JP5834972B2 - 静電荷像現像用トナー - Google Patents
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Description
本願発明の特徴の一つとして、トナーに結着樹脂として含まれるスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂中に存在するカルボキシル基を、オキサゾリン基、グリシジル基、アジリジン基およびカルボジイミド基からなる群より選択される少なくとも一種の置換基を有する置換基含有化合物で変性することがある。好ましくは、トナーに結着樹脂として含まれるスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂及びポリエステル樹脂双方に存在するカルボキシル基を、置換基含有化合物で変性する、即ち、ポリエステル樹脂およびスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂中に存在するカルボキシル基が、オキサゾリン基、グリシジル基、アジリジン基およびカルボジイミド基からなる群より選択される少なくとも一種の置換基を有する化合物で変性されることが好ましい。このようにスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂及びポリエステル樹脂双方のカルボキシル基を置換基含有化合物で変性することによって、高温時の弾性、低温定着性、定着分離性がさらに向上する。なお、置換基含有化合物による変性は、スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂およびポリエステル樹脂双方ともこれらの樹脂に存在するカルボキシル基に対して行われ、その反応機構は同様である。このため、特記しない限り、本明細書中では、「スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂および/またはポリエステル樹脂」を一括して「ポリエステル結着樹脂」とも称する。なお、本願発明では、スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂またはポリエステル樹脂中に存在する全てのカルボキシル基が置換含有化合物で変性される必要はなく、ポリエステル結着樹脂中に存在するカルボキシル基の一部が置換基含有化合物で変性されてもよい。
なお、置換基含有化合物は、合成によって得られるものであっても、あるいは市販品であってもよい。
本願発明のトナーは、変性スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂を結着樹脂として含む。ここで、本願発明において用いられる変性前のスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂は、特に制限されず、一般的にトナーの結着樹脂として使用されるスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂が同様にして使用できる。例えば、スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂におけるスチレン−アクリル重合体セグメントの含有割合(以下、「スチレン−アクリル変性量」ともいう)は、特に制限されない。スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂における、スチレン−アクリル共重合体の含有割合は、好ましくは3〜35質量%であり、より好ましくは5〜30質量%であり、特に好ましくは10〜20質量%である。このような範囲のスチレン−アクリル変性量のスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂を結着樹脂として含むトナーは、高温時の弾性、低温定着性及び定着分離性に優れる。ここで、「スチレン−アクリル変性量」とは、具体的には、スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂を合成するために用いられる樹脂材料の全質量、すなわち、ポリエステルセグメントとなる未変性のポリエステル樹脂を構成する重合性モノマーと、スチレン−アクリル重合体セグメントとなる芳香族系ビニルモノマーおよび(メタ)アクリル酸エステル系モノマーと、これらを結合させるための両反応性モノマーを合計した全質量に対する、芳香族系ビニルモノマーおよび(メタ)アクリル酸エステル系モノマーの質量の割合(%)をいう。
スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂を製造する方法としては、既存の一般的なスキームを使用することができる。代表的な方法としては、下記(A)〜(D)の4つの方法が挙げられる。
(A)ポリエステルセグメントを予め重合しておき、当該ポリエステルセグメントに両反応性モノマーを介してスチレン−アクリル重合体セグメントを形成するための芳香族系ビニルモノマーおよび(メタ)アクリル酸エステル系モノマーを反応させることにより、スチレン−アクリル系重合セグメントを形成する方法;
