JP6129026B2 - トナー - Google Patents

トナー Download PDF

Info

Publication number
JP6129026B2
JP6129026B2 JP2013177450A JP2013177450A JP6129026B2 JP 6129026 B2 JP6129026 B2 JP 6129026B2 JP 2013177450 A JP2013177450 A JP 2013177450A JP 2013177450 A JP2013177450 A JP 2013177450A JP 6129026 B2 JP6129026 B2 JP 6129026B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
resin
group
parts
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013177450A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014063155A5 (ja
JP2014063155A (ja
Inventor
太一 新藤
太一 新藤
暁子 北尾
暁子 北尾
有子 千品
有子 千品
健 宮▲崎▼
健 宮▲崎▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2013177450A priority Critical patent/JP6129026B2/ja
Publication of JP2014063155A publication Critical patent/JP2014063155A/ja
Publication of JP2014063155A5 publication Critical patent/JP2014063155A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6129026B2 publication Critical patent/JP6129026B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/09Colouring agents for toner particles
    • G03G9/0906Organic dyes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B23/00Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes
    • C09B23/02Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain containing an odd number of >CH- or >C[alkyl]- groups
    • C09B23/04Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain containing an odd number of >CH- or >C[alkyl]- groups one >CH- group, e.g. cyanines, isocyanines, pseudocyanines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B57/00Other synthetic dyes of known constitution
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/0802Preparation methods
    • G03G9/0804Preparation methods whereby the components are brought together in a liquid dispersing medium
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/0802Preparation methods
    • G03G9/0804Preparation methods whereby the components are brought together in a liquid dispersing medium
    • G03G9/0806Preparation methods whereby the components are brought together in a liquid dispersing medium whereby chemical synthesis of at least one of the toner components takes place
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/0802Preparation methods
    • G03G9/0808Preparation methods by dry mixing the toner components in solid or softened state
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/09Colouring agents for toner particles
    • G03G9/0906Organic dyes
    • G03G9/0924Dyes characterised by specific substituents

