JP6862263B2 - トナー - Google Patents

トナー Download PDF

Info

Publication number
JP6862263B2
JP6862263B2 JP2017088491A JP2017088491A JP6862263B2 JP 6862263 B2 JP6862263 B2 JP 6862263B2 JP 2017088491 A JP2017088491 A JP 2017088491A JP 2017088491 A JP2017088491 A JP 2017088491A JP 6862263 B2 JP6862263 B2 JP 6862263B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
mass
containing olefin
copolymer
ester group
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.)
Active
Application number
JP2017088491A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017201398A (ja
Inventor
隼人 井田
隼人 井田
田村 順一
順一 田村
隆二 村山
隆二 村山
健太郎 釜江
健太郎 釜江
裕也 千本
裕也 千本
紅一郎 越智
紅一郎 越智
智代 宮階
智代 宮階
隆穂 柴田
隆穂 柴田
山下 大輔
大輔 山下
崇 平佐
崇 平佐
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
Publication of JP2017201398A publication Critical patent/JP2017201398A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6862263B2 publication Critical patent/JP6862263B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08702Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08726Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof
    • 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
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08702Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08702Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08704Polyalkenes
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08702Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08724Polyvinylesters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08702Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08726Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof
    • G03G9/08728Polymers of esters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08742Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08755Polyesters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08784Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
    • G03G9/08795Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their chemical properties, e.g. acidity, molecular weight, sensitivity to reactants
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08784Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
    • G03G9/08797Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their physical properties, e.g. viscosity, solubility, melting temperature, softening temperature, glass transition temperature
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/09307Encapsulated toner particles specified by the shell material
    • G03G9/09314Macromolecular compounds
    • G03G9/09321Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、電子写真に用いられるトナーに関する。
近年、画像形成に際して、省エネルギー化への要求の高まりに伴い、トナーの定着温度をより低くする取り組みがなされてきている。低温定着性を向上させる方法として、特許文献1〜3には、融点を超えると粘度が大きく低下するシャープメルト性を有する結晶性ポリエステル樹脂をトナー粒子に含有させる技術が開示されている。
また、その他の方法として、特許文献4〜10には、トナー粒子にガラス転移温度の低い樹脂を含有させることで、定着温度を下げる技術が開示されている。具体的には、ガラス転移温度の低い樹脂としてエチレン−酢酸ビニル共重合体やエチレン−アクリル酸メチル系共重合体のようなエステル基含有オレフィン系共重合体を含有するトナー粒子を有するトナーが特許文献4〜10に開示されている。
特公昭56−13943号公報 特公昭62−39428号公報 特開平4−120554号公報 特開2011−107261号公報 特開平11−202555号公報 特開平8−184986号公報 特開平4−21860号公報 特開平3−150576号公報 特開昭59−18954号公報 特開昭58−95750号公報
結晶性ポリエステル樹脂をトナー粒子の樹脂成分として使用すると、結晶性ポリエステル樹脂のシャープメルト性により、優れた低温定着性を示す。
しかしながら、結晶性ポリエステル樹脂は体積抵抗率が低い傾向にあり、トナーの帯電保持性に課題があった。
そこで、本発明者らは、体積抵抗率が高く、ガラス転移温度が低い(室温以下)である樹脂をトナー粒子の樹脂成分として用い、低温定着性および帯電保持性の両立を試みた。
しかしながら、特許文献4〜8に開示されているように、トナー粒子にエステル基含有オレフィン系共重合体を一部含有させるだけでは、高速で画像形成を行う場合において、十分な低温定着性を得ることは困難であった。
また、特許文献9および10に開示されているように、エステル基含有オレフィン系共重合体をトナー粒子の樹脂成分(メインの樹脂)として使用すると、トナー(トナー像)と紙との密着性が低いという課題があった。特に、定着時にトナーにかかる圧力が低い加圧加熱定着方式を採用した電子写真方法によって画像形成した場合、トナーと紙との密着性の低下という課題が顕著になる。そのため、加圧加熱定着後の定着物を消しゴムなどでこすると、紙からトナーがはがれてしまうという課題が発生した。
本発明の目的は、低温定着性、帯電保持性および紙との密着性に優れたトナーを提供することである。
本発明者らが鋭意検討した結果、エステル基含有オレフィン系共重合体をトナー粒子のメインの樹脂として使用し、さらに酸基含有オレフィン系共重合体を併用することで、低温定着性、帯電保持性および紙との密着性に優れたトナーが得られることがわかった。エチレン系エステル基含有共重合体および酸基含有オレフィン系共重合体は、化学構造の類似性より、高い相溶性を有する。そのため、トナー粒子中で顕著な相分離が起きない状態で両者は共存すると考えられる。さらに、酸基含有オレフィン系共重合体の酸基が、定着時に紙の表面のヒドロキシ基と水素結合を形成すると考えられる。それら2つの理由により、上記トナーは、紙との高い密着性が発現すると考えられる。
すなわち、本発明のトナーは、
樹脂成分を含有するトナー粒子を有するトナーであって、
前記樹脂成分が、
エステル基含有オレフィン系共重合体、および、
酸基含有オレフィン系共重合体
を含有し、
前記エステル基含有オレフィン系共重合体が、
下記式(1)で示されるユニットY1、および、
下記式(2)で示されるユニットおよび下記式(3)で示されるユニットの群から選択される少なくとも1種のユニットY2
を有し、
前記エステル基含有オレフィン系共重合体の酸価が、10mgKOH/g以下であり、
前記酸基含有オレフィン系共重合体の酸価が、50mgKOH/g以上300mgKOH/g以下であり、
前記樹脂成分中の前記エステル基含有オレフィン系共重合体の含有量が、前記樹脂成分の全質量に対して50質量%以上であり、
前記エステル基含有オレフィン系共重合体中の前記ユニットY2の含有量が、前記エステル基含有オレフィン系共重合体の全質量に対して3質量%以上35質量%以下である
トナーである。
Figure 0006862263
Figure 0006862263
Figure 0006862263
(式(1)〜(3)中、RはHまたはCHを示し、RはHまたはCHを示し、RはCHまたはCを示し、RはHまたはCHを示し、RはCHまたはCを示す。)
本発明によれば、低温定着性、帯電性および紙との密着性に優れたトナーを提供することができる。
本発明において、トナー粒子の樹脂成分とは、主に定着性能に寄与する高分子成分をいう。上記樹脂成分は、エステル基含有オレフィン系共重合体と酸基含有オレフィン系共重合体を含有する。
本発明においてエステル基含有オレフィン系共重合体とは、ポリオレフィン骨格に、共重合などの手段でエステル基ユニットを導入した樹脂(高分子)である。具体的には、下記式(1)で示されるユニットY1と、下記式(2)で示されるユニットおよび下記式(3)で示されるユニットの群から選択される少なくとも1種のユニットY2を有する。
Figure 0006862263
Figure 0006862263
Figure 0006862263
以下、前記式(2)で示されるユニットおよび前記式(3)で示されるユニットの群から選択される少なくとも1種のユニットY2に関して、具体的に説明する。
前記エステル基含有オレフィン系共重合体の好適例としては、前記式(1)で示され、前記式(1)中のRがHであるユニット、および、前記式(2)で示され、前記式(2)中のRがHであり、RがCHであるユニットを有する共重合体が挙げられる。この共重合体は、エチレン−酢酸ビニル共重合体と呼ばれる。エチレン−酢酸ビニル共重合体は、融点を低く設計できるため、低温定着性の観点から好ましい。
また、前記エステル基含有オレフィン系共重合体の別の好適例を以下に記す。
