JP5477354B2 - 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法 - Google Patents

静電荷像現像用トナーおよびその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、電子写真方式の画像形成に用いられる静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」ともいう。)およびその製造方法に関する。
現在、「国等による環境物品等の調達の推進等に関する法律(グリーン購入法)」などの法律が施行されていることにより、石油由来の原料からの脱却が図られており、例えば化石資源以外の有機資源に由来の原料から得られるバイオマスプラスチックを結着樹脂として含むトナーなどの、環境負荷の低いトナーの使用が求められてきている。
このような化石資源以外の有機資源に由来の原料としては、例えば特許文献1および特許文献2などに開示されている。
特開2009−57294号公報 特開2010−043203号公報
本発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、その目的は、環境負荷の低い静電荷像現像用トナーおよびその製造方法を提供することにある。
本発明の静電荷像現像用トナーは、樹脂を含有するトナー粒子よりなる静電荷像現像用トナーであって、
前記樹脂として、下記一般式(1)で表される構造単位と、カルボキシル基を有する重合性単量体に由来する構造単位を有するビニル系重合体を含有することを特徴とする。
Figure 0005477354
〔一般式(1)中、R1 は、水素原子、−CH2 OH、−CH2 OR2 または−CH2 O(C=O)R3 である。R2 、R3 は、各々、炭素数1〜8のアルキル基である。〕
本発明の静電荷像現像用トナーにおいては、前記ビニル系重合体が、上記一般式(1)で表される構造単位および(メタ)アクリル酸エステル系単量体に由来の構造単位を有する共重合体であることが好ましい。
また、本発明の静電荷像現像用トナーにおいては、前記ビニル系重合体が、上記一般式(1)で表される構造単位、(メタ)アクリル酸エステル系単量体に由来の構造単位およびスチレン系単量体に由来の構造単位を有する共重合体であることが好ましい。
また、本発明の静電荷像現像用トナーにおいては、上記一般式(1)で表される構造単位が、R1 が−CH2 OR2 、R2 が炭素数1〜4のアルキル基のものであることが好ましい。
また、本発明の静電荷像現像用トナーにおいては、上記一般式(1)で表される構造単位が、R2 が炭素数2〜4のアルキル基のものであることが好ましい。
また、本発明の静電荷像現像用トナーにおいては、前記樹脂における上記一般式(1)で表される構造単位の含有量が、30〜77質量%であることが好ましい。
さらに、本発明の静電荷像現像用トナーにおいては、前記トナー粒子における上記一般式(1)で表される構造単位の含有量が、27〜70質量%であることが好ましい。
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法は、上記の静電荷像現像用トナーを製造する方法であって、
水系媒体中において、少なくとも下記一般式(2)で表される重合性単量体とカルボキシル基を有する重合性単量体とを用いて重合反応を行うことにより、上記一般式(1)で表される構造単位と、カルボキシル基を有する重合性単量体に由来する構造単位とを有するビニル系重合体を合成することを特徴とする。
Figure 0005477354
〔一般式(2)中、R1 は、水素原子、−CH2 OH、−CH2 OR2 または−CH2 O(C=O)R3 である。R2 、R3 は、各々、炭素数1〜8のアルキル基である。〕
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法においては、水系媒体中において前記ビニル系重合体よりなる樹脂微粒子を凝集させることによりトナー粒子を形成することが好ましい。
本発明の静電荷像現像用トナーによれば、特定の構造単位を有するビニル系重合体を含有する樹脂を含むトナー粒子よりなり、当該特定の構造単位は植物由来の原料から得ることができるので、環境負荷を低く抑制することができる。
また、本発明の静電荷像現像用トナーによれば、トナー粒子を構成する樹脂に特定の構造単位を含むために、高い帯電安定性が得られて転写性に優れ、大量にプリントした場合の画像安定性に優れる。
これは、トナー粒子を構成する樹脂に特定の構造単位を含むことにより、当該特定の構造単位中に含まれるフラニル基の酸素原子は炭素原子と同じくsp2 混成軌道を有すると共にフラニル基の構造部分が双極性の共鳴混成構造を有するのでトナーの帯電立ち上がり時間が短縮されると推定される。これによって、長期撹拌における過剰帯電とそれに伴う画像濃度の変動を抑制することができるものと推定される。
以下、本発明について具体的に説明する。
〔トナー〕
本発明のトナーは、上記一般式(1)で表される構造単位(以下、「特定のビニルフラン系構造単位」ともいう。)を有するビニル系重合体(以下、「特定のビニル系重合体」ともいう。)を含有する結着樹脂を含むトナー粒子よりなり、当該トナー粒子は、所望に応じて、さらに、着色剤、磁性粉、離型剤、荷電制御剤などを含有するものとすることができる。
特定のビニルフラン系構造単位を示す上記一般式(1)中、R1 は、水素原子、−CH2 OH、−CH2 OR2 または−CH2 O(C=O)R3 である。R2 、R3 は、各々、炭素数1〜8のアルキル基である。
特定のビニルフラン系構造単位は、R1 が−CH2 OR2 、R2 が炭素数1〜4のアルキル基のものであることが好ましく、特に、R2 が炭素数2〜4のアルキル基のものであることが好ましい。
特定のビニルフラン系構造単位は、後述するように、上記一般式(2)で表される重合性単量体(以下、「特定のビニルフラン系単量体」ともいう。)を用いてラジカル重合反応を行うことにより特定のビニル系重合体中に導入される。
この特定のビニルフラン系単量体は、例えばおがくずや、バイオアルコールのアルコール発酵時の副生成物などから取得することができる非可食性の植物を出発原料として、合成することができる。
例えば、ヒドロキシメチルフルフラール(HMF)を出発原料として、必要に応じて−CH2 OHを−CH2 OR2 または−CH2 O(C=O)R3に変換した後、Witting反応を行うことにより、特定のビニルフラン系単量体を合成することができる。一例を挙げると、下記反応式(A)で示されるように、ヒドロキシメチルフルフラール(HMF)をp−トルエンスルホン酸中でメタノールと共に加熱することにより、5−メトキシフルフラール(MMF)へ変換させ、その後、水が混合された1,4−ジオキサンなどの有機溶媒中において炭酸カリウムの存在下、メチルフォスフォニウムプロマイドとWitting反応を行うことにより、メトキシメチルビニルフラン(HMVF)を合成することができる。
一方、上記一般式(2)におけるR1 が水素原子である特定のビニルフラン系単量体は、出発原料としてヒドロキシメチルフルフラールに代えてフルフラールを用い、これに対して同様のWitting反応を行うことにより、合成することができる。
Figure 0005477354
特定のビニル系重合体は、特定のビニルフラン系構造単位のみを有するモノポリマーであってもよく、特定のビニルフラン系構造単位とその他の重合性単量体に由来の構造単位とを有する共重合体(以下、「特定のビニル系共重合体」ともいう。)であってもよいが、特定のビニル系重合体は、特定のビニル系共重合体からなることが好ましい。
