JP5845570B2 - 静電荷像現像用トナー及びその製造方法 - Google Patents

静電荷像現像用トナー及びその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、電子写真装置、静電記録法、静電印刷法等において静電潜像を現像するために用いられる静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」と称することがある。)及びその製造方法に関する。
電子写真に於いてトナーで可視化された静電潜像を定着するのに加熱ローラーを用いる方式が広く採用されている。この方式では、トナーに対し低温定着性に優れること(すなわち、定着下限温度が低いこと)、及び定着温度領域が広いことが望まれている。
加熱ローラーへのオフセットが発生する場合には、定着温度領域は、ホットオフセット温度(T)と、定着下限温度(T)との差(T−T)で示される。一般に、分子量の低いポリマーを結着樹脂として用いると、定着下限温度は低くなるが、ホットオフセット温度も低くなり、耐熱保存性も低下する。一方、分子量の高いポリマーを結着樹脂として用いると、ホットオフセット温度は高くなり、保存性も向上するが、逆に定着下限温度が高くなるという問題が発生する。
ホットオフセット温度及び保存性と、定着下限温度との、互いにトレードオフとなる関係が生ずる課題を解決する手段として、分子量分布の異なる高分子量ポリマーと低分子量ポリマーの混合物(組成物)を含有する結着樹脂組成物が知られている(特許文献1)。
また、その他の手段として、ラジカル重合体樹脂、着色剤及び離型剤を含有する内層と、主鎖中に不飽和結合を有するポリエステルにラジカル重合性単量体をグラフト重合させて形成したグラフト化ポリエステル樹脂を含有するトナー外層とを有するトナーが開示されている(特許文献2)。当該文献には、当該トナーが、耐オフセット性が良好であり、定着可能温度領域が適正で、耐熱保存性に優れることが記載されている。
特開平6−27733号公報 特開2006−215312号公報
特許文献1に開示された結着樹脂組成物においては、トナーの定着温度幅を広くするため、分子量分布のシャープな低分子量ポリマーを添加することで定着下限温度を低下させている。しかし、当該組成物においては、定着下限温度とホットオフセット温度とのバランスが十分にとれていない。
また、特許文献2に開示されたトナーは、定着温度領域及び耐熱保存性に問題はないが、耐ホットオフセット性が不十分である。また、当該トナーの製造には、多段階の工程を要するとの問題もあった。
本発明の課題は、定着下限温度が低く、耐オフセット性及び耐熱保存性が高い静電荷像現像用トナーを簡便に提供することである。また、広い温度領域で印字物に高いグロスを与えるトナーを提供する。
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、結着樹脂、着色剤、離型剤及び特定のモノマーの組み合わせの共重合体であり特定の範囲のガラス転移温度を有する定着助剤を含有する静電荷像現像用トナーにより、上記課題を達成できることを見出した。
すなわち、本発明の静電荷像現像用トナーは、結着樹脂、着色剤、離型剤及び定着助剤を含有する静電荷像現像用トナーであって、前記定着助剤が、スチレン70〜95質量%と(メタ)アクリル酸アルキル5〜30質量%との共重合体であり、且つ当該共重合体のガラス転移温度が5〜42℃であり、且つ前記定着助剤の添加量が前記結着樹脂100質量部に対し1〜15質量部であることを特徴とする。
本発明においては、前記定着助剤の重量平均分子量(Mw)が3,000〜10,000であり、且つ数平均分子量(Mn)に対する前記重量平均分子量(Mw)の比である分子量分布(Mw/Mn)が1.0〜2.0であることが好ましい。
本発明においては、前記離型剤がエステルワックスを含むことが好ましい。
本発明においては、前記エステルワックスが、酸価が2mgKOH/g以下、且つ水酸基価が15mgKOH/g以下の多官能エステルワックスであることが好ましい。
本発明においては、前記離型剤が炭化水素系ワックスを含むことが好ましい。
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法は、重合性単量体、着色剤、離型剤及び定着助剤を含有する重合性単量体組成物を、分散安定化剤を含有する水系分散媒体中に懸濁させ、重合性単量体組成物の液滴が分散した懸濁液を得る工程、及び当該懸濁液を重合開始剤の存在下で懸濁重合させることにより結着樹脂を有する着色樹脂粒子を得る工程を含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、前記定着助剤は、スチレン70〜95質量%と(メタ)アクリル酸アルキル5〜30質量%との共重合体であり、且つ当該共重合体のガラス転移温度が5〜42℃であり、且つ前記定着助剤の添加量が前記結着樹脂100質量部に対し1〜15質量部であることを特徴とする。
上記の如き本発明の静電荷像現像用トナーによれば、スチレン単量体と(メタ)アクリル酸アルキル単量体により構成される特定範囲のガラス転移温度を有する定着助剤を添加することにより、優れた耐熱保存性、低温定着性、及び耐ホットオフセット性を有し、且つ、印刷面を平滑にでき、さらに高いグロスの印字物を与えるトナーが提供される。
本発明の静電荷像現像用トナーは、結着樹脂、着色剤、離型剤及び定着助剤を含有する静電荷像現像用トナーであって、前記定着助剤が、スチレン70〜95質量%と(メタ)アクリル酸アルキル5〜30質量%との共重合体であり、且つ当該共重合体のガラス転移温度が5〜60℃であることを特徴とする。
以下、本発明の静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」と称することがある。)について説明する。
本発明のトナーは、結着樹脂、着色剤、離型剤、及び所定の定着助剤を含有する。
以下、本発明に使用される着色樹脂粒子の製造方法、当該製造方法により得られる着色樹脂粒子、当該着色樹脂粒子を用いた本発明のトナーの製造方法及び本発明のトナーについて、順に説明する。
1.着色樹脂粒子の製造方法
一般に、着色樹脂粒子の製造方法は、粉砕法等の乾式法、並びに乳化重合凝集法、懸濁重合法、及び溶解懸濁法等の湿式法に大別され、画像再現性等の印字特性に優れたトナーが得られ易いことから湿式法が好ましい。湿式法の中でも、ミクロンオーダーで比較的小さい粒径分布を持つトナーを得やすいことから、乳化重合凝集法、及び懸濁重合法等の重合法が好ましく、重合法の中でも懸濁重合法がより好ましい。
上記乳化重合凝集法は、乳化させた重合性単量体を重合し、樹脂微粒子エマルションを得て、着色剤分散液等と凝集させ、着色樹脂粒子を製造する。また、上記溶解懸濁法は、結着樹脂や着色剤等のトナー成分を有機溶媒に溶解又は分散した溶液を水系媒体中で液滴形成し、当該有機溶媒を除去して着色樹脂粒子を製造する方法であり、それぞれ公知の方法を用いることができる。
