(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024119613
(43)【公開日】2024-09-03
(54)【発明の名称】樹脂粒子、トナー、現像剤、現像剤収容容器、樹脂粒子の製造方法、画像形成装置、及び、画像形成方法
(51)【国際特許分類】
G03G 9/093 20060101AFI20240827BHJP
G03G 9/087 20060101ALI20240827BHJP
G03G 9/097 20060101ALI20240827BHJP
G03G 9/08 20060101ALI20240827BHJP
C08G 63/688 20060101ALI20240827BHJP
【FI】
G03G9/093
G03G9/087 331
G03G9/097 365
G03G9/097 375
G03G9/08 381
C08G63/688
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023026639
(22)【出願日】2023-02-22
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100116713
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 正己
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 甲介
(72)【発明者】
【氏名】田中 昌
(72)【発明者】
【氏名】荒木 太郎
(72)【発明者】
【氏名】荒屋 大樹
【テーマコード(参考)】
2H500
4J029
【Fターム(参考)】
2H500AA01
2H500AA08
2H500AA09
2H500BA10
2H500BA12
2H500BA14
2H500CA06
2H500CA19
2H500CA44
2H500EA39B
2H500EA40B
2H500EA41B
2H500EA42B
2H500EA44B
2H500EA60A
4J029AA01
4J029AB01
4J029AE11
4J029BA08
4J029BF26
4J029CA02
4J029CA04
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4J029CB05A
4J029CB05B
4J029CH02
4J029DB02
4J029FC03
4J029FC36
4J029GA14
4J029HB06
4J029JB131
4J029JB171
4J029JE162
4J029JF032
4J029JF321
4J029KD02
4J029KD07
4J029KE02
4J029KE05
(57)【要約】
【課題】定着性と保存性、帯電性や環境安定性のいずれにも優れた環境に優しいトナーに適した樹脂粒子を提供すること。
【解決手段】少なくとも結着樹脂を含む樹脂粒子であって、前記樹脂粒子は、コア層と、シェル層と、からなるコアシェル構造を形成し、前記シェル層を構成する樹脂は少なくともスルホン酸塩基を含有し、前記結着樹脂はバイオマス由来樹脂及びリサイクル由来樹脂を含み、前記結着樹脂中における前記バイオマス由来樹脂の含有率(質量%)と前記リサイクル由来樹脂の含有率(質量%)とが下記関係式(1)を満たすことを特徴とする樹脂粒子。
リサイクル由来樹脂の含有率 > バイオマス由来樹脂の含有率・・・(1)
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも結着樹脂を含む樹脂粒子であって、
前記樹脂粒子は、コア層と、シェル層と、からなるコアシェル構造を形成し、
前記シェル層を構成する樹脂は少なくともスルホン酸塩基を含有し、
前記結着樹脂はバイオマス由来樹脂及びリサイクル由来樹脂を含み、
前記結着樹脂中における前記バイオマス由来樹脂の含有率(質量%)と前記リサイクル 由来樹脂の含有率(質量%)とが下記関係式(1)を満たすことを特徴とする樹脂粒子。
リサイクル由来樹脂の含有率 > バイオマス由来樹脂の含有率・・・(1)
【請求項2】
前記シェル層は、SP値が10(cal/cm3)0.5以上13(cal/cm3)0.5以下の範囲である、スルホン酸塩基を含有するポリエステル樹脂を含む、請求項1に記載の樹脂粒子。
【請求項3】
前記スルホン酸塩基を含有するポリエステル樹脂中の前記スルホン酸塩基の含有量が2mol%以上10mol%以下である、請求項2に記載の樹脂粒子。
【請求項4】
前記スルホン酸塩基を含有するポリエステル樹脂を5質量%以上40質量%以下含有する、請求項1に記載の樹脂粒子。
【請求項5】
前記結着樹脂中における前記リサイクル由来樹脂及び前記バイオマス由来樹脂の含有率が80質量%以上である、請求項1に記載の樹脂粒子。
【請求項6】
前記リサイクル由来樹脂がポリエチレンテレフタレート(PET)及び/又はポリブチレンテレフタレート(PBT)である、請求項1に記載の樹脂粒子。
【請求項7】
前記結着樹脂としてポリエステル樹脂を含む、請求項1に記載の樹脂粒子。
【請求項8】
前記ポリエステル樹脂として結晶性ポリエステル樹脂を含む、請求項1に記載の樹脂粒子。
【請求項9】
さらに、着色剤及び離型剤を含有する請求項1に記載の樹脂粒子。
【請求項10】
請求項9に記載の前記樹脂粒子に外添剤が添加されてなることを特徴とするトナー。
【請求項11】
請求項10に記載のトナーを含む現像剤。
【請求項12】
請求項11に記載の現像剤を収容した現像剤収容容器。
【請求項13】
下記の各工程を含むことを特徴する請求項1に記載の樹脂粒子の製造方法。
工程a:少なくともバイオマス由来樹脂及びリサイクル由来樹脂を含む結着樹脂及び/又は結着樹脂の前駆体を有機溶媒に溶解または分散させた溶解液を作製する工程
工程b:前記溶解液に水を添加して、油中水型分散液から水中油型分散液に転相させる工程
工程c:前記水中油型分散液から前記有機溶媒を除去して微粒子分散液を得る工程
工程d:前記微粒子分散液の微粒子を凝集させて凝集粒子を得る工程
工程e:前記凝集粒子にスルホン酸塩基を有するポリエステル樹脂を含むシェル層を形成する工程
工程f:前記シェル層を形成した凝集粒子を融着させる工程
工程g:前記融着した凝集粒子をアニーリング処理する工程
工程h:アニーリング処理した粒子を洗浄・乾燥する工程
【請求項14】
前記結着樹脂の前駆体として、活性水素基と反応することが可能な官能基を有するプレポリマーを含む、請求項13に記載の樹脂粒子の製造方法。
【請求項15】
静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
請求項10に記載のトナー又は請求項11に記載の現像剤を用いて、
前記静電潜像を現像して可視像を形成する現像手段と、
前記可視像を記録媒体上に転写する転写手段と、
前記記録媒体上に転写された転写像を定着させる定着手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項16】
静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、
請求項10に記載のトナー又は請求項11に記載の現像剤を用いて、前記静電潜像を現像して可視像を形成する現像工程と、
前記可視像を記録媒体上に転写する転写工程と、
前記記録媒体上に転写された転写像を定着させる定着工程と
を有することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂粒子、トナー、現像剤、現像剤収容容器、樹脂粒子の製造方法、画像形成装置、及び、画像形成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
カーボンニュートラルとは、一般的に有機物より構成されるバイオマス物質に関する定義として用いられる。このようなバイオマス物質を燃焼させると二酸化炭素が排出されるが、該二酸化炭素に含まれる炭素は、そのバイオマス物質が成長過程で光合成により大気中から吸収した二酸化炭素に由来する。そのため、バイオマス物質を使用しても全体として見れば大気中の二酸化炭素量を増加させていないと考えられる。このような性質をカーボンニュートラルと称する。
【0003】
従来より、トナーの構成材料、特に結着樹脂はほぼ化石資源に依存しており、トナー及びプリント画像が廃棄された際に生じる二酸化炭素は大気化され、地球温暖化などを招いているとされている。また、有限資源である化石資源から再生可能資源であるバイオマス資源への転換は、太陽エネルギーと水と二酸化炭素から生物が生成される点から持続的に再生可能な資源への転換であるともいえ、要望されている技術である。
【0004】
このような再生可能資源より得られるトナーの構成材料としてはカルナウバワックス、キャンデリラワックス等の離型剤などが挙げられる。これらは定着の際に離型機能を付与するためにトナーに配合されるものであり、その配合量は数質量%程度が一般的であるため、これだけでカーボンニュートラルを満足するには程遠い。
【0005】
また、近年、人口の増加に伴いエネルギーの使用が拡大し、資源の枯渇化に伴って、省資源・省エネルギー・資源のリサイクル等の必要性が重要視され始めている。PET(ポリエチレンテレフタレート)ボトルについても、各自治体がリサイクルを行い始めて、各種衣類や容器に利用され始めており、リサイクルPETの再利用を可能とする新規用途開発の要望も高い。そのような観点から、回収ポリエチレンテレフタレート原料として、トナー用結着樹脂を製造し、これを含有させたトナー(リサイクルトナー)が知られている。
【0006】
今日、トナーについてもバイオマス由来樹脂を使用して、環境対応性を高めながらトナーとしての機能を向上させることが強く求められている。特許文献1~6には、環境保護の観点から生分解性樹脂、リサイクル樹脂、バイオマス樹脂等を用いたトナーが提案されている。特許文献7~10には、帯電性能の向上の観点から、シェル層にスルホン酸を添加したトナーが提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来技術においては、環境対応性を高めることと、トナーとしての機能を向上させることとを両立させたトナーは得られていない。
本発明の目的は、定着性と保存性、帯電性や環境安定性のいずれにも優れた環境に優しいトナーに適した樹脂粒子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記課題を解決するための本発明は以下に記載する通りのものである。
少なくとも結着樹脂を含む樹脂粒子であって、
前記樹脂粒子は、コア層と、シェル層と、からなるコアシェル構造を形成し、
前記シェル層を構成する樹脂は少なくともスルホン酸塩基を含有し、
前記結着樹脂はバイオマス由来樹脂及びリサイクル由来樹脂を含み、
前記結着樹脂中における前記バイオマス由来樹脂の含有率(質量%)と前記リサイクル由来樹脂の含有率(質量%)とが下記関係式(1)を満たすことを特徴とする樹脂粒子。
リサイクル由来樹脂の含有率 > バイオマス由来樹脂の含有率・・・(1)
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、定着性と保存性、帯電性や環境安定性のいずれにも優れた環境に優しいトナーに適した樹脂粒子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】
図1は、本発明の実施形態の画像形成装置の一例を示す概略図である。
【
図2】
図2は、プロセスカートリッジの一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
(1)本発明の一態様に係る樹脂粒子は、
少なくとも結着樹脂を含む樹脂粒子であって、前記樹脂粒子は、コア層と、シェル層と、からなるコアシェル構造を形成し、前記シェル層を構成する樹脂は少なくともスルホン酸塩基を含有し、前記結着樹脂はバイオマス由来樹脂及びリサイクル由来樹脂を含み、前記結着樹脂中における前記バイオマス由来樹脂の含有率(質量%)と前記リサイクル由来樹脂の含有率(質量%)とが下記関係式(1)を満たすことを特徴とする樹脂粒子である。
リサイクル由来樹脂の含有率 > バイオマス由来樹脂の含有率・・・(1)
【0012】
上記(1)に記載の発明の態様においては、前記結着樹脂としては、ポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂は保存性や耐久性を向上させるため、アルコール成分にBPA-POやBPA-EOを使用して靭性を高めることが好ましい。バイオマス化に伴いアルコール成分が植物由来化し、BPAの使用量が減る、さらには使用されないことでポリエステル樹脂の靭性は低下し、保存性や耐久性は低下する。そのため、リサイクル由来樹脂>バイオマス由来樹脂として、定着性と保存性、耐久性の両立を図る。
樹脂粒子はコア層と、シェル層と、からなるコアシェル構造を有する。コアシェル構造とすることで耐熱保存性を担保し、シェル層にスルホン酸塩基を含有することで、スルホン酸塩基の帯電付与効果で高い帯電性能を得ることができる。
【0013】
(2)上記(1)に記載の樹脂粒子は、
前記シェル層は、スルホン酸塩基を有するポリエステル樹脂のSP値が10(cal/cm3)0.5以上13(cal/cm3)0.5以下範囲であることが好ましい。
SP値を(cal/cm3)0.5以上13(cal/cm3)0.5以下とすることで、コア粒子へのシェル層の形成を良好にすることが可能となる。SP値が10(cal/cm3)0.5未満では疎水化が強くなりコアへのシェル化が起こりにくい。また、13(cal/cm3)0.5を超えると逆に親水性が強くなりすぎてシェル化時にコアへのヘテロ凝集が起きず、シェル樹脂同士のホモ凝集が起こりやすくシェル層の形成が良好とならなくなる。
コア層の非晶質ポリエステル樹脂と、コア層の結晶性ポリエステル樹脂と、シェル層の樹脂と、のSP値の関係は次の関係を満たすことが好ましい。
シェル層の樹脂のSP値>コア層の非晶質ポリエステル樹脂のSP値>コア層の結晶性ポリエステル樹脂のSP値
上記(2)に記載の発明の態様によれば、上記の関係とすることにより、結晶性ポリエステル樹脂を非相溶にしながらシェル層の形成を良好にすることが可能となる。結晶性ポリエステル樹脂を非相溶にすることは定着性と保存性の両立を可能とする。
【0014】
(3)上記(1)又は(2)に記載の樹脂粒子は、
前記スルホン酸塩基の含有量が2mol%以上10mol%以下であることが好ましい。
上記(3)に記載の発明の態様においては、前記スルホン酸塩基含有ポリエステル樹脂中のスルホン酸塩基量は、前記スルホン酸塩基含有ポリエステル樹脂を構成するカルボン酸モノマー全量に対して2mol%以上10mol%以下であることが好ましく、4mol%以上8mol%以下であることが好ましい。
【0015】
(4)上記(1)乃至(3)のいずれか1項に記載の樹脂粒子は、
前記スルホン酸塩基含有ポリエステル樹脂を5質量%以上40質量%以下含有することが好ましい。
上記(4)に記載の発明の態様におけるように、スルホン酸塩基含有ポリエステル樹脂5質量%以上とすることにより帯電性能と耐熱保存性への効果が十分に得ることができ、40質量%以下とすることにより低温定着性が低下することがない。
【0016】
(5)上記(1)乃至(4)のいずれか1項に記載の樹脂粒子は、
前記リサイクル由来樹脂及び前記バイオマス由来樹脂の含有率が80質量%以上であることが好ましい。
上記(5)に記載の発明の態様によれば、環境対応性が高まり、同時に、定着性と保存性/耐久性の両立を図ることができる。
【0017】
(6)上記(1)乃至(5)のいずれか1項に記載の樹脂粒子は、
前記リサイクル由来樹脂がポリエチレンテレフタレート(PET)及び/又はポリブチレンテレフタレート(PBT)であることが好ましい。
【0018】
(7)上記(1)乃至(6)のいずれか1項に記載の樹脂粒子は、
前記結着樹脂としてポリエステル樹脂を含むことが好ましい。
上記(7)に記載の発明の態様によれば、ポリエステル樹脂を含むことにより良好な定着性や保存性/耐久性が得られる。
【0019】
(8)上記(1)乃至(7)のいずれか1項に記載の樹脂粒子は、
前記ポリエステル樹脂として結晶性ポリエステル樹脂を含むことが好ましい。
上記(8)に記載の発明の態様によれば、樹脂粒子中に結晶性ポリエステル樹脂を含むことにより低温定着性向上が見込まれる。