特定のビニル系共重合体を形成することができるその他の重合性単量体としては、例えば(メタ)アクリル酸エステル系単量体、スチレン系単量体、イオン性解離基を有する重合性単量体、4−アセトキシスチレン、3−メトキシ4−アセトキシスチレン、メチルイソオイゲノール、メチルオイゲノール、4−アセトキシイソオイゲノール、4−アセトキシオイゲノールなどを挙げることができる。
(メタ)アクリル酸エステル系単量体の具体例としては、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−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、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、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチルなどのメタクリル酸エステル誘導体;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニルなどが挙げられる。これらのうち、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシルを用いることが好ましい。これらは、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
スチレン系単量体の具体例としては、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレンなどのスチレンあるいはスチレン誘導体が挙げられる。これらのうち、スチレンを用いることが好ましい。これらは、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
イオン性解離基とは、例えばカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基などの置換基をいい、イオン性解離基を有する重合性単量体の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸などが挙げられる。これらのうち、アクリル酸、メタクリル酸を用いることが好ましい。これらは、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
この特定のビニル系共重合体における特定のビニルフラン系構造単位の含有量(共重合比率)は、30〜77質量%とされることが好ましい。
また、この特定のビニル系共重合体におけるイオン性解離基を有する重合性単量体に由来の構造単位の含有量(共重合比率)は、2〜7質量%であることが好ましい。
特定のビニル系共重合体における特定のビニルフラン系構造単位の含有量が過少である場合は、初期画像濃度低下が生じるおそれがある。また、特定のビニル系共重合体における特定のビニルフラン系構造単位の含有量が過多である場合は、ハーフトーン画像の均一性が低下したものとなるおそれがある。
特定のビニル系共重合体としては、特に、特定のビニルフラン系構造単位および(メタ)アクリル酸エステル系単量体に由来の構造単位を有する共重合体や、特定のビニルフラン系構造単位、(メタ)アクリル酸エステル系単量体に由来の構造単位およびスチレン系単量体に由来の構造単位を有する共重合体を用いることが好ましい。
本発明のトナーを構成する結着樹脂は、特定のビニル系重合体のみよりなるものであってもよく、特定のビニル系重合体とその他の樹脂との混合物であってもよいが、当該結着樹脂における特定のビニルフラン系構造単位の含有量が25〜100質量%、好ましくは30〜77質量%であることが好ましい。
結着樹脂における特定のビニルフラン系構造単位の含有量が過少である場合は、環境負荷を十分に低く抑制することができないおそれがある。また、結着樹脂における特定のビニルフラン系構造単位の含有量が過多である場合は、ハーフトーン画像の均一性が低下したものとなるおそれがある。
結着樹脂中における特定のビニル系重合体およびその他の樹脂の含有質量比は、特定のビニル系重合体:その他の樹脂で77:23〜30:70とすることが好ましい。
本発明のトナーを構成する結着樹脂は、ガラス転移点が35〜70℃であることが好ましく、より好ましくは45〜55℃である。また、軟化点が80〜110℃であることが好ましく、より好ましくは90〜105℃である。また、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定されたスチレン換算分子量による分子量分布から得られるピーク分子量が3,500〜20,000であることが好ましく、より好ましくは10,000〜20,000である。ここに、ピーク分子量とは、分子量分布におけるピークトップの溶出時間に相当する分子量をいう。分子量分布におけるピークトップが複数存在する場合は、ピーク面積比率の一番大きなピークトップの溶出時間に相当する分子量をいう。
本発明のトナーを構成する結着樹脂のガラス転移点は、示差走査カロリメーター「DSC−7」(パーキンエルマー製)、および熱分析装置コントローラー「TAC7/DX」(パーキンエルマー製)を用いて測定されるものである。
具体的には、測定試料(結着樹脂)5.00mgをアルミニウム製パン「KITNO.0219−0041」に封入し、これを「DSC−7」のサンプルホルダーにセットし、リファレンスの測定には空のアルミニウム製パンを使用し、測定温度0〜200℃で、昇温速度10℃/分、降温速度10℃/分の測定条件で、Heat−cool−Heatの温度制御を行い、その2nd.Heatにおけるデータを取得し、第1の吸熱ピークの立ち上がり前のベースラインの延長線と、第1の吸熱ピークの立ち上がり部分からピーク頂点までの間で最大傾斜を示す接線との交点をガラス転移点として示す。なお、1st.Heat昇温時は200℃にて5分間保持した。
さらに、本発明のトナーを構成する結着樹脂の軟化点は、以下のように測定されるものである。
まず、20℃、50%RHの環境下において、結着樹脂1.1gをシャーレに入れ平らにならし、12時間以上放置した後、成型器「SSP−10A」(島津製作所製)によって3820kg/cm2 の力で30秒間加圧し、直径1cmの円柱型の成型サンプルを作成し、次いで、この成型サンプルを、24℃、50%RHの環境下において、フローテスター「CFT−500D」(島津製作所製)により、荷重196N(20kgf)、開始温度60℃、予熱時間300秒間、昇温速度6℃/分の条件で、円柱型ダイの穴(1mm径×1mm)より、直径1cmのピストンを用いて予熱終了時から押し出し、昇温法の溶融温度測定方法でオフセット値5mmの設定で測定したオフセット法温度Toffsetが、結着樹脂の軟化点とされる。
また、本発明のトナーを構成する結着樹脂のピーク分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定されるものである。具体的には、装置「HLC−8220」(東ソー社製)およびカラム「TSKguardcolumn+TSKgelSuperHZM−M3連」(東ソー社製)を用い、カラム温度を40℃に保持しながら、キャリア溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を流速0.2ml/minで流し、測定試料(結着樹脂)を室温において超音波分散機を用いて5分間処理を行う溶解条件で濃度1mg/mlになるようにテトラヒドロフランに溶解させ、次いで、ポアサイズ0.2μmのメンブランフィルターで処理して試料溶液を得、この試料溶液10μLを上記のキャリア溶媒と共に装置内に注入し、屈折率検出器(RI検出器)を用いて検出し、測定試料の有する分子量分布を単分散のポリスチレン標準粒子を用いて測定した検量線を用いて算出される。検量線測定用のポリスチレンとしては10点用いた。