(B)スチレン−アクリル重合体セグメントを予め重合しておき、当該スチレン−アクリル系重合体セグメントに両反応性モノマーを反応させ、さらに、ポリエステルセグメントを形成するための多価カルボン酸モノマーおよび多価アルコールモノマーを反応させることにより、ポリエステルセグメントを形成する方法;
(C)ポリエステルセグメントおよびスチレン−アクリル重合体セグメントをそれぞれ予め重合しておき、これらに両反応性モノマーを反応させることにより、両者を結合させる方法;および
(D)ポリエステルセグメントを予め重合し、そのポリエステルセグメントの重合性不飽和基にスチレン−アクリル系重合性モノマーを付加重合、あるいはスチレン−アクリル系重合体セグメント中のビニル基と反応させ両者を結合する方法。
(1)未変性のポリエステル樹脂と、芳香族系ビニルモノマーおよび(メタ)アクリル酸エステル系モノマーと、両反応性モノマーとを混合する混合工程、
(2)芳香族系ビニルモノマーおよび(メタ)アクリル酸エステル系モノマーを重合させる重合工程を経ることにより、ポリエステルセグメントの末端にスチレン−アクリル系重合体セグメントを形成させることができる。この場合、ポリエステルセグメントの末端のヒドロキシ基と両反応性モノマーのカルボキシ基とがエステル結合を形成し、両反応性モノマーのビニル基が芳香族系ビニルモノマーまたは(メタ)アクリル酸系モノマーのビニル基と結合することによってスチレン−アクリル重合体セグメントが結合される。上記合成法の中で(A)の方法が最も好ましい。この方法によれば、鎖状のポリエステルセグメントの末端にスチレン−アクリル系重合体セグメントを付加させることができる。
スチレン−アクリル重合体セグメントを形成するための芳香族系ビニルモノマーおよび(メタ)アクリル酸エステル系モノマーは、ラジカル重合を行うことができるエチレン性不飽和結合を有するものである。
スチレン−アクリル重合体セグメントを形成するための両反応性モノマーとしては、ポリエステルセグメントを形成するための多価カルボン酸モノマーおよび/または多価アルコールモノマーと反応し得る基と重合性不飽和基とを有するモノマーであればよく、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸および無水マレイン酸などを用いることができる。本発明においては両反応性モノマーとして、アクリル酸、メタクリル酸を用いることが好ましい。
本発明に係るスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂を作製するために用いるポリエステル樹脂は、多価カルボン酸モノマー(誘導体)および多価アルコールモノマー(誘導体)を原料として適宜の触媒の存在下で重縮合反応によって製造されたものである。具体的には、ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸モノマー(誘導体)および多価アルコールモノマー(誘導体)を不活性ガス雰囲気中にて、必要に応じエステル化触媒を用いて、180〜250℃の温度で、6〜10時間、縮重合することにより製造することができる。エステル化触媒としては、スズ触媒、チタン触媒、三酸化アンチモン、酢酸亜鉛、二酸化ゲルマニウム等の金属化合物等が挙げられる。ポリエステルの合成におけるエステル化反応の反応効率の観点から、スズ触媒が好ましい。スズ触媒としては、酸化ジブチルスズ、オクチル酸スズ、ジオクチル酸スズ、これらの塩等が好ましく用いられる。また、本発明においては、非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有するカルボン酸を用いるため、ラジカル重合禁止剤を用いることが好ましい。ラジカル重合禁止剤としては、4−t−ブチルカテコール等が好ましい。
前述の芳香族系ビニルモノマーおよび(メタ)アクリル酸エステル系モノマーを重合させる重合工程においては、ラジカル重合開始剤の存在下で重合を行うことが好ましく、ラジカル重合開始剤の添加の時期は特に制限されないが、ラジカル重合の制御が容易であるという点で、混合工程の後で添加することが好ましい。
前述の芳香族系ビニルモノマーおよび(メタ)アクリル酸エステル系モノマーを重合させる重合工程においては、スチレン−アクリル重合体セグメント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、例えばアルキルメルカプタン、メルカプト脂肪酸エステルなどを挙げることができる。連鎖移動剤は、上記の混合工程において樹脂材料と共に混合させておくことが好ましい。
本願発明のトナーは、スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂に加えて、ポリエステル樹脂を含む。ここで、ポリエステル樹脂は、特に制限されないが、上記「スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂」の項で記載したポリエステル樹脂と同様のものが使用できる。なお、スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂の作製に使用されるポリエステル樹脂と、本願発明のトナーに含まれるポリエステル樹脂と、は、同じであってもあるいは異なるものであってもよい。
本願発明のトナーは、そのままの形態で非コア・シェル構造のトナーに使用されてもよいが、コア粒子表面にシェル層を有するコア・シェル構造のトナーのコア粒子若しくはシェル層に使用されてもよい。これらのうち、本願発明のトナーは、そのままの形態でトナーに使用されるまたはるコア・シェル構造のトナーのコア粒子に使用されることが好ましく、コア・シェル構造のトナーのコア粒子に使用されることがより好ましい。コア・シェル構造のトナーの場合、離型剤は一般的にコア粒子に内包されるため、本願発明のトナーをコア粒子に使用することによって、離型剤との親和性を向上できるため、得られるトナーの高温時の弾性、耐ホットオフセット性や定着分離性の点で好ましい。
本発明のトナーを構成するシェル層は、特に制限されず、コア・シェル構造のトナーのシェル層に一般的に使用される樹脂(シェル樹脂)が同様にして使用できる。具体的には、スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。好ましくは、ポリエステル樹脂が使用され、ポリエステル樹脂がより好ましい。ポリエステル樹脂は、高いガラス転移点(Tg)を維持したまま低軟化点化の設計が容易に行える(成形性に優れる)ため、薄いシェル層を形成して、コア粒子による低温定着性能を安定的に発現することができる。また、シェル樹脂にスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂を用いる場合には、ポリエステル樹脂の高いガラス転移点と低い軟化点を維持したままコア粒子のスチレン−アクリル系樹脂との親和性が高められ、これにより、薄層でありながらより均一な膜厚でかつその表面が平滑なシェル層を形成することができる。ゆえに、低温定着性と耐熱保管性との両方を満足すると共に優れた帯電性が得られ、さらに、シェル層が剥がれ難くなったことにより、現像器内において撹拌されてストレスを受けても破砕されることのない耐破砕性が十分に得られ、その結果、例えば高速機などの高機能機においても画像ノイズのない高い画質の画像が得られる。
本発明において、コア粒子は少なくとも結着樹脂を含有し、必要に応じて着色剤、離型剤(ワックス)、荷電制御剤を含有してもよい。ここで、コア粒子を構成する結着樹脂は、置換基含有化合物でカルボキシル基が変性されてなるスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂(変性スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂)、およびポリエステル樹脂、好ましくは置換基含有化合物でカルボキシル基が変性されてなるポリエステル樹脂を含有する。上記変性スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂とポリエステル樹脂との混合比は、特に制限されないが、上記変性スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂が、結着樹脂全量(スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂とポリエステル樹脂との合計質量)に対して、5〜30質量%含有されることが好ましい。この範囲であると、トナーは、低温定着性と定着分離性能を両立させることができる。
コア粒子を構成するスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂は、前述のスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂が用いられる。
本発明のコア粒子を構成するスチレン−アクリル系樹脂に用いられる重合性モノマーとしては、芳香族系ビニルモノマーおよび(メタ)アクリル酸エステル系モノマーであり、ラジカル重合を行うことができるエチレン性不飽和結合を有するものが好ましい。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、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロロスチレン、p−エチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、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、2,4−ジメチルスチレン、3,4−ジクロロスチレンなどおよびその誘導体が挙げられる。これらの芳香族系ビニルモノマーは1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明のコア粒子を構成するスチレン−アクリル系樹脂は乳化重合法で用いられることが好ましい。乳化重合は、水系媒体中にスチレン、アクリル酸エステルなどの重合性モノマーを分散し重合することによって得ることができる。水系媒体に重合性モノマーを分散するためには界面活性剤を用いることが好ましく、また重合には重合開始剤、連鎖移動剤を用いることができる。
スチレン−アクリル系樹脂の重合に使用される重合開始剤としては、特に限定されるも
のではなく、公知のものを使用することができ、前述のスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂のスチレン−アクリル重合体セグメントの重合に用いられる重合開始剤が使用できる。重合に使用される重合開始剤としては、水溶性の重合開始剤が好適に用いられる。具体的には、例えば過酸化水素、過酸化アセチル、過酸化クミル、過酸化−tert−ブチル、過酸化プロピオニル、過酸化ベンゾイル、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル、過酸化ラウロイル、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、ペルオキシ炭酸ジイソプロピル、テトラリンヒドロペルオキシド、1−フェニル−2−メチルプロピル−1−ヒドロペルオキシド、過トリフェニル酢酸−tert−ヒドロペルオキシド、過ギ酸−tert−ブチル、過酢酸−tert−ブチル、過安息香酸−tert−ブチル、過フェニル酢酸−tert−ブチル、過メトキシ酢酸−tert−ブチル、過N−(3−トルイル)パルミチン酸−tert−ブチル等の過酸化物類;2,2’−アゾビス(2−アミノジプロパン)塩酸塩、2,2’−アゾビス−(2−アミノジプロパン)硝酸塩、1,1’−アゾビス(1−メチルブチロニトリル−3−スルホン酸ナトリウム)、4,4’−アゾビス−4−シアノ吉草酸、ポリ(テトラエチレングリコール−2,2’−アゾビスイソブチレート)等のアゾ化合物等である。
本発明のスチレン−アクリル系樹脂の製造においては、上記の重合性モノマーとともに連鎖移動剤を添加しても良い。連鎖移動剤を添加することによって重合体の分子量を制御できる。連鎖移動剤としては、公知のものを使用することができ、例えば、前述のスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂のスチレン−アクリル重合体セグメントの重合に用いられる連鎖移動剤を使用することが出来、アルキルメルカプタン、メルカプト脂肪酸エステルが挙げられる。連鎖移動剤の添加量は、所望する分子量や分子量分布によって異なるが、具体的には重合性モノマーに対して、0.1〜5質量%の範囲で添加するのが好ましい。
スチレン−アクリル系樹脂を水系媒体中に分散し乳化重合法により重合する場合は、分散した液滴の凝集を防ぐために通常、分散安定剤が添加される。分散安定剤としては、公知の界面活性剤が使用可能であり、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等の中から選択される分散安定剤を用いることができる。これらの界面活性剤は2種以上を併用してもよい。なお、分散安定剤は着色剤やオフセット防止剤等の分散液にも使用できる。
本発明のトナーに使用される着色剤としては、特に制限されないが、カーボンブラック、磁性体、染料、顔料などを任意に使用することができ、カーボンブラックとしてはチャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなどが使用される。磁性体としては鉄、ニッケル、コバルトなどの強磁性金属、これらの金属を含む合金、フェライト、マグネタイトなどの強磁性金属の化合物などを用いることができる。これらは、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明のトナーには離型剤(ワックス)を含有させることができる。離型剤(ワックス)としては、特に制限されないが、例えば、低分子量ポリエチレンワックス、低分子量ポリプロピレンワックス、フィッシャートロプシュワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックスのような炭化水素系ワックス類、カルナウバワックス、ペンタエリスリトールベヘン酸エステル、ベヘン酸ベヘニル、クエン酸ベヘニルなどのエステルワックス類などが挙げられる。これらは、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
荷電制御剤粒子を構成する荷電制御剤としては種々の公知のもので、かつ水系媒体中に分散することができるものを使用することができる。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩あるいはその金属錯体などが挙げられる。
本願発明のトナーは、そのままでもトナー粒子として使用することができるが、通常、外添剤を添加して使用することが好ましい。なお、本明細書では、コア粒子表面にシェル層を有して成るコア・シェル構造を有するトナー粒子を「トナー母体粒子」とも称する。また、本明細書において、「トナー」とは、トナー粒子の集合体を意味する。
いて測定した値である。
次に、本発明で用いられるトナー粒子の粒径について説明する。本発明で用いられるトナー粒子の粒径は、特に限定されないが、体積基準メディアン径(D50)で3μm以上10μm以下のものであることが好ましい。
本発明のトナーの軟化点は、90℃から115℃が好ましい。トナーの軟化点がこの範囲である時に、好ましい低温定着性が得られる。
本発明のトナーは、結着樹脂と必要に応じて着色剤と、ワックスなどの内添剤とを用いてトナー母体粒子を得、このトナー母体粒子に対して必要に応じて外添剤を添加することによってトナーを製造することができる。
(1)水系媒体中に着色剤粒子が分散されてなる分散液を調製する工程;
(2)水系媒体中に、必要に応じて内添剤を含有した結着樹脂粒子が分散されてなる分散液を調製する工程;
(3)着色剤粒子の分散液と結着樹脂粒子の分散液とを混合して、着色剤粒子および結着樹脂粒子を凝集、融着させてトナー粒子を形成する工程;
(4)トナー粒子の分散系(水系媒体)からトナー粒子を濾別し、界面活性剤などを除去する工程;
(5)トナー粒子を乾燥する工程;および
(6)トナー粒子に外添剤を添加する工程。
コア粒子の形成方法としては、公知の方法で製造することができるが、水系媒体に分散した樹脂粒子と着色粒子などを凝集させてコア粒子を形成する乳化凝集法が好ましく用いられる。
コア粒子表面に均一にシェル層を形成させる場合、乳化凝集法を採用するのが好ましい。乳化凝集法を採用する場合、コア粒子の水分散液中に、シェル粒子の乳化分散液を添加し、コア粒子の表面にシェル粒子を凝集/融着させて形成させることができる。
水系媒体中には、分散した液滴の凝集を防ぐために通常、分散安定剤が添加される。分散安定剤としては、公知の界面活性剤が使用可能であり、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等の中から選択される分散安定剤を用いることができる。これらの界面活性剤は2種以上を併用してもよい。なお、分散安定剤は着色剤やオフセット防止剤等の分散液にも使用できる。
着色剤粒子の分散液は、着色剤を水系媒体中に分散することにより調製することができる。着色剤の分散処理においては、着色剤が均一に分散されることから、水系媒体中で界面活性剤濃度を臨界ミセル濃度以上にした状態で行われることが好ましい。着色剤の分散処理に使用する分散機は公知の分散機を用いることができる。また、使用することのできる界面活性剤としては、公知のものを用いることができる。
着色剤粒子の水系媒体中における分散粒径は体積平均粒径、すなわち体積基準におけるメディアン径であり、このメディアン径は、マイクロトラック粒度分布測定装置「UPA−150」(日機装社製)を用いて測定した値である。
次に、乳化凝集法において樹脂粒子と着色剤粒子を凝集会合させる工程について説明する。
本発明ではトナーの流動性や帯電特性を改善する目的で、外添剤を添加することができる。
本発明のトナーは、キャリアとトナーより構成される二成分現像剤として、また、トナーのみから構成される非磁性一成分現像剤として使用することが可能である。
本発明のトナーが用いられる画像形成装置は、静電潜像担持体(代表的には電子写真感光体であり、以下、単に感光体と述べる)上に、帯電手段、露光手段、トナーを含む現像剤による現像手段、現像手段により形成したトナー像を中間転写体を介して転写材に転写する転写手段とを有するものである。特に、感光体上のトナー像を中間転写体に順次転写するカラー画像形成装置、各色毎の複数の感光体を中間転写体上に直列配置させたタンデム型カラー画像形成装置等に用いるのが有効である。
窒素導入管、脱水管、撹拌器および熱電対を装備した容量10リットルの四つ口フラスコに、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物 500質量部、テレフタル酸 117質量部、フマル酸 82質量部、およびエステル化触媒としてオクチル酸スズ 2質量部を入れ、230℃で8時間縮重合反応させ、35℃まで、冷却して、ポリエステル樹脂〔A1〕を得た。なお、得られたポリエステル樹脂〔A1〕の重量平均分子量は、15000であった。
窒素導入管、脱水管、撹拌器および熱電対を装備した容量10リットルの四つ口フラスコに、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物 500質量部、テレフタル酸 117質量部、フマル酸 82質量部、およびエステル化触媒としてオクチル酸スズ 2質量部を入れ、230℃で8時間縮重合反応させ、さらに、8kPaで1時間反応させ、160℃まで冷却した。次に、この反応生成物に、アクリル酸 10質量部、スチレン 30質量部、アクリル酸ブチル 7質量部、および重合開始剤としてジ−t−ブチルパーオキサイド 10質量部の混合物を、滴下ロートにより1時間かけて滴下し、滴下後、160℃に保持したまま、1時間付加重合反応を継続させた。その後、200℃に昇温し、10kPaで1時間保持した後、アクリル酸、スチレン、アクリル酸ブチルを除去することにより、スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂〔B1〕を得た。なお、得られたスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂〔B1〕の重量平均分子量は、15000であった。
製造例2において、スチレンおよびアクリル酸ブチルの量を、下記表1に示される量に変更した以外は、製造例2と同様の方法に従って、スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂〔B2〕〜〔B6〕を得た。
上記製造例1で得られたポリエステル樹脂〔A1〕100質量部を、「ランデルミル 形式:RM」(徳寿工作所社製)で粉砕し、予め作製した0.26質量%濃度のラウリル硫酸ナトリウム溶液638質量部と混合し、撹拌しながら超音波ホモジナイザー「US−150T」(日本精機製作所製)を用いてV−LEVEL、300μAで30分間超音波分散し、体積基準のメディアン径(D50)が200nmであるポリエステル樹脂微粒子〔A1〕が分散された「ポリエステル樹脂粒子の分散液〔A1〕」を作製した。
上記製造例2および3で得られたスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂分散液〔B1〕〜〔B7〕100質量部を、それぞれ、「ランデルミル 形式:RM」(徳寿工作所社製)で粉砕し、予め作製した0.26質量%濃度のラウリル硫酸ナトリウム溶液638質量部と混合し、撹拌しながら超音波ホモジナイザー「US−150T」(日本精機製作所製)を用いてV−LEVEL、300μAで30分間超音波分散し、体積基準のメディアン径(D50)が200nmであるスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂分散液〔B1〕〜〔B7〕が分散された「スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂微粒子の分散液〔B1〕〜〔B7〕」を、それぞれ、作製した。
ドデシル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に撹拌溶解した。この溶液を撹拌しながら、カーボンブラック「モーガルL」(キャボット社製)420質量部を徐々に添加し、次いで、撹拌装置「クレアミックス」(エム・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、着色剤の粒子を分散して有する着色剤分散液(1)を調製した。この分散液の粒子径(体積基準のメディアン径)を、マイクロトラック粒度分布測定装置「UPA−150」(日機装社製)を用いて測定したところ、117nmであった。
ドデシル硫酸ナトリウム10部、パラフィンワックス(融点:73℃)30部、イオン交換水80部を、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で95℃に加熱しながら十分に分散した後、圧力吐出型ホモジナイザー(ゴーリン社製、ゴーリンホモジナイザー)で分散処理し、離型剤微粒子分散液(W1)を調製した。得られた分散液中の離型剤微粒子の個数平均粒子径は240nmであった。その後イオン交換水を加えて、分散液の固形分濃度を20%に調整した。
窒素導入管、脱水管、撹拌器および熱電対を装備した容量5リットルの四つ口フラスコに、製造例1にて得られたポリエステル樹脂〔A1〕 100質量部とグリシジルアクリレート 10質量部、メチルエチルケトン500ml、アゾ系重合開始剤0.5質量部をいえれて、230℃で5時間縮重合反応させ、35℃まで冷却して、メチルエチルケトンを減圧除去してカルボキシル基と反応可能な官能基を持つグリシジル重合体〔C1〕を得た。
ドデシル硫酸ナトリウム10部、上記製造例8で得られたグリシジル重合体〔C1〕20部、イオン交換水80部を、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で95℃に加熱しながら十分に分散した後、圧力吐出型ホモジナイザー(ゴーリン社製、ゴーリンホモジナイザー)で分散処理し分散液(C1)を調製した。得られた分散液中の離型剤微粒子の個数平均粒子径は250nmであった。その後イオン交換水を加えて、分散液の固形分濃度を10%に調整した。
(凝集・融着工程)
撹拌装置、温度センサ、冷却管を取り付けた反応容器に、上記製造例4で作製したポリエステル樹脂粒子の分散液(A1)を固形分換算で324質量部、上記製造例5で作製したスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂粒子分散液(B1)を固形分換算で81質量部、上記製造例7で作製した離型剤微粒子分散液(W1)を固形分換算で10質量部、イオン交換水2000質量部を、それぞれ、投入後、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。
上記凝集・融着工程にて作製した「トナー1の分散液」を遠心分離機で固液分離し、トナー母体粒子のウェットケーキを形成した。該ウェットケーキを、前記遠心分離機で濾液の電気伝導度が5μS/cmになるまで35℃のイオン交換水で洗浄し、その後「フラッシュジェットドライヤー」(セイシン企業社製)に移し、水分量が0.5質量%となるまで乾燥して、トナー用母体粒子〔1〕を作製した。得られたトナー用母体粒子〔1〕は、体積基準におけるメディアン径(D50)が6.2μmであり、軟化点が105℃でであった。
上記洗浄・乾燥工程にて作製した「トナー母体粒子〔1〕」に、疎水性シリカ(数平均一次粒子径=12nm)1質量%および疎水性チタニア(数平均一次粒子径=20nm)0.3質量%を添加し、ヘンシェルミキサーにより混合して、「トナー1」を作製した。
実施例1において、スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂粒子分散液(B1)の代わりに、下記表2に示されるスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂粒子分散液(B2)〜(B7)を使用する以外は、実施例1と同様にして、「トナー2〜7」を作製した。
実施例1において、スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂粒子分散液(B1)を使用しない以外は、実施例1と同様にして、「トナー8」を作製した。
実施例3において、スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂粒子分散液(B3)とポリエステル樹脂粒子(A1)との混合量比が下記表2になるように変更する以外は、実施例3と同様にして、それぞれ、「トナー9〜13」を作製した。
実施例3において、カルボキシル基と反応可能な官能基を持つ重合体分散液(C1)を添加しない以外は、実施例1と同様にして、「トナー14」を作製した。
(1)低温定着特性
画像評価は、市販のカラー複合機「bizhub PRO C6500」(コニカミノルタビジネステクノロジーズ(株)製)の現像装置に、上記で作製した現像剤を順次装填して評価を行った。なお、定着温度、トナー付着量、システム速度を自由に設定できるように改造した。評価紙としてNPi上質紙128g/m2(日本製紙製)を用い、トナー付着量11.3g/m2のベタ画像を定着速度300mm/secで定着上ベルト150〜200℃、定着下ローラは上ベルトより20℃低く設定し5℃毎の水準で定着させた時に、コールドオフセットが発生しない定着下限温度を評価した。この定着下限温度が低ければ低い程、定着性が優れている。
◎:定着下限温度が150℃以下
○:定着下限温度が165℃以下
×:定着下限温度が170℃以上
(2)定着分離性
定着用ヒートローラの表面温度を180℃とし、搬送方向に対して垂直方向に5cm幅のベタ黒帯状画像を有するA4サイズの画像を縦送りで搬送した際における画像側の定着ローラ(加熱ローラ)と紙との分離性を下記の基準により判定した。
◎:紙がカールすること無く定着ローラと分離する
○:紙が定着ローラと分離爪で分離するが、画像上に分離爪痕はほとんど残らない
△:紙が定着ローラと分離爪で分離するが、画像上に分離爪痕が残る
×:紙が定着ローラに巻き付き定着ローラと分離できない
Claims (7)
- ポリエステル樹脂およびスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂を含有する静電荷像現像用トナーであって、
該スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂のポリエステルセグメントまたはスチレン−アクリル重合体セグメント中に存在するカルボキシル基が、オキサゾリン基、グリシジル基、アジリジン基およびカルボジイミド基からなる群より選択される少なくとも一種の置換基を有する化合物で変性されることを特徴とする静電荷像現像用トナー。 - 該ポリエステル樹脂中に存在するカルボキシル基が、オキサゾリン基、グリシジル基、アジリジン基およびカルボジイミド基からなる群より選択される少なくとも一種の置換基を有する化合物で変性される、請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
- 該スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂における、スチレン−アクリル共重合体の含有割合が5〜30質量%である、請求項1または2に記載の静電荷像現像用トナー。
- 該スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂は、該ポリエステル樹脂とスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂との合計質量に対して、5〜30質量%含まれる、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。
- 該置換基を有する化合物は、該置換基を2個以上有する化合物である、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。
- 前記スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂のポリエステルセグメントを構成する多価カルボン酸モノマーに由来の構造単位における、脂肪族不飽和ジカルボン酸に由来の構造単位の含有割合が25モル%以上75モル%以下である、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。
- 前記ポリエステル樹脂は、脂肪族不飽和ジカルボン酸と飽和ジカルボン酸と多価アルコールモノマーとの重縮合反応物である、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。
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