【0020】
(9)上記(1)乃至(8)のいずれか1項に記載の樹脂粒子は、
さらに、着色剤及び離型剤を含有する樹脂粒子である。
【0021】
(10)本発明の一態様に係るトナーは、上記(1)乃至(9)のいずれか1項に記載の樹脂粒子に外添剤が添加されてなるトナーである。
【0022】
(11)本発明の一態様に係る現像剤は、上記(10)に記載のトナーを含む現像剤である。
【0023】
(12)本発明の一態様に係る現像剤収容容器は上記(11)に記載の現像剤を収容した現像剤収容容器である。
【0024】
(13)本発明の一態様に係る少なくとも結着樹脂を含む樹脂粒子の製造方法は、
下記の各工程を含む上記(1)に記載の樹脂粒子の製造方法である。
工程a:少なくともバイオマス由来樹脂及びリサイクル由来樹脂を含む結着樹脂及び/
又は結着樹脂の前駆体を有機溶媒に溶解または分散させた溶解液を作製する工程
工程b:前記溶解液に水を添加して、油中水型分散液から水中油型分散液に転相させる
工程
工程c:前記水中油型分散液から前記有機溶媒を除去して微粒子分散液を得る工程
工程d:前記微粒子分散液の微粒子を凝集させて凝集粒子を得る工程
下記の各工程を含むことを特徴する請求項13に記載の樹脂粒子の製造方法。
工程a:少なくともバイオマス由来樹脂及びリサイクル由来樹脂を含む結着樹脂及び/
又は結着樹脂の前駆体を有機溶媒に溶解または分散させた溶解液を作製する工程
工程b:前記溶解液に水を添加して、油中水型分散液から水中油型分散液に転相させる工程
工程c:前記水中油型分散液から前記有機溶媒を除去して微粒子分散液を得る工程
工程d:前記微粒子分散液の微粒子を凝集させて凝集粒子を得る工程
工程e:前記凝集粒子にスルホン酸塩基を有するポリエステル樹脂を含むシェル層を形成する工程
工程f:前記シェル層を形成した凝集粒子を融着させる工程
工程g:前記融着した凝集粒子をアニーリング処理する工程
工程h:アニーリング処理した粒子を洗浄・乾燥する工程
【0025】
(14)上記(13)に記載の樹脂粒子の製造方法は、
前記結着樹脂の前駆体として、活性水素基と反応することが可能な官能基を有するプレポリマーを含むことが好ましい。
上記(13)に記載の発明の態様によれば、プレポリマーを用いることにより、低Tgによる低温定着性の向上、伸長剤との慎重によるホットオフセット性、保存性、耐久性の向上が見込まれる。
【0026】
(15)本発明の一態様に係る画像形成装置は、
静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
上記(10)に記載のトナー又は上記(11)に記載の現像剤を用いて、
前記静電潜像を現像して可視像を形成する現像手段と、
前記可視像を記録媒体上に転写する転写手段と、
前記記録媒体上に転写された転写像を定着させる定着手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置、である。
【0027】
(16)本発明の一態様に係る画像形成方法は、
静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、
上記(10)に記載のトナー又は上記(11)に記載の現像剤を用いて、前記静電潜像を現像して可視像を形成する現像工程と、
前記可視像を記録媒体上に転写する転写工程と、
前記記録媒体上に転写された転写像を定着させる定着工程と
を有することを特徴とする画像形成方法、である。
【0028】
以下、本発明に係る樹脂粒子、トナー、現像剤、現像剤収容容器、樹脂粒子の製造方法、画像形成装置、及び、画像形成方法について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【0029】
本発明の樹脂粒子は、コア層と、シェル層と、からなるコアシェル構造を有している。
本明細書において、「コアシェル構造を有する」とは、コア層と、シェル層と、を有する構造を意味し、「シェル層」とは、前記樹脂粒子の最外層に存在する樹脂からなる層を意味し、「コア層」とは、前記シェル層を除く樹脂粒子内の領域を意味する。前記コア層と前記シェル層とは、互いに完全には相溶せずに不均質に形成されてなる。前記コアシェル構造において、前記コア層の表面は、前記シェル層によって被覆された形態であることが好ましい。前記コアシェル構造において、前記コア層の表面は、前記シェル層によって完全に被覆されていてもよく、前記シェル層によって完全に被覆されていなくてもよい。前記コア層の表面が前記シェル層によって完全に被覆されていない形態としては、例えば、前記コア層が前記シェル層に網目状に被覆されている形態、前記コア層が部分的に前記シェル層から露出した形態などが挙げられる。これらの中でも、耐フィルミング性の点から、前記コア層の表面が、前記シェル層によって完全に被覆されていることが好ましい。
【0030】
このようなコアシェル構造の樹脂粒子は重合法によって製造することができるが、その製造方法は例えば以下の工程を含む。
・油相作製工程:少なくとも結着樹脂及び/又は結着樹脂の前駆体と着色剤とを有機溶媒に溶解または分散させた溶解液を作製する工程
・転相乳化工程:前記溶解液に水を添加して、油中水型分散液から水中油型分散液に転相させる工程
・脱溶剤工程:前記水中油型分散液から有機溶媒を除去して微粒子分散液を得る工程
・凝集工程:前記微粒子分散液の微粒子を凝集させて凝集粒子を得る工程
・シェル化工程:前記凝集工程で得られた凝集粒子にシェル層を形成する工程
・融着工程:前記シェル化工程で得られたシェル層を有する凝集粒子を熱処理によって融着させて凹凸を減らし、球形化を行う工程
・洗浄、乾燥工程:分散液から樹脂粒子を取り出すために洗浄を行う工程
以下では、上記の工程及び該工程において使用する材料について説明する。
【0031】
[工程a](油相作製工程)
工程aは、少なくとも結着樹脂及び/又は結着樹脂の前駆体と着色剤とを有機溶媒に溶解または分散させた溶解液を作製する工程である。
本発明の製造方法においては、まず有機溶媒中に樹脂、着色剤、プレポリマーなどを溶解あるいは分散させた油相を作製する。油相を作製するには、有機溶媒中に攪拌をしながら樹脂、着色剤などを徐々に添加していき、溶解又は分散させればよい。溶解又は分散手段としては公知のものが使用でき、例えばビーズミルやディスクミルなどの分散機を用いることができる。
油相作製工程で使用する材料について説明する。
【0032】
本発明の樹脂粒子はトナーとしての使用に適している。トナーは樹脂粒子からなるトナー母体粒子に外添剤を添加することによって得られる。
以下では本発明の樹脂粒子の実施形態であるトナーを例にとって本発明の樹脂粒子を説明する。
【0033】
(環境対応樹脂)
本発明においては、バイオマス由来樹脂及びリサイクル由来樹脂を環境対応樹脂ということがある。
-バイオマス由来樹脂-
バイオマス由来樹脂とは、植物由来の化合物を原料として含む樹脂である。アルコールと酸の成分を石油由来のものと植物由来のものとの比率を調整することで、結着樹脂中における環境対応樹脂の含有率(以下「環境対応樹脂比率」という。)とトナー品質とを調整することができる。
【0034】
前記トナーは、放射性炭素同位体14C濃度(以下、「14C濃度」と称することもある)が10.8pMC以上である必要があり、20pMC以上が好ましい。前記14C濃度が10.8pMC未満であると、一般的にバイオマス度が低く、本発明の目的を達成できないことがある。
前記14C濃度は、下記式のバイオマス度で表される。
バイオマス度(%)=14C濃度(pMC)×0.935
【0035】
前記14C濃度が10.8pMC以上であるとは、前記バイオマス度が10%以上であることを意味しており、これはカーボンニュートラルの観点からも要望される濃度である。
前記バイオマス度10%以上を達成するためにはトナー中のワックスのみならず、結着樹脂についてもバイオマス化を考慮する必要があり、この点が本発明を構成する上で最も重要な点である。
【0036】
前記14C濃度の測定方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、放射性炭素年代測定法が特に好ましい。その測定手順は次のとおりである。
まず、トナーを燃焼させ、そのCO2(二酸化炭素)を還元し、C(グラファイト)を得る。次いで、該グラファイト中の14C濃度をAMS(Accelerator Mass Spectroscopy)によって計測する。このAMSによる測定は、例えば特許第4050051号公報などに開示されている。
【0037】
前記14Cは自然界(大気中)に存在し、植物が活動している間は光合成によって植物内に取り込まれ、植物内の14C濃度は大気中に存在する14C濃度と平衡な濃度(107.5pMC)となっている。しかしながら、植物が生命活動を停止した段階から光合成による14Cの取り込まれが停止して、14Cの半減期5730年に従い14C濃度は減少する。
生物を源とする化石資源は生命活動停止から数万年~数億年を経過しているため、14C濃度は殆ど検出されない。
【0038】
-リサイクル由来樹脂-
リサイクル由来樹脂としては、PP(ポリプロピレン)、PE(ポリエチレン)、PS(ポリスチレン)、ABS(アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)がある。
このうち、トナーの材料として特に好ましいのはPET(ポリエチレンテレフタレート)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)である。
PET(ポリエチレンテレフタレートおよびPBT(ポリブチレンテレフタレート)はリサイクル品をフレーク状に加工したものであり、重量平均分子量(Mw)で30,000~100,000程度のものであるが、PETおよびPBTの分子量分布、組成、製造方法、使用する際の形態等に制限されることはない。また、リサイクル品に制限されることはなく、オフスペックの繊維クズやペレットを用いてもよい。ポリエステル樹脂合成時に、リサイクルPETを導入する比率を調整することで、環境対応樹脂比率とトナー品質を調整することができる。
【0039】
本発明で使用される非晶質ポリエステル樹脂Bとしては、環境対応樹脂比率を調整するために、植物由来のアルコール及び酸成分を用いることが好ましい。同時に、PET(ポリエチレンテレフタレート)及びPBT(ポリブチレンテレフタレート)より合成されたポリエステル樹脂を用いることが好ましい。
【0040】
植物由来のアルコール成分としてはプロピレングリコール、酸成分としてはテレフタル酸やコハク酸を使用することが好ましい。これらに特に制限されることはなく、植物由来の成分であれば制限されない。
【0041】
結着樹脂中におけるリサイクル由来樹脂の含有率は、好ましくは55質量%から95質量%、より好ましくは60質量%から90質量%である。リサイクル由来樹脂が55質量%未満であると、高温定着性や保存性、耐久性を担保できないことがある。担保するために石油系樹脂を使用すると環境対応樹脂比率を高めることができない。95質量5を超えると、低温定着性を担保できないことがある。
【0042】
結着樹脂中におけるバイオマス由来樹脂の含有率は、好ましくは5質量%から45質量%、より好ましくは10質量%から40質量%である。バイオマス由来樹脂が5質量%未満であると、低温定着性を担保するために石油系樹脂を使用する必要があるが、環境対応樹脂比率を高めることができない。45質量%を超えると、高温定着性や保存性、耐久性を担保できないことがある。担保するために石油系樹脂を使用すると環境対応樹脂比率を高められない。
【0043】
結着樹脂中におけるリサイクル由来樹脂及びバイオマス由来樹脂の含有率の比率について、好ましくはリサイクル由来樹脂:バイオマス由来樹脂=95:5~55:45、より好ましくは90:10~60:40。
リサイクル由来樹脂が55未満であると、高温定着性や保存性、耐久性を担保できないことがある。担保するために石油系樹脂を使用すると環境対応樹脂比率を高められない。95を超えると、低温定着性を担保できないことがある。
バイオマス由来樹脂が5未満であると、低温定着性を担保するために石油系樹脂を使用する必要があるが、環境対応樹脂比率を高めることができない。45を超えると、高温定着性や保存性、耐久性を担保できないことがある。担保するために石油系樹脂を使用すると環境対応樹脂比率を高められない。
【0044】
(ポリエステル樹脂)
電子写真における静電潜像現像用トナーとして用いる場合には、ポリエステル骨格を有する樹脂を用いることにより良好な定着性が得られる。ポリエステル骨格を有する樹脂としては、ポリエステル樹脂や、ポリエステル樹脂と他の骨格を有する樹脂とのブロックポリマーがあるが、ポリエステル樹脂を用いたほうが得られる着色樹脂粒子の均一性が高く好ましい。
【0045】
ポリエステル樹脂としては、ラクトン類の開環重合物、ヒドロキシカルボン酸の縮重合物、ポリオールとポリカルボン酸との縮重合物などが挙げられ、設計の自由度の観点からポリオールとポリカルボン酸との縮重合物が好ましい。
【0046】
ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、通常1000~30000、好ましくは3000~15000、さらに好ましくは5000~12000である。1000未満では耐熱保存性が悪化し、30000を超えると静電潜像現像用トナーとしては低温定着性が悪化する。
【0047】
また、ポリエステル樹脂のガラス転移温度は35℃以上80℃以下、好ましくは40℃以上70℃以下、より好ましくは45℃以上65℃以下の範囲にあるのが良い。35℃未満では得られる着色樹脂粒子が真夏などの高温環境下に置かれたときに変形する、あるいは着色樹脂粒子同士がくっついてしまい本来の粒子としての振る舞いができなくなる可能性がある。また80℃を超えるような場合、着色樹脂粒子を静電潜像現像用トナーとして用いる場合定着性が悪化する。
【0048】
<ポリオール>
ポリオール(1)としては、ジオール(1-1)と3価以上のポリオール(1-2)が挙げられ、(1-1)単独、または(1-1)と少量の(1-2)の混合物が好ましい。
【0049】
ジオール(1-1)としては以下のものを挙げることができる。
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);
【0050】
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;3,3′-ジフルオロ-4,4′-ジヒドロキシビフェニル、等の4,4′-ジヒドロキシビフェニル類;ビス(3-フルオロ-4-ヒドロキシフェニル)メタン、1-フェニル-1,1-ビス(3-フルオロ-4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(3-フルオロ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3,5-ジフルオロ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン(別名:テトラフルオロビスフェノールA)、2,2-ビス(3-ヒドロキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン等のビス(ヒドロキシフェニル)アルカン類;ビス(3-フルオロ-4-ヒドロキシフェニル)エーテル等のビス(4-ヒドロキシフェニル)エーテル類;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
【0051】
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。
【0052】
3価以上のポリオール(1-2)としては、3~8価また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。
【0053】
<ポリカルボン酸>
ポリカルボン酸(2)としては、ジカルボン酸(2-1)と3価以上のポリカルボン酸(2-2)が挙げられ、ジカルボン酸(2-1)単独、またはジカルボン酸(2-1)と少量の3価以上のポリカルボン酸(2-2)の混合物が好ましい。
【0054】