本発明の着色樹脂粒子は、湿式法、または乾式法を採用して製造することが出来る。湿式法の中でも好ましい懸濁重合法を採用し、以下のようなプロセスにより行われる。
(A)懸濁重合法
(A−1)重合性単量体組成物の調製工程
まず、重合性単量体、着色剤、離型剤、及び定着助剤、さらに必要に応じて添加される帯電制御剤等のその他の添加物を混合し、重合性単量体組成物の調製を行う。重合性単量体組成物を調製する際の混合には、例えば、メディア式分散機を用いて行う。
本発明で重合性単量体は、重合可能な官能基を有するモノマーのことをいい、重合性単量体が重合して結着樹脂となる。重合性単量体の主成分として、モノビニル単量体を使用することが好ましい。モノビニル単量体としては、例えば、スチレン;ビニルトルエン、及びα−メチルスチレン等のスチレン誘導体;アクリル酸、及びメタクリル酸;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、及びアクリル酸ジメチルアミノエチル等のアクリル酸エステル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、及びメタクリル酸ジメチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル;アクリロニトリル、及びメタクリロニトリル等の二トリル化合物;アクリルアミド、及びメタクリルアミド等のアミド化合物;エチレン、プロピレン、及びブチレン等のオレフィン;が挙げられる。これらのモノビニル単量体は、それぞれ単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。これらのうち、モノビニル単量体として、スチレン、スチレン誘導体、及びアクリル酸エステル若しくはメタクリル酸エステルが、好適に用いられる。
ホットオフセット改善及び保存性改善のために、モノビニル単量体とともに、任意の架橋性の重合性単量体を用いることが好ましい。架橋性の重合性単量体とは、2つ以上の重合可能な官能基を持つモノマーのことをいう。架橋性の重合性単量体としては、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、及びこれらの誘導体等の芳香族ジビニル化合物;エチレングリコールジメタクリレート、及びジエチレングリコールジメタクリレート等の2個以上の水酸基を持つアルコールにカルボン酸が2つ以上エステル結合したエステル化合物;N,N−ジビニルアニリン、及びジビニルエーテル等の、その他のジビニル化合物;3個以上のビニル基を有する化合物;等を挙げることができる。これらの架橋性の重合性単量体は、それぞれ単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明では、架橋性の重合性単量体を、モノビニル単量体100質量部に対して、通常、0.1〜5質量部、好ましくは0.3〜2質量部の割合で用いることが望ましい。
また、さらに、重合性単量体の一部として、マクロモノマーを用いると、得られるトナーの保存性と低温での定着性とのバランスが良好になるので好ましい。マクロモノマーは、分子鎖の末端に重合可能な炭素−炭素不飽和二重結合を有するもので、数平均分子量が、通常、1,000〜30,000の反応性の、オリゴマー又はポリマーである。マクロモノマーは、モノビニル単量体を重合して得られる重合体のガラス転移温度(以下、「Tg」と称することがある。)よりも、高いTgを有する重合体を与えるものが好ましい。マクロモノマーは、モノビニル単量体100質量部に対して、好ましくは0.03〜5質量部、さらに好ましくは0.05〜1質量部用いる。
製造されるトナーが、優れた耐熱保存性、低温定着性、及び耐ホットオフセット性を有し、且つ、印刷面を平滑にでき、さらに高いグロスの印字物を与えることを目的として、重合性単量体組成物には、スチレン70〜95質量%と(メタ)アクリル酸アルキル5〜30質量%との共重合体であり、且つ当該共重合体のガラス転移温度が5〜60℃である定着助剤をさらに使用する。なお、本願明細書において、「(メタ)アクリル酸」との表現は、アクリル酸とメタクリル酸の両方を総称するものとする。
定着助剤中、スチレン単量体の含有割合が70質量%未満の場合には、後述する実施例において示すように、スチレン単量体の含有割合が低すぎるため、耐ホットオフセット温度が低くなりすぎるおそれがある。また、このようにスチレン単量体の含有割合が低すぎる場合には、特に比較的高い定着温度の場合に印字物の光沢感が損なわれるおそれがある。
一方、定着助剤中、(メタ)アクリル酸アルキル単量体の含有割合が5質量%未満の場合には、(メタ)アクリル酸アルキル単量体の含有割合が低すぎるため、最低定着温度が高くなりすぎるおそれがある。また、このように(メタ)アクリル酸アルキル単量体の含有割合が低すぎる場合には、特に比較的低い定着温度の場合に印字物の光沢感が損なわれるおそれがある。
なお、共重合体中、スチレン単量体の含有割合は80〜90質量%が好ましく、(メタ)アクリル酸アルキル単量体の含有割合は10〜20質量%が好ましい。
定着助剤中の(メタ)アクリル酸アルキル単量体としては、アルキル部位がメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、sec−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、ネオヘキシル基、sec−ヘキシル基、tert−ヘキシル基等が挙げられ、中でも、アルキル部位がエチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基の(メタ)アクリル酸アルキルが好ましく、アクリル酸n−ブチルがより好ましい。
定着助剤のガラス転移温度が5℃未満である場合には、ガラス転移温度が低すぎるため、耐ホットオフセット温度が低くなりすぎ、且つ、最低定着温度が高くなりすぎるおそれがある。また、このようにガラス転移温度が低すぎる場合には、特に比較的高い定着温度の場合に印字物の光沢感が損なわれるおそれがある。
一方、定着助剤のガラス転移温度が60℃を超える場合には、ガラス転移温度が高すぎるため、最低定着温度が高くなりすぎるおそれがある。また、このようにガラス転移温度が高すぎる場合には、特に比較的低い定着温度の場合に印字物の光沢感が損なわれるおそれがある。
なお、定着助剤のガラス転移温度は、10〜55℃であることが好ましく、20〜50℃であることが更に好ましい。また、定着助剤は、上記範囲を満たせば、スチレン単量体と(メタ)アクリル酸アルキル単量体以外のその他の単量体を含んでいてもよい。
上記定着助剤の重量平均分子量(Mw)が3,000〜10,000であり、且つ数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比である分子量分布(Mw/Mn)が1.0〜2.0であることが好ましく、1.0〜1.4であることがより好ましい。