Description

本発明は、電子写真法、静電記録法、磁気記録法、トナージェット法などの記録方法に用いられるトナーに関するものである。
近年、デジタルフルカラー複写機やプリンターは、カラー画像の普及が盛んであり、高画質化への要求が高まっている。色画像原稿をブルー、グリーン、レッドの各色フィルターで色分解した後、オリジナル画像に対応した潜像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色現像剤を用い現像する。そのため、各色の現像剤中の着色剤が持つ着色力が画質に大きな影響を与える。着色剤として顔料を使用する場合は、顔料を十分に微細化し、各種媒体中へ均一に分散させることが必要となる。
カラートナーにおけるマゼンタトナー用着色剤としては、キナクリドン顔料、チオインジゴ顔料、ペリレン顔料およびジケトピロロピロール顔料や、キサンテン染料、モノアゾ染顔料等が知られているが、発色性を高めるために染料を用いる例が報告されている。
例えば、キサンテン染料(特許文献1、2参照)やメチン染料(特許文献3、4参照)が報告されている。しかしながら、染料は一般的に耐光性が低いという問題点が掲げられており、現在でも耐光性を向上させる色素の開発が求められている。
特開2009−80478号公報 特開平5−34980号公報 独第4,217,973号公報 特開2003−195570号公報
本発明は上記した課題を解決することを目的とする。即ち、耐光性が良好なトナーを提供することである。
上記課題は、以下の発明によって解決される。
即ち、本発明は、結着樹脂、ワックス及び着色剤を含有するトナー母粒子を有するトナーであって、着色剤として、一般式(1)で表される色素化合物を含有することを特徴とするトナーを提供することである。
Figure 0006129026
[一般式(1)中、
1、R2及びR6は、それぞれ独立して、アルキル基を表し、
3乃至R5は、それぞれ独立して、アルキル基を表す、或いは、以下のi)及びii)のいずれかを満たす、
i)R3とR4とが結合しており、R3とR4とが同時に結合している炭素原子とR3とR4とが含まれる環式有機官能基が形成され、R5は、アルキル基である、
ii)R3乃至R5が結合しており、R3乃至R5が同時に結合している炭素原子とR3とR4とR5とが含まれる環式有機官能基が形成される、
7及びR8は、それぞれ独立して、アルキル基又はアシル基を表す、或いは、R7とR8とが結合しており、R7とR8とが同時に結合している窒素原子とR7とR8とが含まれる環式有機官能基が形成される。]
本発明によれば、結着樹脂、ワックス、一般式(1)で表される色素化合物を含有する着色剤を用いて、耐光性に優れたトナーを提供することができる。
一般式(1)で表される色素化合物の1つである化合物(1)のCDCl3中、室温、400MHzにおける1H−NMRスペクトルを表す図である。
以下に、実施するための形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。
本発明者らは、前記した従来技術の課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、着色剤として、従来技術に記載されているような、チアゾール環の4位が無置換のフェニル基の場合ではなく、下記一般式(1)で表される色素化合物を含有することで樹脂との相溶性が良くなるために耐光性に優れたトナーを提供することを見出し本発明に至った。また、一般式(1)で表される色素化合物を用いて、懸濁重合法にてトナーを製造した場合、シャープな粒度分布を有し、安定した現像性を有するトナーが得られることを見出した。
Figure 0006129026
[一般式(1)中、
1、R2及びR6は、それぞれ独立して、アルキル基を表し、
3乃至R5は、それぞれ独立して、アルキル基を表す、或いは、以下のi)及びii)のいずれかを満たす、
i)R3とR4とが結合しており、R3とR4とが同時に結合している炭素原子とR3とR4とが含まれる環式有機官能基が形成され、R5は、アルキル基である、
ii)R3乃至R5が結合しており、R3乃至R5が同時に結合している炭素原子とR3とR4とR5とが含まれる環式有機官能基が形成される、
7及びR8は、それぞれ独立して、アルキル基又はアシル基を表す、或いは、R7とR8とが結合しており、R7とR8とが同時に結合している窒素原子とR7とR8とが含まれる環式有機官能基が形成される。]
まず、一般式(1)で表される色素化合物について説明する。
一般式(1)中、R1及びR2におけるアルキル基としては、特に限定されるものではないが、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、オクチル基、ドデシル基、ノナデシル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、2−エチルプロピル、2−エチルヘキシル基、シクロヘキセニルエチル基等の飽和、または、不飽和の直鎖状、分岐状、もしくは、環状の炭素数1乃至20個の1級乃至3級のアルキル基が挙げられる。特に、2−エチルヘキシル基等の分岐状のアルキル基を用いる場合、樹脂との相溶性が良くなり、耐光性が優れるため好ましい。
一般式(1)中、R3乃至R5におけるアルキル基としては、特に限定されるものではないが、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基等の炭素数1乃至4個のアルキル基が挙げられる。特に、メチル基の場合、樹脂との相溶性が良くなり、耐光性が優れるため好ましい。
一般式(1)中、R3とR4とが結合して形成される、R3とR4とが同時に結合している炭素原子とR3とR4とが含まれる環式有機官能基としては、特に限定されるものではないが、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の多環式及び単環式の飽和環状炭化水素環が挙げられる。
また、R3乃至R5が結合して形成される、R3乃至R5が同時に結合している炭素原子とR3とR4とR5とが含まれる環式有機官能基としては、特に限定されるものではないが、アダマンチル基を例示することができる。
一般式(1)中、R6におけるアルキル基としては、特に限定されるものではないが、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、2−メチルブチル基、2,3,3−トリメチルブチル基、オクチル基等のアルキル基が挙げられる。特に、メチル基、n−ブチル基、2−メチルブチル基、2,3,3−トリメチルブチル基等のアルキル基の場合、樹脂との相溶性が良くなり、耐光性が優れるため好ましい。
一般式(1)中、R7及びR8におけるアルキル基としては、特に限定されるものではないが、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、オクチル基、ドデシル基、ノナデシル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、2−エチルプロピル、2−エチルヘキシル基、シクロヘキセニルエチル基等の飽和、または、不飽和の直鎖状、分岐状、もしくは、環状の炭素数1乃至20個の1級乃至3級のアルキル基が挙げられる。
一般式(1)中、R7及びR8におけるアシル基としては、特に限定されるものではないが、ホルミル基、炭素数2乃至30の置換もしくは無置換のアルキルカルボニル基、炭素数7乃至30の置換もしくは無置換のアリールカルボニル基、ヘテロ環カルボニル基が挙げられる。具体的には、アセチル基、プロピオニル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、ナフトイル基、2−ピリジルカルボニル基、2−フリルカルボニル基等が挙げられる。
一般式(1)中、R7とR8とが結合して形成される、R7とR8とが同時に結合している窒素原子とR7とR8とが含まれる環式有機官能基としては、特に限定されるものではないが、ピペリジニル基、ピペラジニル基、モルフォリニル基等が挙げられる。
特に、R7とR8のどちらか少なくとも一方が、アルキル基である場合、樹脂との相溶性が良くなり、耐光性が優れるために好ましい。特に、メチル基の場合が好ましい。
本発明にかかる一般式(1)で表される色素化合物は、WO92/19684号公報に記載されている公知の方法を参考にして合成することが可能である。
上記一般式(1)で表される構造を有する色素化合物の製造方法について、以下に一態様を示すが、製造方法がこれに限定されるわけではない。
Figure 0006129026
Figure 0006129026
なお、上記反応式中の各化合物、及び、一般式(1)で表される構造を有する色素化合物中のR1乃至R8は、前述したものと同義である。また、一般式(1)は、シス−トランス構造異性体があるが、本発明の範疇である。更に、上記の2つの反応式において、ピリドン化合物(B)の構造が異なっているが、両者は平衡関係にある異性体であり、実質的に同じ化合物を意味する。
本発明にかかる一般式(1)で表される色素化合物は、アルデヒド化合物(A)とピリドン化合物(B)を縮合させることで製造することができる。
また、本発明で用いられるアルデヒド化合物(A)はWO92/19684号に記載されている公知の方法を参考にして合成することが可能である。
アルデヒド化合物(A)の好ましい例として、アルデヒド化合物(1)乃至(13)を以下に示すが、下記の化合物に限定されるものではない。
Figure 0006129026
Figure 0006129026
まず、ピリドン化合物(B)を得るための環化工程に関して説明する。
ピリドン化合物(B)はヒドラジン化合物、酢酸メチル化合物、酢酸エチル化合物の3成分をカップリングさせる環化工程によって合成することができる。
この環化工程は無溶媒で行うことも可能であるが、溶媒の存在下で行うことが好ましい。溶媒としては反応に関与しないものであれば特に制限はなく、水、メタノール、エタノール、酢酸、トルエンが挙げられる。また、2種以上の溶媒を混合して用いることもでき、混合使用の際の混合比は任意に定めることができる。上記反応溶媒の使用量は、酢酸メチル化合物に対し、0.1乃至1000質量%の範囲で用いることが好ましく、より好ましくは1.0乃至150質量%である。
また本環化工程では、塩基を使用すると反応を速やかに進行させることができるため、塩基を用いることが好ましい。用いることができる塩基としては、具体的にはピリジン、2−メチルピリジン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、トリエチルアミン、フェニルエチルアミン、イソプロピルエチルアミン、メチルアニリン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン、酢酸カリウムの如き有機塩基;n−ブチルリチウム、tert−ブチルマグネシウムクロリドの如き有機金属;水素化ホウ素ナトリウム、金属ナトリウム、水素化カリウム、酸化カルシウムの如き無機塩基;カリウムtert−ブトキシド、ナトリウムtert−ブトキシド、及び、ナトリウムエトキシドの如き金属アルコキシドが挙げられる。この中で、好ましくはトリエチルアミンまたはピペリジンであり、より好ましくはトリエチルアミンである。上記塩基の使用量は、酢酸メチル化合物に対し0.01乃至100質量%であることが好ましく、より好ましくは0.1乃至20質量%、さらに好ましくは0.5乃至5質量%の範囲である。反応終了後、蒸留、再結晶、シリカゲルクロマトグラフィーの如き精製を行なうことによって所望のピリドン化合物を得ることができる。
ピリドン化合物(B)の好ましい例として、ピリドン化合物(1)乃至(15)を以下に示すが、下記の化合物に限定されるものではない。
Figure 0006129026
Figure 0006129026
次に、一般式(1)で表される色素化合物を得る縮合工程に関して説明する。
一般式(1)で表される色素化合物は、アルデヒド化合物(A)とピリドン化合物(B)を縮合させる縮合工程によって合成することができる。
本縮合工程は無溶媒で行うことも可能であるが、溶媒の存在下で行うことが好ましい。溶媒としては反応に関与しないものであれば特に制限はなく、クロロホルム、ジクロロメタン、N,N−ジメチルホルムアミド、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトニトリル、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロパノール、テトラヒドロフランが挙げられる。また、2種以上の溶媒を混合して用いることもでき、混合使用の際の混合比は任意に定めることができる。上記反応溶媒の使用量は、アルデヒド化合物に対し、0.1乃至1000質量%の範囲で用いられることが好ましく、より好ましくは1.0乃至150質量%である。
本縮合工程の反応温度は、−80℃乃至250℃の範囲で行われることが好ましく、より好ましくは−20℃乃至150℃である。この縮合化工程の反応は通常24時間以内に完結する。
また本縮合工程では、酸または塩基を使用すると反応を速やかに進行させることができるため好ましい。
用いることができる酸としては、具体的には、塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸、p−トルエンスルホン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸、ギ酸アンモニウム、酢酸アンモニウム等の無機酸等が挙げられる。この中で好ましくは、p−トルエンスルホン酸、ギ酸アンモニウム、酢酸アンモニウムである。上記酸の使用量としては、アルデヒド化合物に対し、0.01乃至20質量%であることが好ましく、より好ましくは、0.1乃至5質量%の範囲である。
用いることができる塩基としては、具体的には、ピリジン、2−メチルピリジン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、トリエチルアミン、フェニルエチルアミン、イソプロピルエチルアミン、メチルアニリン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン、酢酸カリウムの如き有機塩基;n−ブチルリチウム、tert−ブチルマグネシウムクロリドの如き有機金属;水素化ホウ素ナトリウム、金属ナトリウム、水素化カリウム、酸化カルシウムの如き無機塩基;カリウムtert−ブトキシド、ナトリウムtert−ブトキシド、及び、ナトリウムエトキシドの如き金属アルコキシドが挙げられる。この中で、好ましくはトリエチルアミン、または、ピペリジンであり、より好ましくはトリエチルアミンである。上記塩基の使用量は、アルデヒド化合物に対し、0.1乃至20質量%であることが好ましく、より好ましくは0.2乃至5質量%の範囲である。
得られた一般式(1)で表される色素化合物は、通常の有機合成反応の後処理方法に従って処理した後、分液操作、再結晶、再沈殿、カラムクロマトグラフィーの如き精製を行うことで高純度の色素化合物を得ることができる。
本発明で一般式(1)で表される色素化合物は、使用する用途の目的に応じて、色調等を調整するために、単独、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。さらに、公知の顔料や染料を2種以上組み合わせて用いることもできる。
本発明の色素化合物の好ましい例として、化合物(1)乃至(25)を以下に示すが、下記の化合物に限定されるものではない。
Figure 0006129026
Figure 0006129026
Figure 0006129026
Figure 0006129026
Figure 0006129026
本発明で用いられる一般式(1)で表される色素化合物は、各トナーの製造手段に応じて、色調等を調整するために、これらの色素化合物を単独で、あるいは公知の顔料、または、染料を2種以上組み合わせて用いることもできる。
次に、本発明のトナーに関して説明する。まず、本発明のトナーの構成材料について説明する。
<結着樹脂>
本発明に用いる結着樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、熱可塑性樹脂などを挙げることができる。
