JP7314948B2 - マゼンタトナー及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本開示は、少ないトナー量であっても従来よりも鮮明な色彩を呈しかつ反射濃度が高く、低温定着性と耐熱保存性とのバランスに優れ、さらに優れた印字耐久性を有し、粗大粒子の少ないマゼンタトナー及びその製造方法に関する。
電子写真装置や静電記録装置等の画像形成装置において、感光体上に形成される静電潜像は、先ず、トナーにより現像される。次いで、形成されたトナー像は、必要に応じて紙等の転写材上に転写された後、加熱、加圧または溶剤蒸気等の種々の方式により定着される。このような画像形成装置において、デジタルフルカラー複写機やデジタルフルカラープリンターが実用化されてきている。デジタルフルカラー複写機は、カラー画像原稿を、ブルー、グリーン及びレッドの各フィルターで色分解した後、オリジナルのカラー原稿に対応した20~70μmのドット径からなる静電潜像を、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各トナーを用いて現像し、減色混合作用を利用してフルカラー画像を形成する。
近年、このフルカラー画像の高画質化、高精細化への要求はますます高くなってきている。特に、色の再現性を高めるために、インキによる印刷と同等の色相で印刷できることが望まれている。従来、マゼンタトナーには、キナクリドン系顔料、チオインジゴ系顔料、キサンテン系顔料、モノアゾ系顔料、ペリレン系顔料、及びジケトピロロピロール系顔料等を用いることが知られている。
特許文献1には、少なくとも水系媒体中で樹脂粒子と着色剤粒子とを融着させてなる静電潜像現像用トナーにおいて、該着色剤粒子に含有されている着色剤がPigment Red48:1、Pigment Red48:2、Pigment Red48:3、Pigment Red48:4、又はPigment Red48:5から選ばれた何れかであることを特徴とする静電潜像現像用トナーが開示されている。特許文献1には、このようなトナーは、熱定着時に色味の変化のない静電潜像現像用トナーであるとの記載がある。
また、アゾレーキ顔料と染料との組み合わせによりトナー特性の改善を図る例が知られている。
特許文献2には、C.I.Disperse Violet 31に分類される化合物及びアゾレーキ系顔料を含有するカラー電子写真用マゼンタトナーが開示されている。特許文献2には、これらアゾレーキ顔料と染料との併用により、鮮明なマゼンタ色が得られるとの記載がある。
特許文献3には、結着樹脂とロジン類の多価金属塩処理アゾレーキ顔料とを必須成分として用いた静電荷現像用トナーにおいて、前記ロジン類の多価金属塩処理アゾレーキ顔料として、水との接触角が85°~110°の範囲にあるロジン類の多価金属塩処理アゾレーキ顔料を用いたことを特徴とする静電荷現像用トナーが開示されている。特許文献3には、用いるロジン類の多価金属塩処理アゾレーキ顔料における接触角が85°~110°であるため、従来のアゾレーキ顔料を用いた場合よりも、顔料分散性が良好となり、透明性、帯電安定性も良好になるとの記載がある。
特開2002-31918号公報 特開昭63-129355号公報 特開2003-122055号公報
電子写真方式の画像形成装置としては、通常の複写機やプリンターとしてオフィス内文書の印刷や単なるコピーとして使用するものから、オフィス外用の印字物の作製の分野、具体的には、電子データから可変情報を簡単に印字できることから、軽印刷の領域であるオンデマンドプリンティング(POD)市場にまで用途が拡大してきている。このため、印字物の彩度及び反射濃度についても近年急速に要求レベルが高まっている。
しかし、特許文献1~3に開示されたマゼンタトナーは、以下に述べるそれぞれの理由により、上記多様な用途に適用し得るとは到底言うことができない。
まず、特許文献1には、C.I.Pigment Red 48:3、48:1、48:4を懸濁重合トナーに用いた実験結果が開示されている(着色粒子製造例9~11)。しかし、本発明者の検討により、これらの顔料の由来や種類によっては、これをそのまま懸濁重合に供した場合、粗大粒子が多く生成することが明らかとなった。
次に、特許文献2の技術で用いられている染料は、顔料と異なり、溶剤に可溶であり、かつ一般的に光に弱いという性質を有する。したがって、染料と顔料とを組み合わせる際、場合によっては耐光性が低下するという問題がある。
続いて、特許文献3のトナーにおいては、ロジン類の多価金属塩により処理されたC.I.Pigment Red 57:1が用いられている。しかし、本発明者の検討により、このような顔料を懸濁重合に供した場合、粗大粒子が多く生成することが明らかとなった。
上記多様な用途に適用すべく、印字物の彩度及び反射濃度について、近年急速に要求レベルが高まっている。本開示の目的は、このような高い要求レベルに応えるべく、従来よりも鮮明な色彩を呈し、反射濃度が高く、かつ低温定着性と耐熱保存性とのバランスに優れ、さらに優れた印字耐久性を有するマゼンタトナー及びその製造方法を提供することにある。
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討したところ、マゼンタ着色剤として特定の表面処理を経て調製されるマゼンタ顔料Aを使用することにより、反射濃度及び彩度が従来よりも高く、かつ低温定着性と耐熱保存性とのバランスに優れ、さらに優れた印字耐久性を有し、粗大粒子の少ないマゼンタトナーが得られることを見出し、本開示に至った。
すなわち、本開示のマゼンタトナーは、結着樹脂及びマゼンタ着色剤を含有するマゼンタトナーであって、前記マゼンタ着色剤として、下記式(1)で示される顔料がロジン酸金属塩により表面処理されたマゼンタ顔料Aを含み、前記マゼンタ顔料Aの含有量が前記結着樹脂100質量部に対して1~5質量部であり、前記ロジン酸金属塩は、前記マゼンタ顔料A 100質量部に対し、1~7質量部含まれることを特徴とする。
Figure 0007314948000001
(式(1)中、Meは二価の金属を表す。)
本開示においては、前記マゼンタ顔料Aの酸価が2.4mgKOH/g以下であってもよい。
本開示においては、前記マゼンタ着色剤として、さらにC.I.ピグメントバイオレット19を含有してもよい。
本開示においては、前記マゼンタ着色剤として、さらにC.I.ピグメントレッド122を含有してもよい。
本開示の製造方法は、上記マゼンタトナーを製造する方法であって、重合性単量体及び前記マゼンタ着色剤を含む重合性単量体組成物を調製する工程、分散安定化剤を含有する水系媒体中に前記重合性単量体組成物を分散する工程、並びに、重合開始剤の存在下、前記重合性単量体組成物を重合反応に供することにより、着色樹脂粒子を形成する工程を含むことを特徴とする。
上記の如き本開示によれば、特定の前記表面処理を施したマゼンタ顔料Aを特定量用いることにより、少ないトナー量であっても従来よりも鮮明な色彩を呈しかつ反射濃度が高く、低温定着性と耐熱保存性とのバランスに優れ、さらに優れた印字耐久性を有し、粗大粒子の少ないマゼンタトナーが提供される。
本開示のマゼンタトナーは、結着樹脂及びマゼンタ着色剤を含有するマゼンタトナーであって、前記マゼンタ着色剤として、下記式(1)で示される顔料がロジン酸金属塩により表面処理されたマゼンタ顔料Aを含み、前記マゼンタ顔料Aの含有量が前記結着樹脂100質量部に対して1~5質量部であり、前記ロジン酸金属塩は、前記マゼンタ顔料A 100質量部に対し、1~7質量部含まれることを特徴とする。
Figure 0007314948000002
(式(1)中、Meは二価の金属を表す。)
以下、本開示のマゼンタトナーを、単に「トナー」と称することがある。
以下、本開示に好適に使用される着色樹脂粒子の製造方法、当該製造方法により得られる着色樹脂粒子、当該着色樹脂粒子を用いて得られる本開示のマゼンタトナーについて、順に説明する。
1.着色樹脂粒子の製造方法
一般に、着色樹脂粒子の製造方法は、粉砕法等の乾式法、並びに乳化重合凝集法、懸濁重合法、及び溶解懸濁法等の湿式法に大別され、画像再現性等の印字特性に優れたトナーが得られ易いことから湿式法が好ましい。湿式法の中でも、ミクロンオーダーで比較的小さい粒径分布を持つトナーを得やすいことから、乳化重合凝集法、及び懸濁重合法等の重合法が好ましく、重合法の中でも懸濁重合法がより好ましい。