〔着色剤〕
本発明に係るトナー粒子が着色剤を含有するものとして構成される場合において、着色剤としては、一般に知られている染料および顔料を用いることができる。
黒色のトナーを得るための着色剤としては、カーボンブラック、磁性体、鉄・チタン複合酸化物ブラックなどが挙げられ、カーボンブラックとしてはチャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなどが挙げられる。また、磁性体としてはフェライト、マグネタイトなどが挙げられる。
イエローのトナーを得るための着色剤としては、C.I.ソルベントイエロー19、同44、同77、同79、同81、同82、同93、同98、同103、同104、同112、同162などの染料;C.I.ピグメントイエロー14、同17、同74、同93、同94、同138、同155、同180、同185などの顔料が挙げられる。
マゼンタのトナーを得るための着色剤としては、C.I.ソルベントレッド1、同49、同52、同58、同63、同111、同122などの染料;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178、同222などの顔料が挙げられる。
シアンのトナーを得るための着色剤としては、C.I.ソルベントブルー25、C.I.ソルベントブルー36、C.I.ソルベントブルー60、C.I.ソルベントブルー70、C.I.ソルベントブルー93、C.I.ソルベントブルー95などの染料;C.I.ピグメントブルー1、7、15、60、62、66、76などの顔料が挙げられる。
各色のトナーを得るための着色剤は、各色について、1種または2種以上を組み合わせて使用することができる。
着色剤の含有割合は、トナー粒子中0.5〜20質量%であることが好ましく、より好ましくは2〜10質量%である。
〔磁性粉〕
また、本発明に係るトナー粒子が磁性粉を含有するものとして構成される場合において、磁性粉としては、例えばマグネタイト、γ−ヘマタイト、または各種フェライトなどを使用することができる。
磁性粉の含有割合は、結着樹脂100質量部に対して10〜500質量部であることが好ましく、より好ましくは20〜200質量部である。
〔離型剤〕
また、本発明に係るトナー粒子が離型剤を含有するものとして構成される場合において、離型剤としては、特に限定されるものではなく、公知の種々のワックスを用いることができる。ワックスとしては、特に低分子量ポリプロピレン、ポリエチレン、または酸化型のポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフイン系ワックスを用いることが好ましい。
離型剤の含有割合は、トナー粒子中1〜30質量%であることが好ましく、より好ましくは3〜15質量%である。
〔荷電制御剤〕
また、本発明に係るトナー粒子が荷電制御剤を含有するものとして構成される場合において、荷電制御剤としては、摩擦帯電により正または負の帯電を与えることのできる物質であり、かつ、無色のものであれば特に限定されず、公知の種々の正帯電性の荷電制御剤および負帯電性の荷電制御剤を用いることができる。
荷電制御剤の含有割合は、トナー粒子中0.01〜30質量%であることが好ましく、より好ましくは0.1〜10質量%である。
以上のようなトナーにおいては、トナー粒子における特定のビニルフラン系構造単位の含有量が27〜70質量%とされることが好ましい。
トナー粒子におけるビニルフラン系構造単位の含有量が27質量%以上であることにより、環境負荷を低く抑制することができる。
〔トナーの平均粒径〕
トナーの平均粒径は、例えば体積基準のメディアン径で4〜10μmであることが好ましく、更に好ましくは6〜9μmとされる。
体積基準のメディアン径が上記の範囲にあることにより、転写効率が高くなってハーフトーンの画質が向上し、細線やドットなどの画質が向上する。
トナーの体積基準のメディアン径は「コールターマルチサイザーTA−III 」(ベックマン・コールター社製)に、データ処理用ソフト「Software V3.51」を搭載したコンピューターシステムを接続した測定装置を用いて測定・算出されるものである。
具体的には、トナー0.02gを、界面活性剤溶液20mL(トナー粒子の分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)に添加して馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、トナー分散液を調製し、このトナー分散液を、サンプルスタンド内の「ISOTONII」(ベックマン・コールター社製)の入ったビーカーに、測定装置の表示濃度が8%になるまでピペットにて注入する。
ここで、この濃度範囲にすることにより、再現性のある測定値を得ることができる。そして、測定装置において、測定粒子カウント数を25000個、アパーチャ径を50μmにし、測定範囲である1〜30μmの範囲を256分割しての頻度値を算出し、体積積算分率の大きい方から50%の粒子径が体積基準のメディアン径とされる。
また、トナーの粒度分布は、変動係数(CV値)が0〜25%であることが好ましく、5〜20%であることがより好ましい。変動係数がこの範囲であることにより、トナーの帯電特性の均一性が高くなり、形成される画像に高い濃度階調の再現性が得られる。
変動係数は、下記式(x)によって求められるものである。ただし、算術平均粒径とは25,000個のトナー粒子について、体積基準の粒子径xの平均値である。
式(x):変動係数(%)={(標準偏差)/(算術平均粒径)}×100
〔トナー粒子の形状係数〕
本発明のトナーは、このトナーを構成する個々のトナー粒子について、転写効率の向上の観点から、下記式(SF)で示される形状係数が0.930〜1.000であることが好ましく、より好ましくは0.950〜0.995である。
式(SF):形状係数={(トナー粒子の最大径)2 /(投影面積)}×(π/4)
ここに、トナー粒子の最大径とは、トナー粒子の平面上への投影像を2本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となるトナー粒子の幅をいう。また、投影面積とは、トナー粒子の平面上への投影像の面積をいう。
以上のようなトナーによれば、特定のビニルフラン系構造単位を有する特定のビニル系重合体を含有する結着樹脂を含むトナー粒子よりなり、当該特定のビニルフラン系構造単位は前述したように植物由来の原料から得ることができるので、環境負荷を低く抑制することができる。
また、以上のようなトナーによれば、トナー粒子を構成する結着樹脂に特定のビニルフラン系構造単位を含むために、高い帯電安定性が得られて転写性に優れ、大量にプリントした場合の画像安定性に優れる。
これは、トナー粒子を構成する結着樹脂に特定のビニルフラン系構造単位を含むことにより、当該特定のビニルフラン系構造単位中に含まれるフラニル基の酸素原子は炭素原子と同じくsp2 混成軌道を有すると共にフラニル基の構造部分が双極性の共鳴混成構造を有するのでトナーの帯電立ち上がり時間が短縮されると推定される。これによって、長期撹拌における過剰帯電とそれに伴う画像濃度の変動を抑制することができるものと推定される。
さらに、以上のようなトナーによれば、トナー粒子を構成する結着樹脂に特定のビニルフラン系構造単位を含むために、折り目定着性に優れる。