具体的には、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類の単独重合体又は共重合体(スチレン系樹脂);アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のビニル基を有するエステル類の単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂);アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類の単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂);ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂);ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン類の単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂);エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン等のオレフィン類の単独重合体又は共重合体(オレフィン系樹脂);エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等の非ビニル縮合系樹脂、及びこれら非ビニル縮合系樹脂とビニル系モノマーとのグラフト重合体などが挙げられる。これらの樹脂は1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、ポリエステル樹脂は、酸とアルコールとから合成されるものである。
酸成分としては、特に限定されるものではないが、例えば、以下のような化合物があげられる。具体的には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼリン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸、それらの低級アルキルエステルや酸無水物。特に、脂肪族ジカルボン酸が望ましく、さらに、脂肪族ジカルボン酸における脂肪族部位が飽和アルキルであることが好ましい。
アルコール成分としては、特に限定されるものではないが、脂肪族ジオールが好ましい。例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ドデカンジオール、1,12−ウンデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,20−エイコサンジオールなどが挙げられる。
本発明において、トナー粒子の機械的強度を高めると共に、結着樹脂の分子量を制御するために、結着樹脂の合成時に架橋剤を用いることもできる。
本発明のトナーに用いられる架橋剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、二官能の架橋剤として、ジビニルベンゼン、ビス(4−アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、エチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#200、#400、#600の各ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエステル型ジアクリレート、および上記のジアクリレートをジメタクリレートに代えたものが挙げられる。
多官能の架橋剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレートおよびそのメタクリレート、2,2−ビス(4−メタクリロキシフェニル)プロパン、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレートおよびトリアリルトリメリテートが挙げられる。
これらの架橋剤は、結着樹脂の合成に用いられる重合性単量体100質量部に対して、好ましくは0.05乃至10質量部、さらには0.1乃至5質量部用いることがより好ましい。
<ワックス成分について>
ワックス成分とは、トナー定着時のオフセットを防止する目的で使用される材料を意味する。
本発明において使用し得るワックス成分としては、特に限定されるものではないが、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム等の石油系ワックスおよびその誘導体、モンタンワックスおよびその誘導体、フィッシャー・トロプシュ法による炭化水素ワックスおよびその誘導体、ポリエチレンに代表されるポリオレフィンワックスおよびその誘導体、カルナバワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックスおよびそれらの誘導体等が挙げられ、誘導体には酸化物や、ビニルモノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物も含まれる。また、高級脂肪族アルコール等のアルコール、ステアリン酸、パルミチン酸等の脂肪族あるいはその化合物、酸アミド、エステル、ケトン、硬化ヒマシ油およびその誘導体、植物ワックス、動物ワックスが挙げられる。これらは単独、もしくは併せて用いることができる。
ワックス成分の添加量としては、結着樹脂100質量部に対する含有量が総量で2.5乃至15質量部の範囲であることが好ましく、さらには3.0乃至10質量部の範囲であることがより好ましい。
ワックス成分は、50℃以上200℃以下の融点のものが好ましく、55℃以上150℃以下の融点のものがさらに好ましい。
なお、本発明における融点とは、ASTM D3418−82に準じて測定された示差走査熱量(DSC)曲線における最大吸熱ピーク温度を示す。具体的には、ワックスの融点は、示差走査熱量計(メトラートレード社製:DSC822)を用い、測定温度範囲を30乃至200℃、昇温速度を5℃/minとし、常温常湿環境下における2回目の昇温過程によって温度30乃至200℃の範囲におけるDSC曲線を得、得られたDSC曲線における最大吸熱ピーク温度である。
<着色剤について>
本発明のトナー母粒子を構成する着色剤としては、一般式(1)で表される色素化合物を用いるが、必要に応じて他の着色剤を併用することできる。
併用することができる他の着色剤としては、縮合アゾ化合物、アゾ金属錯体、ジケトピロロピロール化合物、アンスラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物、メチン化合物、アリルアミド化合物等が挙げられる。具体的には、C.I.Pigment Orange 1、5、13、15、16、34、36、38、62、64、67、72、74;C.I.Pigment Red 2、3、4、5、6、7、12、16、17、23、31、32、41、48、48:1、48:2、48:3、48:4、53:1、57:1、81:1、112、122、123、130、144、146、149、150、166、168、169、170、176、177、178、179、181、184、185、187、190、194、202、206、208、209、210、220、221、224、238、242、245、253、254、255、258、266、269、282;C.I.Pigment Violet 13、19、25、32、50、及びこれらの誘導体として分類される種々の着色剤が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
着色剤の含有量は、トナー中の結着樹脂100質量部に対し総量で1乃至20質量部であることが好ましい。
<荷電制御剤について>
本発明のトナーにおいては、必要に応じて荷電制御剤をトナー母粒子と混合して用いることも可能である。これにより、現像システムに応じた最適の摩擦帯電量のコントロールが可能となる。
荷電制御剤としては、公知のものが利用でき、特に帯電スピードが速く、かつ、一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。さらに、トナーを懸濁重合法により製造する場合には、重合阻害性が低く、水系分散媒体への可溶化物が実質的にない荷電制御剤が特に好ましい。
荷電制御剤は、例えば、トナーを負荷電性に制御するものとして、スルホン酸基、スルホン酸塩基またはスルホン酸エステル基を有する重合体または共重合体、サリチル酸誘導体およびその金属錯体、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族オキシカルボン酸、芳香族モノおよびポリカルボン酸や、その金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノール誘導体類、尿素誘導体、含金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、4級アンモニウム塩、カリックスアレーン、樹脂系帯電制御剤等が挙げられる。
また、トナーを正荷電性に制御するものとしては、ニグロシンおよび脂肪酸金属塩等によるニグロシン変性物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート等の4級アンモニウム塩、およびこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩およびこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料およびこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、リンタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物等)、高級脂肪酸の金属塩、ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイド等のジオルガノスズオキサイド、ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレート等のジオルガノスズボレート類、樹脂系帯電制御剤等が挙げられる。これらを単独であるいは2種類以上組み合わせて用いることができる。
<流動化剤>
本発明のトナーは、トナー母粒子に、流動化剤として無機微粉体が外部添加されていてもよい。すなわち、この流動化剤としての無機微粉体は、外添剤として機能する。無機微粉体としては、シリカ、酸化チタン、アルミナまたはそれらの複酸化物や、これらを表面処理したもの等の微粉体が使用できる。
次に、本発明のトナーの製造方法について説明する。本発明のトナーを構成するトナー母粒子の製造方法としては、粉砕法、懸濁重合法、懸濁造粒法、乳化重合法、乳化凝集法などが挙げられる。
特に、本発明の一般式(1)で表される色素化合物を着色剤として用いる場合、懸濁重合法、懸濁造粒法等、水系媒体中で造粒する製造法によって得ることが好ましい。また、本発明のトナーは、液体現像法に用いられる現像剤(以下液体現像剤と呼ぶ)にも用いることが出来る。
<色素分散体について>
次に、本発明のトナーに用いられる色素分散体について説明する。本発明で言う分散媒体とは、水、有機溶剤又はそれらの混合物のことを指す。
色素分散体は、分散媒体中に、一般式(1)で表される色素化合物等の着色剤を分散処理することで得られる。具体的には、例えば以下の方法が挙げられる。分散媒体中に一般式(1)で表される色素化合物等の着色剤と、必要に応じて樹脂を溶かし込み、撹拌しながら十分に分散媒体になじませる。さらに、ボールミル、ペイントシェーカー、ディゾルバー、アトライター、サンドミル、ハイスピードミル等の分散機により機械的せん断力を加えることで、着色剤を安定に均一な微粒子状に微分散することができる。
本発明において、色素分散体中の色素化合物等の着色剤の量は、分散媒体100質量部に対して1.0乃至30質量部であることが好ましい。より好ましくは2.0乃至20質量部、特に好ましくは3.0乃至15質量部である。着色剤の含有量が上記の範囲内であれば、粘度の上昇や着色剤分散性の低下を防止することができ、良好な着色力を発揮することができる。
本発明において、着色剤は乳化剤を用いて水に分散させることが出来る。乳化剤としては、例えば、カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤が挙げられる。カチオン界面活性剤としては、ドデシルアンモニウムクロライド、ドデシルアンモニウムブロマイド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルピリジニウムクロライド、ドデシルピリジニウムブロマイド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド等が挙げられる。アニオン界面活性剤としては、ステアリン酸ナトリウム、ドデカン酸ナトリウム等の脂肪酸石鹸、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等が挙げられる。ノニオン界面活性剤としては、ドデシルポリオキシエチレンエーテル、ヘキサデシルポリオキシエチレンエーテル、ノニルフェニルポリオキシエチレンエーテル、ラウリルポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンモノオレアートポリオキシエチレンエーテル、モノデカノイルショ糖等が挙げられる。
分散媒体として用いられ得る有機溶剤としては、以下のものが挙げられる。メチルアルコール、エチルアルコール、変性エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−アミルアルコール、3−ペンタノール、オクチルアルコール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール等のアルコール類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコール類;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のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸エチル、セロソルブアセテート等のエステル類;ヘキサン、オクタン、石油エーテル、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶剤;四塩化炭素、トリクロロエチレン、テトラブロムエタン等のハロゲン化炭化水素系溶剤;ジエチルエーテル、ジメチルグリコール、トリオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;メチラール、ジエチルアセタール等のアセタール類;ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の有機酸類;ニトロベンゼン、ジメチルアミン、モノエタノールアミン、ピリジン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド等の硫黄・窒素含有有機化合物類。
また、有機溶剤として、重合性単量体を用いることもできる。重合性単量体は、付加重合性あるいは縮重合性単量体であり、好ましくは付加重合性単量体である。具体的には、以下のものが挙げられる。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、o−エチルスチレン、m−エチルスチレン、p−エチルスチレン等のスチレン系単量体;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、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ベヘニル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリロニトリル、アクリル酸アミド等のアクリレート系単量体;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、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ベヘニル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリロニトリル、メタクリル酸アミド等のメタクリレート系単量体;エチレン、プロピレン、ブチレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレン、シクロヘキセン等のオレフィン系単量体;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、ヨウ化ビニル等のハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン化合物を挙げることができる。これらは使用用途に応じて、単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。色素分散体を用いて、重合トナーを作製する場合には、上記重合性単量体の中でも、スチレン又はスチレン系単量体を、単独もしくは他の重合性単量体と混合して使用することが好ましい。特に扱い易さから、スチレンが好ましい。
