン、これらの混合物等が挙げられる。
核置換電子吸引基を有する芳香族ポリアミンとしては、例えば、メチレンビス(o−クロロアニリン)、4−クロロ−o−フェニレンジアミン、2−クロロ−1,4−フェニレンジアミン、3−アミノ−4−クロロアニリン、4−ブロモ−1,3−フェニレンジアミン等が挙げられる。
2級アミノ基を有する芳香族ポリアミンとしては、上記の芳香族ポリアミンの1級アミノ基の一部又は全部が一般式
−NHR’
で示される2級アミノ基(R’は、アルキル基、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数1〜4の低級アルキル基)で置換されたもの(例えば、4,4’−ジ(メチルアミノ)ジフェニルメタン、1−メチル−2−メチルアミノ−4−アミノベンゼン等)、ポリアミドポリアミン(ジカルボン酸(ダイマー酸等)と過剰(カルボン酸1モル当たり2モル以上)のポリアミン(アルキレンジアミン、ポリアルキレンポリアミン等)との縮合により得られる低分子量ポリアミドポリアミン等)、ポリエーテルポリアミン(ポリエーテルポリオール(ポリアルキレングリコール等)のシアノエチル化物の水素化物等)が挙げられる。
ポリチオール(17)としては、炭素数2〜24のジチオール、3〜6価又は7価以上、炭素数5〜30のポリチオール等を用いることができる。
ジチオールとしては、例えば、エチレンジチオール、1,4−ブタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール等が挙げられる。
ポリチオールとしては、例えば、カプキュア3800(ジャパンエポキシレジン社製)、ポリビニルチオール等が挙げられる。
活性水素基を有する化合物(D)のうち、水、ジオール(11)、ポリオール(12)、ジカルボン酸(13)及びポリアミン(16)が好ましく、水、ジオール(11)、ポリオール(12)及びポリアミン(16)がさらに好ましく、ジオール(11)、ポリオール(12)及びポリアミン(16)が特に好ましい。
エポキシ樹脂としては、ポリエポキシド(18)の開環重合物、ポリエポキシド(18)と活性水素基を有する化合物(D)(水、ジオール(11)、3価以上のポリオール(12)、ジカルボン酸(13)、3価以上のポリカルボン酸(14)、ポリアミン(16)、ポリチオール(17)等)との重付加物、ポリエポキシド(18)とジカルボン酸(13)又は3価以上のポリカルボン酸(14)の酸無水物との硬化物等が挙げられる。
本発明で用いられるポリエポキシド(18)は、分子中に2個以上のエポキシ基を有していれば、特に限定されない。ポリエポキシド(18)としては、硬化物の機械的性質の観点から、分子中にエポキシ基を2〜6個有するものが好ましい。ポリエポキシド(18)のエポキシ当量(エポキシ基1個当たりのポリエポキシド(18)の分子量)は、通常、65〜1000g/当量であり、90〜500g/当量が好ましい。エポキシ当量が1000g/当量を超えると、架橋構造がルーズになり、硬化物の耐水性、耐薬品性、機械的強度等の物性が悪くなり、一方、エポキシ当量が65g/当量未満のポリエポキシド(18)を合成するのは困難である。
ポリエポキシド(18)の具体例としては、芳香族系ポリエポキシ化合物、複素環系ポリエポキシ化合物、脂環族系ポリエポキシ化合物、脂肪族系ポリエポキシ化合物が挙げられる。
芳香族系ポリエポキシ化合物としては、多価フェノール類のグリシジルエーテル体及びグリシジルエステル体、グリシジル芳香族ポリアミン、アミノフェノールのグリシジル化物等が挙げられる。
多価フェノールのグリシジルエーテル体としては、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールBジグリシジルエーテル、ビスフェノールADジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、ハロゲン化ビスフェノールAジグリシジル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、ピロガロールトリグリシジルエーテル、ジヒドロキシビフェニルジグリシジルエーテル、トリス(ヒドロキシフェニル)メタントリグリシジルエーテル、ジナフチルトリオールトリグリシジルエーテル、ビス(ジヒドロキシナフタレン)テトラグリシジルエーテル、フェノール又はクレゾールノボラック樹脂のグリシジルエーテル体、ビスフェノールA2モルとエピクロロヒドリン3モルの反応から得られるジグリシジルエーテル体、フェノールとグリオキザール、グルタールアルデヒド又はホルムアルデヒドの縮合反応によって得られるポリフェノールのポリグリシジルエーテル体、レゾルシンとアセトンの縮合反応によって得られるポリフェノールのポリグリシジルエーテル体等が挙げられる。
多価フェノールのグリシジルエステル体としては、フタル酸ジグリシジルエステル、イソフタル酸ジグリシジルエステル、テレフタル酸ジグリシジルエステル等が挙げられる。
グリシジル芳香族ポリアミンとしては、N,N−ジグリシジルアニリン、N,N,N’,N’−テトラグリシジルキシリレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラグリシジルジフェニルメタンジアミン等が挙げられる。
さらに、本発明において、芳香族系ポリエポキシ化合物は、p−アミノフェノールのトリグリシジルエーテル、トリレンジイソシアネート又はジフェニルメタンジイソシアネートとグリシドールの付加反応によって得られるジグリシジルウレタン化合物、前記2反応物にポリオールも反応させて得られるグリシジル基を有するポリウレタン(プレ)ポリマー及びビスフェノールAのAO(EO又はPO)付加物のジグリシジルエーテル体も含む。
複素環系ポリエポキシ化合物としては、トリスグリシジルメラミンが挙げられる。
脂環族系ポリエポキシ化合物としては、ビニルシクロヘキセンジオキシド、リモネンジオキシド、ジシクロペンタジエンジオキシド、ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル、エチレングリコールビスエポキシジシクロペンチルエール、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)ブチルアミン、ダイマー酸ジグリシジルエステル等が挙げられる。また、脂環族系ポリエポキシ化合物は、芳香族系ポリエポキシド化合物の核水添化物も含む。
脂肪族系ポリエポキシ化合物としては、多価脂肪族アルコールのポリグリシジルエーテル体、多価脂肪酸のポリグリシジルエステル体及びグリシジル脂肪族アミンが挙げられる。
多価脂肪族アルコールのポリグリシジルエーテル体としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、テトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテルおよびポリグリセロールンポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
多価脂肪酸のポリグリシジルエステル体としては、ジグリシジルオキサレート、ジグリシジルマレート、ジグリシジルスクシネート、ジグリシジルグルタレート、ジグリシジルアジペート、ジグリシジルピメレート等が挙げられる。
グリシジル脂肪族アミンとしては、N,N,N’,N’−テトラグリシジルヘキサメチレンジアミンが挙げられる。
また、本発明において、脂肪族系ポリエポキシ化合物は、ジグリシジルエーテル、グリシジル(メタ)アクリレートの(共)重合体も含む。
これらのうち、好ましいのは、脂肪族系ポリエポキシ化合物及び芳香族系ポリエポキシ化合物である。
本発明において、ポリエポキシドは、2種以上併用しても差し支えない。
本発明においては、樹脂粒子を含む水性溶媒中に、ポリエステル系樹脂又はその溶液(及びポリエステル系樹脂前駆体又はその溶液)を分散させて、(ポリエステル系樹脂前駆体の反応を行い、)トナーが形成される際に、樹脂粒子をトナーの表面に吸着させることにより、樹脂粒子同士又はトナー同士が合一するのを抑制し、また、高せん断条件下でトナーが分裂しにくくすることができる。これにより、トナーの粒径を一定の値に収斂させ、粒径の均一性を高めることができる。このため、樹脂粒子は、分散する際の温度において、せん断により破壊されない程度の強度を有すること、水に溶解したり、膨潤したりしにくいこと、ポリエステル系樹脂又はその溶液(及びポリエステル系樹脂前駆体又はその溶液)に溶解したり、膨潤したりしにくいことが好ましい特性として挙げられる。
樹脂粒子を構成する樹脂のガラス転移温度(Tg)は、トナーの粒径の均一性、流動性、保存時の耐熱性、耐ストレス性の観点から、通常、0〜300℃であり、20〜250℃が好ましく、50〜200℃がさらに好ましい。トナーの水性分散体を作成する温度より樹脂粒子を構成する樹脂のTgが低いと、樹脂粒子同士又はトナー同士が合一するのを抑制したり、高せん断条件下でトナーが分裂するのを抑制したりする効果が小さくなり、粒径の均一性を高める効果が小さくなることがある。なお、Tgは、DSC測定により求められる。
硬さの規格であるショアD硬度において、樹脂粒子の硬さは、30以上であることが好ましく、45〜100が特に好ましい。また、水中、有機溶媒中に一定時間浸漬した場合における硬度も上記範囲にあることが好ましい。
樹脂粒子が水や分散時に用いられる有機溶媒に、溶解したり、膨潤したりするのを抑制する観点から、樹脂粒子を構成する樹脂の分子量、SP値(SP値の計算方法はPolymer Engineering and Science,Feburuary,1974,Vol.14,No.2 P.147〜154による)、結晶性、架橋点間分子量等を適宜調整することが好ましい。
樹脂粒子を構成する樹脂の数平均分子量(GPCにより測定、以下、Mnと略記)は、通常、200〜500万であり、2000〜50万が好ましい。また、樹脂粒子を構成する樹脂のSP値は、7〜18であることが好ましく、8〜14がさらに好ましい。樹脂粒子を構成する樹脂の融点(DSCにて測定)は、50℃以上であることが好ましく、80℃以上がさらに好ましい。また、トナーの、耐熱性、耐水性、耐薬品性、粒径の均一性等を向上させたい場合には、樹脂粒子を構成する樹脂に架橋構造を導入してもよい。ここでいう架橋構造は、共有結合性、配位結合性、イオン結合性、水素結合性等、いずれの架橋形態であってもよい。樹脂粒子を構成する樹脂に架橋構造を導入する場合の架橋点間分子量は、30以上であることが好ましく、50以上がさらに好ましい。
一方、後述するように、トナーに付着している樹脂粒子を溶解させ、トナーの水性分散体を形成させたい場合は、架橋構造を導入しない方が好ましい。
樹脂粒子の水性分散液を製造する方法は、特に限定されないが、以下の〔1〕〜〔8〕が挙げられる。
〔1〕ビニル系樹脂の場合において、モノマーを出発原料として、懸濁重合法、乳化重合法、シード重合法、分散重合法等の重合反応により、直接、樹脂粒子の水性分散液を製造する方法
〔2〕ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の重付加又は縮合系樹脂の場合において、前駆体(モノマー、オリゴマー等)又はその溶液を適当な分散剤存在下で水性媒体中に分散させ、その後に加熱したり、硬化剤を加えたりして硬化させて樹脂粒子の水性樹脂分散液を製造する方法
〔3〕ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の重付加又は縮合系樹脂の場合において、前駆体(モノマー、オリゴマー等)又はその溶液(液体であることが好ましい。加熱により液状化してもよい)中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法
〔4〕予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により合成した樹脂を機械回転式、ジェット式等の微粉砕機を用いて粉砕し、次いで、分級することによって樹脂粒子を得た後、適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法
〔5〕予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により合成した樹脂の溶液を霧状に噴霧することにより樹脂粒子を得た後、樹脂粒子を適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法
〔6〕予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により合成した樹脂の溶液に貧溶剤を添加する又は予め加熱溶解させた樹脂の溶液を冷却することにより樹脂粒子を析出させ、次いで、溶剤を除去して樹脂粒子を得た後、樹脂粒子を適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法
〔7〕予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により合成した樹脂の溶液を、適当な分散剤存在下で水性媒体中に分散させ、これを加熱、減圧等によって溶剤を除去する方法
〔8〕予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により合成した樹脂の溶液中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法
上記〔1〕〜〔8〕の方法において、併用する乳化剤又は分散剤としては、公知の界面活性剤(S)、水溶性ポリマー(T)等を用いることができる。また、乳化又は分散の助剤として有機溶媒(U)、可塑剤(V)等を併用することができる。
界面活性剤(S)としては、アニオン界面活性剤(S−1)、カチオン界面活性剤(S−2)、両性界面活性剤(S−3)、非イオン界面活性剤(S−4)等が挙げられる。界面活性剤(S)は、2種以上の界面活性剤を併用したものであってもよい。
アニオン界面活性剤(S−1)としては、カルボン酸及びその塩、硫酸エステル塩、カルボキシメチル化物の塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩が挙げられる。