これは、結着樹脂として従来のスチレン−アクリル系樹脂を用いたトナーは、比較的疎水性の強いスチレンが主成分であるために樹脂中のスチレンに由来する構造単位と、表面に親水基を有する画像支持体(紙)との接着強度を十分に得ることができないが、以上のような特定のビニルフラン系構造単位を含む結着樹脂によるトナーにおいては、特定のビニルフラン系構造単位中のフラニル基と、画像支持体(紙)の表面に存在するヒドロキシ基との間に水素結合が形成されることによって高い接着強度が得られ、その結果、優れた折り目定着性が得られるものと推察される。
〔トナーの製造方法〕
本発明のトナーを製造する方法としては、特に限定されず、混練・粉砕法、懸濁重合法、乳化凝集法、乳化重合凝集法、ミニエマルション重合凝集法、その他の公知の方法などを挙げることができるが、特に、生産時のエネルギーコスト削減の観点から、水系媒体において特定のビニルフラン系単量体を用いて乳化重合またはミニエマルション重合を行うことにより、特定のビニルフラン系構造単位を有するビニル系重合体を含有する結着樹脂よりなる微粒子(以下、「結着樹脂微粒子」ともいう。)を調製し、当該結着樹脂微粒子を必要に応じて他のトナー粒子構成成分の微粒子と共に凝集、融着する乳化重合凝集法を用いることが好ましい。また、特開2010−191043号公報に開示される懸濁重合法によってトナーを製造する方法も好ましく採用することができる。
乳化重合凝集法において、結着樹脂微粒子は、組成の異なる結着樹脂よりなる2層以上の構成とすることもでき、この場合、常法に従った乳化重合処理(第1段重合)により調製した第1樹脂微粒子の分散液に、重合開始剤と重合性単量体とを添加し、この系を重合処理(第2段重合)する多段重合法を採用することができる。
本発明のトナーを乳化重合凝集法によって得る場合の製造工程の一例を具体的に示すと、
(1A)水系媒体中において結着樹脂を形成すべき重合性単量体にラジカル重合開始剤を作用させることにより結着樹脂微粒子を得る結着樹脂微粒子重合工程、
(1B)必要に応じて、着色剤による微粒子(以下、「着色剤微粒子」ともいう。)の分散液を調製する着色剤微粒子分散液調製工程、
(2)結着樹脂微粒子および着色剤微粒子が存在している水系媒体中に、凝集剤を添加し、塩析を進行させると同時に凝集・融着を行い、会合粒子を形成する会合工程、
(3)会合粒子の形状制御をすることによりトナーを形成する熟成工程、
(4)水系媒体からトナー粒子を濾別し、当該トナー粒子から界面活性剤などを除去する濾過、洗浄工程、
(5)洗浄処理されたトナー粒子を乾燥する乾燥工程、
(6)乾燥処理されたトナー粒子に外添剤を添加する外添剤添加工程
から構成される。
ここに、「水系媒体」とは、水50〜100質量%と、水溶性の有機溶媒0〜50質量%とからなる媒体をいう。水溶性の有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフランを例示することができ、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールなどの得られる樹脂を溶解しないアルコール系有機溶媒が好ましい。
トナー粒子中に離型剤を含有させる方法としては、結着樹脂微粒子を離型剤を含有するものとして構成する方法や、トナー粒子を形成する会合工程において、水系媒体中に離型剤微粒子が分散されてなる分散液を添加し、結着樹脂微粒子と着色剤微粒子と離型剤微粒子とを塩析、凝集、融着させる方法などを挙げることができ、これらの方法を組み合わせてもよい。
また、トナー粒子中に荷電制御剤を含有させる方法としては、上記に示した離型剤を含有させる方法と同様の方法を挙げることができる。
(1A)結着樹脂微粒子重合工程
この結着樹脂微粒子重合工程は、具体的には、例えば、水系媒体中に特定のビニルフラン系単量体および必要に応じて他の所望の重合性単量体を添加し、機械的エネルギーを付与して分散させて油滴を形成させておき、この状態において重合性単量体をラジカル重合反応することにより、大きさが例えば体積基準のメディアン径で50〜300nm程度の、特定のビニル系重合体よりなる結着樹脂微粒子を形成するものである。
油滴を形成するための機械的エネルギーを付与するための分散装置としては、特に限定されるものではなく、例えば高速回転するローターを備えた市販の撹拌装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック社製)などが代表的に挙げられる。高速回転可能なローターを備えた前述の撹拌装置の他にも、超音波分散装置や機械式ホモジナイザー、マントンゴーリン、圧力式ホモジナイザーなどの装置を用いることができる。
ラジカル重合反応に係る温度は、用いる重合性単量体やラジカル重合開始剤の種類によっても異なるが、例えば50〜100℃であることが好ましく、より好ましくは55〜90℃である。また、ラジカル重合反応にかかる時間は、用いる重合性単量体の種類やラジカル重合開始剤からのラジカルの反応速度によっても異なるが、例えば2〜12時間であることが好ましい。
〔界面活性剤〕
結着樹脂微粒子重合工程においては、水系媒体中に微粒子を安定に分散させるために、適宜の分散安定剤を添加することができる。
分散安定剤としては、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、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナなどが挙げられる。また、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム、エチレンオキサイド付加物、高級アルコール硫酸ナトリウムなどの一般に界面活性剤として使用されるものも分散安定剤として使用することができる。
このような界面活性剤としては、従来公知の種々のイオン性界面活性剤やノニオン系界面活性剤などを用いることができる。
イオン性界面活性剤としては、ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム、アリールアルキルポリエーテルスルフォン酸ナトリウム、3,3−ジスルフォンジフェニル尿素−4,4−ジアゾ−ビス−アミノ−8−ナフトール−6−スルフォン酸ナトリウム、オルト−カルボキシベンゼン−アゾ−ジメチルアニリン、2,2,5,5−テトラメチル−トリフェニルメタン−4,4−ジアゾ−ビス−β−ナフトール−6−スルフォン酸ナトリウムなどのスルフォン酸塩;
ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウムなどがあり、脂肪酸塩には、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムなどの硫酸エステル塩;脂肪酸塩などが挙げられる。
また、ノニオン系界面活性剤としては、例えばポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドとポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレングリコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノールポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレングリコールのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオキサイドのエステル、ソルビタンエステルなどが挙げられる。
〔重合開始剤〕
結着樹脂微粒子重合工程において使用される重合開始剤としては、適宜の油溶性または水溶性の重合開始剤を使用することができる。
油溶性の重合開始剤の具体例としては、例えば、
(1)アゾ系またはジアゾ系重合開始剤