色素分散体には、さらに樹脂を加えてもよい。具体的には、以下のものが挙げられる。ポリスチレン樹脂、スチレン共重合体、ポリアクリル酸樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、アクリル酸系共重合体、メタクリル酸系共重合体、ポリエステル樹脂、ポリビニルエーテル樹脂、ポリビニルメチルエーテル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリペプチド樹脂。これらの樹脂は単独、あるいは2種以上混合して用いることができる。
以下、本発明のトナーの製造方法についてさらに記載する。
<懸濁重合法によるトナー母粒子の製造>
懸濁重合法によるトナー母粒子の製造について説明する。
まず、一般式(1)で表される色素化合物を含む着色剤、結着樹脂の原料である重合性単量体、ワックス成分および重合開始剤等を混合して重合性単量体組成物を調製する。次に、該重合性単量体組成物を水系媒体中に分散して重合性単量体組成物の粒子を造粒する。そして、水系媒体中にて重合性単量体組成物の粒子中の重合性単量体を重合させてトナー母粒子を得る。
上記した色素化合物を用いて、懸濁重合法にてトナーを製造した場合には、重合体組成物の粘度が時間の経過につれて上昇する現象を抑制することができ、粒度分布がシャープであるトナーを得ることができる。また、トナー製造時のハンドリングが容易になる。
前記工程における重合性単量体組成物は、前記着色剤を第1の重合性単量体に分散させた分散液を、第2の重合性単量体と混合して調製されたものであることが好ましい。即ち、一般式(1)で表される色素化合物を含む着色剤を第1の重合性単量体により十分に分散させた後で、他のトナー材料と共に第2の重合性単量体と混合することにより、色素化合物がより良好な分散状態でトナー母粒子中に存在できるものとなる。
前記懸濁重合法に用いられる重合開始剤としては、公知の重合開始剤を挙げることができ、例えば、アゾ化合物、有機過酸化物、無機過酸化物、有機金属化合物、光重合開始剤などが挙げられる。より具体的には、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビス(イソブチレート)等のアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、ジtert−ブチルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、tert−へキシルパーオキシベンゾエート、tert−ブチルパーオキシベンゾエートなどの有機過酸化物系重合開始剤、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの無機過酸化物系重合開始剤、過酸化水素−第1鉄系、BPO−ジメチルアニリン系、セリウム(IV)塩−アルコール系等のレドックス開始剤などが挙げられる。光重合開始剤としては、アセトフェノン系、ベンゾインエーテル系、ケタール系等が挙げられる。これらの方法は、単独または2つ以上組み合わせて使用することができる。
前記重合開始剤の濃度は、重合性単量体100質量部に対して0.1乃至20質量部の範囲である場合が好ましく、より好ましくは0.1乃至10質量部の範囲である場合である。前記重合性開始剤の種類は、重合法により若干異なるが、10時間半減温度を参考に、単独または混合して使用される。
なお、水系媒体とは、水を主要成分としている媒体を意味する。水系媒体の具体例としては、水そのもの、水にpH調整剤を添加したもの、水に有機溶剤を添加したものが挙げられる。
前記懸濁重合法で用いられる水系媒体は、分散安定化剤を含有させることが好ましい。該分散安定化剤としては、公知の無機系および有機系の分散安定化剤を用いることができる。無機系の分散安定化剤としては、例えば、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、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、アルミナ等が挙げられる。有機系の分散安定化剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプン等が挙げられる。また、ノニオン性、アニオン性、カチオン性の界面活性剤の利用も可能である。例えば、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、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等が挙げられる。
前記分散安定化剤のうち、本発明においては、酸に対して可溶性のある難水溶性無機分散安定化剤を用いることが好ましい。これらの分散安定化剤が重合性単量体100質量部に対して0.2乃至2.0質量部の範囲となるような割合で使用することが該重合性単量体組成物の水系媒体中での液滴安定性の点で好ましい。また、本発明においては、重合性単量体組成物100質量部に対して300乃至3000質量部の範囲の水を用いて水系媒体を調製することが好ましい。
市販の分散安定化剤をそのまま用いて分散させてもよいが、細かい均一な粒度を有する分散安定化剤粒子を得るために、水中にて高速撹拌下に、前記難水溶性無機分散安定化剤を生成させて調製することが好ましい。例えば、リン酸カルシウムを分散安定化剤として使用する場合、高速撹拌下でリン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液を混合してリン酸カルシウムの微粒子を形成することで、好ましい分散安定化剤を得ることができる。
<懸濁造粒法によるトナー母粒子の製造>
懸濁造粒法によるトナー母粒子の製造について説明する。懸濁造粒法の製造工程では加熱工程を有さないため、低融点ワックスを用いた場合に起こる樹脂とワックス成分の相溶化を抑制し、相溶化に起因するトナーのガラス転移温度の低下を防止することができる。また、懸濁造粒法は、結着樹脂となるトナー材料の選択肢が広く、一般的に定着性に有利とされるポリエステル樹脂を主成分にすることが容易である。そのため、懸濁重合法を適用できない樹脂組成のトナーを製造する場合に有利な製造方法である。
前記懸濁造粒法により製造されるトナー母粒子は、例えば下記のようにして製造される。
まず、一般式(1)で表される色素化合物を含む着色剤、結着樹脂、ワックス成分等を、溶剤中で混合して溶剤組成物を調製する。次に、該溶剤組成物を媒体中に分散して溶剤組成物の粒子を造粒してトナー粒子懸濁液を得る。そして、得られた懸濁液を加熱、または減圧によって溶剤を除去することでトナー母粒子を得ることができる。
前記工程における溶剤組成物は、前記着色剤を第1の溶剤に分散させた分散液を、第2の溶剤と混合して調製されたものであることが好ましい。即ち、一般式(1)で表される色素化合物を含む着色剤を第1の溶剤により十分に分散させた後で、他のトナー材料と共に第2の溶剤と混合することにより、着色剤がより良好な分散状態でトナー母粒子中に存在できるものとなる。
前記懸濁造粒法に用いることができる溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ヘキサン等の炭化水素類、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン、トリクロロエタン、四塩化炭素等の含ハロゲン炭化水素類、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等の多価アルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類、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のケトン類、ベンジルアルコールエチルエーテル、ベンジルアルコールイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類が挙げられる。これらを単独または2種類以上混合して用いることができる。これらのうち、前記トナー粒子懸濁液中の溶剤を容易に除去するため、沸点が低く、且つ前記結着樹脂を十分に溶解できる溶剤を用いることが好ましい。
前記溶剤の使用量としては、結着樹脂100質量部に対して、50乃至5000質量部の範囲である場合が好ましく、120乃至1000質量部の範囲である場合がより好ましい。
前記懸濁造粒法で用いられる媒体は、分散安定化剤を含有させることが好ましい。該分散安定化剤としては、公知の無機系および有機系の分散安定化剤を用いることができる。無機系の分散安定化剤としては、例えば、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム等が挙げられる。有機系の分散安定化剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウム等の水溶性高分子、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等のアニオン性界面活性剤、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性界面活性剤、ラウリルジメチルアミンオキサイド等の両性イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等のノニオン性界面活性剤等の界面活性剤等が挙げられる。
前記分散化安定剤の使用量としては、結着樹脂100質量部に対して、0.01乃至20質量部の範囲である場合が、該溶剤組成物の水系媒体中での液滴安定性の点で好ましい。
<粉砕法によるトナー母粒子の製造>
粉砕によってトナー母粒子を製造する場合には、必要に応じて磁性体やワックス、荷電制御剤、その他の添加剤等が用いられる。
また、混合機、熱混練機、分級機等、当該事業者には公知の製造装置を用いて製造することができる。
まず、これらの材料をヘンシェルミキサー又はボールミル等の混合機により十分混合する。次に、ロール、ニーダー及びエクストルーダー等の熱混練機を用いて溶融させる。さらに、捏和及び混練して樹脂類を互いに相溶せしめた中に、ワックスや磁性体を分散させる。冷却固化の後、粉砕及び分級を行ってトナー母粒子を得ることができる。
粉砕法でトナー母粒子を製造する際に用いられる結着樹脂としては、例えば、以下の樹脂を例示できる。ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂、テルペン系樹脂、フェノール系樹脂、脂肪族系または脂環族炭化水素系樹脂、芳香族系石油系樹脂、更にロジン、変性ロジン。中でもビニル系樹脂とポリエステル系樹脂が帯電性や定着性の観点からより好ましい。特にポリエステル系樹脂を用いた場合、帯電性や定着性の効果は大きくなるため、好ましい。
これらの樹脂は1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上の樹脂を混合して用いる場合、トナーの粘弾性特性を制御するために、分子量の異なる樹脂を混合することが好ましい。
粉砕法でトナー母粒子を製造する際に用いられる結着樹脂は、ガラス転移温度が45乃至80℃であることが好ましく、より好ましくは55乃至70℃である。また、結着樹脂は、数平均分子量(Mn)が1,500乃至50,000、重量平均分子量(Mw)が6,000乃至1,000,000であることが好ましい。
本発明で用いられるポリエステル系樹脂は、特に制限はされないが、モル比率で、アルコール成分/酸成分が45/55乃至55/45であるものが好ましい。
本発明で用いられるポリエステル系樹脂は、分子鎖の末端基数が増えるとトナーの帯電特性において環境依存性が大きくなる。そのため、酸価は90mgKOH/g以下が好ましく、50mgKOH/g以下がより好ましい。また、水酸基価は50mgKOH/g以下が好ましく、30mgKOH/g以下がより好ましい。
本発明で用いられるポリエステル系樹脂のガラス転移温度は、好ましくは50乃至75℃、より好ましくは55乃至65℃である。
さらに数平均分子量(Mn)は、好ましくは1,500乃至50,000、より好ましくは2,000乃至20,000である。
また、重量平均分子量(Mw)は、好ましくは6,000乃至100,000、より好ましくは10,000乃至90,000である。
<乳化凝集法によるトナー母粒子の製造>
次に、乳化凝集法によるトナー母粒子の製造方法について説明する。
まず、本発明の各種分散液(着色剤、樹脂、ワックス等のトナー母粒子の成分の分散液)を調製する。この時、必要に応じてワックス分散液、樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液、その他トナー成分を混合してもよい。
これらの混合液を凝集し凝集体粒子を形成する工程(凝集工程)、並びに、該凝集体粒子を加熱し融合する工程(融合工程)、洗浄工程、乾燥工程を経て、トナー母粒子を得る。
各粒子の分散液は、界面活性剤等の分散剤を用いることが出来る。具体的には、着色剤粒子分散液は、着色剤を界面活性剤と共に水系媒体に分散させてなる。着色剤粒子は公知の方法で分散されるが、例えば、回転せん断型ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、高圧対向衝突式の分散機等が好ましく用いられる。
本発明の界面活性剤としては、水溶性高分子、無機化合物、及び、イオン性または非イオン性の界面活性剤が挙げられる。特に、分散性の問題から分散性が高いイオン性が好ましく、特に、アニオン性界面活性剤が好ましく使われる。
また、洗浄性と界面活性能の観点から、界面活性剤の分子量は、100乃至10,000が好ましく、より好ましくは200乃至5,000である。
当該界面活性剤の具体例としては、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性高分子;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等のアニオン性界面活性剤;ラウリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性界面活性剤;ラウリルジメチルアミンオキサイド等の両性イオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等のノニオン性界面活性剤等の界面活性剤;リン酸三カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等の無機化合物等が挙げられる。
なお、これらは1種単独で用いても良く、また、必要に応じて2種以上を組み合せて用いてもよい。
<ワックス分散液>
本発明に用いられるワックス分散液は、ワックスを水系媒体に分散させてなる。ワックス分散液は公知の方法で調製される。
<樹脂粒子分散液>
本発明に用いる樹脂粒子分散液は、樹脂粒子を水系媒体に分散させてなる。
本発明において、水系媒体とは、水を主要成分としている媒体を意味する。水系媒体の具体例としては、水そのもの、水にpH調整剤を添加したもの、水に有機溶剤を添加したものが挙げられる。
上記樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子を構成する樹脂としては、下記特性を有するトナーに適した樹脂であれば特に制限されないが、電子写真装置における定着温度以下のガラス転移温度を有する熱可塑性結着樹脂が好ましい。
具体例としては、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニル基系モノマー、ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル系モノマー、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン系モノマー、エチレン、プロピレン、ブタジエンなどのポリオレフィン系モノマーなどの単重合体、若しくはこれらを2種以上組み合せて得られる共重合体、又は当該単重合体及び共重合体の混合物、さらにはエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等、もしくは非ビニル縮合系樹脂、又はこれらと上記ビニル系樹脂との混合物、或いはこれらの存在下でビニル系モノマーを重合することで得られるグラフト重合体等を挙げることができ、特にトナーとしての定着性と帯電性能の面からポリスチレン樹脂またはポリエステル樹脂が特に好ましく用いられる。これらの樹脂は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。