カルボン酸及びその塩としては、炭素数8〜22の飽和又は不飽和脂肪酸及びその塩が挙げられ、具体的には、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸、リシノール酸及びヤシ油、パーム核油、米ぬか油、牛脂等をケン化して得られる高級脂肪酸の混合物が挙げられる。塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、アルカノールアミン塩が挙げられる。
硫酸エステル塩としては、高級アルコール硫酸エステル塩(炭素数8〜18の脂肪族アルコールの硫酸エステル塩)、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩(炭素数8〜18の脂肪族アルコールのEO1〜10モル付加物の硫酸エステル塩)、硫酸化油(天然の不飽和油脂又は不飽和のロウをそのまま硫酸化して中和したもの)、硫酸化脂肪酸エステル(不飽和脂肪酸の低級アルコールエステルを硫酸化して中和したもの)及び硫酸化オレフィン(炭素数12〜18のオレフィンを硫酸化して中和したもの)が挙げられる。塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、アルカノールアミン塩が挙げられる。
高級アルコール硫酸エステル塩の具体例としては、オクチルアルコール硫酸エステル塩、デシルアルコール硫酸エステル塩、ラウリルアルコール硫酸エステル塩、ステアリルアルコール硫酸エステル塩、チーグラー触媒を用いて合成されたアルコール(例えば、ALFOL 1214(CONDEA社製))の硫酸エステル塩、オキソ法で合成されたアルコール(例えば、ドバノール23、25、45(三菱油化製)、トリデカノール(協和発酵社製)、オキソコール1213、1215、1415(日産化学製)、ダイヤドール115−L、115H、135(三菱化成製)の硫酸エステル塩;高級アルキルエーテル硫酸エステル塩の具体例としては、ラウリルアルコールのEO2モル付加物の硫酸エステル塩、オクチルアルコールのEO3モル付加物の硫酸エステル塩;硫酸化油の具体例としては、ヒマシ油、オリーブ油、ナタネ油、牛脂等の硫酸化物のナトリウム、カリウム、アンモニウム、アルカノールアミン塩;硫酸化脂肪酸エステルの具体例としては、オレイン酸ブチル、リシノレイン酸ブチル等の硫酸化物のナトリウム、カリウム、アンモニウム、アルカノールアミン塩;硫酸化オレフィンの具体例としては、ティーポール(シェル社製)が挙げられる。
カルボキシメチル化物の塩としては、炭素数8〜16の脂肪族アルコールのカルボキシメチル化物の塩及び炭素数8〜16の脂肪族アルコールのEO1〜10モル付加物のカルボキシメチル化物の塩が挙げられる。
脂肪族アルコールのカルボキシメチル化物の塩の具体例としては、オクチルアルコールのカルボキシメチル化ナトリウム塩、ラウリルアルコールのカルボキシメチル化ナトリウム塩、トリデカノールカルボキシメチル化ナトリウム塩;脂肪族アルコールのEO1〜10モル付加物のカルボキシメチル化物の塩の具体例としては、オクチルアルコールのEO3モル付加物のカルボキシメチル化ナトリウム塩、ラウリルアルコールのEO4モル付加物のカルボキシメチル化ナトリウム塩、ドバノール23のEO3モル付加物のカルボキシメチル化ナトリウム塩等が挙げられる。
スルホン酸塩としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、スルホコハク酸ジエステル型、α−オレフィンスルホン酸塩、イゲポンT型、その他芳香環を有する化合物のスルホン酸塩が挙げられる。
アルキルベンゼンスルホン酸塩の具体例としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム;アルキルナフタレンスルホン酸塩の具体例としては、ドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウム;スルホコハク酸ジエステル型の具体例としては、スルホコハク酸ビス(2−エチルヘキシル)のナトリウム塩等が挙げられる。芳香環を有する化合物のスルホン酸塩としては、アルキル化ジフェニルエーテルのモノ又はジスルホン酸塩、スチレン化フェノールスルホン酸塩等が挙げられる。
リン酸エステル塩としては、高級アルコールリン酸エステル塩及び高級アルコールEO付加物リン酸エステル塩が挙げられる。
高級アルコールリン酸エステル塩の具体例としては、ラウリルアルコールリン酸モノエステルジナトリウム塩、ラウリルアルコールリン酸ジエステルナトリウム塩;高級アルコールEO付加物リン酸エステル塩の具体例としては、オレイルアルコールEO5モル付加物リン酸モノエステルジナトリウム塩が挙げられる。
カチオン界面活性剤(S−2)としては、第4級アンモニウム塩型、アミン塩型等が挙げられる。
第4級アンモニウム塩型としては、3級アミンと4級化剤(塩化メチル、臭化メチル、塩化エチル、塩化ベンジル、ジメチル硫酸等のアルキル化剤;EO等)との反応で得られ、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロリド、ジデシルジメチルアンモニウムクロリド、ジオクチルジメチルアンモニウムブロミド、ステアリルトリメチルアンモニウムブロミド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロリド(塩化ベンザルコニウム)、セチルピリジニウムクロリド、ポリオキシエチレントリメチルアンモニウムクロリド、ステアラミドエチルジエチルメチルアンモニウムメトサルフェート等が挙げられる。
アミン塩型としては、1〜3級アミン類を無機酸(塩酸、硝酸、硫酸、ヨウ化水素酸等)又は有機酸(酢酸、ギ酸、シュウ酸、乳酸、グルコン酸、アジピン酸、アルキルリン酸等)で中和することにより得られる。
例えば、第1級アミン塩型のものとしては、脂肪族高級アミン(ラウリルアミン、ステアリルアミン、セチルアミン、硬化牛脂アミン、ロジンアミン等の高級アミン)の無機酸塩又は有機酸塩;低級アミン類の高級脂肪酸(ステアリン酸、オレイン酸等)塩等が挙げられる。
第2級アミン塩型のものとしては、例えば、脂肪族アミンのEO付加物等の無機酸塩又は有機酸塩が挙げられる。
また、第3級アミン塩型のものとしては、例えば、脂肪族アミン(トリエチルアミン、エチルジメチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン等)、脂肪族アミンのEO(2モル以上)付加物、脂環式アミン(N−メチルピロリジン、N−メチルピペリジン、N−メチルヘキサメチレンイミン、N−メチルモルホリン、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−7−ウンデセン等)、含窒素ヘテロ環芳香族アミン(4−ジメチルアミノピリジン、N−メチルイミダゾール、4,4’−ジピリジル等)の無機酸塩又は有機酸塩;トリエタノールアミンモノステアレート、ステアラミドエチルジエチルメチルエタノールアミン等の3級アミンの無機酸塩又は有機酸塩等が挙げられる。
本発明で用いられる両性界面活性剤(S−3)としては、カルボン酸塩型両性界面活性剤、硫酸エステル塩型両性界面活性剤、スルホン酸塩型両性界面活性剤、リン酸エステル塩型両性界面活性剤等を用いることができる。
カルボン酸塩型両性界面活性剤としては、アミノ酸型両性界面活性剤、ベタイン型両性界面活性剤、イミダゾリン型両性界面活性剤等が挙げられ、これらのうち、アミノ酸型両性界面活性剤は、分子内にアミノ基とカルボキシル基を有する両性界面活性剤で、例えば、一般式
Figure 0004806596
で示される化合物が挙げられる。式中、Rは、1価の炭化水素基;nは、通常、1又は2;mは、1又は2;Mm+は、プロトン、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオン、アミンカチオン、アルカノールアミンカチオン等である。
具体的には、例えば、アルキルアミノプロピオン酸型両性界面活性剤(ステアリルアミノプロピオン酸ナトリウム、ラウリルアミノプロピオン酸ナトリウム等);アルキルアミノ酢酸型両性界面活性剤(ラウリルアミノ酢酸ナトリウム等)等が挙げられる。
ベタイン型両性界面活性剤は、分子内に第4級アンモニウム塩型のカチオン部分とカルボン酸型のアニオン部分を有する両性界面活性剤で、例えば、アルキルジメチルベタイン(ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン等)、アミドベタイン(ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタイン等)、アルキルジヒドロキシアルキルベタイン(ラウリルジヒドロキシエチルベタイン等)等が挙げられる。
さらに、イミダゾリン型両性界面活性剤としては、例えば、2−ウンデシル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン等が挙げられる。
その他の両性界面活性剤としては、例えば、ナトリウムラウロイルグリシン、ナトリウムラウリルジアミノエチルグリシン、ラウリルジアミノエチルグリシン塩酸塩、ジオクチルジアミノエチルグリシン塩酸塩等のグリシン型両性界面活性剤;ペンタデシルスルホタウリン等のスルホベタイン型両性界面活性剤等が挙げられる。
非イオン界面活性剤(S−4)としては、AO付加型非イオン界面活性剤、多価アルコール型非イオン界面活性剤等が挙げられる。
AO付加型非イオン界面活性剤は、高級アルコール、高級脂肪酸、アルキルアミン等に直接AOを付加させるか、グリコール類にAOを付加させて得られるポリアルキレングリコール類に高級脂肪酸等を反応させるか、多価アルコールに高級脂肪酸を反応させて得られたエステルにAOを付加させるか、高級脂肪酸アミドにAOを付加させることにより得られる。
AOとしては、例えば、EO、PO及びBOが挙げられるが、AO付加部位は、EOの単独重合体及びEOとPOのランダム又はブロック共重合体が好ましい。
AOの重合度は、10〜50であることが好ましく、AOの50〜100%がEOであることが好ましい。
AO付加型非イオン界面活性剤の具体例としては、オキシアルキレンアルキルエーテル(例えば、オクチルアルコールのEO付加物、ラウリルアルコールのEO付加物、ステアリルアルコールのEO付加物、オレイルアルコールのEO付加物、ラウリルアルコールのEO・POブロック付加物等);ポリオキシアルキレン高級脂肪酸エステル(例えば、ステアリル酸のEO付加物、ラウリル酸のEO付加物等);ポリオキシアルキレン多価アルコール高級脂肪酸エステル(例えば、ポリエチレングリコールのラウリン酸ジエステル、ポリエチレングリコールのオレイン酸ジエステル、ポリエチレングリコールのステアリン酸ジエステル等);ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル(例えば、ノニルフェノールのEO付加物、ノニルフェノールのEO・POブロック付加物、オクチルフェノールのEO付加物、ビスフェノールAのEO付加物、ジノニルフェノールのEO付加物、スチレン化フェノールのEO付加物等);ポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテル(例えば、ラウリルアミンのEO付加物、ステアリルアミンのEO付加物等);ポリオキシアルキレンアルキルアルカノールアミド(例えば、ヒドロキシエチルラウリン酸アミドのEO付加物、ヒドロキシプロピルオレイン酸アミドのEO付加物、ジヒドロキシエチルラウリン酸アミドのEO付加物等)が挙げられる。
多価アルコール型非イオン界面活性剤としては、多価アルコールの脂肪酸エステル、多価アルコールの脂肪酸エステルのAO付加物、多価アルコールのアルキルエーテル、多価アルコールのアルキルエーテルのAO付加物が挙げられる。
多価アルコール脂肪酸エステルの具体例としては、ペンタエリスリトールモノラウレート、ペンタエリスリトールモノオレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンジラウレート、ソルビタンジオレート、ショ糖モノステアレート等が挙げられる。
多価アルコールの脂肪酸エステルのAO付加物の具体例としては、エチレングリコールモノオレートのEO付加物、エチレングリコールモノステアレートのEO付加物、トリメチロールプロパンモノステアレートのEO・POランダム付加物、ソルビタンモノラウレートのEO付加物、ソルビタンモノステアレートのEO付加物、ソルビタンジステアレートのEO付加物、ソルビタンジラウレートのEO・POランダム付加物等が挙げられる。
多価アルコールのアルキルエーテルの具体例としては、ペンタエリスリトールモノブチルエーテル、ペンタエリスリトールモノラウリルエーテル、ソルビタンモノメチルエーテル、ソルビタンモノステアリルエーテル、メチルグリコシド、ラウリルグリコシド等が挙げられる。
多価アルコールのアルキルエーテルのAO付加物の具体例としては、ソルビタンモノステアリルエーテルのEO付加物、メチルグリコシドのEO・POランダム付加物、ラウリルグリコシドのEO付加物、ステアリルグリコシドのEO・POランダム付加物等が挙げられる。
水溶性ポリマー(T)としては、セルロース系化合物(例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、これらのケン化物等)、ゼラチン、デンプン、デキストリン、アラビアゴム、キチン、キトサン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミド、アクリル酸(塩)含有ポリマー(ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸カリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、ポリアクリル酸の水酸化ナトリウム部分中和物、アクリル酸ナトリウム−アクリル酸エステル共重合体)、スチレン−無水マレイン酸共重合体の水酸化ナトリウム(部分)中和物、水溶性ポリウレタン(ポリエチレングリコール、ポリカプロラクトンジオール等とポリイソシアネートの反応生成物等)等が挙げられる。