前記式(1)で示され、前記式(1)中のRがHであるユニット、および、前記式(3)で示され、前記式(3)中のRがHであり、RがCHであるユニットを有する共重合体である。この共重合体は、エチレン−アクリル酸メチル共重合体と呼ばれる。
また、前記エステル基含有オレフィン系共重合体のさらに別の好適例を以下に記す。
前記式(1)で示され、RがHであるユニット、および、前記式(3)で示され、前記式(3)中のRがHであり、RがCであるユニットを有する共重合体である。この共重合体は、エチレン−アクリル酸エチル共重合体と呼ばれる。
また、前記エステル基含有オレフィン系共重合体のさらに別の好適例を以下に記す。
前記式(1)で示され、前記式(1)中のRがHであるユニット、および、前記式(3)で示され、前記式(3)中のRがCHであり、RがCHであるユニットを有する共重合体である。この共重合体は、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体と呼ばれる。
エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体およびエチレン−メタクリル酸メチル共重合体は、高い化学的安定性を有するため、高温高湿下におけるトナーの保存性の観点から好ましい。
前記樹脂成分中に、前記エステル基含有オレフィン系共重合体は、1種または複数種含有されてもよい。
前記エステル基含有オレフィン系共重合体の質量の総和をWとし、前記式(1)で示されるユニット、前記式(2)で示されるユニットおよび前記式(3)で示されるユニットの質量をそれぞれl、mおよびnとする。(l+m+n)/Wの値は、低温定着性や帯電保持性の観点から、0.80以上であることが好ましく、0.95以上であることがより好ましく、1.00であることがさらに好ましい。
ユニットY1およびユニットY2以外で、前記エステル基含有オレフィン系共重合体中に含まれてもよいユニットの好適例としては、例えば、下記式(4)で示されるユニットや、下記式(5)で示されるユニットが挙げられる。これらは、前記エステル基含有オレフィン系共重合体を製造する共重合反応の際これらのユニットに対応するモノマーを添加することで導入することができる。また、高分子反応により、これらのユニットに対応するモノマーを用いて前記エステル基含有オレフィン系共重合体を変性させることで導入することもできる。
Figure 0006862263
Figure 0006862263
ただし、酸基(酸性官能基)はトナーの帯電保持性を悪化させる。ゆえに、前記エステル基含有オレフィン系共重合体の酸価は10mgKOH/g以下であり、好ましくは5mgKOH/g以下であり、実質的に0mgKOH/gであることがより好ましい。
本発明において、トナーの低温定着性の観点から、前記エステル基含有オレフィン系共重合体がトナー粒子のメインの樹脂として用いられる。したがって、本発明に係るトナー粒子には、前記エステル基含有オレフィン系共重合体を、樹脂成分の全質量に対して50質量%以上含有させることが必要である。より好ましくは、70質量%以上含有させることである。前記エステル基含有オレフィン系共重合体は、ガラス転移温度が0℃以下であるために、樹脂成分中に50質量%以上含有されることによって、低温定着性が良好になる。
前記エステル基含有オレフィン系共重合体中のユニットY2の含有量は、帯電保持性の観点から、前記エステル基含有オレフィン系共重合体の全質量に対して3質量%以上35質量%以下であることが必要である。好ましくは、5質量%以上20質量%以下である。前記エステル基含有オレフィン系共重合体中のユニットY2の比率が35質量%以下であることで、トナーとしての帯電保持性が良化する。一方、前記エステル基含有オレフィン系共重合体中のユニットY2の含有量が3質量%以上であることで、紙への密着性が良化し、低温定着性が良好になる。例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体の場合は、エチレン酢酸ビニル共重合体中の酢酸ビニル由来のユニットの含有量が、エチレン−酢酸ビニル共重合体の全質量に対して3質量%以上35質量%以下であることが好ましい。なお、エチレン−酢酸ビニル共重合体において、酢酸ビニル由来のユニットがユニットY2に該当する。前記各ユニットの質量l、mおよびnや、ユニットY2の含有量は、一般的な分析手法を用いて測定することができ、例えば、核磁気共鳴法(NMR)や熱分解ガスクロマトグラフィー法などの手法が適用できる。
H NMRによる測定は以下の方法で行われる。
前記式(1)で示されるユニット中の水素原子、前記式(2)で示されるユニット中のR中の水素原子、前記式(3)で示されるユニット中のR中の水素原子の積分値をそれぞれ比較することで、それぞれのユニット比率が算出できる。
例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニルに由来するユニット比率:15質量%)のユニット比率の算出は、テトラメチルシランが0.00ppmの内部標準として含まれる重アセトン0.5mlに、試料約5mgを溶解させた溶液を試料管に入れ、繰り返し時間を2.7秒、積算回数を16回の条件でH NMRを測定する。1.14〜1.36ppmのピークが、エチレンに由来するユニット中のCH−CHに相当する。2.04ppm付近のピークが、酢酸ビニルに由来するユニット中のCHに相当する。それらのピークの積分値からユニット比率を算出することができる。
前記エステル基含有オレフィン系共重合体は、メルトフローレートが5g/10分以上30g/10分以下であることが好ましい。30g/10分以下であれば、トナーとしての強度の低下が抑えられ、保管時のブロッキングが抑えられる。また、トナー使用時の衝撃や圧力に耐える観点から、メルトフローレートは20g/10分以下がより好ましい。
また、前記エステル基含有オレフィン系共重合体は、画像の光沢性の観点から、メルトフローレートが5g/10分以上であることが好ましい。
メルトフローレートは、JIS K 7210に基づき、温度190℃、荷重2160gの条件で測定した。樹脂成分中に複数の前記エステル基含有オレフィン系共重合体を含有する場合は、溶融混合後に上記条件にて測定を行った。
メルトフローレートは、前記エステル基含有オレフィン系共重合体の分子量を変えることで制御することが可能である。分子量を大きくすることで、メルトフローレートを下げることができる。
前記エステル基含有オレフィン系共重合体の分子量は、重量平均分子量で50000以上であることが好ましく、100000以上がより好ましい。
また、前記エステル基含有オレフィン系共重合体の分子量は、画像の光沢性の観点から、重量平均分子量で500000以下であることが好ましい。
前記エステル基含有オレフィン系共重合体は、破断伸度が300%以上であることが好ましく、500%以上であることがより好ましい。破断伸度が300%以上になることによって定着物の折り曲げ耐性が良好になる。
破断伸度は、JIS K 7162に基づいた条件で測定した。樹脂成分中に複数の前記エステル基含有オレフィン系共重合体を含有する場合は、溶融混合した後に上記条件により測定を行った。
本発明に係るトナー粒子は、樹脂成分として、酸価50mgKOH/g以上300mgKOH/g以下の酸基含有オレフィン系共重合体を含む。トナー粒子が、酸価50mgKOH/g以上300mgKOH/g以下の酸基含有オレフィン系共重合体を含有することによって、該酸基含有オレフィン系共重合体の酸基(例えばカルボキシ基)が紙の表面のヒドロキシ基と水素結合を形成する。この効果によって、トナー(トナー像)と紙との密着性が高まり、定着物が消しゴムで消えることが抑制される。
本発明において、酸基含有オレフィン系共重合体とは、ポリエチレンやポリプロピレンのようなオレフィン由来のユニットを主たるユニットとするものである。その骨格に、さらに、酸基を有するユニットを共重合によって導入したポリマーである。酸基を有するユニットとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、スルホン酸ビニルなどが挙げられる。酸基としてはカルボキシル基、スルホ基が挙げられる。
また、酸基含有オレフィン系共重合体は、物性に影響しない程度で、オレフィン由来のユニットや上記酸基を有するユニット以外のその他のユニットを含んでもよい。該その他のユニットの含有量としては、酸基含有オレフィン系共重合体中に20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下がより好ましく、5質量%以下がより好ましく、実質的に0質量%であることがさらに好ましい。また、酸基含有オレフィン系共重合体は、定着性の観点から、エチレン由来のユニットを主たるユニット(ポリエチレンを主成分)とし、さらに、酸基を有するユニットを有する共重合体であることが好ましい。紙との密着性の観点から、酸基を有するユニットは、アクリル酸由来のユニット、メタクリル酸由来のユニットであることが好ましい。すなわち、紙との密着性の観点から、エチレン−アクリル酸共重合体またはエチレン−メタクリル酸共重合体が好ましい。
酸基含有オレフィン系共重合体の含有量が、前記樹脂成分の全質量に対して10質量%以上50質量%以下含有されることが好ましく、10質量%以上30質量%以下がより好ましい。酸基含有オレフィン系共重合体の含有量が、10質量%より少ないと、紙との密着性が悪化する。酸基含有オレフィン系共重合体の含有量が30質量%より多いと、帯電性の環境変動が大きくなる。
本発明に係る酸基含有オレフィン系共重合体の酸価が、50mgKOH/g以上300mgKOH/g以下あることが必要であるが、80mgKOH/g以上200mgKOH/g以下であることがより好ましい。酸価が50mgKOH/g以上であることでトナーと紙との十分な密着性が発現し、300mgKOH/g以下にすることでトナーの帯電性が良化する。
なお、酸価とは、試料1g中に含有されている遊離脂肪酸、樹脂酸のような酸成分を中和するのに要する水酸化カリウムのmg数である。測定方法は、JIS−K0070に準じ以下のように測定する。
(1)試薬
・溶剤:トルエン−エチルアルコール混液(2:1)を、使用直前にフェノールフタレインを指示薬として0.1mol/Lの水酸化カリウムエチルアルコール溶液で中和しておく。
・フェノールフタレイン溶液:フェノールフタレイン1gをエチルアルコール(95体積%)100mLに溶かす。
・0.1mol/Lの水酸化カリウムエチルアルコール溶液:水酸化カリウム7.0gをできるだけ少量の水に溶かしエチルアルコール(95体積%)を加えて1Lとし、2〜3日放置後濾過する。標定はJIS K 8006(試薬の含量試験中滴定に関する基本事項)に準じて行う。
(2)操作
試料として樹脂1〜20gを精秤し、これに上記溶剤100mLおよび指示薬として上記フェノールフタレイン溶液数滴を加え、試料が完全に溶けるまで十分に振る。固体試料の場合は水浴上で加温して溶かす。冷却後これを上記0.1mol/Lの水酸化カリウムエチルアルコール溶液で滴定し、指示薬の微紅色が30秒間続いたときを中和の終点とする。
(3)計算式
次の式によって酸価を算出する。
A=B×f×5.611/S
A:酸価(mgKOH/g)
B:0.1mol/Lの水酸化カリウムエチルアルコール溶液の使用量(mL)
f:0.1mol/Lの水酸化カリウムエチルアルコール溶液のファクター
S:試料の量(g)
本発明において、酸基含有オレフィン系共重合体のメルトフローレートが200g/10分以下であることが好ましい。200g/10分より大きい場合は保管時にブロッキングしてしまう場合がある。また、酸基含有オレフィン系共重合体は、メルトフローレートが10g/10分以上であることがトナーと紙との密着性の観点から好ましい。メルトフローレートが10g/10分未満の場合、トナー中に存在する前記エステル基含有オレフィン系共重合体と相溶し難くなり、その結果としてトナー全体で見ると紙との密着性が低下する。なお酸基含有オレフィン系共重合体のメルトフローレートは前出の前記エステル基含有オレフィン系共重合体のメルトフローレートと同様な方法で測定することが可能である。