ジカルボン酸(2-1)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)、3-フルオロイソフタル酸、2-フルオロイソフタル酸、2-フルオロテレフタル酸、2,4,5,6-テトラフルオロイソフタル酸、2,3,5,6-テトラフルオロテレフタル酸、5-トリフルオロメチルイソフタル酸、2,2-ビス(4-カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(3-カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4′-ビフェニルジカルボン酸、3,3’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4′-ビフェニルジカルボン酸、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-3,3′-ビフェニルジカルボン酸、ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水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。
【0055】
3価以上のポリカルボン酸(2-2)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(2)としては、上述のものの酸無水物また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(1)と反応させてもよい。
ポリオールとポリカルボン酸の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1~1/2、好ましくは1.5/1~1/1.5、さらに好ましくは1.3/1~1/1.3である。
【0056】
(着色剤)
本発明の着色剤としては公知の染料及び顔料が使用でき、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。
【0057】
(有機溶媒)
有機溶媒は、沸点が100℃未満の揮発性であることが、後の有機溶媒除去が容易になる点から好ましい。このような有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2-ジクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。有機溶媒中に溶解あるいは分散させる樹脂がポリエステル骨格を有する樹脂である場合、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系の溶媒もしくはメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系の溶媒を用いた方が、溶解性が高いため好ましく、このなかでは溶媒除去性の高い酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトンが特に好ましい。
【0058】
(プレポリマー)
プレポリマー(反応性前駆体)としては、活性水素基と反応可能な基を持つポリエステルが挙げられる。前記活性水素基と反応可能な基としては、例えば、イソシアネート基、エポキシ基、カルボン酸、酸クロリド基などが挙げられる。これらの中でも、前記非晶質ポリエステル樹脂にウレタン結合又はウレア結合を導入可能な点で、イソシアネート基が好ましい。
【0059】
前記プレポリマーは、3価以上のアルコール及び3価以上のカルボン酸の少なくともいずれかによって付与される分岐構造を有していても良い。
前記イソシアネート基を含有するポリエステル樹脂としては、例えば、活性水素基を有するポリエステル樹脂とポリイソシアネートとの反応生成物などが挙げられる。前記活性水素基を有するポリエステル樹脂は、例えば、ジオールと、ジカルボン酸と、3価以上のアルコール及び3価以上のカルボン酸の少なくともいずれかと縮重合することにより得られる。前記3価以上のアルコール及び前記3価以上のカルボン酸は、前記イソシアネート基を含有するポリエステル樹脂に分岐構造を付与する。
【0060】
前記ジオールとしては、例えば、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、2-メチル-1,3-プロパンジオール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール等の脂肪族ジオール;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グリコール等のオキシアルキレン基を有するジオール;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等の脂環式ジオール;脂環式ジオールに、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したもの;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノール類;ビスフェノール類に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したもの等のビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物などが挙げられる。これらの中でも、ポリエステル樹脂のガラス転移点を20℃以下に制御する観点から、例えば、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、2-メチル-1,3-プロパンジオール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール等の炭素数3以上10以下の脂肪族ジオールを使用することが好ましく、樹脂中のアルコール成分の50mol%以上使用することがより好ましい。これらのジオールは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0061】
前記ポリエステル樹脂は非晶質樹脂であることが望ましく、また、樹脂鎖に立体障害を持たせることで定着時の溶融粘度が低下し、低温定着性がより発現しやすくなる。このため、前記脂肪族ジオールの主鎖は下記一般式(1)で表される構造を有することが好ましい。
【0062】
【化1】
[式中、R
1及びR
2はそれぞれ独立に水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表し、nは3~9の奇数を表す。但し、n個の繰り返し単位において、R
1及びR
2はそれぞれ同じであっても異なっていても良い。]
【0063】
ここで、本発明における前記脂肪族ジオールの主鎖とは、前記脂肪族ジオールが有する二つのヒドロキシル基間を最短数で結ばれた炭素鎖のことである。前記主鎖の炭素数は奇数である場合、偶奇性により結晶性が低下するので好ましい。また、少なくとも1つ以上の炭素数1~3のアルキル基を側鎖に有する場合、立体性により主鎖分子間の相互作用エネルギーが低下するのでより好ましい。
【0064】
前記ジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、マレイン酸、フマル酸等の脂肪族ジカルボン酸;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等の芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。また、これらの無水物や低級(炭素数1~3)アルキルエステル化物、ハロゲン化物を用いても良い。これらの中でも、ポリエステル樹脂のTgを20℃以下に制御する観点から、炭素数4以上12以下の脂肪族ジカルボン酸が好ましく、樹脂中のカルボン酸成分の50質量%以上使用することがより好ましい。これらのジカルボン酸は、1種単独で使用しても良いし、2種以上を併用しても良い。
【0065】
前記3価以上のアルコールとしては、例えば、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、ソルビトール等の3価以上の脂肪族アルコール;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等の3価以上のポリフェノール類;3価以上のポリフェノール類に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したもの等の3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキシド付加物などが挙げられる。
【0066】
前記3価以上のカルボン酸としては、例えば、3価以上の芳香族カルボン酸などが挙げられ、特にはトリメリット酸、ピロメリット酸等の炭素数9以上20以下の3価以上の芳香族カルボン酸が好ましい。また、これらの無水物や、低級(炭素数1~3)アルキルエステル化物、ハロゲン化物を用いても良い。
【0067】
前記ポリイソシアネートとしては、例えば、ジイソシアネート、3価以上のイソシアネートなどが挙げられる。
前記ポリイソシアネートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1,3-及び/又は1,4-フェニレンジイソシアネート、2,4-及び/又は2,6-トリレンジイソシアネート(TDI)、粗製TDI、2,4’-及び/又は4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、粗製MDI[粗製ジアミノフェニルメタン〔ホルムアルデヒドと芳香族アミン(アニリン)又はその混合物との縮合生成物;ジアミノジフェニルメタンと少量(たとえば5~20質量%)の3官能以上のポリアミンとの混合物〕のホスゲン化物:ポリアリルポリイソシアネート(PAPI)]、1,5-ナフチレンジイソシアネート、4,4’,4”-トリフェニルメタントリイソシアネート、m-及びp-イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;エチレンジイソシアネート、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(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネート、1,6,11-ウンデカントリイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジ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、ビス(2-イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2-イソシアナトエチル)カーボネート、2-イソシアナトエチル-2,6-ジイソシアナトヘキサノエート等の脂肪族ジイソシアネート;イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート(水添MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート(水添TDI)、ビス(2-イソシアナトエチル)-4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボキシレート、2,5-及び2,6-ノルボルナンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート;m-及びp-キシリレンジイソシアネート(XDI)、α,α,α’,α’-テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)等の芳香脂肪族ジイソシアネート;リジントリイソシアネート、3価以上のアルコールのジイソシアネート変性物等の3価以上のポリイソシアネート;これらのイソシアネートの変性物が挙げられ、これらの2種以上の混合物であっても良い。前記イソシアネートの変性物としては、例えば、ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、イソシアヌレート基、オキサゾリドン基含有変性物などが挙げられる。
【0068】
(帯電制御剤)
油相には、帯電制御剤などを添加しても良い。
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、四級アンモニウム塩(フッ素変性四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-51、含金属アゾ染料のボントロンS-34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE-82、サリチル酸系金属錯体のE-84、フェノール系縮合物のE-89(以上、オリエント化学工業株式会社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP-302、TP-415(以上、保土谷化学工業株式会社製)、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-901、ホウ素錯体であるLR-147(日本カーリット株式会社製)、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。帯電制御剤は性能を発現し定着性などへの阻害がない範囲の量で用いられればよく、トナー中に0.5~5質量%、好ましくは0.8~3質量%含まれるのが良い。
【0069】
[工程b](転相乳化工程)
工程bは、工程aで得られた溶解液に水を添加して、油中水型分散液から水中油型分散液に転相させる工程である。
本実施形態では、前記油相をアンモニア水などで中和した後、それにイオン交換水を添加していき、油中水型分散液から水中油型分散液に転相させる転相乳化によって微粒子分散液を得る。
【0070】
[工程c](脱溶剤工程)
工程cは、工程bで得られた水中油型分散液から有機溶媒を除去して微粒子分散液を得る工程である。
微粒子分散液から有機溶媒を除去するためには、系全体を攪拌しながら徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。
あるいはまた、得られた微粒子分散液を攪拌しながら乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の有機溶媒を完全に除去することも可能である。もしくは、微粒子分散液を攪拌しながら減圧し、有機溶媒を蒸発除去しても良い。後の2つの手段は、最初の手段と併用することも可能である。
【0071】
微粒子分散液が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分に目的とする品質が得られる。
以上の方法で、微粒子分散液を得ることが出来る。
【0072】
[工程d](凝集工程)
工程dは、工程cで得られた前記微粒子分散液の微粒子を凝集させて凝集粒子を得る工程である。
微粒子分散液を攪拌しながら任意の粒径になるまで凝集させる。凝集させるためには、凝集剤を添加する方法、pHを調整する方法など、既存の方法が使用できる。凝集剤を添加する場合、そのまま添加してもよいが、凝集剤の水溶液にしたほうが局所的な高濃度化を避けることができるため好ましい。また、凝集塩は凝集粒子の粒径を見ながら、徐々に添加することが好ましい。
【0073】
凝集時の分散液の温度は、使用する樹脂のTg付近であることが好ましい。液温が低すぎると凝集があまり進まないため効率が悪く、液温が高すぎると凝集速度が速くなり、粗大粒子が発生するなど粒径分布が悪化する。
【0074】
狙いの粒径に達したら、凝集を停止させる。凝集を停止させる方法としては、イオン価数の低い塩やキレート剤を添加する方法や、pHを調整する方法、分散液の温度を下げる方法、水系媒体を多量に添加して濃度を薄める方法などが使用できる。
以上の方法により、凝集粒子の分散液を得ることが出来る。
【0075】
凝集工程においては、離型剤としてワックスを添加したり、低温定着性のために結晶性樹脂を添加したりしてもよい。その場合、ワックスを水系媒体に分散させた分散液や、同様に結晶性樹脂の分散液を用意し、前記微粒子分散液と混合した上で凝集させていくことで、均一にワックスや結晶性樹脂が分散した凝集粒子を得ることが出来る。
【0076】
以下、スルホン酸塩基含有ポリエステル樹脂、凝集剤、ワックスや結晶性樹脂について説明する。
(スルホン酸塩基含有ポリエステル樹脂)