定着助剤の重量平均分子量(Mw)が3,000未満である場合には、重量平均分子量が低すぎるため、耐熱保存性が低下する場合がある。
一方、定着助剤の重量平均分子量(Mw)が10,000を超える場合には、重量平均分子量が高すぎるため、広い温度範囲での、印字物の高いグロスが得られない場合がある。
重量平均分子量は3,500〜8,000であることがより好ましく、4,000〜6,000であることが更に好ましい。
定着助剤の分子量分布(Mw/Mn)が2.0を超える場合には、分子量分布が広すぎるため、特にトナーの低温定着性が低下するおそれがあり、さらに、印字物の光沢感が低下するおそれがある。
分子量分布は、1.0〜1.5であることがより好ましく、1.0〜1.3であることが更に好ましい。
このように、スチレン単量体と(メタ)アクリル酸アルキル単量体を含む特定範囲のガラス転移温度を有する定着助剤を重合性単量体組成物に添加することにより、優れた耐熱保存性、低温定着性、及び耐ホットオフセット性を有し、且つ、印刷面を平滑にでき、さらに高いグロスの印字物を与えるトナーが得られる。
上記定着助剤の添加量は、結着樹脂100質量部に対して1〜15質量部であることが好ましい。
定着助剤の当該添加量が1質量部未満である場合には、定着助剤の添加量が少なすぎるため、上述した本発明の効果を享受できない。また、定着助剤の当該添加量が15質量部を超える場合には、耐熱保存性が低下することがある。
定着助剤の添加量は、結着樹脂100質量部に対して2〜12質量部であることがより好ましく、4〜11質量部であることが更に好ましい。
本発明で用いる定着助剤である特定範囲のガラス転移温度を有するスチレン単量体と(メタ)アクリル酸アルキル単量体の共重合体は、市販のものを用いることもできるが、溶液重合法、水溶液重合法、イオン重合法、高温高圧重合法、懸濁重合法等の公知の方法により製造することができる。中でも、重合操作の容易性や重合度の調整を容易に行える点で、アニオン重合法、及び高温高圧重合法(例えば、USP6,355,727)で製造することが好ましい。
本発明では、着色剤を用いるが、カラートナーを作製する場合、ブラック、シアン、イエロー、マゼンタの着色剤を用いることができる。
ブラック着色剤としては、カーボンブラック、チタンブラック、並びに酸化鉄亜鉛、及び酸化鉄ニッケル等の磁性粉等を用いることができる。
シアン着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン化合物、その誘導体、及びアントラキノン化合物等が利用できる。具体的には、C.I.ピグメントブルー2、3、6、15、15:1、15:2、15:3、15:4、16、17:1、及び60等が挙げられる。
イエロー着色剤としては、例えば、モノアゾ顔料、及びジスアゾ顔料等のアゾ系顔料、縮合多環系顔料等の化合物が用いられ、C.I.ピグメントイエロー3、12、13、14、15、17、62、65、73、74、83、93、97、120、138、155、180、181、185、及び186等が挙げられる。
マゼンタ着色剤としては、モノアゾ顔料、及びジスアゾ顔料等のアゾ系顔料、縮合多環系顔料等の化合物が用いられ、C.I.ピグメントレッド31、48、57:1、58、60、63、64、68、81、83、87、88、89、90、112、114、122、123、144、146、149、150、163、170、184、185、187、202、206、207、209、237、251、269及びC.I.ピグメントバイオレット19等が挙げられる。
本発明では、各着色剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。着色剤の量は、モノビニル単量体100質量部に対して、好ましくは1〜10質量部である。
定着時におけるトナーの定着ロールからの離型性を改善する観点から、重合性単量体組成物には、離型剤を添加する。離型剤としては、一般にトナーの離型剤として用いられるものであれば、特に制限無く用いることができる。
上記離型剤は、エステルワックス及び/又は炭化水素ワックスを含有することが好ましい。これらのワックスを離型剤として使用することにより、低温定着性と保存性とのバランスを好適にすることができる。
本発明において離型剤として好適に用いられるエステルワックスは、多官能エステルワックスがより好適であり、例えば、ペンタエリストールテトラベヘネートテトラパルミネート、ペンタエリストールテトラベヘネート、ペンタエリストールテトラステアレート等のペンタエリスリトールエステル化合物;ヘキサグリセリンオクタベヘネート、ペンタグリセリンヘプタベヘネート、テトラグリセリンヘプタベヘネート、トリグリセリンペンタベヘネート、ジグリセリンテトラベヘネート、グリセリントリベヘネート等のグリセリンエステル化合物;ジペンタエリストールヘキサミリテート、ジペンタエリストールヘキサパルミネート等のジペンタエリスリトールエステル化合物;等が挙げられ、中でもグリセリンエステル化合物が好ましく、また、ペンタエリストールテトラベヘネートテトラパルミネート、ヘキサグリセリンオクタベヘネート、テトラグリセリンヘプタベヘネート、トリグリセリンペンタベヘネートがより好ましく、ヘキサグリセリンオクタベヘネートが特に好ましい。
上記エステルワックスの酸価は、2mgKOH/g以下であることが好ましく、1mgKOH/g以下であることがより好ましく、0.5mgKOH/g以下であることがさらに好ましい。なお、エステルワックスの酸価は、日本油化学協会(JOCS)制定の規準油脂分析法を用いて、JOCS 2.3.1−96に準拠して測定される値である。
上記エステルワックスの酸価が、上記上限を超える場合には、当該エステルワックス中に未反応の1価の脂肪酸由来のカルボン酸基が残存することから、液滴形成工程において、重合性単量体組成物の液滴を安定して形成することが難しくなり、着色樹脂粒子の粒径特性に悪影響が及ぼされ、カブリ等による画質の劣化が起り易くなる他、定着時に揮発性物質の発生を促して臭気の原因になる場合もある。
本発明において、エステルワックスの水酸基価は、15mgKOH/g以下であることが好ましく、10mgKOH/g以下であることがより好ましく、5mgKOH/g以下であることがさらに好ましい。なお、エステルワックスの水酸基価は、日本油化学協会(JOCS)制定の基準油脂分析試験法を用いて、JOCS 2.3.6.2−96に準拠して測定される値である。
上記エステルワックスの水酸基価が、上記上限を超える場合には、当該エステルワックス中に未反応の原料由来の水酸基が残存することから、液滴形成工程において、重合性単量体組成物の液滴を安定して形成することが難しくなり、着色樹脂粒子の粒径特性に悪影響が及ぼされ、カブリ等による画質の劣化が起り易くなる場合がある。
本発明において離型剤として好適に用いられる炭化水素ワックスは、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、フィッシャートロプシュワックス、石油系ワックス等が挙げられ、中でも、フィッシャートロプシュワックス、石油系ワックスが好ましく、石油系ワックスがより好ましい。