本発明に用いる樹脂粒子分散液は、樹脂粒子を水系媒体に分散させてなる。上記樹脂粒子分散液は公知の方法で調製される。例えば、ビニル系単量体、特にスチレン系単量体を構成要素とする樹脂粒子を含む樹脂粒子分散液の場合は、当該単量体を、界面活性剤などを用いて乳化重合を実施することで樹脂粒子分散液を調製することができる。
また、その他の樹脂粒子分散液(例えば、ポリエステル樹脂粒子分散液)の作製方法としては、イオン性の界面活性剤及び高分子電解質と共にホモジナイザーなどの分散機により水に分散させる方法が挙げられる。その後、溶剤を蒸散することにより、樹脂粒子分散液を作製することができる。また、樹脂に界面活性剤を加え、ホモジナイザーなどの分散機により水中にて乳化分散する方法や転相乳化法などにより、樹脂粒子分散液を調製してもよい。
樹脂粒子分散液中の、樹脂粒子の体積基準のメジアン径は、凝集後に得られるトナー母粒子の大きさを考慮すると、0.005乃至1.0μmが好ましく、0.01乃至0.4μmがより好ましい。
樹脂粒子の平均粒径は、例えば、動的光散乱法(DLS)、レーザー散乱法、遠心沈降法、field−flow fractionation法、電気的検知体法等を用いて測定することができる。なお、本発明における平均粒径とは、特に断りが無ければ、後述するように、20℃、0.01質量%固形分濃度で、動的光散乱法(DLS)/レーザードップラー法で測定された体積基準の50%累積粒径値(D50)のことを意味する。
<着色剤粒子分散液>
着色剤粒子分散液は、一般式(1)で表される色素化合物等の着色剤を界面活性剤と共に水系媒体に分散させてなる。
まず、一般式(1)で表される色素化合物等の着色剤を各々分散液として調整する。着色剤粒子は公知の方法で分散されるが、例えば、回転せん断型ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、高圧対向衝突式の分散機等が好ましく用いられる。
着色剤の含有量は、樹脂100質量部に対し1乃至20質量部であることが好ましい。
用いられる界面活性剤の使用量は、着色剤100質量部に対して、0.01乃至10質量部、好ましくは0.1乃至5.0質量部、特にトナー粒子中の界面活性剤の除去が容易となるため、0.5質量部乃至3.0質量部で用いることが好ましい。その結果、得られたトナー中に残留する界面活性剤量が少なくなり、トナーの画像濃度が高く、且つ、カブリが発生しにくいといった効果が得られる。
[凝集工程]
凝集体粒子を形成させる方法としては、特に限定されるものではないが、pH調整剤、凝集剤、安定剤等を上記混合液中に添加・混合し、温度、機械的動力(撹拌)等を適宜加える方法が好適に例示できる。
本発明のpH調整剤としては、特に限定されるものではないが、アンモニア、水酸化ナトリウム等のアルカリ、硝酸、クエン酸等の酸が挙げられる。
凝集剤としては、特に限定されるものではないが、塩化ナトリウム、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸アルミニウム等の無機金属塩の他、2価以上の金属錯体等が挙げられる。
安定剤としては、主に界面活性剤が挙げられる。
界面活性剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性高分子;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等のアニオン性界面活性剤;ラウリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性界面活性剤;ラウリルジメチルアミンオキサイド等の両性イオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等のノニオン性界面活性剤等の界面活性剤;リン酸三カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等の無機化合物等が挙げられる。なお、これらは1種を単独で用いても良く、また、必要に応じて2種以上を組み合せて用いてもよい。
ここで形成される凝集体粒子の平均粒径としては、特に限定されるものではないが、通常、得ようとするトナー粒子の平均粒径と同じ程度になるように制御するとよい。制御は、例えば、前記凝集剤等の添加・混合時の温度と上記撹拌混合の条件を適宜設定・変更することにより容易に行うことができる。さらに、トナー粒子間の融着を防ぐため、上記pH調整剤、上記界面活性剤等を適宜投入することができる。
[融合工程]
融合工程では、上記凝集体粒子を加熱して融合することでトナー母粒子を形成する。
加熱の温度としては、凝集体粒子に含まれる樹脂のガラス転移温度(Tg)から樹脂の分解温度の間であればよい。例えば、凝集工程と同様の撹拌下で、界面活性剤の添加やpH調整等により、凝集の進行を止め、樹脂粒子の樹脂のガラス転移温度以上の温度に加熱を行うことにより凝集体粒子を融合・合一させる。
加熱の時間としては、融合が十分に為される程度でよく、具体的には10分間乃至10時間程度行えばよい。
また、融合工程の前後に、微粒子を分散させた微粒子分散液を添加混合して上記凝集体粒子に微粒子を付着させてコア・シェル構造を形成する工程(付着工程)をさらに含むことも可能である。
[洗浄工程]
融合工程後に得られた粒子を、適切な条件で洗浄、濾過、乾燥等することにより、トナー母粒子を得る。この場合、トナーとして十分な帯電特性、信頼性を確保するために、上記トナー母粒子を十分に洗浄することが好ましい。
洗浄方法として、限定されるものではないが、例えば、トナー母粒子を含む懸濁液を濾過し、得られた濾物を蒸留水を用いて撹拌洗浄し、さらにこれを濾過する。トナーの帯電性の観点から、濾液の電気伝導度が150μS/cm以下になるまで洗浄を繰り返すことが好ましい。
更に、得られたトナー母粒子の表面に、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム等の無機粒体や、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂粒子を、乾燥状態で剪断力を印加して添加してもよい。これらの無機粒体や樹脂粒子は、流動性助剤やクリーニング助剤等の外添剤として機能する。
[乾燥工程]
乾燥は、通常の振動型流動乾燥法、スプレードライ法、凍結乾燥法、フラッシュジェット法など、公知の方法を利用することができる。トナー粒子の乾燥後の含水分率は、1.5質量%以下であることが好ましく、より好ましくは1.0質量%以下である。
本発明のトナーは、重量平均粒径D4が4.0乃至9.0μmであり、重量平均粒径D4と個数平均粒径D1の比(以下、重量平均粒径D4/個数平均粒径D1またはD4/D1ともいう)が1.35未満であることが好ましい。さらには、重量平均粒径D4が4.9乃至7.5μmであり、重量平均粒径D4/個数平均粒径D1が1.30以下であることがより好ましい。重量平均粒径D4の値において4.0μm未満の割合が増加した場合は、電子写真現像システムに適用したときに帯電安定化が達成しづらくなり、多数枚の連続現像動作(耐久動作)において、画像カブリや現像スジなどの画像劣化が発生しやすくなる。特に2.5μm以下の微粉が増加した場合にはより傾向が顕著になってくる。また重量平均粒径D4が9.0μmを超える割合が増加した場合には、ハーフトーン部の再現性が大きく低下し、得られた画像はガサついた画像になってしまい好ましくない。特に10.0μm以上の粗粉が増加するとより傾向が顕著に現れてしまう。重量平均粒径D4/個数平均粒径D1が1.35以上の場合は、カブリや転写性が低下してしまうとともに、細線などの線幅の太さばらつきが大きくなってしまう(以下、鮮鋭性低下と表記する)。
本発明のトナーは、フロー式粒子像分析装置で測定される該トナーの平均円形度が0.930乃至0.995であり、より好ましくは0.960乃至0.990であることが、トナーの転写性が大幅に改善される点から好ましい。
本発明のトナーは、磁性トナー、非磁性トナーどちらでも良い。磁性トナーとして用いる場合には、本発明のトナーを構成するトナー母粒子は、磁性材料を混合して用いても良い。このような磁性材料としては、マグネタイト、マグヘマイト、フェライトのような酸化鉄、または他の金属酸化物を含む酸化鉄、Fe、Co、Niのような金属、あるいは、これらの金属とAl、Co、Cu、Pb、Mg、Ni、Sn、Zn、Sb、Be、Bi、Cd、Ca、Mn、Se、Ti、W、Vのような金属との合金およびこれらの混合物等が挙げられる。
<液体現像剤の製造方法>
以下、液体現像剤の製造方法について説明する。
まず、液体現像剤を得るには、電気絶縁性担体液に、本発明のトナー、必要に応じて、電荷制御剤、ワックス等の助剤を分散または溶解させて製造する。また、先に、濃縮トナーを作り、さらに電気絶縁性担体液で希釈して現像剤を調製するというような、二段法で調製してもよい。
本発明で用いる分散機としては、特に限定されるものではないが、例えば、回転せん断型ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、高圧対向衝突式の分散機等が好ましく用いられる。
一般式(1)で表される色素化合物に、更に公知の顔料や染料等の着色剤を単独、または、2種以上を組み合わせて追加して用いることもできる。
本発明で用いられる樹脂、ワックス及び着色剤は前記と同様である。
本発明で用いられる電荷制御剤としては、静電荷現像用液体現像剤に用いられているものであれば、特に制限されることはないが、例えば、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸銅、オレイン酸銅、オレイン酸コバルト、オクチル酸ジルコニウム、オクチル酸コバルト、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルべンゼンスルホン酸カルシウム、大豆レシチン、アルミニウムオクトエート等が挙げられる。
本発明で用いられる電気絶縁性担体液としては、特に制限はないが、例えば109Ω・cm以上の高い電気抵抗と3以下の低い誘電率を有する有機溶剤を使用することが好ましい。
具体的な例として、ヘキサン、ペンタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカンのような脂肪族炭化水素溶剤、アイソパーH,G,K,L,M(エクソン化学(株)製)、リニアレンダイマーA−20、A−20H(出光興産(株)製)等、沸点が68乃至250℃の温度範囲のものが好ましい。これらは、系の粘度が高くならない範囲で単独、または、2種以上併用してもよい。
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、文中「部」及び「%」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。得られた化合物の同定は、1H核磁気共鳴分光分析(1H−NMR)装置(ECA−400、日本電子(株)製)、及び、LC/TOF MS(LC/MSD TOF、Agilent Technologies社製)装置を用い行った。
[一般式(1)で表される色素化合物の製造]
一般式(1)で表される色素化合物は、公知の方法によって合成することが可能である。
以下に記載する方法で一般式(1)で表される色素化合物を製造した。
〈製造例1:化合物(1)の製造〉
ピリドン化合物(1)10mmolのトルエン20mL懸濁液に、p−トルエンスルホン酸100mgを加え、70℃に昇温し、アルデヒド化合物(1)10mmolのトルエン20mL溶液を滴下した。更に、共沸脱水を行いながら、160℃で6時間加熱還流させた。反応終了後、室温に冷却し、イソプロパノールで希釈した。減圧下濃縮後、残さをカラムクロマトグラフィーによる精製(展開溶媒:酢酸エチル/ヘプタン)して4.6g(収率78%)の化合物(1)を得た。図1に、化合物(1)のCDCl3中、室温、400MHzにおける1H−NMRスペクトルを示す。
[化合物(1)についての分析結果]
[1]1H−NMR(400MHz、CDCl3、室温):δ(ppm)=0.97(3H、t、J=7.33Hz)、1.03(3H、t、J=7.33Hz)、1.36(2H、dd、J=7.33、14.7Hz)、1.43−1.58(11H、m)、1.66−1.78(4H、m)、2.48(3H、s)、2.56(3H、s)、3.50(2H、t、J=7.56Hz)、3.80(2H、t、J=7.33Hz)、7.34(2H、t、J=7.56Hz)、7.45(1H、t、J=6.87Hz)、7.68(2H、d、J=8.24Hz)、8.24(1H、s)
[2]質量分析(ESI−TOF):m/z=590.2989(M+H)+
〈製造例2:化合物(3)の製造〉
アルデヒド化合物(2)10mmol及びピリドン化合物(4)10mmolのメタノール50mL溶液を室温で3日間撹拌した。反応終了後、イソプロパノールで希釈し、ろ過して5.4g(収率82%)の化合物(3)を得た。
[化合物(3)についての分析結果]
[1]1H−NMR(400MHz、CDCl3、室温):δ(ppm)=0.93(12H、q、J=6.87Hz)、1.14(6H、s)、1.30−1.39(17H、m)、1.39−1.60(11H、m)、1.84−1.92(2H、m)、2.54(3H、s)、3.16(2H、s)、3.37−3.48(3H、m)、3.58−3.92(2H、dm)、8.31(1H、s)
[2]質量分析(ESI−TOF):m/z=654.4611(M+H)+
〈製造例3:化合物(6)の製造〉
アルデヒド化合物(2)10mmol及びピリドン化合物(7)10mmolのエタノール50mL溶液を室温で3日間撹拌した。反応終了後、イソプロパノールで希釈し、ろ過して5.1g(収率87%)の化合物(6)を得た。
[化合物(6)についての分析結果]
[1]1H−NMR(400MHz、CDCl3、室温):δ(ppm)=0.92(12H、q、J=7.02Hz)、1.22−1.41(16H、m)、1.54(9H、s)、1.85−1.90(2H、m)、2.50(3H、s)、3.00(6H、s)、3.37(2H、d、J=5.50Hz)、3.73(2H、dq、J=4.27、17.2Hz)、8.28(1H、s)
[2]質量分析(ESI−TOF):m/z=584.4211(M+H)+
〈製造例4:化合物(10)の製造〉
製造例2において、ピリドン化合物(4)を用いる代わりにピリドン化合物(9)に変更した以外は、製造例2と同様の方法を行うことで、4.8g(収率77%)の化合物(10)を得た。
[化合物(10)についての分析結果]
[1]1H−NMR(400MHz、CDCl3、室温):δ(ppm)=0.92(12H、dt、J=7.90、23.1Hz)、1.20−1.34(18H、m)、1.53(3H、s)、1.73(4H、q、J=5.65Hz)、1.86−1.93(2H、m)、2.49(3H、s)、3.22(2H、dd、J=4.58、10.1Hz)、3.37−3.41(4H、m)、3.71−3.75(2H、m)、8.24(1H、s)
[2]質量分析(ESI−TOF):m/z=624.4531(M+H)+
〈製造例5〜12:化合物(4)、(12)、(13)、(15)、(18)、(20)、(21)、(22)の製造〉
製造例2において、アルデヒド化合物(2)及びピリドン化合物(4)を対応するアルデヒド化合物及びピリドン化合物に変更した以外は、製造例2と同様の方法を行うことで、対応する化合物(4)、(12)、(13)、(15)、(18)、(20)、(21)、(22)を得た。
[化合物(4)についての分析結果]
[1]1H−NMR(400MHz、CDCl3、室温):δ(ppm)=0.90−1.01(15H、m)、1.14(7H、s)、1.24−1.39(16H、m)、1.52−1.66(13H、m)、1.82−1.92(2H、m)、2.84−2.89(2H、m)、3.16(2H、s)、3.37−3.42(3H、m)、3.61−3.94(2H、m)、8.29(1H、d、J=9.62Hz)
[2]質量分析(ESI−TOF):m/z=696.4972(M+H)+
[化合物(12)についての分析結果]
[1]1H−NMR(400MHz、CDCl3、室温):δ(ppm)=0.98(6H、q、J=7.33Hz)、1.14(7H、s)、1.33−1.44(6H、m)、1.56(9H、t、J=14.2Hz)、1.64−1.75(4H、m)、2.54(3H、d、J=13.3Hz)、3.17(2H、s)、3.48(3H、t、J=8.01Hz)、3.80(2H、t、J=7.33Hz)、8.31(1H、s)
[2]質量分析(ESI−TOF):m/z=542.3279(M+H)+
