JP2008020606A - トナー - Google Patents

トナー Download PDF

Info

Publication number
JP2008020606A
JP2008020606A JP2006191390A JP2006191390A JP2008020606A JP 2008020606 A JP2008020606 A JP 2008020606A JP 2006191390 A JP2006191390 A JP 2006191390A JP 2006191390 A JP2006191390 A JP 2006191390A JP 2008020606 A JP2008020606 A JP 2008020606A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
temperature
release agent
parts
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2006191390A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomohito Handa
智史 半田
Shinya Yanai
信也 谷内
Kazuki Yoshizaki
和已 吉崎
Koji Abe
浩次 阿部
Emi Tosaka
恵美 登坂
Yasuhiro Hashimoto
康弘 橋本
Yuji Mikuriya
裕司 御厨
Nobuhisa Abe
展久 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2006191390A priority Critical patent/JP2008020606A/ja
Publication of JP2008020606A publication Critical patent/JP2008020606A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

【課題】高温環境下での耐久性に優れたトナーを提供する。
【解決手段】結着樹脂100質量部に対し離型剤を5乃至25質量部含有し、下記式(1)、(2)の関係を満たし、該トナー粒子のメタノール濡れ性が下記式(3)の関係 6.0℃ ≦ T1―T2 ≦ 15.0℃ (1) 15.0℃ ≦ Tp1―T1 ≦ 25.0℃ (2) 1.02≦(BT/AT)≦1.20 (3)(T1、T2;第1、第2のオンセット温度(℃)、Tp1;最大吸熱ピークの頂点温度(℃)、AT(%):トナー粒子を23℃、60%環境に36hr放置後のメタノール濡れ性試験による50%透過時におけるメタノール濃度、BT(%):トナー粒子を50℃、15%環境に36hr放置後のメタノール濡れ性試験による50%透過時におけるメタノール濃度)
【選択図】なし

Description

本発明は、電子写真法、静電記録法、磁気記録法、トナージェット法等を利用した画像形成方法に用いられるトナーに関する。詳しくは、結着樹脂、着色剤、及び、離型剤を有するトナー粒子と無機微粉末からなるトナーに関する。
従来、トナーにおいて、耐久性と広い温度領域での定着安定性を向上する目的で種々のトナー樹脂の検討がなされてきている。これらの中には、樹脂の常温での硬さを規定した発明や樹脂の溶融時の粘弾性を規定した発明、さらに樹脂の架橋度合いを規定したものなど種々の発明がなされている。また、離型剤を含有するトナーでは、離型剤の種類や離型剤の熱特性を規定した発明や、結着樹脂と離型剤の温度特性を規定した発明が開示されている。
例えば、トナー樹脂の構造を非相溶のドメインマトリックス構造とし、ドメイン部分のTg1とマトリックス部分のTg2を規定し、且つ、Tg1とTg2の関係を規定したトナーが開示されている。
かかる発明によると、トナーの構造を制御し、マトリックス部分の結着樹脂成分をドメイン成分よりも5℃以上高くすることで低温定着性に優れ、定着温度領域の広いトナーが達成できる。また、かかるトナーの保存性、流動性は優れたものであり、帯電性においても良好である。このようにトナー粒子に機能分離した構造をもたせることで定着性と保存性及び帯電性を向上したトナーが得られる(例えば特許文献1参照)。しかし、このようなトナーでは、ドメイン部分のTg1の温度を低く設定する必要がるために、たとえば高温環境下での耐久といった苛酷な使用状況でのトナー劣化に対して充分ではないものである。さらに高温環境下での保存性の観点においても、このような低Tgのドメイン成分は長期保存によりトナー粒子表面に移行しやすいといった傾向がある。従ってかかるトナーの長期保存といった点においても現在のトナーに対する要求を満たすものではない。
さらに、トナー粒子中の構造を制御するトナーの製造方法としては懸濁重合法、凝集融着法、乳化分散法など水系媒体中で加工するトナーの製造方法などの技術が提案されている。
懸濁重合法は、重合性単量体、着色剤、重合開始剤、さらに必要に応じて架橋剤、荷電制御剤、その他添加剤を、均一に溶解または分散せしめて、単量体組成物とした後、この単量体組成物を、分散安定剤を含有する水系媒体へ適当な撹拌機を用いて分散し、重合性単量体を重合し、所望の粒径を有するトナーを得る方法である。
凝集融着法は、乳化重合等により調製した樹脂粒子分散液と、着色剤を分散した着色剤分散液、離型剤分散液等を混合し、トナー粒径に相当する凝集粒子を形成する。これを樹脂粒子のガラス転移点の温度以上に加熱することによって凝集粒子内で融着させトナー粒子を製造するものである。
乳化分散法は、樹脂や着色剤、離型剤等のトナー成分を非水溶性有機溶媒に溶解または分散させて着色樹脂溶液を形成し、これを水系媒体に分散させてエマルジョンを形成した後、熱、減圧蒸留等により有機溶媒を除去してトナー粒子を得る。
これらの方法は粉砕工程が含まれてないため、結着樹脂に軟質の材料を使用することができる。また、水系媒体中で加工する工程を有するため、疎水性が大きい離型剤はトナー表面へ露出しにくく、トナー担持体やトナー規制部材への汚染を低減することが可能となる。
このようなトナー粒子中の構造制御と、トナーの樹脂の温度特性、及び使用する離型剤の融点の関係に着目した発明が開示されている。たとえば、懸濁重合により得られ、融点が60〜100℃の離型剤を含有し、フローテスターによる流出開始温度が75〜95℃にあるトナーは、ある程度良好な低温定着性能を示す(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、さらなる低温定着性能の向上を目指したトナーとした場合には、耐オフセット性能が低下する問題があった。また、一成分の接触現像方式の如き現像方法では、トナー規制部分に対する摩擦熱が高くなるが、本発明のトナーでは、一成分の接触現像方式での耐久性に問題がある。
また、樹脂と離型剤からなるトナーにおいて離型剤のオンセット温度が50℃以上の離型剤を0.2〜20質量部用い、結着樹脂のTgを50℃以上70℃未満とするトナーが開示されている。かかるトナーは離型剤の離型作用と現像への弊害の観点で、離型剤のDSCオンセット温度に着目した限定を用い、さらに液体潤滑剤をトナー粒子表面に有することで耐久性と離型作用に優れるトナーが得られるものである。
これは現像性の観点では優れた発明であるが、特許文献2の出願では定着温度の低いトナーは得られ難く、そのため多くの定着エネルギーを必要とするといった問題がある。このために現在の低エネルギー消費に対する要求を満たすもではなく、更なるトナーの定着温度低減が必要である。また、プロセス速度の速い中速機(たとえば40枚/分出力可能な装置など)において、このようなトナーを使用する場合は、定着不良を生じる可能性が非常に高いため、中速機に対する要求を満たすものではない。