炭化水素ワックスの数平均分子量は、300〜800であることが好ましく、400〜600であることがより好ましい。また、JIS K2235 5.4で測定される炭化水素ワックスの針入度は、1〜10であることが好ましく、2〜7であることがより好ましい。
上記「石油系ワックス」とは、石油の精製工程から製造され、側鎖を有する飽和炭化水素を主成分とする常温で固体のものをいい、JIS K 2235では、パラフィンワックス、マイクロスタリンワックス、及びペトラタムの3種に大別している。本発明では、これらの3種の中から少なくとも1種を選択して離型剤の成分として用いることが好ましい。また、石油系ワックスの中でも、トナーの低温定着性、及び保存性のバランスを好適にする観点から、パラフィンワックス、及びマイクロスタリンワックスがより好ましい。
上記離型剤の他にも、例えば、ホホバ等の天然ワックス;オゾケライト等の鉱物系ワックス;等を用いることができる。
離型剤は、上述した1種又は2種以上のワックスを組み合わせて用いてもよい。
上記離型剤は、モノビニル単量体100質量部に対して、好ましくは0.1〜30質量部用いられ、更に好ましくは1〜20質量部用いられる。
その他の添加物として、トナーの帯電性を向上させるために、正帯電性又は負帯電性の帯電制御剤を用いることができる。
帯電制御剤としては、一般にトナー用の帯電制御剤として用いられているものであれば、特に限定されないが、帯電制御剤の中でも、重合性単量体との相溶性が高く、安定した帯電性(帯電安定性)をトナー粒子に付与させることができることから、正帯電性又は負帯電性の帯電制御樹脂が好ましく、さらに、正帯電性トナーを得る観点からは、正帯電性の帯電制御樹脂がより好ましく用いられる。
正帯電性の帯電制御剤としては、ニグロシン染料、4級アンモニウム塩、トリアミノトリフェニルメタン化合物及びイミダゾール化合物、並びに、好ましく用いられる帯電制御樹脂としてのポリアミン樹脂、並びに4級アンモニウム基含有共重合体、及び4級アンモニウム塩基含有共重合体等が挙げられる。
負帯電性の帯電制御剤としては、Cr、Co、Al、及びFe等の金属を含有するアゾ染料、サリチル酸金属化合物及びアルキルサリチル酸金属化合物、並びに、好ましく用いられる帯電制御樹脂としてのスルホン酸基含有共重合体、スルホン酸塩基含有共重合体、カルボン酸基含有共重合体及びカルボン酸塩基含有共重合体等が挙げられる。
本発明では、帯電制御剤を、モノビニル単量体100質量部に対して、通常、0.01〜10質量部、好ましくは0.03〜8質量部の割合で用いることが望ましい。帯電制御剤の添加量が、0.01質量部未満の場合にはカブリが発生することがある。一方、帯電制御剤の添加量が10質量部を超える場合には印字汚れが発生することがある。
また、その他の添加物として、重合して結着樹脂となる重合性単量体を重合する際に、分子量調整剤を用いることが好ましい。
分子量調整剤としては、一般にトナー用の分子量調整剤として用いられているものであれば、特に限定されず、例えば、t−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、及び2,2,4,6,6−ペンタメチルヘプタン−4−チオール等のメルカプタン類;テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、N,N’−ジメチル−N,N’−ジフェニルチウラムジスルフィド、N,N’−ジオクタデシル−N,N’−ジイソプロピルチウラムジスルフィド等のチウラムジスルフィド類;等が挙げられる。これらの分子量調整剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明では、分子量調整剤を、モノビニル単量体100質量部に対して、通常0.01〜10質量部、好ましくは0.1〜5質量部の割合で用いることが望ましい。
(A−2)懸濁液を得る懸濁工程(液滴形成工程)
本発明では、少なくとも重合性単量体、着色剤、離型剤及び定着助剤を含む重合性単量体組成物を、分散安定剤を含む水系媒体中に分散させ、重合開始剤を添加した後、重合性単量体組成物の液滴形成を行う。液滴形成の方法は特に限定されないが、例えば、(インライン型)乳化分散機(株式会社荏原製作所製、商品名「マイルダー」)、高速乳化分散機(特殊機化工業製、商品名「T.K.ホモミクサー MARK II型」)等の強攪拌が可能な装置を用いて行う。
重合開始剤としては、過硫酸カリウム、及び過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩:4,4’−アゾビス(4−シアノバレリック酸)、2,2’−アゾビス(2−メチル−N−(2−ヒドリキシエチル)プロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物;ジ−t−ブチルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルブタノエート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−t−ブチルパーオキシオキシイソフタレート、及びt−ブチルパーオキシイソブチレート等の有機過酸化物等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。これらの中で、残留重合性単量体を少なくすることができ、印字耐久性も優れることから、有機過酸化物を用いるのが好ましい。
有機過酸化物の中でも、開始剤効率がよく、残留する重合性単量体も少なくすることができることから、パーオキシエステルが好ましく、非芳香族パーオキシエステルすなわち芳香環を有しないパーオキシエステルがより好ましい。
重合開始剤は、前記のように、重合性単量体組成物が水系媒体中へ分散された後、液滴形成前に添加されても良いが、水系媒体中へ分散される前の重合性単量体組成物へ添加されても良い。
重合性単量体組成物の重合に用いられる、重合開始剤の添加量は、モノビニル単量体100質量部に対して、好ましくは0.1〜20質量部であり、さらに好ましくは0.3〜15質量部であり、特に好ましくは1〜10質量部である。
本発明において、水系媒体は、水を主成分とする媒体のことを言う。
本発明において、水系媒体には、分散安定化剤を含有させることが好ましい。分散安定化剤としては、例えば、硫酸バリウム、及び硫酸カルシウム等の硫酸塩;炭酸バリウム、炭酸カルシウム、及び炭酸マグネシウム等の炭酸塩;リン酸カルシウム等のリン酸塩;酸化アルミニウム、及び酸化チタン等の金属酸化物;水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、及び水酸化第二鉄等の金属水酸化物;等の無機化合物や、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、及びゼラチン等の水溶性高分子;アニオン性界面活性剤;ノニオン性界面活性剤;両性界面活性剤;等の有機化合物が挙げられる。上記分散安定化剤は1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記分散安定化剤の中でも、無機化合物、特に難水溶性の金属水酸化物のコロイドが好ましい。無機化合物、特に難水溶性の金属水酸化物のコロイドを用いることにより、着色樹脂粒子の粒径分布を狭くすることができ、また、洗浄後の分散安定化剤残存量を少なくできるため、得られる重合トナーが画像を鮮明に再現することができ、更に環境安定性を悪化させない。