前記スルホン酸塩基含有ポリエステル樹脂の合成に使用するアルコール及びカルボン酸は特に制限はない。構成成分としては下記のようなものが上げられる。
【0077】
(ジオール)
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、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール等の脂肪族ジオール;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グリコール等のオキシアルキレン基を有するジオール;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等の脂環式ジオール;脂環式ジオールに、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したもの;ビスフェノールル類に、A、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノール類;ビスフェノーエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したもの等のビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物などが挙げられる。
【0078】
(ジカルボン酸)
前記ジカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。また、これらの水物を用いてもよいし、低級(炭素数1~3)アルキルエステル化物を用いてもよいし、ハロゲン化物を用いてもよい。
前記脂肪族ジカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、マレイン酸、フマル酸などが挙げられる。
前記芳香族ジカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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が挙げられるこれらの中でも、炭素数4以上12以下の脂肪族ジカルボン酸が好ましい。
これらのジカルボン酸は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0079】
(3価以上の酸、又はアルコール)
前記3価以上の酸、またはアルコールを用いても良い。特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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(TMP)、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ジペンタエリスリトール、トリメリット酸、(TMA)、ピロメリット酸などが挙げられる。
【0080】
(スルホン塩基含有単量体)
前記スルホン酸塩基含有ポリエステル樹脂の合成には、スルホン酸塩基を含有する単量体を用いる。前記スルホン酸塩基を含有する単量体としては、例えば、芳香族スルホン酸塩基含有単量体、脂肪族スルホン酸塩基含有単量体が挙げられる。 これらの中でも2価以上のカルボン酸を有する芳香族スルホン酸塩基含有単量体が好ましい。
【0081】
スルホン酸塩基を有する芳香族ジカルボン酸としては、例えば5-スルホイソフタル酸、2-スルホイソフタル酸、4-スルホイソフタル酸、4-スルホ-2,6-ナフタレンジカルボン酸およびこれらのエステル形成性誘導体[低級アルキル(C1~4)エステル(メチルエステル、エチルエステル等)、酸無水物等]のスルホン酸塩。
スルホ基を有する脂肪族ジカルボン酸としては、例えばスルホコハク酸およびそのエステル形成性誘導体[低級アルキル(C1~4)エステル(メチルエステル、エチルエステル等)、酸無水物等]のスルホン酸塩が挙げられる。
【0082】
スルホン酸塩としては、例えばアルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウム等)の塩、アルカリ土類金属(マグネシウム、カルシウム等)の塩、アンモニウム塩、ヒドロキシアルキル(C2~4)基を有するモノ-、ジ-およびトリ-アミン(モノ-、ジ-およびトリ-エチルアミン、モノ-、ジ-およびトリ-エタノールアミン、ジエチルエタノールアミン等の有機アミン塩)等のアミン塩、これらアミンの4級アンモニウム塩およびこれらの2種以上の併用が挙げられる。
これらの中でも5-スルホイソフタル酸塩が好ましく、5-スルホイソフタル酸ナトリウム塩および5-スルホイソフタル酸カリウム塩が特に好ましい。
【0083】
<スルホン酸塩基含有ポリエステル樹脂のSP値>
本発明のスルホン酸塩基含有ポリエステル樹脂のSP値は製造時のモノマー仕込量からFedors法により算出したものである。
【0084】
<体積平均粒径>
前記樹脂微粒子の体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3μm以上7μm以下であることが好ましい。また、個数平均粒径に対する体積平均粒径の比は1.2以下であることが好ましい。また、体積平均粒径が2μm以下である成分を1個数%以上10個数%以下含有することが好ましい。
【0085】
<体積平均粒径(Dv)、及び個数平均粒径(Dn)の測定>
前記樹脂微粒子の体積平均粒径(Dv)、及び個数平均粒径(Dn)は、粒度測定器(「マルチサイザーIII」、ベックマンコールター社製)を用い、アパーチャー径100μmで測定し、解析ソフト(Beckman Coulter Multisizer 3 Version3.51)にて解析を行なうことにより下記条件で測定した。
ガラス製100mlビーカーに10質量%界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩ネオゲンSC-A;第一工業製薬性)を0.5ml添加し、各トナー0.5g添加しミクロスパーテルでかき混ぜ、次いで、イオン交換水80mlを添加する。得られた分散液を超音波分散器(W-113MK-II本多電子社製)で10分間分散処理する。前記分散液を前記マルチサイザーIIIを用いて、測定用溶液としてアイソトンIII(ベックマンコールター製)を用いて測定を行なう。測定は、装置が示す濃度が8±2%になるように前記トナーサンプル分散液を滴下する。
【0086】
<平均円形度>
前記樹脂微粒子のトナー化においては、平均円形度は特定の形状を有すことが好ましく、平均円形度が0.940以上0.980未満であることが好ましい。平均円形度が0.940未満で、球形からあまりに離れた不定形の形状のトナーでは、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。平均円形度が0.980以上の場合、ブレードクリーニングなどを採用しているシステムでは、感光体上および転写ベルトなどのクリーニング不良が発生し、画像上の汚れを引き起こす。
【0087】
前記樹脂微粒子の平均円形度は、フロー式粒子像分析装置(「FPIA-3000」;シスメックス社製)を用いて計測し、解析ソフト(FPIA-3000 FLOW PARTICLE IMAGE ANALYZER version00-11)を用いて下記のような条件で測定した。
ガラス製100mlビーカーに10質量%界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩ネオゲンSC-A;第一工業製薬性)を0.1ml~0.5ml添加し、各トナー0.1g~0.5g添加しミクロスパーテルでかき混ぜ、次いで、イオン交換水80mlを添加する。得られた分散液を超音波分散器(本多電子社製)で3分間分散処理する。前記分散液を前記FPIA-3000を用いて濃度を5,000個/μl~15,000個/μlが得られるまで前記樹脂微粒子の形状及び分布を測定した。
【0088】
(凝集剤)
凝集剤としては、公知のものが使用できる。例えば、ナトリウム、カリウム等の1価の金属の金属塩や、カルシウム、マグネシウム等の2価の金属の金属塩、鉄、アルミニウム等の3価の金属の金属塩などが使用できる。
金属塩を凝集剤として添加することにより、金属イオンが金属架橋剤として作用し、金属イオンを介してポリマー鎖が架橋し、凝集する。金属架橋剤による金属架橋によって、ホットオフセット性、保存性、耐久性の向上が見込まれる。
【0089】
(ワックス)
ワックスとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、融点が50℃~120℃の低融点の離型剤が好ましい。低融点の離型剤は、前記樹脂と分散されることにより、離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これによりオイルレス(定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布しない)でもホットオフセット性が良好となる。
【0090】
離型剤としては、例えば、ロウ類、ワックス類、等が好適に挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、例えば、カルナウバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス;ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス;オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス;パラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス;などの天然ワックスが挙げられる。また、これら天然ワックスのほか、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス;エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス;などが挙げられる。更に、12-ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド;低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ-n-ステアリルメタクリレート、ポリ-n-ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n-ステアリルアクリレート-エチルメタクリレートの共重合体等);側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子、などを用いてもよい。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0091】
ワックスの融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50℃以上120℃以下が好ましく、60℃以上90℃以下がより好ましい。融点が、50℃以上であれば、ワックスが耐熱保存性に悪影響を与えるのを防止でき、120℃以下であれば、低温での定着時にコールドオフセットを起こすという問題を有効に防止できる。
【0092】
ワックスの溶融粘度としては、該ワックスの融点より20℃高い温度での測定値として、5cps以上1,000cps以下が好ましく、10cps以上100cps以下がより好ましい。溶融粘度が、5cps以上であれば、離型性の低下を防止でき、1,000cps以下であれば、耐ホットオフセット性、低温定着性の効果が十分発揮できる。
【0093】
ワックスの前記トナーにおける含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0質量%以上40質量%以下が好ましく、3質量%以上30質量%以下がより好ましい。前記含有量が、40質量%以下であれば、トナーの流動性悪化を防止することができる。
【0094】
(結晶性ポリエステル樹脂)
結晶性ポリエステル樹脂は、多価アルコールと、多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸エステルなどの多価カルボン酸又はその誘導体から得られる。なお、本発明において結晶性ポリエステル樹脂とは、上記のように、多価アルコールと、多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸エステル等の多価カルボン酸又はその誘導体とを用いて得られるものを指し、ポリエステル樹脂を変性したもの、例えばプレポリマー、及びそのプレポリマーを架橋及び/又は伸長反応させて得られる樹脂は、前記結晶性ポリエステル樹脂には属さない。
【0095】
<<多価アルコール>>
前記多価アルコールとしては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジオール、及び3価以上のアルコールが挙げられる。前記ジオールとしては、例えば、飽和脂肪族ジオールなどが挙げられる。前記飽和脂肪族ジオールとしては、直鎖飽和脂肪族ジオール、分岐飽和脂肪族ジオールが挙げられるが、これらの中でも、直鎖飽和脂肪族ジオールが好ましく、炭素数が2~12の直鎖飽和脂肪族ジオールがより好ましい。前記飽和脂肪族ジオールが分岐型であると、結晶性ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が低下してしまうことがある。また、前記飽和脂肪族ジオールの炭素数が12を超えると、実用上の材料の入手が困難となる。
【0096】
前記飽和脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,13-トリデカンジオール、1,14-テトラデカンジオール、1,18-オクタデカンジオール、1,14-エイコサンデカンジオールなどが挙げられる。これらの中でも、前記結晶性ポリエステル樹脂の結晶性が高く、シャープメルト性に優れる点で、エチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオールが好ましい。
前記3価以上のアルコールとしては、例えば、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などが挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0097】
<<多価カルボン酸>>
前記多価カルボン酸としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2価のカルボン酸、及び3価以上のカルボン酸が挙げられる。前記2価のカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9-ノナンジカルボン酸、1,10-デカンジカルボン酸、1,12-ドデカンジカルボン酸、1,14-テトラデカンジカルボン酸、1,18-オクタデカンジカルボン酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン-2,6-ジカルボン酸、マロン酸、メサコニン酸等の芳香族ジカルボン酸;などが挙げられる。更に、これらの無水物やこれらの低級(炭素数1~3)アルキルエステルも挙げられる。
【0098】
前記3価以上のカルボン酸としては、例えば、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-ナフタレントリカルボン酸等、及びこれらの無水物やこれらの低級(炭素数1~3)アルキルエステルなどが挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0099】
前記結晶性ポリエステル樹脂は、炭素数4~12の直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸と、炭素数2~12の直鎖飽和脂肪族ジオールとから構成されることが好ましい。これにより、結晶性が高く、シャープメルト性に優れるため、優れた低温定着性を発揮できる。また、結晶性ポリエステル樹脂の結晶性および軟化点を制御する方法として、ポリエステル合成時にアルコール成分にグリセリン等の3価以上の多価アルコールや、酸成分に無水トリメリット酸などの3価以上の多価カルボン酸を追加して縮重合を行った非線状ポリエステルなどを設計、使用するなどの方法が挙げられる。