本発明で用いられる有機溶媒(U)は、乳化分散の際に、必要に応じて、水性分散液を形成する水性溶媒中に加えても、被乳化分散体中(ポリエステル系樹脂を含む油相中)に加えてもよい。その添加量は、水性溶媒中に加える場合は、0〜30%であることが好ましく、0〜25%がさらに好ましく、1〜20%が特に好ましい。また、被乳化分散媒体中に加える場合は、0〜80%であることが好ましく、0〜70%がさらに好ましく、1〜60%が特に好ましい。
有機溶媒(U)の具体例としては、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素系溶媒;n−ヘキサン、n−ヘプタン、ミネラルスピリット、シクロヘキサン等の脂肪族又は脂環式炭化水素系溶媒;塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、塩化メチレン、四塩化炭素、トリクロロエチレン、パークロロエチレン等のハロゲン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシブチルアセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のエステル系又はエステルエーテル系溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジ−n−ブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、2−エチルヘキシルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール系溶媒;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、N−メチルピロリドン等の複素環式化合物系溶媒、これらの2種以上の混合溶媒が挙げられる。水性溶媒中に加える有機溶媒(U)としては、水に対する溶解度が0〜40%であることが好ましく、1〜25%がさらに好ましい。このような溶解度を有する溶媒の具体例としては、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。
可塑剤(V)は、乳化分散の際に、必要に応じて、水性溶媒中に加えても、被乳化分散体中(ポリエステル系樹脂を含む油相中)に加えてもよい。可塑剤(V)は、特に限定されず、例えば、フタル酸エステル(フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジイソデシル等);脂肪族二塩基酸エステル(アジピン酸ジ(2−エチルヘキシル)、セバシン酸2−エチルヘキシル等);トリメリット酸エステル(トリメリット酸トリ(2−エチルヘキシル)、トリメリット酸トリオクチル等);リン酸エステル(リン酸トリエチル、リン酸トリ(2−エチルヘキシル)、リン酸トリクレジール等);脂肪酸エステル(オレイン酸ブチル等);これらの二種以上の混合物が挙げられる。
樹脂粒子の粒径は、通常、トナーの粒径よりも小さくなり、粒径の均一性の観点から、粒径比(樹脂粒子の体積平均粒径/トナーの体積平均粒径)は、0.001〜0.3であることが好ましく、0.003〜0.25がさらに好ましい。粒径比が、0.3より大きいと樹脂粒子がトナーの表面に効率よく吸着しないため、トナーの粒度分布が広くなる傾向がある。
樹脂粒子の体積平均粒径は、所望の粒径のトナーを得るのに適した粒径になるように、上記粒径比の範囲で適宜調整することができる。
樹脂粒子の体積平均粒径は、0.005〜2μmであることが好ましい。樹脂粒子の体積平均粒径の上限は、1μmがさらに好ましく、0.5μmが特に好ましい。また、下限は、0.01μmがさらに好ましく、0.02μmが特に好ましく、0.04μmが最も好ましい。ただし、例えば、体積平均粒径1μmのトナーを得たい場合には、樹脂粒子の体積平均粒径は、0.005〜0.3μmが好ましく、0.001〜0.2μmが特に好ましい。また、体積平均粒径が10μmのトナーを得たい場合には、樹脂粒子の体積平均粒径は、0.005〜3μmが好ましく、0.05〜2μmが特に好ましい。なお、体積平均粒径は、レーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)やコールターカウンター(例えば、マルチサイザーIII(コールター社製))、光学系として、レーザードップラー法を用いるELS−800(大塚電子社製)等を用いて測定することができる。
本発明において、ポリエステル系樹脂は、第一の活性水素基を有する化合物(m)と環状エステル(n)を開環重合することにより得られるポリエステル樹脂(b1)及び/又はポリエステル樹脂(b1)を構成単位として含有するポリウレタン樹脂(b2)を含有する。
第一の活性水素基を有する化合物(m)としては、環状エステル(n)が開環重合するものであれば、特に限定されず、アルコール、カルボン酸、アミン、水酸基及び/又はカルボキシル基を有するポリエステル樹脂、チオール等が挙げられるが、組成設計の自由度の点から、2〜6価のポリオールが好ましい。2〜6価のポリオールとしては、以下のものが挙げられる。
2価のアルコールとしては、炭素数2〜36のアルキレングリコール(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、1,6−ヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、テトラデカンジオール、ネオペンチルグリコール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール等);炭素数4〜100のアルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、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、ポリエチレンポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等);炭素数4〜36の脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA等);上記脂環式ジオールのAO(EO、PO、BO等)付加物(付加モル数:1〜30);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等)のAO(EO、PO、BO等)付加物(付加モル数:2〜30);ポリラクトンジオール(ポリ(ε−カプロラクトンジオール)等);植物油系ポリオール(2価のヒマシ油ポリオール等);ポリブタジエンジオール等が挙げられる。
2価のアルコールとしては、上記のヒドロキシル基以外の官能基を有さないジオール以外に、他の官能基を有するジオールを用いてもよく、例えば、カルボキシル基を有するジオール、スルホン酸基又はスルファミン酸基を有するジオール、これらの中和塩等が挙げられる。
カルボキシル基を有するジオールとしては、炭素数6〜24のジアルキロールアルカン酸(2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA)、2,2−ジメチロールブタン酸、2,2−ジメチロールヘプタン酸、2,2−ジメチロールオクタン酸等)が挙げられる。
スルホン酸基又はスルファミン酸基を有するジオールとしては、スルファミン酸ジオール(N,N−ビス(2−ヒドロキシアルキル)スルファミン酸(アルキル基の炭素数1〜6)又はそのAO(EO、PO等)付加物(付加モル数:1〜6)(N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)スルファミン酸、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)スルファミン酸のPO2モル付加物等)等が挙げられる。
上記ジオールの中和塩としては、例えば、炭素数3〜30の3級アミン(トリエチルアミン等)塩及び/又はアルカリ金属塩(ナトリウム塩等)が挙げられる。
3〜6価のポリオールとしては、炭素数3〜36の多価脂肪族アルコール(アルカンポリオール及びその分子内又は分子間脱水物、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタン、ポリグリセリン;糖類及びその誘導体、例えば、グルコース、フルクトース)及びそのAO付加物;トリスフェノール類(トリスフェノールPA等)のAO付加物(付加モル数:2〜100);ノボラック樹脂(フェノールノボラック、クレゾールノボラック等)のAO付加物(付加モル数:2〜30);アクリルポリオール(ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートと他のビニル系モノマーの共重合体等);植物油系ポリオール(ヒマシ油ポリオール等)等が挙げられる。
カルボン酸としては、炭素数4〜18の2〜3価又はそれ以上の脂肪族ポリカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、アゼライン酸等)、炭素数8〜18の2〜3価又はそれ以上の芳香族ポリカルボン酸(テレフタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等)等が挙げられる。
アミンとしては、アンモニア、炭素数2〜20のアルカノールアミン(モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、イソプロパノールアミン、アミノエチルエタノールアミン等)、炭素数1〜20のアルキルアミン(n−ブチルアミン、オクチルアミン等)、炭素数2〜6のアルキレンジアミン(エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等)、ポリアルキレンポリアミン(アルキレン基の炭素数が2〜6のジアルキレントリアミン〜ヘキサアルキレンヘプタアミン)(ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン等)、炭素数6〜20の芳香族モノ又はポリアミン(アニリン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシリレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、メチレンジアニリン、ジフェニルエーテルジアミン等)、炭素数4〜20の脂環式アミン(イソホロンジアミン、シクロへキシレンジアミン、ジシクロヘキシルメタンジアミン等)、炭素数4〜20の複素環式アミン(アミノエチルピペラジン等)等が挙げられる。
チオールとしては、チオール基を2〜4個有し、炭素数が2〜18であるものが好ましく、エタンジチオール、1,2−プロパンジチオール、1,3−プロパンジチオール、1,4−ブタンジチオール、1,4−ベンゼンジチオール、1,2−ベンゼンジチオール、ビス(4−メルカプトフェニル)スルフィド、4−t−ブチル−1,2−ベンゼンジチオール、エチレングリコールジチオグリコレート、トリメチロールプロパントリス(チオグリコレート)チオシアヌル酸、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、ビス(2−メルカプトエチル)エーテル等が挙げられる。
水酸基及び/又はカルボキシル基を有するポリエステル樹脂としては、前述の2〜6価のポリオールと、前述のポリカルボン酸(2〜3価又はそれ以上の脂肪族ポリカルボン酸及び/又は2〜3価又はそれ以上の芳香族ポリカルボン酸)又はその酸無水物若しくはその低級アルキルエステルとの重縮合物等が挙げられる。また、これらの低級アルキルエステルとしては、炭素数が1〜4であるものが好ましく、メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル等が挙げられる。
これらの第一の活性水素基を有する化合物(m)のうち、2〜6価のポリオール並びに水酸基及び/又はカルボキシル基を有するポリエステル樹脂が好ましく、炭素数2〜36のアルキレングリコール、カルボキシル基を有するジオール、ビスフェノール類のAO付加物、炭素数4〜100のアルキレンエーテルグリコール、3〜6価の多価脂肪族アルコール、3〜6価の多価脂肪族アルコールのAO付加物、ノボラック樹脂のAO付加物、2〜6価のヒマシ油ポリオール、水酸基及び/又はカルボキシル基を有するポリエステル樹脂並びにこれらの併用がさらに好ましく、2〜4価のヒマシ油ポリオール、水酸基価が1〜80(特に、5〜25)mgKOH/g及び/又は酸価が1〜40(特に、5〜25)mgKOH/gであるポリエステル樹脂が特に好ましい。なお、水酸基価及び酸価は、JIS K0070に記載されている方法で測定することができる。
環状エステル(n)としては、開環重合によりポリエステルを生成するものであれば、特に限定されないが、原料入手が容易であることから、L−ラクチド、D−ラクチド、DL−ラクチド、ラセミラクチド、グリコリド、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン及びε−カプロラクトンが好ましい。これらのうち、Tgが高く、透明性の高い樹脂が得られることから、L−ラクチド、D−ラクチド、DL−ラクチド、ラセミラクチド及びこれらの混合ラクチドがさらに好ましく、溶媒に対する溶解性が向上することから、ラセミラクチドの比率が10〜30重量%であるラセミラクチドと他のラクチドの混合ラクチドが特に好ましい。
第一の活性水素基を有する化合物(m)と環状エステル(n)を開環重合してポリエステル樹脂を得る方法は、特に限定されず、通常のエステル化反応と同様の方法で行うことができ、例えば、第一の活性水素基を有する化合物(m)、環状エステル(n)及び重合触媒、必要に応じて添加される溶媒からなる混合物を一度に攪拌機付きの反応容器内に入れ、窒素雰囲気下、反応温度(例えば、120〜300℃)で加熱攪拌して製造することができる。反応初期圧力は、加圧、常圧、微減圧のいずれでもよい。重合触媒は、一度に反応に必要な全量を加えても、数回に分けて反応途中に追加してもよい。