(A−3)重合工程
上記(A−2)のようにして、液滴形成を行い、得られた水系分散媒体を加熱し、重合を開始し、着色樹脂粒子の水分散液を形成する。
重合性単量体組成物の重合温度は、好ましくは50℃以上であり、更に好ましくは60〜95℃である。また、重合の反応時間は好ましくは1〜20時間であり、更に好ましくは2〜15時間である。
着色樹脂粒子は、そのまま外添剤を添加して重合トナーとして用いてもよいが、この着色樹脂粒子をコア層とし、その外側にコア層と異なるシェル層を作ることで得られる、所謂コアシェル型(又は、「カプセル型」ともいう)の着色樹脂粒子とすることが好ましい。コアシェル型の着色樹脂粒子は、低軟化点を有する物質よりなるコア層を、それより高い軟化点を有する物質で被覆することにより、定着温度の低温化と保存時の凝集防止とのバランスを取ることができる。
上述した、上記着色樹脂粒子を用いて、コアシェル型の着色樹脂粒子を製造する方法としては特に制限はなく、従来公知の方法によって製造することができる。in situ重合法や相分離法が、製造効率の点から好ましい。
in situ重合法によるコアシェル型の着色樹脂粒子の製造法を以下に説明する。
着色樹脂粒子が分散している水系媒体中に、シェル層を形成するための重合性単量体(シェル用重合性単量体)と重合開始剤を添加し、重合することでコアシェル型の着色樹脂粒子を得ることができる。
シェル用重合性単量体としては、前述の重合性単量体と同様なものが使用できる。その中でも、スチレン、アクリロニトリル、及びメチルメタクリレート等の、Tgが80℃を超える重合体が得られる単量体を、単独であるいは2種以上組み合わせて使用することが好ましい。
シェル用重合性単量体の重合に用いる重合開始剤としては、過硫酸カリウム、及び過硫酸アンモニウム等の、過硫酸金属塩;2,2’−アゾビス(2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド)、及び2,2’−アゾビス−(2−メチル−N−(1,1−ビス(ヒドロキシメチル)2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド)等の、アゾ系開始剤;等の水溶性重合開始剤を挙げることができる。これらは、それぞれ単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。重合開始剤の量は、シェル用重合性単量体100質量部に対して、好ましくは、0.1〜30質量部、より好ましくは1〜20質量部である。
シェル層の重合温度は、好ましくは50℃以上であり、更に好ましくは60〜95℃である。また、重合の反応時間は好ましくは1〜20時間であり、更に好ましくは2〜15時間である。
(A−4)洗浄、ろ過、脱水、及び乾燥工程
重合により得られた着色樹脂粒子の水分散液は、重合終了後に、常法に従い、ろ過、分散安定化剤の除去を行う洗浄、脱水、及び乾燥の操作が、必要に応じて数回繰り返されることが好ましい。
上記の洗浄の方法としては、分散安定化剤として無機化合物を使用した場合、着色樹脂粒子の水分散液への酸、又はアルカリの添加により、分散安定化剤を水に溶解し除去することが好ましい。分散安定化剤として、難水溶性の無機水酸化物のコロイドを使用した場合、酸を添加して、着色樹脂粒子水分散液のpHを6.5以下に調整することが好ましい。添加する酸としては、硫酸、塩酸、及び硝酸等の無機酸、並びに蟻酸、及び酢酸等の有機酸を用いることができるが、除去効率の大きいことや製造設備への負担が小さいことから、特に硫酸が好適である。
脱水、ろ過の方法は、種々の公知の方法等を用いることができ、特に限定されない。例えば、遠心ろ過法、真空ろ過法、加圧ろ過法等を挙げることができる。また、乾燥の方法も、特に限定されず、種々の方法が使用できる。
(B)粉砕法
粉砕法を採用して着色樹脂粒子を製造する場合、以下のようなプロセスにより行われる。
まず、結着樹脂、着色剤、離型剤、及び定着助剤、さらに必要に応じて添加される帯電制御剤等のその他の添加物を混合機、例えば、ボールミル、V型混合機、ヘンシェルミキサー(:商品名)、高速ディゾルバ、インターナルミキサー、フォールバーグ等を用いて混合する。次に、上記により得られた混合物を、加圧ニーダー、二軸押出混練機、ローラ等を用いて加熱しながら混練する。得られた混練物を、ハンマーミル、カッターミル、ローラミル等の粉砕機を用いて、粗粉砕する。更に、ジェットミル、高速回転式粉砕機等の粉砕機を用いて微粉砕した後、風力分級機、気流式分級機等の分級機により、所望の粒径に分級して粉砕法による着色樹脂粒子を得る。
なお、粉砕法で用いる結着樹脂、着色剤、離型剤、及び定着助剤、さらに必要に応じて添加される帯電制御剤等のその他の添加物は、前述の(A)懸濁重合法で挙げたものを用いることができる。また、粉砕法により得られる着色樹脂粒子は、前述の(A)懸濁重合法により得られる着色樹脂粒子と同じく、in situ重合法等の方法によりコアシェル型の着色樹脂粒子とすることもできる。
結着樹脂としては、他にも、従来からトナーに広く用いられている樹脂を使用することができる。粉砕法で用いられる結着樹脂としては、具体的には、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、ポリエステル樹脂、及びエポキシ樹脂等を例示することができる。
2.着色樹脂粒子
上述の(A)懸濁重合法、又は(B)粉砕法等の製造方法により、着色樹脂粒子が得られる。
以下、トナーを構成する着色樹脂粒子について述べる。なお、以下で述べる着色樹脂粒子は、コアシェル型のものとそうでないもの両方を含む。
着色樹脂粒子の体積平均粒径(Dv)は、好ましくは4〜12μmであり、更に好ましくは5〜10μmである。Dvが4μm未満である場合には、重合トナーの流動性が低下し、転写性が悪化したり、画像濃度が低下したりする場合がある。Dvが12μmを超える場合には、画像の解像度が低下する場合がある。
また、着色樹脂粒子は、その体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が、好ましくは1.0〜1.3であり、更に好ましくは1.0〜1.2である。Dv/Dnが1.3を超える場合には、転写性、画像濃度及び解像度の低下が起こる場合がある。着色樹脂粒子の体積平均粒径、及び個数平均粒径は、例えば、粒度分析計(ベックマン・コールター製、商品名「マルチサイザー」)等を用いて測定することができる。