【0100】
本発明の結晶性ポリエステル樹脂の分子構造は、溶液や固体によるNMR測定の他、X線回折、GC/MS、LC/MS、IR測定などにより確認することができるが、簡便には赤外線吸収スペクトルにおいて、965±10cm-1もしくは990±10cm-1にオレフィンのδCH(面外変角振動)に基づく吸収を有するものを例としてあげること
ができる。
【0101】
分子量については、上記の分子量分布がシャープで低分子量のものが低温定着性に優れ、分子量が低い成分が多いと耐熱保存性が悪化するという観点から、鋭意検討した結果、o-ジクロロベンゼンの可溶分のGPCによる分子量分布で、横軸をlog(M)、縦軸を重量%で表した分子量分布図のピーク位置が3.5~4.0の範囲にあり、ピークの半値幅が1.5以下であり、重量平均分子量(Mw)で3,000~30,000、数平均分子量(Mn)で1,000~10,000、Mw/Mnが1~10であることが好ましい。
更には、重量平均分子量(Mw)で5,000~15,000、数平均分子量(Mn)で2,000~10,000、Mw/Mnが1~5であることが好ましい。
【0102】
結晶性ポリエステル樹脂の酸価は、紙と樹脂との親和性の観点から、目的とする低温定着性を達成するためにはその酸価が5mgKOH/g以上、転相乳化法による微粒子の作製のためには、7mgKOH/g以上であることがより好ましく、一方、ホットオフセット性を向上させるには45mgKOH/g以下のものであることが好ましい。また、結晶性高分子の水酸基価については、所定の低温定着性を達成し、かつ良好な帯電特性を達成するためには0mgKOH/g以上50mgKOH/g以下が好ましく、5mgKOH/g以上50mgKOH/g以下がより好ましい。
【0103】
[工程e](シェル化工程)
シェル化工程は、前記凝集工程で得られた凝集粒子にシェル層を形成する工程である。
前記シェル層を形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記融着工程で目的とする粒径の球形化した粒子を作製した後、前記スルホン酸塩基を有するポリエステル樹脂を含む非晶質樹脂を添加し、前記凝集工程及び前記融着工程を繰り返すことで、シェル層を形成する方法などが挙げられる。
【0104】
[工程f](融着工程)
次に、シェル層を形成した凝集粒子を熱処理によって融着させ、凹凸を減らす。融着は、粒子の分散液を攪拌しながら加熱すればよい。液の温度は、使用している樹脂のTgを超えた温度付近が好ましい。
【0105】
[工程g](アニーリング工程)
結晶性樹脂を添加した場合、乾燥後にアニーリング処理を行うことで、非結晶性樹脂と結晶性樹脂とが相分離し、定着性が向上する。具体的には、Tg付近の温度で10時間以上保管すればよい。
【0106】
[工程h](洗浄、乾燥工程)
上記の方法で得られたトナー粒子分散液には、トナー粒子のほかに凝集塩などの副材料が含まれているため、分散液からトナー粒子のみを取り出すために洗浄を行う。トナー粒子の洗浄方法としては、遠心分離法、減圧濾過法、フィルタープレス法などの方法があるが、本発明においては特に限定されるものではない。いずれの方法によってもトナー粒子のケーキ体が得られるが、一度の操作で十分に洗浄できない場合は、得られたケーキを再度水系溶媒に分散させてスラリーにして上記のいずれかの方法でトナー粒子を取り出す工程を繰り返しても良いし、減圧濾過法やフィルタープレス法によって洗浄を行うのであれば、水系溶媒をケーキに貫通させて樹脂粒子が抱き込んだ副材料を洗い流す方法を採っても良い。
この洗浄に用いる水系溶媒は水あるいは水にメタノール、エタノールなどのアルコールを混合した混合溶媒を用いるが、コストや排水処理などによる環境負荷を考えると、水を用いるのが好ましい。
【0107】
洗浄されたトナー粒子は水系媒体を多く抱き込んでいるため、乾燥を行い、水系媒体を除去することでトナー粒子のみを得ることができる。乾燥方法としては、スプレイドライアー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動槽乾燥機、回転式乾燥機、攪拌式乾燥機などの乾燥機を使用することができる。乾燥されたトナー粒子は最終的に水分が1%未満になるまで乾燥を行うのが好ましい。また、乾燥後の樹脂粒子は軟凝集をしており使用に際して不都合が生じる場合には、ジェットミル、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、コーヒーミル、オースターブレンダー、フードプロセッサーなどの装置を利用して解砕を行い、軟凝集をほぐしても良い。
【0108】
(外添工程)
本発明で得られたトナー粒子には、流動性、帯電性、クリーニング性などを持たせるために、無期微粒子や高分子系微粒子、クリーニング助剤などを添加、混合してもよい。
具体的な混合手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル(ホソカワミクロン株式会社製)、I式ミル(日本ニューマチック工業株式会社製)を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(株式会社奈良機械製作所製)、クリプトロンシステム(川崎重工業株式会社製)、自動乳鉢などがあげられる。
【0109】
(外添剤)
無機微粒子の一次粒子径は、5nm以上2μm以下であることが好ましく、特に5nm以上500nm以下であることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20m2/g以上500m2/g以下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質量%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、ベンガラ、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。
【0110】
高分子系微粒子としては、例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。
【0111】
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、シリコンオイル、変性シリコンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【0112】
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0.01~1μmのものが好ましい。
【0113】
(現像剤)
本発明の現像剤は、本発明の前記トナーを含有する。前記現像剤は、一成分現像剤として使用してもよく、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。中でも、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンター等に使用する場合には、寿命向上等の点で前記二成分現像剤が好ましい。
前記トナーを用いた前記一成分現像剤の場合、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なく、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するためのブレード等の層厚規制部材へのトナーの融着がなく、現像手段の長期の使用(撹拌)においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。
また、前記トナーを用いた前記二成分現像剤の場合、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なく、現像手段における長期の撹拌においても、良好で安定した現像性が得られる。
また、本発明の現像剤は補給用現像剤として使用することも可能である。
【0114】
<キャリア>
前記キャリアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、芯材と、該芯材を被覆する樹脂層とを有するものが好ましい。
【0115】
(現像剤収容容器)
本発明の現像剤を収容する現像剤収容容器は特に限定されず、公知のものの中から適宜選択することができる。例えば、容器本体とキャップを有するもの等が挙げられる。
また、容器本体の大きさ、形状、構造、材質等も特に限定されないが、形状は円筒状等であることが好ましい。特に内周面にスパイラル状の凹凸が形成され、回転させることにより内容物である現像剤が排出口側に移行することが可能であり、スパイラル状の凹凸の一部又は全てが蛇腹機能を有することが好ましい。また、材質は寸法精度がよいものが好ましい。その例としては、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアクリル酸、ポリカーボネート樹脂成分ABS樹脂、ポリアセタール樹脂等の樹脂材料が挙げられる。
現像剤収容容器は、保存、搬送等が容易であり、取扱性に優れるため、後述するプロセスカートリッジ、画像形成装置等に着脱可能に取り付け、現像剤の補給に使用することができる。
【0116】
次に、本発明の画像形成装置により画像を形成する方法を実施する一の態様について、
図1を参照しながら説明する。本実施形態の画像形成装置としては、プリンターが例として示されているが、画像形成装置は、複写機、ファクシミリ、複合機等のトナーを用いて画像を形成することが可能であれば、特に限定されない。
画像形成装置は、給紙部210と、搬送部220と、作像部230と、転写部240と、定着器250とを備えている。
給紙部210は、給紙される紙Pが積載された給紙カセット211と、給紙カセット211に積載された紙Pを一枚ずつ給紙する給紙ローラ212を備えている。
【0117】
搬送部220は、給紙ローラ212により給紙された紙Pを転写部240の方向へ搬送するローラ221と、ローラ221により搬送された紙Pの先端部を挟み込んで待機し、紙を所定のタイミングで転写部240に送り出す一対のタイミングローラ222と、カラートナー像が定着した紙Pを排紙トレイ224に排出する排紙ローラ223を備えている。
【0118】
作像部230は、所定の間隔をおいて、図中、左方から右方に向かって順に、イエロートナーを有した現像剤を用いて画像を形成する画像形成ユニットYと、シアントナーを有した現像剤を用いる画像形成ユニットCと、マゼンタトナーを有した現像剤を用いる画像形成ユニットMと、ブラックトナーを有した現像剤を用いる画像形成ユニットKと、露光器233を備えている。
なお、画像形成ユニット(Y,C,M,K)のうち、任意の画像形成ユニットを示す場合には、画像形成ユニットという。
【0119】
また、現像剤は、トナーとキャリアを有する。4つの画像形成ユニット(Y,C,M,K)は、それぞれに用いられる現像剤が異なるのみで、機械的な構成は実質的に同一である。
【0120】
転写部240は、駆動ローラ241及び従動ローラ242と、駆動ローラ241の駆動に伴い、図中、反時計回りに回転することが可能な中間転写ベルト243と、中間転写ベルト243を挟んで、感光体ドラム231に対向して設けられた一次転写ローラ(244Y,244C,244M,244K)と、トナー像の紙への転写位置において中間転写ベルト243を挟んで対向して設けられた二次対向ローラ245及び二次転写ローラ246を備えている。
【0121】
定着器250は、ヒータが内部に設けられており、紙Pを加熱する定着ベルト251と、該定着ベルト251に対して回転可能に加圧することによりニップを形成する加圧ローラ252とを備えている。これにより、紙P上のカラートナー像に熱と圧力が印加されて、カラートナー像が定着する。カラートナー像が定着した紙Pは、排紙ローラ223により排紙トレイ224に排紙され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【0122】
(プロセスカートリッジ)
本発明に関するプロセスカートリッジは、各種画像形成装置に着脱可能に成型されており、静電潜像を担持する静電潜像担持体と、静電潜像担持体上に担持された静電潜像を本発明の現像剤で現像してトナー像を形成する現像手段を少なくとも有する。なお、本発明のプロセスカートリッジは、必要に応じて、他の手段をさらに有していてもよい。
【0123】
前記現像手段としては、本発明の現像剤を収容する現像剤収容部と、現像剤収容部内に収容された現像剤を担持するとともに搬送する現像剤担持体を少なくとも有する。なお、現像手段は、担持する現像剤の厚さを規制するため規制部材等をさらに有してもよい。
【0124】
図2に、本発明に関するプロセスカートリッジの一例を示す。プロセスカートリッジ110は、感光体ドラム10、コロナ帯電器58、現像器40、転写ローラ80及びクリーニング装置90を有する。
【実施例0125】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の記載中「部」及び「%」はそれぞれ「質量部」及び「質量%」を表す。
【0126】
<非晶質ポリエステル樹脂A-1の合成>
窒素導入管、脱水管、撹拌機及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、[ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物/フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)/バイオマス由来のプロピレングリコール]がモル比20/30/28/22であり、[フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)/アジピン酸]がモル比62/38であり、水酸基とカルボキシル基とのモル比であるOH/COOHが1.3となるように仕込み、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に常圧、230℃で8時間反応させ、更に10mmHg~15mmHgの減圧で4時間反応後、反応容器に無水トリメリット酸を全樹脂成分に対して1mol%になるよう入れ、18℃、常圧、3時間で反応させ、[非晶質ポリエステル樹脂A-1]を得た。
【0127】
<非晶質ポリエステル樹脂A-2の合成>
窒素導入管、脱水管、撹拌機及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、[ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物/フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)/バイオマス由来のプロピレングリコール]がモル比20/30/10/40であり、[フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)/アジピン酸]がモル比62/38であり、水酸基とカルボキシル基とのモル比であるOH/COOHが1.3となるように仕込み、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に常圧、230℃で8時間反応させ、更に10mmHg~15mmHgの減圧で4時間反応後、反応容器に無水トリメリット酸を全樹脂成分に対して1mol%になるよう入れ、18℃、常圧、3時間で反応させ、[非晶質ポリエステル樹脂A-2]を得た。
【0128】
<非晶質ポリエステル樹脂A-3の合成>
窒素導入管、脱水管、撹拌機及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、[ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物/フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)/バイオマス由来のプロピレングリコール]がモル比20/30/0/50であり、[フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)/アジピン酸]がモル比62/38であり、水酸基とカルボキシル基とのモル比であるOH/COOHが1.3となるように仕込み、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に常圧、230℃で8時間反応させ、更に10mmHg~15mmHgの減圧で4時間反応後、反応容器に無水トリメリット酸を全樹脂成分に対して1mol%になるよう入れ、18℃、常圧、3時間で反応させ、[非晶質ポリエステル樹脂A-3]を得た。