また、ポリエステル樹脂を構成単位として含有するポリウレタン樹脂は、前述したポリウレタン樹脂において、活性水素基を有する化合物(D)の少なくとも一部として、ポリエステル樹脂を用いることにより得られる。活性水素基を有する化合物(D)中のポリエステル樹脂の含有量は、40%以上であることが好ましく、70%以上がさらに好ましく、90%以上が特に好ましく、100%が最も好ましい。
ポリエステル系樹脂は、アルコール(m)と環状エステル(n)を開環重合することにより得られるポリエステル樹脂及び/又はポリエステル樹脂を構成単位として含有するポリウレタン樹脂からなることが好ましいが、必要に応じて、他の樹脂を併用してもよい。他の樹脂としては、ポリエステル樹脂以外のポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂以外のポリウレタン樹脂、ビニル系樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられ、具体例としては、前述したものと同様のものが挙げられる。ポリエステル系樹脂中の他の樹脂の含有量は、70%以下であることが好ましく、30%以下がさらに好ましく、10%以下が特に好ましい。
ポリエステル系樹脂のMn、融点、Tg、SP値は、用途によって好ましい範囲に適宜調整すればよい。
電子写真、静電記録、静電印刷等に使用されるトナーとして用いる場合、ポリエステル系樹脂のMnは、通常、1000〜500万であり、2000〜50万が好ましい。ポリエステル系樹脂の融点は、通常、20〜300℃であり、80〜250℃が好ましい。ポリエステル系樹脂のTgは、通常、20〜200℃であり、40〜200℃が好ましい。ポリエステル系樹脂のSP値は、通常、8〜16であり、9〜14が好ましい。
本発明においては、樹脂粒子の水性分散液中で、ポリエステル系樹脂又はその溶液を分散させて、着色剤、ポリエステル系樹脂及び必要に応じて添加される離型剤からなるトナーを形成させることにより、トナーの表面に樹脂粒子が付着してなる構造のトナーの水性分散体を得ることができる。または、樹脂粒子の水性分散液中に、さらに、後述するポリエステル系樹脂前駆体又はその溶液を分散させて、ポリエステル系樹脂前駆体を重付加反応させて、トナーを形成させることにより、トナーの表面に樹脂粒子が付着してなる構造のトナーの水性分散体を得ることができる。
ポリエステル系樹脂又はその溶液(及びポリエステル系樹脂前駆体又はその溶液)を分散させる場合には、分散装置を用いることができる。分散装置は、一般に、乳化機、分散機として市販されているものであれば特に限定されず、例えば、ホモジナイザー(IKA社製)、ポリトロン(キネマティカ社製)、TKオートホモミキサー(特殊機化工業社製)等のバッチ式乳化機、エバラマイルダー(在原製作所社製)、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサー(特殊機化工業社製)、コロイドミル(神鋼パンテック社製)、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機(三井三池化工機社製)、キャピトロン(ユーロテック社製)、ファインフローミル(太平洋機工社製)等の連続式乳化機、マイクロフルイダイザー(みずほ工業社製)、ナノマイザー(ナノマイザー社製)、APVガウリン(ガウリン社製)等の高圧乳化機、膜乳化機(冷化工業社製)等の膜乳化機、バイブロミキサー(冷化工業社製)等の振動式乳化機、超音波ホモジナイザー(ブランソン社製)等の超音波乳化機等が挙げられる。中でも、粒径の均一化の観点から、APVガウリン、ホモジナイザー、TKオートホモミキサー、エバラマイルダー、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサーを用いることが好ましい。
着色剤とポリエステル系樹脂(及びポリエステル系樹脂前駆体)を樹脂粒子の水性分散液に分散させる際、ポリエステル系樹脂(及びポリエステル系樹脂前駆体)は、液体であることが好ましい。ポリエステル系樹脂(及びポリエステル系樹脂前駆体)が常温で固体である場合には、融点以上の高温下で液体の状態で分散させたり、ポリエステル系樹脂(及びポリエステル系樹脂前駆体)の溶液を用いたりすることができる。ポリエステル系樹脂(及びポリエステル系樹脂前駆体)の溶液の粘度は、粒径の均一性の観点から、通常、10〜5万cP(B型粘度計で測定)であり、100〜1万cPが好ましい。分散時の温度としては、通常、0〜150℃(加圧下)であり、5〜98℃が好ましい。分散体の粘度が高い場合は、高温にして粘度を上記の好ましい範囲まで低下させて、乳化分散を行うことが好ましい。ポリエステル系樹脂(及びポリエステル系樹脂前駆体)の溶液に用いられる有機溶媒は、ポリエステル系樹脂(及びポリエステル系樹脂前駆体)を常温又は加熱下で溶解しうるものであれば特に限定されず、具体的には、有機溶媒(U)と同様のものが挙げられる。好ましい有機溶媒は、ポリエステル系樹脂(及びポリエステル系樹脂前駆体)の種類によって異なるが、ポリエステル系樹脂(及びポリエステル系樹脂前駆体)とのSP値差が3以下であることが好ましい。また、トナーの粒径均一性の観点からは、ポリエステル系樹脂(及びポリエステル系樹脂前駆体)を溶解させるが、樹脂粒子を溶解・膨潤させにくい有機溶媒が好ましい。
ポリエステル系樹脂前駆体は、化学反応によりポリエステル系樹脂になりうるものであれば、特に限定されず、例えば、反応性基を有するプレポリマー(α)が挙げられ、硬化剤(β)と反応させることにより、ポリエステル系樹脂が得られる。ここで、反応性基とは、硬化剤(β)に対する反応性を有する官能基のことをいう。この場合、ポリエステル系樹脂前駆体を反応させてポリエステル系樹脂を形成する方法としては、反応性基を有するプレポリマー(α)、硬化剤(β)及び必要に応じて有機溶媒(U)を含む油相を、樹脂粒子の水系分散液中に分散させ、加熱により、反応性基を有するプレポリマー(α)と硬化剤(β)を反応させる方法;反応性基を有するプレポリマー(α)又はその溶液を樹脂粒子の水系分散液中に分散させ、ここに水溶性の硬化剤(β)を加えて反応させる方法;反応性基を有するプレポリマー(α)が水と反応して硬化するものである場合は、反応性基を有するプレポリマー(α)又はその溶液を樹脂粒子の水性分散液に分散させることで水と反応させる方法等が挙げられる。
反応性基を有するプレポリマー(α)が有する反応性基と、硬化剤(β)の組み合わせとしては、下記〔1〕、〔2〕等が挙げられる。
〔1〕反応性基を有するプレポリマー(α)が有する反応性基が、活性水素基に対する反応性を有する官能基(α1)であり、硬化剤(β)が活性水素基を有する化合物(β1)であるという組み合わせ。
〔2〕反応性基を有するプレポリマー(α)が有する反応性基が活性水素基(α2)であり、硬化剤(β)が活性水素基に対する反応性を有する化合物(β2)であるという組み合わせ。
これらのうち、水中での反応率の観点から、〔1〕がより好ましい。〔1〕において、活性水素基に対する反応性を有する官能基(α1)としては、イソシアネート基(α1a)、ブロック化イソシアネート基(α1b)、エポキシ基(α1c)、酸無水物基(α1d)、酸ハライド基(α1e)等が挙げられる。中でも、イソシアネート基(α1a)、ブロック化イソシアネート基(α1b)及びエポキシ基(α1c)が好ましく、イソシアネート基(α1a)及びブロック化イソシアネート基(α1b)が特に好ましい。なお、ブロック化イソシアネート基(α1b)とは、ブロック化剤によりブロックされたイソシアネート基のことをいう。
ブロック化剤としては、オキシム類(アセトオキシム、メチルイソブチルケトオキシム、ジエチルケトオキシム、シクロペンタノンオキシム、シクロヘキサノンオキシム、メチルエチルケトオキシム等);ラクタム類(γ−ブチロラクタム、ε−カプロラクタム、γ−バレロラクタム等);炭素数1〜20の脂肪族アルコール類(エタノール、メタノール、オクタノール等);フェノール類(フェノール、m−クレゾール、キシレノール、ノニルフェノール等);活性メチレン化合物(アセチルアセトン、マロン酸エチル、アセト酢酸エチル等);塩基性窒素含有化合物(N,N−ジエチルヒドロキシルアミン、2−ヒドロキシピリジン、ピリジン−N−オキシド、2−メルカプトピリジン等);これらの二種以上の混合物が挙げられる。中でも、オキシム類が好ましく、メチルエチルケトオキシムが特に好ましい。
反応性基を有するプレポリマー(α)の骨格としては、第一の活性水素基を有する化合物(m)に環状エステル(n)を開環重合させて得られるポリエステル樹脂が挙げられる。ポリエステル樹脂に反応性基を修飾する方法としては、以下の方法が挙げられる。
〔1〕二以上の構成成分のうちの一つを過剰に用いることで構成成分の官能基を末端に残存させる方法
〔2〕二以上の構成成分のうちの一つを過剰に用いることで構成成分の官能基を末端に残存させ、さらに残存した官能基に対する反応性を有する官能基を有する化合物を反応させる方法
〔2〕の具体例としては、〔1〕で得られたプレポリマーに、ポリイソシアネートを反応させることでイソシアネート基を有するプレポリマーが得られ、ブロック化ポリイソシアネートを反応させることでブロック化イソシアネート基を有するプレポリマーが得られ、ポリエポキシドを反応させることでエポキシ基を有するプレポリマーが得られ、ポリ酸無水物を反応させることで酸無水物基を有するプレポリマーが得られる。
残存した官能基に対する反応性を有する官能基を有する化合物の使用量は、例えば、水酸基を有するポリエステルにポリイソシアネートを反応させてイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーを得る場合、ポリイソシアネートの比率が、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常、1/1〜5/1であり、1.2/1〜4/1が好ましく、1.5/1〜2.5/1がさらに好ましい。他の骨格、末端基を有するプレポリマーの場合も、構成成分が変わるだけで比率は同様である。
反応性基を有するプレポリマー(α)1分子当たりに含有する反応性基は、通常、1個以上であり、平均1.5〜3個が好ましく、平均1.8〜2.5個がさらに好ましい。これにより、硬化剤(β)と反応させて得られるポリエステル系樹脂の分子量を高くすることができる。
反応性基を有するプレポリマー(α)のMnは、通常、500〜30000であり、1000〜20000が好ましく、2000〜10000がさらに好ましい。反応性基を有するプレポリマー(α)のMwは、通常、1000〜50000であり、2000〜40000が好ましく、4000〜20000がさらに好ましい。反応性基を有するプレポリマー(α)の粘度は、100℃において、通常、2000P以下であり、1000P以下が好ましい。粘度を2000P以下にすることにより、少量の有機溶媒で粒度分布の狭いトナーを得ることができる。
第二の活性水素基を有する化合物(β1)としては、脱離可能な化合物でブロック化されていてもよいポリアミン(β1a)、ポリオール(β1b)、ポリメルカプタン(β1c)、水(β1d)等が挙げられる。中でも、ポリアミン(β1a)、ポリオール(β1b)及び水(β1d)が好ましく、ポリアミン(β1a)及び水(β1d)がさらに好ましく、ブロック化されたポリアミン及び水(β1d)が特に好ましい。
ポリアミン(β1a)としては、ポリアミン(16)と同様のものを用いることができる。ポリアミン(β1a)としては、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、キシリレンジアミン、イソホロンジアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン及びこれらの混合物が好ましい。
ポリアミン(β1a)が脱離可能な化合物でブロック化されたポリアミンである場合の例としては、ポリアミンと炭素数3〜8のケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)から得られるケチミン化合物、ポリアミンと炭素数2〜8のアルデヒド化合物(ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド)から得られるアルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物等が挙げられる。
ポリオール(β1b)としては、ジオール(11)及びポリオール(12)と同様のものを用いることができる。中でも、ジオール(11)又はジオール(11)と少量のポリオール(12)の混合物が好ましい。
ポリメルカプタン(β1c)としては、エチレンジチオール、1,4−ブタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール等が挙げられる。
また、必要に応じて、第二の活性水素基を有する化合物(β1)と共に反応停止剤(βs)を用いることができる。反応停止剤を第二の活性水素基を有する化合物(β1)と一定の比率で併用することにより、ポリエステル系樹脂を所定の分子量に調整することができる。
反応停止剤(βs)としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等);モノアミンをブロックしたもの(ケチミン化合物等);アルコール(メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、フェノール等);モノメルカプタン(ブチルメルカプタン、ラウリルメルカプタン等);モノイソシアネート(ラウリルイソシアネート、フェニルイソシアネート等);モノエポキシド(ブチルグリシジルエーテル等)等が挙げられる。
前述の〔2〕における反応性基を有するプレポリマー(α)が有する活性水素基(α2)としては、アミノ基(α2a)、水酸基(アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基)(α2b)、メルカプト基(α2c)、カルボキシル基(α2d)、これらが脱離可能な化合物でブロック化された官能基(α2e)等が挙げられる。中でも、アミノ基(α2a)、水酸基(α2b)及びアミノ基が脱離可能な化合物でブロック化された官能基が好ましく、水酸基(α2b)特に好ましい。
アミノ基が脱離可能な化合物でブロック化された官能基としては、ポリアミン(β1a)の場合と同様のものが例示できる。
活性水素基に対する反応性を有する化合物(β2)としては、ポリイソシアネート(β2a)、ポリエポキシド(β2b)、ポリカルボン酸(β2c)、ポリ酸無水物(β2d)、ポリカルボン酸ハライド(β2e)等が挙げられる。中でも、ポリイソシアネート(β2a)及びポリエポキシド(β2b)が好ましく、ポリイソシアネート(β2a)がさらに好ましい。
ポリイソシアネート(β2a)としては、ポリイソシアネート(15)と同様のものを用いることができ、好ましいものも同様である。
また、ポリエポキシド(β2b)としては、ポリエポキシド(18)と同様のものを用いることができ、好ましいものも同様である。
ポリカルボン酸(β2c)としては、ジカルボン酸(β2c−1)及び3価以上のポリカルボン酸(β2c−2)が挙げられ、ジカルボン酸(β2c−1)及びジカルボン酸(β2c−1)と少量のポリカルボン酸(β2c−2)の混合物が好ましい。
ジカルボン酸(β2c−1)及びポリカルボン酸(β2c−2)としては、それぞれジカルボン酸(13)及びポリカルボン酸(5)と同様のものが例示され、好ましいものも同様である。
ポリカルボン酸無水物(β2d)としては、ピロメリット酸無水物等が挙げられる。
ポリカルボン酸ハライド(β2e)としては、ポリカルボン酸(β2c)のハロゲン化物(酸塩化物、酸臭化物、酸ヨウ化物)等が挙げられる。
さらに、必要に応じて、ポリカルボン酸(β2)と共に反応停止剤(βs)を用いることができる。
硬化剤(β)の比率は、反応性基を有するプレポリマー(α)中の反応性基の当量[α]と、硬化剤(β)中の活性水素基の当量[β]の比[α]/[β]として、通常、1/2〜2/1であり、1.5/1〜1/1.5が好ましく、1.2/1〜1/1.2がさらに好ましい。なお、硬化剤(β)が水(β1d)である場合は、水は、2価の活性水素を有する化合物として取り扱う。
反応性基を有するプレポリマー(α)と硬化剤(β)を水性分散液中で反応させることにより得られるポリエステル系樹脂(A)は、本発明のトナーの第二の実施形態の構成成分となる。反応性基を有するプレポリマー(α)と硬化剤(β)を反応させることにより得られるポリエステル系樹脂(A)のMwは、通常、3000以上であり、3000〜1000万が好ましく、5000〜100万がさらに好ましい。
また、本発明のトナーの第二の実施形態においては、反応性基を有するプレポリマー(α)と硬化剤(β)を水性分散液中で反応させる時に、反応性基を有するプレポリマー(α)及び硬化剤(β)と反応しないポリエステル系樹脂(B)が水性分散液中にさらに含まれる。この場合、プレポリマー(α)に対するポリエステル系樹脂(B)の重量比は、5/95〜80/20であることが好ましい。また、プレポリマー(α)及びポリエステル系樹脂(B)からなる樹脂の酸価は、1〜30mgKOH/gであることが好ましく、Tgは、40〜70℃であることが好ましい。
ここで、樹脂の酸価は、JIS K0070−1992に記載の測定方法に準拠して以下の条件で測定される。樹脂0.5g(酢酸エチル可溶成分では0.3g)をトルエン120mlに添加して室温(23℃)で約10時間撹拌して溶解させる。さらに、エタノール30mlを添加して試料溶液とする。
酸価は、以下の測定装置を用いて算出することができるが、具体的には、予め標定された0.1NKOHアルコール溶液で滴定し、滴定量KOH[ml]から、次の式で求められる。
酸価[mgKOH/g]=KOH[ml]×N×56.1/試料重量[g]
(ただし、Nは、0.1NKOHアルコール溶液のファクター)
なお、酸価を測定する装置は、以下の通りである。
測定装置:電位差自動滴定装置DL−53 Titrator(メトラー・トレド社製)
使用電極:DG113−SC(メトラー・トレド社製)
解析ソフト:LabX Light Version 1.00.000
装置の校正:トルエン120mlとエタノール30mlの混合溶媒を使用
測定温度:23℃
また、測定条件は、以下の通りである。
Stir
Speed[%]:25
Time[s]:15
EQP titration
Titrant/Sensor
Titrant:CHONa
Concentration[mol/L]:0.1
Sensor:DG115
Unit of measurement:mV
Predispensing:to volume
Volume[mL]:1.0
Wait time[s]:0
Titrant addition:Dynamic
dE(set)[mV]:8.0
dV(min)[mL]:0.03
dV(max)[mL]:0.5
Measure mode:Equilibrium controlled
dE[mV]:0.5
dt[s]:1.0
t(min)[s]:2.0
t(max)[s]:20.0
Recognition
Threshold:100.0
Steepest jump only:No
Range:No
Tendency:None
Termination
at maximum volume[mL]:10.0
at potential:No
at slope:No
after number EQPs:Yes
n=1
comb.termination conditions:No
Evaluation
Procedure:Standard
Potential1:No
Potential2:No
Stop for reevaluation:No
次に、樹脂のガラス転移点(Tg)の測定方法について概説する。Tgを測定する装置として、TG−DSCシステムTAS−100(理学電機社製)を使用する。まず、試料約10mgを入れたアルミ製試料容器をホルダユニットに載せ、電気炉中にセットする。次に、室温から昇温速度10℃/分で150℃まで加熱した後、150℃で10分間放置し、室温まで試料を冷却して10分間放置する。さらに、窒素雰囲気下で昇温速度10℃/分で再度150℃まで加熱してDSC測定を行った。Tgは、TAS−100システム中の解析システムを用いて、Tg近傍の吸熱カーブの接線とベースラインとの接点から算出される。
反応性基を有するプレポリマー(α)と硬化剤(β)の反応時間は、反応性基を有するプレポリマー(α)の有する反応性基の構造と硬化剤(β)の組み合わせにより適宜選択されるが、10分〜40時間であることが好ましく、30分〜24時間がさらに好ましい。反応温度は、通常、0〜150℃であり、50〜120℃が好ましい。
また、必要に応じて、公知の触媒を使用することができる。具体的には、例えば、イソシアネートと活性水素基を有する化合物の反応の場合には、ジブチルスズラウレート、ジオクチルスズラウレート等が挙げられる。
本発明において、乳化分散液から溶媒を除去するためには、系全体を徐々に減圧及び/又は加熱する方法を用いることができる。
また、乳化分散液を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の有機溶媒を完全に除去してトナーを形成し、併せて分散剤を蒸発除去することもできる。乳化分散液が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルン等の処理により、短時間で有機溶媒を除去することができる。
また、乳化分散液から水性溶媒を除去するためには、濾過することが好ましい。
本発明において、乳化分散時の粒度分布が広く、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。
分級操作は、液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。なお、乾燥後に粉体の状態で分級を行ってもよいが、効率の面で、液体中で行うことが好ましい。得られた不要の微粒子又は粗粒子は、再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際、微粒子又は粗粒子は、ウェットの状態でも構わない。
用いた分散剤は、得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、分級操作と同時に行うことが好ましい。
得られた乾燥後のトナーを、離型剤、帯電制御剤、流動化剤、着色剤等の異種粒子と共に混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えたりすることにより、トナーの表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を抑制することができる。
混合粉体に機械的衝撃力を与える手段としては、高速で回転する羽根により衝撃力を加える方法、高速気流中に投入し、加速させ、粒子同士又は複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法等が挙げられる。装置としては、オングミル(ホソカワミクロン社製)、I式ミル(日本ニューマチック社製)を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(奈良機械製作所社製)、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、自動乳鉢等が挙げられる。
本発明において、樹脂粒子は、後述するトナー形状(円形度、粒度分布等)を制御するために、製造工程で添加されるが、トナーの表面に偏在する樹脂粒子のトナーに対する残存率が2.5%以下にすることが重要である。このため、トナーの表面に付着した樹脂粒子は、洗浄・脱離することが好ましい。樹脂粒子の残存率が2.5%を超えると、樹脂粒子が定着紙との接着性を阻害して、定着下限温度が上がることがある。この結果、十分な定着温度幅を確保できなくなり、低温定着システムの複写機では定着できなくなったり、定着画像を擦ると剥がれたりすることがある。また、樹脂粒子により、摩擦帯電性が阻害されて、トナーの帯電不良となり、得られる画像の地汚れや現像部でのトナー飛散が発生し、各部材・部位にトナー汚染が生じることがある。
樹脂粒子の残存率は、トナーに起因せず樹脂粒子に起因する物質を熱分解ガスクロマトグラフ(質量分析)計で分析し、そのピーク面積から算出することができる。
本発明のトナーは、体積平均粒径(D4)が4〜8μmであることが好ましく、個数平均粒径(D1)との比(D4/D1)が1.00〜1.25であることが好ましく、1.10〜1.25がさらに好ましい。これにより、耐熱保存性、低温定着性、耐ホットオフセット性のいずれにも優れ、とりわけフルカラー複写機等に用いた場合に画像の光沢性に優れる。さらに、二成分現像剤においては、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナーの粒子径の変動が少なくなり、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性が得られる。また、一成分現像剤として用いた場合においても、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なくなると共に、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するためのブレード等の部材へのトナーの融着が少なくなり、現像装置の長期の使用(攪拌)においても、良好で安定した現像性及び画像を得ることができる。
一般的には、トナーの粒子径が小さい程、高解像で高画質の画像を得るために有利であると言われているが、転写性やクリーニング性に対しては不利になる。また、トナーのD4が4μmより小さい場合、二成分現像剤では、現像装置における長期の攪拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させたることがある。また、一成分現像剤として用いた場合には、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するためのブレード等の部材へのトナーの融着が発生することがある。
逆に、トナーのD4が8μmより大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなることがある。また、D4/D1が1.25よりも大きい場合も同様である。さらに、D4/D1が1.10より小さい場合には、トナーの挙動の安定化、帯電量の均一化の面から好ましい面もあるが、トナーを十分に帯電できなかったり、クリーニング性を悪化させたりすることがある。
本発明のトナーの体積平均粒径(D4)及び数平均粒径(D1)は、粒度測定器マルチサイザーIII(ベックマンコールター社製)を用い、アパーチャー径100μmで測定し、解析ソフトBeckman Coulter Mutlisizer 3 Version3.51を用いて解析される。具体的には、ガラス製100mlビーカーに、10重量%界面活性剤アルキルベンゼンスルホン酸塩ネオゲンSC−A(第一工業製薬社製)0.5ml及びトナー0.5gを添加し、ミクロスパーテルでかき混ぜた後、イオン交換水80mlを添加する。次に、得られた分散液を超音波分散器W−113MK−II(本多電子社製)で10分間分散処理する。測定用溶液としてアイソトンIII(ベックマンコールター社製)を用い、マルチサイザーIIIを用いて、分散液を測定する。測定は、装置が示す濃度が8±2%になるように、分散液を滴下する。本測定法は、粒径の測定再現性の点から、濃度を8±2%にすることが重要である。この濃度範囲であれば、粒径に誤差は生じない。このようにして、トナーの体積と個数を測定して、体積分布と個数分布を算出し、得られた分布から、トナーのD4、D1、D4/D1を求めることができる。
チャンネルとしては、2.00μm以上2.52μm未満;2.52μm以上3.17μm未満;3.17μm以上4.00μm未満;4.00μm以上5.04μm未満;5.04μm以上6.35μm未満;6.35μm以上8.00μm未満;8.00μm以上10.08μm未満;10.08μm以上12.70μm未満;12.70μm以上16.00μm未満;16.00μm以上20.20μm未満;20.20μm以上25.40μm未満;25.40μm以上32.00μm未満;32.00μm以上40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径が2.00μm以上40.30μm未満である粒子を測定対象とする。
本発明のトナーは、平均円形度が0.94〜0.96であることが好ましい。
本発明において、トナーの平均円形度は、フロー式粒子像分析装置FPIA−2100(シスメックス社製)を用いて測定し、解析ソフトFPIA−2100 Data Processing Program for FPIA version00−10を用いて解析される。具体的には、ガラス製100mlビーカーに、10重量%の界面活性剤アルキルベンゼンスルホン酸塩ネオゲンSC−A(第一工業製薬社製)0.1〜0.5ml及びトナー0.1〜0.5gを添加し、ミクロスパーテルでかき混ぜた後、イオン交換水80mlを添加する。次に、得られた分散液を超音波分散器W−113MK−II(本多電子社製)で3分間分散処理する。さらに、FPIA−2100を用いて、分散液の濃度が5000〜15000個/μlとなるまでトナーの形状及び分布を測定した。本測定法は、平均円形度の測定再現性の点から、分散液の濃度を5000〜15000個/μlにすることが重要である。分散液の濃度を調整するためには、分散液の条件、すなわち、界面活性剤の添加量及びトナーの添加量を変更する必要がある。界面活性剤は、前述したトナーの粒径測定と同様に、トナーの疎水性により必要量が異なり、添加量が多いと、泡によるノイズが発生し、少ないと、トナーを十分に濡らすことができないため、分散が不十分となる。また、トナーの添加量は、粒径により異なり、小粒径の場合は少なくする必要があり、大粒径の場合は多くする必要がある。例えば、トナーの体積平均粒径が3〜7μmである場合、トナー0.1〜0.5gを添加することにより、分散液の濃度を5000〜15000個/μlにすることが可能となる。
本発明の着色剤としては、公知の染料及び顔料を使用することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用することができる。トナー中の着色剤の含有量は、通常、1〜15%であり、3〜10%が好ましい。
本発明で用いられる着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチであってもよい。マスターバッチを製造する際に用いられる樹脂又はマスターバッチと共に混練される樹脂としては、変性、未変性ポリエステル樹脂の他に、ポリスチレン、ポリ(p−クロロスチレン)、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の重合体;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタレン共重合体、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−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−α−クロロ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−アクリロニトリル−インデン共重合体、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等のスチレン系共重合体;ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックス等が挙げられ、単独又は混合して使用することができる。
マスターバッチは、樹脂と着色剤を、高せん断力をかけて混合、混練することにより得ることができる。この際、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶媒を用いることができる。また、いわゆるフラッシング法と呼ばれる、着色剤の水性ペーストを樹脂と有機溶媒と共に混合混練し、着色剤を樹脂側に移行させ、水と有機溶媒を除去する方法も、着色剤のウエットケーキをそのまま用いることができ、乾燥させる必要がないため、好ましく用いられる。混合混練するためには、3本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられる。
また、本発明のトナーは、ワックスを含有することができる。ワックスとしては、公知のものを使用することができ、例えば、ポリオレフィンワッックス(ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等);長鎖炭化水素(パラフィンワッックス、サゾールワックス等);カルボニル基を有するワックス等が挙げられる。中でも、カルボニル基を有するワックスが好ましい。カルボニル基を有するワックスとしては、ポリアルカン酸エステル(カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート等);ポリアルカノールエステル(トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等);ポリアルカン酸アミド(エチレンジアミンジベヘニルアミド等);ポリアルキルアミド(トリメリット酸トリステアリルアミド等);ジアルキルケトン(ジステアリルケトン等)等が挙げられる。カルボニル基を有するワックスの中でも、ポリアルカン酸エステルが好ましい。
ワックスの融点は、通常、40〜160℃であり、50〜120℃が好ましく、60〜90℃がさらに好ましい。融点が40℃未満のワックスは、耐熱保存性に悪影響を与えることがあり、160℃を超えるワックスは、低温定着時にコールドオフセットを起こすことがある。また、ワックスの溶融粘度は、融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1000cpsであることが好ましく、10〜100cpsがさらに好ましい。溶融粘度が1000cpsを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性を向上させる効果が低下することがある。トナー中のワックスの含有量は、通常、0〜40%であり、3〜30%が好ましい。
本発明のトナーは、必要に応じて、帯電制御剤を含有することができる。帯電制御剤としては、公知のものを使用することができ、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、リンの単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系界面活性剤、サリチル酸金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩等が挙げられる。具体的には、ニグロシン系染料のボントロン03、第4級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、第4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、第4級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第4級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他、スルホン酸基、カルボキシル基、4級アンモニウム塩等を有する高分子化合物が挙げられる。
本発明において、帯電制御剤の添加量は、結着樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、結着樹脂に対して、0.1〜10%であることが好ましく、0.2〜5%がさらに好ましい。帯電制御剤の添加量が10%を超えると、トナーの帯電性が大きくなり、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。これらの帯電制御剤は、マスターバッチ、結着樹脂と共に溶融混練した後、溶解分散させることもできるし、有機溶媒に直接溶解、分散する際に加えても良いし、トナーの表面に固定化させてもよい。
本発明のトナーの流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機粒子を用いることが好ましい。無機粒子の一次粒子径は、5nm〜2μmであることが好ましく、5nm〜500nmが特に好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m/gであることが好ましい。無機粒子の添加量は、トナーに対して、0.01〜5%であることが好ましく、0.01〜2.0%が特に好ましい.無機粒子の具体例としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等を挙げることができる。
外添剤としては、この他に、高分子粒子を添加することができ、例えば、ソープフリー乳化重合、懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル共重合体;シリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロン等の重縮合系、熱硬化性樹脂による高分子粒子が挙げられる。
また、流動化剤を用いて表面処理を行うことにより、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の低下を抑制することができる。流動化剤としては、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系のカップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル等が挙げられる。
感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩;ポリメタクリル酸メチル粒子、ポリスチレン粒子等の高分子粒子等を挙げることかできる。高分子粒子は、比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が0.01〜1μmであることが好ましい。
本発明のトナーを二成分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いればよく、現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、磁性キャリア100重量部に対して、トナー1〜10重量部であることが好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径20〜200μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリア等の公知のものを使用することができる。
また、磁性キャリアの被覆樹脂としては、アミノ系樹脂を用いることができ、例えば、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。また、ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂、例えば、アクリル樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリロニトリル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリスチレン及びスチレン−アクリル共重合体等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、シリコーン樹脂等を使用することができる。
また、被覆樹脂は、必要に応じて、導電粉等を含有してもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛等を使用することができる。これらの導電粉は、平均粒子径が1μm以下であることが好ましい。平均粒子径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。
また、本発明のトナーは、キャリアを使用しない一成分系の磁性トナー又は非磁性トナーとしても用いることができる。
本発明の現像方法は、トナーリサイクル機構を有する現像装置を用いることが好ましく、感光体の表面に形成された静電潜像を本発明のトナーで現像する。
次に、本発明のトナーを用いて画像を形成する画像形成装置について説明する。
図1に、本発明の現像方法に用いられる画像形成装置の一例を示す。図1に示す画像形成装置は、複写装置本体100、複写装置本体100を載せる給紙テーブル200、複写装置本体100上に取り付けるスキャナ300、さらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置(ADF)400を有する。
複写装置本体100には、潜像担持体としての感光体40の周囲に帯電、現像、クリーニング等の電子写真プロセスを実行する各手段を備えた画像形成手段18を、4つ並列にしたタンデム型画像形成装置20が備えられている。タンデム型画像形成装置20の上部には、画像情報に基づいて感光体40をレーザー光により露光し、静電潜像を形成する露光装置21が設けられている。また、タンデム型画像形成装置20の各感光体40と対向する位置には、無端状のベルト部材からなる中間転写ベルト10が設けられている。中間転写ベルト10を介して感光体40と相対する位置には、感光体40上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト10に転写する一次転写装置62が配置されている。
また、中間転写ベルト10の下方には、中間転写ベルト10上に重ね合わされたトナー像を、給紙テーブル200より搬送されてくる転写紙に一括転写する二次転写装置22が配置されている。二次転写装置22は、2つのローラ23間に、無端ベルトである二次転写ベルト24を掛け渡して構成され、中間転写ベルト10を介して支持ローラ16に押し当てて配置し、中間転写ベルト10上のトナー像を転写紙に転写する。二次転写装置22の脇には、転写紙上の画像を定着する定着装置25が設けられている。
二次転写装置22は、画像転写後の転写紙を定着装置25へと搬送する搬送機能も備えている。二次転写装置22として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよいが、搬送機能を併せて備えることが難しくなる。
なお、二次転写装置22及び定着装置25の下に、タンデム画像形成装置20と平行に、転写紙の両面に画像を記録するために転写紙を反転する反転装置28を備える。
画像形成手段18の現像装置4(図2参照)には、本発明のトナーを含有する現像剤を用いる。現像装置4は、現像剤担持体が現像剤を担持、搬送して、感光体40との対向位置において交互電界を印加して感光体40上の静電潜像を現像する。交互電界を印加することで現像剤を活性化させ、トナーの帯電量分布をより狭くすることができ、現像性を向上させることができる。
また、感光体40と現像装置4が一体に支持され、画像形成装置本体に対して、着脱自在に形成されるプロセスカートリッジを用いることができる。このとき、プロセスカートリッジは、帯電装置2、クリーニング装置6をさらに一体に支持していてもよい。
図1に示す画像形成装置の動作は、以下の通りである。初めに、原稿自動搬送装置400の原稿台30上に原稿をセットする、または、原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じて押さえる。そして、スタートスイッチ(不図示)を押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上に移動した後に、他方、コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちに、スキャナ300を駆動し、第一走行体33及び第二走行体34が走行する。そして、第一走行体33で光源から光を照射すると共に、原稿面からの反射光をさらに反射して第二走行体34に向ける。さらに、第二走行体34のミラーで反射光をさらに反射して結像レンズ35を通して読み取りセンサ36に入れ、原稿内容を読み取る。また、スタートスイッチ(不図示)を押すと、駆動モータ(不図示)で、支持ローラ14、15、16の1つを回転駆動させ、他の2つの支持ローラを従動回転させて、中間転写ベルト10を回転搬送する。同時に、各画像形成手段18で各感光体40を回転させて、各感光体40上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト10の搬送と共に、これらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト10上に合成カラー画像を形成する。
一方、スタートスイッチ(不図示)を押すと、給紙テーブル200の給紙ローラ42の1つを選択回転し、ペーパーバンク43に多段に備える給紙カセット44の1つから転写紙を繰り出し、分離ローラ45で1枚ずつ分離して給紙路46に入れ、搬送ローラ47で搬送して複写機本体100内の給紙路48に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。または、給紙ローラ50を回転して手差しトレイ51上のシートを繰り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、レジストローラ49に突き当てて止める。そして、中間転写ベルト10上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転させ、中間転写ベルト10と二次転写装置22の間に転写紙を送り込み、二次転写装置22で転写して転写紙上にカラー画像を記録する。
画像転写後の転写紙は、二次転写装置22で搬送して定着装置25へと送り込み、定着装置25で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、切換爪55で切り換えて排出ローラ56で排出し、排紙トレイ57上にスタックする。または、切換爪55で切り換えて反転装置28に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ56で排紙トレイ57上に排出する。
一方、画像転写後の中間転写ベルト10は、クリーニング装置17で、残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置20による再度の画像形成に備える。
図2に、図1の画像形成装置の部分拡大図を示す。タンデム画像形成装置120における各色の画像形成手段18は、それぞれ、感光体40と、感光体40を一様に帯電させる帯電装置2と、各色の画像情報に基づいて感光体40を露光することにより、感光体40上に静電潜像を形成する露光装置21と、各色のトナーを用いて静電潜像を現像することにより、感光体40上に各色のトナー像を形成する現像装置4と、各色のトナー像を中間転写ベルト10上に転写する一次転写装置62と、各色のトナー像を転写した後の感光体40から残留トナーを除去するクリーニング装置6と、感光体40を除電する除電装置(不図示)を備えている。なお、クリーニング装置6により回収したトナーを現像装置4へ搬送する回収トナー搬送機構よりなるトナーリサイクル機構を備えることにより、高品質画像を省資源で得ることができる。
図3は、本発明のトナー収納容器及び供給装置の一例であり、画像形成装置の現像装置に補給される本発明のトナーを収納したトナー収納容器500と、トナーを送流するエアーポンプ600及び700、トナー搬送用チューブ800を示す部分断面図である。
以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。以下、部は重量部を示す。
(エポキシ樹脂粒子分散液の作製)
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、スチレン化フェノールポリエチレンオキシド付加物エレミノールHB−12(三洋化成工業社製)47部及びビスフェノールAジグリシジルエーテルのエピコート828(油化シェル社製)232部を投入し、均一に溶解させた。攪拌下、反応容器に水を滴下した。水を31部投入したところで、系が乳白色に乳化した。さらに、水を224部滴下し、乳濁液(1)を得た。加熱して、系内温度を70℃まで昇温させた後、エチレンジアミン20部と水446部を混合した液を、系内温度を70℃に維持したまま、2時間かけて滴下した。滴下後、70℃で5時間、90℃で5時間反応・熟成してアミン硬化エポキシ樹脂水性分散液(樹脂粒子分散液A1)を得た。樹脂粒子分散液A1をレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は、0.81μmであった。また、樹脂粒子分散液A1の一部を遠心分離し、さらに水を加えて遠心分離する工程を2回繰り返した後、乾燥して樹脂分を単離した。得られた樹脂分のTg(DSCで測定、以下Tgについて同様)は、120℃であった。
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、ポリカプロラクトンジオール(分子量2000)787部とポリエーテルジオール(分子量4000、EO含量50重量%、PO含量50重量%)800部を仕込み、120℃で減圧脱水した。脱水後の水分は0.05%であった。次に、HDI55.5部、水添MDI65.5部及びジブチルスズジラウレート0.6部を添加し、80℃で5時間反応させ、水溶性高分子1を得た。次に、100部の樹脂粒子分散液A1、1部の水溶性高分子1及び水107部を混合攪拌し、乳白色の液体(樹脂粒子分散液1)を得た。
(スチレン−メタクリル酸共重合体樹脂粒子分散液の作製)
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩エレミノールRS−30(三洋化成工業社製)11部、スチレン139部、メタクリル酸138部及び過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400rpmで15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度を75℃まで昇温させ、5時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部を加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液(樹脂粒子分散液A2)を得た。樹脂粒子分散液A2をLA−920で測定した体積平均粒径は、0.15μmであった。次に、樹脂粒子分散液A2の一部を乾燥して樹脂分を単離した。得られた樹脂分のTgは、154℃であった。
水784部、136部の樹脂粒子分散液A2及びドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液エレミノールMON−7(三洋化成工業社製)80部を混合攪拌し、乳白色の液体(樹脂粒子分散液2)を得た。
(ポリエステル樹脂溶液の作製)
冷却管、撹拌機及び窒素導入管をセットした反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキシド2モル付加物220部、ビスフェノールAプロピレンオキシド3モル付加物561部、テレフタル酸218部、アジピン酸48部及びジブチルスズオキシド2部を仕込み、常圧下、230℃で8時間反応させ、さらに10〜15mmHgの減圧下、5時聞反応させた後、反応容器に無水トリメリット酸45部を入れ、常圧、180℃で2時間反応させ、ポリエステル1を得た。ポリエステル1は、数平均分子量2500、重量平均分子量6700、Tg43℃、酸価25mgKOH/gであった。1000部のポリエステル1を酢酸エチル2000部に溶解、混合し、ポリエステル樹脂溶液1を得た。このとき、樹脂溶液は薄く白濁していた。
(環状エステルを用いたポリエステル樹脂溶液の作製1)
冷却管、撹拌機及び窒素導入管をセットした反応容器中に、グリセリン9部、L−ラクチド288部及びジブチルスズオキシド2部を仕込み、常圧下、160℃で6時間開環重合し、数平均分子量3000のポリエステル2を得た。ポリエステル2−1は、重量平均分子量6300、Tg49℃、酸価8mgKOH/gであった。1000部のポリエステル2−1を酢酸エチル2000部に溶解、混合し、ポリエステル樹脂溶液2−1を得た。このとき、樹脂溶液は薄く白濁していた。
(環状エステルを用いたポリエステル樹脂溶液の作製2)
冷却管、撹拌機及び窒素導入管をセットした反応容器中に、1,2−プロピレングリコール701部(18.8モル)、テレフタル酸ジメチル716部(7.5モル)、アジピン酸180部(2.5モル)及びテトラブトキシチタネート3部を仕込み、180℃で窒素気流下、生成するメタノールを留去しながら、8時間反応させた。次に、230℃まで徐々に昇温しながら、4時間反応させ、さらに、5〜20mmHgの減圧下で反応させ、軟化点が150℃になった時点で取り出した。回収された1,2−プロピレングリコールは、316部(8.5モル)であった。取り出した樹脂を室温まで冷却させた後、粉砕し、粒子化し、ポリエステルaを得た。ポリエステルaは、数平均分子量2000、水酸基価43mgKOH/g、酸価19mgKOH/gであった。なお、括弧内のモル数は、相対的なモル比を意味する。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管をセットした反応容器中に、100部のポリエステルa、L−ラクチド500部及びテレフタル酸チタン1部を仕込み、常圧下、160℃で6時間開環重合し、ポリエステル2−2を得た。1000部のポリエステル2−2を酢酸エチル2000部に溶解、混合し、ポリエステル樹脂溶液2−2を得た。このとき、樹脂溶液は極薄く白濁していた。
(環状エステルを用いたポリエステル樹脂溶液の作製3)
冷却管、撹拌機及び窒素導入管をセットした反応容器中に、ヒマシ油ポリオールHS3P−255(豊国製油社製)15部、L−ラクチド500部及びテレフタル酸チタン1部を仕込み、常圧下、160℃で6時間開環重合し、ポリエステル2−3を得た。1000部のポリエステル2−3を酢酸エチル2000部に溶解、混合し、ポリエステル樹脂溶液2−3を得た。このとき、樹脂溶液は極薄く白濁していた。
(環状エステルを用いたポリエステル樹脂溶液の作製4)
冷却管、撹拌機及び窒素導入管をセットした反応容器中に、100部のポリエステルa、L−ラクチド400部、ラセミラクチド100部及びテレフタル酸チタン1部を仕込み、常圧下、160℃で6時間開環重合し、ポリエステル2−4を得た。1000部のポリエステル2−4を酢酸エチル2000部に溶解、混合し、ポリエステル樹脂溶液2−4を得た。このとき、樹脂溶液は透明であった。
(環状エステルを用いたポリエステル樹脂溶液の作製5)
冷却管、撹拌機及び窒素導入管をセットした反応容器中に、100部のポリエステルa、D−ラクチド400部、ラセミラクチド100部及びテレフタル酸チタン1部を仕込み、常圧下、160℃で6時間開環重合し、ポリエステル2−5を得た。1000部のポリエステル2−5を酢酸エチル2000部に溶解、混合し、ポリエステル樹脂溶液2−5を得た。このとき、樹脂溶液は透明であった。
(環状エステルを用いたポリエステル樹脂溶液の作製6)
冷却管、撹拌機及び窒素導入管をセットした反応容器中に、ヒマシ油ポリオールHS3P−255(豊国製油社製)15部、L−ラクチド400部、ラセミラクチド100部及びテレフタル酸チタン1部を仕込み、常圧下、160℃で6時間開環重合し、ポリエステル2−6を得た。1000部のポリエステル2−6を酢酸エチル2000部に溶解、混合し、ポリエステル樹脂溶液2−6を得た。このとき、樹脂溶液は透明であった。
(ポリエステルプレポリマーの合成)
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、水酸基価が56mgKOH/gのポリエステル樹脂(ビスフェノールAのEO2モル付加物及びテレフタル酸を脱水縮合して合成)2000部を仕込み、3mmHgの減圧下、110℃に加熱して1時間脱水を行った。次に、イソホロンジイソシアネート(IPDI)457部を投入し、110℃で10時間反応を行い、末端にイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー1を得た。ポリエステルプレポリマー1の遊離イソシアネート含量は3.6%であった。
(環状エステルを用いたポリエステルプレポリマーの合成)
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、水酸基価が56mgKOH/gのポリエステルジオール(エチレングリコール6部及びL−ラクチド200部を、常圧下、160℃で8時間開環重合して合成)2000部を仕込み、3mmHgの減圧下、110℃に加熱して1時間脱水を行った。次に、イソホロンジイソシアネート(IPDI)457部を投入し、110℃で10時間反応を行い、末端にイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー2を得た。ポリエステルプレポリマー2の遊離イソシアネート含量は3.6%、Tg65℃、酸価15mgKOH/gであった。
(硬化剤の合成)
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、エチレンジアミン50部及びメチルイソブチルケトン(MIBK)50部を仕込み、50℃で5時間反応を行い、ケチミン化合物(硬化剤1)を得た。
(実施例1−1)
ビーカーに、240部のポリエステル樹脂溶液2−1、トリメチロールプロパントリベヘネート(離型剤;融点58℃、溶融粘度24cps)20部及び銅フタロシアニン(着色剤)4部を入れ、TK式ホモミキサー(特殊機化社製)を用いて、50℃、12000rpmで撹拌し、均一に分散させて着色剤分散液1を得た。
ビーカーに、イオン交換水500部、500部の樹脂粒子分散液1及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を入れ、均一に溶解させた。次に、50℃まで昇温させ、TK式ホモミキサーを用いて、12000rpmで撹拌しながら、300部の着色剤分散液1を投入し、10分間撹拌した。次に、得られた混合液を撹拌棒及び温度計付きのコルベンに移し、昇温して酢酸エチルを留去し、着色粒子分散液を得た。次に、濾別、乾燥を行って着色粒子を得た。
得られた着色粒子100部、疎水性シリカ0.7部及び疎水化酸化チタン0.3部を、ヘンシェルミキサーを用いて混合し、トナーを得た。
(実施例1−2)
ポリエステル樹脂溶液2−1の代わりに、ポリエステル樹脂溶液2−2を用いた以外は、実施例1−1と同様にトナーを得た。
(実施例1−3)
ポリエステル樹脂溶液2−1の代わりに、ポリエステル樹脂溶液2−3を用いた以外は、実施例1−1と同様にトナーを得た。
(実施例1−4)
ポリエステル樹脂溶液2−1の代わりに、ポリエステル樹脂溶液2−4を用いた以外は、実施例1−1と同様にトナーを得た。
(実施例1−5)
ポリエステル樹脂溶液2−1の代わりに、ポリエステル樹脂溶液2−5を用いた以外は、実施例1−1と同様にトナーを得た。
(実施例1−6)
ポリエステル樹脂溶液2−1の代わりに、ポリエステル樹脂溶液2−6を用いた以外は、実施例1−1と同様にトナーを得た。
(実施例2)
ビーカーに、500部の樹脂粒子分散液2を入れ、50℃まで昇温させ、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmで撹拌しながら、214部の着色剤分散液1(実施例1−1参照)を投入し、10分間撹拌した。次に、この混合液を撹拌棒及び温度計付きのコルベンに移し、昇温して酢酸エチルを留去し、着色粒子分散液を得た。
着色粒子分散液100部に、5%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TK式ホモミキサーを用いて、40℃、12000rpmで10分間攪拌して、着色粒子の表面に付着した樹脂粒子を溶解させた。次に、遠心分離により上澄みを除去し、さらに水100部を加えて遠心分離する工程を2回繰り返した後、乾燥して着色粒子を得た。
得られた着色粒子100部、疎水性シリカ0.7部及び疎水化酸化チタン0.3部を、ヘンシェルミキサーを用いて混合し、トナーを得た。
(実施例3)
ビーカーに、240部のポリエステル樹脂溶液2−1、20部のポリエステルプレポリマー2、酢酸エチル40部、トリメチロールプロパントリベヘネート20部及び銅フタロシアニン4部を入れ、TK式ホモミキサーを用いて、50℃、12000rpmで撹拌し、均一に分散させて着色剤分散液2を得た。
ビーカーに、500部の樹脂粒子分散液2を入れ、50℃まで昇温させ、TK式ホモミキサーを用いて、12000rpmで撹拌しながら、1部の硬化剤1及び214部の着色剤分散液2を直前に混合した混合液を投入し、10分間撹拌した。次に、得られた混合液を撹拌棒及び温度計付きのコルベンに移し、昇温して酢酸エチルを留去し、さらに98℃まで昇温して5時間反応させて、着色粒子分散液を得た。
着色粒子分散液100部に、5%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TK式ホモミキサーを用いて、40℃、12000rpmで10分間攪拌して、着色粒子の表面に付着した樹脂粒子を溶解させた。次に、遠心分離により上澄みを除去し、さらに水100部を加えて遠心分離する工程を2回繰り返した後、乾燥して着色粒子を得た。
得られた着色粒子100部、疎水性シリカ0.7部及び疎水化酸化チタン0.3部を、ヘンシェルミキサーを用いて混合し、トナーを得た。
(比較例1)
ポリエステル樹脂溶液2−1の代わりに、ポリエステル樹脂溶液1を用いた以外は、実施例2−1と同様にしてトナーを得た。
(比較例2)
ポリエステル樹脂溶液2−1及びポリエステルプレポリマー2の代わりに、それぞれポリエステル樹脂溶液1及びポリエステルプレポリマー1を用いた以外は、実施例3と同様にしてトナーを得た。
(平均粒子径、粒度分布の測定)
粒度測定器マルチサイザーIII(コールターエレクトロニクス社製)を用い、アパーチャー径100μmで、実施例及び比較例で得られたトナーの粒度分布を測定し、体積平均粒径D4及び個数平均粒径D1を求めた。
(定着性の測定)
トナー7重量部及びシリコーン樹脂を被覆した平均粒子径が40μmの銅−亜鉛フェライトキャリア93重量部を攪拌混合することにより、現像剤を調製した。imagio Neo C285(リコー社製)を用いて、ベタ画像で1.0±0.1mg/cmのトナーが現像されるように調整し、定着ベルトの温度を変化させて、普通紙及び厚紙で、それぞれオフセットの発生しない定着上限温度及び定着下限温度を測定した。なお、定着下限温度は、得られた定着画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70%以上となる定着ベルトの温度とした。このとき、普通紙及び厚紙としては、それぞれタイプ6200(リコー社製)及び複写印刷用紙<135>(NBSリコー社製)を用いた。
(画像透明性)
上記の単色画像サンプルを、定着ベルトの温度を160℃にして、OHPシートのタイプPPC−DX(リコー製)に現像したサンプルのヘイズ度を、直読ヘイズ度コンピューターHGM−2DP型(スガ試験機株式会社製)を用いて測定した。ヘイズ度は、曇り度とも言われ、トナーの透明性を示す尺度として測定され、値が低い程、透明性が高く、OHPシートを用いた場合の発色性が良好となる。ヘイズ度の値は、30%以下であることが好ましく、20%以下が特に好ましい。
上記の評価結果を表1に示す。
Figure 0004806596
本発明の現像方法に用いられる画像形成装置の一例を示す図である。 図1に示す画像形成装置の部分拡大図である。 本発明のトナー収納容器及び供給装置の一例を示す図である。
符号の説明
2 帯電装置
4 現像装置
6 クリーニング装置
10 中間転写ベルト
16 支持ローラ
17 クリーニング装置
18 画像形成手段
20 タンデム画像形成装置
21 露光装置
22 二次転写装置
24 二次転写ベルト
25 定着装置
28 反転装置
32 コンタクトガラス
33 第一走行体
34 第二走行体
35 結像レンズ
36 読み取りセンサ
40 感光体(潜像担持体)
43 ペーパーバンク
44 給紙カセット
45 分離ローラ
46 給紙路
47 搬送ローラ
48 給紙路
49 レジストローラ
50 給紙ローラ
51 手差しトレイ
52 分離ローラ
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排紙トレイ
62 一次転写装置
100 複写装置本体
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置
500 トナー収納容器
600、700 エアーポンプ
800 トナー搬送用チューブ

Claims (18)

  1. ポリエステル樹脂を含む着色粒子を有するトナーであって、
    該ポリエステル樹脂は、2個以上6個以下の水酸基を有するポリオール並びに水酸基及び/又はカルボキシル基を有するポリエステル樹脂からなる群より選択される一種以上の化合物と環状エステルを開環重合することにより得られ、
    該環状エステルは、L−ラクチド、D−ラクチド、DL−ラクチド及びラセミラクチドからなる群より選択される一種以上であることを特徴とするトナー。
  2. 前記着色粒子は、1級アミノ基を有する化合物と、該1級アミノ基と反応可能な官能基を有するポリエステルプレポリマーを反応させることにより得られる樹脂をさらに含み、
    該ポリエステルプレポリマーは、2個以上6個以下の水酸基を有するポリオール並びに水酸基及び/又はカルボキシル基を有するポリエステル樹脂からなる群より選択される一種以上の化合物と環状エステルを開環重合することにより得られるポリエステル樹脂と、前記1級アミノ基と反応可能な官能基を有する化合物を反応させることにより得られ、
    該環状エステルは、L−ラクチド、D−ラクチド、DL−ラクチド及びラセミラクチドからなる群より選択される一種以上であることを特徴とする請求項1に記載のトナー。
  3. 前記1級アミノ基と反応可能な官能基は、イソシアネート基及び/又はブロック化イソシアネート基であることを特徴とする請求項2に記載のトナー。
  4. 前記着色粒子の表面に樹脂粒子が付着していることを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のトナー。
  5. 前記樹脂粒子は、ビニル系樹脂を含むことを特徴とする請求項に記載のトナー。
  6. 体積平均粒径が4μm以上8μm以下であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のトナー。
  7. 数平均粒径に対する体積平均粒径の比が1.00以上1.25以下であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のトナー。
  8. 平均円形度が0.94以上0.96以下であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のトナー。
  9. ポリエステル樹脂を含む組成物を有機溶媒中に溶解又は分散させて第一の液を調製する工程と、
    該第一の液を、樹脂粒子を含む水性溶媒中に乳化又は分散させて第二の液を調製する工程を有し、
    該ポリエステル樹脂は、2個以上6個以下の水酸基を有するポリオール並びに水酸基及び/又はカルボキシル基を有するポリエステル樹脂からなる群より選択される一種以上の化合物と環状エステルを開環重合することにより得られ、
    該環状エステルは、L−ラクチド、D−ラクチド、DL−ラクチド及びラセミラクチドからなる群より選択される一種以上であることを特徴とするトナーの製造方法。
  10. 前記組成物は、1級アミノ基を有する化合物と、該1級アミノ基と反応可能な官能基を有するポリエステルプレポリマーをさらに含み、
    該ポリエステルプレポリマーは、2個以上6個以下の水酸基を有するポリオール並びに水酸基及び/又はカルボキシル基を有するポリエステル樹脂からなる群より選択される一種以上の化合物と環状エステルを開環重合することにより得られるポリエステル樹脂と、前記1級アミノ基と反応可能な官能基を有する化合物を反応させることにより得られ、
    該環状エステルは、L−ラクチド、D−ラクチド、DL−ラクチド及びラセミラクチドからなる群より選択される一種以上であることを特徴とする請求項に記載のトナーの製造方法。
  11. 前記ポリエステルプレポリマーに対する前記ポリエステル樹脂の重量比が5/95以上80/20以下であることを特徴とする請求項10に記載のトナーの製造方法。
  12. 前記樹脂粒子は、体積平均粒径が5nm以上2μm以下であることを特徴とする請求項乃至11のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
  13. 減圧及び加熱の少なくとも一方の手段を用いて、前記第二の液に含まれる前記有機溶媒を除去して着色粒子が分散されている第三の液を調製する工程をさらに有することを特徴とする請求項乃至12のいずれか一項に記載のトナーの製造方法。
  14. 前記第三の液を濾過する工程をさらに有することを特徴とする請求項13に記載のトナーの製造方法。
  15. 前記着色粒子の表面に付着している前記樹脂粒子を脱離させる工程をさらに有することを特徴とする請求項13又は14に記載のトナーの製造方法。
  16. 請求項1乃至のいずれか一項に記載のトナー及びキャリアを含有することを特徴とする現像剤。
  17. 請求項1乃至のいずれか一項に記載のトナーを用いて画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
  18. 請求項1乃至のいずれか一項に記載のトナーが収納されていることを特徴とするトナー収納容器。
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