本発明の着色樹脂粒子の平均円形度は、画像再現性の観点から、0.96〜1.00であることが好ましく、0.97〜1.00であることがより好ましく、0.98〜1.00であることがさらに好ましい。
上記着色樹脂粒子の平均円形度が0.96未満の場合、印字の細線再現性が悪くなるおそれがある。
本発明において、円形度は、粒子像と同じ投影面積を有する円の周囲長を、粒子の投影像の周囲長で除した値として定義される。また、本発明における平均円形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、着色樹脂粒子の凹凸の度合いを示す指標であり、平均円形度は着色樹脂粒子が完全な球形の場合に1を示し、着色樹脂粒子の表面形状が複雑になるほど小さな値となる。
着色樹脂粒子は正帯電性を示すことが好ましい。負帯電性の着色樹脂粒子を使用すると、トナーの帯電量が低下し、かつカブリが発生しやすくなるおそれがある。
3.本発明のトナーの製造方法
本発明においては、上記着色樹脂粒子を、そのままでトナーとすることもできるが、トナーの帯電性、流動性、及び保存性等を調整する観点から、上記着色樹脂粒子を、外添剤と共に混合攪拌して外添処理を行うことにより、着色樹脂粒子の表面に、外添剤を付着させて1成分トナー(現像剤)とすることが好ましい。
なお、1成分トナーは、さらにキャリア粒子と共に混合攪拌して2成分現像剤としてもよい。
外添処理を行う攪拌機は、着色樹脂粒子の表面に外添剤を付着させることができる攪拌装置であれば特に限定されず、例えば、FMミキサー(:商品名、日本コークス工業社製)、スーパーミキサー(:商品名、川田製作所社製)、Qミキサー(:商品名、日本コークス工業社製)、メカノフュージョンシステム(:商品名、細川ミクロン社製)、及びメカノミル(:商品名、岡田精工社製)等の混合攪拌が可能な攪拌機を用いて外添処理を行うことができる。
外添剤としては、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化錫、炭酸カルシウム、燐酸カルシウム、及び/又は酸化セリウム等からなる無機微粒子;ポリメタクリル酸メチル樹脂、シリコーン樹脂、及び/又はメラミン樹脂等からなる有機微粒子;等が挙げられる。これらの中でも、無機微粒子が好ましく、無機微粒子の中でも、シリカ、及び/又は酸化チタンが好ましく、特にシリカからなる微粒子が好適である。
なお、これらの外添剤は、それぞれ単独で用いることもできるが、2種以上を併用して用いることができる。中でも粒径の異なる2種以上のシリカを併用することが好ましい。
本発明では、外添剤を、着色樹脂粒子100質量部に対して、通常、0.05〜6質量部、好ましくは0.2〜5質量部の割合で用いることが望ましい。外添剤の添加量が0.05質量部未満の場合には転写残が発生することがある。外添剤の添加量が6質量部を超える場合にはカブリが発生することがある。
4.本発明のトナー
上記工程を経て得られる本発明のトナーは、スチレン単量体と(メタ)アクリル酸アルキル単量体により構成される特定範囲のガラス転移温度を有する定着助剤を含有することにより、優れた耐熱保存性、低温定着性、及び耐ホットオフセット性を有し、且つ、印刷面を平滑にでき、さらに高いグロスの印字物を与えるトナーである。
以下に、実施例、参考例及び比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。なお、部及び%は、特に断りのない限り質量基準である。
本実施例、参考例及び比較例において行った試験方法は以下のとおりである。
1.静電荷像現像用トナーの作製
参考例1
モノビニル単量体としてスチレン77部及びアクリル酸n−ブチル23部、ブラック着色剤としてカーボンブラック(三菱化学社製、商品名:#25B)7部、架橋性の重合性単量体としてジビニルベンゼン0.68部、分子量調整剤としてt−ドデシルメルカプタン1.2部、及びマクロモノマーとしてポリメタクリル酸エステルマクロモノマー(東亜合成社製、商品名:AA6)0.25部を、メディア型湿式粉砕機を用いて湿式粉砕を行った後、帯電制御剤として正帯電性の帯電制御樹脂(4級アンモニウム基含有スチレン/アクリル共重合体)1部、離型剤として、ヘキサグリセリンオクタベヘネート(酸価:0.5mgKOH/g、水酸基価:0.5mgKOH/g)5部、パラフィンワックス(日本精蝋社製、商品名:HNP−11)2部及び定着助剤A(東亜合成社製、サンプル名:ARUFON 1150−1)を5部添加、混合して、重合性単量体組成物を得た。
他方、攪拌槽において、室温下で、イオン交換水250部に塩化マグネシウム7.4部を溶解した水溶液に、イオン交換水50部に水酸化ナトリウム4.1部を溶解した水溶液を、撹拌下で徐々に添加して、水酸化マグネシウムコロイド分散液(水酸化マグネシウム3.0部)を調製した。
上記により得られた水酸化マグネシウムコロイド分散液に、室温下で、上記重合性単量体組成物を投入し、液滴が安定するまで撹拌し、そこに重合開始剤としてt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(日油社製、商品名:パーブチルO)5部を添加後、インライン型乳化分散機(荏原製作所社製、商品名:エバラマイルダー)を用いて、15,000rpmの回転数で高剪断攪拌して重合性単量体組成物の液滴形成を行った。
上記により得られた重合性単量体組成物の液滴が分散した懸濁液(重合性単量体組成物分散液)を、攪拌翼を装着した反応器内に投入し、90℃に昇温し、重合反応を開始させた。重合転化率がほぼ100%に達したときに、反応器内にメチルメタクリレート(シェル用重合性単量体)1.5部、及びイオン交換水20部に溶解した2,2’−アゾビス(2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−プロピオンアミド)(シェル用重合開始剤、和光純薬社製、商品名:VA−086、水溶性)0.15部を添加した。その後、更に3時間、90℃で維持して、重合を継続した後、水冷して反応を停止し、着色樹脂粒子の水分散液を得た。
上記により得られた着色樹脂粒子の水分散液を、室温下で、攪拌しながら硫酸を滴下し、pHが6.5以下となるまで酸洗浄を行った。次いで、濾過分離を行い、得られた固形分にイオン交換水500部を加えて再スラリー化させて、水洗浄処理(洗浄・濾過・脱水)を数回繰り返し行った。次いで、濾過分離を行い、得られた固形分を乾燥機の容器内に入れ、45℃で48時間乾燥を行い、乾燥した着色樹脂粒子を得た。
上記着色樹脂粒子100部に、個数平均一次粒子径10nmのシリカ微粒子Aを0.7部、及びアミノ変性シリコーンオイルで疎水化処理された個数平均一次粒子径55nmのシリカ微粒子Bを1部を添加し、高速攪拌機(三井鉱山社製、商品名:ヘンシェルミキサー)を用いて、混合し、外添処理を行い、参考例1の静電荷像現像用トナーを作製した。
[実施例2]
