JP5402151B2 - トナー - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真法、静電記録法、及び静電印刷法等において静電潜像を現像するために用いられるトナーに関し、更に詳細には、保存性と低温定着性とのバランスに優れるトナーに関する。
電子写真装置、静電記録装置、及び静電印刷装置等の画像形成装置は、感光体上に形成される静電潜像を、トナーで現像することで所望の画像を形成する方法が広く実施され、複写機、プリンター、ファクシミリ、及びこれら複合機等に適用されている。
例えば、電子写真法を用いた電子写真装置では、一般には光導電性物質からなる感光体の表面を種々の手段で一様に帯電させた後、当該感光体上に静電潜像を形成し、次いで当該静電潜像を、トナーを用いて現像し(現像工程)、必要に応じて用紙等の記録材にトナー画像を転写した(転写工程)後、加熱等によりトナーを記録材に定着させて(定着工程)、印刷物を得るものである。
上記定着工程では、通常、定着時に定着ロールの温度を150℃以上に加熱する必要があり、エネルギー源として多くの電力が消費される。近年、上記画像形成装置に対する、消費エネルギーの低減化、及び印刷の高速化の要請の高まりに伴い、低い定着温度でも高い定着率を維持できるトナー(低温定着性に優れたトナー)の設計が求められている。
上記要請に応え得るトナーの設計方法として、トナーのガラス転移温度(Tg)を低下させる方法、トナー中に低融点樹脂及び/又は低分子量樹脂を含有させる方法、トナー中にワックス等の離型性(剥離性)を有する低軟化点物質(離型剤)を含有させる方法などの提案がされている。
しかしながら、トナーに低温定着性の特性を過度に付与させると、定着時に定着ロールの温度を低く設定できる反面、トナーを高温下で使用する際、或いは、トナーを長期間放置(保存)する際に、トナー粒子同士の融着(ブロッキング(凝集))が起こり易くなり、トナーの保存性が低下する問題が生じる。
このため、トナーの設計には、低温定着性とは相反する特性である保存性をも考慮して、低温定着性を損なうことなく保存性を改善させ、消費電力の低減化を図ることができるトナーの開発が求められている。
例えば、特許文献1では、低温定着性、耐高温オフセット性、及び耐ブロッキング性を向上させることを目的として、式(A)で示されるモノグリセリン脂肪酸エステル化合物、式(B)、(C)、又は(D)で示されるエステル化合物又はそれらの混合物を特定量含有するトナーが開示されている。
また、特許文献2では、保存性を損なうことなく、定着温度の低下などの定着性を改善することを目的として、5官能以上のアルコールとカルボン酸からなる多官能エステル化合物を含有するトナーが開示されている。当該多官能エステル化合物の構成成分として、2種以上のカルボン酸を組み合わせて用いることができることが記載されている。
特開平11−133657号公報 特開2001−147550号公報
しかしながら、特許文献1では、単一種類の脂肪酸由来のエステル基を1分子内に含むモノグリセリン脂肪酸エステル化合物を3種以上混合させて得られるトナーについては、保存性と低温定着性の検討はされているが、3種以上の異なる種類の脂肪酸由来のエステル基を1分子内に含むモノグリセリン脂肪酸エステル化合物を用いて得られるトナーについては、保存性と低温定着性の検討はなされていない。
また、特許文献2では、1種のカルボン酸を構成成分とする多官能エステル化合物を含有するトナーにおいては、保存性と低温定着性とのバランスが良好となる結果が示されているものの、2種以上のカルボン酸を組み合わせて構成される多官能エステル化合物を含有するトナーについては、保存性と低温定着性の検討はなされていない。
本発明の目的は、トナーの保存性(耐ブロッキング性)と低温定着性とのバランスに優れるトナーを提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討したところ、離型剤として、特定のエステルワックス(モノグリセリン脂肪酸エステル)を用いることにより、トナーの保存性(耐ブロッキング性)と低温定着性とのバランスを向上させることができることを見出し、これらの知見に基づいて本発明を完成するに到った。
すなわち本発明のトナーは、結着樹脂、着色剤、帯電制御剤、及び離型剤を含んでなる着色樹脂粒子、並びに外添剤を含有するトナーにおいて、
上記離型剤が、エステルワックスを含有し、当該エステルワックスが、モノグリセリンと3種以上の1価の脂肪酸の混合物をエステル化して得られるモノグリセリン脂肪酸エステルであり、
前記3種以上の1価の脂肪酸のうち、配合率(mol%)が高い順に第1脂肪酸、第2脂肪酸、及び第3脂肪酸としたとき、
上記第1脂肪酸、第2脂肪酸、及び第3脂肪酸の配合率a 、a 、a (mol%)が、3種以上の脂肪酸の全モル量100(mol%)に対して、それぞれ30〜85(mol%)、10〜35(mol%)、及び5〜35(mol%)(但し、a ≧a ≧a )であることを特徴とするトナーである。
前記トナーにおいて、前記第1脂肪酸、第2脂肪酸、及び第3脂肪酸が、それぞれ炭素数が14〜24の1価の脂肪酸であることが好ましい。
前記トナーにおいて、前記第1脂肪酸が、ベヘン酸であることが好ましい。
前記トナーにおいて、前記エステルワックスは、酸価が2(mgKOH/g)以下であり、且つ、水酸基価が15(mgKOH/g)以下であることが好ましい。
前記トナーにおいて、前記着色樹脂粒子が、湿式法により製造される粒子であることが好ましい。
前記トナーにおいて、前記帯電制御剤が、帯電制御樹脂であることが好ましい。
上記の如き本発明のトナーによれば、トナーの保存性(耐ブロッキング性)と低温定着性とのバランスに優れるトナーが提供される。
本発明のトナーは、結着樹脂、着色剤、帯電制御剤、及び離型剤を含んでなる着色樹脂粒子、並びに外添剤を含有するトナーにおいて、
上記離型剤が、エステルワックスを含有し、当該エステルワックスが、モノグリセリンと3種以上の1価の脂肪酸の混合物をエステル化して得られるモノグリセリン脂肪酸エステルであることを特徴とするものである。
以下、本発明のトナーについて説明する。
本発明のトナーは、結着樹脂、着色剤、帯電制御剤、及び特定の離型剤を含んでなる着色樹脂粒子、並びに、外添剤から構成される。
結着樹脂としては、一般に、トナー用の結着樹脂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、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が挙げられる。これらの結着樹脂は、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。
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、分散重合法、懸濁重合法、及び溶解懸濁法等の湿式法に大別され、細線再現性などの印字性能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が得られ易いことから、乳化重合凝集法、分散重合法、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、樹脂微粒子を得て、着色剤等と凝集させ、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。
本発明の着色樹脂粒子は、湿式法、又は乾式法を採用して製造することができる。
湿式法の中でも好ましい(A)懸濁重合法を採用し、または乾式法の中でも代表的な(B)粉砕法を採用して着色樹脂粒子を製造する場合、以下のようなプロセスにより行なわれる。
(A)懸濁重合法
(1)重合性単量体組成物の調製工程
先ず、重合性単量体、着色剤、帯電制御剤、本発明で特定するエステルワックス、さらに、必要に応じてその他の添加物を混合、溶解又は分散して重合性単量体組成物の調製を行なう。重合性単量体組成物を調製する際には、例えば、メディア型湿式粉砕機を用いて行なう。
重合性単量体とは、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用いることが好ましい。
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;アクリルアミド、及びメタクリルアミド;エチレン、プロピレン、及びブチレン等のオレフィン;等が挙げられる。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種以上を組み合わせて用いることができる。
上記モノビニル単量体のうち、スチレン、スチレン誘導体、アクリル酸エステル、及びメタクリル酸エステルが特に好適に用いられる。
重合性単量体の一部として、トナーの保存性(耐ブロッキング性)を改善するために、上記モノビニル単量体と共に、任意の架橋性の重合性単量体を用いることができる。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有するモノマーのことをいう。
架橋性の重合性単量体としては、一般に、トナー用の架橋性の重合性単量体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、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二官能性のエチレン性不飽和カルボン酸エステル;N,N−ジビニルアニリン、及びジビニルエーテル等のヘテロ原子含有ジビニル化合物;トリメチロールプロパントリメタクリレート、及びジメチロールプロパンテトラアクリレート等の3個以上のビニル基を有する化合物;等が挙げられる。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種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明では、架橋性の重合性単量体を、モノビニル単量体100重量部に対して、通常、0.1〜5重量部、好ましくは0.3〜2重量部の割合で用いることが望ましい。
また、重合性単量体の一部として、トナーの保存性と低温定着性とのバランスを向上させるために、上記モノビニル単量体と共に、任意のマクロモノマーを用いることができる。
マクロモノマーとは、分子鎖の末端に重合可能な炭素−炭素不飽和結合を有し、数平均分子量(Mn)が、通常1,000〜30,000の反応性のオリゴマーまたはポリマーのことをいう。マクロモノマーとして、重合性単量体を重合して得られる重合体(結着樹脂)のガラス転移温度(Tg)よりも高いTgを有するオリゴマーまたはポリマーを用いることが好ましい。
本発明では、マクロモノマーを、モノビニル単量体100重量部に対して、通常0.01〜10重量部、好ましくは0.03〜5重量部、さらに好ましくは0.1〜2重量部の割合で用いることが望ましい。
着色剤としては、カラートナー(通常、ブラックトナー、シアントナー、イエロートナー、及びマゼンタトナーの4種類のトナーが用いられる。)を製造する場合、ブラック着色剤、シアン着色剤、イエロー着色剤、及びマゼンタ着色剤をそれぞれ用いることができる。
ブラック着色剤としては、カーボンブラック、チタンブラック、並びに酸化鉄亜鉛、及び酸化鉄ニッケル等の磁性粉等の顔料を用いることができる。
シアン着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン顔料、その誘導体、及びアントラキノン顔料等の化合物が用いられる。具体的には、C.I.Pigment Blue2、3、6、15、15:1、15:2、15:3、15:4、16、17:1、及び60等が挙げられる。
イエロー着色剤としては、例えば、モノアゾ顔料、及びジスアゾ顔料等のアゾ顔料、縮合多環顔料等の化合物が用いられる。具体的には、C.I.Pigment Yellow3、12、13、14、15、17、62、65、73、74、83、93、97、120、138、155、180、181、185、及び186等が挙げられる。
マゼンタ着色剤としては、例えば、モノアゾ顔料、及びジスアゾ顔料等のアゾ顔料、縮合多環顔料等の化合物が用いられる。具体的には、C.I.Pigment Red31、48、57:1、58、60、63、64、68、81、83、87、88、89、90、112、114、122、123、144、146、149、150、163、170、184、185、187、202、206、207、209、251、及びC.I.Pigment Violet19等が挙げられる。
本発明では、それぞれの着色剤は、単独もしくは2種以上を組み合わせて用いてもよく、重合性単量体100重量部に対して、好ましくは1〜10重量部の割合で用いることが望ましい。
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、結着樹脂(又は重合性単量体)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用いられる。
正帯電性の帯電制御樹脂としては、藤倉化成社製の市販品等を用いることができ、例えば、FCA−161P(:商品名、スチレン/アクリル樹脂)、FCA−207P(:商品名、スチレン/アクリル樹脂)、及びFCA−201−PS(:商品名、スチレン/アクリル樹脂)等が挙げられる。
負帯電性の帯電制御樹脂としては、藤倉化成社製の市販品等を用いることができ、例えば、FCA−626N(:商品名、スチレン/アクリル樹脂)、FCA−748N(:商品名、スチレン/アクリル樹脂)、及びFCA−1001N(:商品名、スチレン/アクリル樹脂)等が挙げられる。
本発明では、帯電制御剤を、重合性単量体100重量部に対して、通常、0.3〜10重量部、好ましくは0.5〜8重量部の割合で用いることが望ましい。
本発明においては、トナーの保存性と低温定着性とのバランスを向上させる観点から、離型剤として、特定のエステルワックス(モノグリセリン脂肪酸エステル)を用いる。
ここで、「モノグリセリン脂肪酸エステル」とは、「モノグリセリン」と、「3種以上の異なる種類の1価の脂肪酸の混合物」とを混在させて、当該「モノグリセリン」の水酸基(−OH)と、当該「3種以上の異なる種類の1価の脂肪酸」のカルボキシル基(−COOH)とを、脱水縮合(エステル化)することによりできたエステル結合(−COO−)を分子内に3つ有するエステル化合物のことをいう。
本発明においては、1分子のモノグリセリンが有する3つの水酸基と脱水縮合反応させる脂肪酸として、3種以上の異なる種類の1価の脂肪酸の混合物を用いることによって、モノグリセリンの3つの水酸基とそれぞれ脱水縮合反応する1価の脂肪酸の組み合わせを、いくつか存在させてモノグリセリン脂肪酸エステルを得ることができるため、当該エステルは、3種以上の異なる種類の1価の脂肪酸の混合物由来のエステル基を1分子内に含ませることができることで、トナーの保存性と低温定着性とのバランスを向上させるのに好適に寄与し得る物性を当該エステルに付加させることができるものと、本発明者らの検討によって推測される。
本発明で用いる「1価の脂肪酸」とは、カルボキシル基1個を有するカルボン酸(R−COOH)のうち、鎖式構造をもつものを総称していい、カルボン酸のアルキル基(R)は、不飽和結合(C=C)を有さない「飽和脂肪酸」と、不飽和結合(C=C)を有する「不飽和脂肪酸」とを含めていい、当該飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸のアルキル基(R)は、それぞれ直鎖構造であってもよく、分岐構造であってもよいが、飽和脂肪酸が好ましく、直鎖構造であることが好ましい。
飽和脂肪酸としては、例えば、ギ酸(C)、酢酸(C)、プロピオン酸(C)、酪酸(C)、吉草酸(C)、カプロン酸(C)、エナント酸(C)、カプリル酸(C)、ペラルゴン酸(C)、カプリン酸(C10)、ウンデシル酸(C11)、ラウリン酸(C12)、トリデシル酸(C13)、ミリスチン酸(C14)、ペンタデシル酸(C15)、パルミチン酸(C16)、ヘプタデシル酸(C17)、ステアリン酸(C18)、ノナデカン酸(C19)、アラキン酸(C20)、ベヘン酸(C22)、リグノセリン酸(C24)、セロチン酸(C26)、ヘプタコサン酸(C27)、モンタン酸(C28)、メリシン酸(C30)、及びラクセル酸(C32)等が挙げられる。
不飽和脂肪酸としては、例えば、アクリル酸(C)、クロトン酸(C)、イソクロトン酸(C)、ウンデシレン酸(C11)、オレイン酸(C18)、エライジン酸(C18)、セトレイン酸(C22)、エルカ酸(C22)、ブラシジン酸(C22)、ソルビン酸(C)、リノール酸(C18)、リノレン酸(C18)、アラキドン酸(C20)、プロピオール酸(C)、及びステアロール酸(C18)等が挙げられる。
本発明で用いる「1価の脂肪酸」は、3種以上の異なる種類の1価の脂肪酸であれば、特に限定されないが、トナーの保存性と低温定着性とのバランスを好適に向上させることができることから、炭素数が14〜28の1価の飽和脂肪酸の中から3種以上選ばれることが好ましく、中でも、炭素数が16〜22の1価の飽和脂肪酸の中から3種以上選ばれることがより好ましい。
本発明において「異なる種類の1価の脂肪酸」とは、炭素数が異なる1価の脂肪酸を指していう他、炭素数が同じ1価の脂肪酸であっても、互いにシスとトランスといった立体異性体の関係にある1価の脂肪酸、或いは、カルボン酸のアルキル基(R)が互いに直鎖と分岐といった構造異性体の関係にある1価の脂肪酸のことをも指していう。
本発明で用いる3種以上の異なる種類の1価の脂肪酸のうち、配合率(mol%)が高い順に第1脂肪酸、第2脂肪酸、及び第3脂肪酸としたとき、各脂肪酸の配合率(但し、a、a、a(mol%)は、トナーの保存性と低温定着性とのバランスを好適に向上させることができることから、3種以上の脂肪酸の全モル量100(mol%)に対して、第1脂肪酸は30〜85(mol%)、第2脂肪酸は10〜35(mol%)、及び第3脂肪酸は5〜35(mol%)(但し、a≧a≧a)とすることが好ましい。
本発明で用いる1価の脂肪酸の種類は、「3種以上の異なる種類の1価の脂肪酸」であれば、特に限定されないが、トナーの保存性と低温定着性とのバランスを好適に向上させることができることから、「3種の異なる種類の1価の脂肪酸」を用いることが好ましい。
本発明において、「3種の異なる種類の1価の脂肪酸」を用いた場合、使用する3種の1価の脂肪酸の配合率(mol%)は、上述したように、3種の1価の脂肪酸の全モル量100(mol%)に対して、第1脂肪酸は30〜85(mol%)、第2脂肪酸は10〜35(mol%)、及び第3脂肪酸は5〜35(mol%)とすることが好ましいが、3種の異なる種類の1価の脂肪酸の配合率(mol%)は、すべてほぼ同じ配合率であってもよく、1種の1価の脂肪酸のみ高い配合率とし、他の2種の1価の脂肪酸はほぼ同じ配合率であってもよい。
中でも、トナーの保存性と低温定着性とのバランスを好適に向上させることができることから、使用する3種の1価の脂肪酸の配合率(mol%)は、全てほぼ同じ配合率として用いることがより好ましい。
第1脂肪酸、第2脂肪酸、及び第3脂肪酸の炭素数は、特に限定されないが、トナーの保存性と低温定着性とのバランスを好適に向上させることができることから、それぞれ14〜24の炭素数を有する異なる種類の1価の脂肪酸が好ましく用いられ、より好ましくは16〜22、さらに好ましくは18〜22の炭素数を有する異なる種類の1価の脂肪酸が用いられる。
上記脂肪酸の炭素数が、上記下限未満である場合には、モノグリセリン脂肪酸エステルの結晶性が低くなり過ぎ、トナー粒子を構成する樹脂成分との相溶性が低下し、モノグリセリン脂肪酸エステルがトナー粒子表面に浸出(ブリード)し、その結果、トナー粒子同士の融着(ブロッキング(凝集))が起こり易くなり、トナーの保存性を低下させてしまう場合がある。
一方、上記脂肪酸の炭素数が、上記上限を超える場合には、モノグリセリン脂肪酸エステルの結晶性が高くなり過ぎ、定着時でのトナーの溶融に多くのエネルギーを要することとなって、トナーの低温定着性は低下し、定着時においては、定着ロールの温度を高温に設定する必要が生じ、近年求められる消費エネルギーの低減化の要請に応えられない場合がある。
第1脂肪酸の種類は、特に限定されないが、トナーの保存性と低温定着性とのバランスを好適に向上させることができることから、炭素数が22の飽和脂肪酸であるベヘン酸(C22)であることが好ましい。
また、第2脂肪酸、及び第3脂肪酸の種類は、特に限定されないが、トナーの保存性と低温定着性とのバランスを好適に向上させることができることから、第1脂肪酸として好ましく用いられるベヘン酸の炭素数22に近い炭素数16〜26を有する1価の脂肪酸の中からそれぞれ選ばれることが好ましく、特に、炭素数16〜20を有する1価の脂肪酸の中からそれぞれ選ばれることが好ましい。
第2脂肪酸、及び第3脂肪酸の種類の具体例としては、パルミチン酸(C16)、ヘプタデシル酸(C17)、ステアリン酸(C18)、ノナデカン酸(C19)、アラキン酸(C20)、リグノセリン酸(C24)、セロチン酸(C26)の中からそれぞれ選ばれることが好ましく、中でも、パルミチン酸(C16)、ステアリン酸(C18)、及びアラキン酸(C20)の中からそれぞれ選ばれることがより好ましい。
本発明において、エステルワックス(モノグリセリン脂肪酸エステル)の酸価は、2(mgKOH/g)以下であることが好ましく、1(mgKOH/g)以下であることがより好ましく、0.5(mgKOH/g)以下であることがさらに好ましい。
なお、エステルワックス(モノグリセリン脂肪酸エステル)の酸価は、日本油化学協会(JOCS)制定の基準油脂分析試験法を用いて、JOCS 2.3.1−96に準拠して測定される値である。
上記エステルワックス(モノグリセリン脂肪酸エステル)の酸価が、上記上限を超える場合には、当該エステルワックス中に未反応の1価の脂肪酸由来のカルボン酸基が残存することから、液滴形成工程において、重合性単量体組成物の液滴を安定して形成することが難しくなり、着色樹脂粒子の粒径特性に悪影響が及ぼされ、カブリ等による画質の劣化が起り易くなる他、定着時に揮発性物質の発生を促して臭気の原因になる場合もある。
本発明において、エステルワックス(モノグリセリン脂肪酸エステル)の水酸基価は、15(mgKOH/g)以下であることが好ましく、10(mgKOH/g)以下であることがより好ましく、5(mgKOH/g)以下であることがさらに好ましい。
なお、エステルワックス(モノグリセリン脂肪酸エステル)の水酸基価は、日本油化学協会(JOCS)制定の基準油脂分析試験法を用いて、JOCS 2.3.6.2−96に準拠して測定される値である。
上記エステルワックス(モノグリセリン脂肪酸エステル)の水酸基価が、上記上限を超える場合には、当該エステルワックス中に未反応のモノグリセリン由来の水酸基が残存することから、液滴形成工程において、重合性単量体組成物の液滴を安定して形成することが難しくなり、着色樹脂粒子の粒径特性に悪影響が及ぼされ、カブリ等による画質の劣化が起り易くなる場合がある。
本発明において、モノグリセリン脂肪酸エステルの製造方法は、特に限定されず、エステルの製造方法として一般に用いられている方法を採用することができる。
例えば、モノグリセリンと、3種以上の異なる種類の1価の脂肪酸とを反応容器に入れ、更に触媒を添加し、窒素気流下で反応器内の温度を所定の温度まで昇温して、所定のエステル化率となるまで脱水縮合反応を行うことにより所望のモノグリセリン脂肪酸エステルを得る方法を代表的に挙げることができる。
本発明では、モノグリセリン脂肪酸エステルを、重合性単量体100重量部に対して、好ましくは2〜25重量部、より好ましくは5〜10重量部の割合で用いることが望ましい。
その他の添加物として、分子量や分子量分布を調整するために、分子量調整剤を用いることができる。
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、及び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。
本発明では、分子量調整剤を、重合性単量体100重量部に対して、好ましくは0.01〜10重量部、より好ましくは0.1〜5重量部の割合で用いることが望ましい。
(2)懸濁液を得る工程(液滴形成工程)
上記(1)重合性単量体組成物の調製工程により得られた重合性単量体組成物を、水系分散媒体中に懸濁させて懸濁液(重合性単量体組成物分散液)を得る。ここで、懸濁とは、水系分散媒体中で重合性単量体組成物の液滴を形成させることを意味する。液滴形成のための分散処理は、例えば、インライン型乳化分散機(荏原製作所社製、商品名:エバラマイルダー)、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なうことができる。
水系分散媒体としては、水単独でもよいが、低級アルコール、及び低級ケトン等の水に溶解可能な溶剤を併用することもできる。
液滴形成において、着色樹脂粒子の粒径コントロール、及び円形度を向上させるために、水系分散媒体中に分散安定化剤を含有させて用いることが好ましい。
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、並びに、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などの金属化合物;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化合物;アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、及び両性界面活性剤等の有機高分子化合物;等が挙げられる。
上記分散安定化剤の中でも、金属化合物、特に難水溶性の金属水酸化物のコロイドを含有する分散安定化剤は、着色樹脂粒子の粒径分布を狭くすることができ、洗浄後の分散安定化剤残存量が少ないので、得られる重合トナーは、画像を鮮明に再現することができ、特に、高温高湿下の画像品質を悪化させないので好ましい。
上記分散安定化剤は1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。分散安定化剤の添加量は、重合性単量体100重量部に対して0.1〜20重量部であることが好ましく、0.2〜10重量部であることがより好ましい。
重合性単量体組成物の重合に用いられる重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、及び過硫酸アンモニウム等の無機過硫酸塩;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−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシピバレート、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;等が挙げられる。これらの中でも、有機過酸化物が好ましく用いられる。
重合開始剤は、重合性単量体組成物を、分散安定化剤を含有する水系分散媒体中に分散させた後、液滴形成前の段階で添加されてもよいが、重合性単量体組成物に直接添加されてもよい。
重合性単量体組成物の重合に用いられる、重合開始剤の添加量は、重合性単量体100重量部に対して、0.1〜20重量部であることが好ましく、0.3〜15重量部であることがより好ましく、1.0〜10重量部であることがさらに好ましい。
(3)重合工程
上記(2)懸濁液を得る工程(液滴形成工程)により得られた、所望の懸濁液(重合性単量体組成物の液滴を含有する水系分散媒体)を、加熱し、重合を開始し、着色樹脂粒子の水分散液が得られる。
本発明における重合温度は、50℃以上であることが好ましく、60〜98℃であることがより好ましい。また、本発明における重合時間は、1〜20時間であることが好ましく、2〜15時間であることがより好ましい。
なお、重合性単量体組成物の液滴を安定に分散させた状態で重合を行うために、本重合工程においても上記(2)懸濁液を得る工程(液滴形成工程)に引き続き、攪拌による分散処理を行いながら重合反応を進行させてもよい。
重合工程により得られる着色樹脂粒子を、コア層とし、その外側にコア層と異なるシェル層を作ることで得られる、コアシェル構造(または、「カプセル型」ともいう。)を有する着色樹脂粒子としてもよい。
コアシェル構造を有する着色樹脂粒子は、低軟化点の物質よりなるコア層を、それより高い軟化点を有する物質であるシェル層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とることができる。
上記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、製造効率の観点から好ましい。
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分散媒体中に、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)とシェル用重合開始剤を添加し、重合を行なう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のものを用いることができる。その中でも、スチレン、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シェル用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)等の水溶性のアゾ化合物;等の重合開始剤を挙げることができる。
本発明において用いるシェル用重合開始剤の添加量は、シェル用重合性単量体100重量部に対して0.1〜30重量部であることが好ましく、1〜20重量部であることがより好ましい。
シェル層の重合温度は、50℃以上であることが好ましく、60〜95℃であることがより好ましい。また、シェル層の重合時間は、1〜20時間であることが好ましく、2〜15時間であることがより好ましい。
(4)分離・洗浄、濾過、脱水、及び乾燥工程
上記(3)重合工程後に得られる着色樹脂粒子の水分散液は、常法に従い、分離・洗浄、濾過、脱水、及び乾燥の一連の操作を、必要に応じて数回繰り返し行なわれることが好ましい。
先ず、着色樹脂粒子の水分散液中に残存する分散安定化剤を除去するために、着色樹脂粒子の水分散液に、酸又はアルカリを添加し洗浄を行なうことが好ましい。
使用した分散安定化剤が、酸に可溶な無機化合物である場合、着色樹脂粒子水分散液へ酸を添加し、一方、使用した分散安定化剤が、アルカリに可溶な無機化合物である場合、着色樹脂粒子水分散液へアルカリを添加する。
分散安定化剤として、酸に可溶な無機化合物を使用した場合、着色樹脂粒子水分散液へ酸を添加し、pHを6.5以下に調整することが好ましい。より好適にはpH6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、硝酸等の無機酸、及び蟻酸、酢酸等の有機酸を用いることができるが、分散安定化剤の除去効率が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。
(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、以下のようなプロセスにより行なわれる。
先ず、結着樹脂、着色剤、帯電制御剤、及び本発明で特定する離型剤(モノグリセリン脂肪酸エステル)、更に必要に応じて添加されるその他の添加物を混合機、例えば、ボールミル、V型混合機、ヘンシェルミキサー(:商品名、三井鉱山社製:登録商標)、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、着色剤、帯電制御剤、及び本発明で特定する離型剤(モノグリセリン脂肪酸エステル)、更に必要に応じて添加されるその他の添加物は、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は、前述の(A)懸濁重合法により得られる着色樹脂粒子と同じく、in situ重合法等の方法によりコアシェル型の着色樹脂粒子とすることもできる。
(着色樹脂粒子)
以下において、前述の(A)懸濁重合法、又は(B)粉砕法により得られる着色樹脂粒子の粒径特性について述べる。
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)は、高画質の画像形成を行なう観点から、5〜15μmであることが好ましく、6〜12μmであることがより好ましく、7〜10μmであることがさらに好ましい。
上記着色樹脂粒子の体積平均粒径(Dv)が、上記範囲未満である場合には、トナーの流動性が低下し、カブリ等による画質の劣化が起り易くなり、印字性能に悪影響を及ぼす場合がある。一方、上記着色樹脂粒子の体積平均粒径(Dv)が、上記範囲を超える場合には、高精細な画像形成が難しくなり、得られる画像の解像度が低下し易くなり、印字性能に悪影響を及ぼす場合がある。
着色樹脂粒子の体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比である粒径分布(Dv/Dn)は、高画質の画像形成を行なう観点から、1.0〜1.3であることが好ましく、1.0〜1.2であることがより好ましい。
上記着色樹脂粒子の粒径分布(Dv/Dn)が、上記範囲を超える場合には、トナーの流動性が低下し、カブリ等による画質の劣化が起り易くなり、印字性能に悪影響を及ぼす場合がある。
なお、着色樹脂粒子の体積平均粒径(Dv)、及び個数平均粒径(Dn)は、粒径測定機を用いて測定される値であり、例えば、ベックマン・コールター社製の粒径測定機(商品名:マルチサイザー)を用いて測定することができる。
着色樹脂粒子の平均円形度は、高画質の画像形成を行なう観点から、0.965〜0.995であり、0.970〜0.995であることが好ましい。
上記着色樹脂粒子の平均円形度が、上記範囲未満である場合には、トナー印字の細線再現性が低下し易くなり、印字性能に悪影響を及ぼす場合がある。
ここで、「円形度」とは、粒子像と同じ投影面積を有する円の周囲長を、粒子の投影像の周囲長で除した値として定義される。また、本発明における平均円形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、着色樹脂粒子の凹凸の度合いを示す指標であり、平均円形度は着色樹脂粒子が完全な球形の場合に1を示し、着色樹脂粒子の表面形状が複雑になるほど小さな値となる。平均円形度は、0.4μm以上の円相当径の粒子について測定された各粒子の円形度(Ci)をn個の粒子について下記計算式1よりそれぞれ求め、次いで、下記計算式2より平均円形度(Ca)を求める。
計算式1:
円形度(Ci)=粒子の投影面積に等しい円の周囲長/粒子投影像の周囲長
Figure 0005402151
上記計算式2において、fiは、円形度(Ci)の粒子の頻度である。
上記円形度及び平均円形度は、例えば、シスメックス社製のフロー式粒子像分析装置「FPIA−2000」、「FPIA−2100」、及び「FPIA−3000」等を用いて測定することができる。
(5)外添工程
上記(4)分離・洗浄、濾過、脱水、及び乾燥工程を経て得られる着色樹脂粒子は、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、外添剤と共に混合攪拌して外添処理を行なうことにより、着色樹脂粒子の表面に、外添剤を付着添加させて1成分トナーとする。また、当該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。
外添処理を行なう攪拌機は、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、ヘンシェルミキサー(:商品名、三井鉱山社製)、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、三井鉱山社製)、メカノフュージョンシステム(:商品名、細川ミクロン社製)、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なうことができる。
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/又は酸化セリウム等からなる無機微粒子;ポリメタクリル酸メチル樹脂、シリコーン樹脂、及び/又はメラミン樹脂等からなる有機微粒子;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/又は酸化チタンからなる微粒子が好ましく、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。
本発明では、外添剤を、着色樹脂粒子100重量部に対して、通常、0.1〜6重量部、好ましくは0.2〜5重量部の割合で用いることが望ましい。
(トナー)
上記(1)〜(5)工程を経て得られるトナーは、離型剤として、モノグリセリンと3種以上の異なる種類の1価の脂肪酸の混合物をエステル化して得られるモノグリセリン脂肪酸エステルを用いることにより、トナーの保存性(耐ブロッキング性)と低温定着性とのバランスに優れたトナーである。
以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、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重量基準である。
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。
(1)エステルワックスの酸価及び水酸基価
(1−1)酸価(mgKOH/g)
エステルワックスの酸価は、日本油化学協会(JOCS)制定の基準油脂分析試験法を用いて、JOCS 2.3.1−96に準拠して測定を行った。
(1−2)水酸基価(mgKOH/g)
エステルワックスの水酸基価は、日本油化学協会(JOCS)制定の基準油脂分析試験法を用いて、JOCS 2.3.6.2−96に準拠して測定を行った。
(2)着色樹脂粒子の粒径特性
(2−1)体積平均粒径(Dv)、個数平均粒径(Dn)、及び粒径分布(Dv/Dn)
着色樹脂粒子を約0.1g秤量し、ビーカーに取り、分散剤としてアルキルベンゼンスルホン酸水溶液(富士フィルム社製、商品名:ドライウエル)0.1mlを加えた。そのビーカーへ、更に専用電解液(ベックマン・コールター社製、商品名:アイソトンII−PC)を10〜30ml加え、20Wの超音波分散機で3分間分散させた後、粒径測定機(ベックマン・コールター社製、商品名:マルチサイザー)を用いて、アパーチャー径;100μm、媒体;アイソトンII−PC、測定粒子個数;100,000個の条件下で、着色樹脂粒子の体積平均粒径(Dv)、及び個数平均粒径(Dn)を測定し、粒径分布(Dv/Dn)を算出した。
(2−2)平均円形度
容器中に、予めイオン交換水10mlを入れ、その中に分散剤としての界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸)0.02gを加え、更に着色樹脂粒子0.02gを加え、超音波分散機で60W、3分間分散処理を行った。測定時の着色樹脂粒子濃度を3,000〜10,000個/μlとなるように調整し、0.4μm以上の円相当径の着色樹脂粒子1,000〜10,000個についてフロー式粒子像分析装置(シメックス社製、商品名:FPIA−2100)を用いて測定した。測定値から平均円形度を求めた。
円形度は下記計算式1に示され、平均円形度は、その数平均を取ったものである。
計算式1:
(円形度)=(粒子の投影面積に等しい円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)
(3)トナー特性
(3−1)保存性
トナー10gを密閉可能な容器(ポリエチレン製、容量:100ml)に入れて、密閉した後、当該容器を55℃の温度に保持した恒温水槽の中に沈めた。8時間経過した後、恒温水槽から当該容器を取り出し、容器内のトナーを42メッシュの篩上へ置いた。この際、容器内でのトナーの凝集構造を破壊しないように、容器内からトナーを静かに取り出し、注意深く篩上に移して置くようにする。
トナーを置いた篩を、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)を用いて、振幅1mmの条件で、30秒間振動させた後、篩上に残留したトナーの重量を測定し、凝集トナーの重量とした。最初に容器に入れたトナーの重量に対する凝集トナーの重量の割合(重量%)を算出した。
なお、1サンプルにつき上記測定を3回行ない、凝集トナーの重量の割合(重量%)を算出し、その平均値を保存性の指標とした。
(3−2)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、当該プリンターの現像装置内のトナーカートリッジに、トナーを100g充填した後、印字用紙をセットし、下記のように定着試験を行った。
定着試験は、黒ベタ(印字濃度100%)を印字して、改造プリンターの定着ロールの温度を5℃ずつ変化させ、それぞれの温度でのトナーの定着率を測定し、温度−定着率の関係を求めた。
なお、5℃ずつ変化させる各温度において、定着ロールの温度を安定化させるために、5分以上その温度状態を維持させた。
定着率は、黒ベタ(印字濃度100%)の印字領域においてテープ剥離を行ない、テープ剥離前後の画像濃度の比率から計算した。すなわち、テープ剥離前の画像濃度(Image Density)をID(前)、テープ剥離後の画像濃度をID(後)とすると、定着率は、下記計算式3により算出できる。
計算式3:
定着率(%)=(ID(後)/ID(前))×100
ここで、テープ剥離操作とは、試験用紙の測定部分に粘着テープ(住友スリーエム社製、商品名:スコッチメンディングテープ810−3−18)を貼り、円盤型の金属ロール(直径15cm×厚さ2cm、重さ:1kg)を用いて、一定圧力で押圧して付着させ、その後、一定速度で紙に沿った方向に粘着テープを剥離する一連の操作である。また、画像濃度は、反射式画像濃度計(マクベス社製、商品名:RD914)を用いて測定した。
この定着試験において、定着率が80%を超える最低の定着ロールの温度をトナーの最低定着温度とした。
(エステルワックスの製造)
(製造例1)
モノグリセリン(阪本薬品工業社製、分子量:92.09)100gと、第1脂肪酸としてベヘン酸(炭素数:22、分子量:340.6)592.6g、第2脂肪酸としてステアリン酸(炭素数:18、分子量:284.5)247.5g、及び第3脂肪酸としてアラキン酸(炭素数:20、分子量:312.5)121.9gとを反応容器に入れて撹拌・混合し、更に触媒を添加し、窒素気流下で反応器内の温度を240℃まで昇温して、エステル化率がほぼ100%となるまで脱水縮合反応を行い、製造例1のモノグリセリン脂肪酸エステル(エステルワックスA)を作製した。
(製造例2)
製造例1において、第1脂肪酸の使用量を592.6gから725.5gに変更し、第2脂肪酸の使用量を247.5から136.6gに変更したこと以外は、製造例1と同様にして製造例2のモノグリセリン脂肪酸エステル(エステルワックスB)を作製した。
(製造例3)
製造例1において、第1脂肪酸の使用量を592.6gから837.9gに変更し、第2脂肪酸の使用量を247.5から110.9gに変更し、第3脂肪酸の使用量を121.9gから46.9gに変更したこと以外は、製造例1と同様にして製造例3のモノグリセリン脂肪酸エステル(エステルワックスC)を作製した。
(製造例4)
製造例1において、第1脂肪酸の使用量を592.6gから347.4gに変更し、第2脂肪酸の使用量を247.5gから281.6gに変更し、第3脂肪酸の使用量を121.9gから309.4gに変更したこと以外は、製造例1と同様にして製造例4のモノグリセリン脂肪酸エステル(エステルワックスD)を作製した。
(製造例5)
製造例1において、1価の脂肪酸の種類を、3種の1価の脂肪酸でなく、脂肪酸としてベヘン酸のみを1021.8gを使用したこと以外は、製造例1と同様にして製造例5のモノグリセリン脂肪酸エステル(エステルワックスE)を作製した。
(製造例6)
製造例5において、1価の脂肪酸の種類を、ベヘン酸1021.8gからステアリン酸853.5gに変更したこと以外は、製造例5と同様にして製造例6のモノグリセリン脂肪酸エステル(エステルワックスF)を作製した。
(製造例7)
製造例5において、1価の脂肪酸の種類を、ベヘン酸1021.8gからアラキン酸937.7gに変更したこと以外は、製造例5と同様にして製造例7のモノグリセリン脂肪酸エステル(エステルワックスG)を作製した。
各製造例で用いた各脂肪酸の配合率(モル%)を、表1に示す。
Figure 0005402151
(実施例1)
モノビニル単量体としてスチレン77部及びn−ブチルアクリレート23部、ブラック着色剤としてカーボンブラック(三菱化学社製、商品名:#25B)7部、架橋性の重合性単量体としてジビニルベンゼン0.7部、分子量調整剤としてt−ドデシルメルカプタン1.2部、及びマクロモノマーとしてポリメタクリル酸エステルマクロモノマー(東亜合成社製、商品名:AA6、得られる重合体のTg=94℃)0.25部を、メディア型湿式粉砕機を用いて湿式粉砕を行った後、帯電制御剤として正帯電性の帯電制御樹脂(スチレン/アクリル樹脂、藤倉化成社製、商品名:FCA−207P)1部、及び離型剤として製造例1のモノグリセリン脂肪酸エステル(エステルワックスA)5部を添加、混合して、重合性単量体組成物を得た。
他方、攪拌槽において、室温下で、イオン交換水250部に塩化マグネシウム7.4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4.1部を溶解した水溶液を、撹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(水酸化マグネシウム3.0部)を調製した。
上記により得られた水酸化マグネシウムコロイド分散液に、室温下で、上記重合性単量体組成物を投入し、液滴が安定するまで撹拌し、そこに重合開始剤としてt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(日油社製、商品名:パーブチルO)5部を添加後、インライン型乳化分散機(荏原製作所社製、商品名:エバラマイルダー)を用いて、15,000rpmの回転数で高剪断攪拌して重合性単量体組成物の液滴形成を行なった。
上記により得られた重合性単量体組成物の液滴が分散した懸濁液(重合性単量体組成物分散液)を、攪拌翼を装着した反応器内に投入し、90℃に昇温し、重合反応を開始させた。重合転化率がほぼ100%に達したときに、反応器内にメチルメタクリレート(シェル用重合性単量体)1.5部、及びイオン交換水20部に溶解した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)(シェル用重合開始剤、和光純薬社製、商品名:VA−086、水溶性)0.15部を添加した。その後、更に3時間、90℃で維持して、重合を継続した後、水冷して反応を停止し、着色樹脂粒子の水分散液を得た。
上記により得られた着色樹脂粒子の水分散液を、室温下で、攪拌しながら硫酸を滴下し、pHが6.5以下となるまで酸洗浄を行った。次いで、濾過分離を行ない、得られた固形分にイオン交換水500部を加えて再スラリー化させて、水洗浄処理(洗浄・濾過・脱水)を数回繰り返し行った。次いで、濾過分離を行ない、得られた固形分を乾燥機の容器内に入れ、45℃で48時間乾燥を行ない、乾燥した着色樹脂粒子を得た。
上記により得られた着色樹脂粒子100部に、シリカ微粒子A(キャボット社製、商品名:TG820F)0.7部、及びアミノ変性シリコーンオイルで疎水化処理されたシリカ微粒子B(日本アエロジル社製、商品名:NA50Y)1部を添加し、高速攪拌機(三井鉱山社製、商品名:ヘンシェルミキサー)を用いて、混合し、外添処理を行ない、実施例1のトナーを作製し、試験に供した。結果を表2に示す。
(実施例2)
実施例1において、離型剤の種類を、製造例1のエステルワックスAから、製造例2のエステルワックスBに変更し、離型剤の添加量を5部から7部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして実施例2のトナーを作製し、試験に供した。結果を表2に示す。
(実施例3)
実施例1において、離型剤の種類を、製造例1のエステルワックスAから、製造例3のエステルワックスCに変更し、離型剤の添加量を5部から7部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして実施例3のトナーを作製し、試験に供した。結果を表2に示す。
(実施例4)
実施例1において、離型剤の種類を、製造例1のエステルワックスAから、製造例4のエステルワックスDに変更したこと以外は、実施例1と同様にして実施例4のトナーを作製し、試験に供した。結果を表2に示す。
(比較例1)
実施例1において、離型剤の種類と添加量を、製造例1のエステルワックスA5部から、製造例5のエステルワックスE3部、製造例6のエステルワックスF1.5部、及び製造例7のエステルワックスG0.5部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして比較例1のトナーを作製し、試験に供した。結果を表2に示す。
(比較例2)
実施例1において、離型剤の種類と添加量を、製造例1のエステルワックスA5部から、製造例5のエステルワックスE5部、製造例6のエステルワックスF1.1部、製造例7のエステルワックスG0.9部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして比較例2のトナーを作製し、試験に供した。結果を表2に示す。
(比較例3)
実施例1において、離型剤の種類と添加量を、製造例1のエステルワックスA5部から、製造例5のエステルワックスE7部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして比較例3のトナーを作製し、試験に供した。結果を表2に示す。
Figure 0005402151
(結果のまとめ)
表2に記載されている試験結果より、以下のことが分かる。
比較例1及び2のトナーは、離型剤として、3種類のエステルワックスの混合物を用いたことに起因し、低温定着性は比較的良好であったものの、保存性に劣るトナーであった。
比較例1及び2の結果から、たとえ、3種の異なる種類の1価の脂肪酸を用いて、それぞれ1種類ずつモノグリセリンと脱水縮合させて3種類のエステルワックスを得て、それらを混合させて離型剤として用いたとしても、トナーの保存性(耐ブロッキング性)と低温定着性とのバランスは必ずしも良好とはならないことが分かった。
比較例3のトナーは、離型剤として、1種類の1価の脂肪酸からなるモノグリセリン脂肪酸エステルを用いたことに起因し、保存性は比較的良好であったものの、低温定着性に劣るトナーであった。
これに対して、実施例1〜4のトナーは、離型剤として、モノグリセリンと3種の異なる種類の1価の脂肪酸の混合物をエステル化して得られるモノグリセリン脂肪酸エステルを用いたことに起因し、トナーの保存性(耐ブロッキング性)と低温定着性とのバランスに優れるトナーであった。
中でも、実施例4のトナーは、使用する3種の1価の脂肪酸の配合率(mol%)を全てほぼ同じ配合率として用いたことに起因し、トナーの保存性(耐ブロッキング性)と低温定着性とのバランスに特に優れるトナーであった。

Claims (6)

  1. 結着樹脂、着色剤、帯電制御剤、及び離型剤を含んでなる着色樹脂粒子、並びに外添剤を含有するトナーにおいて、
    上記離型剤が、エステルワックスを含有し、当該エステルワックスが、モノグリセリンと3種以上の1価の脂肪酸の混合物をエステル化して得られるモノグリセリン脂肪酸エステルであり、
    前記3種以上の1価の脂肪酸のうち、配合率(mol%)が高い順に第1脂肪酸、第2脂肪酸、及び第3脂肪酸としたとき、
    上記第1脂肪酸、第2脂肪酸、及び第3脂肪酸の配合率a 、a 、a (mol%)が、3種以上の脂肪酸の全モル量100(mol%)に対して、それぞれ30〜85(mol%)、10〜35(mol%)、及び5〜35(mol%)(但し、a ≧a ≧a )であることを特徴とするトナー。
  2. 前記第1脂肪酸、第2脂肪酸、及び第3脂肪酸が、それぞれ炭素数が14〜24の1価の脂肪酸であることを特徴とする請求項1に記載のトナー。
  3. 前記第1脂肪酸が、ベヘン酸であることを特徴とする請求項2に記載のトナー。
  4. 前記エステルワックスは、酸価が2(mgKOH/g)以下であり、且つ、水酸基価が15(mgKOH/g)以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のトナー。
  5. 前記着色樹脂粒子が、湿式法により製造される粒子であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のトナー。
  6. 前記帯電制御剤が、帯電制御樹脂であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のトナー。
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