【0129】
<非晶質ポリエステル樹脂A-4の合成>
窒素導入管、脱水管、撹拌機及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、[ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物/フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)/バイオマス由来のプロピレングリコール]がモル比15/25/36/24であり、[フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)/アジピン酸]がモル比60/40であり、水酸基とカルボキシル基とのモル比であるOH/COOHが1.3となるように仕込み、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に常圧、230℃で8時間反応させ、更に10mmHg~15mmHgの減圧で4時間反応後、反応容器に無水トリメリット酸を全樹脂成分に対して1mol%になるよう入れ、18℃、常圧、3時間で反応させ、[非晶質ポリエステル樹脂A-4]を得た。
【0130】
<非晶質ポリエステル樹脂A-5の合成>
窒素導入管、脱水管、撹拌機及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、[ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物/フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)/バイオマス由来のプロピレングリコール]がモル比5/10/49/36であり、[フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)/アジピン酸]がモル比91/9であり、水酸基とカルボキシル基とのモル比であるOH/COOHが1.3となるように仕込み、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に常圧、230℃で8時間反応させ、更に10mmHg~15mmHgの減圧で4時間反応後、反応容器に無水トリメリット酸を全樹脂成分に対して1mol%になるよう入れ、18℃、常圧、3時間で反応させ、[非晶質ポリエステル樹脂A-5]を得た。
【0131】
<非晶質ポリエステル樹脂A-6の合成>
窒素導入管、脱水管、撹拌機及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、[ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物/フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)/バイオマス由来のプロピレングリコール]がモル比0/0/62/38であり、[フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)/アジピン酸]がモル比88/12であり、水酸基とカルボキシル基とのモル比であるOH/COOHが1.3となるように仕込み、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に常圧、230℃で8時間反応させ、更に10mmHg~15mmHgの減圧で4時間反応後、反応容器に無水トリメリット酸を全樹脂成分に対して1mol%になるよう入れ、18℃、常圧、3時間で反応させ、[非晶質ポリエステル樹脂A-6]を得た。
【0132】
<非晶質ポリエステル樹脂A-7の合成>
窒素導入管、脱水管、撹拌機及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、[ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物/フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)/バイオマス由来のプロピレングリコール]がモル比0/0/10/90であり、[フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)/アジピン酸]がモル比12/88であり、水酸基とカルボキシル基とのモル比であるOH/COOHが1.3となるように仕込み、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に常圧、230℃で8時間反応させ、更に10mmHg~15mmHgの減圧で4時間反応後、反応容器に無水トリメリット酸を全樹脂成分に対して1mol%になるよう入れ、18℃、常圧、3時間で反応させ、[非晶質ポリエステル樹脂A-7]を得た。
【0133】
<非晶質ポリエステル樹脂A-8の合成>
窒素導入管、脱水管、撹拌機及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、[ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物/フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)/バイオマス由来のプロピレングリコール]がモル比5/10/23/62であり、[フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)/アジピン酸]がモル比27/73であり、水酸基とカルボキシル基とのモル比であるOH/COOHが1.3となるように仕込み、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に常圧、230℃で8時間反応させ、更に10mmHg~15mmHgの減圧で4時間反応後、反応容器に無水トリメリット酸を全樹脂成分に対して1mol%になるよう入れ、18℃、常圧、3時間で反応させ、[非晶質ポリエステル樹脂A-8]を得た。
上記で得た[非晶性ポリエステル樹脂A-1]~[非晶性ポリエステル樹脂A-8]の原料組成割合を表1に示す。
【0134】
【0135】
<プレポリマーの合成>
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、イソフタル酸、及び植物由来のセバシン酸を、水酸基とカルボキシル基のモル比であるOH/COOHが1.1であり、ジオール成分の構成が3-メチル-1,5-ペンタンジオール100mol%であり、ジカルボン酸成分の構成がイソフタル酸66mol%及びセバシン酸34mol%であり、全モノマー中におけるトリメチロールプロパンの量が1.5mol%となるように、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して1,000ppm)とともに投入した。その後、4時間程度で200℃まで昇温し、次いで、2時間かけて230℃に昇温し、流出水がなくなるまで反応を行った。その後更に、10mmHg~15mmHgの減圧下で5時間反応させ、[中間体ポリエステル]を得た。
【0136】
次に、冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、得られた[中間体ポリエステル]とイソホロンジイソシアネート(IPDI)とをモル比(IPDIのイソシアネート基/中間体ポリエステルの水酸基)2.0で投入し、酢酸エチルで50%酢酸エチル溶液となるように希釈後、100℃で5時間反応させ、[プレポリマー]を得た。
【0137】
<結晶性ポリエステル樹脂の合成>
窒素導入管、脱水管、撹拌機及び熱伝対を装備した5Lの四つ口フラスコに、植物由来のセバシン酸、及び1,6-ヘキサンジオールを、水酸基とカルボキシル基とのモル比であるOH/COOHが0.9となるように仕込み、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に、180℃で10時間反応させた後、200℃に昇温して3時間反応させ、更に8.3kPaの圧力にて2時間反応させて[結晶性ポリエステル樹脂1]を得た。
【0138】
<マスターバッチ(MB)の作製>
水1,200部、カーボンブラック(Printex35、デグサ社製)〔DBP吸油量=42mL/100mg、pH=9.5〕500部、及び[非晶質ポリエステル樹脂B-1]500部を加え、ヘンシェルミキサー(日本コークス工業株式会社製)で混合し、得られた混合物を、2本ロールを用いて150℃で30分間混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕し、[マスターバッチ1]を得た。
【0139】
<WAX分散液の作製>
撹拌棒、及び温度計をセットした容器に離型剤としてカルナウバワックス42部(セラリカ野田製、RN-5、植物系ワックス、融点82℃)、及び酢酸エチル420部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時間で30℃に冷却し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、株式会社アイメックス製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒間、直径0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、分散を行い[WAX分散液1]を得た。平均粒子径は400nm、固形分濃度は40%であった。
【0140】
<結晶性ポリエステル樹脂分散液の作製>
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、308部の[結晶性ポリエステル樹脂1]及び
酢酸エチル1900部を仕込んだ。次に、撹拌しながら、80℃まで昇温し、5時間保持した後、1時間で30℃まで冷却した。さらに、ビーズミルのウルトラビスコミル(株式会社アイメックス製)を用いて、直径が0.5mmのジルコニアビーズを80体積%充填し、3パスの条件で分散させ、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]を得た。体積平均粒径は450nm、固形分濃度は10%であった。
【0141】
<スルホン酸塩基含有樹脂S1の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2mol付加物35部、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2mol付加物80部、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)30部、バイオマス由来のグリセロール10部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)100部、バイオマス由来のコハク酸22部及び5-スルホイソフタル酸ナトリウム12.3部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S1]を得た。
【0142】
<スルホン酸塩基含有樹脂S2の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2mol付加物35部、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2mol付加物80部、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)30部、バイオマス由来のグリセロール18部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)76部、バイオマス由来のコハク酸40部及び5-スルホイソフタル酸ナトリウム12.3部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S2]を得た。
【0143】
<スルホン酸塩基含有樹脂S3の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2mol付加物35部、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2mol付加物80部、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)29部、バイオマス由来のグリセロール28部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)60部、バイオマス由来のコハク酸45部及び5-スルホイソフタル酸ナトリウム12.3部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S3]を得た。
【0144】
<スルホン酸塩基含有樹脂S4の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイド5mol付加物22部、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド5mol付加物492部、アジピン酸88部、ドデカニ酸81部及び5-スルホイソフタル酸ナトリウム12.3部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S4]を得た。
【0145】
<スルホン酸塩基含有樹脂S5の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイド5mol付加物22部、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド5mol付加物492部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)17部、アジピン酸124部及び5-スルホイソフタル酸ナトリウム12.3部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S5]を得た。
【0146】
<スルホン酸塩基含有樹脂S6の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2mol付加物122部、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2mol付加物199部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)133部、アジピン酸22部及び5-スルホイソフタル酸ナトリウム12.3部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S6]を得た。
【0147】
<スルホン酸塩基含有樹脂S7の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)50部、バイオマス由来のグリセロール18部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)96部、フマル酸12部、無水トリメリット酸57部及び5-スルホイソフタル酸ナトリウム12.3部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S7]を得た。
【0148】
<スルホン酸塩基含有樹脂S8の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)22部、バイオマス由来のグリセロール18部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)80部、無水トリメリット酸99部及び5-スルホイソフタル酸ナトリウム12.3部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S8]を得た。
【0149】