定着助剤Aを5部添加する替わりに、定着助剤B(東亜合成社製、サンプル名:ARUFON 1150−2)を5部添加した他は、参考例1と同様に、実施例2の静電荷像現像用トナーを製造した。
[実施例3]
定着助剤Aを5部添加する替わりに、定着助剤Bを10部添加した他は、参考例1と同様に、実施例3の静電荷像現像用トナーを製造した。
[比較例1]
定着助剤Aを5部添加する替わりに、定着助剤C(東亜合成社製、サンプル名:ARUFON UP−1150)を5部添加した他は、参考例1と同様に、比較例1の静電荷像現像用トナーを製造した。
[比較例2]
定着助剤Aを5部添加する替わりに、定着助剤D(東亜合成社製、サンプル名:ARUFON UP−1080)を5部添加した他は、参考例1と同様に、比較例2の静電荷像現像用トナーを製造した。
2.着色樹脂粒子の物性評価
上記参考例1、実施例2及び実施例3、並びに比較例1及び比較例2のトナーに使用した着色樹脂粒子について、粒径特性を調べた。詳細は以下の通りである。
2−1.体積平均粒径(Dv)及び個数平均粒径(Dn)の測定、並びに粒径分布(Dv/Dn)の算出
着色樹脂粒子を約0.1g秤量し、ビーカーに取り、分散剤としてアルキルベンゼンスルホン酸水溶液(富士フイルム社製、商品名:ドライウエル)0.1mLを加えた。そのビーカーへ、更に専用電解液(ベックマン・コールター社製、商品名:アイソトンII−PC)を10〜30mL加え、20Wの超音波分散機で3分間分散させた後、粒径測定機(ベックマン・コールター社製、商品名:マルチサイザー)を用いて、アパーチャー径;100μm、媒体;アイソトンII−PC、測定粒子個数;100,000個の条件下で、着色樹脂粒子の体積平均粒径(Dv)、及び個数平均粒径(Dn)を測定し、粒径分布(Dv/Dn)を算出した。
2−2.平均円形度の算出
容器中に、予めイオン交換水10mLを入れ、その中に分散剤としての界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸)0.02gを加え、更に着色樹脂粒子0.02gを加え、超音波分散機で60W、3分間分散処理を行った。測定時の着色樹脂粒子濃度を3,000〜10,000個/μLとなるように調整し、0.4μm以上の円相当径の着色樹脂粒子1,000〜10,000個についてフロー式粒子像分析装置(シメックス社製、商品名:FPIA−2100)を用いて測定した。測定値から平均円形度を求めた。
円形度は下記計算式1に示され、平均円形度は、その数平均を取ったものである。
計算式1:(円形度)=(粒子の投影面積に等しい円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)
参考例1、実施例2及び実施例3、並びに比較例1及び比較例2のトナーに使用した着色樹脂粒子の粒径特性を、各着色樹脂粒子が含む定着助剤の種類及び含有量と併せて表1に示す。
Figure 0005845570
3.定着助剤の物性評価
上記定着助剤A〜定着助剤Dについて、GPC測定、及びガラス転移温度測定を行った。測定の詳細は以下の通りである。
3−1.GPC測定、並びに重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)及び分子量分布(Mn/Mw)の算出
まず、精秤した定着助剤A〜定着助剤D 0.1gをそれぞれ100mLガラス製サンプル瓶に入れた後、THF49.9gをそれぞれ加えた。次に、スターラーチップを入れ、マグネティックスターラーを用いて室温で1時間攪拌して結着樹脂等を溶解して分散液を得た。続いて、分散液を0.2μmPTFE製フィルターで濾過して、THF溶液を得た。最後に、THF溶液のそれぞれ100μLをGPC測定装置に注入してGPC測定した。重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)及び分子量分布(Mn/Mw)は、得られたGPCの溶出曲線を基に市販単分散標準ポリスチレンによる検量線から換算した。
(GPC測定条件)
GPC:HLC−8220(東ソー社製)
カラム:TSK−GEL MULTIPORE HXL−M 2本直結(東ソー社製)
溶離液:THF
流量:1.0mL/min
温度:40℃
3−2.ガラス転移温度(℃)の測定
ASTM D3418−82に準拠して、定着助剤のガラス転移温度を測定した。より具体的には、示差走査熱量計を用いて試料を昇温速度10℃/分で昇温し、その過程で得られたDSC曲線のガラス転移温度を示す温度を測定した。示差走査熱量計として、セイコー電子工業社製「SSC5200」を使用した。
定着助剤A〜定着助剤Dの測定及び評価結果を、各定着助剤の組成と併せて表2に示す。
Figure 0005845570
4.トナーの物性評価
上記参考例1、実施例2及び実施例3、並びに比較例1及び比較例2の静電荷像現像用トナーについて、トナー特性を調べた。詳細は以下の通りである。
4−1.保存性の評価
トナー10gを密閉可能な容器(ポリエチレン製、容量:100mL)に入れて、密閉した後、当該容器を55℃の温度に保持した恒温水槽の中に沈めた。8時間経過した後、恒温水槽から当該容器を取り出し、容器内のトナーを42メッシュの篩上へ置いた。この際、容器内でのトナーの凝集構造を破壊しないように、容器内からトナーを静かに取り出し、注意深く篩上に移して置くようにする。
トナーを置いた篩を、粉体測定機(ホソカワミクロン社製、商品名:パウダテスタPT−R)を用いて、振幅1mmの条件で、30秒間振動させた後、篩上に残留したトナーの質量を測定し、凝集トナーの質量とした。最初に容器に入れたトナーの質量に対する凝集トナーの質量の割合(質量%)を算出した。
なお、1サンプルにつき上記測定を3回行い、凝集トナーの質量の割合(質量%)を算出し、その平均値を保存性の指標とした。
4−2.最低定着温度、及び耐ホットオフセット温度の測定
市販の非磁性一成分現像方式のプリンターの定着ロール部の温度を変化できるように改造したプリンターを用い、当該プリンターの現像装置内のトナーカートリッジに、トナーを100g充填した後、印字用紙をセットし、下記のように定着試験を行った。
定着試験は、黒ベタ(印字濃度100%)を印字して、改造プリンターの定着ロールの温度を5℃ずつ変化させ、それぞれの温度でのトナーの定着率を測定し、温度−定着率の関係を求めた。
なお、5℃ずつ変化させる各温度において、定着ロールの温度を安定化させるために、5分以上その温度状態を維持させた。
定着率は、黒ベタ(印字濃度100%)の印字領域においてテープ剥離を行い、テープ剥離前後の画像濃度の比率から計算した。すなわち、テープ剥離前の画像濃度(Image Density)をID(前)、テープ剥離後の画像濃度をID(後)とすると、定着率は、下記計算式2により算出できる。
計算式2:定着率(%)=(ID(後)/ID(前))×100
ここで、テープ剥離操作とは、試験用紙の測定部分に粘着テープ(住友スリーエム社製、商品名:スコッチメンディングテープ810−3−18)を貼り、円盤型の金属ロール(直径15cm×厚さ2cm、重さ:1kg)を用いて、一定圧力で押圧して付着させ、その後、一定速度で紙に沿った方向に粘着テープを剥離する一連の操作である。また、画像濃度は、反射式画像濃度計(マクベス社製、商品名:RD914)を用いて測定した。