上記乳化重合凝集法は、乳化させた重合性単量体を重合し、樹脂微粒子エマルションを得て、着色剤分散液等と凝集させ、着色樹脂粒子を製造する。また、上記溶解懸濁法は、結着樹脂や着色剤等のトナー成分を有機溶媒に溶解又は分散した溶液を水系媒体中で液滴形成し、当該有機溶媒を除去して着色樹脂粒子を製造する方法であり、それぞれ公知の方法を用いることができる。
本開示に使用される着色樹脂粒子は、湿式法、または乾式法を採用して製造することができるが、湿式法が好ましく、湿式法の中でも特に好ましい懸濁重合法を採用し、以下のようなプロセスにより製造することができる。
(A)懸濁重合法
(A-1)重合性単量体組成物の調製工程
まず、重合性単量体、マゼンタ着色剤、さらに必要に応じて帯電制御剤及び離型剤等のその他の添加物を混合し、重合性単量体組成物の調製を行う。重合性単量体組成物を調製する際の混合には、例えば、メディア式分散機を用いて行う。
本開示において重合性単量体は、重合可能な官能基を有するモノマーのことをいい、重合性単量体が重合して結着樹脂となる。重合性単量体の主成分として、モノビニル単量体を使用することが好ましい。モノビニル単量体としては、例えば、スチレン;ビニルトルエン、及びα-メチルスチレン等のスチレン誘導体;アクリル酸、及びメタクリル酸;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、及びアクリル酸ジメチルアミノエチル等のアクリル酸エステル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2-エチルヘキシル、及びメタクリル酸ジメチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル;アクリロニトリル、及びメタクリロニトリル等の二トリル化合物;アクリルアミド、及びメタクリルアミド等のアミド化合物;エチレン、プロピレン、及びブチレン等のオレフィン;が挙げられる。これらのモノビニル単量体は、それぞれ単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。これらのうち、モノビニル単量体として、スチレン、スチレン誘導体、及びアクリル酸もしくはメタクリル酸の誘導体が、好適に用いられる。
ホットオフセット改善及び保存性改善のために、モノビニル単量体とともに、任意の架橋性の重合性単量体を用いることが好ましい。架橋性の重合性単量体とは、2つ以上の重合可能な官能基を持つモノマーのことをいう。架橋性の重合性単量体としては、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、及びこれらの誘導体等の芳香族ジビニル化合物;エチレングリコールジメタクリレート、及びジエチレングリコールジメタクリレート等の2個以上の水酸基を持つアルコールにカルボン酸が2つ以上エステル結合したエステル化合物;N,N-ジビニルアニリン、及びジビニルエーテル等の、その他のジビニル化合物;3個以上のビニル基を有する化合物;等を挙げることができる。これらの架橋性の重合性単量体は、それぞれ単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
本開示では、架橋性の重合性単量体を、モノビニル単量体100質量部に対して、通常、0.1~5質量部、好ましくは0.3~2質量部の割合で用いる。
本開示のトナーは、マゼンタ着色剤として、前記式(1)で示される顔料がロジン酸金属塩により表面処理されたマゼンタ顔料Aを含む。マゼンタ顔料Aは、ロジン酸金属塩により表面処理がされた前記式(1)で示される顔料である。
前記式(1)で示される顔料はいわゆるレーキ顔料に分類される。レーキ顔料とは、染料に金属塩を作用させることによって不溶化してなる顔料である。レーキ顔料は他の顔料と比べて安価なため、レーキ顔料の使用はトナーの製造コストを低減できるという利点がある。しかし前記式(1)で示される顔料を含む従来のレーキ顔料は、不溶化処理が施されているとはいえ、その水溶性は依然として高かった。したがって、従来のレーキ顔料を重合反応(例えば、懸濁重合反応)に供した場合、レーキ顔料が水系媒体に溶け出したり、レーキ顔料を含む液滴の形成が不安定になったり、当該液滴同士が凝集しやすくなるという問題があった。
本開示においては、下記式(1)で示される顔料がロジン酸金属塩により表面処理されたマゼンタ顔料Aを用いることにより、従来のレーキ顔料のような上記問題が生じないため、粗大粒子の少ないマゼンタトナーを製造することができる。また、得られる当該マゼンタトナーが、少ないトナー量であっても従来よりも鮮明な色彩を呈しかつ反射濃度が高く、低温定着性と耐熱保存性とのバランスに優れ、さらに優れた印字耐久性を有する。
前記式(1)で示される顔料としては、例えば、前記式(1)中のMe++がBa++であるC.I.ピグメントレッド48:1、前記式(1)中のMe++がCa++であるC.I.ピグメントレッド48:2、前記式(1)中のMe++がSr++であるC.I.ピグメントレッド48:3、前記式(1)中のMe++がMn++であるC.I.ピグメントレッド48:4、前記式(1)中のMe++がMg++であるC.I.ピグメントレッド48:5、及び前記式(1)中のMe++がCd++であるC.I.ピグメントレッド48:6等を挙げることができる。中でも、前記式(1)中のMe++がSr++であるC.I.ピグメントレッド48:3(CAS No.15782-05-5)が好ましい。即ち、前記マゼンタ顔料Aは、C.I.ピグメントレッド48:3に分類される顔料であって、C.I.ピグメントレッド48:3がロジン酸金属塩により表面処理された顔料であることが好ましい。
前記マゼンタ顔料Aは、市販品を用いることもできるし、予め合成したものを用いることもできる。マゼンタ顔料Aの市販品としては、例えば、大同化成社製の製品名:NO.5500 ST-RED(顔料分類:C.I.ピグメントレッド48:3、マゼンタ顔料A 100質量部に対するロジン酸金属塩の含有量:5.0質量部)、大同化成社製の製品名:S-7014 RED(顔料分類:C.I.ピグメントレッド48:3、マゼンタ顔料A 100質量部に対するロジン酸金属塩の含有量:3.0質量部)等が挙げられる。
前記マゼンタ顔料Aを合成する場合は、例えば、前記式(1)で示される顔料(レーキ顔料)に用いる染料を合成する際に、ロジン酸金属塩を含有するカップラー成分を用いたカップリング反応によって合成して、得られた染料をレーキ化することにより、前記マゼンタ顔料Aを得ることができる。また、前記マゼンタ顔料Aは、例えば、原料となる前記式(1)で示される顔料とロジン酸金属塩とを接触させることにより製造することもできる。
ここでロジン酸とは、公知慣用のロジン酸がいずれも挙げられるが、例えばアビエチン酸を主成分とするロジン酸、不均化ロジン酸、部分水素添加ロジン酸、完全水素添加ロジン酸、マレイン酸変性ロジン酸、フマル酸変性ロジン酸、重合ロジン酸等が挙げられる。ロジン酸としては、酸価が170mgKOH/g以下、好ましくは100mgKOH/g以下の低酸価ロジン酸を好ましく用いることができる。当該低酸価ロジン酸を用いることにより、マゼンタ顔料Aの酸価を低減する結果、粗大粒子の生成を抑制することができる。
ロジン酸金属塩とは、ロジン酸と二価、三価または四価の多価金属とで構成される塩であり、例えばCa塩、Ba塩、Sr塩、Al塩、Zn塩等である。ロジン酸金属塩としては、ロジン酸のSr塩を含むことが、例えばトナー製造工程におけるフラッシング性の改良効果が高い点から好ましい。
ロジン酸金属塩の含有量は、マゼンタ顔料A 100質量部に対し、通常1~7質量部であり、好適には2~6質量部であり、より好適には2.5~5.5質量部である。ロジン酸金属塩の前記添加量が1~7質量部であることにより、ロジン酸金属塩の遊離が抑制されることにより、遊離したロジン酸金属塩又はその誘導体がトナー製造を阻害することがないため、粗大粒子の少ないトナーが得られる。なお、マゼンタ顔料Aの含有量は、原料となる前記式(1)で示される顔料と、表面処理剤であるロジン酸金属塩の合計含有量として求めることができる。