[化合物(13)についての分析結果]
[1]1H−NMR(400MHz、CDCl3、室温):δ(ppm)=0.94(12H、tt、J=5.88、18.3Hz)、1.27−1.46(16H、m)、1.55(9H、s)、1.87−1.95(2H、m)、2.43(3H、s)、3.29−3.44(5H、m)、3.60−3.92(2H、m)、7.21−7.33(3H、m)、7.44−7.49(2H、m)、8.17(1H、s)
[2]質量分析(ESI−TOF):m/z=674.4189(M+H)+
[化合物(15)についての分析結果]
[1]1H−NMR(400MHz、CDCl3、室温):δ(ppm)=0.89−0.96(15H、m)、1.22−1.42(18H、m)、1.57(8H、t、J=16.5Hz)、1.88−1.91(9H、m)、2.01−2.13(4H、m)、2.57(3H、s)、3.12(3H、s)、3.38−3.57(2H、d、J=13.3Hz)、3.73−3.96(2H、m)、8.33(1H、s)
[2]質量分析(ESI−TOF):m/z=732.4933(M+H)+
[化合物(18)についての分析結果]
[1]1H−NMR(400MHz、CDCl3、室温):δ(ppm)=0.87−0.95(12H、m)、1.11−1.24(8H、m)、1.30−1.38(18H、m)、1.53−1.60(12H、t、J=13.5Hz)、1.84−1.92(1H、m)、2.54(3H、d、J=11.5Hz)、3.37−3.41(2H、m)、3.54−3.91(4H、m)、8.31(1H、d、J=11.9Hz)
[2]質量分析(ESI−TOF):m/z=668.4662(M+H)+
[化合物(20)についての分析結果]
[1]1H−NMR(400MHz、CDCl3、室温):δ(ppm)=0.89−1.01(15H、m)、1.25−1.42(16H、m)、1.56(11H、t、J=10.5Hz)、1.60−1.75(2H、m)、1.82−1.95(5H、m)、2.86−2.91(2H、m)、3.19(3H、m)、3.35−3.42(2H、m)、3.73−3.79(2H、m)、8.32(1H、s)
[2]質量分析(ESI−TOF):m/z=654.4399(M+H)+
[化合物(21)についての分析結果]
[1]1H−NMR(400MHz、CDCl3、室温):δ(ppm)=0.88−1.01(17H、m)、1.24−1.46(18H、m)、1.51(9H、s)、1.87−1.96(2H、m)、2.70−2.74(2H、m)、3.33(3H、s)、3.40−3.50(2H、m)、3.61−3.86(2H、m)、7.22(2H、t、J=7.56Hz)、7.46(3H、t、J=8.70Hz)、8.15(1H、s)
[2]質量分析(ESI−TOF):m/z=716.4511(M+H)+
[化合物(22)についての分析結果]
[1]1H−NMR(400MHz、CDCl3、室温):δ(ppm)=0.81(2H、t、J=6.18Hz)、0.89−0.95(12H、m)、1.03(8H、t、J=3.66Hz)、1.14(7H、d、J=1.83Hz)、1.26−1.39(17H、m)、1.55(12H、t、J=5.95Hz)、1.84−1.91(3H、m)、2.69−2.81(1H、m)、2.98−3.08(1H、m)、3.18(2H、J=1.83Hz)、3.45−3.48(3H,m)、3.56−3.89(2H、m)、8.32(1H、t、J=6.87Hz)
[2]質量分析(ESI−TOF):m/z=738.5329(M+H)+
[トナーの製造]
以下に記載する方法で本発明のトナー及び比較トナーを製造した。
<実施例1>
色素化合物である上記化合物(1)12部、スチレン単量体120部の混合物をアトライター(三井鉱山社製)により3時間分散させて色素分散体(1)を得た。
高速撹拌装置T.K.ホモミキサー(プライミクス株式会社製)を備えた2L用四つ口フラスコ中にイオン交換水710部と0.1mol/L−リン酸三ナトリウム水溶液450部を添加し回転数を12000rpmに調製し、60℃に加温した。ここに1.0mol/L−塩化カルシウム水溶液68部を徐々に添加し微小な難水溶性分散安定剤リン酸カルシウムを含む水系媒体を調製した。
・色素分散体(1) 133.2部
・スチレン単量体 46.0部
・n−ブチルアクリレート単量体 34.0部
・サリチル酸アルミニウム化合物 2.0部
(オリエント化学工業株式会社製 ボントロンE−88)
・極性樹脂 10.0部
(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールAとイソフタル酸との重縮合物、Tg=65℃、Mw=10000、Mn=6000)
・エステルワックス 25.0部
(DSC測定における最大吸熱ピークのピーク温度=70℃、Mn=704)
・ジビニルベンゼン単量体 0.10部
上記処方を60℃に加温し、T.K.ホモミキサーを用いて5000rpmにて均一に溶解・分散した。これに重合開始剤である2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)10部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、回転数12000rpmを維持しつつ15分間造粒した。その後高速撹拌器からプロペラ撹拌羽根に撹拌器を変え、液温を60℃で重合を5時間継続させた後、液温を80℃に昇温させ8時間重合を継続させた。重合反応終了後、80℃/減圧下で残存単量体を留去した後、液温を30℃まで冷却し、重合体微粒子分散体を得た。
次に、重合体微粒子分散体を洗浄容器に移し、撹拌しながら、希塩酸を添加してpH1.5に調整し、2時間撹拌させた。濾過器で固液分離を行い、重合体微粒子を得た。重合体微粒子の水への再分散と固液分離とを、リン酸カルシウムを含むリン酸とカルシウムの化合物が十分に除去されるまで、繰り返し行った。その後に、最終的に固液分離した重合体微粒子を、乾燥機で十分に乾燥してトナー母粒子(1)を得た。
得られたトナー母粒子100部に対し、ヘキサメチルジシラザンで表面処理された疎水性シリカ微粉体(一次粒子の数平均径7nm)1.00部、ルチル型酸化チタン微粉体(一次粒子の数平均径45nm)0.15部、ルチル型酸化チタン微粉体(一次粒子の数平均径200nm)0.50部をヘンシェルミキサー(日本コークス工業株式会社製)で5分間乾式混合して、本発明のトナー(1)を得た。
<実施例2乃至8>
実施例1において、化合物(1)を表1に示す化合物に各々変更した以外は実施例1と同様にして本発明のトナー(2)乃至(8)を得た。
<実施例9>
実施例1において、化合物(1)12部を用いる代わりに、化合物(1)6部とC.I.Pigment Red 122(クラリアント社製、商品名「Toner Magenta E」)を6部の2種類を用いることに変更した以外は実施例1と同様にして本発明のトナー(9)を得た。
<実施例10>
実施例9において、化合物(1)を化合物(22)に変更した以外は実施例9と同様にして本発明のトナー(10)を得た。
<比較例1乃至3>
実施例1において、化合物(1)を用いる代わりに、下記の比較用色素(1)乃至(3)を用いる以外は実施例1と同様にして比較用トナー(比1)、(比2)、(比3)を得た。
Figure 0006129026
<実施例11>
スチレン82.6部、アクリル酸n−ブチル9.2部、アクリル酸1.3部、ヘキサンジオールジアクリレート0.4部、n−ラウリルメルカプタン3.2部を混合し溶解させた。この溶液にネオゲンRK(第一工業製薬社製)1.5部のイオン交換水150部の水溶液を添加して、分散させた。さらに10分間ゆっくりと撹拌しながら、過硫酸カリウム0.15部のイオン交換水10部の水溶液を添加した。窒素置換をした後、70℃で6時間乳化重合を行った。重合終了後、反応液を室温まで冷却し、イオン交換水を添加することで固形分濃度が12.5質量%、体積基準のメジアン径が0.2μmの樹脂粒子分散液を得た。
エステルワックス(DSC測定における最大吸熱ピークのピーク温度=70℃、Mn=704)100部、ネオゲンRK15部をイオン交換水385部に混合させ、湿式ジェットミル JN100((株)常光製)を用いて約1時間分散してワックス分散液を得た。ワックス分散液の濃度は20質量%であった。
色素化合物である上記化合物(1)100部、アニオン性界面活性剤(ネオゲンRK、第一工業製薬(株)製)15部をイオン交換水885部に混合させ、湿式ジェットミル JN100((株)常光製)を用いて約1時間分散して分散液(1)を得た。
着色剤粒子の体積基準のメジアン径は、0.15μmであった。
樹脂粒子分散液160部、ワックス分散液10部、分散液(1)10部、硫酸マグネシウム0.2部をホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて分散させた後、65℃まで昇温した。65℃で1時間撹拌した後、光学顕微鏡で、平均粒径が約5.5μmである凝集体粒子が形成されていることを確認した。更に、ネオゲンRK2.2部加えた後、80℃まで昇温して2時間撹拌した。室温に冷却後、ろ過し、ろ別した固体を720部のイオン交換水に入れ、1時間分散洗浄を行った。固体をろ過し、ろ液の電気伝導度が150μS/cm以下となるまで、イオン交換水による分散洗浄を繰り返した。真空乾燥機を用いて乾燥させ、トナー母粒子(11)を得た。
上記トナー母粒子(11)100部に、BET法で測定した比表面積が200m2/gである疎水化処理されたシリカ微粉体1.8部をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で乾式混合し、トナー(11)を得た。
<実施例12乃至17>
実施例11において、化合物(1)を用いる代わりに表1に示す化合物に各々変更した以外は実施例11と同様の操作で本発明のトナー(12)乃至(17)を得た。
<実施例18>
C.I.Pigment Red 122(クラリアント社製、商品名「Toner Magenta E」)100部、アニオン性界面活性剤(ネオゲンRK、第一工業製薬(株)製)15部をイオン交換水885部に混合させ、湿式ジェットミル JN100((株)常光製)を用いて約1時間分散して顔料分散液(1)を得た。
実施例11におけるトナー母粒子製造時に、分散液(1)10部を用いる代わりに、分散液(1)5部及び顔料分散液(1)5部の量に変更した以外は、実施例11におけるトナー母粒子製造と同様の操作で、トナー母粒子(18)を得た。
上記トナー母粒子(18)100部に、BET法で測定した比表面積が200m2/gである疎水化処理されたシリカ微粉体1.8部をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で乾式混合し、トナー(18)を得た。
<実施例19>
実施例18において、化合物(1)を用いる代わりに化合物(20)を用いて、同様の操作で分散液(20)を得た。次に、実施例18において、分散液(1)を分散液(20)に変更した以外は、実施例18と同様の操作でトナー(19)を得た。
<比較例4乃至6>
実施例11において、化合物(1)を用いる代わりに、比較用色素(1)乃至(3)に変更した以外は実施例11と同様にして比較用トナー(比4)乃至(比6)を得た。
<実施例20>
結着樹脂(ポリエステル樹脂):100部(Tg55℃、酸価20mgKOH/g、水酸基価16mgKOH/g、分子量:Mp(ピークトップ分子量)4500、Mn2300、Mw38000)、化合物(1):6部、1,4−ジ−t−ブチルサリチル酸アルミニウム化合物:0.5部、パラフィンワックス(最大吸熱ピーク温度78℃):5部を、ヘンシェルミキサー(FM−75J型、三井鉱山(株)製)でよく混合した後、温度130℃に設定した2軸混練機(PCM−45型、池貝鉄鋼(株)製)にて60kg/hrのFeed量で混練(吐出時の混練物温度は約150℃)した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルで粗砕した後、機械式粉砕機(T−250:ターボ工業(株)製)にて20kg/hrのFeed量で微粉砕した。
更に得られたトナー微粉砕物を、コアンダ効果を利用した多分割分級機により分級することで、トナー母粒子(20)を得た。
上記トナー母粒子(20)100部に、BET法で測定した比表面積が200m2/gである疎水化処理されたシリカ微粉体1.8部をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で乾式混合し、トナー(20)を得た。
<実施例21乃至28>
実施例20において、化合物(1)を用いる代わりに表1に示す化合物に変更した以外は、実施例20と同様な方法で本発明のトナー(21)乃至(28)を得た。なお、実施例27においては、化合物(1)とC.I.Pigment Red 122(クラリアント社製、商品名「Toner Magenta E」)の質量比は2:1、また実施例8においては、化合物(4)とC.I.Pigment Red 122の質量比は3:2の割合で使用した。
<比較例7乃至9>
実施例20において、化合物(1)を用いる代わりに、比較用色素(1)乃至(3)に変更した以外は実施例20と同様にして比較用トナー(比7)乃至(比9)を得た。
上記トナーの評価を以下のように行った。尚、評価結果については後述の表1に示した。
(1)トナーの重量平均粒径D4、及び個数平均粒径D1の測定
上記トナーの個数平均粒径(D1)及び重量平均粒径(D4)はコールター法による粒度分布解析にて測定した。測定装置として、コールターカウンターTA−IIあるいはコールターマルチサイザーII(ベックマン・コールター株式会社製)を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定した。電解液は、1級塩化ナトリウムを用いて、約1%塩化ナトリウム水溶液を調製した。例えば、ISOTON−II(コールターサイエンティフィックジャパン株式会社製)が使用できる。具体的な測定方法としては、前記電解水溶液100乃至150mL中に分散剤として、界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を、0.1乃至5mL加え、更に測定試料(トナー粒子)を2乃至20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1乃至3分間分散処理を行う。得られた分散処理液を、アパーチャーとして100μmアパーチャーを装着した前記測定装置により、2.00μm以上のトナーの体積、個数を測定してトナーの体積分布と個数分布とを算出する。それから、トナーの個数分布から求めた個数平均粒径(D1)と、トナーの体積分布から求めたトナーの重量平均粒径(D4)(各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする)及びD4/D1を求めた。
上記チャンネルとしては、2.00乃至2.52μm、2.52乃至3.17μm、3.17乃至4.00μm、4.00乃至5.04μm、5.04乃至6.35μm、6.35乃至8.00μm、8.00乃至10.08μm、10.08乃至12.70μm、12.70乃至16.00μm、16.00乃至20.20μm、20.20乃至25.40μm、25.40乃至32.00μm、32.00乃至40.30μmの13チャンネルを用いる。
評価は以下のように行い、D4/D1が1.35以下であれば、粒度分布がシャープであり好適な粒度分布であると判断した。
A:D4/D1が1.30以下(粒度分布が非常に良い)
B:D4/D1が1.30より大きく1.35以下(粒度分布が良い)
C:D4/D1が1.35より大きい(粒度分布が悪い)
[トナーの耐光性評価]
2cm2のガラス基板上に0.5gのトナーを均一に敷き詰め、BIG HEATER(井元製作所製)で160℃、1kgの条件で熱プレスを行い、耐光性評価用サンプルを作製した。
上記耐光性評価用サンプルをキセノン試験装置(AtlasCi4000、スガ試験機(株)製)に投入し、照度:340nmで0.39W/m2、温度:40℃、相対湿度:60%の条件下、50時間(hr)曝露した。耐光性評価用サンプルの反射濃度を試験前後で測定した。初期の色度をそれぞれa0 *、b0 *、L0 *とし、曝露後の色度をそれぞれa*、b*、L*としたとき、色差ΔEを以下のように定義し、算出した。
Figure 0006129026
評価基準は以下の通りである。評価は、50時間後のΔEが10未満であれば良好な耐光性であると判断した。
A:ΔE<6(耐光性が非常に優れる)
B:6≦ΔE<10(耐光性に優れる)
C:10≦ΔE(耐光性が悪い)
Figure 0006129026