2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、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など;
(2)過酸化物系重合開始剤
ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、t−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−t−ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、2,2−ビス−(4,4−t−ブチルペルオキシシクロヘキシル)プロパン、トリス−(t−ブチルペルオキシ)トリアジンなどが挙げられる。
また、水溶性の重合開始剤の具体例としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸塩、アゾビスシアノ吉草酸およびその塩、過酸化水素などが挙げられる。
〔連鎖移動剤〕
結着樹脂微粒子重合工程においては、結着樹脂の分子量を調整することを目的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることができる。連鎖移動剤としては特に限定されるものではなく、例えばn−オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル、ターピノーレン、四臭化炭素、α−メチルスチレンダイマーなどを挙げることができる。
(1B)着色剤微粒子分散液調製工程
この着色剤微粒子分散液調製工程は、トナー粒子として着色剤を含有するものを所望する場合に必要に応じて行う工程であって、着色剤を水系媒体中に微粒子状に分散させて着色剤微粒子の分散液を調製する工程である。
着色剤の分散は、機械的エネルギーを利用して行うことができる。
着色剤微粒子は、分散した状態で体積基準のメディアン径が10〜300nmとされることが好ましく、さらに好ましくは100〜200nm、特に好ましくは100〜150nmである。
着色剤微粒子の体積基準のメディアン径は、電気泳動光散乱光度計「ELS−800」(大塚電子社製)を用いて測定されるものである。
(2)会合工程〜(6)外添剤添加工程については、従来公知の種々の方法に従って行うことができる。
〔凝集剤〕
会合工程において使用される凝集剤としては、特に限定されるものではないが、金属塩から選択されるものが好適に使用される。金属塩としては、例えばナトリウム、カリウム、リチウムなどのアルカリ金属の塩などの一価の金属塩;カルシウム、マグネシウム、マンガン、銅などの二価の金属塩;鉄、アルミニウムなどの三価の金属塩などが挙げられる。具体的な金属塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネシウム、硫酸マンガンなどを挙げることができ、これらの中で、より少量で凝集を進めることができることから、二価の金属塩を用いることが特に好ましい。これらは1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
〔外添剤〕
上記のトナー粒子は、そのままで本発明のトナーを構成することができるが、流動性、帯電性、クリーニング性などを改良するために、当該トナー粒子に、いわゆる後処理剤である流動化剤、クリーニング助剤などの外添剤を添加して本発明のトナーを構成してもよい。
外添剤としては、例えば、シリカ微粒子、アルミナ微粒子、酸化チタン微粒子などよりなる無機酸化物微粒子や、ステアリン酸アルミニウム微粒子、ステアリン酸亜鉛微粒子などの無機ステアリン酸化合物微粒子、あるいは、チタン酸ストロンチウム、チタン酸亜鉛などの無機チタン酸化合物微粒子などが挙げられる。これらは1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコーンオイルなどによって、耐熱保管性の向上、環境安定性の向上のために、表面処理が行われていることが好ましい。
これらの種々の外添剤の添加量は、その合計が、トナー100質量部に対して0.05〜5質量部、好ましくは0.1〜3質量部とされる。また、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。
〔現像剤〕
本発明のトナーは、磁性または非磁性の一成分現像剤として使用することもできるが、キャリアと混合して二成分現像剤として使用してもよい。
トナーを二成分現像剤として使用する場合において、当該トナーのキャリアに対する混合量は、2〜10質量%であることが好ましい。
トナーとキャリアを混合する混合装置は、特に限定されるものではなく、ナウターミキサー、WコーンおよびV型混合機などが挙げられる。
キャリアとしては、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの従来から公知の材料からなる磁性粒子を用いることができ、特にフェライト粒子が好ましい。
また、キャリアとしては、磁性粒子の表面を樹脂などの被覆剤で被覆したコートキャリアや、バインダー樹脂中に磁性体微粉末を分散してなるバインダー型キャリアなど用いてもよい。
コートキャリアを構成する被覆樹脂としては、特に限定はないが、例えばオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。また、樹脂分散型キャリアを構成する樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えばスチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂などを使用することができる。
キャリアの体積基準のメディアン径としては20〜100μmであることが好ましく、更に好ましくは20〜60μmとされる。キャリアの体積基準のメディアン径は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMPATEC)社製)により測定することができる。
〔画像形成方法〕
本発明のトナーは、一般的な電子写真方式の画像形成方法に用いることができる。
〔画像支持体〕
本発明のトナーを用いた画像形成方法に使用される画像支持体としては、具体的には、例えば薄紙から厚紙までの普通紙、上質紙、アート紙あるいはコート紙などの塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙などの各種の印刷用紙などの各種を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明の実施形態は上記の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
〔特定のビニル系重合体の重合例1〕
ビニルフラン(VF)724.71g、n−ブチルアクリレート295.87g、メタクリル酸38.66gおよびn−オクチルメルカプタン8.84gにベヘン酸ベヘニル115.85gを加え、加熱溶解することによりモノマー溶液を調製した。
純水3336.8gにドデシル硫酸ナトリウム1.93gを溶解させた水溶液を80℃に加熱し、上記のモノマー溶液を加え、高速撹拌を行うことにより、モノマー乳化液を調製した。
撹拌装置、冷却管、窒素導入管、温度計を装着した重合槽にモノマー乳化液を加え、撹拌しながら窒素を流し、重合槽の内温を80℃に維持した。この状態で、過硫酸カリウム9.92gを純水188.5gに溶解させた重合開始剤水溶液を加え、窒素気流下、撹拌しながら80℃で6時間重合反応を行った後、窒温まで冷却し、内容物を濾過することにより、結着樹脂微粒子〔1〕を得た。
〔特定のビニル系重合体の重合例2〕
特定のビニル系重合体の重合例1において、「ビニルフラン724.71g」の代わりに「ヒドロキシメチルビニルフラン(HMVF)724.71g」を用いたことの他は同様にして、結着樹脂微粒子〔2〕を得た。
〔特定のビニル系重合体の重合例3〕
特定のビニル系重合体の重合例1において、「ビニルフラン724.71g、n−ブチルアクリレート295.87g、メタクリル酸38.66g」の代わりに「メトキシメチルビニルフラン(MMVF)724.71g、n−ブチルアクリレート305.6g、メタクリル酸41.9g」を用いたことの他は同様にして、結着樹脂微粒子〔3〕を得た。
〔特定のビニル系重合体の重合例4〕
特定のビニル系重合体の重合例1において、「ビニルフラン724.71g、n−ブチルアクリレート295.87g、メタクリル酸38.66g」の代わりに「メトキシメチルビニルフラン(MMVF)357.36g、スチレン357.35g、n−ブチルアクリレート305.6g、メタクリル酸41.9g」を用いたことの他は同様にして、結着樹脂微粒子〔4〕を得た。
〔特定のビニル系重合体の重合例5〕
特定のビニル系重合体の重合例1において、「ビニルフラン724.71g、n−ブチルアクリレート295.87g、メタクリル酸38.66g」の代わりに「エトキシメチルビニルフラン(EMVF)724.71g、n−ブチルアクリレート305.6g、メタクリル酸41.9g」を用いたことの他は同様にして、結着樹脂微粒子〔5〕を得た。
〔特定のビニル系重合体の重合例6〕
特定のビニル系重合体の重合例1において、「ビニルフラン724.71g、n−ブチルアクリレート295.87g、メタクリル酸38.66g」の代わりに「ブトキシメチルビニルフラン(BMVF)724.71g、n−ブチルアクリレート305.6g、メタクリル酸41.9g」を用いたことの他は同様にして、結着樹脂微粒子〔6〕を得た。
〔特定のビニル系重合体の重合例7〕
特定のビニル系重合体の重合例1において、「ビニルフラン724.71g、n−ブチルアクリレート295.87g、メタクリル酸38.66g」の代わりに「オクトキシメチルビニルフラン(OMVF)724.71g、n−ブチルアクリレート305.6g、メタクリル酸41.9g」を用いたことの他は同様にして、結着樹脂微粒子〔7〕を得た。
〔特定のビニル系重合体の重合例8〕
特定のビニル系重合体の重合例1において、「ビニルフラン724.71g、n−ブチルアクリレート295.87g、メタクリル酸38.66g」の代わりに「アセトキシメチルビニルフラン(AMVF)724.71g、n−ブチルアクリレート305.6g、メタクリル酸41.9g」を用いたことの他は同様にして、結着樹脂微粒子〔8〕を得た。
〔特定のビニル系重合体の重合例9〕
スチレン362.36g、n−ブチルアクリレート149.94g、メタクリル酸19.33gおよびn−オクチルメルカプタン4.42gにベヘン酸ベヘニル115.85gを加え、加熱溶解することによりモノマー溶液を調製した。
純水3336.8gにドデシル硫酸ナトリウム1.93gを溶解させた水溶液を80℃に加熱し、上記のモノマー溶液を加え、高速撹拌を行うことにより、モノマー乳化液を調製した。
撹拌装置、冷却管、窒素導入管、温度計を装着した重合槽にモノマー乳化液を加え、撹拌しながら窒素を流し、重合槽の内温を80℃に維持した。この状態で、過硫酸カリウム4.96gを純水94.3gに溶解させた重合開始剤水溶液を加え、窒素気流下、撹拌しながら80℃で4時間重合反応を行った後、過硫酸カリウム4.96gを純水94.3gに溶解した重合開始剤水溶液を加え、メトキシメチルビニルフラン265.20g、n−ブチルアクリレート169.27g、n−オクチルメルカプタン4.42gのモノマー溶液を1時間かけて滴下し、さらに、80℃で3時間重合を行った後、室温まで冷却し内容物を濾過することにより、結着樹脂微粒子〔9〕を得た。
〔特定のビニル系重合体の重合例10〕
特定のビニル系重合体の重合例1において、「ビニルフラン724.71g、n−ブチルアクリレート295.87g、メタクリル酸38.66g」の代わりに「メトキシメチルビニルフラン(MMVF)848.3g、n−ブチルアクリレート265.46g、メタクリル酸8.2g」を用いたことの他は同様にして、結着樹脂微粒子〔10〕を得た。
〔特定のビニル系重合体の重合例11〕
特定のビニル系重合体の重合例1において、「ビニルフラン724.71g、n−ブチルアクリレート295.87g、メタクリル酸38.66g」の代わりに「メトキシメチルビニルフラン(MMVF)986.47g、n−ブチルアクリレート265.46g、メタクリル酸8.2g」を用いたことの他は同様にして、結着樹脂微粒子〔11〕を得た。
〔実施例1:トナーの製造例1〕
まず、界面活性剤「ダウファックス(登録商標)2A−1」(ダウ・ケミカル社製)1.65gを純水31.25gに溶解させた溶液を撹拌しながらシアン顔料(ピグメントブルー 15:3)4.7gを徐々に添加することにより、着色剤微粒子分散液〔Cy〕を調製した。
次いで、結着樹脂微粒子〔1〕79.1g(固形分換算)、着色剤微粒子分散液〔Cy〕37.60g、界面活性剤「エマールE−27C(有効成分27%)」(花王社製)0.2gを4.9gの純水に溶解させた界面活性剤水溶液、および純水120.41gを混合し、0.5N水酸化ナトリウム水溶液でpHを10に調整した後、撹拌装置、温度計、冷却管を装着した反応槽に投入し、撹拌を行った。さらに、塩化マグネシウム・6水和物20.9gを純水13.64gに溶解させた塩化マグネシウム水溶液を、撹拌を行いながらゆっくり滴下した。そのまま撹拌しながら反応槽の内温を85℃まで昇温した。
そのまま、温度を85℃に維持し、撹拌を行いながら内液をサンプリングし、粒径を「コールターマルチサイザー3」を用いて測定し、体積基準のメディアン径が6.50μmに到達した所で、塩化ナトリウム64.25gを純水256.99gに溶解させた塩化ナトリウム水溶液を加え、さらに撹拌下85℃に維持し、粒径測定およびフロー式粒子像分析装置「FIPA−2100」(シスメックス社製)を用いて、粒径の変動がないことを確認しつつ、粒子の形状係数を測定し、形状係数が0.965に達した時点で冷却を行い室温まで冷却し、反応液を濾過、洗浄を繰り返した後、乾燥を行うことにより、トナー粒子〔1X〕を作製した。
このトナー粒子〔1X〕に、疎水性シリカ(数平均一次粒子径=12nm)1質量%および疎水性チタニア(数平均一次粒子径=20nm)0.3質量%添加し、ヘンシェルミキサーにより混合して外添処理を行うことにより、トナー〔1〕を得た。
トナー〔1〕における体積基準のメディアン径は6.53μm、変動係数は18.9%、形状係数は0.966であった。
〔実施例2:トナーの製造例2〕
トナーの製造例1において、結着樹脂微粒子〔1〕の代わりに結着樹脂微粒子〔2〕を用いたことの他は同様にして、トナー〔2〕を得た。
トナー〔2〕における体積基準のメディアン径は6.61μm、変動係数は19.6%、形状係数は0.958であった。
〔実施例3:トナーの製造例3〕
トナーの製造例1において、結着樹脂微粒子〔1〕の代わりに結着樹脂微粒子〔3〕を用いたことの他は同様にして、トナー〔3〕を得た。
トナー〔3〕における体積基準のメディアン径は6.38μm、変動係数は20.6%、形状係数は0.967であった。
〔実施例4:トナーの製造例4〕
トナーの製造例1において、結着樹脂微粒子〔1〕の代わりに結着樹脂微粒子〔4〕を用いたことの他は同様にして、トナー〔4〕を得た。
トナー〔4〕における体積基準のメディアン径は6.27μm、変動係数は19.4%、形状係数は0.971であった。
〔実施例5:トナーの製造例5〕