<スルホン酸塩基含有樹脂S9の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2mol付加物35部、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2mol付加物80部、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)30部、バイオマス由来のプロピレングリコール10部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)100部、バイオマス由来のコハク酸22部及び5-スルホイソフタル酸ナトリウム2.5部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S9]を得た。
【0150】
<スルホン酸塩基含有樹脂S10の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2mol付加物35部、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2mol付加物80部、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)30部、バイオマス由来のプロピレングリコール10部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)100部、バイオマス由来のコハク酸22部及び5-スルホイソフタル酸ナトリウム4.9部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S10]を得た。
【0151】
<スルホン酸塩基含有樹脂S11の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2mol付加物35部、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2mol付加物80部、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)30部、バイオマス由来のプロピレングリコール10部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)100部、バイオマス由来のコハク酸22部及び5-スルホイソフタル酸ナトリウム9.8部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S11]を得た。
【0152】
<スルホン酸塩基含有樹脂S12の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2mol付加物35部、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2mol付加物80部、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)30部、バイオマス由来のプロピレングリコール10部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)100部、バイオマス由来のコハク酸22部及び5-スルホイソフタル酸ナトリウム19.6部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S12]を得た。
【0153】
<スルホン酸塩基含有樹脂S13の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2mol付加物35部、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2mol付加物80部、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)30部、バイオマス由来のプロピレングリコール10部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)100部、バイオマス由来のコハク酸22部及び5-スルホイソフタル酸ナトリウム24.5部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S13]を得た。
【0154】
<スルホン酸塩基含有樹脂S14の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2mol付加物35部、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2mol付加物80部、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)30部、バイオマス由来のプロピレングリコール10部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)100部、バイオマス由来のコハク酸22部及び5-スルホイソフタル酸ナトリウム27.0部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S14]を得た。
【0155】
<スルホン酸塩基含有樹脂S15の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2mol付加物35部、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2mol付加物79部、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)51部、バイオマス由来のプロピレングリコール16部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)100部、バイオマス由来のコハク酸22部及び5-スルホイソフタル酸ナトリウム12.3部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S15]を得た。
【0156】
<スルホン酸塩基含有樹脂S16の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)85部、バイオマス由来のグリセロール46部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)99部、フマル酸9部、無水トリメリット酸10部及び5-スルホイソフタル酸ナトリウム12.3部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S16]を得た。
【0157】
<スルホン酸塩基含有樹脂S17の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)85部、バイオマス由来のグリセロール46部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)99部、無水トリメリット酸2部及び5-スルホイソフタル酸ナトリウム12.3部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S17]を得た。
【0158】
<スルホン酸塩基含有樹脂S18の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2mol付加物95部、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2mol付加物155部、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)27部、バイオマス由来のプロピレングリコール138部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)40部、バイオマス由来のコハク酸130部及び5-スルホイソフタル酸ナトリウム12.3部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S18]を得た。
【0159】
<スルホン酸塩基含有樹脂S19の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2mol付加物55部、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2mol付加物100部、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)56部、バイオマス由来のプロピレングリコール57部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)40部、バイオマス由来のコハク酸60部及び5-スルホイソフタル酸ナトリウム12.3部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S19]を得た。
【0160】
<スルホン酸塩基含有樹脂S20の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2mol付加物35部、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2mol付加物80部、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)30部、バイオマス由来のプロピレングリコール10部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)100部、バイオマス由来のコハク酸22部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S20]を得た。
【0161】
<スルホン酸塩基含有樹脂S21の製造例>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2mol付加物95部、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2mol付加物155部、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)27部、バイオマス由来のプロピレングリコール138部、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)40部、アジピン酸12.3部、バイオマス由来のコハク酸130部を仕込み、縮合触媒としてオルトチタン酸テトラブチルを全モノマー量に対して1000ppmを入れ、窒素気流下にて2時間かけて230℃まで昇温し、生成する水を留去しながら5時間反応させた。その後、5mmHg~15mmHgの減圧下にて4時間反応させ、180℃まで冷却させた後、0.21部の無水トリメリット酸と、全モノマー量に対して200ppmのオルトチタン酸テトラブチルを入れ、常圧にて180℃で1時間反応させた後、更に5mmHg~20mmHgの減圧下にて3時間反応させ、[スルホン酸塩基含有樹脂S21]を得た。
【0162】
上記で得た[スルホン酸塩基含有樹脂S1]~[スルホン酸塩基含有樹脂S21]の原料組成割合を表2に示す。
【0163】
【0164】
(実施例1)
<油相1の作製>
[WAX分散液1]185部、[非晶質ポリエステル樹脂A-1]190部、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]230部、酢酸エチル55部、[マスターバッチ1]85部を加えて撹拌し、溶解・分散させた。撹拌しながら、酢酸エチル5部、10%水酸化ナトリウム水溶液30部を添加して[油相1]を得た。得られた油相の固形分は50%であった。
【0165】
<水相1の作製>
1150部のイオン交換水、105部の酢酸エチル、20部の界面活性剤(ドデシル硫酸ナトリウム塩)を混合撹拌し、乳白色の[水相1]を得た。
【0166】
<コアエマルション1の作製>
[油相1]に[水相1]を徐々に加えて転相乳化を行った。その後、脱溶剤を行い、[コアエマルション1]を得た。
【0167】
<シェルエマルション1の作製>
(シェル樹脂溶解液1の作製)
[スルホン酸塩基含有樹脂S1]200部、メチルエチルケトン200部を容器に入れ、TKホモミキサー(プライミクス株式会社製)で5000rpmで60分間混合し、[シェル樹脂溶解液1]を得た。得られた油相の固形分は50%であった。
【0168】
(シェル水相1の作製)
468部のイオン交換水、132部のメチルエチルケトンを混合撹拌、[シェル水相1]を得た。
【0169】
(シェルエマルション1の作製)
[シェル樹脂溶解液1]400部をTKホモミキサーで8000rpmで撹拌しながら、28%アンモニア水5.9部を加え、10分間混合した後、[シェル水相1]600部を徐々に加えて転相乳化を行った。その後、脱溶剤を行い、[シェルエマルション1]を得た。
【0170】
<凝集・シェル化工程>
[コアエマルション1]170部、イオン交換水230部を容器に入れて5分間撹拌した。次に、20%硫酸マグネシウム水溶液8部を滴下してさらに5分間撹拌した後、50℃に昇温した。その後、粒径が5.0μmになったところで、[シェルエマルション1]の10%水溶液84部を投入して、さらに、20%硫酸マグネシウム水溶液9部を滴下してさらに10分間撹拌した後、65℃に昇温して30分間撹拌した。
【0171】
<停止・融着工程>
20%硫酸ナトリウム水溶液41部を添加して、70℃に昇温して、所望の円形度である0.960~0.970になったところで冷却し、[分散スラリー1]を得た。
【0172】
<アニーリング工程・洗浄・乾燥工程>
[分散スラリー1]を、45℃で10時間保管した後に減圧濾過し、以下のように洗浄と乾燥を行った。
(1):濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(2):(1)の濾過ケーキにイオン交換水900部を加え、超音波振動を付与してTKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。リスラリー液の電気伝導度が10μC/cm以下となるようにこの操作を繰り返した後濾過して、[濾過ケーキ1]を得た。
(3)[濾過ケーキ1]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、[樹脂粒子1]を得た。
【0173】
<外添剤処理工程>
[樹脂粒子1]100部に対して、疎水性シリカ(HDK-2000、クラリアント株式会社製)2.0部をヘンシェルミキサーにて混合し、目開き500メッシュの篩を通過させ、[トナー1]を得た。
【0174】
上記「シェルエマルション1の作製]における[スルホン酸塩基含有樹脂S1]を[スルホン酸塩基含有樹脂S2]~[スルホン酸塩基含有樹脂S21]に代えた以外は「シェルエマルション1の作製]と同様にして「シェルエマルション2]~「シェルエマルション21]を作製した。各実施例及び比較例で使用したシェルエマルションを表3に示す。
【0175】
(実施例2~14)
実施例1の<油相1の作製>における[非晶質ポリエステル樹脂A-1]を表3に示す非晶質ポリエステル樹脂とし、実施例1における、「シェルエマルション1の作製」におけるシェルエマルションを表3に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして[トナー2]~[トナー14]を得た。
【0176】
(実施例15)
実施例1の<油相1の作製>と<凝集・シェル化工程>と<停止・融着工程>の一部の部数を下記のように変更した以外は、実施例1と同様にして[油相15]、[コアエマルション15]、[分散スラリー15]、[トナー母体粒子15]を得て、[トナー15]を得た。
【0177】
<油相15の作製>
[WAX分散液]155部、[非晶質ポリエステル樹脂A-1]220部、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]197部、酢酸エチル105部、[マスターバッチ1]73部を加えて撹拌し、溶解・分散させた。撹拌しながら、酢酸エチル5部、10%水酸化ナトリウム水溶液30部を添加して[油相15]を得た。得られた油相の固形分は50%であった。
【0178】
<凝集・シェル化工程>