本発明において、酸基含有オレフィン系共重合体の融点は、低温定着性および保存性の観点から、50℃以上100℃以下であることが好ましい。融点が100℃以下であることによって低温定着性がより向上する。また、融点が90℃以下であることによって低温定着性がさらに向上する。一方、融点が50℃より低い場合は保存性が低下する傾向にある。
酸基含有オレフィン系共重合体の融点は示査走査熱量計(DSC)を用いて測定することができる。
具体的には、0.01〜0.02gの試料をアルミニウム製パンに精秤し、昇温速度10℃/分で、0℃から200℃まで昇温し、DSC曲線を得る。
得られたDSC曲線より、吸熱ピークのピーク温度を融点とする。
また、本発明のトナーでは酸基含有オレフィン系共重合体がトナー粒子の表層に存在していることが好ましく、トナー粒子の内部に対して表層に偏在していることがより好ましい。
トナー粒子の表面に酸基含有オレフィン系共重合体が存在していること、およびトナー表層に偏在していることはFT−IR−ATR法により確認できる。
FT−IR−ATR(Attenuated Total Reflection)法では、試料より高い屈折率を有する結晶(ATR結晶)に、試料を密着させ、臨界角以上の入射角で赤外光を結晶に入射させる。すると、入射光は密着した試料と結晶の界面で全反射をする。この時、赤外光は試料と結晶の界面で反射するのではなく、試料側にわずかににじみこんでから全反射する。このにじみこみ深さは、波長、入射角及びATR結晶の屈折率に依存する。
dp=λ/(2πn1)×[sin2θ−(n1/n2)2]−1/2
dp:にじみ込み深さ
n1:試料の屈折率(本発明では1.5としている)
n2:ATR結晶の屈折率(ATR結晶がGeの場合の屈折率;4.0、ATR結晶がKRS5の場合の屈折率;2.4)
θ:入射角
このため、ATR結晶の屈折率や入射角を変えることで、にじみこみ深さの異なるFT−IRスペクトルを得ることができる。
具体的には、ATR法を用い、ATR結晶としてGe、赤外光入射角として45°の条件で測定し得られたFT−IRスペクトルにおいて、酸基含有オレフィン系共重合体のカルボキシル基由来と考えられる1680cm−1以上1720cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度をカルボキシル基(Ge)、エステル基含有オレフィン系共重合体のエステル基由来と考えられる1725cm−1以上1765cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度をエステル基(Ge)としたときのカルボキシル基(Ge)/(エステル基(Ge)+カルボキシル基(Ge))をカルボキシル指数(Ge)とする。前記カルボキシル指数(Ge)は、トナー粒子表面からトナー粒子中心部に向かうトナー粒子深さ方向において、トナー粒子の表面から約0.4μmにおける結着樹脂に対する酸基含有オレフィン系共重合体の存在比率に係る指数である。
カルボキシル指数(Ge)は0.15以上0.40以下であることが好ましく、0.20以上0.40以下がより好ましく、0.25以上0.40以下がさらに好ましい。カルボキシル指数(Ge)が0.15以上あることによって、トナー表面の強度が酸基含有オレフィン系共重合体間の水素結合によって向上する。その結果、長期間使用した際にトナー粒子表面の外添剤の埋没が抑制され、トナーの付着力の増加がみられず安定した画像を形成することができる。さらにカルボキシル指数(Ge)が0.15以上あることによってトナー粒子表面の酸基含有オレフィン系共重合体が定着時に紙と水素結合を形成し好ましい。また、0.4以下であることによって高湿環境での帯電保持性が良好になり好ましい。
カルボキシル指数(D)はATR結晶としてダイヤモンド/KRS5を用いる以外はカルボキシル基指数(Ge)と同様に測定を行い、酸基含有オレフィン系共重合体のカルボキシル基由来と考えられる1680cm−1以上1720cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度をカルボキシル基(D)、エステル基含有オレフィン系共重合体のエステル基由来と考えられる1725cm−1以上1765cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度をエステル基(D)とした時のカルボキシル基(D)/(エステル基(D)+カルボキシル基(D))である。前記カルボキシル指数(D)は、トナー粒子表面からトナー粒子中心部に向かうトナー粒子深さ方向において、トナー粒子表面から約1.2μmにおける結着樹脂に対する酸基含有オレフィン系共重合体の存在比率に係る指数である。カルボキシル指数(Ge)は、トナー粒子の表面近傍の酸基含有オレフィン系共重合体の量の度合いを示しており、カルボキシル指数(D)はトナー粒子の内部を含めた酸基含有オレフィン系共重合体の量の度合いを示している。
カルボキシル指数(Ge)/カルボキシル指数(D)の値(エステル指数とも称す)は、トナー粒子中の酸基含有オレフィン系共重合体の表面に偏在する度合いを示す値である。この値が、1.2以上2.4以下であることが好ましく、1.4以上2.4以下であることが好ましい。カルボキシル指数(Ge)/カルボキシル指数(D)の値が1.2より小さい場合、トナー表面の酸基含有オレフィン系共重合体の偏在がなく、強度が高い酸基含有オレフィン系共重合体を多量に添加する必要が発生し、低温定着性が悪化する。
また、カルボキシル指数(Ge)/カルボキシル指数(D)の値が2.4より大きくなるとトナー表面の酸基含有オレフィン系共重合体の偏在割合が高くなりすぎる。この場合、トナー内部を形成するエステル基含有オレフィン系共重合体と酸基含有オレフィン系共重合体との相溶性が低下し低温定着性が悪化する。
また、カルボキシル指数(Ge)/カルボキシル指数(D)(エステル指数)の値が2.4以下の場合、低温定着性が良化する。
なお、カルボキシル指数(Ge)とカルボキシル指数(D)は以下の方法で測定できる。
FT−IRスペクトルは、ユニバーサルATR測定アクセサリー(Universal ATR Sampling Accessory)を装着したフーリエ変換赤外分光分析装置(Spectrum One:PerkinElmer社製)を用い、ATR法で測定する。具体的な測定手順は以下の通りである。
赤外光の入射角は45°に設定する。ATR結晶としては、GeのATR結晶(屈折率=4.0)、ダイヤモンド/KRS5のATR結晶(屈折率=2.4)を用いる。その他の条件は以下の通りである。
Range
Start:4000cm−1
End:600cm−1(GeのATR結晶)、400cm−1(KRS5のATR結晶)
Duration
Scan number:16
Resolution:4.00cm−1
Advanced:CO2/H2O補正あり
〈カルボキシル指数(Ge)の測定方法並びに算出方法〉
(1)GeのATR結晶(屈折率=4.0)を装置に装着する。
(2)Scan typeをBackground、UnitsをEGYに設定し、バックグラウンドを測定する。
(3)Scan typeをSample、UnitsをAに設定する。
(4)トナー粒子をATR結晶の上に、0.01g精秤する。
(5)圧力アームでサンプルを加圧する。(Force Gaugeは90)
(6)サンプルを測定する。
(7)得られたFT−IRスペクトルを、Automatic Correctionでベースライン補正をする。
(8)1680cm−1以上1720cm−1以下の範囲の吸収ピーク強度の最大値を算出し、カルボキシル基(Ge)とする。
(9)1725以上1765cm−1以下の範囲の吸収ピーク強度の最大値を算出し、エステル基(Ge)とする。
(10)カルボキシル基(Ge)/(エステル基(Ge)+カルボキシル基(Ge))をカルボキシル指数(Ge)とする
〈カルボキシル指数(D)の測定方法並びに算出方法〉
(1)ダイヤモンド/KRS5のATR結晶(屈折率=2.4)を装置に装着する。
(2)Scan typeをBackground、UnitsをEGYに設定し、バックグラウンドを測定する。
(3)Scan typeをSample、UnitsをAに設定する。
(4)トナー粒子をATR結晶の上に、0.01g精秤する。
(5)圧力アームでサンプルを加圧する。(Force Gaugeは90)
(6)サンプルのFT−IRスペクトルを測定する。
(7)得られたFT−IRスペクトルを、Automatic Correctionでベースライン補正をする。
(8)1680cm−1以上1720cm−1以下の範囲の吸収ピーク強度の最大値を算出し、カルボキシル基(D)とする。
(9)1725cm−1以上1765cm−1以下の範囲の吸収ピーク強度の最大値を算出し、エステル基(D)とする。
(10)カルボキシル基(D)/(エステル基(D)+カルボキシル基(D))をカルボキシル指数(D)とする
本発明のトナーのトナー粒子においては、樹脂成分として、前記エステル基含有オレフィン系共重合体や前記酸基含有オレフィン系共重合体以外に、他の重合体を併用してもよい。具体的には、下記の重合体などを用いることが可能である。ポリスチレン、ポリ−p−クロルスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレンおよびその置換体の単重合体;スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などが挙げられる。
また、本発明のトナーのトナー粒子は、融点が50℃以上100℃以下の脂肪族炭化水素化合物を、樹脂成分100質量部に対して、1質量部以上40質量部以下含有することが好ましい。
本発明のトナーのトナー粒子は、脂肪族炭化水素化合物を含有すること好ましい。
脂肪族炭化水素化合物は加熱すると前記エステル基含有オレフィン系共重合体を可塑化することができる。そのために、トナー粒子中に脂肪族炭化水素化合物を含有させることで、トナーを加熱定着時にマトリックスを形成している前記エステル基含有オレフィン系共重合体が可塑化し、低温定着性を高めることができる。さらに、融点が50℃以上100℃以下の脂肪族炭化水素化合物は前記エステル基含有オレフィン系共重合体の核剤としても作用する。そのために、前記エステル基含有オレフィン系共重合体のミクロな運動性が抑制され帯電性が良化する。脂肪族炭化水素化合物は、樹脂成分100質量部に対して10質量部以上30質量部以下含有されることが低温定着性と帯電性の観点からより好ましい。
脂肪族炭化水素化合物の融点は、上述の酸基含有オレフィン系共重合体の融点の測定と同様の方法によって求められる。
具体的な脂肪族炭化水素化合物としては、ヘキサコサンや、トリアコンタン、ヘキサトリアコンタンなどの炭素数が20以上60以下の飽和炭化水素が挙げられる。
また、本発明のトナーのトナー粒子は、シリコーンオイルを離型剤として含有することが好ましい。アルキルワックスなどのトナーに一般に使用される離型剤は、前記エステル基含有オレフィン系共重合体に相溶してしまいやすく、離型効果が得られにくい。また、シリコーンオイルを添加することによってトナー粒子中の顔料分散性が良化し、高濃度の画像が得られやすくなる。
シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイルなどを用いることができる。シリコーンオイルの動粘度は、5mm/s以上1000mm/s以下であることが好ましく、20mm/s以上1000mm/s以下であることがより好ましい。
シリコーンオイルの添加量は、流動性の低下を抑えつつ、良好な分離性を得るという点で、樹脂成分100質量部に対して、1質量部以上20質量部以下含有されることが好ましい。より好ましくは、5質量部以上20質量部以下である。
本発明のトナーは、着色剤を含有していてもよい。着色剤としては、以下のものが挙げられる。
黒色着色剤としては、カーボンブラック;イエロー着色剤とマゼンタ着色剤およびシアン着色剤とを用いて黒色に調色したものが挙げられる。着色剤には、顔料を単独で使用してもかまわないが、染料と顔料とを併用してその鮮明度を向上させた方がフルカラー画像の画質の点からより好ましい。
マゼンタトナー用顔料としては、以下のものが挙げられる。
C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48:2、48:3,48:4、49、50、51、52、53、54、55、57:1、58、60、63、64、68、81:1、83、87、88、89、90、112、114、122、123、146、147、150、163、184、202、206、207、209、238、269、282;C.I.ピグメントバイオレット19;C.I.バットレッド1、2、10、13、15、23、29、35。
マゼンタトナー用染料としては、以下のものが挙げられる。
C.I.ソルベントレッド1、3、8、23、24、25、27、30、49、81、82、83、84、100、109、121;C.I.ディスパースレッド9;C.I.ソルベントバイオレット8、13、14、21、27;C.I.ディスパーバイオレット1のような油溶染料、C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、13、14、15、17、18、22、23、24、27、29、32、34、35、36、37、38、39、40;C.I.ベーシックバイオレット1、3、7、10、14、15、21、25、26、27、28のような塩基性染料。
シアントナー用顔料としては、以下のものが挙げられる。
C.I.ピグメントブルー2、3、15:2、15:3、15:4、16、17;C.I.バットブルー6;C.I.アシッドブルー45、フタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を1個以上5個以下置換した銅フタロシアニン顔料。
シアントナー用染料としては、C.I.ソルベントブルー70が挙げられる。
イエロートナー用顔料としては、以下のものが挙げられる。
C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、62、65、73、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、185;C.I.バットイエロー1、3、20。
イエロートナー用染料としては、C.I.ソルベントイエロー162が挙げられる。
これらの着色剤は、単独または混合して、さらには固溶体の状態で用いることができる。上記着色剤は、色相角、彩度、明度、耐光性、OHP透明性、およびトナーへの分散性の点から選択される。
本発明において、着色剤の含有量は、樹脂成分100質量部に対して、1質量部以上20質量部以下であることが好ましい。
また、本発明のトナーは、高精細な画像を得るという観点から、体積基準のメジアン径が3.0μm以上10.0μm以下であることが好ましく、4.0μm以上7.0μm以下であることがより好ましい。
本発明のトナーの製造方法について説明する。本発明のトナーは、任意の方法で製造することができるが、後述の乳化凝集法で製造される乳化凝集トナーであることが好ましい。その理由は、酸基含有オレフィン系共重合体に含まれる酸基(例えばカルボキシ基)が乳化粒子の表面に存在しやすく、凝集制御が容易となり、結果として粒度分布がシャープになるためである。加えて、酸基含有オレフィン系共重合体に含まれる酸基がトナー粒子の表面に存在させやすく、さらに偏在させることが容易なために好ましい。
乳化凝集法とは、目的の粒子径に対して、十分に小さい樹脂微粒子分散液を前もって準備し、その樹脂微粒子を水系媒体中で凝集することによりトナー粒子を製造する製造方法である。
乳化凝集法では、乳化工程を経て樹脂微粒子を作製する工程(1)、樹脂微粒子を凝集させて凝集体粒子を作製する工程(2)、凝集体粒子を融合させる工程(3)を経てトナーが製造される。また必要に応じて、工程(2)の後、または工程(3)の後にシェル化工程を設けることができる。さらに必要に応じて、工程(3)の後、冷却工程および洗浄工程を経る。
以下、乳化凝集法を用いたトナーの製造方法を具体的に記載するが、本発明は、これに限定されるわけではない。
〈樹脂微粒子を作製する工程(1)〉
乳化凝集法においては、初めに樹脂微粒子を準備する。樹脂微粒子は公知の方法で製造できるが、以下の方法で作製することが好ましい。
前記エステル基含有オレフィン系共重合体と酸基含有オレフィン系共重合体とを有機溶媒に溶解し、均一な溶解液を形成する。その後、塩基性化合物および必要に応じて界面活性剤を添加する。界面活性剤の存在下、さらに、この溶解液に水系媒体を添加し微粒子を形成する。最後に溶剤を除去し樹脂微粒子が分散された樹脂微粒子分散液を作製させることが好ましい。前記エステル基含有オレフィン系共重合体と酸基含有オレフィン系共重合体を共乳化手法で樹脂微粒子を形成した場合には、微粒化した有機相の中で前記エステル基含有オレフィン系共重合体と酸基含有オレフィン系共重合体とが微粒子中で混ざりあう。トナー中での相溶性が高まり、結果としてトナーと紙との密着性が高まる。より具体的には、前記エステル基含有オレフィン系共重合体と酸基含有オレフィン系共重合体を有機溶媒に加熱溶解し、界面活性剤や塩基を加える。続いて、界面活性剤の存在下でホモジナイザーなどによりせん断を付与しながら水系媒体をゆっくり添加することで樹脂を含む共乳化液(樹脂微粒子分散液)を作製する。または、水系媒体を添加後にホモジナイザーなどによりせん断を付与することで樹脂を含む共乳化液を作製する。その後、加熱または減圧して溶剤を除去することにより、樹脂微粒子の共乳化液(樹脂微粒子分散液)を作製する。
有機溶媒に溶解させる樹脂成分の濃度としては有機溶媒100質量%に対して10質量%以上50質量%以下が好ましく、30質量%以上50質量%以下がより好ましい。溶解させるために使用する有機溶媒としては、前記樹脂を溶解できるものであればどのようなものでも使用可能であるが、トルエン、キシレン、酢酸エチルなどの前記エステル基含有オレフィン系共重合体に対する溶解度の高い溶媒が好ましい。
上記乳化時に使用する界面活性剤としては、特に限定されるものではない。例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、カルボン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型などのカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系の非イオン系界面活性剤が挙げられる。
乳化時に使用する塩基としては、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどの無機塩基やトリエチルアミン、トリメチルアミン、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノールなどの有機塩基が挙げられる。該塩基は1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
樹脂微粒子の体積基準のメジアン径は0.05μm以上1.0μm以下であることが好ましく、0.1μm以上0.6μm以下がより好ましい。メジアン径が上記の範囲内である場合、所望の粒径を有するトナー粒子が得られやすくなる。なお、体積基準のメジアン径は動的光散乱式粒度分布計(ナノトラックUPA−EX150:日機装製)を使用することで測定可能である。
〈凝集体粒子を作製する工程(2)〉
凝集体粒子を作製する工程(2)とは、上述の樹脂微粒子分散液に、着色剤微粒子分散液や、離型剤微粒子分散液を混合し、混合液を調製し、ついで、調製された混合液中に含まれる粒子を凝集させて、凝集体粒子を形成させる工程である。凝集体粒子を形成させる方法としては、例えば凝集剤を上記混合液中に添加・混合し、温度を上げたり、機械的動力などを適宜加えたりする方法が好適に例示できる。
工程(2)で使用する着色剤微粒子分散液は、上述の着色剤を分散させて調製される。着色剤微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、アトライターなどのメディア式分散機、高圧対向衝突式の分散機などが好ましく用いられる。また、必要に応じて分散安定性を付与する界面活性剤や高分子分散剤を添加することができる。
工程(2)で使用する離型剤微粒子分散液は、上述の離型剤を水系媒体中に分散させて調製される。離型剤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、アトライターなどのメディア式分散機、高圧対向衝突式の分散機などが好ましく用いられる。また、必要に応じて分散安定性を付与する界面活性剤や高分子分散剤を添加することができる。
工程(2)で使用する凝集剤としては、例えば、ナトリウム、カリウムなどの1価の金属の金属塩;カルシウム、マグネシウムなどの2価の金属の金属塩;鉄、アルミニウムなどの3価の金属;ポリ塩化アルミなどの多価金属塩が挙げられる。工程(2)の粒子径制御性の観点から塩化カルシウムや硫酸マグネシウムなどの2価の金属塩が好ましい。
前記凝集剤の添加・混合は、室温以上から75℃の温度範囲で行うことが好ましい。この温度条件下で上記混合を行うと、凝集が安定した状態で進行する。上記混合は、公知の混合装置、ホモジナイザー、ミキサーなどを用いて行うことができる。
工程(2)で形成される凝集体粒子の平均粒径としては、特に制限はないが、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4.0μm以上7.0μm以下に制御するとよい。制御は、例えば、上記凝集剤などの添加・混合時の温度と上記攪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。なお、トナー粒子の粒度分布はコールター法による粒度分布解析装置(コールターマルチサイザーIII:コールター製)にて測定できる。
〈トナー粒子を作製する工程(3)〉
トナー粒子を作製する工程(3)とは、上記凝集体粒子を、前記エステル基含有オレフィン系共重合体の融点以上に加熱し融合することで、凝集体粒子の表面を平滑化した粒子を製造する工程である。一旦、工程(3)に入る前に、トナー粒子間の融着を抑えるため、キレート剤、pH調整剤、界面活性剤などを凝集体溶液に適宜投入することができる。
キレート剤の例としては、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)およびそのNa塩などのアルカリ金属塩、グルコン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、クエン酸カリウムおよびクエン酸ナトリウム、ニトリロトリアセテート(NTA)塩、COOHおよびOHの両方の官能基を含む多くの水溶性ポリマー類(高分子電解質)が挙げられる。
上記加熱の温度としては、凝集体粒子に含まれる前記エステル基含有オレフィン系共重合体の融点以上から、前記エステル基含有オレフィン系共重合体または酸基含有オレフィン系共重合体が熱分解する温度の間であればよい。加熱・融合の時間としては、加熱の温度が高ければ短い時間で足り、加熱の温度が低ければ長い時間が必要である。すなわち、加熱・融合の時間は、加熱の温度に依存するので一概に規定することはできないが、一般的には10分以上10時間以下である。また、本発明では酸基含有オレフィン系共重合体が表面に偏在することが好ましいので、酸基含有オレフィン系共重合体の融点以上に加熱することが好ましい。酸基含有オレフィン系共重合体の融点以上で加熱することによって、親水性が高い酸基含有オレフィン系共重合体が表面に自発的に偏在化する。
〈シェル化工程〉
工程2の終了後、または工程3の終了後にシェル化工程を設けることができる。シェル化工程ではシェルを形成する樹脂微粒子を添加し、必要に応じて追加の凝集剤を添加する。本発明ではトナー粒子の表面に酸基含有オレフィン系共重合体が偏在することが好ましいために、シェルとして使用する微粒子は、コアとして使用する微粒子より酸基含有オレフィン系共重合体の含有量が多いことが好ましい。シェルに使用する微粒子中の酸基含有オレフィン系共重合体の含有量は20質量%以上60質量%以下であり、コアを形成する微粒子中の酸基含有オレフィン系共重合体の含有量より10質量%以上多いことが好ましい。
〈冷却工程〉
冷却工程とは、上記粒子を含む水系媒体の温度を、前記エステル基含有オレフィン系共重合体の結晶化温度より低い温度まで冷却する工程である。冷却を結晶化温度より低い温度まで行わないと、粗大粒子が発生してしまう。具体的な冷却速度は0.1℃/分以上50℃/分以下である。
また、冷却中または冷却後に前記エステル基含有オレフィン系共重合体の結晶化速度が速い温度に保持し、結晶化を促進させるアニーリングを行うことが好ましい。30℃以上70℃以下の温度で保持することで結晶化が促進されてトナーの保管時のブロッキング性が良化する。
〈洗浄工程〉
上記工程を経て作製した粒子を、洗浄、濾過、繰り返すことによりトナー粒子中の不純物を除去することができる。具体的にはエチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)およびそのNa塩などのキレート剤を含有した水溶液を用いてトナー粒子を洗浄し、さらに純水で洗浄することが好ましい。純水での洗浄は濾過を複数回繰り返すことによりトナー粒子中の金属塩や界面活性剤などを除くことができる。濾過の回数は3回以上20回以下が製造効率の点から好ましく、3回以上10回以下がより好ましい。
〈乾燥工程〉
上記工程で得た粒子の乾燥を行い、必要に応じて、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウムなどの無機粒体や、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂粒子を、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などの外添剤として機能する。
以下、本発明を実施例と比較例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。なお、実施例および比較例の部数および%は特に断りが無い場合、すべて質量基準である。
〈樹脂微粒子1分散液の製造〉
・トルエン(和光純薬製)300g
・エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−A(前記式(1)および(2)中、R=H、R=H、R=CH3、前記式(2)で示されるユニットの含有量:エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Aの全質量に対して15質量%、酸価:0mgKOH/g、重量平均分子量:110000、メルトフローレート:12g/10分、融点:86℃、破断伸度:700%、(l+m+n)/W=1.00)100g
・酸基含有オレフィン系共重合体A((エチレン−メタクリル酸共重合体、メルトフローレート:60g/10分、融点:90℃、酸価:90mgKOH/g)25g
以上の処方された材料を混合し、90℃で溶解させた。
別途、イオン交換水700gにドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.7g、ラウリン酸ナトリウム1.5g、N,N−ジメチルアミノエタノール0.8gを加え90℃で加熱溶解させた。次いで上記のトルエン溶液と水溶液を混ぜ合わせ、超高速攪拌装置T.K.ロボミックス((株)プライミクス製)を用いて7000rpmで攪拌した。さらに、高圧衝撃式分散機ナノマイザー(吉田機械興業製)用いて200MPaの圧力で乳化液を作製。その後、エバポレーターを用いて、トルエンを除去し、イオン交換水で濃度調整を行い樹脂微粒子1の濃度20%の水系分散液(樹脂微粒子1分散液)を得た。
該樹脂微粒子1の体積基準のメジアン径を動的光散乱式粒度分布計(ナノトラック:日機装製)で測定したところ、0.40μmであった。
〈樹脂微粒子2分散液の製造〉
酸基含有オレフィン系共重合体Aの使用量を11gに変更し、N,N−ジメチルアミノエタノールの使用量を0.5gに変更した以外は、樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様にして、樹脂微粒子2分散液を得た。得られた樹脂微粒子2の体積基準のメジアン径は、0.48μmであった。
〈樹脂微粒子3分散液の製造〉
酸基含有オレフィン系共重合体Aの使用量を43gに変更し、N,N−ジメチルアミノエタノールの使用量を1.6gに変更した以外は、樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様にして、樹脂微粒子3分散液を得た。得られた樹脂微粒子3の体積基準のメジアン径は、0.33μmであった。
〈樹脂微粒子4分散液の製造〉
エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Aをエチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−B(前記式(1)および(2)中、R=H、R=H、R=CH3、前記式(2)で示されるユニットの含有量:エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Bの全質量に対して20質量%、酸価:0mgKOH/g、メルトフローレート:14g/10分、融点:75℃、破断伸度:800%、(l+m+n)/W=1.00)に変更した以外は、樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様にして、樹脂微粒子4分散液を得た。得られた樹脂微粒子4の体積基準のメジアン径は、0.45μmであった。
〈樹脂微粒子5分散液の製造〉
エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Aをエチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−C(前記式(1)および(2)中、R=H、R=H、R=CH3、前記式(2)で示されるユニットの含有量:エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Cの全質量に対して28質量%、酸価:0mgKOH/g、メルトフローレート:20g/10分、融点:69℃、破断伸度:800%、(l+m+n)/W=1.00)に変更した以外は、樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様にして、樹脂微粒子5分散液を得た。得られた樹脂微粒子5の体積基準のメジアン径は、0.50μmであった。
〈樹脂微粒子6分散液の製造〉
エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Aをエチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−D(前記式(1)および(2)中、R=H、R=H、R=CH3、前記式(2)で示されるユニットの含有量:エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Dの全質量に対して6質量%、酸価:0mgKOH/g、メルトフローレート:75g/10分、融点:96℃、破断伸度:460%、(l+m+n)/W=1.00)に変更した以外は、樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様に樹脂微粒子6分散液を得た。得られた樹脂微粒子6の体積基準のメジアン径は、0.45μmであった。
〈樹脂微粒子7分散液の製造〉
酸基含有オレフィン系共重合体Aを酸基含有オレフィン系共重合体B(エチレン−メタクリル酸共重合体、メルトフローレート:500g/10分、融点:95℃、酸価:60mgKOH/g)に変更した以外は、樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様に樹脂微粒子7分散液を得た。得られた樹脂微粒子7の体積基準のメジアン径は、0.40μmであった。
〈樹脂微粒子8分散液の製造〉
エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Aをエチレン−アクリル酸エチル共重合体EEA−A(前記式(1)および(3)中、R=H、R=H、R=C5、前記式(3)で示されるユニットの含有量:エチレン−アクリル酸エチル共重合体EEA−Aの全質量に対して25質量%、酸価:0mgKOH/g、メルトフローレート:20g/10分、融点:91℃、破断伸度:900%、(l+m+n)/W=1.00)に変更した以外は、樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様に樹脂微粒子8分散液を得た。得られた樹脂微粒子8の体積基準のメジアン径は、0.41μmであった。
〈樹脂微粒子9分散液の製造〉
エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Aをエチレン−アクリル酸メチル共重合体EMA−A(前記式(1)および(3)中、R=H、R=H、R=CH3、前記式(3)で示されるユニットの含有量:エチレン−アクリル酸メチル共重合体EMA−Aの全質量に対して14質量%、酸価:0mgKOH/g、メルトフローレート:14g/10分、融点:87℃、破断伸度:800%、(l+m+n)/W=1.00)に変更した以外は、樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様に樹脂微粒子9分散液を得た。得られた樹脂微粒子9の体積基準のメジアン径は、0.46μmであった。
〈樹脂微粒子10分散液の製造〉
エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Aをエチレン−メタクリル酸メチル共重合体EMMA−A(前記式(1)および(3)中、R=H、R=CH、R=CH3、前記式(3)で示されるユニットの含有量:エチレン−メタクリル酸メチル共重合体EMMA−Aの全質量に対して18質量%、酸価:0mgKOH/g、メルトフローレート:7g/10分、融点:89℃、破断伸度:750%、(l+m+n)/W=1.00)に変更した以外は、樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様に樹脂微粒子10分散液を得た。得られた樹脂微粒子10の体積基準のメジアン径は、0.44μmであった。
〈樹脂微粒子11分散液の製造〉
エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Aをエチレン−酢酸ビニル−吉草酸ビニル共重合体EVA−E(前記式(1)および(2)中、R=H、R=H、R=CH3、前記式(2)で示されるユニットの含有量:エチレン−酢酸ビニル−吉草酸ビニル共重合体EVA−Eの全質量に対して14質量%、吉草酸ビニルに由来するユニット(式(4))比率:6質量%、酸価:0mgKOH/g、メルトフローレート:14g/10分、融点:83℃、破断伸度:750%、(l+m+n)/W=0.94)に変更した以外は、樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様に樹脂微粒子11分散液を得た。得られた樹脂微粒子11の体積基準のメジアン径は、0.42μmであった。
〈樹脂微粒子12分散液の製造〉
酸基含有オレフィン系共重合体Aを酸基含有オレフィン系共重合体C(エチレン−メタクリル酸共重合体、メルトフローレート:130g/10分、融点:90℃、酸価:12mgKOH/g)に変更した以外は、樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様に樹脂微粒子12分散液を得た。得られた樹脂微粒子12の体積基準のメジアン径は、0.51μmであった。
〈樹脂微粒子13分散液の製造〉
酸基含有オレフィン系共重合体Aを酸基含有オレフィン系共重合体D(エチレン−メタクリル酸共重合体、メルトフローレート:33g/10分、融点:88℃、酸価:30mgKOH/g)に変更した以外は、樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様に樹脂微粒子13分散液を得た。得られた樹脂微粒子13の体積基準のメジアン径は、0.47μmであった。
〈樹脂微粒子14分散液の製造〉
エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Aをエチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−F(前記式(1)および(2)中、R=H、R=H、R=CH3、前記式(2)で示されるユニットの含有量:エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Fの全質量に対して2質量%、酸価:0mgKOH/g、メルトフローレート:3g/10分、融点:105℃、破断伸度:600%、(l+m+n)/W=1.00)に変更した以外は、樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様にして、樹脂微粒子14分散液を得た。得られた樹脂微粒子14の体積基準のメジアン径は、0.53μmであった。
〈樹脂微粒子15分散液の製造〉
エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Aをエチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−G(前記式(1)および(2)中、R=H、R=H、R=CH3、前記式(2)で示されるユニットの含有量:エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Gの全質量に対して41質量%、酸価:0mgKOH/g、メルトフローレート:2g/10分、融点:40℃、破断伸度:870%、(l+m+n)/W=1.00)に変更した以外は、樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様にして、樹脂微粒子15分散液を得た。得られた樹脂微粒子15の体積基準のメジアン径は、0.53μmであった。
〈樹脂微粒子16分散液の製造〉
エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Aをエチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−H(前記式(1)および(2)中、R=H、R=H、R=CH3、前記式(2)で示されるユニットの含有量:エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Hの全質量に対して20質量%、酸価:0mgKOH/g、メルトフローレート:200g/10分、融点:75℃、破断伸度:210%、(l+m+n)/W=1.00)に変更し、酸基含有オレフィン系共重合体Aを使用しなかった以外は樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様にして、樹脂微粒子16分散液を得た。得られた樹脂微粒子16の体積基準のメジアン径は、0.22μmであった。
〈樹脂微粒子17分散液の製造〉
酸基含有オレフィン系共重合体Aを使用しなかった以外は樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様にして、樹脂微粒子17分散液を得た。得られた樹脂微粒子17の体積基準のメジアン径は、5.51μmであった。
〈樹脂微粒子18分散液の製造〉
エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Aをエチレン−アクリル酸エチル共重合体EEA−Aに変更し、酸基含有オレフィン系共重合体Aを使用しなかった以外は樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様にして、樹脂微粒子18分散液を得た。得られた樹脂微粒子18の体積基準のメジアン径は、6.21μmであった。
〈樹脂微粒子19分散液の製造〉
エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Aをポリエステル樹脂A[組成(モル比)〔ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン:イソフタル酸:テレフタル酸=100:50:50〕、数平均分子量(Mn)=4,600、重量平均分子量(Mw)=16,500、ピーク分子量(Mp)=10,400、ガラス転移温度(Tg)=70℃、酸価:13mgKOH/g]に変更した以外は、樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様にして、樹脂微粒子19分散液を得た。得られた樹脂微粒子19の体積基準のメジアン径は、0.22μmであった。
〈樹脂微粒子20分散液の製造〉
エチレン−酢酸ビニル共重合体EVA−Aおよび酸基含有オレフィン系共重合体Aを使用せず、結晶性ポリエステル樹脂A(組成(モル比)〔1,9−ノナンジオール:セバシン酸=100:100〕、数平均分子量(Mn)=5,500、重量平均分子量(Mw)=15,500、ピーク分子量(Mp)=11,400、融点:72℃、酸価:13mgKOH/g)の使用量を125gにした以外は樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様にして、樹脂微粒子20分散液を得た。得られた樹脂微粒子20の体積基準のメジアン径は、0.25μmであった。
〈樹脂微粒子21分散液の製造〉
酸基含有オレフィン系共重合体Aの使用量を100gに変更し、N,N−ジメチルアミノエタノールの使用量を3.2gに変更した以外は、樹脂微粒子1分散液の製造方法と同様にして、樹脂微粒子21分散液を得た。得られた樹脂微粒子21の体積基準のメジアン径は、0.26μmであった。
〈着色剤微粒子分散液の製造〉
・着色剤 10.0質量部
(シアン顔料 大日精化製:Pigment Blue 15:3)
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK) 1.5質量部
・イオン交換水 88.5質量部
以上を混合し、溶解し、高圧衝撃式分散機ナノマイザー(吉田機械興業製)を用いて約1時間分散して、着色剤を分散させてなる着色剤微粒子の濃度10%の水系分散液(着色剤微粒子分散液)を調製した。得られた着色剤微粒子の体積基準のメジアン径は動的光散乱式粒度分布径(ナノトラック:日機装製)を用いて測定し、0.20μmであった。
〈脂肪族炭化水素化合物微粒子分散液の製造〉
・脂肪族炭化水素化合物(HNP−51、融点78℃、日本精蝋製)20.0質量部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK) 1.0質量部
・イオン交換水 79.0質量部
以上を攪拌装置付きの混合容器に投入した後、90℃に加熱し、クレアミックスWモーション(エム・テクニック製)へ循環させて分散処理を60分間行った。分散処理の条件は、以下のようにした。
・ローター外径3cm
・クリアランス0.3mm
・ローター回転数19000rpm
・スクリーン回転数19000rpm
分散処理後、ローター回転数1000rpm、スクリーン回転数0rpm、冷却速度10℃/分の冷却処理条件にて40℃まで冷却することで、脂肪族炭化水素化合物微粒子の濃度20%の水系分散液(脂肪族炭化水素化合物微粒子分散液)を得た。該脂肪族炭化水素化合物微粒子の体積分布基準の50%粒径(d50)は動的光散乱式粒度分布計(ナノトラック:日機装製)を用いて測定し、0.15μmであった。
〈シリコーンオイル乳化液の製造〉
・シリコーンオイル 20.0質量部
(ジメチルシリコーンオイル 信越化学製:KF96−50CS)
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬製:ネオゲンRK) 1.0質量部
・イオン交換水 79.0質量部
以上を混合し、溶解し、高圧衝撃式分散機ナノマイザー(吉田機械興業製)を用いて約1時間分散して、シリコーンオイルを分散させてなるシリコーンオイルの濃度20%の水系分散液を調製した。得られたシリコーンオイル乳化液中のシリコーンオイル粒子の体積基準のメジアン径を動的光散乱式粒度分布計(ナノトラック:日機装製)を用いて測定したところ、0.09μmであった。
〈実施例1〉
・樹脂微粒子1分散液 500g
・着色剤微粒子分散液 80g
・脂肪族炭化水素化合物微粒子分散液 150g
・シリコーンオイル乳化液 50g
・イオン交換水 160g
上記の各材料を丸型ステンレス製フラスコに投入、混合した後、10%硫酸マグネシウム水溶液60gを添加した。続いてホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて5000rpmで10分間分散した。その後、加熱用ウォーターバス中で撹拌翼を用いて、混合液が撹拌されるような回転数を適宜調節しながらで73℃まで加熱した。73℃で20分保持した後、形成された凝集粒子の体積平均粒径を、コールターマルチサイザーIIIを用い、体積平均粒径が約6.0μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。
上記凝集粒子の分散液に、5%エチレンジアミン4酢酸ナトリム水溶液330gを追加した後、攪拌を継続しながら、98℃まで加熱した。そして、98℃で1時間保持することで凝集粒子を融合させた。
その後、50℃まで冷却し3時間保持することでエチレン−酢酸ビニル共重合体の結晶化を促進させた。その後、25度まで冷却し、濾過・固液分離した後、濾物を0.5%エチレンジアミン4酢酸ナトリム水溶液で洗浄し、さらにイオン交換水で洗浄を行った。洗浄終了後に真空乾燥機を用いて乾燥することで、体積基準のメジアン径が5.4μmのトナー粒子を得た。
得られたトナー粒子100質量部に対して、一次粒子径が10nmの疎水化処理されたシリカ微粉体1.5質量部および1次粒子径が100nmの疎水化処理されたシリカ微粉体2.5質量部をヘンシェルミキサー(三井鉱山製)で乾式混合してトナーを得た。得られたトナーの構成条件を表1に示す。
〈実施例2〉
樹脂微粒子1を樹脂微粒子2とした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.3μmであった。
〈実施例3〉
樹脂微粒子1を樹脂微粒子3とした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.3μmであった。
〈実施例4〉
樹脂微粒子1を樹脂微粒子4とした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.2μmであった。
〈実施例5〉
樹脂微粒子1を樹脂微粒子5とした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.5μmであった。
〈実施例6〉
樹脂微粒子1を樹脂微粒子6とした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.2μmであった。
〈実施例7〉
樹脂微粒子1を樹脂微粒子7とした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.1μmであった。
〈実施例8〉
脂肪族炭化水素化合物微粒子分散液の添加量を50gとした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.2μmであった。
〈実施例9〉
脂肪族炭化水素化合物微粒子分散液の添加量を75gとした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.1μmであった。
〈実施例10〉
樹脂微粒子1分散液500gを、樹脂微粒子1分散液375gと樹脂微粒子19分散液125gとに変更した以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は6.1μmであった。
〈実施例11〉
樹脂微粒子1を樹脂微粒子8とした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.2μmであった。
〈実施例12〉
樹脂微粒子1を樹脂微粒子9とした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.1μmであった。
〈実施例13〉
樹脂微粒子1を樹脂微粒子10とした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.1μmであった。
〈実施例14〉
樹脂微粒子1分散液500gを、樹脂微粒子1分散液250gと樹脂微粒子8分散液250gとに変更した以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.0μmであった。
〈実施例15〉
樹脂微粒子1を樹脂微粒子11とした以外は実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.2μmであった。
〈実施例16〉
5%エチレンジアミン4酢酸ナトリム水溶液330gを追加した後、加熱する温度を90℃に変更した以外は実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.2μmであった。
〈実施例17〉
5%エチレンジアミン4酢酸ナトリム水溶液330gを追加した後、加熱する温度を90℃に変更した以外は実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.2μmであった。
・樹脂微粒子1分散液 400g
・着色剤微粒子分散液 80g
・脂肪族炭化水素化合物微粒子分散液 150g
・シリコーンオイル乳化液 50g
・イオン交換水 160g
上記の各材料を丸型ステンレス製フラスコに投入、混合した後、10%硫酸マグネシウム水溶液60gを添加した。続いてホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて5000rpmで10分間分散した。その後、加熱用ウォーターバス中で撹拌翼を用いて、混合液が撹拌されるような回転数を適宜調節しながらで73℃まで加熱した。72℃で15分保持した後、形成された凝集粒子の体積平均粒径を、コールターマルチサイザーIIIを用い、体積平均粒径が約4.5μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。
さらに樹脂微粒子3分散液を100g追加し、73℃で10分間保持し凝集粒子を形成した。形成された凝集粒子の体積平均粒径を、コールターマルチサイザーIIIを用い、体積平均粒径が約5.5μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。
上記凝集粒子の分散液に、5%エチレンジアミン4酢酸ナトリム水溶液330gを追加した後、攪拌を継続しながら、98℃まで加熱した。そして、98℃で1時間保持することで凝集粒子を融合させた。
その後、50℃まで冷却し3時間保持することでエチレン−酢酸ビニル共重合体の結晶化を促進させた。その後、25度まで冷却し、濾過・固液分離した後、濾物を0.5%エチレンジアミン4酢酸ナトリム水溶液で洗浄し、さらにイオン交換水で洗浄を行った。洗浄終了後に真空乾燥機を用いて乾燥することで、体積基準のメジアン径が5.4μmのトナー粒子を得た。
得られたトナー粒子100質量部に対して、一次粒子径が10nmの疎水化処理されたシリカ微粉体1.5質量部および1次粒子径が100nmの疎水化処理されたシリカ微粉体2.5質量部をヘンシェルミキサー(三井鉱山製)で乾式混合してトナーを得た。得られたトナーの構成条件を表1に示す。
〈実施例18〉
樹脂微粒子3を樹脂微粒子21とした以外は、実施例17と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.2μmであった。
〈比較例1〉
樹脂微粒子1を樹脂微粒子12とした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.1μmであった。
〈比較例2〉
樹脂微粒子1を樹脂微粒子13とした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.3μmであった。
〈比較例3〉
樹脂微粒子1を樹脂微粒子14とした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.5μmであった。
〈比較例4〉
樹脂微粒子1を樹脂微粒子15とした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.4μmであった。
〈比較例5〉
樹脂微粒子1を樹脂微粒子16とした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は6.8μmであった。
〈比較例6〉
樹脂微粒子1を樹脂微粒子17とした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は10.3μmであった。
〈比較例7〉
樹脂微粒子1を樹脂微粒子18とした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は11.0μmであった。
〈比較例8〉
樹脂微粒子1を樹脂微粒子19とし、脂肪族炭化水素化合物微粒子分散液の添加量を50gとし、シリコーンオイル乳化液を使用せず、工程(2)の温度を60℃にした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.4μmであった。
〈比較例9〉
樹脂微粒子1を樹脂微粒子20とし、脂肪族炭化水素化合物微粒子分散液の添加量を50gとし、シリコーンオイル乳化液を使用せず、工程(2)の温度を60℃にした以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。得られたトナー粒子の体積基準のメジアン径は5.4μmであった。
上記各トナーを用いて、下記の評価試験を行った。評価結果を表2に示す。
〈保存安定性(耐ブロッキング性)の評価〉
上記トナーを、温度50℃、湿度50%の条件の恒温恒湿槽中で3日静置し目視によりブロッキングの程度を評価した。
A:ブロッキングが発生しないか、ブロッキングが発生しても軽い振動により容易に分散する。
B:ブロッキングが発生するが、振動し続けると分散する。
C:ブロッキングが発生し、力を加えても分散しない。
〈高湿保存安定性の評価〉
上記トナーを、温度40℃、湿度95%の条件の恒温恒湿槽中で30日静置し目視によりブロッキングの程度を評価した。
A:ブロッキングが発生しないか、ブロッキングが発生しても軽い振動により容易に分散する。
B:ブロッキングが発生するが、振動し続けると分散する。
C:ブロッキングが発生し、力を加えても分散しない。
〈低温定着性の評価〉
上記トナーと、キャリアコアをシリコーン樹脂で表面をコートして得られたフェライトキャリア(平均粒径42μm)とを、トナーの濃度が8質量%になるように混合し、二成分現像剤を調製した。
市販のフルカラーデジタル複写機(CLC1100、キヤノン社製)を使用し、受像紙(64g/m)上に未定着のトナー画像(0.6mg/cm)を形成した。市販のフルカラーデジタル複写機(imageRUNNER ADVANCE C5051、キヤノン製)から取り外した定着ユニットを定着温度が調節できるように改造し、これを用いて未定着画像の定着試験を行った。常温常湿下、プロセススピードを246mm/秒に設定し、前記未定着画像を定着させたときの様子を目視にて評価した。
A:120℃以下の温度で定着が可能。
B:120℃より高く、140℃以下の温度で定着が可能。
C:140℃より200℃以下の温度で定着が可能、または定着可能な温度領域がない。
〈消しゴム耐性の評価〉
低温定着性の評価法と同様の手法でトナーを定着させ、定着可能な最高温度における定着物を消しゴム(製品名:MONO,トンボ鉛筆社製)を用いて消去耐性を試験した。
A:消しゴムで消去されず。
B:消しゴムで消去することで画像の濃度が低下する。
C:消しゴムで消去される。
〈空回転後のトナー付着性の評価〉
シリコーン樹脂で表面コートしたフェライトキャリア(平均粒径42μm)225gと上記トナー25gを混合させた。その現像剤を、キヤノン製フルカラー複写機imageRUNNER ADVANCE C5051の現像器に充填させたものを空回転(トナー無補給)し現像剤にストレスを与えた後の画像評価を行った。この評価は低印字率、つまりはトナーの入れ替わりがほとんど無い状態での耐久性を促進的に評価する目的で行っている。具体的な手法としては高温多湿環境下(42℃/41%Rh)においてimageRUNNER ADVANCE用の現像空回転治具により370rpmの速さで3時間空回転させた。その後、現像剤からキャリアを除去しトナーサンプルを作製した。
トナーの付着性は、遠心法付着力測定装置 NS−C100型(ナノシーズ社製)を用い、測定した。尚、本装置は大別して画像解析部、及び遠心分離部より構成される。
(測定方法)
SUS基板にトナーを付着させた後、ガラス基板をサンプルセルに固定し高速遠心機にて40000回転、60000回転、80000回転、150000回転の4水準で遠心分離し、トナーの分離状態を記録した。
この際、トナーに作用する分離力をトナーの真比重、粒子径、回転数、回転半径から算出した。
測定初期の付着量に対して回転後のトナー残留率Rを測定し、縦軸に残留率、横軸に分離力をプロットし、近似直線から分離力240nN時に残留するトナーの割合を240nN以上の付着性を有するトナーの割合R(240nN)とした。
A:R(240nN)が5%以下
B:R(240nN)が5%より多く10%以下
C:R(240nN)が10%より多く30%以下
D:R(240nN)が30%より多い
〈電荷保持率の評価〉
トナー0.01gをアルミニウム製パンに計量し、ストロコロン帯電装置を用いて−600Vに帯電させた。続いて、温度30℃湿度80%の雰囲気下で表面電位計(トレックジャパン製model347)を用いて表面電位の変化挙動を30分間測定した。測定した結果より、電荷保持率を以下の式より算出した。
30分後の電荷保持率(%)=(30分後の表面電位/初期表面電位)×100
A:電荷保持率が90%以上
B:電荷保持率が50%以上90%未満
C:電荷保持率が10%以上50%未満
D:電荷保持率が10%未満
Figure 0006862263
Figure 0006862263

Claims (11)

  1. 樹脂成分を含有するトナー粒子を有するトナーであって、
    前記樹脂成分が、
    エステル基含有オレフィン系共重合体、および、
    酸基含有オレフィン系共重合体
    を含有し、
    前記エステル基含有オレフィン系共重合体が、
    下記式(1)で示されるユニットY1、および、
    下記式(2)で示されるユニットおよび下記式(3)で示されるユニットからなる群より選択される少なくとも1種のユニットY2
    を有し、
    前記エステル基含有オレフィン系共重合体の酸価が、10mgKOH/g以下であり、
    前記酸基含有オレフィン系共重合体の酸価が、50mgKOH/g以上300mgKOH/g以下であり、
    前記樹脂成分中の前記エステル基含有オレフィン系共重合体の含有量が、前記樹脂成分の全質量に対して50質量%以上であり、
    前記エステル基含有オレフィン系共重合体中の前記ユニットY2の含有量が、前記エステル基含有オレフィン系共重合体の全質量に対して3質量%以上35質量%以下である
    ことを特徴とするトナー。
    Figure 0006862263

    Figure 0006862263

    Figure 0006862263

    (式(1)〜(3)中、RはHまたはCHを示し、RはHまたはCHを示し、RはCHまたはCを示し、RはHまたはCHを示し、RはCHまたはCを示す。)
  2. 前記エステル基含有オレフィン系共重合体の全質量をWとし、前記エステル基含有オレフィン系共重合体中の前記式(1)で示されるユニット、前記式(2)で示されるユニットおよび前記式(3)で示されるユニットの質量をそれぞれl、mおよびnとしたとき、(l+m+n)/Wの値が、0.80以上である請求項1に記載のトナー。
  3. 前記樹脂成分中の前記酸基含有オレフィン系共重合体の含有量が、前記樹脂成分の全質量に対して10質量%以上50質量%以下である請求項1または2に記載のトナー。
  4. 前記トナーの表層に酸基含有オレフィン系共重合体を有し、FT−IR−ATR法により測定されるカルボキシル指数、エステル指数が以下の式(1)、式(2)を満たすことを特徴とする請求項1〜3に記載のいずれか1項に記載のトナー
    式(1)
    0.15≦カルボキシル指数(Ge)≦0.40
    式(2)
    1.2≦カルボキシル指数(Ge)/カルボキシル指数(D)≦2.4
  5. 前記エステル基含有オレフィン系共重合体のメルトフローレートが、5g/10分以上30g/10分以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載のトナー。
  6. 前記トナー粒子が、融点が50℃以上100℃以下の脂肪族炭化水素化合物を含有し、
    前記トナー粒子中の前記脂肪族炭化水素化合物の含有量が、前記トナー粒子中の前記樹脂成分100質量部に対して1質量部以上40質量部以下である
    請求項1〜5のいずれかに1項に記載のトナー。
  7. 前記エステル基含有オレフィン系共重合体中の前記ユニットY2の含有量が、前記エステル基含有オレフィン系共重合体の全質量に対して5質量%以上20質量%以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載のトナー。
  8. 前記トナー粒子が、シリコーンオイルを含有し、
    前記トナー粒子中の前記シリコーンオイルの含有量が、前記トナー粒子中の前記樹脂成分100質量部に対して1質量部以上20質量部以下である
    請求項1〜7のいずれか1項に記載のトナー。
  9. 樹脂成分を含有するトナー粒子を有するトナーであって、
    前記樹脂成分が、
    エチレン−酢酸ビニル共重合体、および、
    エチレン−アクリル酸共重合体およびエチレン−メタクリル酸共重合体からなる群より選択される少なくとも1種の共重合体
    を含有し、
    前記樹脂成分中の前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の含有量が、前記樹脂成分の全質量に対して50質量%以上であり、
    前記エチレン−酢酸ビニル共重合体中の酢酸ビニル由来のユニットの含有量が、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の全質量に対して3質量%以上35質量%以下である
    ことを特徴とするトナー。
  10. 界面活性剤の存在下で水系媒体中において樹脂微粒子を作製する工程(1)、
    前記樹脂微粒子を凝集させて、凝集体粒子を作製する工程(2)、および、
    前記凝集体粒子を加熱し、融合させて、トナー粒子を作製する工程(3)
    を有するトナーの製造方法であって、
    前記樹脂微粒子が、樹脂成分を含有し、
    前記樹脂成分が、
    エステル基含有オレフィン系共重合体、および、
    酸基含有オレフィン系共重合体
    を含有し、
    前記エステル基含有オレフィン系共重合体が、
    下記式(1)で示されるユニットY1、および、
    下記式(2)で示されるユニットおよび下記式(3)で示されるユニットからなる群より選択される少なくとも1種のユニットY2
    を有し、
    前記エステル基含有オレフィン系共重合体の酸価が、10mgKOH/g以下であり、
    前記酸基含有オレフィン系共重合体の酸価が、50mgKOH/g以上300mgKOH/g以下であり、
    前記樹脂成分中の前記エステル基含有オレフィン系共重合体の含有量が、前記樹脂成分の全質量に対して50質量%以上であり、
    前記エステル基含有オレフィン系共重合体中の前記ユニットY2の含有量が、前記エステル基含有オレフィン系共重合体の全質量に対して3質量%以上35質量%以下である
    ことを特徴とするトナーの製造方法。
    Figure 0006862263

    Figure 0006862263

    Figure 0006862263

    (式(1)〜(3)中、RはHまたはCHを示し、RはHまたはCHを示し、RはCHまたはCを示し、RはHまたはCHを示し、RはCHまたはCを示す。)
  11. 界面活性剤の存在下で水系媒体中において樹脂微粒子を作製する工程(1)、
    前記樹脂微粒子を凝集させて、凝集体粒子を作製する工程(2)、および、
    前記凝集体粒子を加熱し、融合させて、トナー粒子を作製する工程(3)、
    を有するトナーの製造方法であって、
    前記樹脂微粒子が、樹脂成分を含有し、
    前記樹脂成分が、
    エチレン−酢酸ビニル共重合体、および、
    エチレン−アクリル酸共重合体およびエチレン−メタクリル酸共重合体からなる群より選択される少なくとも1種の共重合体
    を含有し、
    前記樹脂成分中の前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の含有量が、前記樹脂成分の全質量に対して50質量%以上であり、
    前記エチレン−酢酸ビニル共重合体中の酢酸ビニル由来のユニットの含有量が、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の全質量に対して3質量%以上35質量%以下である
    ことを特徴とするトナーの製造方法。
JP2017088491A 2016-04-28 2017-04-27 トナー Active JP6862263B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016091437 2016-04-28
JP2016091437 2016-04-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017201398A JP2017201398A (ja) 2017-11-09
JP6862263B2 true JP6862263B2 (ja) 2021-04-21

Family

ID=58544827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017088491A Active JP6862263B2 (ja) 2016-04-28 2017-04-27 トナー

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9958800B2 (ja)
EP (1) EP3239778B1 (ja)
JP (1) JP6862263B2 (ja)
CN (1) CN107357146B (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10197936B2 (en) * 2016-11-25 2019-02-05 Canon Kabushiki Kaisha Toner
JP7005220B2 (ja) * 2017-08-14 2022-01-21 キヤノン株式会社 トナー
JP7057088B2 (ja) * 2017-10-05 2022-04-19 キヤノン株式会社 トナー
JP7057092B2 (ja) * 2017-10-12 2022-04-19 キヤノン株式会社 トナー及びトナーの製造方法
JP6981625B2 (ja) * 2017-11-06 2021-12-15 花王株式会社 トナー
JP7187246B2 (ja) * 2018-10-11 2022-12-12 キヤノン株式会社 トナー
JP7302222B2 (ja) 2019-03-26 2023-07-04 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5024289B2 (ja) 1971-09-23 1975-08-14
BE793639A (fr) 1972-01-03 1973-07-03 Xerox Corp Revelateur electrostatographique
JPS5725833B2 (ja) * 1974-09-25 1982-06-01
JPS5856863B2 (ja) * 1978-04-24 1983-12-16 コニカ株式会社 熱定着型現像用トナ−
JPS5613943A (en) 1979-07-13 1981-02-10 Dupont Robert Jean Massager
JPS5665146A (en) 1979-10-31 1981-06-02 Toyobo Co Ltd Electrophotographic toner
JPS5760341A (en) * 1980-09-30 1982-04-12 Hitachi Metals Ltd Toner for pressure fixation
JPS5895750A (ja) 1981-12-02 1983-06-07 Hitachi Metals Ltd 圧力定着型磁性トナ−
JPS5918954A (ja) 1982-07-23 1984-01-31 Hitachi Metals Ltd 圧力定着用磁性トナ−粒子
JPS59123847A (ja) * 1982-12-29 1984-07-17 Canon Inc カプセルトナ−
JPS6275542A (ja) * 1985-09-30 1987-04-07 Canon Inc 圧力定着性カプセルトナ−
JP2697818B2 (ja) * 1987-03-13 1998-01-14 株式会社リコー 加熱定着用現像剤
JPH0754406B2 (ja) 1989-11-08 1995-06-07 株式会社巴川製紙所 静電荷像現像用トナー
JPH0421860A (ja) 1990-05-17 1992-01-24 Sekisui Chem Co Ltd 加熱ローラー定着用トナー樹脂組成物
JP2988703B2 (ja) 1990-09-12 1999-12-13 三菱レイヨン株式会社 乾式トナー
JP2885591B2 (ja) * 1992-01-09 1999-04-26 積水化学工業株式会社 トナー用樹脂組成物、その製造方法及びトナー
JPH0844105A (ja) * 1994-07-27 1996-02-16 Idemitsu Kosan Co Ltd トナー用樹脂とその製造法
US5547801A (en) * 1994-11-07 1996-08-20 Sekisui Chemical Co., Ltd. Toner resin composition and toner
JPH08184986A (ja) 1994-12-27 1996-07-16 Tomoegawa Paper Co Ltd 電子写真用トナー
JPH11202555A (ja) 1997-04-15 1999-07-30 Sekisui Chem Co Ltd トナー用樹脂組成物及びトナー
JPH1152620A (ja) * 1997-08-04 1999-02-26 Ricoh Co Ltd 電子写真現像剤及びこれに有用な着色剤の製造方法
EP1353236B1 (en) * 2002-04-10 2008-06-18 Canon Kabushiki Kaisha Toner
JP2003330220A (ja) * 2002-05-16 2003-11-19 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用現像剤及び画像形成方法
JP2011107261A (ja) 2009-11-13 2011-06-02 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成方法
US8652728B2 (en) * 2010-10-18 2014-02-18 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Toner for electrostatic latent image development and production method thereof
JP6021476B2 (ja) * 2011-07-12 2016-11-09 キヤノン株式会社 トナーの製造方法
JP6008799B2 (ja) * 2012-07-27 2016-10-19 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 静電潜像現像用トナー、及び静電潜像現像用トナーの製造方法
US9944779B2 (en) * 2014-04-18 2018-04-17 Mitsui Chemicals, Inc. Resin composition, toner for electrophotography, hot melt composition and ethylene/α-olefin copolymer
JP6656073B2 (ja) * 2015-05-27 2020-03-04 キヤノン株式会社 トナー
JP6806505B2 (ja) * 2016-09-14 2021-01-06 キヤノン株式会社 トナー
JP6845647B2 (ja) * 2016-09-28 2021-03-24 キヤノン株式会社 トナーおよびトナーの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107357146B (zh) 2021-01-05
US9958800B2 (en) 2018-05-01
CN107357146A (zh) 2017-11-17
EP3239778A1 (en) 2017-11-01
US20170315462A1 (en) 2017-11-02
JP2017201398A (ja) 2017-11-09
EP3239778B1 (en) 2019-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6862263B2 (ja) トナー
JP7057088B2 (ja) トナー
CN107957662B (zh) 调色剂和调色剂的制造方法
JP7057092B2 (ja) トナー及びトナーの製造方法
JP6656072B2 (ja) トナーの製造方法
JP7034641B2 (ja) トナー
CN103324050B (zh) 透明色调剂、图像形成方法和色调剂组
CN104076629A (zh) 静电荷图像显影用色调剂、静电荷图像显影剂和色调剂盒
JP6065149B1 (ja) 静電荷像現像用トナー
JP6806505B2 (ja) トナー
JP6821367B2 (ja) トナー及びトナーの製造方法
US9658550B2 (en) Toner for use in electrophotographic systems
JP6845647B2 (ja) トナーおよびトナーの製造方法
JP6914782B2 (ja) トナー
JP6914785B2 (ja) トナー及びトナーの製造方法
JP7030460B2 (ja) トナー
JP6786362B2 (ja) トナー
JP6786363B2 (ja) トナー及びトナーの製造方法
JP2019045663A (ja) トナーおよびトナーの製造方法
JP2019066725A (ja) トナー及びトナーの製造方法
JP6896550B2 (ja) トナー
JP6921682B2 (ja) トナー
JP2022074992A (ja) トナー
JP2020098260A (ja) トナー
JP2018041068A (ja) トナー及びトナーの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200403

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210125

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210302

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210331

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6862263

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151