マゼンタ顔料Aの酸価は、特に限定はされず、通常3mgKOH/g以下であるが、中でも粗大粒子の生成を抑制する点から、好ましくは2.4mgKOH/g以下であり、より好ましくは0.1~2.0mgKOH/gであり、粗大粒子の生成を顕著に抑制する点から、更に好ましくは0.3~1.0mgKOH/gであり、より更に好ましくは0.4~0.8mgKOH/gである。マゼンタ顔料Aの酸価は、例えばロジン酸金属塩の種類及び添加量により調整することができる。例えば、ロジン酸金属塩として前記低酸価ロジン酸金属塩を用いることにより、マゼンタ顔料Aの酸価を1.0mgKOH/g以下とすることが可能である。
なお、本開示において酸価は、JIS K0070に従って測定することができる。
マゼンタ顔料Aの含有量は、結着樹脂100質量部に対し、通常1~5質量部であり、好適には1.5~4.5質量部であり、より好適には2~4質量部である。マゼンタ顔料Aの前記含有量を1質量部以上とすることにより、少ないトナー量であっても従来よりも鮮明な色彩を呈しかつ反射濃度が高く、低温定着性と耐熱保存性とのバランスに優れ、さらに優れた印字耐久性を有するトナーが得られる。マゼンタ顔料Aの前記含有量を5質量部以下とすることにより、過剰なマゼンタ顔料Aがトナー製造を阻害することがないため、粗大粒子の少ないトナーが得られる。
マゼンタ顔料Aと併用可能なマゼンタ着色剤としては、C.I.ピグメントレッド31、C.I.ピグメントレッド122(CAS No.980-26-7)、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド150、C.I.ピグメントレッド180、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド238、C.I.ピグメントバイオレット19(CAS No.1047-16-1)等が挙げられる。これらのマゼンタ着色剤を、マゼンタ顔料Aと併用することにより、印字耐久性を更に向上させ、粗大粒子の生成を更に抑制することが可能である。マゼンタ顔料Aと併用可能なマゼンタ着色剤は、これらの中でも、C.I.ピグメントレッド122及びC.I.ピグメントバイオレット19が好ましい。
マゼンタ着色剤として、マゼンタ顔料AとC.I.ピグメントレッド122とを組み合わせる場合、少ないトナー量であっても従来よりもさらに鮮明な色彩を呈しかつ反射濃度の高いマゼンタトナーを、従来よりも低コストで実現することができる。
C.I.ピグメントレッド122の含有量は、結着樹脂100質量部に対し、通常1~5質量部であり、好適には1.5~4.5質量部であり、より好適には2~4質量部である。C.I.ピグメントレッド122の前記含有量を1~5質量部とすることにより、マゼンタ顔料AとC.I.ピグメントレッド122とをバランス良く配合することができ、より鮮明な色彩及びより高い反射濃度が得られる。
マゼンタ着色剤として、マゼンタ顔料AとC.I.ピグメントバイオレット19とを組み合わせる場合、少ないトナー量であっても従来よりもさらに鮮明な色彩を呈しかつ反射濃度の高いマゼンタトナーを、従来よりも低コストで実現することができる。
C.I.ピグメントバイオレット19の含有量は、結着樹脂100質量部に対し、通常1~5質量部であり、好適には1.5~4.5質量部であり、より好適には2~4質量部である。C.I.ピグメントバイオレット19の前記含有量を1~5質量部とすることにより、マゼンタ顔料AとC.I.ピグメントバイオレット19とをバランス良く配合することができ、より鮮明な色彩及びより高い反射濃度が得られる。
本開示のマゼンタトナーは、マゼンタ着色剤として、マゼンタ顔料Aと、C.I.ピグメントレッド122と、C.I.ピグメントバイオレット19とを含んでいてもよい。
C.I.ピグメントバイオレット19とC.I.ピグメントレッド122とは、それぞれ別々の原料を用いてもよいし、これらを含む着色剤組成物を用いてもよい。着色剤組成物としては、例えば、C.I.ピグメントバイオレット19とC.I.ピグメントレッド122との混晶が挙げられる。
耐候性及び画像濃度を高め、粗大粒子の生成を更に抑制する上で、C.I.ピグメントバイオレット19は、C.I.ピグメントレッド122と混晶を形成させて用いてもよい。すなわち、本開示に使用されるマゼンタ着色剤は、C.I.ピグメントレッド122及びC.I.ピグメントバイオレット19の混晶と、マゼンタ顔料Aとを含んでいてもよい。
C.I.ピグメントバイオレット19とC.I.ピグメントレッド122との混晶は、例えば、混晶成分を硫酸またはその他の適当な溶剤から同時に再結晶させ、必要によっては塩磨砕した後に溶剤で処理する米国特許第3160510号公報に記載の方法や、置換されたジアミノテレフタル酸混合物の環化後に溶剤で処理するドイツ特許出願公告1217333号公報に記載の方法により製造することができる。
また、C.I.ピグメントレッド122とC.I.ピグメントバイオレット19との使用割合は、質量比(C.I.ピグメントレッド122:C.I.ピグメントバイオレット19)で、通常80:20~20:80、好ましくは70:30~30:70、更に好ましくは60:40~40:60である。
マゼンタ着色剤を2種以上用いる場合、マゼンタ着色剤の総含有量は、結着樹脂100質量部に対し、通常2~10質量部であり、好適には3~9質量部であり、より好適には4~8質量部である。マゼンタ着色剤の前記総含有量を2~10質量部とすることにより、得られるトナーがより高い反射濃度及び彩度を示し、低温定着性と耐熱保存性とのバランスが向上し、さらに優れた印字耐久性が得られる。中でも、粗大粒子の生成が顕著に抑制される点及び低温定着性を向上する点から、マゼンタ着色剤の総含有量は、結着樹脂100質量部に対し、好適には7質量部以下であり、より好適には6質量部以下である。
また、マゼンタ着色剤を2種以上用いる場合において、マゼンタ顔料Aと、マゼンタ顔料Aとは異なるその他のマゼンタ顔料との使用割合は、特に限定はされないが、より鮮明な色彩及びより高い反射濃度が得られる点、粗大粒子の生成を抑制する点、及び印字耐久性と低温定着性を向上する点から、質量比(マゼンタ顔料A:その他のマゼンタ顔料)で、好ましくは70:30~30:70、より好ましくは60:40~40:60であり、より更に好ましくは55:45~45:55である。
その他の添加物として、トナーの帯電性を向上させるために、正帯電性又は負帯電性の帯電制御剤を用いることができる。
帯電制御剤としては、一般にトナー用の帯電制御剤として用いられているものであれば、特に限定されないが、帯電制御剤の中でも、重合性単量体との相溶性が高く、安定した帯電性(帯電安定性)をトナー粒子に付与させることができることから、正帯電性又は負帯電性の帯電制御樹脂が好ましく、さらに、正帯電性トナーを得る観点からは、正帯電性の帯電制御樹脂がより好ましく用いられる。
正帯電性の帯電制御剤としては、ニグロシン染料、4級アンモニウム塩、トリアミノトリフェニルメタン化合物、イミダゾール化合物、並びに、ポリアミン樹脂、4級アンモニウム基含有共重合体及び4級アンモニウム塩基含有共重合体等の帯電制御樹脂が挙げられ、これらの中でも前記帯電制御樹脂が好ましい。
負帯電性の帯電制御剤としては、Cr、Co、Al、及びFe等の金属を含有するアゾ染料、サリチル酸金属化合物、アルキルサリチル酸金属化合物、並びに、スルホン酸基含有共重合体、スルホン酸塩基含有共重合体、カルボン酸基含有共重合体及びカルボン酸塩基含有共重合体等の帯電制御樹脂が挙げられ、これらの中でも前記帯電制御樹脂が好ましい。
本開示では、帯電制御剤を、モノビニル単量体100質量部に対して、通常、0.01~10質量部、好ましくは0.03~8質量部の割合で用いる。帯電制御剤の添加量が、0.01質量部未満の場合にはカブリが発生することがある。一方、帯電制御剤の添加量が10質量部を超える場合には印字汚れが発生することがある。
また、重合性単量体を重合して結着樹脂とする際に、その他の添加物として、分子量調整剤を用いることが好ましい。
分子量調整剤としては、一般にトナー用の分子量調整剤として用いられているものであれば、特に限定されず、例えば、t-ドデシルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、n-オクチルメルカプタン、及び2,2,4,6,6-ペンタメチルヘプタン-4-チオール等のメルカプタン類;テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、N,N’-ジメチル-N,N’-ジフェニルチウラムジスルフィド、N,N’-ジオクタデシル-N,N’-ジイソプロピルチウラムジスルフィド等のチウラムジスルフィド類;等が挙げられる。これらの分子量調整剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本開示では、分子量調整剤を、モノビニル単量体100質量部に対して、通常0.01~10質量部、好ましくは0.1~5質量部の割合で用いる。
更に、その他の添加物として、離型剤を添加することが好ましい。離型剤を添加することにより、定着時におけるトナーの定着ロールからの離型性を改善できる。離型剤としては、一般にトナーの離型剤として用いられるものであれば、特に制限無く用いることができる。例えば、低分子量ポリオレフィンワックスや、その変性ワックス;パラフィン等の石油ワックス;オゾケライト等の鉱物系ワックス;フィッシャートロプシュワックス等の合成ワックス;ジペンタエリスリトールエステル、カルナウバ等のエステルワックス;等が挙げられる。トナーの保存性と低温定着性のバランスが取れることから、エステルワックスが好ましく、アルコールとカルボン酸をエステル化して得る合成エステルワックスより好ましく、中でも、アルコールが多価アルコールでありカルボン酸がモノカルボン酸である合成エステルワックスが更に好ましい。これらは1種又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記離型剤は、モノビニル単量体100質量部に対して、好ましくは1~30質量部用いられ、更に好ましくは5~20質量部用いられる。
(A-2)懸濁液を得る懸濁工程(液滴形成工程)
本開示では、重合性単量体とマゼンタ着色剤を含む重合性単量体組成物を、分散安定剤を含む水系媒体中に分散させ、重合開始剤を添加した後、重合性単量体組成物の液滴形成を行う。液滴形成の方法は特に限定されないが、例えば、(インライン型)乳化分散機(大平洋機工社製、商品名:マイルダー)、高速乳化分散機(プライミクス社製、商品名:T.K.ホモミクサー MARK II型)等の強攪拌が可能な装置を用いて行う。
重合開始剤としては、過硫酸カリウム、及び過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;4,4’-アゾビス(4-シアノバレリック酸)、2,2’-アゾビス(2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド)、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、及び2,2’-アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物;ジ-t-ブチルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルブタノエート、t-ヘキシルパーオキシ-2-エチルブタノエート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ-t-ブチルパーオキシイソフタレート、及びt-ブチルパーオキシイソブチレート等の有機過酸化物が挙げられる。これらは、それぞれ単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。これらの中で、残留重合性単量体を少なくすることができ、印字耐久性も優れることから、有機過酸化物を用いるのが好ましい。
有機過酸化物の中では、開始剤効率がよく、残留する重合性単量体も少なくすることができることから、パーオキシエステルが好ましく、非芳香族パーオキシエステルすなわち芳香環を有しないパーオキシエステルがより好ましい。
重合開始剤は、前記のように、重合性単量体組成物が水系媒体中へ分散された後、液滴形成前に添加されても良いが、水系媒体中へ分散される前の重合性単量体組成物へ添加されても良い。
重合性単量体組成物の重合反応に用いられる、重合開始剤の添加量は、モノビニル単量体100質量部に対して、好ましくは0.1~20質量部であり、さらに好ましくは0.3~15質量部であり、特に好ましくは1~10質量部である。
本開示において、水系媒体は、水を主成分とする媒体のことを言う。
本開示において、水系媒体には、分散安定化剤を含有させることが好ましい。分散安定化剤としては、例えば、硫酸バリウム、及び硫酸カルシウム等の硫酸塩;炭酸バリウム、炭酸カルシウム、及び炭酸マグネシウム等の炭酸塩;リン酸カルシウム等のリン酸塩;酸化アルミニウム、及び酸化チタン等の金属酸化物;水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、及び水酸化第二鉄等の金属水酸化物;等の無機化合物や、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、及びゼラチン等の水溶性高分子;アニオン性界面活性剤;ノニオン性界面活性剤;両性界面活性剤;等の有機化合物が挙げられる。これらの分散安定化剤は1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記分散安定化剤の中でも、無機化合物が好ましく、分散安定剤を含む水系媒体としては、特に難水溶性の金属水酸化物のコロイドが好ましい。無機化合物、特に難水溶性の金属水酸化物のコロイドを用いることにより、着色樹脂粒子の粒径分布を狭くすることができ、また、洗浄後の分散安定化剤残存量を少なくできるため、得られる重合トナーが画像を鮮明に再現することができ、更に環境安定性を悪化させない。
(A-3)重合工程
上記(A-2)のようにして、重合性単量体組成物の液滴形成を行った後は、重合開始剤の存在下、当該重合性単量体組成物を重合反応に供することにより、着色樹脂粒子を形成する。即ち、重合性単量体組成物の液滴が分散した水系分散媒体を加熱し、重合を開始し、マゼンタ着色剤を含む着色樹脂粒子の水分散液を形成する。
重合性単量体組成物の重合温度は、好ましくは50℃以上であり、更に好ましくは60~95℃である。また、重合の反応時間は好ましくは1~20時間であり、更に好ましくは2~15時間である。
着色樹脂粒子は、そのままで、又は外添剤を添加して、重合トナーとして用いてもよいが、この着色樹脂粒子を所謂コアシェル型(または、「カプセル型」ともいう)の着色樹脂粒子のコア層として用いることが好ましい。コアシェル型の着色樹脂粒子は、コア層の外側を、コア層とは異なる材料で形成されたシェル層で被覆した構造を有する。低軟化点を有する材料よりなるコア層を、それより高い軟化点を有する材料で被覆することにより、トナーの定着温度の低温化と保存時の凝集防止とのバランスを取ることができる。
上述した、上記着色樹脂粒子を用いて、コアシェル型の着色樹脂粒子を製造する方法としては特に制限はなく、従来公知の方法によって製造することができる。in situ重合法や相分離法が、製造効率の点から好ましい。
in situ重合法によるコアシェル型の着色樹脂粒子の製造法を以下に説明する。
着色樹脂粒子が分散している水系媒体中に、シェル層を形成するための重合性単量体(シェル用重合性単量体)と重合開始剤を添加し、重合することでコアシェル型の着色樹脂粒子を得ることができる。
シェル用重合性単量体としては、前述の重合性単量体と同様なものが使用できる。その中でも、スチレン、アクリロニトリル、及びメチルメタクリレート等の、Tgが80℃を超える重合体が得られる単量体を、単独であるいは2種以上組み合わせて使用することが好ましい。
シェル用重合性単量体の重合に用いる重合開始剤としては、過硫酸カリウム及び過硫酸アンモニウム等の過硫酸金属塩;2,2’-アゾビス(2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド)及び2,2’-アゾビス-(2-メチル-N-(1,1-ビス(ヒドロキシメチル)2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド)等のアゾ系開始剤;等の水溶性重合開始剤を挙げることができる。これらは、それぞれ単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。重合開始剤の量は、シェル用重合性単量体100質量部に対して、好ましくは、0.1~30質量部、より好ましくは1~20質量部である。
シェル層の重合温度は、好ましくは50℃以上であり、更に好ましくは60~95℃である。また、重合の反応時間は好ましくは1~20時間であり、更に好ましくは2~15時間である。
(A-4)洗浄、ろ過、脱水、及び乾燥工程
重合により得られた着色樹脂粒子の水分散液は、重合終了後に、常法に従い、ろ過、分散安定化剤の除去を行う洗浄、脱水、及び乾燥の操作が、必要に応じて数回繰り返されることが好ましい。
上記の洗浄の方法としては、分散安定化剤として無機化合物を使用した場合、着色樹脂粒子の水分散液への酸又はアルカリの添加により、分散安定化剤を水に溶解し除去することが好ましい。分散安定化剤として、難水溶性の無機水酸化物のコロイドを使用した場合、酸を添加して、着色樹脂粒子水分散液のpHを6.5以下に調整することが好ましい。添加する酸としては、硫酸、塩酸及び硝酸等の無機酸、並びに蟻酸及び酢酸等の有機酸を用いることができるが、除去効率の大きいことや製造設備への負担が小さいことから、特に硫酸が好適である。
脱水、ろ過の方法は、種々の公知の方法等を用いることができ、特に限定されない。例えば、遠心ろ過法、真空ろ過法、加圧ろ過法等を挙げることができる。また、乾燥の方法も、特に限定されず、種々の方法が使用できる。
(B)粉砕法
粉砕法を採用して着色樹脂粒子を製造する場合、例えば以下のようなプロセスにより行われる。
先ず、結着樹脂、マゼンタ着色剤、さらに必要に応じて添加される帯電制御剤及び離型剤等のその他の添加物を混合機、例えば、ボールミル、V型混合機、FMミキサー(:商品名)、高速ディゾルバ、インターナルミキサー、フォールバーグ等を用いて混合する。次に、上記により得られた混合物を、加圧ニーダー、二軸押出混練機、ローラ等を用いて加熱しながら混練する。得られた混練物を、ハンマーミル、カッターミル、ローラミル等の粉砕機を用いて、粗粉砕する。更に、ジェットミル、高速回転式粉砕機等の粉砕機を用いて微粉砕した後、風力分級機、気流式分級機等の分級機により、所望の粒径に分級して粉砕法による着色樹脂粒子を得る。
なお、粉砕法で用いる結着樹脂、マゼンタ着色剤、さらに必要に応じて添加される帯電制御剤及び離型剤等のその他の添加物は、前述の(A)懸濁重合法で挙げたものを用いることができる。また、粉砕法により得られる着色樹脂粒子を、前述の(A)懸濁重合法により得られる着色樹脂粒子と同様に、in situ重合法等の方法に用いてコアシェル型の着色樹脂粒子を製造することもできる。
結着樹脂としては、他にも、従来からトナーに広く用いられている樹脂を使用することができる。粉砕法で用いられる結着樹脂としては、具体的には、ポリスチレン、スチレン-アクリル酸ブチル共重合体、ポリエステル樹脂、及びエポキシ樹脂等を例示することができる。
2.着色樹脂粒子
上述の(A)懸濁重合法、又は(B)粉砕法等の製造方法により、マゼンタ着色剤を含有する着色樹脂粒子が得られる。
以下、トナーを構成する着色樹脂粒子について述べる。なお、以下で述べる着色樹脂粒子は、コアシェル型のものとそうでないもの両方を含む。
着色樹脂粒子の体積平均粒径(Dv)が好ましくは3~15μmであり、更に好ましくは4~12μmである。Dvが3μm未満である場合には、トナーの流動性が低下し、転写性が悪化したり、画像濃度が低下する場合がある。Dvが15μmを超える場合には、画像の解像度が低下する場合がある。
また、着色樹脂粒子は、その体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が、好ましくは1.0~1.3であり、更に好ましくは1.0~1.2である。Dv/Dnが1.3を超える場合には、転写性、画像濃度及び解像度の低下が起こる場合がある。着色樹脂粒子の体積平均粒径、及び個数平均粒径は、例えば、粒度分析計(ベックマン・コールター製、商品名:マルチサイザー)等を用いて測定することができる。
本開示の着色樹脂粒子の平均円形度は、画像再現性の観点から、0.96~1.00であることが好ましく、0.97~1.00であることがより好ましく、0.98~1.00であることがさらに好ましい。
上記着色樹脂粒子の平均円形度が0.96未満の場合、印字の細線再現性が悪くなるおそれがある。
3.本開示のトナー
本開示のトナーは、上記マゼンタ着色剤を含有する着色樹脂粒子を、そのままでトナーとすることもできるが、トナーの帯電性、流動性、及び保存性等を調整する観点から、上記着色樹脂粒子を、外添剤と共に混合攪拌して外添処理を行うことにより、着色樹脂粒子の表面に、外添剤を付着させて1成分トナーとしてもよい。
なお、1成分トナーは、さらにキャリア粒子と共に混合攪拌して2成分現像剤としてもよい。
外添処理を行う攪拌機は、着色樹脂粒子の表面に外添剤を付着させることができる攪拌装置であれば特に限定されず、例えば、FMミキサー(:商品名、日本コークス工業社製)、スーパーミキサー(:商品名、川田製作所社製)、Qミキサー(:商品名、日本コークス工業社製)、メカノフュージョンシステム(:商品名、ホソカワミクロン社製)、及びメカノミル(:商品名、岡田精工社製)等の混合攪拌が可能な攪拌機を用いて外添処理を行うことができる。
外添剤としては、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化錫、炭酸カルシウム、燐酸カルシウム及び酸化セリウム等の無機微粒子;ポリメタクリル酸メチル樹脂、シリコーン樹脂及びメラミン樹脂等の有機微粒子;等が挙げられる。これらの中でも、無機微粒子が好ましく、無機微粒子の中でも、シリカ及び酸化チタンから選ばれる少なくとも1種の微粒子が好ましく、特にシリカからなる微粒子が好適である。
なお、これらの外添剤は、それぞれ単独で用いることもできるが、2種以上を併用して用いることが好ましい。
本開示では、外添剤を、着色樹脂粒子100質量部に対して、通常、0.05~6質量部、好ましくは0.2~5質量部の割合で用いる。外添剤の添加量が0.05質量部未満の場合には転写残が発生することがある。外添剤の添加量が6質量部を超える場合にはカブリが発生することがある。
上記工程を経て得られる本開示のトナーは、上述したマゼンタ顔料を特定量用いることにより、少ないトナー量であっても従来よりも鮮明な色彩を呈しかつ反射濃度が高く、さらに低温定着性と耐熱保存性とのバランスに優れるマゼンタトナーである。
以下に、実施例及び比較例を挙げて、本開示を更に具体的に説明するが、本開示は、これらの実施例のみに限定されるものではない。なお、部及び%は、特に断りのない限り質量基準である。
本実施例及び比較例において行った試験方法は以下のとおりである。
なお、以下の実施例7は、参考例とする。
1.マゼンタ顔料の製造
[製造例1:マゼンタ顔料の混晶の製造]
2,5-ジ-(4-メチルフェニルアミノ)テレフタル酸をリン酸中で環化して、2,9-ジメチルキナクリドン(C.I.ピグメントレッド122)を合成した。得られた2,9-ジメチルキナクリドンのリン酸分散液に水を添加してフィルターで濾別した後、更に水で洗浄した。洗浄した2,9-ジメチルキナクリドンに再び水を添加して、固形分20%の水分散液とした。
同様に2,5-ジ-フェニルアミノテレフタル酸を用いて、固形分20%のキナクリドン(C.I.ピグメントバイオレット19)の水分散液を作製した。上記固形分20%のジメチルキナクリドン(C.I.ピグメントレッド122)の水分散液250部と固形分20%のキナクリドン(C.I.ピグメントバイオレット19)の水分散液250部にエタノール250部を添加して顔料の混合液とした。この混合液を、冷却管を装備した容器に移し、顔料を磨砕しながら、加熱還流下で5時間反応させた。反応終了後、反応液から顔料を濾別、洗浄、乾燥した後、粉砕して、マゼンタ顔料の混晶(すなわち、C.I.ピグメントレッド122とC.I.ピグメントバイオレット19の混晶)を得た。なお、当該混晶に含まれる各顔料の質量比は、C.I.ピグメントレッド122:C.I.ピグメントバイオレット19=1:1であった。
[製造例2:マゼンタ顔料A2の製造]
4-クロロ-6-アミノm-スルホン酸20部を水300部に分散後、20%塩酸22部を加え、更に氷を加えて、0℃に保ちながら30%亜硝酸ソーダ水溶液25.1部を滴下し、ジアゾニウム塩懸濁液を得た。
不均化ロジン(酸価:170mgKOH/g)のカリウム塩溶液(不均化ロジンとしての純分25%)10.2部(マゼンタ顔料A2に対し約5%相当量)を水500部に添加した。攪拌状態にある不均化ロジンのカリウム塩の希釈液に、塩化ストロンチウム1.82部を含む水溶液を添加し、不均化ロジンのストロンチウム塩を含有する懸濁液(懸濁液A)を得た。
2-ヒドロキシ-3-ナフトエ酸20.6部を60℃の温水380部に分散後、48%苛性ソーダ水溶液20.1部を加えてカップラー溶液を得た。
上記懸濁液Aに上記カップラー溶液を添加し、カップラー液(カップラー成分)とした。
カップラー液を0℃まで冷却後、攪拌しながら上記ジアゾニウム塩懸濁液を30分間かけて滴下した。0~3℃で60分間攪拌してカップリング反応を終了させ、染料懸濁液を得た。
塩化ストロンチウム20.18部を水90部に溶解した水溶液を加え、60分間攪拌してレーキ化を終了させた。レーキ化反応終了後、30℃で60分間加熱しつつ攪拌し、不均化ロジンのストロンチウム塩で表面処理されたストロンチウムレーキアゾ顔料(C.I.ピグメントレッド48:3)の水中懸濁液を得た。その後、60℃まで加熱し、60分間攪拌した。塩酸にてpHを7.6に調整後、濾過、洗浄し、顔料を含むのウェットケーキを単離した。単離したウェットケーキを乾燥し、紅色のマゼンタ顔料A2の粉末を得た。
[製造例3:マゼンタ顔料A3の製造]
上記製造例2において、不均化ロジン(酸価:170mgKOH/g)を、不均化ロジン(酸価:100mgKOH/g)に変更した以外は、製造例2と同様にして、マゼンタ顔料A3を得た。
[顔料酸価の測定]
マゼンタ顔料A1(大同化成社製、製品名:NO.5500 ST-RED、顔料分類:C.I.ピグメントレッド48:3)、上記製造例2で得たマゼンタ顔料A2、上記製造例3で得たマゼンタ顔料A3、マゼンタ顔料X(大同化成社製、製品名:NO.7510、顔料分類:C.I.ピグメントレッド57:1)、マゼンタ顔料Y(顔料分類:C.I.ピグメントレッド48:3、マゼンタ顔料Y 100部に対するロジン酸金属塩の含有量:10.0部)について、JIS K0070に従って酸価を測定した。
2.着色樹脂粒子の製造
<着色樹脂粒子(1)>
2-1.コア用重合性単量体組成物の調製:
スチレン73部及びn-ブチルアクリレート27部、ジビニルベンゼン0.15部、テトラエチルチウラムジスルフィド0.4部、及びマゼンタ着色剤として、マゼンタ顔料A1(大同化成社製、製品名:NO.5500 ST-RED、顔料分類:C.I.ピグメントレッド48:3、マゼンタ顔料A1 100部に対するロジン酸金属塩(Sr塩)の含有量:5.0部)4.0部、及びC.I.ピグメントレッド122(CAS No.980-26-7、クラリアント社製、商品名:Toner Magenta E)3.0部を、メディア式分散機(浅田鉄工社製、商品名:ピコミル)を用いて湿式粉砕した。湿式粉砕により得られた混合物に、帯電制御樹脂(4級アンモニウム塩基含有スチレン-アクリル共重合体、官能基を有する単量体の共重合割合:8%)1.0部とエステルワックス(日油社製、多価アルコールエステル)9.0部を添加し、混合、溶解して、重合性単量体組成物を調製した。
2-2.水系分散媒体の調製:
他方、イオン交換水280部に塩化マグネシウム14.1部を溶解した水溶液に、イオン交換水50部に水酸化ナトリウム9.9部を溶解した水溶液を、攪拌下で徐々に添加して、水酸化マグネシウムコロイド分散液を調製した。
2-3.シェル用重合性単量体の調製:
一方、メチルメタクリレート2部と水130部を超音波乳化機にて微分散化処理して、シェル用重合性単量体の水分散液を調製した。
2-4.造粒工程:
上記水酸化マグネシウムコロイド分散液(水酸化マグネシウムコロイド量:7.2部)に、上記重合性単量体組成物を投入し、さらに攪拌して、そこへ重合開始剤としてt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート4.4部を添加した。重合開始剤を添加した分散液を、インライン型乳化分散機(大平洋機工社製、商品名:マイルダー)により、回転数15,000rpmにて分散を行い、重合性単量体組成物の液滴を形成した。
2-5.懸濁重合工程:
重合性単量体組成物の液滴を含有する分散液を、反応器に入れ、90℃に昇温して重合反応を行った。重合転化率がほぼ100%に達した後、前記シェル用重合性単量体の水分散液にシェル用重合開始剤として2,2’-アゾビス〔2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)-プロピオンアミド〕(和光純薬社製、商品名:VA-086、水溶性開始剤)0.1部を溶解したものを反応器に添加した。次いで、95℃で4時間維持して、重合を更に継続した後、水冷して反応を停止し、コアシェル型着色樹脂粒子の水分散液を得た。
2-6.後処理工程:
着色樹脂粒子の水分散液を攪拌しながら、pHが6.0以下となるまで硫酸を添加して酸洗浄を行った後(25℃、10分間)、濾別した着色樹脂粒子を、水で洗浄し、洗浄水をろ過した。この際の濾液の電気伝導度は、20μS/cmであった。さらに洗浄及びろ過工程後の着色樹脂粒子を脱水及び乾燥し、乾燥した着色樹脂粒子(1)を得た。
<着色樹脂粒子(2)>
上記「コア用重合性単量体組成物の調製」において、マゼンタ顔料A1の添加量を4.0部から3.0部に変更したこと以外は、着色樹脂粒子(1)の製造方法と同様にして、着色樹脂粒子(2)を得た。
<着色樹脂粒子(3)>
上記「コア用重合性単量体組成物の調製」において、マゼンタ顔料A1の添加量を4.0部から3.0部に変更し、かつC.I.ピグメントレッド122 3.0部を上記製造例1のマゼンタ顔料の混晶3.0部に変更したこと以外は、着色樹脂粒子(1)の製造方法と同様にして、着色樹脂粒子(3)を得た。
<着色樹脂粒子(4)>
上記「コア用重合性単量体組成物の調製」において、マゼンタ顔料A1の添加量を4.0部から3.0部に変更し、かつC.I.ピグメントレッド122 3.0部をC.I.ピグメントバイオレット19(CAS No.1047-16-1、クラリアント社製、商品名:Ink Jet Magenta E5B02)3.0部に変更したこと以外は、着色樹脂粒子(1)の製造方法と同様にして、着色樹脂粒子(4)を得た。
<着色樹脂粒子(5)>
上記「コア用重合性単量体組成物の調製」において、マゼンタ顔料A1 4.0部をC.I.ピグメントレッド48:3(表面処理なし)3.0部に変更したこと以外は、着色樹脂粒子(1)の製造方法と同様にして、着色樹脂粒子(5)を得た。
<着色樹脂粒子(6)>
上記「コア用重合性単量体組成物の調製」において、マゼンタ顔料A1 4.0部を、マゼンタ顔料X(大同化成社製、製品名:NO.7510、顔料分類:C.I.ピグメントレッド57:1、マゼンタ顔料X 100部に対するロジン酸金属塩(Sr塩)の含有量:5.0部)3.0部に変更したこと以外は、着色樹脂粒子(1)の製造方法と同様にして、着色樹脂粒子(6)を得た。
<着色樹脂粒子(7)>
上記「コア用重合性単量体組成物の調製」において、マゼンタ顔料A1 4.0部を、マゼンタ顔料Y(顔料分類:C.I.ピグメントレッド48:3、マゼンタ顔料Y 100部に対するロジン酸金属塩の含有量:10.0部)3.0部に変更したこと以外は、着色樹脂粒子(1)の製造方法と同様にして、着色樹脂粒子(7)を得た。
<着色樹脂粒子(8)>
上記「コア用重合性単量体組成物の調製」において、マゼンタ顔料A1の添加量を4.0部から6.0部に変更し、かつC.I.ピグメントレッド122を用いなかったこと以外は、着色樹脂粒子(1)の製造方法と同様にして、着色樹脂粒子(8)を得た。
<着色樹脂粒子(9)>
上記「コア用重合性単量体組成物の調製」において、マゼンタ顔料A1及びC.I.ピグメントレッド122をいずれも用いず、上記製造例1のマゼンタ顔料の混晶7.0部を用いたこと以外は、着色樹脂粒子(1)の製造方法と同様にして、着色樹脂粒子(9)を得た。
<着色樹脂粒子(10)>
上記「コア用重合性単量体組成物の調製」において、マゼンタ顔料A1及びC.I.ピグメントレッド122をいずれも用いず、かつC.I.ソルベントバイオレット59(CAS No.6408-72-6、クラリアント社製、商品名:Solvaperm Red Violet R)3.0部及びC.I.ピグメントレッド146(CAS No.5280-68-2、クラリアント社製、商品名:Permanent Carmine FBB02)3.0部を用いたこと以外は、着色樹脂粒子(1)の製造方法と同様にして、着色樹脂粒子(10)を得た。
<着色樹脂粒子(11)>
上記着色樹脂粒子(10)の製造方法において、C.I.ピグメントレッド146の添加量を3.0部から4.0部に変更したこと以外は、着色樹脂粒子(10)の製造方法と同様にして、着色樹脂粒子(11)を得た。
<着色樹脂粒子(12)>
上記着色樹脂粒子(2)の製造方法において、マゼンタ顔料A1を、製造例2で得たマゼンタ顔料A2に変更したこと以外は、着色樹脂粒子(2)の製造方法と同様にして、着色樹脂粒子(12)を得た。
<着色樹脂粒子(13)>
上記着色樹脂粒子(2)の製造方法において、マゼンタ顔料A1を、製造例3で得たマゼンタ顔料A3に変更したこと以外は、着色樹脂粒子(2)の製造方法と同様にして、着色樹脂粒子(13)を得た。
<着色樹脂粒子(14)>
上記着色樹脂粒子(13)の製造方法において、マゼンタ顔料A3の使用量を3.0部から4.8部に変更し、C.I.ピグメントレッド122を使用しなかったこと以外は、着色樹脂粒子(13)の製造方法と同様にして、着色樹脂粒子(14)を得た。
3.マゼンタトナーの製造
上記着色樹脂粒子(1)~(14)に外添処理を施して、実施例1~7、及び比較例1~7のマゼンタトナーを製造した。
(実施例1)
着色樹脂粒子(1)100部に、疎水化処理した平均粒径7nmのシリカ微粒子0.2部と、疎水化処理した平均粒径22nmのシリカ微粒子1.0部と、疎水化処理した平均粒径50nmのシリカ微粒子1.26部を添加し、高速攪拌機(日本コークス工業社製、商品名:FMミキサー)を用いて混合し、実施例1のマゼンタトナーを調製した。
(実施例2~7、比較例1~7)
下記表1に示す通り、着色樹脂粒子(1)を着色樹脂粒子(2)~(14)のいずれかに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2~7、及び比較例1~7のマゼンタトナーを得た。
4.マゼンタトナーの評価
実施例1~7、及び比較例1~7のマゼンタトナーについて、下記の通り、粗粉量評価、画像濃度、彩度、最低定着温度、常温常湿(N/N)環境下でのカブリ、耐熱温度(保存性評価)、印字耐久性(耐久性試験)及び帯電量(ブローオフ帯電量)の測定を行った。
4-1.粗粉量評価
トナーの粗粉量評価は、粒度分布測定機(ベックマン・コールター社製、商品名:マルチサイザー)により測定した。このマルチサイザーによる測定は、アパーチャー径:100μm、分散媒体:アイソトンII(:商品名)、濃度10%、測定粒子個数:100,000個の条件で行った。
具体的な手順は以下の通りである。まず、トナーサンプル0.2gをビーカーに取り、その中に分散剤として界面活性剤水溶液(富士フィルム社製、商品名:ドライウェル)を加えた。そこへ、更に分散媒体を2mL加え、トナーを湿潤させた後、分散媒体を10mL加え、超音波分散器により1分間分散させた後、上記粒度分布測定機により体積基準での粒子径分布を測定した。
測定により得られた粒子径分布から、粒径が20μm以上の粒子の割合(体積%)を粗粉量とした。
4-2.画像濃度及び彩度測定
市販の非磁性一成分現像方式のカラープリンター(印字速度=20枚/分)を用い、現像装置のトナーカートリッジに、マゼンタトナー試料を充填した後、印字用紙をセットし、温度23℃及び湿度50%RH(N/N)の環境下で一昼夜放置した。その後、ベタ印字時に現像ロール上に供給されるトナー量(M/A)が下記表1に記載の値(0.25~0.32mg/cm)となる一点に固定して、5%画像濃度で連続印字を行った。10枚目のコピー用紙にベタ印字(100%画像濃度)を行い、マクベス式反射型画像濃度測定機を用いて、画像濃度(ID)及び彩度(C)を測定した。画像濃度(ID)は1.00以上が好ましい。彩度(C)は66.0以上が好ましい。
4-3.トナーの最低定着温度
市販の非磁性一成分現像方式のプリンター(24枚機;印字速度=24枚/分)の定着ロール部の温度を変化できるように改造したプリンターを用いて、定着ロールの温度を変化させて、それぞれの温度での定着率を測定し、温度-定着率の関係を求め、定着率80%以上が得られる最低の温度を最低定着温度と定義した。
定着率は、プリンターで印刷した試験用紙における黒ベタ領域のこすり試験操作前後の画像濃度比率から計算した。すなわち、こすり試験前の画像濃度をID(前)、こすり試験後の画像濃度をID(後)とすると、定着率(%)=〔ID(後)/ID(前)〕×100である。ここで黒ベタ領域とは、その領域内部の(プリンター制御部を制御する仮想的な)ドットのすべてに現像剤を付着させるように制御した領域のことである。こすり試験操作とは、試験紙用の測定部分を堅牢度試験機に粘着テープで貼り付け、500gの荷重を載せ、コットン布を巻いたこすり端子で5往復こする一連の操作である。
4-4.常温常湿(N/N)環境下でのカブリ測定
市販の非磁性一成分現像方式のプリンターと、評価対象のトナーを温度23℃、湿度50%RHの常温常湿(N/N)環境下に一昼夜放置した後、カブリを測定した。
カブリ測定法は以下の通りである。まず、印字に使用していない紙の色相を測定し、この色相を基準値(E)とした。次に、トナーを用いて上記「4-2.画像濃度及び彩度測定」と同様のプリンターにより白ベタを印字し、その白ベタの任意の6箇所の色相(E~E)を測定した。色相(E~E)と、基準値(E)との差(ΔE)をそれぞれ算出し、最も大きいΔEを、そのトナーのカブリ値とし、下記のように評価した。カブリ値が小さければ小さいほど、カブリが少なく、印字が良好であることを示す。また、色相は、分光光度計(X-Rite社製、商品名:スペクトロアイ)を用いて測定した。
A:ΔEが0.5未満
B:ΔEが0.5以上、1.5未満
F:ΔEが1.5以上
4-5.保存性評価
トナー10gを100mLのポリエチレン製の容器に入れて密閉した後、所定の温度に設定した恒温水槽の中に該容器を沈め、8時間経過した後に取り出した。取り出した容器からトナーを42メッシュの篩の上にできるだけ振動を与えないように移し、粉体測定機(ホソカワミクロン社製、商品名:パウダテスタPT-R)にセットした。篩の振幅を1.0mmに設定して、30秒間、篩を振動させた後、篩上に残ったトナーの質量を測定し、これを凝集したトナーの質量とした。
この凝集したトナーの質量が0.5g以下になる最高温度を、耐熱温度とした。
4-6.耐久性試験
市販のプリンターにトナーを入れ、N/N環境下で一昼夜放置した後、1%印字濃度で連続印字し、1000枚ごとに、印字濃度とカブリを測定した。印字濃度は、ベタ印字した用紙をマクベス式反射型画像濃度測定機で測定した。
カブリは以下のように測定した。白ベタ印字を行ない、途中で、上記プリンターを停止させ、現像後の感光体上の非画像部のトナーを、粘着テープに付着させた。この粘着テープを、新しい印字用紙に貼り付け、上記「4-4.常温常湿(N/N)環境下でのカブリ測定」と同様にして色相を測定した。基準サンプルとして、未使用の粘着テープをその印字用紙に貼り付け、同様に色相を測定し、測定サンプルと基準サンプルの色相から色差ΔEを算出してカブリ値を求めた。
耐久性試験は、白ベタ印字を行った際のカブリ値が3以下である画質を維持できる連続印字枚数を15,000枚まで試験した。試験結果に、>15000(枚)とあるのは、15,000枚連続で印字しても、上記基準を満たしていることを示す。
4-7.ブローオフ帯電量
温度23℃、湿度50%RHの常温常湿(N/N)環境下、キャリア(パウダーテック社製、商品名:EF80B2、Mn-Mg-Sr系ソフトフェライト、平均粒径80μm、粒度分布50~100μm)9.5gと、トナー0.5gを秤量し、容積30mLのガラス製容器に入れ、30分間、150回転/分、回転させ、トナー粒子を摩擦帯電させた。得られたキャリアとトナー粒子を、ブローオフメーター(東芝ケミカル社製、商品名:TB-200)で、窒素ガス1kg/cmの圧力でブローオフし、トナーのブローオフ帯電量を測定した。
実施例1~7、及び比較例1~7のマゼンタトナーの測定及び評価結果を、各トナー組成と併せて表1に示す。
なお、下記表1中、「PR48:3」はC.I.ピグメントレッド48:3を、「PR57:1」はC.I.ピグメントレッド57:1を、「PR122」はC.I.ピグメントレッド122を、「PV19」はC.I.ピグメントバイオレット19を、「SV59」はC.I.ソルベントバイオレット59を、「PR146」はC.I.ピグメントレッド146を、それぞれ示す。また、下記表1中、「表面処理量(部)」とは、表面処理済みマゼンタ顔料A100部に対するロジン酸金属塩の含有量(部)を意味する。
Figure 0007314948000003
5.トナー評価のまとめ
比較例1のマゼンタトナーは、表面未処理のC.I.ピグメントレッド48:3と、C.I.ピグメントレッド122とを併用したトナーである。比較例1においては、懸濁重合反応が進行しなかったため着色樹脂粒子が得られなかった。したがって、表面未処理のC.I.ピグメントレッド48:3を使用した場合には、着色樹脂粒子の作製が困難となることが分かる。
比較例2のマゼンタトナーは、マゼンタ顔料X(表面処理済みのC.I.ピグメントレッド57:1)と、C.I.ピグメントレッド122とを併用したトナーである。比較例2においては、懸濁重合反応が進行しなかったため着色樹脂粒子が得られなかった。したがって、表面処理済みのC.I.ピグメントレッド57:1を使用した場合には、着色樹脂粒子の作製が困難となることが分かる。
比較例3のマゼンタトナーは、マゼンタ顔料Y(表面処理済みかつ前記表面処理量が10.0部のC.I.ピグメントレッド48:3)と、C.I.ピグメントレッド122とを併用したトナーである。比較例3においては、粗大粒子の量が10.5%と多すぎた。したがって、表面処理済みのC.I.ピグメントレッド48:3であっても、前記表面処理量が10.0部以上の場合には、粗大粒子が生成することが分かる。
比較例4のマゼンタトナーは、マゼンタ顔料A1を、結着樹脂100部に対し6.0部用いたトナーである。比較例4においては、粗大粒子の量が12.3%と多すぎた。したがって、マゼンタ顔料A1であっても、その添加量が6.0質量部以上の場合には、粗大粒子が生成することが分かる。
比較例5のマゼンタトナーは、C.I.ピグメントレッド122とC.I.ピグメントバイオレット19との混晶のみをマゼンタ着色剤として用いたトナーである。比較例5は、最低定着温度が150℃と高く、N/N環境下のカブリ評価がBであり、耐久性試験の結果が8,000枚と少なく、ブローオフ帯電量が64.4μC/gと小さい。比較例5の最低定着温度は、今回評価したトナー中最も高い。また、比較例5のN/N環境下のカブリ評価は、今回評価したトナー中最も低い。また、比較例5の耐久性試験の結果は、今回評価したトナー中最も少ない。さらに、比較例5のブローオフ帯電量は、今回評価したトナー中最も小さい。したがって、前記混晶のみを使用した場合には、トナーの帯電量が不十分なためカブリが生じやすい上に、印字耐久性及び低温定着性に劣ることが分かる。
比較例6及び7のマゼンタトナーは、マゼンタ着色剤として、C.I.ソルベントバイオレット59とC.I.ピグメントレッド146とを組み合わせて用いたトナーである。比較例6及び7は、彩度(C)が60.3以下と低く、耐熱温度が54℃以下と低い。したがって、C.I.ソルベントバイオレット59とC.I.ピグメントレッド146とを組み合わせた場合には、彩度(C)が低く、保存性に劣ることが分かる。
また、比較例6と比較例7を対比すると、C.I.ピグメントレッド146を1.0部多く含む比較例7は、彩度(C)が58.5とさらに低く、耐熱温度が53℃とさらに低い。したがって、C.I.ソルベントバイオレット59とC.I.ピグメントレッド146との組み合わせにおいては、C.I.ピグメントレッド146の割合が高いほど、彩度(C)が低く、保存性に劣ることが分かる。
一方、実施例1~7のマゼンタトナーは、マゼンタ着色剤として、マゼンタ顔料A1、マゼンタ顔料A2又はマゼンタ顔料A3(いずれも表面処理済みかつ前記表面処理量が5.0部のC.I.ピグメントレッド48:3)であるマゼンタ顔料Aを含み、当該マゼンタ顔料Aの含有量は、結着樹脂100部に対し3.0~4.8部である。
実施例1~7のトナーは、粗粉量が0.9%以下であり、C.I.ピグメントレッド48:3を用いても粗大粒子が少なく、トナー粒子が所望の粒径となるように制御されている。また、実施例1~7のトナーは、供給トナー量(M/A量)が0.25~0.32mg/cmと少ない場合であっても、画像濃度が1.01以上、彩度(C)が64.8以上といずれも高い。また、実施例1~7のトナーは、最低定着温度が145℃以下、かつ耐熱温度がいずれも55℃以上であり、低温定着性及び保存性にいずれも優れる。さらに、実施例1~7のトナーは、ブローオフ帯電量が70.1μC/g以上と大きく、十分な帯電性を発揮するため、N/N環境下のカブリ評価も高く、耐久性試験の結果が13,000枚以上であるため、優れた印字耐久性を有する。
中でも、実施例5、6のマゼンタトナーは、酸価が0.66~0.69mgKOH/gである低酸価のマゼンタ顔料Aを用いたため、粗分量が0.2%以下と顕著に減少しており、C.I.ピグメントレッド48:3を用いても粗大粒子が著しく少ないトナーであった。
したがって、マゼンタ着色剤として、前記式(1)で示される顔料がロジン酸金属塩により表面処理されたマゼンタ顔料Aを含み、前記マゼンタ顔料Aの含有量が前記結着樹脂100質量部に対して1~5質量部であり、前記ロジン酸金属塩は、前記マゼンタ顔料A 100質量部に対し、1~7質量部含まれる実施例1~7のマゼンタトナーは、粗大粒子が少ない上に、少ないトナー量であっても従来よりも鮮明な色彩を呈しかつ反射濃度が高く、低温定着性と耐熱保存性とのバランスに優れ、さらに優れた印字耐久性を有する。

Claims (5)

  1. 結着樹脂及びマゼンタ着色剤を含有するマゼンタトナーであって、
    前記マゼンタ着色剤、下記式(1)で示される顔料がロジン酸金属塩により表面処理されたマゼンタ顔料Aと、当該マゼンタ顔料Aとは異なるその他のマゼンタ顔料とからなり、当該その他のマゼンタ顔料が、C.I.ピグメントバイオレット19及びC.I.ピグメントレッド122から選ばれる少なくとも1種であり、
    前記マゼンタ顔料Aの含有量が前記結着樹脂100質量部に対して1~5質量部であり、
    前記ロジン酸金属塩は、前記マゼンタ顔料A 100質量部に対し、1~7質量部含まれており、
    前記マゼンタ顔料Aと前記その他のマゼンタ顔料との質量比(マゼンタ顔料A:その他のマゼンタ顔料)が60:40~40:60であることを特徴とするマゼンタトナー。
    Figure 0007314948000004
    (式(1)中、Meは二価の金属を表す。)
  2. 前記マゼンタ顔料Aの酸価が2.4mgKOH/g以下であることを特徴とする請求項に記載のマゼンタトナー。
  3. 前記その他のマゼンタ顔料として、C.I.ピグメントバイオレット19を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載のマゼンタトナー。
  4. 前記その他のマゼンタ顔料として、C.I.ピグメントレッド122を含有することを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のマゼンタトナー。
  5. 前記請求項1乃至のいずれか一項に記載のマゼンタトナーを製造する方法であって、
    重合性単量体及び前記マゼンタ着色剤を含む重合性単量体組成物を調製する工程、
    分散安定化剤を含有する水系媒体中に前記重合性単量体組成物を分散する工程、並びに、
    重合開始剤の存在下、前記重合性単量体組成物を重合反応に供することにより、着色樹脂粒子を形成する工程を含むことを特徴とするマゼンタトナーの製造方法。
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