Claims (4)

  1. 結着樹脂、ワックス及び着色剤を含有するトナー母粒子を有するトナーであって、着色剤として、一般式(1)で表される色素化合物を含有することを特徴とするトナー。
    Figure 0006129026
    [一般式(1)中、
    1、R2及びR6は、それぞれ独立して、アルキル基を表し、
    3乃至R5は、それぞれ独立して、アルキル基を表す、或いは、以下のi)及びii)のいずれかを満たす、
    i)R3とR4とが結合しており、R3とR4とが同時に結合している炭素原子とR3とR4とが含まれる環式有機官能基が形成され、R5は、アルキル基である、
    ii)R3乃至R5が結合しており、R3乃至R5が同時に結合している炭素原子とR3とR4とR5とが含まれる環式有機官能基が形成される、
    7及びR8は、それぞれ独立して、アルキル基又はアシル基を表す、或いは、R7とR8とが結合しており、R7とR8とが同時に結合している窒素原子とR7とR8とが含まれる環式有機官能基が形成される。]
  2. 前記一般式(1)中のR7、R8のどちらか一方が、アルキル基であることを特徴とする請求項1に記載のトナー。
  3. 前記一般式(1)中のR3乃至R5がいずれも、メチル基であることを特徴とする請求項1又は2に記載のトナー。
  4. 前記トナー母粒子の表面に外添剤を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のトナー。
JP2013177450A 2012-08-29 2013-08-29 トナー Expired - Fee Related JP6129026B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013177450A JP6129026B2 (ja) 2012-08-29 2013-08-29 トナー