トナーの製造例1において、結着樹脂微粒子〔1〕の代わりに結着樹脂微粒子〔5〕を用いたことの他は同様にして、トナー〔5〕を得た。
トナー〔5〕における体積基準のメディアン径は6.42μm、変動係数は18.9%、形状係数は0.963であった。
〔実施例6:トナーの製造例6〕
トナーの製造例1において、結着樹脂微粒子〔1〕の代わりに結着樹脂微粒子〔6〕を用いたことの他は同様にして、トナー〔6〕を得た。
トナー〔6〕における体積基準のメディアン径は6.72μm、変動係数は18.5%、形状係数は0.966であった。
〔実施例7:トナーの製造例7〕
トナーの製造例1において、結着樹脂微粒子〔1〕の代わりに結着樹脂微粒子〔7〕を用いたことの他は同様にして、トナー〔7〕を得た。
トナー〔7〕における体積基準のメディアン径は6.53μm、変動係数は18.8%、形状係数は0.962であった。
〔実施例8:トナーの製造例8〕
トナーの製造例1において、結着樹脂微粒子〔1〕の代わりに結着樹脂微粒子〔8〕を用いたことの他は同様にして、トナー〔8〕を得た。
トナー〔8〕における体積基準のメディアン径は6.61μm、変動係数は19.5%、形状係数は0.964であった。
〔実施例9:トナーの製造例9〕
トナーの製造例1において、結着樹脂微粒子〔1〕の代わりに結着樹脂微粒子〔9〕を用いたことの他は同様にして、トナー〔9〕を得た。
トナー〔9〕における体積基準のメディアン径は6.18μm、変動係数は20.8%、形状係数は0.974であった。
〔実施例10:トナーの製造例10〕
トナーの製造例1において、結着樹脂微粒子〔1〕の代わりに結着樹脂微粒子〔10〕を用いたことの他は同様にして、トナー〔10〕を得た。
トナー〔10〕における体積基準のメディアン径は6.18μm、変動係数は19.4%、形状係数は0.967であった。
〔実施例11:トナーの製造例11〕
トナーの製造例1において、結着樹脂微粒子〔1〕の代わりに結着樹脂微粒子〔11〕を用いたことの他は同様にして、トナー〔11〕を得た。
トナー〔11〕における体積基準のメディアン径は6.18μm、変動係数は19.9%、形状係数は0.961であった。
〔トナーの製造例12〕
メトキシメチルビニルフラン 72g
ブチルアクリレート 18g
ポリエステル樹脂(ビスフェノールA−エチレンオキサイド2モル付加物とテレフタル酸の縮合物。ピーク分子量5,000) 10g
C.I.ピグメントレッド(顔料)122 6.2g
ベヘン酸ベヘニル 5.5g
からなる重合性単量体組成物を、Ca3 (PO4 2 を含む水系媒体中に投入し、60℃に加温し、TK式ホモミキサー(特殊機化工製)を用いて12,000rpmで均一に分散した。更に、これに重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)10gを加え、懸濁分散させ、この懸濁分散された懸濁液を反応させた。反応終了後、懸濁液を冷却し、塩酸を加えてCa3 (PO4 2 を溶解し、濾過、水洗、乾燥した後、トナーの製造例1と同様にして外添処理を施すことにより、体積基準のメディアン径が6.5μmのトナー〔12〕を得た。
〔トナーの製造例13〕
(1)油相の調製
結着樹脂微粒子〔1〕 100質量部
ポリエステル樹脂(ビスフェノールA−プロピレンオキサイド2モル付加物とフマル酸の縮合物。ピーク分子量7,500) 50質量部
C.I.ソルベントレッド49 10質量部
パラフィンワックス(融点97度) 33質量部
酢酸エチル 1032質量部
からなる油相を調製し、結着樹脂微粒子〔1〕およびポリエステル樹脂が充分に溶解することを確認し、これをホモミキサー「エースホモジナイザー」(日本精機社製)に投入し、毎分15000回転で2分間撹拌し、均一な油相〔I〕を調製した。
(2)水相の調製
炭酸カルシウム(平均粒径0.03μm) 60質量部
純水 40質量部
をボールミルを用いて4日間撹拌することにより、炭酸カルシウム分散液を調製した。
(3)トナーの製造
油相〔I〕 60質量部
炭酸カルシウム分散液 10質量部
をコロイドミル(日本精機社製)に投入し、ギャップ間隔1.5mm、毎分8000回転で20分間乳化を行い、得られた乳化物を、ロータリーエバポレータに投入し、室温において30mmHgの減圧下で3時間脱溶剤を行った。その後、12N塩酸をpH2になるまで加え、炭酸カルシウムをトナー粒子の表面から除去した。その後、10Nの水酸化ナトリウムをpH10になるまで加え、更に超音波洗浄槽中で撹拌機で撹拌しながら1時間撹拌をした。更に遠心沈降を行い、その上澄みを3回交換して洗浄した後、乾燥し、その後、トナーの製造例1と同様にして外添処理を施すことにより、体積基準のメディアン径が7.8μmのトナー〔13〕を得た。
〔現像剤の製造例1〜13〕
フェライト粒子(体積基準のメディアン径:50μm(パウダーテック社製))100質量部と、メチルメタクリレート−シクロヘキシルメタクリレート共重合体樹脂(一次粒子の体積基準のメディアン径:85nm)4質量部とを、水平撹拌羽根式高速撹拌装置に入れ、撹拌羽根の周速:8m/s、温度:30℃の条件で15分間混合した後、120℃まで昇温して撹拌を4時間継続した後、冷却し、200メッシュの篩を用いてメチルメタクリレート−シクロヘキシルメタクリレート共重合体樹脂の破片を除去することにより、樹脂被覆キャリアを作製した。
この樹脂被覆キャリアを、上記のトナー〔1〕〜〔13〕の各々に対して、トナー濃度が7質量%になるよう混合することにより、現像剤〔1〕〜〔13〕を調製した。
市販のカラー複合機「bizhub PRO C6500」(コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製)のシアン用現像装置に、上記の現像剤〔1〕〜〔11〕を順次装填したものを用いて、下記の評価を行った。画像支持体(評価紙)としては、「CFペーパー(A4、80g/m2 )」(コニカミノルタビジネスソリューションズ社製)を使用した。上記の現像剤〔12〕,〔13〕については、マゼンタ用現像装置に順次装填したものを用いて評価した。
(1)ハーフトーン画像の均一性
高温高湿(温度30℃、湿度80%RH)の環境下で、プリンタモードで全面シアンドット(またはマゼンタドット)からなる濃度0.5のハーフトーン画像を1万枚連続して出力し、1枚目および1万枚目に得られたハーフトーン画像について、きめ細かさを下記の評価基準に従って目視で評価した。◎〜△を合格レベルとする。結果を表1に示す。
−評価基準−
◎:きめ細かく均一なハーフトーン画像が再現されている。
○:肉眼ではほとんど判別できないがルーペで観察すると若干ドットの縁に荒れがある。
△:肉眼でごく軽微な不均一性、すなわち画像荒れが生じているが、許容できる範囲である。
×:肉眼でがさつきが感じられ不均一性が視認される。
(2)画像濃度
常温低湿(温度20℃、湿度20%RH)環境下で、トナー付着量が一定になるよう調整した5cm角のベタ画像を1万枚連続して出力し、1枚目および1万枚目に得られたベタ画像について、透過濃度計「TD904」(マクベス社製)を用いて画像濃度を測定し、この画像濃度を評価した。画像濃度が1.20以上である場合を合格レベルとする。結果を表1に示す。
Figure 0005477354
なお、上記表1において、VF系単量体の共重合比率は、{(特定のビニルフラン系単量体(VF系単量体)の質量)/(特定のビニル系重合体の形成に使用された全単量体+連鎖移動剤)}×100によって算出されるものであり、
トナー中のVF系構造単位の含有量は、{(特定のビニルフラン系単量体の質量)/(結着樹脂の質量+離型剤(ベヘン酸ベヘニル)の質量+着色剤の質量)}×100によって算出されるものであり、