この定着試験において、定着率が80%以上になる最低定着ロール温度をトナーの最低定着温度とした。また、温度を5℃ずつ上げて定着ロール上にオフセットによるトナーの残留付着物を確認できた温度をホットオフセット温度とした。ホットオフセットは240℃まで試験した。表中に「240<」と記載されているものは、240℃でもホットオフセットが発生しなかったことを示す。
4−3.グロス評価
上記のプリンターを用い、ベタ画像の紙面上トナー量が0.45(mg/cm)となるようにプリンターの調整を行った後、定着ロールの温度(定着温度)を170〜200℃の間で10℃ずつ変化させて、5cm四方のベタ画像を用紙(HammerMill製、商品名:Laser Print Paper24)に印字した。得られた5cm四方のベタ画像を、グロスメーター(日本電色工業製、商品名:VGS−SENSOR)を用いて、入射角60°によりグロスの値を測定した。なお、グロスの値は、大きい程光沢感があることを示す。
参考例1、実施例2及び実施例3、並びに比較例1及び比較例2の静電荷像現像用トナーの測定及び評価結果を、定着助剤の種類及び含有量と併せて表3に示す。
Figure 0005845570
5.トナー評価のまとめ
以下、表1〜表3を参照しながら、トナー評価について検討する。
まず、比較例1のトナーについて検討する。表2及び表3より、比較例1のトナーは、スチレン単量体のみからなる共重合体であり、且つ、ガラス転移点が68℃である定着助剤Cを含有する。
表3より、比較例1のトナーは、凝集トナーの割合が0.1質量%、耐ホットオフセット温度が240℃を超える温度である。したがって、比較例1のトナーについては、少なくとも保存性及び耐ホットオフセット性に問題は見られない。
しかし、比較例1のトナーは、最低定着温度が150℃と高く、グロスの値も170〜200℃の各温度において低い。特に、比較例1のトナーの170℃におけるグロスの値は3であり、この結果は、参考例1、実施例2及び実施例3、並びに比較例1及び比較例2のトナー中、最も低い値である。したがって、比較例1のトナーは、比較的低い定着温度において特に光沢感に劣ることが分かる。
次に、比較例2のトナーについて検討する。表2及び表3より、比較例2のトナーは、(メタ)アクリル酸アルキル単量体のみからなる共重合体であり、且つ、ガラス転移点が−60℃である定着助剤Dを含有する。
表3より、比較例2のトナーは、凝集トナーの割合が0.1質量%である。したがって、比較例2のトナーについては、少なくとも保存性に問題は見られない。
しかし、比較例2のトナーは、耐ホットオフセット温度が200℃であり、最低定着温度が145℃と高く、さらにグロスの値も170〜200℃の各温度において低い。特に、比較例1のトナーの200℃におけるグロスの値は3であり、この結果は、参考例1、実施例2及び実施例3、並びに比較例1及び比較例2のトナー中、最も低い値である。したがって、比較例2のトナーは、比較的高い定着温度において特に光沢感に劣ることが分かる。
一方、参考例1のトナーは、表2及び表3より、スチレン単量体を90質量%、(メタ)アクリル酸アルキル単量体を10質量%の割合でそれぞれ含有する共重合体であり、且つ、ガラス転移点が42℃である定着助剤Aを含有する。また、実施例2のトナーは、表2及び表3より、スチレン単量体を80質量%、(メタ)アクリル酸アルキル単量体を20質量%の割合でそれぞれ含有する共重合体であり、且つ、ガラス転移点が26℃である定着助剤Bを含有する。実施例3のトナーは、実施例2より更に定着助剤Bを5部多く含有する。
表3より、これらの参考例1並びに、実施例1及び実施例2のトナーは、いずれも、凝集トナーの割合が0.1質量%であり、且つ、耐ホットオフセット温度が240℃を超える温度であり、且つ、最低定着温度が130〜135℃と低く、且つ、グロスの値が170〜200℃の各温度において高い。
したがって、スチレン単量体70〜95質量%と(メタ)アクリル酸アルキル単量体5〜30質量%との共重合体であり、且つガラス転移温度が5〜60℃である定着助剤を含有する本発明のトナーは、優れた耐熱保存性、低温定着性、及び耐ホットオフセット性を有し、且つ、印刷面を平滑にでき、さらに高いグロスの印字物を与えることが分かる。

Claims (5)

  1. 結着樹脂、着色剤、離型剤及び定着助剤を含有する静電荷像現像用トナーであって、
    前記定着助剤(但し、硫黄原子を含む重合体を除く。)がスチレン70〜95質量%と(メタ)アクリル酸アルキル5〜30質量%との共重合体であり、且つ当該共重合体のガラス転移温度が5〜26℃であり、且つ前記定着助剤の添加量が前記結着樹脂100質量部に対し1〜12質量部であり、
    前記定着助剤の重量平均分子量(Mw)が3,500〜10,000であり、且つ数平均分子量(Mn)に対する前記重量平均分子量(Mw)の比である分子量分布(Mw/Mn)が1.0〜1.5であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
  2. 前記離型剤がエステルワックスを含む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. 前記エステルワックスが、酸価が2mgKOH/g以下、且つ水酸基価が15mgKOH/g以下の多官能エステルワックスである請求項2に記載の静電荷像現像用トナー。
  4. 前記離型剤が炭化水素系ワックスを含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の静電荷像現像用トナー。
  5. 重合性単量体、着色剤、離型剤及び定着助剤を含有する重合性単量体組成物を、分散安定化剤を含有する水系分散媒体中に懸濁させ、重合性単量体組成物の液滴が分散した懸濁液を得る工程、及び当該懸濁液を重合開始剤の存在下で懸濁重合させることにより結着樹脂を含有する着色樹脂粒子を得る工程を含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、
    前記定着助剤(但し、硫黄原子を含む重合体を除く。)は、スチレン70〜95質量%と(メタ)アクリル酸アルキル5〜30質量%との共重合体であり、且つ当該共重合体のガラス転移温度が5〜26℃であり、且つ前記定着助剤の添加量が前記結着樹脂100質量部に対し1〜12質量部であり、
    前記定着助剤の重量平均分子量(Mw)が3,500〜10,000であり、且つ数平均分子量(Mn)に対する前記重量平均分子量(Mw)の比である分子量分布(Mw/Mn)が1.0〜1.5であることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
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