JP2010256743A - トナーの製造方法およびトナー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 トナーの製造方法は、少なくとも結着樹脂とフタロシアニン化合物とを含有するトナー粒子よりなるトナーの製造方法であって、フタロシアニン化合物を、結着樹脂を形成すべきラジカル重合性単量体に溶解する工程と、フタロシアニン化合物が溶解されたラジカル重合性単量体を重合する工程とを有することを特徴とする。
【選択図】 なし
Description
フタロシアニン化合物を、結着樹脂を形成すべきラジカル重合性単量体に溶解する工程と、
フタロシアニン化合物が溶解されたラジカル重合性単量体を重合する工程とを有することを特徴とする。
上記の工程を有するトナーの製造方法によれば、フタロシアニン化合物をラジカル重合性単量体に溶解する工程を有することにより、フタロシアニン化合物がラジカル重合性単量体中に分子レベルで均一に分散されると共に、当該フタロシアニン化合物がラジカル重合反応を阻害しないものであるために、均一な分散状態を有したまま、ラジカル重合性単量体の重合反応を行うことができ、その結果として、高い彩度と明度を有する画像を形成することのできるトナーを得ることができる。
本発明のトナーは、以下に詳述するトナーの製造方法により得られるものであって、少なくとも結着樹脂とフタロシアニン化合物とを含有するトナー粒子よりなるものであり、このトナー粒子には、必要に応じてワックス、荷電制御剤などが含有されていてもよい。
本発明においては、酢酸エチルに対して40℃で10質量%以上の溶解度を有するフタロシアニン化合物が用いられる。特に好ましくは40℃で15質量%以上の溶解度を有するものである。
本発明のトナーの製造方法は、フタロシアニン化合物を、結着樹脂を形成すべきラジカル重合性単量体に溶解する工程と、フタロシアニン化合物が溶解されたラジカル重合性単量体を重合する工程とを有する。
本発明のトナーの製造方法は、上記工程を有することにより、フタロシアニン化合物がラジカル重合性単量体中に分子レベルで均一に分散され、均一な分散状態を有したまま、ラジカル重合性単量体の重合反応が進行され、従って、フタロシアニン化合物が均一に分散されたトナー粒子を形成することができる。このようなトナー粒子よりなるトナーを用いることにより、高い彩度と明度を有する画像を形成することができる。また、フタロシアニン化合物がトナー粒子中に均一に分散された状態を有するものであることにより、トナー粒子が破砕されにくく、トナー飛散が抑制される結果、トナー飛散による画像形成装置内の汚染を抑制することができ、さらに、ハーフトーン画像のムラを抑制することができる。
(a)結着樹脂を形成すべきラジカル重合性単量体中にフタロシアニン化合物および必要に応じてワックス、荷電制御剤、重合開始剤などの各種構成材料を分散または溶解する工程
(b)フタロシアニン化合物が溶解されたラジカル重合性単量体を分散安定剤が含有された水系媒体中に添加し、機械的エネルギーを加えて油滴を形成する工程
(c)加熱により、ラジカル重合性単量体を重合させて、フタロシアニン化合物を含有する着色粒子を形成する工程
(d)水系媒体から着色粒子を濾別し、当該着色粒子から分散安定剤などを除去し、濾過・洗浄を行う工程
(e)洗浄処理された着色粒子を乾燥する工程
(f)乾燥処理された着色粒子に外添剤を添加してトナー粒子を得る工程
(1)結着樹脂を形成すべきラジカル重合性単量体中にフタロシアニン化合物および必要に応じてワックス、荷電制御剤などの各種構成材料を分散または溶解する工程
(2)フタロシアニン化合物が溶解されたラジカル重合性単量体を水系媒体中に添加し、機械的エネルギーを加えて油滴を形成し、次いで水溶性ラジカル重合開始剤からのラジカルにより当該油滴中において重合反応を行い、フタロシアニン化合物を含有する着色粒子を形成する工程
(3)凝集剤を添加し、温度調節することにより、塩析を進行させると同時に凝集・融着を行う工程
(4)水系媒体から着色粒子を濾別し、当該着色粒子から界面活性剤などを除去し、濾過・洗浄を行う工程
(5)洗浄処理された着色粒子を乾燥する工程
(6)乾燥処理された着色粒子に外添剤を添加してトナー粒子を得る工程
トナー粒子に含有される結着樹脂を形成すべきラジカル重合性単量体としては、例えばスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレンなどのスチレンまたはスチレン誘導体;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチルなどのメタクリル酸エステル誘導体;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニルなどのアクリル酸エステル誘導体;エチレン、プロピレン、イソブチレンなどのオレフィン類;プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルなどのビニルエステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトンなどのビニルケトン類;N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンなどのN−ビニル化合物類;ビニルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸またはメタクリル酸誘導体などが挙げられる。
ラジカル重合性単量体としてスチレンを用いる場合においては、スチレンの共重合比は、フタロシアニン化合物の溶解性の観点から40〜80質量%であることが好ましい。
トナー粒子に含有されるフタロシアニン化合物は、特に上記一般式(1)で表わされる化合物から構成されるものであることが好ましい。
フタロシアニン化合物の添加量は、ラジカル重合性単量体100質量部に対して、1〜10質量部であることが好ましい。
(1−1):M1 がケイ素原子、A1 〜A4 が式(A−1)で表わされる原子団、Zが−O−Si(CH2 CH2 CH3 )3 基である化合物
(1−2):M1 がケイ素原子、A1 〜A4 が式(A−1)で表わされる原子団、Zが−O−Si(CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 )(CH3 )2 基である化合物
(1−3):M1 がケイ素原子、A1 〜A4 が式(A−1)で表わされる原子団、Zが−O−Ph−CH2 CH2 CH3 基である化合物
(1−4):M1 がケイ素原子、A1 〜A4 が式(A−2)で表わされる原子団、Zが−O−Si(CH2 CH2 CH3 )3 基である化合物
(1−5):M1 がケイ素原子、A1 〜A4 が式(A−3)で表わされる原子団、Zが−O−Si(CH2 CH2 CH3 )3 基である化合物
(1−6):M1 がスズ原子、A1 〜A4 が式(A−1)で表わされる原子団、Zが−O−Si(CH2 CH2 CH3 )3 基である化合物
(1−7):M1 がゲルマニウム原子、A1 〜A4 が式(A−1)で表わされる原子団、Zが−O−Si(CH2 CH2 CH3 )3 基である化合物
トナー粒子中には、オフセット現象の抑止に寄与するワックスが含有されていてもよい。ワックスとしては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレンワックス、酸化型ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化型ポリプロピレンワックス、カルナウバワックス、サゾールワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、ホホバ油ワックス、蜜蝋ワックスなどを挙げることができる。
トナー粒子中には、公知の荷電制御剤が含有されていてもよい。ここに、荷電制御剤としては、特に限定されず摩擦帯電により正または負の電荷を与える種々の物質を挙げることができ、例えば、トナー粒子に用いられる負帯電性の荷電制御剤としては、トナーの色調や透光性に悪影響を及ぼさないよう、無色、白色あるいは淡色の荷電制御剤が挙げられる。このような荷電制御剤としては、例えば、サリチル酸誘導体の亜鉛やクロムによる金属錯体(サリチル酸金属錯体)、カリックスアレーン系化合物、有機ホウ素化合物、含フッ素4級アンモニウム塩化合物などを好適に挙げることができる。具体的には、サリチル酸金属錯体としては、例えば特開昭53−127726号公報、特開昭62−145255号公報などに開示されるもの、カリックスアレーン系化合物としては、例えば特開平2−201378号公報などに開示されるもの、有機ホウ素化合物としては、例えば特開平2−221967号公報に開示されるもの、含フッ素4級アンモニウム塩化合物としては例えば特開平3−1162号公報に開示されるものを挙げることができる。
トナー粒子中における荷電制御剤の含有割合としては、結着樹脂100質量部に対して通常0.1〜10質量部とされ、好ましくは0.5〜5質量部とされる。
本発明のトナーの製造方法が乳化重合凝集法によって行われる場合において、重合開始剤としては、水溶性の重合開始剤であれば適宜のものを使用することができる。水溶性の重合開始剤の具体例としては、例えば過硫酸塩(過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなど)、アゾ系化合物(4,4’−アゾビス−4−シアノ吉草酸およびその塩、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩など)、パーオキシド化合物などが挙げられる。
本発明のトナーの製造方法が懸濁重合法によって行われる場合において、重合開始剤としては、油溶性の重合開始剤であれば適宜のものを使用することができる。油溶性の重合開始剤の具体例としては、例えば過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチロニトリルなどが挙げられる。
本発明のトナーの製造方法が乳化重合凝集法によって行われる場合において、結着樹脂の分子量を調整することを目的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることができる。連鎖移動剤としては、特に限定されるものではなく、例えば2−クロロエタノール、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタンなどのメルカプタンおよびスチレンダイマーなどを挙げることができる。
本発明のトナーの製造方法が乳化重合凝集法によって行われる場合に使用する界面活性剤としては、従来公知の種々のアニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤などを用いることができる。
本発明のトナーの製造方法が乳化重合凝集法によって行われる場合に使用する凝集剤としては、例えばアルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩を挙げることができる。凝集剤を構成するアルカリ金属としては、リチウム、カリウム、ナトリウムなどが挙げられ、凝集剤を構成するアルカリ土類金属としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどが挙げられる。これらのうち、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムが好ましい。前記アルカリ金属またはアルカリ土類金属の対イオン(塩を構成する陰イオン)としては、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、炭酸イオン、硫酸イオンなどが挙げられる。
着色粒子には、流動性、帯電性の改良およびクリーニング性の向上などの目的で、外添剤を添加することができる。これら外添剤としては特に限定されるものではなく、種々の無機微粒子、有機微粒子および脂肪族金属塩を使用することができる。
この無機微粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナなどの無機酸化物粒子を使用することが好ましく、さらに、これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤などによって疎水化処理されていることが好ましい。また、有機微粒子としては数平均一次粒子径が10〜2000nm程度の球形のものを使用することができる。この有機微粒子としては、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、スチレン−メチルメタクリレート共重合体などの重合体を使用することができる。
トナー粒子の粒径は、体積基準のメジアン径で3.0〜10.0μmとされ、好ましくは3.5〜8.0μmである。この粒径は、凝集剤の濃度や添加量、または凝集時間、さらには重合体自体の組成によって制御することができる。
トナー粒子の粒径が上記の範囲にあることにより、トナー付着量の多少にかかわらず色調の変化が抑制され、優れた色再現性を得ることができる。一方、トナー粒子の平均粒径が体積基準のメジアン径で3.0μm未満である場合は、光散乱を生じやすいためにトナー付着量が少ない状態で形成されるハーフトーン画像とトナー付着量が多い状態で形成されるベタ画像との間で色調が異なるものとなるおそれがある。
また、本発明のトナーは、その体積基準の粒度分布における変動係数(CV値)が、2%以上であって21%以下であることが好ましく、特に5%以上であって15%以下であることが好ましい。
CV値は、トナー粒子の粒度分布における分散度を体積基準によって示したものであり、下記式(CV)によって算出される。
このCV値は、その値が小さい程、粒度分布がシャープであることを示し、従ってトナー粒子の大きさが揃っていることを意味する。
本発明のトナーにおいては、その軟化点温度が75〜115℃であることが好ましく、より好ましくは80〜100℃である。
以上のトナーは、非磁性の一成分現像剤として使用することもできるが、キャリアと混合して二成分現像剤として使用してもよい。本発明に係るトナーを二成分現像剤として使用する場合において、キャリアとしては、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの従来から公知の材料からなる磁性粒子を用いることができ、特にフェライト粒子が好ましい。また、キャリアとしては、磁性粒子の表面を樹脂などの被覆剤で被覆したコートキャリアや、バインダー樹脂中に磁性体微粉末を分散してなるバインダー型キャリアなどを用いてもよい。
コートキャリアを構成する被覆樹脂としては、特に限定はないが、例えばオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。また、樹脂分散型キャリアを構成する樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えばスチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂などを使用することができる。
そして、得られるトナー粒子が、フタロシアニン化合物が均一に分散された状態を有するものであることにより、トナー粒子が破砕されにくくて、トナー飛散が抑制される結果、トナー飛散による画像形成装置内の汚染を抑制することができ、さらに、ハーフトーン画像のムラを抑制することができる。
(1)着色粒子の作製
攪拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に下記式(P)に示すアニオン系界面活性剤4質量部をイオン交換水3040質量部に溶解させた界面活性剤水溶液を調製した。
式(P):C10H21(OCH2 CH2 )2 SO3 Na
この界面活性剤水溶液中に、重合開始剤として過硫酸カリウム(KPS)10質量部をイオン交換水400質量部に溶解させた重合開始剤溶液を添加し、温度を75℃に昇温させた。さらに、スチレン624質量部、アクリル酸2−エチルヘキシル120質量部、メタクリル酸56質量部およびn−オクチルメルカプタン16.4質量部よりなる単量体に、上記(1−1)で示されるフタロシアニン化合物25質量部およびパラフィンワックス「HNP−57」(日本精蝋社製)37.8質量部を添加し、90℃に加温して溶解させて重合性単量体溶液を調整した。
次いで、上記重合開始剤溶液中に上記重合性単量体溶液を1時間かけて滴下し、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス」(エム・テクニック社製)で8時間混合分散した。その後、75℃にて2時間加熱攪拌を行い、重合させた後、28℃まで冷却することにより、着色粒子〔1〕を得た。
攪拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、着色粒子〔1〕420.7質量部(固形分換算)およびイオン交換水900質量部を投入し攪拌した。反応容器内の温度を30℃に調整後、5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを10に調整した。
次いで、塩化マグネシウム6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を攪拌下で30℃にて10分間かけて添加した。3分間放置後、60分間かけて90℃まで昇温させ、上記粒子の会合を行った。この状態で「マルチサイザー3」(コールター社製)を用いて会合粒子の粒径測定を行い、会合粒子の体積基準メジアン径が6.6μmになったときに、塩化ナトリウム40.2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解させた水溶液を添加して会合を停止させた。
会合停止後、熟成処理として液温を85℃にして2時間にわたり加熱攪拌を行うことにより融着を継続させた。平均円形度が「FPIA2100」(シスメックス社製)で測定して0.955になった時点で、8℃/分の速度で30℃に冷却した。その後、生成した粒子を濾過し、40℃のイオン交換水で繰り返し洗浄した後、40℃の温風で乾燥することにより、トナー母体粒子〔1〕を得た。
トナー母体粒子〔1〕に外添剤としてヘキサメチルシラザン処理したシリカ(平均一次粒径12nm)0.6質量部およびn−オクチルシラン処理した二酸化チタン(平均一次粒径24nm)0.8質量部を添加して、「ヘンシェルミキサー」(三井三池鉱業社製)にて外添処理を行い、トナー粒子〔1〕によるトナー〔1〕を得た。
なお、ヘンシェルミキサーによる外添処理は、攪拌羽根の周速40m/秒、処理温度35℃、処理時間10分の条件にて行った。
トナーの作製例1において、上記(1−1)で示されるフタロシアニン化合物を、表1に示すとおりに変更したことの他は同様にしてトナー〔2〕〜〔7〕を得た。
四つ口容器中にイオン交換水720質量部と、0.1モル/リットルのNa3 PO4 水溶液935質量部とを投入し、高速攪拌装置「TK−ホモミキサー」(中央理化社製)を用いて11,000rpmで攪拌しながら、60℃に保持した。ここに、1モル/リットルの塩化カルシウム水溶液75質量部を徐々に添加し、微細な難水溶性分散安定剤Ca3 (PO4 )2 を含む水系分散媒体を調製した。
スチレン64質量部、アクリル酸n−ブチル16質量部、上記(1−1)で示されるフタロシアニン化合物6質量部、負帯電性の荷電制御剤として3,5−ジ−テトラ−ブチルサリチル酸のアルミニウム化合物0.5質量部およびフィシャートロップシュワックス(吸熱メインピーク:78.2℃)11質量部からなる単量体混合液を「アトライター」(三井三池社製)を用いて3時間分散させ、フタロシアニン化合物が溶解したことを確認した後、重合開始剤として1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート7.5質量部(トルエン溶液50%)を添加した重合性単量体溶液を水系分散媒体中に投入し、攪拌機の回転数を10,000rpmに維持しながら5分間造粒した。その後、高速攪拌装置をプロペラ式攪拌機に変えて、内温を70℃に昇温させ、ゆっくり攪拌しながら5時間反応させ、重合を完結させた。
次いで、容器内を温度80℃に昇温させて3時間維持し、その後毎分1℃の冷却速度で徐々に30℃まで冷却し、スラリーを得た。スラリーを含む容器内に希塩酸を添加して分散安定剤を除去した。さらに、濾別、洗浄、乾燥して重量平均粒径が5.8μmのトナー母体粒子〔2〕を得た。
トナー母体粒子〔2〕に外添剤としてヘキサメチルシラザン処理したシリカ(平均一次粒径12nm)0.6質量部およびn−オクチルシラン処理した二酸化チタン(平均一次粒径24nm)0.8質量部を添加して、添加して、「ヘンシェルミキサー」(三井三池鉱業社製)にて外添処理を行い、トナー粒子〔8〕によるトナー〔8〕を得た。
なお、ヘンシェルミキサーによる外添処理は、攪拌羽根の周速40m/秒、処理温度35℃、処理時間10分の条件にて行った。
トナーの作製例8において、上記(1−1)で示されるフタロシアニン化合物を、表1に示すとおりに変更したことの他は同様にしてトナー〔9〕を得た。
(1)第1段重合(コア粒子の形成)
攪拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に下記式(P)で表されるアニオン系界面活性剤4質量部をイオン交換水3040質量部に溶解させた界面活性剤溶液を調製した。
式(P):C10H21(OCH2 CH2 )2 SO3 Na
この界面活性剤溶液に、重合開始剤として「過硫酸カリウム(KPS)」10質量部をイオン交換水400質量部に溶解させた重合開始剤溶液を添加し、温度を75℃とした後、スチレン532質量部、アクリル酸n−ブチル200質量部、メタクリル酸68質量部およびn−オクチルメルカプタン16.4質量部よりなる単量体混合液を1時間かけて反応容器に滴下した。
この系を75℃にて2時間にわたって加熱、攪拌することによって重合(第1段重合)を行い、コア粒子の分散液であるラテックス〔A1〕を調製した。このラテックス〔A1〕中のコア粒子の重量平均分子量(Mw)は16,500であった。
攪拌装置を取り付けたフラスコ内において、スチレン101.1質量部、アクリル酸n−ブチル62.2質量部、メタクリル酸12.3質量部およびn−オクチルメルカプタン1.75質量部よりなる単量体混合液を投入し、パラフィンワックス「HNP−57」(日本精蝋社製)93.8質量部を添加し、90℃に加温して溶解させて単量体溶液を調整した。
一方、上記式(P)で表されるアニオン系界面活性剤3質量部をイオン交換水1560質量部に溶解させた界面活性剤溶液を98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に、上記のラテックス〔A1〕を固形分換算で32.8質量部添加した後、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス」(エム・テクニック社製)により、前記ワックスの単量体溶液を8時間混合分散させ、分散粒子径340nmの乳化粒子(油滴)を含有する分散液(乳化液)を調製した。
次いで、この分散液に、重合開始剤として過硫酸カリウム(KPS)6.0質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、この系を98℃にて6時間にわたって加熱、攪拌することにより重合(第2段重合)を行い、樹脂粒子〔A2〕の分散液であるラテックス〔A2〕を調製した。この樹脂粒子〔A2〕の重量平均分子量(Mw)は22,500であった。
上記のようにして得られた樹脂粒子〔A2〕に、重合開始剤(KPS)5.45質量部をイオン交換水220質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下に、スチレン293.8質量部、アクリル酸n−ブチル154.1質量部およびn−オクチルメルカプタン7.08質量部よりなる単量体混合液を1時間かけて滴下した。
滴下終了後、2時間にわたって加熱、攪拌することにより重合(第3段重合)を行った後、28℃まで冷却し、多層構造を有する複合樹脂粒子よりなるコア形成用樹脂粒子〔A〕の分散液であるラテックス〔A3〕を得た。このコア形成用樹脂粒子〔A〕の重量平均分子量(Mw)は26,400であった。
コア形成用樹脂粒子〔A〕の作製における第1段重合(コア粒子の形成)に用いた単量体混合液をスチレン624質量部、アクリル酸2−エチルヘキシル120質量部、メタクリル酸56質量部、n−オクチルメルカプタン16.4質量部に変更した以外は同様にして、重合反応および反応後の処理を行ってシェル形成用樹脂粒子〔F〕のラテックスを調製した。
n−ドデシル硫酸ナトリウム11.5質量部をイオン交換水160質量部に攪拌、溶解し、上記(1−1)で示されるフタロシアニン化合物25質量部を徐々に添加し、次いで、攪拌装置「クリアミックスWモーションCLM−0.8」(エム・テクニック杜製)を用いて分散処理を行うことにより、体積基準のメジアン径が130nmである着色剤微粒子〔1〕を含有する着色剤微粒子分散液〔1〕を得た。
攪拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、コア形成用樹脂粒子〔A〕420.7質量部(固形分換算)、イオン交換水900質量部、着色剤微粒子分散液〔1〕200質量部を投入して攪拌した。容器内の温度を30℃に調整した後、この溶液に5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを8〜11に調整した。
次いで、塩化マグネシウム・6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を、攪拌下、30℃にて10分間かけて添加した。3分間放置した後に昇温を開始し、この系を60分間かけて65℃まで昇温した。その状態で「コールターカウンターTA−II」(ベックマン・コールター社製)にて会合粒子の粒径を測定し、体積基準のメジアン径が5.5μmになった時点で、塩化ナトリウム40.2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を添加して粒径成長を停止させ、さらに、熟成処理として液温度70℃にて1時間にわたって加熱攪拌することにより融着を継続させ、コア粒子〔1〕を形成した。このコア粒子〔1〕の円形度を「FPIA2000」(システックス社製)にて測定したところ、その平均値は0.912であった。
次いで、65℃においてシェル形成用樹脂粒子〔F〕のラテックス96質量部を添加し、さらに塩化マグネシウム・6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を、10分間かけて添加した後、70℃(シェル化温度)まで昇温し、1時間にわたって攪拌を継続し、コア粒子〔1〕の表面に、シェル形成用樹脂粒子〔F〕を融着させた後、75℃で20分熟成処理を行い、シェル層を形成させた。
ここで、塩化ナトリウム40.2質量部を加え、6℃/分の条件で30℃まで冷却し、生成した融着粒子を濾過し、45℃のイオン交換水で繰り返し洗浄し、その後、40℃の温風で乾燥することにより、コア粒子の表面にシェル層が形成されたトナー母体粒子〔3〕を作製した。
トナー母体粒子〔3〕に外添剤としてヘキサメチルシラザン処理したシリカ(平均一次粒径12nm)0.6質量部、n−オクチルシラン処理した二酸化チタン(平均一次粒径24nm)0.8質量部を添加して、「ヘンシェルミキサー」(三井三池鉱業社製)にて外添処理を行い、比較用トナー粒子〔1〕による比較用トナー〔1〕を得た。
なお、ヘンシェルミキサーによる外添処理は、攪拌羽根の周速40m/秒、処理温度35℃、処理時間10分の条件にて行った。
比較用トナーの作製例1において、上記(1−1)で示されるフタロシアニン化合物を、表1に示すとおりに変更したことの他は同様にして比較用トナー〔2〕を得た。
トナーの作製例1において、上記(1−1)で示されるフタロシアニン化合物を、表1に示すとおりに変更したことの他は同様にして比較用トナー〔3〕を得た。
トナーの作製例1において、上記(1−1)で示されるフタロシアニン化合物を、表1に示すとおりに変更したことの他は同様に作製を試みたが、第2段重合で樹脂に溶解せず、所望のトナーを作製することができなかった。
なお、(1−8)および(1−9)で示されるフタロシアニン化合物は以下の通りである。
(1−8):一般式(1)において、M1 が銅原子、A1 〜A4 が式(A−1)で表わされる原子団、Zが−O−Si(CH2 CH3 )3 基である化合物
(1−9):一般式(1)において、M1 がケイ素原子、A1 〜A4 が式(A−1)で表わされる原子団、Zが−OH基である化合物
トナー〔1〕〜〔9〕,比較用トナー〔1〕〜〔3〕の各々に、シリコーン樹脂を被覆した体積平均粒径50μmのフェライトキャリアを、前記トナー濃度が6質量%になるよう混合し、二成分現像剤である現像剤〔1〕〜〔9〕,比較用現像剤〔1〕〜〔3〕を調製した。
この現像剤〔1〕〜〔9〕,比較用現像剤〔1〕〜〔3〕を、市販の複合機「bizhub PRO C5501」(コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製)に充填し、下記(1)〜(3)の実機評価を行った。結果を表1に示す。
プリンタモードでシアンのパッチ画像を形成し、「マクベスカラーアイ7000」(マクベス社製)を使用し、光源=ASTM−D65、色相角=195度にて、パッチ画像が最大彩度をとるときの明度を測定した。なお、明度L* cが55以上70以下の範囲であれば、高い彩度・明度を有しているといえ、より好ましくは明度L* cが57以上67以下の範囲である。
初期と5000枚プリント終了後に、画像濃度0.50のハーフトーン画像を形成し、各20箇所を絶対画像濃度で測定し、その最大濃度−最小濃度の差(ΔHD)を濃度ムラとして評価した。画像濃度の測定は、「RD−918(マクベス反射濃度計)」を用いて行った。
評価基準を
A:濃度ムラが、0.03以下で良好
B:濃度ムラが、0.03より大きく、0.08未満で実用上問題ないレベル
C:濃度ムラが、0.08以上0.15未満で実用上問題あり
D:濃度ムラが、0.15以上で実用不可
として、B以上を合格とした。
50万枚のプリントを行った後、画像形成装置内における現像器周辺のトナー飛散の状態を目視にて確認し、さらに現像ユニットを交換したときの手の汚れ具合で評価した。
評価基準
A:トナー飛散が全く見られず、現像ユニットを交換しても全く手が汚れない。
B:現像ローラ付近の上蓋に飛散したトナーの付着が見られるが、現像ユニットを交換しても全く手が汚れない。
C:現像ユニットの上蓋の一部に飛散したトナーの付着が見られる。
D:現像ユニットを交換すると、手洗いが必要なほど手が汚れる。
Claims (4)
- 少なくとも結着樹脂とフタロシアニン化合物とを含有するトナー粒子よりなるトナーの製造方法であって、
フタロシアニン化合物を、結着樹脂を形成すべきラジカル重合性単量体に溶解する工程と、
フタロシアニン化合物が溶解されたラジカル重合性単量体を重合する工程とを有することを特徴とするトナーの製造方法。 - フタロシアニン化合物が、下記一般式(1)で表わされる化合物であることを特徴とする請求項1に記載のトナーの製造方法。
〔上記一般式(1)中、M1 はケイ素原子(Si)、ゲルマニウム原子(Ge)またはスズ原子(Sn)を示し、Zは、各々独立に炭素数8〜18のアリールオキシ基、炭素数8〜22のアルコキシ基または下記一般式(2)で表わされる基を示し、A1 〜A4 は、各々独立に下記式(A−1)〜式(A−16)で表わされる、ハロゲン基またはニトロ基の電子吸引基を有してもよい芳香環を形成する原子団を示す。〕
〔上記一般式(2)中、R1 〜R3 は、各々独立に炭素数1〜6のアルキル基または炭素数1〜7のアリール基を示す。〕
- 前記フタロシアニン化合物が、一般式(1)で表わされる化合物であり、かつ、中心金属M1 がケイ素原子であることを特徴とする請求項2に記載のトナーの製造方法。
- 請求項1〜請求項3のいずれかに記載のトナーの製造方法によって得られることを特徴とするトナー。
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