[コアエマルション15]170部、イオン交換水230部を容器に入れて5分間撹拌した。次に、20%硫酸マグネシウム水溶液8部を滴下してさらに5分間撹拌した後、50℃に昇温した。その後、粒径が5.0μmになったところで、[シェルエマルション1]の10%水溶液17部を投入して、さらに、20%硫酸マグネシウム水溶液8部を滴下してさらに10分間撹拌した後、65℃に昇温して30分間撹拌した。
<停止・融着工程>
20%硫酸ナトリウム水溶液37部を添加して、70℃に昇温して、所望の円形度である0.960~0.970になったところで冷却し、[分散スラリー15]を得た。
【0179】
(実施例16)
実施例1の<油相1の作製>と<凝集・シェル化工程>と<停止・融着工程>の一部の部数を下記のように変更した以外は、実施例1と同様にして[油相16]、[コアエマルション16]、[分散スラリー16]、[トナー母体粒子16]を得て、[トナー16]を得た。
【0180】
<油相16の作製>
[WAX分散液]157部、[非晶質ポリエステル樹脂A-1]219部、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]199部、酢酸エチル102部、[マスターバッチ1]73部を加えて撹拌し、溶解・分散させた。撹拌しながら、酢酸エチル5部、10%水酸化ナトリウム水溶液30部を添加して[油相16]を得た。得られた油相の固形分は50%であった。
【0181】
<凝集・シェル化工程>
[コアエマルション16]170部、イオン交換水230部を容器に入れて5分間撹拌した。次に、20%硫酸マグネシウム水溶液8部を滴下してさらに5分間撹拌した後、50℃に昇温した。その後、粒径が5.0μmになったところで、[シェルエマルション1]の10%水溶液21部を投入して、さらに、20%硫酸マグネシウム水溶液8部を滴下してさらに10分間撹拌した後、65℃に昇温して30分間撹拌した。
<停止・融着工程>
20%硫酸ナトリウム水溶液37部を添加して、70℃に昇温して、所望の円形度である0.960~0.970になったところで冷却し、[分散スラリー16]を得た。
【0182】
(実施例17)
実施例1の<油相1の作製>と<凝集・シェル化工程>と<停止・融着工程>の一部の部数を下記に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして[油相17]、[コアエマルション17]、[分散スラリー17]、[トナー母体粒子17]を得て、[トナー17]を得た。
【0183】
<油相17の作製>
[WAX分散液]165部、[非晶質ポリエステル樹脂A-1]211部、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]209部、酢酸エチル88部、[マスターバッチ1]77部を加えて撹拌し、溶解・分散させた。撹拌しながら、酢酸エチル5部、10%水酸化ナトリウム水溶液30部を添加して[油相17]を得た。得られた油相の固形分は50%であった。
【0184】
<凝集・シェル化工程>
[コアエマルション17]170部、イオン交換水230部を容器に入れて5分間撹拌した。次に、20%硫酸マグネシウム水溶液8部を滴下してさらに5分間撹拌した後、50℃に昇温した。その後、粒径が5.0μmになったところで、[シェルエマルション1]の10%水溶液42部を投入して、さらに、20%硫酸マグネシウム水溶液9部を滴下してさらに10分間撹拌した後、65℃に昇温して30分間撹拌した。
【0185】
<停止・融着工程>
20%硫酸ナトリウム水溶液39部を添加して、70℃に昇温して、所望の円形度である0.960~0.970になったところで冷却し、[分散スラリー17]を得た。
【0186】
(実施例18)
実施例1の<油相1の作製>と<凝集・シェル化工程>と<停止・融着工程>の一部の部数を下記に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして[油相18]、[コアエマルション18]、[分散スラリー18]、[トナー母体粒子18]を得て、[トナー18]を得た。
【0187】
<油相18の作製>
[WAX分散液]207部、[非晶質ポリエステル樹脂A-1]169部、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]262部、酢酸エチル15部、[マスターバッチ1]97部を加えて撹拌し、溶解・分散させた。撹拌しながら、酢酸エチル5部、10%水酸化ナトリウム水溶液30部を添加して[油相18]を得た。得られた油相の固形分は50%であった。
<凝集・シェル化工程>
[コアエマルション18]170部、イオン交換水230部を容器に入れて5分間撹拌した。次に、20%硫酸マグネシウム水溶液8部を滴下してさらに5分間撹拌した後、50℃に昇温した。その後、粒径が5.0μmになったところで、[シェルエマルション1]の10%水溶液126部を投入して、さらに、20%硫酸マグネシウム水溶液10部を滴下してさらに10分間撹拌した後、65℃に昇温して30分間撹拌した。
【0188】
<停止・融着工程>
20%硫酸ナトリウム水溶液47部を添加して、70℃に昇温して、所望の円形度である0.960~0.970になったところで冷却し、[分散スラリー18]を得た。
【0189】
(実施例19)
実施例1の<油相1の作製>と<凝集・シェル化工程>と<停止・融着工程>の一部の部数を下記に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして[油相19]、[コアエマルション19]、[分散スラリー19]、[トナー母体粒子19]を得て、[トナー19]を得た。
【0190】
<油相19の作製>
[WAX分散液]237部、[非晶質ポリエステル樹脂A-1]139部、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]300部、[マスターバッチ1]111部を加えて撹拌し、溶解・分散させた。撹拌しながら、酢酸エチル5部、10%水酸化ナトリウム水溶液30部を添加して[油相19]を得た。得られた油相の固形分は50%であった。
【0191】
<凝集・シェル化工程>
[コアエマルション19]170部、イオン交換水230部を容器に入れて5分間撹拌した。次に、20%硫酸マグネシウム水溶液8部を滴下してさらに5分間撹拌した後、50℃に昇温した。その後、粒径が5.0μmになったところで、[シェルエマルション1]の10%水溶液167部を投入して、さらに、20%硫酸マグネシウム水溶液11部を滴下してさらに10分間撹拌した後、65℃に昇温して30分間撹拌した。
【0192】
<停止・融着工程>
20%硫酸ナトリウム水溶液50部を添加して、70℃に昇温して、所望の円形度である0.960~0.970になったところで冷却し、[分散スラリー19]を得た。
【0193】
(実施例20)
実施例1の<油相1の作製>と<凝集・シェル化工程>と<停止・融着工程>の一部の部数を下記に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして[油相20]、[コアエマルション20]、[分散スラリー20]、[トナー母体粒子20]を得て、[トナー20]を得た。
<油相20の作製>
[WAX分散液]241部、[非晶質ポリエステル樹脂A-1]136部、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]304部、[マスターバッチ1]123部を加えて撹拌し、溶解・分散させた。撹拌しながら、酢酸エチル5部、10%水酸化ナトリウム水溶液30部を添加して[油相20]を得た。得られた油相の固形分は50%であった。
【0194】
<凝集・シェル化工程>
[コアエマルション20]170部、イオン交換水230部を容器に入れて5分間撹拌した。次に、20%硫酸マグネシウム水溶液8部を滴下してさらに5分間撹拌した後、50℃に昇温した。その後、粒径が5.0μmになったところで、[シェルエマルション1]の10%水溶液172部を投入して、さらに、20%硫酸マグネシウム水溶液11部を滴下してさらに10分間撹拌した後、65℃に昇温して30分間撹拌した。
【0195】
<停止・融着工程>
20%硫酸ナトリウム水溶液51部を添加して、70℃に昇温して、所望の円形度である0.960~0.970になったところで冷却し、[分散スラリー20]を得た。
【0196】
(実施例21)
実施例1の<油相1の作製>を下記の<油相21の作製>のように変更し、<シェルエマルション1の作製>における[シェルエマルション1]を[シェルエマルション15]とし、[スルホン酸塩基含有樹脂S1]を[スルホン酸塩基含有樹脂S15]とした以外は、実施例1と同様にして[油相21]、[コアエマルション21]、[分散スラリー21]、[トナー母体粒子21]を得て、[トナー21]を得た。
【0197】
<油相21の作製>
[WAX分散液]196部、[非晶質ポリエステル樹脂A-4]182部、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]230部、酢酸エチル48部、[マスターバッチ1]92部、[プレポリマー]50部を加えて撹拌し、溶解・分散させた。撹拌しながら、酢酸エチル5部、10%水酸化ナトリウム水溶液29部を添加して[油相21]を得た。得られた油相の固形分は50%であった。
【0198】
(実施例22)
実施例1の[非晶質ポリエステル樹脂A-1]を[非晶質ポリエステル樹脂A-5]とし、[シェルエマルション1]を[シェルエマルション16]とし、[スルホン酸塩基含有樹脂S1]を[スルホン酸塩基含有樹脂S16]とした以外は、実施例1と同様にして[油相22]、[コアエマルション22]、[分散スラリー22]、[トナー母体粒子22]を得て、[トナー22]を得た。
【0199】
(実施例23)
実施例21の[非晶質ポリエステル樹脂A-4]を[非晶質ポリエステル樹脂A-6]とし、[シェルエマルション15]を[シェルエマルション17]とし、[スルホン酸塩基含有樹脂S15]を[スルホン酸塩基含有樹脂S17]とした以外は、実施例21と同様にして[油相23]、[コアエマルション23]、[分散スラリー23]、[トナー母体粒子23]を得て、[トナー23]を得た。
【0200】
(比較例1)
実施例1の[非晶質ポリエステル樹脂A-1]を[非晶質ポリエステル樹脂A-7]とし、[シェルエマルション1]を[シェルエマルション18]とし、[スルホン酸塩基含有樹脂S1]を[スルホン酸塩基含有樹脂S18]とした以外は、実施例1と同様にして[油相24]、[コアエマルション24]、[分散スラリー24]、[トナー母体粒子24]を得て、[トナー24]を得た。
【0201】
(比較例2)
実施例1の[非晶質ポリエステル樹脂A-1]を[非晶質ポリエステル樹脂A-8]とし、[シェルエマルション1]を[シェルエマルション19]とし、[スルホン酸塩基含有樹脂S1]を[スルホン酸塩基含有樹脂S19]とした以外は、実施例1と同様にして[油相25]、[コアエマルション25]、[分散スラリー25]、[トナー母体粒子25]を得て、[トナー25]を得た。
【0202】
(比較例3)
実施例1の[シェルエマルション1]を[シェルエマルション20]とし、[スルホン酸塩基含有樹脂S1]を[スルホン酸塩基含有樹脂S20]とした以外は、実施例1と同様にして[油相26]、[コアエマルション26]、[分散スラリー26]、[トナー母体粒子26]を得て、[トナー26]を得た。
【0203】
(比較例4)
実施例1の[シェルエマルション1]及び[スルホン酸塩基含有樹脂S1]を使用しないこと以外は、実施例1と同様にして
[油相27]、[コアエマルション27]、[分散スラリー27]、[トナー母体粒子27]を得て、[トナー27]を得た。
【0204】
<油相27の作製>
[WAX分散液1]150部、[非晶質ポリエステル樹脂A-1]226部、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]190部、酢酸エチル114部、[マスターバッチ1]70部を加えて撹拌し、溶解・分散させた。撹拌しながら、酢酸エチル5部、10%水酸化ナトリウム水溶液30部を添加して[油相27]を得た。得られた油相の固形分は50%であった。
【0205】
<凝集・シェル化工程>
[コアエマルション27]170部、イオン交換水230部を容器に入れて5分間撹拌した。次に、20%硫酸マグネシウム水溶液8部を滴下してさらに5分間撹拌した後、50℃に昇温した。その後、粒径が5.0μmになった。
<停止・融着工程>
20%硫酸ナトリウム水溶液41部を添加して、70℃に昇温して、所望の円形度である0.960~0.970になったところで冷却し、[分散スラリー27]を得た。
【0206】
(比較例5)
比較例1の[シェルエマルション18]を[シェルエマルション21]とし、[スルホン酸塩基含有樹脂S18]を[スルホン酸塩基含有樹脂S21]とした以外は、比較例1と同様にして[油相28]、[コアエマルション28]、[分散スラリー28]、[トナー母体粒子28]を得て、[トナー28]を得た。
【0207】
(比較例6)
比較例5の[シェルエマルション21]及び[スルホン酸塩基含有樹脂S21]を使用しない以外は、比較例5と同様にして[油相29]、[コアエマルション29]、[分散スラリー29]、[トナー母体粒子29]を得て、[トナー29]を得た。
【0208】
<凝集・シェル化工程>
[コアエマルション29]170部、イオン交換水230部を容器に入れて5分間撹拌した。次に、20%硫酸マグネシウム水溶液8部を滴下してさらに5分間撹拌した後、50℃に昇温した。その後、粒径が5.0μmになった。
【0209】
<停止・融着工程>
20%硫酸ナトリウム水溶液41部を添加して、70℃に昇温して、所望の円形度である0.960~0.970になったところで冷却し、[分散スラリー29]を得た。
【0210】
表3に実施例及び比較例において作製したコアシェルエマルション及びシェルエマルションの成分を示す。
但し、コアエマルションの作製に用いた「結晶性ポリエステル樹脂1」、[WAX分散液1]及び[マスターバッチ1]は各実施例及び比較例で同じものを用いたので、これらの成分については省略する。
【0211】
【0212】
<評価>
(高温定着性)
カラー複合機(imagio MP C5503、株式会社リコー製)の定着ユニットを用いて、普通紙に0.6mg/cm2の黒ベタ未定着画像を形成し、定着温度を変えて定着した。ホットオフセットの発生する温度を測定し、下記の評価基準により評価を行った。
[評価基準]
◎:190℃以上
○:180℃以上190℃未満
△:170℃以上180℃未満
×:170℃未満
【0213】
(低温定着性)
カラー複合機(imagio MP C5503、株式会社リコー製)の定着ユニットを用いて、普通紙に0.6mg/cm2の黒ベタ未定着画像を形成し、定着温度を変えて定着した。コールドオフセットの発生する温度を測定し、下記の評価基準により評価を行った。
[評価基準]
◎:120℃未満
○:120℃以上125℃未満
△:125℃以上130℃未満
×:130℃以上
【0214】
(耐熱保存性)
50mLのガラス容器にトナーを充填し、50℃の恒温槽に24時間放置した後、24℃まで冷却した。次に、針入度試験(JISK2235-1991)により針入度[mm]を測定し、耐熱保存性を評価した。
〔評価基準〕
◎:針入度20mm以上
○:針入度15mm以上20mm未満
△:針入度10mm以上15mm未満
×:針入度10mm未満
【0215】
(耐久性)
10万枚複写試験後の現像剤からブローオフによりトナーを除去し、残ったキャリアの
質量を測定し、これをW1とする。次に、このキャリアをトルエン中に入れて溶融物を溶
解し、洗浄、乾燥後質量を測定し、これをW2とする。そして、下記式よりスペント化率
を求め下記評価基準で評価を行った。
スペント化率(%)=〔(W1―W2)/W1〕×100
[評価基準]
◎:0質量%以上0.01質量%未満
○:0.01質量%以上0.02質量%未満
△:0.02質量%以上0.05質量%未満
×:0.05質量%以上
【0216】
(帯電性)
2成分系現像剤6gを計量し、密閉できる金属円柱に仕込み、280rpmの攪拌速度で攪拌し、ブローオフ法により帯電量を求めた。なお、攪拌時間は15秒(TA15)、60秒(TA60)、600秒(TA600)で測定した。キャリアはTEFV200/300(パウダーテック株式会社製)を用いた。
◎:36以上
○:33以上36未満
△:30以上33未満
×:30未満
【0217】
表4―1、表4-2に、実施例及び比較例のトナーの評価結果を示す。
【0218】