特定のビニル系重合体のブレンド比は、{(特定のビニルフラン系単量体の質量)/(特定のビニル系重合体の質量+その他のビニル系共重合体の質量)}×100によって算出されるものであり、
ポリエステル樹脂のブレンド比は、{(ポリエステル樹脂の質量)/(特定のビニル系重合体の質量+ポリエステル樹脂の質量)}×100によって算出されるものである。
表1から明らかなように、本発明のトナーは、特定のビニルフラン系構造単位を有する結着樹脂を含有するが、トナーとして画像形成に供することができることが確認された。また、本発明のトナーは、高い画像安定性が得られることが確認された。

Claims (10)

  1. 樹脂を含有するトナー粒子よりなる静電荷像現像用トナーであって、
    前記樹脂として、下記一般式(1)で表される構造単位と、カルボキシル基を有する重合性単量体に由来する構造単位とを有するビニル系重合体を含有することを特徴とする静電荷像現像用トナー。
    Figure 0005477354
    〔一般式(1)中、R1 は、水素原子、−CH2 OH、−CH2 OR2 または−CH2 O(C=O)R3 である。R2 、R3 は、各々、炭素数1〜8のアルキル基である。〕
  2. 前記ビニル系重合体が、上記一般式(1)で表される構造単位および(メタ)アクリル酸エステル系単量体に由来の構造単位を有する共重合体であることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
  3. 前記ビニル系重合体が、上記一般式(1)で表される構造単位、(メタ)アクリル酸エステル系単量体に由来の構造単位およびスチレン系単量体に由来の構造単位を有する共重合体であることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
  4. 上記一般式(1)で表される構造単位が、R1 が−CH2 OR2 、R2 が炭素数1〜4のアルキル基のものであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
  5. 上記一般式(1)で表される構造単位が、R2 が炭素数2〜4のアルキル基のものであることを特徴とする請求項4に記載の静電荷像現像用トナー。
  6. 前記樹脂における上記一般式(1)で表される構造単位の含有量が、30〜77質量%であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
  7. 前記トナー粒子における上記一般式(1)で表される構造単位の含有量が、27〜70質量%であることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
  8. 前記ビニル系重合体におけるカルボキシル基を有する重合性単量体に由来の構造単位の含有量が2〜7質量%であることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
  9. 請求項1〜請求項8のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーを製造する方法であって、
    水系媒体中において、少なくとも下記一般式(2)で表される重合性単量体とカルボキシル基を有する重合性単量体とを用いて重合反応を行うことにより、請求項1に記載の一般式(1)で表される構造単位と、カルボキシル基を有する重合性単量体に由来する構造単位とを有するビニル系重合体を合成することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
    Figure 0005477354
    〔一般式(2)中、R 1 は、水素原子、−CH 2 OH、−CH 2 OR 2 または−CH 2 O(C=O)R 3 である。R 2 、R 3 は、各々、炭素数1〜8のアルキル基である。〕
  10. 水系媒体中において前記ビニル系重合体よりなる樹脂微粒子を凝集させることによりトナー粒子を形成することを特徴とする請求項9に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014062939A (ja) * 2012-09-20 2014-04-10 Konica Minolta Inc 静電荷像現像用トナー

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5859809B2 (ja) * 2011-10-28 2016-02-16 花王株式会社 トナー用結着樹脂
CN107840923B (zh) * 2017-11-24 2020-06-19 湖北鼎龙控股股份有限公司 用于制备碳粉的生物基树脂和调色剂及其制备方法
CN111454384B (zh) * 2020-03-24 2021-10-29 上海交通大学 一种交联聚乙烯及其制备方法与应用

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS565556A (en) * 1979-06-27 1981-01-21 Hitachi Metals Ltd Magnetic toner
US4287281A (en) * 1979-10-22 1981-09-01 Xerox Corporation Magnetic toner composition and a method of making the same
JP4830648B2 (ja) * 2006-06-09 2011-12-07 富士ゼロックス株式会社 電子写真用トナー及び画像形成装置
JP2008281902A (ja) * 2007-05-14 2008-11-20 Ricoh Co Ltd トナーの製造方法、トナーの製造装置及びトナー
JP4719916B2 (ja) 2007-08-30 2011-07-06 和歌山県 ヒドロキシスチレン誘導体及びアセトキシスチレン誘導体の製造方法
JP2010043203A (ja) * 2008-08-14 2010-02-25 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology 5−ヒドロキシメチルフルフラールを原料としたバイオマスベースポリマー
JP2010210959A (ja) * 2009-03-10 2010-09-24 Sharp Corp 結着樹脂およびトナーの製造方法、ならびに該トナーの製造方法により製造されるトナー
JP2010235545A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Kuraray Co Ltd ビニルフラン類の製造方法
JP5465471B2 (ja) * 2009-06-12 2014-04-09 三菱レイヨン株式会社 ポリエステル樹脂の製造方法、トナー用ポリエステル樹脂、およびトナー
JP2012198445A (ja) * 2011-03-23 2012-10-18 Konica Minolta Business Technologies Inc 静電荷像現像用トナー及びその製造方法
JP5365883B2 (ja) * 2011-05-26 2013-12-11 コニカミノルタ株式会社 トナー及びトナーの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014062939A (ja) * 2012-09-20 2014-04-10 Konica Minolta Inc 静電荷像現像用トナー

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