説明

静電荷像現像用トナー及びトナーの製造方法

【課題】製造安定性に優れ、かぶり、定着、耐ブロッキング性の良好なトナー及びトナーの製造方法を提供する。
【解決手段】少なくともポリグリセリン脂肪酸エステル、結着樹脂及びワックスを含有するトナーにおいて、ポリグリセリン脂肪酸エステルの水酸基価が1.0mg−KOH/g以上であることを特徴とする静電荷像現像用トナー、及びワックス分散液を製造する工程を含むトナーの製造方法であって、ワックス分散液を製造する工程にポリグリセリン脂肪酸エステルを使用することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、静電荷像現像用トナーおよびその製造方法に関し、定着性と耐ブロッキング性を両立し、画質に優れ、さらには、生産安定性にも優れて安定した品質を提供することが可能な静電荷像現像用トナーおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
静電荷像現像用トナーは、プリンターや複写機、ファクシミリなどにおいて、静電荷像を可視化する画像形成に用いられる。電子写真方式による画像の形成を例にとると、先ず感光体ドラム上に静電潜像を形成し、次いでこれをトナーにより現像した後、転写紙等に転写し、熱等により定着することによって画像形成が行われる。その際の静電荷像現像用トナーとしては、通常、結着樹脂及び着色剤に、必要に応じて帯電制御剤、離型剤、磁性体等を乾式混合した後、押出機等で溶融混練し、次いで粉砕、分級する、いわゆる溶融混練粉砕法により得られたトナー粒子に、流動性等の各種性能を付与することを目的として、例えばシリカ等の固体微粒子を外添剤として表面に付着させた形態のものが用いられている。
【0003】
近年、複写機やプリンター等の画像形成において高精細画質化が要求され、それに応えるためには、トナー粒子の平均粒径が3〜8μm程度で、かつ、粒度分布の狭いことが必要であるが、溶融混練粉砕法においてはトナー粒子の粒径を制御することが難しく、平均粒径が3〜8μmの範囲のトナー粒子を得ようとすると、所望粒径以下の微粉が多量に副生し、これを分級工程で分別することが困難であるという問題点があった。
【0004】
溶融混練粉砕法におけるこのような問題点を改善する方法として、溶融混練粉砕法に代わって、懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法などの重合法による製造方法が提案されている。
懸濁重合法は、重合性単量体、重合開始剤、着色剤などを成分とする組成物を水系媒体中に懸濁分散した後に重合してトナー粒子を製造する方法である。乳化重合凝集法は、重合開始剤及び乳化剤を含有する水性媒体中に重合性単量体を乳化し、攪拌下に重合性単量体を重合して重合体一次粒子を得て、これに着色剤並びに必要に応じて帯電制御剤等を添加して重合体一次粒子を凝集させ、さらに得られた凝集粒子を熟成させてトナー粒子を製造する方法である。また、溶解懸濁法は結着樹脂を有機溶剤に溶解し、着色剤などを添加分散して得られる溶液相を、分散剤等を含有した水相において機械的な剪断力で分散し液滴を形成し、液滴から有機溶剤を除去してトナー粒子を製造する方法である。
【0005】
これらの重合法によれば、トナー粒子の粒径制御が容易であるので、小粒径かつ粒度分布が狭く、高精細画質の形成が可能なトナー粒子を得ることができる。
乳化重合凝集法は、重合性単量体の重合とトナー粒子の造粒とを製造工程内で行うため、別途製造した結着樹脂を用いて造粒する溶解懸濁法に比べてトナー製造に要するエネルギーが小さい利点があり、また、小粒径トナーを調整し易く、粒度分布や粒径の制御が行い易い。
【0006】
また、近年における複写機やプリンター等の普及に伴い、画像品質への要求に加え、特に高速印刷および低エネルギー定着性に優れたトナーが望まれるようになり、トナーの低温定着性の改善が試みられている。低温定着性と耐ブロッキング性や耐高温オフセット性とは、通常は二律背反の関係にあり、両立を図ることが望まれている。
その目的を達成するため、オフセット防止剤としてワックスが使用されている。低温定着性と耐ブロッキング性や耐高温オフセット性を両立させためには、ワックスがトナー内
部に均一に分散し、かつ、トナー内部で十分に包み込まれていることが必要である。加えて、トナー製造工程中および最終トナー中のワックスの様態は、水系溶媒中での粒子の分散・凝集バランスにも影響を与えるため、生産安定性の面からも重要である。
【0007】
ワックスは、他原料、例えば重合性単量体の液滴形成にも影響を及ぼすことが考えられ、エステル系ワックスの酸価および水酸基価を一定値以下に抑えること(特許文献1)などが提案されている。また、逆に、炭化水素系ワックスに水酸基を導入することで、トナーの定着性を向上させる提案もなされている(特許文献2)。
しかし、いずれも、簡便な方法で、定着性、耐ブロッキング性に優れ、さらには、生産安定性にも優れ安定した品質を提供することが可能な静電荷像現像用トナーを得るには至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2006−276293号公報
【特許文献2】特開2002−55477号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、定着性と耐ブロッキング性を両立し、画質に優れ、さらには、生産安定性にも優れ、品質の安定した静電荷像現像用トナー及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明者は、前記課題を解決するために検討を重ね、水酸基価や酸価等の物性に特徴をもつポリグリセリン脂肪酸エステルを用いることで課題を解決できることを見出した。本発明は、この知見に基づくものであり、本発明の要旨は以下の通りである。
(1)少なくともポリグリセリン脂肪酸エステル、結着樹脂及びワックスを含有するトナーにおいて、ポリグリセリン脂肪酸エステルの水酸基価が1.0mg−KOH/g以上であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
(2)ポリグリセリン脂肪酸エステルの酸価が1mg−KOH/g以上である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)ポリグリセリン脂肪酸エステルを、トナー100質量部中に0.01質量部以上、10質量部以下含有することを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の静電荷像現像用トナー。
(4)ワックスが、少なくとも炭化水素系ワックスを含むことを特徴とする前記(1)乃至(3)に記載の静電荷像現像用トナー。
(5)ワックスが、少なくとも酸価および水酸基価が1mg−KOH/g未満のエステル系ワックスを含むことを特徴とする前記(1)乃至(4)に記載の静電荷像現像用トナー。
(6)重合法によって製造されることを特徴とする前記(1)乃至(5)に記載の静電荷像現像用トナー。
(7)静電荷像現像用トナーのTEM解析によって観察されるワックスドメインにおいて、各ドメインの面積と等しい面積を有する円の直径が500nm以下であるものの個数が85%以上であることを特徴とする前記(1)乃至(6)に記載の静電荷像現像用トナー。(8)ワックス分散液を製造する工程を含むトナーの製造方法であって、ワックス分散液を製造する工程に水酸基価が1.0mg−KOH/g以上であるポリグリセリン脂肪酸エステルを添加することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
(9)ワックス分散液を製造する工程における、ワックス分散液の平均粒径が0.01μm以上、2.0μm以下であることを特徴とする前記(8)に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
(10)前記(8)又は(9)の製造方法で得られることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、定着性と耐ブロッキング性を両立し、画質および耐久性に優れ、高速プリンターでの使用に適し、さらには、生産安定性にも優れ、品質の安定した静電荷像現像用トナー及びその製造方法を提供することができる。
この効果は、本発明によって、製造工程中のワックス粒子および他の微粒子の水中での安定性、および、最終トナー中のワックスの分散性が向上することにより、得られるものである。ワックスのトナー表面への露出やトナーからの遊離が抑制されることで、トナーや遊離ワックスが画像形成装置の各所を汚染することによる、所謂、かぶり、PC汚染、汚れ、残像(ゴースト)、かすれ(ベタ追従性)、クリーニング性などの画質低下が起きたり、保存中のトナーがブロッキングしたり、トナー表面の外添剤が徐々にトナー中に埋没する現象を誘発してトナー自身が劣化したりすることが起きなくなる。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明のトナーは、少なくともポリグリセリン脂肪酸エステル、着色剤、結着樹脂、ワックスを含有し、その他必要に応じて、帯電制御剤、外添剤などを含有していても良い。また、本発明のトナーは、好ましくは重合法によって製造される。
重合法としては、懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶融懸濁法等の方法が挙げられる。
懸濁重合法としては、通常、結着樹脂モノマーに着色剤、ワックスを溶解させた後、そのモノマー溶液を水性媒体中で機械的せん断力によりモノマー滴として懸濁させ、重合を行って得られる。
【0013】
乳化重合凝集法としては、通常、重合開始剤及び乳化剤等を含有する水性媒体中に結着樹脂の重合性単量体を乳化し、攪拌下に重合性単量体を重合して重合体一次粒子を得て、これに着色剤並びに必要に応じて帯電制御剤等を添加して重合体一次粒子を凝集させ、さらに得られた凝集粒子を熟成させてトナー粒子を製造する方法である。
溶融懸濁法としては、通常、溶媒中に結着樹脂、ワックス等を溶解して油相を得、その油相を水系媒体中に油滴として懸濁させた後、溶媒を除去して得られる。
【0014】
本発明に用いるポリグリセリン脂肪酸エステルは、安全性の高い乳化剤として、食品添加用途のほか、機能性油脂の乳化にも広く使用されており、ポリグリセリンの縮合度と脂肪酸の種類およびエステル化度の組み合わせによって、親水性から親油性まで幅広い乳化性能を発現することが出来るという特長を有している。
本発明において、ポリグリセリン脂肪酸エステルの水酸基価が本願発明の範囲になるように、ポリグリセリンの縮合度と脂肪酸の種類及びエステル化度の組み合わせを設定することにより、トナーを懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法などの重合法によって製造する際に、ワックス粒子および他の微粒子の水系溶媒中での安定性、および、最終トナー中のワックスの分散性を向上させることが可能となる。ワックスは結晶性部位として長鎖の炭化水素基を含有することから疎水性が強く、水系溶媒中や極性樹脂中での分散が困難であるが、本発明の範囲の水酸基価を持つポリグリセリン脂肪酸エステルが水系溶媒および極性樹脂との界面に存在することで、分散性が向上する。特に、炭化水素系ワックスは極性基を含まないことから、疎水性が強く、水中およびトナー中の分散性に劣るワックスであるため、本発明によって、特に大きな効果を得ることが出来る。
【0015】
本発明で使用されるポリグリセリン脂肪酸エステルは、水酸基価が1.0mg−KOH/g以上であることが必須である。さらに、5mg−KOH/g以上が好ましく、10mg−KOH/g以上がより好ましく、20mg−KOH/g以上がさらに好ましく、特に25mg−KOH/g以上が好ましい。また、上限は500mg−KOH/g以下が好ま
しく、300mg−KOH/g以下がより好ましく、150mg−KOH/g以下がさらに好ましい。
【0016】
水酸基価は、試料1g中に含まれる遊離の水酸基をアセチル化するために必要な酢酸を中和するに要する水酸化カリウムのmg数をいう。水酸基価が低すぎると、原料保管から粒子製造にいたる全工程にわたって、水系溶媒中での原料、中間生成物および最終トナー母粒子の分散・凝集バランスを制御する能力に劣る場合がある。逆に、水酸基価が高すぎると、親水性の増加により空気中の湿度の影響を受けやすくなり、トナーとしての耐環境性を失する原因となる場合がある。また、製造工程において、製造容器および配管内壁面への親和性が増加して付着が生じ、粒子の分散・凝集バランスにも影響を与え、安定した性能のトナーを得ることが難しくなる傾向がある。
【0017】
また、本発明のポリグリセリン脂肪酸エステルは、酸価が1mg−KOH/g以上であることが好ましく、20mg−KOH/g以下であることがさらに好ましい。
酸価は、試料1gに含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのmg数を
いう。酸価が上記範囲内であることにより、水系溶媒中での高い粒子制御能力が得られる。
【0018】
本発明のポリグリセリン脂肪酸エステルとは、ジグリセロール、トリグリセロール、テトラグリセロール、ヘキサグリセロール、デカグリセロールなどのグリセリン多量体成分の少なくとも1種と、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エルカ酸などの炭素数12〜30の高級飽和および不飽和脂肪酸成分の少なくとも1種との反応により製造されたエステル化合物をいい、具体的には、デカグリセリンデカベヘネート、デカグリセリンヘプタステアレート、デカグリセリンテトラベヘネート、オクタグリセリンオクタパルミネート、オクタグリセリンテトラベヘネート、ヘキサグリセリンヘキサベヘネート、テトラグリセリンペンタステアレート、テトラグリセリンテトラベヘネートなどが挙げられ、1種類でも、複数種使用してもよい。
【0019】
ポリグリセリン脂肪酸エステルは、トナー製造工程のどの工程で添加されても効果を発揮するが、重合法においては、ワックス分散液製造工程において添加されると最も大きな効果を発揮する。
ワックス分散液製造工程とは、ワックスを溶媒に分散させる工程を指す。具体的には、懸濁重合法であれば、ワックス分散液を製造する工程、結着樹脂モノマーにワックスを溶解させる工程、ワックスが溶解したモノマー溶液を懸濁させる工程等が挙げられ、乳化重合凝集法であれば、ワックス分散液を製造する工程、結着樹脂微粒子とワックス等を凝集させる工程等が挙げられ、溶解懸濁法であれば、ワックスの分散液を製造する工程、溶媒中に結着樹脂やワックス等を溶解する工程等が挙げられる。
【0020】
本発明のポリグリセリン脂肪酸エステルの含有量は、トナー100質量部に対して0.01質量部以上、10質量部以下であることが好ましい。より好ましくは5質量部以下、さらに好ましくは3質量部以下、特に好ましくは1質量部以下である。含有量が少なすぎると、十分な効果が得られない場合があり、含有量が多すぎると、親水性の増加により空気中の湿度の影響を受けやすくなり、トナーの固結性や保存性等の耐環境性を失する原因となる場合がある。また、製造工程において形成される乳化液および分散液の粘度を著しく上昇させるなど、安定した性能のトナーを得ることが難しくなる傾向がある。
【0021】
本発明のトナーに用いられるワックスは、公知のワックスを任意に使用することができるが、具体的には低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、共重合ポリエチレン等のオレフィン系ワックス、パラフィンワックス、ベヘン酸ベヘニル、モンタン酸エステル、ステアリン酸ステアリル等の長鎖脂肪族基を有するエステル系ワックス、水添ひまし
油カルナバワックス等の植物系ワックス、ジステアリルケトン等の長鎖アルキル基を有するケトン、アルキル基を有するシリコーン、ステアリン酸等の高級脂肪酸、長鎖脂肪酸アルコール、ペンタエリスリトール等の長鎖脂肪酸多価アルコール、及びその部分エステル体、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等の高級脂肪酸アミド、等が例示され、好ましくは、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスなどの炭化水素系、エステル系ワックス、シリコーン系ワックスが挙げられる。
【0022】
本発明のワックスは、炭化水素系ワックス、および、酸価および水酸基価が1mg−KOH/g未満のエステル系ワックスが、重合法によって得られるトナーの結着樹脂として一般的に用いられる樹脂類との相溶性が低いため、好ましい。結着樹脂との相溶性が高過ぎるワックスを用いると、ワックスが樹脂中に溶解して樹脂特性を変化させ、定着性と耐ブロッキング性の両立を困難にしたり、ワックスのトナー表面への露出およびトナーからの遊離によって画質低下を引き起こしたりするなど、トナー性能への悪影響を及ぼすことがある。
【0023】
また、本発明のエステル系ワックスとは、エステル結合を有し、常温において固体で加熱により低粘度の流動体となる化合物を指す。
本発明のエステル系ワックスは、具体的には、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールトリベヘネート、ジペンタエリスリトールヘキサステアレート、ジペンタエリスリトールテトラベヘネートなどが挙げられる。
【0024】
本発明において、ワックスは、単独で用いても混合して用いても良い。また、定着性を改善するため、融点は110℃以下が好ましく、90℃以下が更に好ましく、80℃以下が特に好ましい。融点の下限としては、40℃以上が好ましく、さらに好ましくは50℃以上である。融点が高すぎると、定着温度低減の効果が乏しくなり、融点が低すぎると固結性、保存性に問題が生じる場合がある。
【0025】
本発明においてワックスの量は、トナー100質量部中に1質量部以上であることが好ましく、より好ましくは2質量部以上、さらに好ましくは5質量部以上である。また、40質量部以下であることが好ましく、より好ましくは35質量部以下、さらに好ましくは、30質量部以下である。トナー中のワックス含有量が少なすぎると、高温オフセット性等の性能が十分でない場合があり、含有量が多すぎると、耐ブロッキング性が十分でなかったり、ワックスがトナーから漏出することにより装置を汚染したりする場合がある。
【0026】
本発明において、重合法におけるワックスの配合方法としては、予め水中に体積平均径0.01μm以上、2.0μm以下にワックスを分散させておくことが好ましい。さらに1.0μm以下であることが好ましく、0.5μm以下であることが特に好ましい。
さらに、乳化重合凝集法においては、上記平均径範囲に分散したワックス分散液を乳化重合時に添加するか、あるいは凝集工程で添加することが好ましい。
【0027】
また、トナー中に好適な分散粒径でワックスを分散させるためには、乳化重合時にワックスをシードとして添加する、いわゆるシード重合とすることが好ましい。シードとして添加することにより、ワックスがトナー中に微細かつ均一に分散するため、トナーの帯電性や耐熱性の悪化を抑制することができる。
ワックス100質量部に対するポリグリセリン脂肪酸エステルの量は、0.1質量部以上が好ましく、また、100質量部以下であることが好ましい。
【0028】
本発明において、ポリグリセリン脂肪酸エステルの乳化作用を助けるため、酸価が1mg−KOH/g以上であるエステル化合物を添加することもできる。酸価が1mg−KOH/g以上であるエステル化合物は、ワックス類と比較して水系溶媒中に分散しやすい特
徴があり、ワックス混合物に少量添加することにより、ある種の助乳化効果を示し、水系溶媒中でのより高い粒子制御能力が得られる。
【0029】
エステル化合物の酸価は、1mg−KOH/g以上であることが好ましく、さらに20mg−KOH/g以下であることが好ましい。エステル化合物の酸価が小さすぎると、ポリグリセリン脂肪酸エステルの乳化作用を助ける助乳化効果が十分に発揮されない場合がある。
酸価が1mg−KOH/g以上であるエステル化合物としては、例えば、高級脂肪酸と高級1価アルコールを原料とするモノエステル化合物、高級脂肪酸と多価アルコールを原料とする多官能エステル化合物など、具体的には、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールトリベヘネート、ジペンタエリスリトールヘキサステアレート、ジペンタエリスリトールテトラベヘネートなどが挙げられるが、その中でも多官能エステル化合物が、より分散させやすく好ましい。
【0030】
助乳化剤として使用する酸価が1mg−KOH/g以上であるエステル化合物は、ポリグリセリン脂肪酸エステルと同じ工程で添加されてもよく、異なる工程で添加されてもよいが、ワックス分散液を製造する工程の分散液に含まれることがより好ましい。
本発明において、助乳化剤として使用する酸価が1mg−KOH/g以上であるエステル化合物とポリグリセリン脂肪酸エステルのトナー中の比は、0/100〜99/1の範囲で任意に調整することができる。
【0031】
助乳化剤として使用する酸価が1mg−KOH/g以上であるエステル化合物の量は、ワックス100質量部に対して0.1質量部以上が好ましく、10質量部以下であることが好ましい。
エステル化合物が少なすぎると、助乳化剤としての効果を発揮しない場合があり、多すぎると、樹脂特性を変化させ、トナーの定着性や耐ブロッキング性を損なう場合がある。
【0032】
本発明において、トナーに含有される結着樹脂としては、従来トナーの結着樹脂として用いられている樹脂類を適宜用いることができる。例えば、単量体としては、酸性基を有する重合性単量体(以下、単に酸性単量体と称すことがある)、塩基性基を有する重合性単量体(以下、単に塩基性単量体と称することがある)、酸性基も塩基性基も有さない重合性単量体(以下、その他の単量体と称することがある)のいずれの重合性単量体も使用することができる。
【0033】
乳化重合凝集法の場合、乳化重合工程では、通常、乳化剤の存在下、水系媒体中で重合性単量体を重合するが、この際、反応系に重合性単量体を供給するにあたって、各単量体は別々に加えても、予め複数種類の単量体を混合しておいて同時に添加しても良い。また、単量体はそのまま添加しても良いし、予め水や乳化剤などと混合、調整した乳化液として添加することもできる。
【0034】
酸性単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、ケイ皮酸等のカルボキシル基を有する重合性単量体、スルホン化スチレン等のスルホン酸基を有する重合性単量体、ビニルベンゼンスルホンアミド等のスルホンアミド基を有する重合性単量体等が挙げられる。また、塩基性単量体としては、アミノスチレン等のアミノ基を有する芳香族ビニル化合物、ビニルピリジン、ビニルピロリドン等の窒素含有複素環含有重合性単量体、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート等のアミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。これら酸性単量体及び塩基性単量体は、単独で用いても複数種類を混合して用いてもよく、また、対イオンを伴って塩として存在していてもよい。中でも、酸性単量体を用いるのが好ましく、より好ましくはアクリル酸及び/又はメタクリル酸であるのがよい。
【0035】
結着樹脂を構成する全重合性単量体100質量部中に占める酸性単量体および塩基性単量体の合計量は、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上であり、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。
その他の重合性単量体としては、スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−n−ノニルスチレン等のスチレン類、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n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸2−エチルヘキシル等のアクリル酸エステル類、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n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のメタクリル酸エステル類、アクリルアミド、N−プロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジプロピルアクリルアミド、N,N−ジブチルアクリルアミド等が挙げられ、重合性単量体は、単独で用いてもよく、また複数を組み合わせて用いてもよい。
【0036】
更に、結着樹脂を架橋樹脂とする場合、上述の重合性単量体と共にラジカル重合性を有する多官能性単量体が用いられ、例えば、ジビニルベンゼン、ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジアリルフタレート等が挙げられる。また、反応性基をペンダントグループに有する重合性単量体、例えばグリシジルメタクリレート、メチロールアクリルアミド、アクロレイン等を用いることも可能である。中でもラジカル重合性の二官能性重合性単量体が好ましく、ジビニルベンゼン、ヘキサンジオールジアクリレートが特に好ましい。これら多官能性重合性単量体は、単独で用いても複数種類を混合して用いてもよい。
【0037】
また、ワックスをステアリルアクリレートなどの長鎖重合性単量体と一緒に予め水系分散媒体中で分散し得られるワックス・長鎖重合性単量体分散液を予め調製し、ワックス・長鎖重合性単量体分散液の存在下において重合性単量体を重合することもできる。
本発明において、必要に応じて公知の重合開始剤を用いることができ、重合開始剤を1種又は2種以上組み合わせて使用する事ができる。例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、等の過硫酸塩、及び、これら過硫酸塩を一成分として酸性亜硫酸ナトリウム等の還元剤を組み合わせたレドックス開始剤、過酸化水素、4,4’−アゾビスシアノ吉草酸、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロペーオキサイド、等の水溶性重合開始剤、及び、これら水溶性重合性開始剤を一成分として第一鉄塩等の還元剤と組み合わせたレドックス開始剤系、過酸化ベンゾイル、2,2’−アゾビス−イソブチロニトリル、等が用いられる。これら重合開始剤はモノマー添加前、添加と同時、添加後のいずれの時期に重合系に添加しても良く、必要に応じてこれらの添加方法を組み合わせても良い。
【0038】
本発明では、必要に応じて公知の連鎖移動剤を使用することができる。連鎖移動剤の具体的な例としては、t−ドデシルメルカプタン、2−メルカプトエタノール、ジイソプロピルキサントゲン、四塩化炭素、トリクロロブロモメタン、等があげられる。連鎖移動剤は単独または2種類以上の併用でもよく、重合性単量体に対して0〜5重量%用いられる。
【0039】
また、本発明では、必要に応じて公知の懸濁安定剤を使用することができる。懸濁安定剤の具体的な例としては、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。これらは、一種或いは二種以上を組み合わせて用いてもよく、重合性単量体100質量部に対して1質量部以上、10質量部以下の量で用い
てもよい。
【0040】
懸濁安定剤は、何れも、重合性単量体添加前、添加と同時、添加後のいずれの時期に重合系に添加してもよく、必要に応じてこれらの添加方法を組み合わせてもよい。
その他、反応系には、pH調整剤、重合度調節剤、消泡剤等を適宜添加することができる。
本発明において、結着樹脂を乳化重合で重合する場合、用いる乳化剤としては公知のものが使用できるが、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の中から選ばれる一種又は二種以上の乳化剤を併用して用いることができる。
【0041】
カチオン性界面活性剤としては、例えば、ドデシルアンモニウムクロライド、ドデシルアンモニウムブロマイド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルピリジニウムクロライド、ドデシルピリジニウムブロマイド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド等が挙げられ、アニオン性界面活性剤としては、例えば、ステアリン酸ナトリウム、ドデカン酸ナトリウム、等の脂肪酸石けん、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等が挙げられる。ノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、ポリオキシエチレンヘキサデシルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレアートエーテル、モノデカノイルショ糖等が挙げられる。
【0042】
本発明において乳化剤の使用量は、重合性単量体100質量部に対して0.1質量部以上、10質量部以下で用いられることが好ましい。また、これらの乳化剤に、例えば、部分或いは完全ケン化ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール類、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体類等の一種或いは二種以上を保護コロイドとして併用することができる。
【0043】
本発明において、乳化重合により得られる重合体一次粒子の体積平均粒径は、通常0.02μm以上、好ましくは0.05μm以上、更に好ましくは0.1μm以上であり、通常3μm以下、好ましくは2μm以下、更に好ましくは1μm以下である。粒径が小さすぎると、凝集工程において凝集速度の制御が困難となる場合があり、大きすぎると、凝集して得られるトナー粒子の粒径が大きくなり易く、目的とする粒径のトナーを得ることが困難となる場合がある。
【0044】
本発明の着色剤としては公知の着色剤を任意に用いることができる。着色剤の具体的な例としては、カーボンブラック、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエロー、ローダミン系染顔料、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料、モノアゾ系、ジスアゾ系、縮合アゾ系染顔料など、公知の任意の染顔料を単独あるいは混合して用いることができる。フルカラートナーの場合にはイエローはベンジジンイエロー、モノアゾ系、縮合アゾ系染顔料、マゼンタはキナクリドン、モノアゾ系染顔料、シアンはフタロシアニンブルーをそれぞれ用いるのが好ましい。着色剤は、重合体一次粒子100質量部に対して3質量部以上、20質量部以下となるように用いることが好ましい。
【0045】
乳化重合凝集法における着色剤の配合は、通常、凝集工程で行われる。重合体一次粒子の分散液と着色剤粒子の分散液とを混合して混合分散液とした後、これを凝集させて粒子凝集体とする。着色剤は、乳化剤の存在下で水中に分散した状態で用いるのが好ましく、着色剤粒子の体積平均粒径が0.01μm以上、より好ましくは0.05μm以上であり、3μm以下、より好ましくは1μmである。
【0046】
本発明において帯電制御剤を用いる場合には、公知の任意のものを単独ないしは併用して用いることができ、例えば、正帯電性帯電制御剤として4級アンモニウム塩、塩基性・電子供与性の金属物質が挙げられ、負帯電性帯電制御剤として金属キレート類、有機酸の金属塩、含金属染料、ニグロシン染料、アミド基含有化合物、フェノール化合物、ナフトール化合物及びそれらの金属塩、ウレタン結合含有化合物、酸性もしくは電子吸引性の有機物質が挙げられる。
【0047】
また、本発明の製造方法で得られる静電荷像現像用トナーをカラートナー又はフルカラートナーにおける黒色トナー以外のトナーとして使用する場合には、無色ないしは淡色でトナーへの色調障害がない帯電制御剤を用いることが好ましく、例えば、正帯電性帯電制御剤としては4級アンモニウム塩化合物が、負帯電性帯電制御剤としてはサリチル酸もしくはアルキルサリチル酸のクロム、亜鉛、アルミニウムなどとの金属塩、金属錯体や、ベンジル酸の金属塩、金属錯体、アミド化合物、フェノール化合物、ナフトール化合物、フェノールアミド化合物、4,4’−メチレンビス〔2−〔N−(4−クロロフェニル)アミド〕−3−ヒドロキシナフタレン〕等のヒドロキシナフタレン化合物が好ましい。
【0048】
本発明において、乳化重合凝集法でトナー中に帯電制御剤を含有させる場合は、乳化重合時に重合性単量体等とともに帯電制御剤を添加するか、重合体一次粒子及び着色剤等とともに凝集工程で添加するか、重合体一次粒子及び着色剤等を凝集させてほぼ目的とする粒径となった後に添加する等の方法によって配合することができる。これらのうち、帯電制御剤を界面活性剤を用いて水中で分散させ、体積平均粒径0.01μm以上、3μm以下の分散液として凝集工程に添加することが好ましい。
【0049】
本発明のトナーは、懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法などの何れの重合法で製造してもよく、特に限定されない。
本発明において、懸濁重合トナーの製造方法としては、上述の結着樹脂の単量体中に着色剤、重合開始剤、そして必要に応じてワックス、極性樹脂、荷電制御剤や架橋剤などの添加剤を加え、均一に溶解又は分散させた単量体組成物を調製する。この単量体組成物を、分散安定剤等を含有する水系媒体中に分散させる。好ましくは単量体組成物の液滴が所望のトナー粒子のサイズを有するように撹拌速度・時間を調整し、造粒する。その後、分散安定剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の撹拌を行い、重合を行う。これらを洗浄・ろ過により収集し、乾燥することによりトナー母粒子を得ることができる。また、必要により外添等を行い、トナーを得ることができる。
【0050】
乳化重合凝集法の製造方法としては、乳化重合により得られた結着樹脂単量体の重合体一次粒子、着色剤分散系、ワックス分散液等を作製しておき、これらを水系媒体中に分散させ加熱等を行うことにより凝集工程、さらに熟成工程を経る。これらを洗浄・ろ過により収集し、乾燥することによりトナー母粒子を得ることができる。また、必要により外添等を行い、トナーを得ることができる。
【0051】
本発明において、乳化重合凝集法における凝集工程は、前記の、重合体一次粒子、着色剤粒子、必要に応じて帯電制御剤、ワックスなどの配合成分は、同時にあるいは逐次に混合するが、予めそれぞれの成分の分散液、即ち、重合体一次粒子分散液、着色剤粒子分散液、必要に応じ帯電制御剤分散液、ワックス微粒子分散液を作製しておき、これらを混合して混合分散液を得ることが、組成の均一性および粒径の均一性の観点で好ましい。
【0052】
乳化重合凝集法において、凝集は通常、攪拌装置を備えた槽内で行われるが、加熱する方法、電解質を加える方法と、これらを組み合わせる方法とがある。重合体一次粒子を攪拌下に凝集して目的とする大きさの粒子凝集体を得ようとする場合、粒子同士の凝集力と攪拌による剪断力とのバランスから粒子凝集体の粒径が制御されるが、加熱するか、或い
は電解質を加えることによって凝集力を大きくすることができる。
【0053】
本発明において、電解質を添加して凝集を行う場合の電解質としては、有機塩、無機塩のいずれでも良いが、具体的には、NaCl、KCl、LiCl、Na2SO4、K2SO4、Li2SO4、MgCl2、CaCl2、MgSO4、CaSO4、ZnSO4、Al2(SO43、Fe2(SO43、CH3COONa、C65SO3Na等が挙げられる。これらの
うち、2価以上の多価の金属カチオンを有する無機塩が好ましい。
【0054】
本発明において、電解質の添加量は、電解質の種類、目的とする粒径等によって異なるが、混合分散液の固形成分100質量部に対して、0.05質量部以上が好ましく、0.08質量部以上が更に好ましい。また、25質量部以下が好ましく、更には15質量部以下、特に10質量部以下が好ましい。添加量が前記範囲よりも少ない場合は、凝集反応の進行が遅くなり凝集反応後も1μm以下の微粉が残ったり、得られた粒子凝集体の平均粒径が目的の粒径に達しないなどの問題を生じたりする場合があり、前記範囲よりも多い場合は、急速な凝集となりやすく粒径の制御が困難となり、得られた凝集粒子中に粗粉や不定形のものが含まれるなどの問題を生じる場合がある。電解質を加えて凝集を行う場合の凝集温度は、20℃以上、更に好ましくは30℃以上であり、70℃以下、更に好ましくは60℃以下である。
【0055】
電解質を用いないで加熱のみによって凝集を行う場合の凝集温度は、重合体一次粒子のガラス転移温度をTgとすると、(Tg−20)℃以上が好ましく、(Tg−10)℃以上が更に好ましい。また、Tg以下が好ましく、(Tg−5)℃以下が好ましい。
凝集に要する時間は装置形状や処理スケールにより最適化されるが、トナーの粒径が目的とする粒径に到達するためには、前記した所定の温度で通常、少なくとも30分以上保持することが望ましい。所定の温度へ到達するまでの昇温は、一定速度で昇温しても良いし、段階的に昇温することもできる。
【0056】
上述の凝集処理後の粒子凝集体表面に、必要に応じて樹脂微粒子を付着または固着した粒子を形成することも出来る。粒子凝集体表面に性状を制御した樹脂微粒子を付着または固着することにより、得られるトナーの帯電性や耐熱性を向上できる場合があり、さらには、本発明の効果を一層顕著とすることができる。
樹脂微粒子として重合体一次粒子のガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を有する樹脂微粒子を用いた場合、定着性を損なうことなく、耐ブロッキング性の一層の向上が実現できるので好ましい。該樹脂微粒子の体積平均粒径は、0.02μm以上が好ましく、0.05μm以上が更に好ましい。また、3μm以下、さらに1.5μm以下が好ましい。樹脂微粒子としては、前述の重合体一次粒子に用いられる重合性単量体と同様なモノマーを乳化重合して得られたもの等を用いることができる。
【0057】
樹脂微粒子は、通常、界面活性剤により水または水を主体とする液中に分散した分散液として用いるが、帯電制御剤を凝集処理後に加える場合には、粒子凝集体を含む分散液に帯電制御剤を加えた後に樹脂微粒子を加えることが好ましい。
凝集工程で得られた粒子凝集体の安定性を増すために、凝集工程の後の熟成工程において凝集粒子内の融着を行うことが好ましい。熟成工程の温度は、好ましくは重合体一次粒子のTg以上、より好ましくはTgより5℃高い温度以上であり、また、好ましくはTgより80℃高い温度以下、より好ましくはTgより50℃高い温度以下である。また、熟成工程に要する時間は、目的とするトナーの形状により異なるが、重合体一次粒子のガラス転移温度以上に到達した後、通常0.1〜10時間、好ましくは1〜6時間保持することが望ましい。
【0058】
なお、凝集工程以降、好ましくは熟成工程以前又は熟成工程中の段階で、界面活性剤を
添加するか、pH値を上げることが好ましい。ここで用いられる界面活性剤としては、重合体一次粒子を製造する際に用いることのできる乳化剤から一種以上を選択して用いることができるが、特に重合体一次粒子を製造した際に用いた乳化剤と同じものを用いることが好ましい。界面活性剤を添加する場合の添加量は限定されないが、混合分散液の固形成分100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは1質量部以上、更に好ましくは3質量部以上であり、また、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、更に好ましくは10質量部以下である。凝集工程以降、熟成工程の完了前の間に界面活性剤を添加するか、pH値を上げることにより、凝集工程で凝集した粒子凝集体同士の凝集等を抑制することができ、熟成工程後の粗大粒子生成を抑制できる場合がある。
【0059】
熟成工程での加熱処理により、凝集体における重合体一次粒子同士の融着一体化がなされ、凝集体としてのトナー粒子形状も球形に近いものとなる。熟成工程前の粒子凝集体は、重合体一次粒子の静電的あるいは物理的凝集による集合体であると考えられるが、熟成工程後は、粒子凝集体を構成する重合体一次粒子は互いに融着しており、トナー粒子の形状も球状に近いものとすることが可能となる。この様な熟成工程によれば、熟成工程の温度及び時間等を制御することにより、重合体一次粒子が凝集した形状である葡萄型、融着が進んだジャガイモ型、更に融着が進んだ球状等、目的に応じて様々な形状のトナーを製造することができる。
【0060】
重合法で製造されたトナーは、水系溶媒から分離され洗浄、乾燥され、必要に応じて外添処理などが施されて静電荷像現像用トナーに供される。
洗浄に用いる液体としては水が用いられるが、酸またはアルカリの水溶液で洗浄することもでき、硝酸、塩酸、硫酸等の無機酸やクエン酸等の有機酸を用いることが好ましい。また、温水や熱水で洗浄することもでき、これらの方法を併用することもできる。このような洗浄工程を経ることによって、懸濁安定剤や乳化剤、未反応の残存モノマー等を低減、除去することが出来るため好ましい。洗浄工程は、洗浄する液体を、例えば濾過、デカンテーション等することによって着色粒子を濃厚スラリー或いはウエットケーキ状とし、これに新たに洗浄するための液体を加えてトナーを分散する操作を繰り返すことが好ましい。洗浄後の着色粒子は、ウエットケーキ状で回収することが、引き続き行われる乾燥工程における取り扱いの面で好ましい。
【0061】
乾燥工程では、振動型流動乾燥法や循環型流動乾燥法など流動乾燥法、気流乾燥法、真空乾燥法、凍結乾燥法、スプレードライ法、フラッシュジェット法などが用いられる。
乾燥工程における温度、風量、減圧度等の操作条件は、着色粒子のTg、使用する装置の形状、機構、大きさ等をもとに、適宜最適化される。
本発明のトナー母粒子の体積中位粒径は、3μm以上が好ましく、さらに5μm以上がより好ましい。また、15μm以下が好ましく、さらに10μm以下がより好ましい。また、形状は、フロー式粒子像分析装置FPIA−3000を用いて測定した平均円形度が、好ましくは0.90以上、より好ましくは0.92以上、更に好ましくは0.94以上であり、好ましくは0.99以下である。平均円形度が前記範囲より小さい場合は、着色粒子への外添剤の付着不良による帯電悪化から画像濃度の低下を引き起こす場合があり、前記範囲より大きい場合は着色粒子形状に起因するクリーニング不良となる場合がある。
【0062】
本発明のトナー母粒子のDSC法によるガラス転移点Tgは、好ましくは40℃以上、より好ましくは50℃以上であり、好ましくは80℃以下、より好ましくは70℃以下である。Tgが前記範囲である場合、トナーの保存性、定着性が良好となるため望ましい。
本発明において、トナーのTEM解析によって観察されるワックスドメインの内、当面積円径(各ドメインの面積と等しい面積を有する円の直径)が500nm以下であるものの個数が85%以上であることが好ましく、90%以上がより好ましい。
【0063】
また、ワックスドメインの内、当面積円径が350nm以下であるものの個数が60%以上であることが好ましい。さらに、250nm未満であるものの個数が40%以上であるのがより好ましく、60%以上が更に好ましい。
上記の範囲に入るトナーは、ワックスがトナー中でよく分散して高速定着が可能になっており、高速プリンターでの使用に適している。この範囲から外れる場合、ワックスドメインがトナー表面に露出したり、トナーからワックスが遊離して、例えば、トナーの洗浄性を悪化させ生産効率を低下させたりする。ワックスドメインの分散状態を制御する一因には、結着樹脂とワックスとの界面エネルギーを低下させることがあるが、本発明のポリグリセリン脂肪酸エステルは結着樹脂とワックスとの界面にも存在して効果を発揮する。
本発明のトナーには、トナーの流動性向上や帯電制御性向上のために、必要により外添微粒子を添加することができ、そのような外添微粒子としては、各種無機または有機微粒子の中から適宜選択して使用することができる。
【0064】
無機微粒子としては、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化ハフニウム、炭化バナジウム、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化タングステン、炭化クロム、炭化モリブデン、炭化カルシウム等の各種炭化物、窒化ホウ素、窒化チタン、窒化ジルコニウム等の各種窒化物、ホウ化ジルコニウム等の各種ホウ化物、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化銅、酸化アルミニウム、酸化セリウム、シリカ、コロイダルシリカ等の各種酸化物、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム等の各種チタン酸化合物、リン酸カルシウム等のリン酸化合物、二硫化モリブデン等の硫化物、フッ化マグネシウム、フッ化炭素等のフッ化物、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の各種金属石鹸、滑石、ベントナイト、各種カーボンブラックや導電性カーボンブラック、マグネタイト、フェライト等を用いることができる。有機微粒子としては、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂等の微粒子を用いることができる。
【0065】
これら外添微粒子の中では、特にシリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、各種カーボンブラックや導電性カーボンブラック等が好適に使用される。また、外添微粒子は、前記の無機または有機微粒子の表面を、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル、シリコーンワニス、フッ素系シランカップリング剤、フッ素系シリコーンオイル、アミノ基や第4級アンモニウム塩基を有するカップリング剤等の処理剤によって疎水化などの表面処理が施されているものを使用することもできる。該処理剤は二種以上を併用することもできる。
【0066】
本発明の外添微粒子は、平均粒径が0.001μm以上が好ましく、より好ましくは0.005μm以上である。また、3μm以下が好ましく、より好ましくは1μmである。また、異なる粒径のものを複数種類配合することもできる。外添微粒子の平均粒径は電子顕微鏡観察により求めることができる。
また、外添微粒子は、異なる二種以上を併用することもでき、表面処理されたものと表面処理されていないものを併用することや、異なる表面処理がされたものを併用することもでき、正帯電性のものと負帯電性のものを適宜組み合わせて使用することもできる。
【0067】
本発明の外添微粒子の含有量は、トナー粒子100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上であり、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下である。
外添微粒子の添加方法としては、ヘンシェルミキサー等の高速攪拌機を用いる方法や、圧縮剪断応力を加えることの出来る装置による方法等が挙げられる。
【0068】
さらに、マグネタイト、フェライト、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、導電性チタニア等の無機微粉末などを添加することができる。これらの添加剤の使用量は所望する性能により適宜選定すればよく、トナー100質量部に対し0.05質量部以上、10質量部以下が好ましい。
本発明の製造方法により得られる静電荷像現像用トナーは、トナーをキャリアとともに用いる二成分系現像剤、又は、キャリアを使用しない磁性もしくは非磁性一成分系現像剤のいずれの形態で用いてもよい。二成分系現像剤として用いる場合、キャリアとしては、鉄粉、マグネタイト粉、フェライト粉等の磁性物質またはそれらの表面に樹脂コーティングを施したものや磁性キャリア等公知のものを用いることができる。樹脂コーティングキャリアの被覆樹脂としては一般的に知られているスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレンアクリル共重合系樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、フッ素樹脂、またはこれらの混合物等が利用できる。
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。以下の例で「部」とあるのは「質量部」を意味する。
各粒子径及び円形度、電気伝導度等は次のように測定した。
【0069】
<体積平均粒径測定(MV)>
1ミクロン未満の体積平均粒径(MV)を有す粒子の体積平均粒径(MV)は、日機装株式会社製型式Microtrac Nanotrac150(以下ナノトラックと略す)および同社解析ソフ
トMicrotracParticle Analyzer Ver10.1.2-019EEを用い、電気伝導度が0.5μS/cmのイオン交換水を溶媒とし、溶媒屈折率:1.333、測定時間:600秒、測定回数:1回の測定条件で取り扱い説明書に記載された方法で測定した。その他の設定条件は、粒子屈折率:1.59、透過性:透過、形状:真球形、密度:1.04とした。
【0070】
<体積中位粒径測定(Dv50)>
トナーの体積中位粒径(Dv50)を有す粒子の体積中位粒径(Dv50)は、ベックマン・コールター社製マルチサイザーIII(アパーチャー径100μm:以下、マルチサイザーと
略す)を用い、同社アイソトンIIを分散媒として、分散質濃度0.03%になるように分散させて測定した。
【0071】
<平均円形度測定>
平均円形度は、分散質を分散媒(セルシース:シスメックス社製)に5720〜7140個/μlとなるように分散させ、フロー式粒子分析装置(FPIA3000:シスメックス社製)を用いて、HPF分析量0.35μl、HPF検出量2000〜2500個の条件下でHPFモードにより測定した。
【0072】
<電気伝導度測定>
電気伝導度の測定は、導電率計(アズワン株式会社製のCyberScanCON100)を用いて行なった。
<重量平均分子量(Mw)>
重合体一次粒子分散液のTHF可溶成分を、以下の条件でゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。
装置:東ソー社製GPC装置 HLC−8020、カラム:ポリマーラボラトリー 社製PL−gel Mixed−B 10μ、溶媒:THF、試料濃度:0.1重量%、検量線:標準ポリスチレン
【0073】
<等面積円径分布>
トナーの断面を四酸化ルテニウムで染色し、透過型電子顕微鏡(TEM)にて観察する。ワックスドメインと樹脂の界面に四酸化ルテニウムが沈着していることを利用して、T
EM画像をもとにトナー1粒子あたり100〜200個のワックスドメインを同定し、それらの面積を画像解析により測定し、それらの等面積円径の個数分布を求め、等面積円径が500nm以下、または350nm以下、または250nm以下となる割合を算出した。
【0074】
<製造安定性>
重合安定性A
実施例1〜3、5〜10、比較例1〜2、4〜5については、重合体一次粒子分散液作製時、器壁への付着および沈殿等による攪拌への影響を評価した。
5:付着・沈殿ともに無し。
4:若干の付着が見られるが、影響無し。
3:付着・沈殿が見られるが、攪拌可能。
2:器壁への付着または沈殿によりスムーズな攪拌が行えない。
1:器壁への付着または沈殿により、攪拌が停止する。
重合安定性B
実施例4、比較例3については、作製したトナー母粒子に含まれる凝集体の量を、目開き100μmのふるいに残る重量分率(%)に基づき評価した。
【0075】
5:0.5%未満
4:0.5%以上〜1%未満
3:1%以上〜3%未満
2:3%以上〜5%未満
1: 5%以上
【実施例1】
【0076】
<着色剤分散液の調整>
プロペラ翼を備えた攪拌機の容器に、トルエン抽出液の紫外線吸光度が0.02であり、真密度が1.8g/cm3のファーネス法で製造されたカーボンブラック(三菱化学社
製、三菱カーボンブラックMA100S)20部、アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンS−20A)1部、非イオン界面活性剤(花王社製、エマルゲン120)4部、導電率が2μS/cmのイオン交換水75部を加えて予備分散して顔料プレミックス液を得た。プレミックス後の分散液中カーボンブラックの体積累積50%径Dv50は約90μmであった。上記プレミックス液を原料スラリーとして湿式ビーズミルに供給し、ワンパス分散を行った。なお、ステータの内径は120mmφ、セパレータの径が60mmφ、分散用のメディアとして直径が50μmのジルコニアビーズ(真密度6.0g/cm3)を用いた。ステータの有効内容積は約2リットルであり、メデイアの充填容積は1
.4リットルとしたので、メディア充填率は70%である。ロータの回転速度を一定(ロータ先端の周速が約11m/sec)として、供給口より前記プレミックススラリを無脈動定量ポンプにより供給速度約40リットル/hrで供給し、所定粒度に達した時点で排出口より製品を取得した。なお、運転時にはジャケットから約10℃の冷却水を循環させながら行い、着色剤分散液を得た。
【0077】
<ワックス分散液A1の調製>
パラフィンワックス(融点82℃)28.5部、デカグリセリンデカベヘネート(酸価3.2 水酸基価27)1.5部、20%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液(以下20%DBS水溶液と略す)2.8部、脱塩水67.3部を90℃に加熱して、ホモ
ミキサー(特殊機化工業社製 マークIIfモデル)を用い10分間攪拌した。次いで、90℃加熱下で、ホモジナイザー(ゴーリン社製、LAB60−10TBS型)を用いて25MPaの加圧条件で循環乳化を開始し、ナノトラックで粒子径を測定し体積平均粒径(MV)が250nm以下になるまで分散してワックス分散液A1を作製した。最終粒径(
MV)は、225nmであった。
【0078】
<シリコーンワックス分散液B1の調整>
アルキル変性シリコーンワックス27部、65.8%アニオン性界面活性剤水溶液(第一工業製薬社製、ネオゲンSC)0.46部、脱塩水72.54部を90℃に加熱してディスパーザーで10分攪拌した。次いでこの分散液を100℃に加熱し、ホモジナイザー(ゴーリン社製、15−M−8PA型)を用いて約15MPaの加圧条件で乳化を開始し、粒度
分布計で測定しながら体積平均粒径が250nm以下になるまで分散してシリコーンワックス分散液B1を作製した。最終粒径(MV)は、245nmであった。
【0079】
<重合体一次粒子分散液C1の調製>
攪拌装置(3枚翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料・助剤仕込み装置を備えた反応器にワックス分散液A1 37.9部、脱塩水253部を仕込み、攪拌しながら窒素気流下で90℃に昇温した。
その後、攪拌を続けたまま下記のモノマー類・乳化剤溶液の混合物を5時間かけて添加した。このモノマー類・乳化剤水溶液の混合物を滴下開始した時間を重合開始とし、下記の開始剤水溶液1を重合開始30分後から4.5時間かけて添加し、開始剤水溶液2をさらに2時間かけて添加した。その後、攪拌下で内温90℃のまま1時間保持した。
[モノマー類]
スチレン 76.8部
アクリル酸ブチル 23.2部
アクリル酸 0.85部
ヘキサンジオールジアクリレート 0.7部
トリクロロブロモメタン 0.57部
[乳化剤水溶液]
20%DBS水溶液 1.0部
脱塩水 66.7部
[開始剤水溶液1]
8%過酸化水素水溶液 15.5部
8%L−(+)アスコルビン酸水溶液 15.5部
[開始剤水溶液2]
8%L−(+)アスコルビン酸水溶液 14.2部
重合反応終了後冷却し、乳白色の重合体一次粒子分散液C1を得た。これをナノトラックを用いて測定した体積平均粒径(MV)は206nmであった。重量平均分子量(Mw)は、65,400であった。
【0080】
<重合体一次粒子分散液D1の調製>
攪拌装置(3枚翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料・助剤仕込み装置を備えた反応器に20%DBS水溶液1.5部、脱塩水235部を仕込み、窒素気流下で90℃に昇温し、攪拌しながら8%過酸化水素水溶液3.2部、8%L−(+)アスコルビン酸水溶液3.2部を一括添加した。
【0081】
その5分後、攪拌を続けたまま下記のモノマー類・乳化剤溶液の混合物の滴下を開始し4.5時間かけて添加した。モノマー類・乳化剤溶液の混合物の滴下開始と同時に、下記の開始剤水溶液1の滴下も開始し、4.5時間かけて添加した。続けて、開始剤水溶液12を1.5時間かけて添加し、更に攪拌しながら、内温90℃のまま1時間保持した。
[モノマー類]
スチレン 100部
アクリル酸 0.5部
[乳化剤水溶液]
20%DBS水溶液 1.5部
脱塩水 65.5部
[開始剤水溶液1]
8%過酸化水素水溶液 18.9部
8%L−(+)アスコルビン酸水溶液 18.9部
[開始剤水溶液2]
8%L−(+)アスコルビン酸水溶液 10.9部
重合反応終了後冷却し、乳白色の重合体一次粒子分散液D1を得た。これをナノトラッ
クを用いて測定した体積平均粒径(MV)は124nmであった。重量平均分子量(Mw)は、143,400であった。
【0082】
<トナー母粒子E1の製造>
攪拌装置(ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料・助剤仕込み装置を備えた混合器に重合体一次粒子分散液C1 90部(固形分)を仕込み、内温12℃として、シリコーンワックス分散液B1 0.3部(固形分)、20%DBS水溶液0.
1部(固形分)を加えて均一に混合した。さらに、第一硫酸鉄の5%水溶液(FeSO4・7H2Oとして0.53部)を5分かけて添加し、5分間攪拌を続けて均一に混合した。続けて
、着色剤分散液5.0部(固形分)を5分かけて添加して均一に混合した後、0.5%硫酸アルミニウム水溶液0.2部を(固形分)滴下した。この間、内温は12℃に保った。その後、40分かけて内温55℃に昇温し、更に90分かけて57℃まで昇温した。ここでマルチサイザーを用いて体積中位粒径(Dv50)を測定したところ、7.1μmであった。その後、重合体一次粒子分散液D1を3分かけて10部(固形分)添加してそのまま30分保持し、続いて20%DBS水溶液6部(固形分)と脱塩水22.4部をそれぞれ10分かけて添加してから、60分かけて95℃に昇温して60分保持した。
【0083】
その後20分かけて30℃まで冷却して得られたスラリーを抜き出し、5種C(東洋濾紙株式会社製 No.5C)の濾紙を用いてアスピレーターにより吸引ろ過をした。濾紙上に残ったケーキを攪拌機(プロペラ翼)を備えた内容積10Lのステンレス容器に移し、電気伝導度が1μS/cmのイオン交換水8kgを加え50rpmで攪拌する事により均一に分散させ、その後30分間攪拌したままとした。
【0084】
その後、再度5種Cの濾紙を用いてアスピレーターにより吸引ろ過し、再度ろ紙上に残った固形物を攪拌機(プロペラ翼)を備え、電気伝導度が1μS/cmのイオン交換水8kgの入った内容積10Lのステンレス容器に移し、50rpmで攪拌する事により均一に分散させ、30分間攪拌したままとした。この工程を5回繰り返したところ、ろ液の電気伝導度は2μS/cmとなった。
【0085】
ここで得られたケーキをステンレス製バットに高さ20mmとなる様に敷き詰め、40℃に設定された送風乾燥機内で48時間乾燥する事により、トナー母粒子E1を得た。
マルチサイザーIIIを用いて測定したトナー母粒子E1の体積中位粒径(Dv50)は6.
9μmであり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.962であった。
<現像用トナーF1の製造>
協立理工株式会社サンプルミルKR−3内に、トナー母粒子E1 100部を投入し、
続いてシリコーンオイルで疎水化処理された体積平均一次粒径0.015μmのシリカ微粒子1.1部を添加し計5分間攪拌・混合した。その後、アルミナ処理をした体積平均一次粒径0.25μmのチタニア粒子0.15部、0.4μmの金属酸化物0.05部、1μmのステアリン酸亜鉛0.03部を添加して計2分間攪拌・混合し、篩別する事により現像用トナーF1を得た。
【実施例2】
【0086】
<ワックス分散液A2の調製>
組成をパラフィンワックス26.7部、デカグリセリンデカベヘネート0.3部、ペンタエリスリトールテトラステアレート(酸価3.0)3.0部、20%DBS水溶液2.8
部、脱塩水67.3部とした以外はA1と同様の方法で、ワックス分散液A2を作製した。最終粒径(MV)は、218nmであった。
【0087】
<重合体一次粒子分散液C2の調製>
ワックス分散液A1の代わりにワックス分散液A2 35.0部とし、水の量を256部とした以外はC1と同様の方法で、重合体一次粒子分散液C2を得た。体積平均粒径(
MV)は245nmであり、重量平均分子量(Mw)は、68,200であった。
<トナー母粒子E2の製造>
重合体一次粒子分散液C1の代わりにC2を用い、55℃での保持時間を220分とした以外はE1と同様の方法でトナー母粒子E2を得た。体積中位粒径(Dv50)は6.7μmであり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.963であった。
【0088】
<現像用トナーF2の製造>
トナー母粒子E1の代わりにE2を用いた以外はF1と同様の方法で現像用トナーF2
を得た。
【実施例3】
【0089】
<ワックス分散液A3の調製>
デカグリセリンデカベヘネートを、テトラグリセリンヘキサステアレートとテトラグリセリンペンタステアレートの混合物(酸価3.0 水酸基価35)に変更した以外はA1と同様の方法で、ワックス分散液A3を作製した。最終粒径(MV)は、261nmであった。
【0090】
<重合体一次粒子分散液C3の調製>
ワックス分散液A1の代わりにワックス分散液A3 35.7部とし、水の量を255部とした以外はC1と同様の方法で、重合体一次粒子分散液C3を得た。体積平均粒径(
MV)は278nmであり、重量平均分子量(Mw)は、75,500であった。
<重合体一次粒子分散液D2の調製>
20%DBS水溶液の量を2.0部、脱塩水を312部とし、モノマー類にトリクロロブロモメタン0.63部を使用した以外はD1と同様の方法で、重合体一次粒子分散液D2を得た。体積平均粒径(MV)は136nmであり、重量平均分子量(Mw)は、54,500であった。
【0091】
<トナー母粒子E3の製造>
重合体一次粒子分散液C1の代わりにC3を用い、重合体一次粒子分散液D1の代わりにD2を用い、55℃での保持時間を165分とした以外はE1と同様の方法でトナー母粒
子E23を得た。体積中位粒径(Dv50)は7.4μmであり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.973であった。
【0092】
<現像用トナーF3の製造>
トナー母粒子E1の代わりにE3を用いた以外はF1と同様の方法で現像用トナーF3
を得た。
【実施例4】
【0093】
<トナー母粒子E4の製造>
ホモミクサー(特殊機化工業製のTK式)とD型のバッフル1本を備えた重合機に下記を添加して窒素でシール後、2000回転で5分間攪拌して混合物を均一に分散させた。尚
、下記帯電制御剤分散液は着色剤分散液の製造例においてカーボンブラックを帯電制御剤に変更した以外は、全く同じ量と手順で作成した。
スチレン 76.8部
アクリル酸ブチル 23.2部
ヘキサンジオールジアクリレート 0.7部
アゾビスイソブチロニトリル 4部
ワックス分散液A1 38部
着色剤分散液 25部
帯電制御剤(保土ヶ谷化学製T−77)分散液 10部
この後、0.1mol/L−リン酸ナトリウム水溶液250mlを加え、攪拌回転数を10,000〜12,000に調整して、攪拌を続け油滴が約6μmになったところで1.0mol/L−塩化カルシウム水溶液35mlを10分かけて逐次に添加してリン酸カルシウムの微小粒子を懸濁粒子の安定剤として析出せしめた。続いて、攪拌翼をホモミキサーから後退翼に交換して、450回転で攪拌を続けながら重合機内を80℃まで加熱して10時間保持して重合反応を完了した。冷却後、桐山ロートでろ過して重合体粒子の湿ケーキを得た。粒子に吸着したリン酸カルシウムを取り除くためにこの湿ケーキを0.1N−硝酸液1Lに分散して攪拌し、同じく桐山ロートで脱水しながら5Lの脱イオン水で洗浄した。実施例1と同じ条件で乾燥させ、トナー母粒子E4を得た。トナー母粒子E4の体積中位粒径(Dv50)は6.5μmであり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.982であった。
【0094】
<現像用トナーF4の製造>
トナー母粒子E1の代わりにE4を用いた以外はF1と同様の方法で現像用トナーF4を得た。
[比較例1]
<ワックス分散液A4の調製>
デカグリセリンデカベヘネートを、ヘキサグリセリンオクタベヘネート(酸価3.0 水酸基価0.9)のデカグリセリンデカベヘネートに変更した以外はA1と同様の方法で、ワックス分散液A4を作製した。最終粒径(MV)は、240nmであった。
【0095】
<重合体一次粒子分散液C4の調製>
ワックス分散液A1の代わりにワックス分散液A4を35.0部とし、水の量を256部とした以外はC1と同様の方法で、重合体一次粒子分散液C4を得た。体積平均粒径(MV)は240nmであり、重量平均分子量(Mw)は、70,900であった。
<トナー母粒子E5の製造>
重合体一次粒子分散液C1の代わりにC4を用いた以外はE1と同様の方法でトナー母粒子E5を得た。体積中位粒径(Dv50)は6.9μmであり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.949であった。
【0096】
<現像用トナーF5の製造>
トナー母粒子E1の代わりにE5を用いた以外はF1と同様の方法で現像用トナーF5を得た。
[比較例2]
<ワックス分散液A5の調製>
組成をパラフィンワックス30.0部、20%DBS水溶液4.1部、脱塩水65.9部
とした以外はA1と同様の方法で、ワックス分散液A5を作製した。最終粒径(MV)は、250nmであった。
【0097】
<重合体一次粒子分散液C5の調製>
ワックス分散液A1の代わりにワックス分散液A5 35.0部とし、水の量を256
部とした以外はC1と同様の方法で、重合体一次粒子分散液C5を得た。体積平均粒径(MV)は251nmであり、重量平均分子量(Mw)は、69,000であった。
<トナー母粒子E6の製造>
重合体一次粒子分散液C1の代わりにC5を用い、55℃からの保持時間を120分とした以外はE1と同様の方法でトナー母粒子E6を得た。体積中位粒径(Dv50)は6.5μmであり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.961であった。
【0098】
<現像用トナーF6の製造>
トナー母粒子E1の代わりにE6を用いた以外はF1と同様の方法で現像用トナーF6を得た。
[比較例3]
<トナー母粒子E7の製造>
ワックス分散液A1の代わりにワックス分散液A5を同量使用した以外は、実施例4と同様の方法でトナー母粒子E7を製造したが、手で触ってもブツが感じられるほど凝集体が多く、又、流動性も悪く、トナー母粒子として使用可能なレベルではなかった。
【0099】
[実施例5]
<ワックス分散液A6の調製>
組成をパラフィンワックス27部、デカグリセリンデカベヘネート1.05部、ペンタエリスリトールテトラステアレート1.95部(酸価3mg-KOH/g)、20%DBS水溶液2
.8部、脱塩水67.3部とした以外はA1と同様の方法で、ワックス分散液A6を作製した。最終粒径(MV)は、222nmであった。
【0100】
<重合体一次粒子分散液C6の調製>
ワックス分散液A1の代わりにワックス分散液A6とした以外はC1と同様の方法で、
重合体一次粒子分散液C6を得た。体積平均粒径(MV)は254nmであり、重量平均分子量(Mw)は、69,000であった。
【0101】
<現像用母粒子E8の製造>
重合体一次粒子分散液C1の代わりにC6を用い、55℃での保持時間を210分とした以外はE1と同様の方法で現像用母粒子E8を得た。体積中位粒径(Dv50)は6.6μmであり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.964であった。
【0102】
<現像用トナーF7の製造>
現像用母粒子E1の代わりにE8を用いた以外はF1と同様の方法で現像用トナーF7
を得た。
【0103】
[実施例6]
<ワックス分散液A7の調製>
デカグリセリンデカベヘネートを、デカグリセリンヘプタステアレート(酸価2.9 水酸基価92)に変更した以外はA1と同様の方法で、ワックス分散液A7を作製した。最終粒径(MV)は、250nmであった。
【0104】
<重合体一次粒子分散液C7の調製>
ワックス分散液A1の代わりにワックス分散液A7とした以外はC1と同様の方法で、
重合体一次粒子分散液C7を得た。体積平均粒径(MV)は275nmであり、重量平均分子量(Mw)は、70,500であった。
【0105】
<現像用母粒子E9の製造>
重合体一次粒子分散液C1の代わりにC7を用い、55℃での保持時間を100分とし
た以外はE1と同様の方法で現像用母粒子E9を得た。体積中位粒径(Dv50)は6.9μmであり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.961であった。
【0106】
<現像用トナーF8の製造>
現像用母粒子E1の代わりにE9を用いた以外はF1と同様の方法で現像用トナーF8
を得た。
【0107】
[実施例7]
<ワックス分散液A8の調製>
デカグリセリンデカベヘネートを、デカグリセリントリステアレート(酸価2.5 水酸基価341)に変更した以外はA1と同様の方法で、ワックス分散液A8を作製した。最終粒径(MV)は、300nmであった。
【0108】
<重合体一次粒子分散液C8の調製>
ワックス分散液A1の代わりにワックス分散液A8とした以外はC1と同様の方法で、
重合体一次粒子分散液C8を得た。体積平均粒径(MV)は169nmであり、重量平均分子量(Mw)は、62,100であった。
【0109】
<現像用母粒子E10の製造>
重合体一次粒子分散液C1の代わりにC8を用い、55℃での保持時間90分とした以外はE1と同様の方法で現像用母粒子E10を得た。体積中位粒径(Dv50)は7.0μmであり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.962であった。
【0110】
<現像用トナーF9の製造>
現像用母粒子E1の代わりにE10を用いた以外はF1と同様の方法で現像用トナーF9を得た。
【0111】
[実施例8]
<ワックス分散液A9の調製>
パラフィンワックスを、ペンタエリスリトールテトラステアレートワックス(酸価0.1 水酸基価0.8)に変更した以外はA1と同様の方法で、ワックス分散液A9を作製した。最終粒径(MV)は、277nmであった。
【0112】
<重合体一次粒子分散液C9の調製>
ワックス分散液A1の代わりにワックス分散液A9とした以外はC1と同様の方法で、
重合体一次粒子分散液C9を得た。体積平均粒径(MV)は232nmであり、重量平均分子量(Mw)は、67,000であった。
【0113】
<現像用母粒子E11の製造>
重合体一次粒子分散液C1の代わりにC9を用い、54℃での保持時間120分とした以外はE1と同様の方法で現像用母粒子E11を得た。体積中位粒径(Dv50)は6.9μmであり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.971であった。
【0114】
<現像用トナーF10の製造>
現像用母粒子E1の代わりにE11を用いた以外はF1と同様の方法で現像用トナーF10を得た。
【0115】
[比較例4]
<ワックス分散液A10の調製>
パラフィンワックスを、ペンタエリスリトールテトラステアレートワックス(酸価0.
1 水酸基価0.8)に変更した以外はA5と同様の方法で、ワックス分散液A10を作製した。最終粒径(MV)は、275nmであった。
【0116】
<重合体一次粒子分散液C10の調製>
ワックス分散液A1の代わりにワックス分散液A10とした以外はC1と同様の方法で
、重合体一次粒子分散液C10を得た。体積平均粒径(MV)は281nmであり、重量平均分子量(Mw)は、62,400であった。
【0117】
<現像用母粒子E12の製造>
重合体一次粒子分散液C1の代わりにC10を用い、54℃での保持時間100分とした以外はE1と同様の方法で現像用母粒子E12を得た。体積中位粒径(Dv50)は6.8μmであり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.972であった。
【0118】
<現像用トナーF11の製造>
現像用母粒子E1の代わりにE12を用いた以外はF1と同様の方法で現像用トナーF11を得た。
上記現像用トナーF1〜11を用い、下記の通り、画質評価を行った。
【0119】
<画質評価>
得られたトナーを、印刷速度100mm/s、非磁性一成分、保証枚数6000枚(5%印字時)で現像ゴムローラー、金属ブレード、帯電ローラー(PCR)で帯電する有機感光体、ベルト転写、熱定着方式を用いたベルト定着機を搭載したフルカラープリンタを用いて、印字率5%で、6000枚の連続印字を行った。
【0120】
<かぶりの測定方法>
画像形成装置を用いて、印字前及び印字後の、それぞれの標準紙(FCドリーム;紀州製紙社製)における白地部分の色差を、X−Rite938(X−Rite社製)にて測定し、△Eの大きさにより下記の基準で判定した。
◎(良好) :△E<0.8
○(わずかに発生) :0.8≦△E<1.2
×(発生) :1.2≦△E
<定着試験>
未定着のトナー像を担持した記録紙を用意し、加熱ローラの表面温度を100℃から215℃まで5℃刻みで変化させ、定着ニップ部に搬送し、120mm/secおよび195mm/secの速度で排出されたときの定着状態を観察した。定着時に加熱ローラにトナーのオフセットあるいは用紙巻き付きが生じず、定着後の記録紙上のトナーが十分に記録紙に接着している温度領域を定着温度領域とする。定着機の加熱ローラは、離型層がPFA(テトラフルオロエチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)でできており、シリコーンオイルの塗布なしで評価した。
【0121】
<耐ブロッキング性>
現像用トナー10gを内径3cm、高さ6cmの円筒形の容器に入れ、20gの荷重をのせ、50℃、40%RHの環境下に24時間放置した後、トナーを容器から取り出し、上から荷重をかけることで凝集の程度を確認した。
◎(良好) :荷重をかけなくても崩れ、凝集なし。
○(実用可) :凝集しているが50g未満の荷重で崩れる。
△(不十分) :凝集しており、50g以上200g未満の荷重で崩れる。
×(使用不可):凝集しており、200g以上の荷重をかけないと崩れない。
【0122】
表1から明らかなように、実施例1〜8は何れも製造安定性、かぶり、定着性、耐ブロ
ッキング性が全て良好であった。一方、ポリグリセリン脂肪酸エステルの水酸基価が本願発明の範囲より小さい比較例1は、製造安定性に劣り、かぶり、低温定着性、耐ブロッキング性に問題が生じた。本願発明のポリグリセリン脂肪酸エステルを含有しない比較例2、4も同様であった。比較例3はトナーを得ることができなかった。
【0123】
[実施例9]
<ワックス分散液A11の調製>
組成をパラフィンワックス27.2部、デカグリセリンデカベヘネート0.9部、ステアリルアクリレート1.9部、20%DBS水溶液2.8部、脱塩水67.2部に変更した以外はA1と同様の方法で、ワックス分散液A11を作製した。最終粒径(MV)は、247nmであった。
【0124】
<重合体一次粒子分散液C11の調製>
ワックス分散液A1の代わりにワックス分散液A11とし、モノマー類の組成を以下の通りとした以外はC1と同様の方法で、重合体一次粒子分散液C11を得た。
[モノマー類]
スチレン 76.8部
アクリル酸ブチル 23.2部
アクリル酸 1.5部
ヘキサンジオールジアクリレート 0.7部
トリクロロブロモメタン 1.0部
【0125】
重合体一次粒子分散液C11の体積平均粒径(MV)は211nmであり、重量平均分子量(Mw)は、71,200であった。
【0126】
<重合体一次粒子分散液D3の調製>
反応器に仕込む20%DBS水溶液を1.7部、脱塩水を297部、トリクロロブロモメタンを0.75部、開始剤水溶液2を不使用とし、モノマー類・乳化剤水溶液の混合物の滴下時間を5時間、開始剤水溶液1の滴下時間を6時間に変更した以外はD2と同様の方法で、重合体1次粒子D3を得た。体積平均粒径(MV)は177nmであり、重量平均分子量(Mw)は55,600であった。
【0127】
<トナー母粒子E13の製造>
攪拌装置(ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料・助剤仕込み装置を備えた混合器に重合体一次粒子分散液C11 90部(固形分)を仕込み、内温10℃として、シリコーンワックス分散液B1 0.3部(固形分)と20%DBS水溶液0
.1部(固形分)を加えて均一に混合した。さらに、第一硫酸鉄の5%水溶液(FeSO4・7H2Oとして0.57部)を3分かけて添加し、5分間攪拌を続けて均一に混合した。続け
て、着色剤分散液5.5部(固形分)を4分かけて添加して均一に混合した後、0.5%硫酸アルミニウム水溶液0.1部(固形分)を滴下した。この間、内温は10℃に保った。その後、70分かけて内温53℃に昇温し、更に150分かけて56℃まで昇温した。ここでマルチサイザーを用いて体積中位粒径(Dv50)を測定したところ、6.2μmであった。その後、重合体一次粒子分散液D3を10分かけて10部(固形分)添加してそのまま30分保持し、続いて20%DBS水溶液6部(固形分)と脱塩水23.1部をそれぞれ3分かけて添加してから、90分かけて96℃に昇温して70分保持した。その後20分かけて30℃まで冷却した。マルチサイザーIIIを用いて測定した体積中位粒径(Dv50)は6.2μmであり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.980であ
った。
【0128】
得られたスラリーを抜き出し、遠心分離機にて脱水した。残ったケーキに脱塩水を振り
かけながら遠心分離機を運転した。ケーキを攪拌機を備えたステンレス容器に移し、脱塩水を加え均一に分散させた時の電導度が2μS/cm以下となるまで洗浄を続けた。得られたケーキを40℃に設定された送風乾燥機内で48時間乾燥する事により、トナー母粒子E13を得た。
【0129】
<現像用トナーF12の製造>
トナー母粒子E1の代わりにE13を用い、疎水化シリカ微粒子1.6部、その後チタ
ニア微粒子0.05部、金属酸化物微粒子0.05部を用いた以外はF1と同様の方法で現像用トナーF12を得た。
【0130】
[実施例10]
<トナー母粒子E14の製造>
20%DBS水溶液の量を0.05部(固形分)とし、着色剤分散液をシアン顔料分散液EP−750 Blue GA(大日精化製)4.4部(固形分)に変更した以外はE13と同様の方法でスラリーを得た。マルチサイザーIIIを用いて測定した体積中位粒径
(Dv50)は6.2μmであり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.980であった。
得られたスラリーをE13と同様の方法で洗浄・乾燥し、トナー母粒子E14を得た。
【0131】
<現像用トナーF13の製造>
トナー母粒子E1の代わりにE14を用い、疎水化シリカ微粒子1.6部、その後チタ
ニア微粒子0.4部、金属酸化物微粒子0.05部、ステアリン酸亜鉛微粒子0.05部を用いた以外はF1と同様の方法で現像用トナーF13を得た。
【0132】
[比較例5]
<ワックス分散液A12の調製>
組成をパラフィンワックス27.2部、ステアリルアクリレート2.8部、20%DBS水溶液1.9部、脱塩水68.1部に変更した以外はA1と同様の方法で、ワックス分散液A12を作製した。最終粒径(MV)は、247nmであった。
【0133】
<重合体一次粒子分散液C12の調製>
ワックス分散液A11の代わりにワックス分散液A12とした以外はC11と同様の方法で、重合体一次粒子分散液C12を得た。
【0134】
<トナー母粒子E15の製造>
重合体一次粒子分散液C11の代わりにC12を用いた以外はE14と同様の方法でスラリーを得た。マルチサイザーIIIを用いて測定した体積中位粒径(Dv50)は6.5μm
であり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.980であった。
得られたスラリーをE13と同様の方法で洗浄・乾燥し、トナー母粒子E15を得た。
【0135】
<現像用トナーF14の製造>
現像用母粒子E14の代わりにE15を用いた以外はF13と同様の方法で現像トナーF14を得た。
【0136】
上記現像用トナーF12〜14を用い、下記の通り、画質評価を行った。
<画質評価>
得られたトナーを、印刷速度100mm/s、非磁性一成分、帯電ローラー(PCR)で帯電する有機感光体、ベルト中間転写体、ローラー定着機を搭載したフルカラープリンタを用いて、ISOチャートISO−IEC 24712の1000枚連続印字を行った。
【0137】
<かぶりの測定方法>
印字前及び印字後の白地部分の色差を、ハンター白度計にて測定し、△Eの大きさにより下記の基準で判定した。
◎(良好) :△E<0.5
○(わずかに発生) :0.5≦△E<1.0
×(発生) :1.0≦△E
【0138】
<PCかぶりの測定方法>
有機感光体に透明テープを貼り付けたのち白紙に貼り付けたものと、そのまま白紙に貼り付けたものの色差をX−Rite938で測定し、△Eの大きさにより下記の基準で判定した。
◎(良好) :△E<0.7
○(わずかに発生):0.7≦△E<1.2
×(発生) :1.2≦△E
【0139】
表2のように、比較例5は製造安定性に劣り、また、PCかぶりにやや問題があった。
【0140】
【表1】

【0141】
【表2】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくともポリグリセリン脂肪酸エステル、結着樹脂及びワックスを含有するトナーにおいて、ポリグリセリン脂肪酸エステルの水酸基価が1.0mg−KOH/g以上であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【請求項2】
ポリグリセリン脂肪酸エステルの酸価が1mg−KOH/g以上である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。
【請求項3】
ポリグリセリン脂肪酸エステルを、トナー100質量部中に0.01質量部以上、10質量部以下含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項4】
ワックスが、少なくとも炭化水素系ワックスを含むことを特徴とする請求項1乃至3に記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項5】
ワックスが、少なくとも酸価および水酸基価が1mg−KOH/g未満のエステル系ワックスを含むことを特徴とする請求項1乃至4に記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項6】
重合法によって製造されることを特徴とする請求項1乃至5に記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項7】
静電荷像現像用トナーのTEM解析によって観察されるワックスドメインにおいて、各ドメインの面積と等しい面積を有する円の直径が500nm以下であるものの個数が85%以上であることを特徴とする請求項1乃至6に記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項8】
ワックス分散液を製造する工程を含むトナーの製造方法であって、ワックス分散液を製造する工程に水酸基価が1.0mg−KOH/g以上であるポリグリセリン脂肪酸エステルを添加することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
【請求項9】
ワックス分散液を製造する工程における、ワックス分散液の平均粒径が0.01μm以
上、2.0μm以下であることを特徴とする請求項8に記載の静電荷像現像用トナーの製
造方法。
【請求項10】
請求項8又は9の製造方法で得られることを特徴とする静電荷像現像用トナー。

【公開番号】特開2010−156968(P2010−156968A)
【公開日】平成22年7月15日(2010.7.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−274553(P2009−274553)
【出願日】平成21年12月2日(2009.12.2)
【出願人】(000005968)三菱化学株式会社 (4,356)
【Fターム(参考)】