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012188150 2012-08-29
JP2012188150 2012-08-29
JP2013177450A JP6129026B2 (ja) 2012-08-29 2013-08-29 トナー

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2014063155A JP2014063155A (ja) 2014-04-10
JP2014063155A5 JP2014063155A5 (ja) 2016-10-13
JP6129026B2 true JP6129026B2 (ja) 2017-05-17

Family

ID=50182933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013177450A Expired - Fee Related JP6129026B2 (ja) 2012-08-29 2013-08-29 トナー

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9146486B2 (ja)
EP (1) EP2891924A4 (ja)
JP (1) JP6129026B2 (ja)
KR (1) KR20150047539A (ja)
CN (1) CN104583877B (ja)
WO (1) WO2014034096A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104160339A (zh) 2012-03-07 2014-11-19 佳能株式会社 黄色调色剂及黄色调色剂的生产方法
EP2891689B1 (en) * 2012-08-29 2016-12-28 Canon Kabushiki Kaisha Dye compound, ink, resist composition for color filter, and heat-sensitive transfer recording sheet
WO2014034095A1 (ja) 2012-08-29 2014-03-06 キヤノン株式会社 トナー
JP6261401B2 (ja) * 2014-03-17 2018-01-17 カシオ計算機株式会社 バイオプラスチックを用いた電子写真用トナー及びその製造方法
JP6020516B2 (ja) 2014-06-11 2016-11-02 カシオ計算機株式会社 バイオプラスチックを用いた電子写真用トナー及びその製造方法
JP2017014414A (ja) * 2015-07-02 2017-01-19 キヤノン株式会社 色素化合物、トナー及び該トナーの製造方法
JP6543116B2 (ja) * 2015-07-02 2019-07-10 キヤノン株式会社 色素化合物、トナー及び該トナーの製造方法
EP3356471B1 (en) * 2015-09-30 2021-01-06 C/o Canon Kabushiki Kaisha Compound, ink, resist composition for color filter, thermal transfer recording sheet, and toner
JP6784589B2 (ja) * 2016-12-21 2020-11-11 キヤノン株式会社 帯電部材、帯電部材の製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置
US20180314176A1 (en) * 2017-04-28 2018-11-01 Canon Kabushiki Kaisha Toner and toner manufacturing method
JP7187159B2 (ja) * 2017-04-28 2022-12-12 キヤノン株式会社 トナー及びトナーの製造方法
US10338487B2 (en) * 2017-05-15 2019-07-02 Canon Kabushiki Kaisha Toner
US10599060B2 (en) * 2017-12-06 2020-03-24 Canon Kabushiki Kaisha Toner

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2101090T3 (es) 1991-05-03 1997-07-01 Basf Ag Colorantes de n-aminopiridona.
JP3099439B2 (ja) 1991-08-01 2000-10-16 松下電器産業株式会社 電子写真用マゼンタトナー
DE4217973A1 (de) * 1992-05-30 1993-12-02 Basf Ag Farbtoner für die Elektrophotographie
DE4344116A1 (de) * 1993-12-23 1995-06-29 Basf Ag Pyridonfarbstoffe
DE4437166A1 (de) * 1994-10-18 1996-04-25 Basf Ag Farbstoffmischungen, enthaltend Methin- und Azofarbstoffe
DE4440066A1 (de) * 1994-11-10 1996-05-15 Basf Ag Methin- und Azamethinfarbstoffe auf Basis von Trifluormethylpyridonen
DE19621026A1 (de) * 1996-05-24 1997-11-27 Basf Ag Pyridonfarbstoffe
US6528223B1 (en) 2001-11-20 2003-03-04 Nexpress Solutions Llc Magenta-colored toner particles for electrostatographic imaging
US8247145B2 (en) 2007-09-07 2012-08-21 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Magenta toner for developing electrostatic image
WO2014034095A1 (ja) 2012-08-29 2014-03-06 キヤノン株式会社 トナー

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150047539A (ko) 2015-05-04
EP2891924A4 (en) 2016-04-27
EP2891924A1 (en) 2015-07-08
CN104583877B (zh) 2019-01-22
WO2014034096A1 (ja) 2014-03-06
US9146486B2 (en) 2015-09-29
JP2014063155A (ja) 2014-04-10
US20140170552A1 (en) 2014-06-19
CN104583877A (zh) 2015-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6129026B2 (ja) トナー
JP6129027B2 (ja) トナー
JP6182022B2 (ja) イエロートナー
JP5963491B2 (ja) 顔料分散体、イエロートナーの製造方法
JP6053578B2 (ja) イエロートナー及び該イエロートナーの製造方法
JP6355378B2 (ja) イエロートナーおよびその製造方法
WO2014030343A1 (ja) イエロートナー及び該イエロートナーの製造方法
JP2013047795A (ja) マゼンタトナー
JP2013117022A (ja) 着色樹脂粉体及び該着色樹脂粉体を用いたトナー
JP2017003818A (ja) トナー
JP2014029520A (ja) イエロートナー
JP2014059555A (ja) トナー及びトナーの製造方法
EP2701007B1 (en) Toner and method of producing toner
JP2012208496A (ja) マゼンタトナー
JP6478810B2 (ja) イエロートナー
JP5882603B2 (ja) 顔料分散体、イエロートナー
JP6543116B2 (ja) 色素化合物、トナー及び該トナーの製造方法
JP2017014414A (ja) 色素化合物、トナー及び該トナーの製造方法
JP2017003992A (ja) トナー

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160826

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160826

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170308

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170314

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170411

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6129026

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees