JP2005010368A - 静電荷像現像用トナー及び製造方法 - Google Patents

静電荷像現像用トナー及び製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2005010368A
JP2005010368A JP2003173372A JP2003173372A JP2005010368A JP 2005010368 A JP2005010368 A JP 2005010368A JP 2003173372 A JP2003173372 A JP 2003173372A JP 2003173372 A JP2003173372 A JP 2003173372A JP 2005010368 A JP2005010368 A JP 2005010368A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
reacting
developing
electrostatic charge
charge image
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.)
Pending
Application number
JP2003173372A
Other languages
English (en)
Inventor
Sonoo Matsuoka
園生 松岡
Chiaki Tanaka
千秋 田中
Shinko Watanabe
真弘 渡邊
Masahide Yamada
雅英 山田
Takeshi Takada
毅 高田
Masahiro Oki
正啓 大木
Ryuta Inoue
竜太 井上
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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 Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2003173372A priority Critical patent/JP2005010368A/ja
Publication of JP2005010368A publication Critical patent/JP2005010368A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

【課題】安定した低温定着性及び耐高温オフセット性を発揮して、優れた定着特性を有する静電荷像現像用トナーを得ること。
【解決手段】水系媒体中で生成され、少なくとも結着樹脂と着色剤からなり、該結着樹脂の50〜100重量%がポリエステル樹脂であるトナーの製造方法であって、少なくとも有機溶媒中に、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、着色剤、離型剤を溶解または分散させ、該溶液または分散液を水系溶媒中で分散させ、該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥するトナー粒子製造方法において、該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を15℃〜40℃で反応させた後、または反応途中に、40℃〜100℃で熟成を行うことを特徴とする静電荷像現像用トナー製造方法。
【選択図】 なし

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真や静電記録などにおいて、感光体表面に形成された静電荷像を顕像化する静電荷像現像用トナー、トナーを用いた現像剤、及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、市場では画像の高品質化のための小粒径化や、省エネルギーのための低温定着が要求され、特に、省エネルギーのために、画像形成装置を使用可能な状態にしてから画像形成が可能となるまでの待機時間(装置のウォームアップタイム)に要する電力量を可能な限り小さくするために、待機時間の短縮が強く要望されている。しかしながら、通常の混練粉砕法により得られるトナーは、小粒径化が困難であり、その形状は不定形で、粒径分布はブロードとなり、定着エネルギーが高いなど様々な問題点があった。特に定着においては粉砕法で作製された混練粉砕型のトナーは粉砕が離型剤(ワックス)の界面で割れるため表面に多く存在するので離型効果がでやすくなる一方キャリアや感光体、さらにブレードへの付着が起こりやすく、性能としては不満足のものであった。
【0003】
一方、混練粉砕法による前述の問題点を克服するために、重合法によるトナーの製造方法が活発に提案されている。この方法は、トナーの小粒径化が容易であり、粒度分布も、粉砕法によるトナーの粒度分布に比べてシャープな分布である上、ワックスの内包化も可能である。
【0004】
特許文献1(特開平11−133665号公報)によれば、トナーの流動性改良、低温定着性改良、ホットオフセット性改良を目的に、トナーバインダーとしてウレタン変性されたポリエステルの伸長反応物からなる実用球形度が0.90〜1.00の乾式トナーが提案されている。また、小粒径トナーとした場合の粉体流動性、転写性に優れるとともに、耐熱保存性、低温定着性、耐ホットオフセット性のいずれにも優れた乾式トナーが特許文献2(特開2002−287400号公報)、特許文献3(特開2002−351143号公報)等に記載されている。これらの公報に記載されたトナーの製造方法は、イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマーを有機溶媒及び水系媒体中でアミンと重付加反応させる高分子量化工程を含むものである。しかしながら、前述のような工法、及び、その工法により得られるトナーの場合、プレポリマーとアミンの伸長反応または架橋反応に対して、ポリエステル樹脂のカルボキシル基の影響により、反応が阻害され、安定した重合度が得られないという問題が生じている。その結果、得られたトナーの低温定着性、耐高温オフセット性などの定着特性は、目的とするレベルを常に達成するには不十分なものである。
【0005】
ポリエステルの重合においては、特許文献4(特許第2579150号公報)、特許文献5(特開2001−158819号公報)にあるように、安定した分子量分布のトナーバインダーを製造し、低温定着性と耐オフセット性を両立させるための、熟成工程が知られている。しかしながら、これは高温反応であるポリエステル縮重合に関しては容易な技術であるが、前述したような有機溶媒と水系媒体が混在する反応系に対しては様々な条件を鋭意検討しないと適応できない技術である。
【特許文献1】
特開平11−133665号公報
【特許文献2】
特開2002−287400号公報
【特許文献3】
特開2002−351143号公報
【特許文献4】
特許第2579150号公報
【特許文献5】
特開2001−158819号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の様な現状の問題点に鑑み、安定した低温定着性及び耐高温オフセット性を発揮して、優れた定着特性を有する静電荷像現像用トナーを得ることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、水系媒体中で生成され、少なくとも結着樹脂と着色剤からなり、該結着樹脂の50〜100重量%がポリエステル樹脂であるトナーであって、少なくとも有機溶媒中に、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、着色剤、離型剤を溶解または分散させ、該溶液または分散液を水系溶媒中で分散させ、該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥したトナーについて、安定した低温定着性及び耐高温オフセット性を得るには、様々な反応条件に関わらず、確実に反応を完結させることが必須であることが判った。そこで、本発明者等は、低温定着性及び耐高温オフセット性などに大きく影響を及ぼす反応条件の変更を回避しつつ、反応を完結するための手段を模索し、反応後に熟成を行うことが非常に有効であるという結論に至った。
【0008】
すなわち本発明は、
(1) 水系媒体中で反応物を反応させることにより生成される、少なくとも結着樹脂と着色剤からなるトナーであり、該結着樹脂の50〜100重量%がポリエステル樹脂であり、トナー生成時に15℃〜40℃で反応物を反応させた後、または反応途中に、40℃〜100℃で熟成を行うことを特徴とする静電荷像現像用トナー、
(2) 上記水系媒体中で反応物を反応させることによりトナーを生成する方法が、少なくとも有機溶媒中に、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、着色剤、離型剤を溶解または分散させ、該溶液または分散液を水系溶媒中で分散させ、該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥しトナーを得る方法ことを特徴とする前記(1)に記載の静電荷像現像用トナー、
(3) 該有機溶媒を除去する工程前に該熟成を行うことによって得られる前記(1)に記載の静電荷像現像用トナー、
(4) 該有機溶媒を除去する工程後に該熟成を行うことによって得られる前記(1)に記載の静電荷像現像用トナー、
(5) 該熟成時間が30分以上であることを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー、
(6) 該ポリエステル樹脂のTHF可溶分の重量平均分子量が1,000〜30,000である前記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー、
(7) 該ポリエステル樹脂の酸価が1.0〜50.0(KOHmg/g)である前記(1)〜(5)のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー、
(8) 該ポリエステル樹脂のガラス転移点が35〜65℃である前記(1)〜(6)のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー、
(9) 該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体の重量平均分子量が3,000〜20,000である前記(1)〜(7)のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー、
(10) 該トナーの酸価が0.5〜40.0(KOHmg/g)であることを特徴とする前記(1)〜(8)のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー、
(11) 該トナーのガラス転移点が40〜70℃であることを特徴とする前記(1)〜(9)のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー、
(12) 該トナーの体積平均粒径が3〜8μmであることを特徴とする前記(1)〜(10)のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー、
(13) 該トナーのDv/Dnが1.25以下であることを特徴とする前記(1)〜(11)のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー、
(14) 該トナーの平均円形度が0.94〜1.00であることを特徴とする前記(1)〜(12)のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー、
(15) 該トナーのBET比表面積が1.0〜6.0m/gであることを特徴とする前記(1)〜(13)のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー、
(16) 水系媒体中で生成され、少なくとも結着樹脂と着色剤からなり、該結着樹脂の50〜100重量%がポリエステル樹脂であるトナーの製造方法であって、少なくとも有機溶媒中に、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、着色剤、離型剤を溶解または分散させ、該溶液または分散液を水系溶媒中で分散させ、該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥するトナー粒子製造方法において、該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を15℃〜40℃で反応させた後、または反応途中に、40℃〜100℃で熟成を行うことを特徴とする静電荷像現像用トナー製造方法、
(17) 該製造方法において該有機溶媒を除去する工程前に該熟成を行うことを特徴とする前記(16)に記載の製造方法、
(18) 該製造方法において該有機溶媒を除去する工程後に該熟成を行うことを特徴とする前記(16)に記載の製造方法、
(19) 該製造方法において該熟成時間が30分以上であることを特徴とする前記(16)〜(18)のいずれか1項に記載の製造方法、
に関する。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。本発明者等は、低温定着性及び耐高温オフセット性などに大きく影響を及ぼす反応条件の変更を回避しつつ、反応を完結するための手段として反応後に熟成を行うという結論に至ったが、本発明は、有機溶媒及び水系媒体の共存下で反応を行った後に有機溶媒を除去するため、有機溶媒除去前及び有機溶媒除去後での検討が必要であり、実用レベルの生産性を考慮の上、双方に共通な熟成温度及び熟成時間を見出した。
【0010】
本発明者の検討によれば、水系媒体中で生成され、少なくとも結着樹脂と着色剤からなり、該結着樹脂の50〜100重量%がポリエステル樹脂であるトナーにおいて、少なくとも有機溶媒中に、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、着色剤、離型剤を溶解または分散させ、該溶液または分散液を水系溶媒中で分散させ、該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥したトナーにおいては、該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を15℃〜40℃で反応させた後、または反応途中に、40℃〜100℃で熟成を行うことが、安定した低温定着性及び耐高温オフセット性を発揮するためには必要である。つまり、反応温度、反応条件自体を変更により反応を完結した場合は、トナー自体の設計変更となり、目的とする定着性能が得られない。また、乾燥中または乾燥後に熟成を行う場合は、溶媒が存在しないために、トナーの融着という問題が生じる。
【0011】
また、生産性を考慮した結果、熟成は40℃〜100℃の温度で行うことが好ましい。40℃未満の熟成温度において反応を完結することは可能であるが、長時間を要し、また、乾燥後のトナー保管の際にも熟成が進む。100℃以上の温度で熟成を行った場合、常圧では水系溶媒の沸点以上となるため、加圧が必要であり、また、熟成を行う槽への融着によるトナー付着が問題となり実用的ではない。
【0012】
さらに、本発明の熟成時間は30分以上であることが好ましい。熟成温度が高温であれば熟成時間は短縮可能であるが、実用的範囲の上限にあたる100℃付近でも30分の熟成時間が必要である。つまり、30分未満の熟成時間では、十分に反応が完結せず、満足な低温定着性及び耐高温オフセット性が得られない。
【0013】
本発明のさらなる検討によれば、耐熱保存性を維持しつつ、より低温定着性を効果的に発揮し、プレポリマーによる変性後の耐オフセット性を付与するには、ポリエステル樹脂のTHF可溶分の重量平均分子量が1,000〜30,000であることが好ましい。これは、1,000未満ではオリゴマー成分が増加するため耐熱保存性が悪化し、30,000を超えると立体障害によりプレポリマーによる変性が不十分となり耐オフセット性が悪化するためである。
【0014】
本発明による分子量はGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により次のように測定される。40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてTHFを毎分1mlの流速で流し、試料濃度として0.05〜0.6重量%に調製した樹脂のTHF試料溶液を50〜200μl注入して測定する。試料の分子量測定に当たっては、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により、作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出した。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば、Pressure Chemical Co.あるいは東洋ソーダ工業社製の分子量が6×10、2.1×10、4×10、1.75×10、5.1×10、1.1×10、3.9×10、8.6×10、2×10、4.48×10のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。また、検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。
【0015】
また、ポリエステル樹脂の酸価を1.0〜50.0(KOHmg/g)にすることにより、低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性、帯電安定性などのトナー特性をより高品位にすることが可能である。つまり、酸価が50.0(KOHmg/g)を超えると変性ポリエステルの伸長または架橋反応が不十分となり、耐高温オフセット性に影響が見られ、また、1.0(KOHmg/g)未満では、変性ポリエステルの伸長または架橋反応が進みやすく、製造安定性に問題が生じるためである。
【0016】
本発明の酸価の測定方法は、JIS K0070に準拠した方法による。但しサンプルが溶解しない場合は、溶媒にジオキサン又はTHF等の溶媒を用いる。
【0017】
本発明においては、変性後のポリエステル樹脂すなわち結着樹脂の主成分の耐熱保存性能は、変性前のポリエステル樹脂のガラス転移点に依存するため、ポリエステル樹脂のガラス転移点を35℃〜65℃に設計することが好ましい。つまり、35℃未満では、耐熱保存性が不足し、65℃を超えると低温定着に悪影響を及ぼす。
【0018】
本発明のガラス転移点の測定は、理学電機社製のRigaku THRMOFLEX TG8110により、昇温速度10℃/minの条件にて測定される。
【0019】
本発明のさらなる検討によれば、ポリエステル樹脂を変性するプレポリマーは低温定着性、耐高温オフセット性を実現するために重要な結着樹脂成分であり、その重量平均分子量は3,000〜20,000が好ましい。すなわち、重量平均分子量が3,000未満では反応速度の制御が困難となり、製造安定性に問題が生じ始める。また、重量平均分子量が20,000を超えた場合には十分な変性ポリエステルが得られずに、耐オフセット性に影響を及ぼし始める。
【0020】
本発明のさらなる検討によれば、トナー酸価は低温定着性、耐高温オフセット性に対して、結着樹脂酸価より重要な指標であることが判明した。本発明のトナー酸価は未変性ポリエステルの末端カルボキシル基に由来する。この未変性ポリエステルは、トナーとしての低温定着性(定着下限温度、ホットオフセット発生温度など)を制御するために、酸価を0.5〜40.0(KOHmg/g)にする事が好ましい。つまり、トナー酸価が40.0(KOHmg/g)を超えると変性ポリエステルの伸長または架橋反応が不十分となり、耐高温オフセット性に影響が見られ、また、0.5(KOHmg/g)未満では、変性ポリエステルの伸長または架橋反応が進みやすく、製造安定性に問題が生じるためである。
【0021】
本発明のトナーのガラス転移点は低温定着性、耐熱保存性、高耐久性を得るために40〜70℃が好ましい。つまり、ガラス転移点が40℃未満では現像機内でのブロッキングや感光体へのフィルミングが発生し易くなり、また、70℃を超えた場合には低温定着性が悪化しやすくなる。
【0022】
本発明のトナーの、体積平均粒径(Dv)は3〜8μmであることが好ましく、また、その個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)はDv/Dn≦1.25であることが、さらに好ましい。Dv/Dnをこのように規定することにより、高解像度、高画質のトナーを得ることが可能となる。また、より高品質の画像を得るには、トナーの体積平均粒径(Dv)を3〜7μmにし、個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)をDv/Dn≦1.20にし、且つ3μm以下の粒子を個数%で1〜10個数%にするのがよく、より好ましくは、体積平均粒径を3〜6μmにし、Dv/DnをDv/Dn≦1.15にするのがよい。このようなトナーは、耐熱保存性、低温定着性、耐ホットオフセット性のいずれにも優れ、とりわけフルカラー複写機などに用いた場合に画像の光沢性に優れ、更に二成分現像剤においては、長期に亘るトナーの収支が行われても、現像剤中でのトナーの粒子径変動が少なくなり、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性が得られる。
【0023】
本発明のトナーの平均粒径及び粒度分布は、コールターカウンターTA−II型を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科技研社製)と、PC9801パーソナルコンピューター(NEC製)とを接続し測定した。
【0024】
本発明のトナーは特定の形状と形状の分布を有すことが好ましく、平均円形度が0.94未満では、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られ難い。なお形状の計測方法としては粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、CCDカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法が適当である。この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である平均円形度が0.94〜1.00のトナーが適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに好ましい。
【0025】
本発明のトナーの平均円形度はフロー式粒子像分析装置FPIA−2000(東亜医用電子株式会社製)により計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml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フォン酸塩を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3000〜1万個/μlとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
【0026】
本発明のトナーは、BET比表面積が1.0〜6.0(m/g)であることが好ましく、BET比表面積が1.0(m/g)未満では粗大粒子の存在や添加剤の内包により、また、6.0(m/g)を超えた場合は微細粒子の存在、添加剤の浮出し、表面の凹凸により画質に影響が現れやすい。
【0027】
本発明のトナーのBET比表面積はユアサアイオニクス製NOVAシリーズなどJIS規格(Z8830及びR1626)に対応可能な機器を用いて測定することによって得られる。
【0028】
さらには、本発明に用いるトナーを製造する方法は、無機微粒子及び/又はポリマー微粒子を含む水系媒体中に分散させたイソシアネート基含有ポリエステル系プレポリマーAを、アミンBと反応させる高分子量化工程を含むことが好ましい。
【0029】
次に、本発明のトナーに用いられる材料について詳細に説明する。本発明で用いられるポリエステル樹脂は、アルコールとカルボン酸との縮重合によって通常得られるものである。該アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、1.4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、及びビスフェノールA等のエーテル化ビスフェノール類、その他二価のアルコール単量体、三価以上の多価アルコール単量体を挙げることができる。また、カルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマール酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、マロン酸等の二価の有機酸単量体、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸等の三価以上の多価カルボン酸単量体を挙げることができる。
【0030】
本発明で用いられるプレポリマーは、イソシアネート基を含有するポリエステル系プレポリマーAが好ましく、ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルをさらにポリイソシアネート(PIC)と反応させることによって得ることができる。この場合、ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基(アルコール性水酸基およびフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
【0031】
前記ポリオール(PO)としては、ジオール(DIO)および3価以上のポリオール(TO)が挙げられ、(DIO)単独、又は(DIO)と少量の(TO)の混合物が好ましい。ジオール(DIO)としては、アルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。3価以上のポリオール(TO)としては、3〜8価又はそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【0032】
前記ポリカルボン酸(PC)としては、ジカルボン酸(DIC)および3価以上のポリカルボン酸(TC)が挙げられ、(DIC)単独、および(DIC)と少量の(TC)の混合物が好ましい。ジカルボン酸(DIC)としては、アルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸および炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。3価以上のポリカルボン酸(TC)としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。なお、ポリカルボン酸(PC)としては、上述のものの酸無水物又は低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いてポリオール(PO)と反応させてもよい。
【0033】
ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは1.3/1〜1.02/1である。
【0034】
前記ポリイソシアネート(PIC)としては、脂肪族ポリイソシアネート(テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなど);脂環式ポリイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど);芳香族ジイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど);芳香脂肪族ジイソシアネート(α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど);イソシアヌレート類;前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの;およびこれら2種以上の併用が挙げられる。
【0035】
イソシアネート基を有するポリエステル系プレポリマーを得る場合、ポリイソシアネート(PIC)と活性水素を有するポリエステル系樹脂(PE)との比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]との当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。末端にイソシアネート基を有するプレポリマーA中のポリイソシアネート(PIC)構成成分の含有量は、通常0.5〜40重量%、好ましくは1〜30重量%、さらに好ましくは2〜20重量%である。
【0036】
前記アミンBとしては、ポリアミン及び/又は活性水素含有基を有するアミン類が用いられる。この場合の活性水素含有基には、水酸基やメルカプト基が包含される。このようなアミンには、ジアミン(B1)、3価以上のポリアミン(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、およびB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。ジアミン(B1)としては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’ジアミノジフェニルメタンなど);脂環式ジアミン(4,4’−ジアミノ−3,3’ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど);および脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど)などが挙げられる。3価以上のポリアミン(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。これらアミンBのうち好ましいものは、(B1)および(B1)と少量の(B2)の混合物である。
【0037】
さらに、プレポリマーAとアミンBとを反応させる場合、必要により伸長停止剤を用いてポリエステルの分子量を調整することができる。伸長停止剤としては、活性水素含有基を有しないモノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、およびそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。その添加量は、生成するウレア変性ポリエステルに所望する分子量との関係で適宜選定される。
【0038】
アミンBとイソシアネート基を有するプレポリマーAとの比率は、イソシアネート基を有するプレポリマーA中のイソシアネート基[NCO]と、アミンB中のアミノ基[NHx](xは1〜2の数を示す)の当量比[NCO]/[NHx]として、通常1/2〜2/1、好ましくは1.5/1〜1/1.5、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。
【0039】
本発明の着色剤としては公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%である。
【0040】
本発明で用いる着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。 マスターバッチの製造またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、前述したポリエステル樹脂の他にポリスチレン、ポリp−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、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−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族叉は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
【0041】
本マスターバッチはマスターバッチ用の樹脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合、混練してマスターバッチを得る事ができる。この際着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いる事ができる。またいわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合混練し、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法も着色剤のウエットケーキをそのまま用いる事ができるため乾燥する必要がなく、好ましく用いられる。混合混練するには3本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられる。
【0042】
また、トナーバインダー、着色剤とともにワックスを含有させることもできる。本発明のワックスとしては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワッックス(ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど);長鎖炭化水素(パラフィンワッックス、サゾールワックスなど);カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル(カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレートなど);ポリアルカノールエステル(トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど);ポリアルカン酸アミド(エチレンジアミンジベヘニルアミドなど);ポリアルキルアミド(トリメリット酸トリステアリルアミドなど);およびジアルキルケトン(ジステアリルケトンなど)などが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。本発明のワックスの融点は、通常40〜160℃であり、好ましくは50〜120℃、さらに好ましくは60〜90℃である。融点が40℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、160℃を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1000cpsが好ましく、さらに好ましくは10〜100cpsである。1000cpsを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は通常0〜40重量%であり、好ましくは3〜30重量%である。
【0043】
本発明のトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンPー51、含金属アゾ染料のボントロンSー34、オキシナフトエ酸系金属錯体のEー82、サリチル酸系金属錯体のEー84、フェノール系縮合物のEー89(以上、オリエント化学工業社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTPー302、TP一415(以上、保土谷化学工業社製)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRAー901、ホウ素錯体であるLRー147(日本カ一リット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
【0044】
本発明において荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。これらの帯電制御剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させる事もできるし、もちろん有機溶剤に直接溶解、分散する際に加えても良いし、トナー表面にトナー粒子作成後固定化させてもよい。
【0045】
本発明で得られた着色粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、5mμ〜2μmであることが好ましく、特に5mμ〜500mμであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5重量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0重量%であることが好ましい.無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
【0046】
この他 高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
【0047】
このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【0048】
感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が0.01から1μmのものが好ましい。
【0049】
更に、本発明のトナーは磁性体を含有した磁性トナーとして用いることができ、トナー中に含まれる磁性材料としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄、鉄、コバルト、ニッケルのような金属あるいはこれら金属のアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属の合金およびその混合物などが挙げられる。特にマグネタイトが磁気特性の点で好ましい。これらの強磁性体は平均粒径が0.1〜2μm程度のものが望ましく、トナー中に含有させる量としては樹脂成分100重量部に対し約15〜200重量部、特に好ましくは樹脂成分100重量部に対し20〜100重量部である。
【0050】
本発明のトナーは、一成分現像剤としても、キャリアと組み合わせてなる二成分現像剤としても用いることができる。本発明のトナーを二成分現像剤として使用する場合のキャリアとしては、公知のものがすべて使用可能であり、例えば鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉のごとき磁性を有する粉体、ガラスビーズ等及びこれらの表面を樹脂などで処理したものなどが挙げられる。本発明におけるキャリアにコーティングし得る樹脂粉末としては、スチレン−アクリル共重合体、シリコーン樹脂、マレイン酸樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等がある。スチレン−アクリル共重合体の場合は、30〜90重量%のスチレン分を有するものが好ましい。この場合スチレン分が30重量%未満だと現像特性が低く、90重量%を越えるとコーティング膜が硬くなって剥離しやすくなり、キャリアの寿命が短くなるからである。また、本発明におけるキャリアの樹脂コーティングは、上記樹脂の他に接着付与剤、硬化剤、潤滑剤、導電材、荷電制御剤等を含有してもよい。
【0051】
【実施例】以下実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下、部は重量部を示す。
【0052】
製造例1
(ポリエステルの製造例)
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物690部、テレフタル酸335部を投入し、常圧窒素気流下のもと、210℃で10時間縮合反応した。次いで10〜15mmHgの減圧下で脱水しながら5時間反応を継続した後に冷却し、ポリエステル(A)を得た。得られたポリエステル樹脂の重量平均分子量6,000、酸価10KOHmg/g、ガラス転移点48℃であった。
【0053】
(プレポリマーの製造例)
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物795部、イソフタル酸200部、テレフタル酸65部、及びジブチルチンオキサイドを2部を投入し、常圧窒素気流下のもと、210℃で8時間縮合反応した。次いで10〜15mmHgの減圧下で脱水しながら5時間反応を継続した後に80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート170部と2時間反応を行い、プレポリマー(a)を得た。得られたプレポリマーの重量平均分子量は5,000であった。
【0054】
(ケチミン化合物の製造例)
攪拌棒及び温度計のついて反応槽中にイソホロジアミン30部とメチルエチルケトン70部を仕込み、50℃で5時間反応を行いケチミン化合物(1)を得た。
【0055】
(トナーの製造例)
ビーカー内にプレポリマー(a)14.3部、ポリエステル(A)55部、酢酸エチル78.6部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、離型剤であるライスワックス10部、銅フタロシアニンブルー顔料4部、酢酸エチルを100部ビーズミルに入れ30分間、分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。これをトナー材料油性分散液(1)とする。ビーカー内にイオン交換水306部、リン酸三カルシウム10%懸濁液265部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を入れ、TK式ホモミキサーで12000rpmに攪拌しながら、この水分散液(1)に上記トナー材料油性分散液(1)及びケチミン化合物(1)2.7部を加え、30分攪拌を続けながら反応させた。続いて、冷却管を設置したフラスコに内容物を移し、湯浴を用いて、内温45℃で900分間、攪拌しながら熟成を行った。熟成後の分散液(粘度:3500mP・s)を減圧下1.0時間以内に50℃以下の温度で有機溶剤を除去した後、濾別、洗浄、乾燥し、次いで風力分級し、球形状のトナー母体を得た。得られた母体粒子100部、帯電制御剤(オリエント化学社製ボントロン E−84)0.25部をQ型ミキサー(三井鉱山社製)に仕込み、タービン型羽根の周速を50m/secに設定して混合処理した。この場合、その混合操作は、2分間運転、1分間休止を5サイクル行い、合計の処理時間を10分間とした。さらに、疎水性シリカ(H2000、クラリアントジャパン社製)を0.5部添加し、混合処理した。この場合、その混合操作は、周速を15m/secとして30秒混合1分間休止を5サイクル実施し、最終的なトナー(I)を得た。
【0056】
製造例2
(ポリエステルの製造例)
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物690部、テレフタル酸275部、無水トリメリット酸8部を投入し、常圧窒素気流下のもと、210℃で10時間縮合反応した。次いで10〜15mmHgの減圧下で脱水しながら4時間反応を継続した後に冷却し、ポリエステル(B)を得た。得られたポリエステル樹脂の重量平均分子量26,000、酸価2KOHmg/g、ガラス転移点63℃であった。
【0057】
(トナーの製造例)
ビーカー内にプレポリマー(a)14.3部、ポリエステル(B)55部、酢酸エチル78.6部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、離型剤であるライスワックス10部、銅フタロシアニンブルー顔料4部、酢酸エチルを100部ビーズミルに入れ30分間、分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。これをトナー材料油性分散液(1)とする。ビーカー内にイオン交換水306部、リン酸三カルシウム10%懸濁液265部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を入れ、TK式ホモミキサーで12000rpmに攪拌しながら、この水分散液(1)に上記トナー材料油性分散液(1)及びケチミン化合物(1)2.7部を加え、30分攪拌を続けながら反応させた。反応後の分散液(粘度:3500mP・s)を減圧下1.0時間以内に50℃以下の温度で有機溶剤を除去した。続いて、冷却管を設置したフラスコに内容物を移し、湯浴を用いて、内温60℃で300分間、攪拌しながら熟成を行った。得られた熟成液を濾別、洗浄、乾燥し、次いで風力分級し、球形状のトナー母体を得た。得られた母体粒子100部、帯電制御剤(オリエント化学社製ボントロン E−84)0.25部をQ型ミキサー(三井鉱山社製)に仕込み、タービン型羽根の周速を50m/secに設定して混合処理した。この場合、その混合操作は、2分間運転、1分間休止を5サイクル行い、合計の処理時間を10分間とした。さらに、疎水性シリカ(H2000、クラリアントジャパン社製)を0.5部添加し、混合処理した。この場合、その混合操作は、周速を15m/secとして30秒混合1分間休止を5サイクル実施し、最終的なトナー(II)を得た。
【0058】
製造例3
(ポリエステルの製造例)
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物670部、テレフタル酸335部を投入し、常圧窒素気流下のもと、210℃で10時間縮合反応した。次いで10〜15mmHgの減圧下で脱水しながら3時間反応を継続した後に冷却し、ポリエステル(C)を得た。得られたポリエステル樹脂の重量平均分子量6,000、酸価35KOHmg/g、ガラス転移点52℃であった。
【0059】
(トナーの製造例)
ビーカー内にプレポリマー(a)14.3部、ポリエステル(C)55部、酢酸エチル78.6部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、離型剤であるライスワックス10部、銅フタロシアニンブルー顔料4部、酢酸エチルを100部ビーズミルに入れ30分間、分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。これをトナー材料油性分散液(1)とする。ビーカー内にイオン交換水306部、リン酸三カルシウム10%懸濁液265部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を入れ、TK式ホモミキサーで12000rpmに攪拌しながら、この水分散液(1)に上記トナー材料油性分散液(1)及びケチミン化合物(1)2.7部を加え、30分攪拌を続けながら反応させた。続いて、冷却管を設置したフラスコに内容物を移し、湯浴を用いて、内温60℃で600分間、攪拌しながら熟成を行った。熟成後の分散液(粘度:3500mP・s)を減圧下1.0時間以内に50℃以下の温度で有機溶剤を除去した後、濾別、洗浄、乾燥し、次いで風力分級し、球形状のトナー母体を得た。得られた母体粒子100部、帯電制御剤(オリエント化学社製ボントロン E−84)0.25部をQ型ミキサー(三井鉱山社製)に仕込み、タービン型羽根の周速を50m/secに設定して混合処理した。この場合、その混合操作は、2分間運転、1分間休止を5サイクル行い、合計の処理時間を10分間とした。さらに、疎水性シリカ(H2000、クラリアントジャパン社製)を0.5部添加し、混合処理した。この場合、その混合操作は、周速を15m/secとして30秒混合1分間休止を5サイクル実施し、最終的なトナー(III)を得た。
【0060】
製造例4
(トナーの製造例)
ポリエステル(B)の変わりにポリエステル(A)を使用し、熟成温度を70℃に、熟成時間を120分に変更する以外は製造例2と同様にしてトナー(IV)を得た。
【0061】
製造例5
(トナーの製造例)
熟成温度を90℃に、熟成時間を45分に変更する以外は製造例4と同様にしてトナー(V)を得た。
【0062】
製造例6
(プレポリマーの製造例)
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物795部、イソフタル酸200部、テレフタル酸65部、及びジブチルチンオキサイド2部を投入し、常圧窒素気流下のもと、210℃で8時間縮合反応した。次いで10〜15mmHgの減圧下で脱水しながら5時間反応を継続した後に80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート175部と3時間反応を行い、プレポリマー(b)を得た。得られたプレポリマーの重量平均分子量は11,000であった。
【0063】
(トナーの製造例)
プレポリマー(a)の変わりにプレポリマー(b)を使用し、熟成温度を60℃に、熟成時間を600分に変更する以外は製造例2と同様にしてトナー(VI)を得た。
【0064】
上述した、トナー(VI)までのポリエステル、プレポリマーに関する物性を表1に示す。
【0065】
【表1】
Figure 2005010368
【0066】
実施例1
製造例1により得られたトナー(I)を用いて、低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性について評価した。
【0067】
実施例2
製造例2により得られたトナー(II)を用いて、低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性について評価した。
【0068】
実施例3
製造例3により得られたトナー(III)を用いて、低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性について評価した。
【0069】
実施例4
製造例4により得られたトナー(IV)を用いて、低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性について評価した。
【0070】
実施例5
製造例5により得られたトナー(V)を用いて、低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性について評価した。
【0071】
実施例6
製造例6により得られたトナー(VI)を用いて、低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性について評価した。
【0072】
実施例におけるトナー評価項目及び評価方法を下記に、評価結果は表2に示す。
【0073】
(定着性評価)
定着ローラーとしてテフロン(登録商標)ローラーを使用した(株)リコー製複写機 MF2200定着部を改造した装置を用いて、これにリコー製のタイプ6200紙をセットし複写テストを行なった。定着温度を変化させてコールドオフセット温度(定着下限温度)とホットオフセット温度(耐ホットオフセット温度)を求めた。従来の低温定着トナーの定着下限温度は140〜150℃程度である。なお、低温定着の評価条件は、紙送りの線速度を120〜150mm/sec、面圧1.2Kgf/cm、ニップ幅3mm、高温オフセットの評価条件は紙送りの線速度を50mm/sec、面圧2.0Kgf/cm、ニップ幅4.5mmと設定した。各特性評価の基準は以下の通りである。
低温定着性(5段階評価)
良 ◎:140℃未満、○:140〜149℃、□:150〜159℃、△:160〜169℃、:170℃以上 悪
ホットオフセット性(5段階評価)
良 ◎:201℃以上、○:200〜191℃、□:190〜181℃、△:180〜171℃、×:170℃以下 悪
【0074】
(耐熱保存性評価)
トナー試料20gを20mlのガラス瓶に入れ、50回程度ガラス瓶をタッピングし試料を密に固めた後、50℃の高温槽に24時間放置し、その後針入度試験器を用いて針入度を以下のように求めた。
(良)◎:貫通、○:〜26mm、□25〜21mm、△:20〜16mm、×:15mm以下(悪)
【0075】
【表2】
Figure 2005010368
【0076】
製造例7
(トナーの製造例)熟成温度を30℃に、熟成時間を900分に変更する以外は製造例1と同様にしてトナー▲1▼を得た。
【0077】
製造例8
(トナーの製造例)熟成温度を60℃に、熟成時間を15分に変更する以外は製造例4と同様にしてトナー▲2▼を得た。
【0078】
製造例9
(トナーの製造例)熟成温度を90℃に、熟成時間を15分に変更する以外は製造例4と同様にしてトナー▲3▼を得た。
【0079】
製造例10
(ポリエステルの製造例)冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物600部、ジエチレングリコール30部、テレフタル酸180部を投入し、常圧窒素気流下のもと、210℃で10時間縮合反応した。次いで10〜15mmHgの減圧下で脱水しながら1時間反応を継続した後に冷却し、ポリエステル(D)を得た。得られたポリエステル樹脂の重量平均分子量800、酸価2KOHmg/g、ガラス転移点30℃であった。
【0080】
(トナーの製造例)ポリエステル(B)の変わりにポリエステル(D)を使用し、熟成温度を60℃に、熟成時間を600分に変更する以外は製造例2と同様にしてトナー▲4▼を得た。
【0081】
製造例11
(ポリエステルの製造例)冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物690部、テレフタル酸310部、無水トリメリット酸10.5部を投入し、常圧窒素気流下のもと、210℃で10時間縮合反応した。次いで10〜15mmHgの減圧下で脱水しながら5時間反応を継続した後に冷却し、ポリエステル(E)を得た。得られたポリエステル樹脂の重量平均分子量38,000、酸価10KOHmg/g、ガラス転移点70℃であった。
【0082】
(トナーの製造例)ポリエステル(B)の変わりにポリエステル(E)を使用し、熟成温度を60℃に、熟成時間を600分に変更する以外は製造例2と同様にしてトナー▲5▼を得た。
【0083】
製造例12
(ポリエステルの製造例)冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物670部、テレフタル酸310部を投入し、常圧窒素気流下のもと、230℃で12時間縮合反応した。次いで10〜15mmHgの減圧下で脱水しながら1時間反応を継続した後に冷却し、ポリエステル(F)を得た。得られたポリエステル樹脂の重量平均分子量6,000、酸価51KOHmg/g、ガラス転移点57℃であった。
【0084】
(トナーの製造例)ポリエステル(B)の変わりにポリエステル(F)を使用し、熟成温度を60℃に、熟成時間を600分に変更する以外は製造例2と同様にしてトナー▲6▼を得た。
【0085】
製造例13
(プレポリマーの製造例)冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物795部、イソフタル酸210部、テレフタル酸75部、及びジブチルチンオキサイドを2部を投入し、常圧窒素気流下のもと、210℃で8時間縮合反応した。次いで10〜15mmHgの減圧下で脱水しながら5時間反応を継続した後に80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート180部と3時間反応を行い、プレポリマー(c)を得た。得られたプレポリマーの重量平均分子量は22,000であった。
【0086】
(トナーの製造例)ポリエステル(B)の変わりにポリエステル(A)を使用し、プレポリマー(a)の変わりにプレポリマー(c)を使用し、熟成温度を60℃に、熟成時間を600分に変更する以外は製造例2と同様にしてトナー▲7▼を得た。
【0087】
比較例として、上述したトナー▲7▼までのポリエステル、プレポリマーに関する物性を表3に示す。
【0088】
【表3】
Figure 2005010368
【0089】
比較例1
製造例7により得られたトナー▲1▼を用いて、低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性について評価した。
【0090】
比較例2
製造例8により得られたトナー▲2▼を用いて、低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性について評価した。
【0091】
比較例3
製造例9により得られたトナー▲3▼を用いて、低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性について評価した。
【0092】
比較例4
製造例10により得られたトナー▲4▼を用いて、低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性について評価した。
【0093】
比較例5
製造例11により得られたトナー▲5▼を用いて、低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性について評価した。
【0094】
比較例6
製造例12により得られたトナー▲6▼を用いて、低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性について評価した。
【0095】
比較例7
製造例13により得られたトナー▲7▼を用いて、低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性ついて評価した。
【0096】
比較例における評価結果を表4に示す。評価項目及び評価方法は、実施例に準じて行った。
【0097】
【表4】
Figure 2005010368
【0098】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、安定した低温定着性及び耐高温オフセット性を有した静電荷像現像用トナーを得ることが可能である。

Claims (19)

  1. 水系媒体中で反応物を反応させることにより生成される、少なくとも結着樹脂と着色剤からなるトナーであり、該結着樹脂の50〜100重量%がポリエステル樹脂であり、トナー生成時に15℃〜40℃で反応物を反応させた後、または反応途中に、40℃〜100℃で熟成を行うことを特徴とする静電荷像現像用トナー。
  2. 上記水系媒体中で反応物を反応させることによりトナーを生成する方法が、少なくとも有機溶媒中に、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、着色剤、離型剤を溶解または分散させ、該溶液または分散液を水系溶媒中で分散させ、該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥しトナーを得る方法ことを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
  3. 該有機溶媒を除去する工程前に該熟成を行うことによって得られる請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
  4. 該有機溶媒を除去する工程後に該熟成を行うことによって得られる請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
  5. 該熟成時間が30分以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
  6. 該ポリエステル樹脂のTHF可溶分の重量平均分子量が1,000〜30,000である請求項1〜4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
  7. 該ポリエステル樹脂の酸価が1.0〜50.0(KOHmg/g)である請求項1〜5のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
  8. 該ポリエステル樹脂のガラス転移点が35〜65℃である請求項1〜6のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
  9. 該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体の重量平均分子量が3,000〜20,000である請求項1〜7のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
  10. 該トナーの酸価が0.5〜40.0(KOHmg/g)であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
  11. 該トナーのガラス転移点が40〜70℃であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
  12. 該トナーの体積平均粒径が3〜8μmであることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
  13. 該トナーのDv/Dnが1.25以下であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
  14. 該トナーの平均円形度が0.94〜1.00であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
  15. 該トナーのBET比表面積が1.0〜6.0m/gであることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
  16. 水系媒体中で生成され、少なくとも結着樹脂と着色剤からなり、該結着樹脂の50〜100重量%がポリエステル樹脂であるトナーの製造方法であって、少なくとも有機溶媒中に、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、着色剤、離型剤を溶解または分散させ、該溶液または分散液を水系溶媒中で分散させ、該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥するトナー粒子製造方法において、該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を15℃〜40℃で反応させた後、または反応途中に、40℃〜100℃で熟成を行うことを特徴とする静電荷像現像用トナー製造方法。
  17. 該製造方法において該有機溶媒を除去する工程前に該熟成を行うことを特徴とする請求項16に記載の製造方法。
  18. 該製造方法において該有機溶媒を除去する工程後に該熟成を行うことを特徴とする請求項16に記載の製造方法。
  19. 該製造方法において該熟成時間が30分以上であることを特徴とする請求項16〜18のいずれか1項に記載の製造方法。
JP2003173372A 2003-06-18 2003-06-18 静電荷像現像用トナー及び製造方法 Pending JP2005010368A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003173372A JP2005010368A (ja) 2003-06-18 2003-06-18 静電荷像現像用トナー及び製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003173372A JP2005010368A (ja) 2003-06-18 2003-06-18 静電荷像現像用トナー及び製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005010368A true JP2005010368A (ja) 2005-01-13

Family

ID=34097210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003173372A Pending JP2005010368A (ja) 2003-06-18 2003-06-18 静電荷像現像用トナー及び製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005010368A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006208860A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 Ricoh Co Ltd トナー、並びに、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成方法及び画像形成装置
JP2006259359A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Ricoh Co Ltd 静電荷現像用トナー
JP2006259345A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Ricoh Co Ltd トナー、トナー入り容器、画像形成方法、画像形成装置、及び画像形成装置用プロセスカートリッジ
JP2006293323A (ja) * 2005-03-17 2006-10-26 Ricoh Co Ltd 画像形成方法
JP2007279714A (ja) * 2006-03-17 2007-10-25 Ricoh Co Ltd 静電荷像現像用トナー、製造方法、及び画像形成方法並びに装置
US7368212B2 (en) 2003-06-25 2008-05-06 Ricoh Company, Ltd. Toner for developing electrostatic image, developer, image forming apparatus, process for forming image, process cartridge and process for measuring porosity of toner
CN102103338A (zh) * 2009-12-21 2011-06-22 株式会社理光 调色剂
JP2013015584A (ja) * 2011-06-30 2013-01-24 Sanyo Chem Ind Ltd 電子写真用トナーバインダー及びトナー組成物
US8728700B2 (en) 2011-09-05 2014-05-20 Ricoh Company, Ltd. Reactor, toner production method, and toner

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07168397A (ja) * 1993-12-13 1995-07-04 Tomoegawa Paper Co Ltd トナー用樹脂組成物およびそれを用いた電子写真用トナー
JP2002284881A (ja) * 2000-02-16 2002-10-03 Sanyo Chem Ind Ltd 粒径が均一である樹脂分散体、樹脂粒子およびそれらの製造方法
JP2003140378A (ja) * 2001-11-02 2003-05-14 Ricoh Co Ltd 静電荷現像用トナー
JP2003140391A (ja) * 2001-11-02 2003-05-14 Ricoh Co Ltd 電子写真用トナー
JP2003167382A (ja) * 2001-03-19 2003-06-13 Ricoh Co Ltd 乾式トナー及びそれを用いる画像形成方法
JP2003167383A (ja) * 2001-09-21 2003-06-13 Ricoh Co Ltd 乾式トナー

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07168397A (ja) * 1993-12-13 1995-07-04 Tomoegawa Paper Co Ltd トナー用樹脂組成物およびそれを用いた電子写真用トナー
JP2002284881A (ja) * 2000-02-16 2002-10-03 Sanyo Chem Ind Ltd 粒径が均一である樹脂分散体、樹脂粒子およびそれらの製造方法
JP2003167382A (ja) * 2001-03-19 2003-06-13 Ricoh Co Ltd 乾式トナー及びそれを用いる画像形成方法
JP2003167383A (ja) * 2001-09-21 2003-06-13 Ricoh Co Ltd 乾式トナー
JP2003140378A (ja) * 2001-11-02 2003-05-14 Ricoh Co Ltd 静電荷現像用トナー
JP2003140391A (ja) * 2001-11-02 2003-05-14 Ricoh Co Ltd 電子写真用トナー

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7368212B2 (en) 2003-06-25 2008-05-06 Ricoh Company, Ltd. Toner for developing electrostatic image, developer, image forming apparatus, process for forming image, process cartridge and process for measuring porosity of toner
JP2006208860A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 Ricoh Co Ltd トナー、並びに、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成方法及び画像形成装置
JP4512509B2 (ja) * 2005-03-17 2010-07-28 株式会社リコー 静電荷現像用トナー
JP2006293323A (ja) * 2005-03-17 2006-10-26 Ricoh Co Ltd 画像形成方法
JP2006259345A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Ricoh Co Ltd トナー、トナー入り容器、画像形成方法、画像形成装置、及び画像形成装置用プロセスカートリッジ
JP2006259359A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Ricoh Co Ltd 静電荷現像用トナー
JP4606212B2 (ja) * 2005-03-17 2011-01-05 株式会社リコー トナー、トナー入り容器、画像形成方法、画像形成装置、及び画像形成装置用プロセスカートリッジ
JP2007279714A (ja) * 2006-03-17 2007-10-25 Ricoh Co Ltd 静電荷像現像用トナー、製造方法、及び画像形成方法並びに装置
CN102103338A (zh) * 2009-12-21 2011-06-22 株式会社理光 调色剂
CN102103338B (zh) * 2009-12-21 2012-11-28 株式会社理光 调色剂
US8663888B2 (en) 2009-12-21 2014-03-04 Ricoh Company, Ltd. Toner
JP2013015584A (ja) * 2011-06-30 2013-01-24 Sanyo Chem Ind Ltd 電子写真用トナーバインダー及びトナー組成物
US8728700B2 (en) 2011-09-05 2014-05-20 Ricoh Company, Ltd. Reactor, toner production method, and toner

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5408210B2 (ja) トナー及び現像剤
JP4660402B2 (ja) 静電荷像現像用非磁性トナー
JP4625386B2 (ja) 静電荷像現像用トナー及びその製造方法
US7374848B2 (en) Toner and method or preparing the toner
JP5533454B2 (ja) トナー及び現像剤
JP5849651B2 (ja) トナー及び現像剤
JP2008009211A (ja) 現像剤並びに画像形成方法
JP6019637B2 (ja) トナー及び現像剤
JP2003280269A (ja) 静電荷像現像用トナー及び現像剤並びに画像形成方法と画像形成装置
JP6260315B2 (ja) トナー、現像剤、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP5729035B2 (ja) トナー及びそのトナーの製造方法
JP6458515B2 (ja) 静電像現像用トナー、現像剤、画像形成装置
JP2016164616A (ja) トナー、現像剤、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ
KR20140090233A (ko) 토너 및 현상제
JP4518479B2 (ja) 静電荷像現像用トナー
JP4628961B2 (ja) 静電荷現像用トナー及び製造方法
JP2005010368A (ja) 静電荷像現像用トナー及び製造方法
JP4101165B2 (ja) 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法
JP2018156058A (ja) トナー、トナー収容ユニット、画像形成装置、及びトナーの製造方法
JP6503793B2 (ja) トナー及び現像剤
JP4657933B2 (ja) 静電荷像現像用トナー及び製造方法
JP3947194B2 (ja) 電子写真用トナーの製造方法
JP2013190644A (ja) 画像形成用トナー
JP4628970B2 (ja) 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法
JP2006003584A (ja) 静電荷現像用トナー及び現像剤

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050811

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070808

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070810

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20071128