さらに、離型剤の溶融特性を規定したトナーについては、離型剤のオンセット温度が高く昇温時のピーク温度が低い離型剤が好ましく使用されている(例えば特許文献3参照)。かかる発明によると高い耐久性や保存安定性に優れたトナーが得られ、且つ、定着エネルギーの少ない高信頼システムを提供するものである。しかし、更に苛酷な使用環境や更なる耐久性に求められるトナー性能としては、このような離型剤のみの特性に依存するだけでは不十分であり、結着樹脂成分との関係を特定することが必要である。
また、結着樹脂のガラス転移温度が50〜70℃であり、重量平均分子量が9千〜20万であり、トナーのフローテスターの流出開始温度が一定の範囲にあり、且つ離型剤成分を一定量含有するトナーが開示されている(例えば特許文献4参照)。
かかるトナーによると広い範囲の定着性と耐オフセット性、耐ブロッキング性、流動性にすぐれ高濃度、高精細な画像の出力が得られる。しかし、このようなトナーは定着性に優れるものの、苛酷な使用環境を想定した耐久性の観点から考えると十分ではない。
以上のように、トナーに求められる特性として、高温環境下での優れた耐久性を達成しつつ、苛酷条件下に放置されてもトナー供給不良による濃度薄や、帯電不良による画像カブリなどの画像弊害の極めて少ないトナーで、且つ、トナーの定着温度を下げた低エネルギー消費定着装置において定着可能なトナーであり、低温定着性と耐ホットオフセット性に優れたトナーという、全ての要求をバランスよく満たすには、これまで提案されてきた技術では不十分であり、いまだ改善の余地がある。
特開平6−342225号公報 特開平4−78864号公報 特開2004−287394号公報 特開2004−271919号公報
したがって、本発明の目的は上記の如き問題点を克服するトナーを提供することにある。
すなわち、本発明の第1の目的は、高温環境下での耐久性に優れたトナーを提供することにある。
更に第2の目的は、苛酷条件下に放置されてもトナー供給不良による濃度薄や、帯電不良による画像カブリなどの画像弊害の極めて少ない安定した画像形成が可能なトナーを提供することにある。
更に第3の目的は、トナーの定着温度を下げた低エネルギー消費定着装置において定着可能なトナーを提供することにある。
更に第4の目的は、広いプロセス速度レンジの定着装置に応じた、低定着性と耐ホットオフセット性に優れた定着領域の広いトナーを提供することにある。
本発明者はトナーの耐久性及び定着性について鋭意検討したところ、トナーの加熱特性に着目して結着樹脂と離型剤の関係を適正にし、且つ、トナーバインダー中に離型剤組成を機能的に分離することで上記の如き問題を克服できることを見出した。
すなわち、トナーの放置特性を詳細に調査したところ、熱を受けたときのトナー粒子の表面性変化が、上記の如き問題を生じる主原因であることを見出した。そこで、トナー構成成分の種類を精査することで、低エネルギー消費型で、且つ、広いプロセスレンジに対応したトナーが設計可能であることが分かった。
しかし、このようなトナー構成成分の種類の組み合わせのみでは、更なるトナーの高耐久、高安定性に対してはいまだ不十分であることがわかった。
理由としては、トナーの高耐久、高安定性は、トナー構成成分の種類も重要であるが、トナー粒子の表面性変化も非常に重要であるためと考えている。トナーを保存中に、トナーが受けた熱によるトナー粒子の表面性変化を抑制するためには、トナーの構成成分のみならず、これら構成成分の存在状態こそが重要である。
そこで、本発明では、トナー中の組成成分を適切に機能分離する方法が本課題を解決する手段と考え、課題を達成するトナーを探索した。
その結果、トナー構成成分の種類の組み合わせを工夫した上で、且つトナー製造時の熱履歴の挙動を適正化する手段によって本願のトナーが達成できることを見出した。
次いで、このようなトナー製造時の熱挙動をトナーから検出する方法について分析方法を調査したところ、種々の方法の中から、トナー粒子を毎分1.0℃という精密な加熱条件下での示差走査熱量計DSCによる熱分析特性を解析することでトナーから確認できることを新たに見出し本発明に至った。
しかし、トナー構成成分の種類の組み合わせを工夫した上で、且つトナー製造時の熱履歴の挙動を適正化する手段を用いたトナーについて、実用的な使用状況を考慮した上での実用耐久性を確認したところ、耐久性において優れるものと劣るものがある事が明らかになった。従ってトナーの高耐久にはトナーのDSCによる熱分析特性だけでは不十分で、このような熱特性を維持した上でさらに他の因子が必要であることを意味しているものである。
そこで、本発明者はトナーの結着樹脂と離型剤の関係についてさらに検討を行った結果、実用的な使用状況を考慮した上での実用耐久性の観点では、トナー構成成分の種類の組み合わせを工夫した上で、且つトナー製造時の熱履歴の挙動を適正化した上で、さらにトナーの表面性変化が一定の範囲内にある必要があることが非常に重要であることを見出した。
そこで、トナーの表面性変化に着目し検討した結果、公知の方法の中から、メタノールによる濡れ性を用いて、トナーの濡れ性の範囲を規定することでトナーの表面性変化について一定の指標を設けられることを見出した。
また、定着性と耐久性の観点でさらに検討したところ、本発明のトナーに使用する離型剤の量が一定の範囲で、且つ、樹脂のオンセット温度と離型剤の最大級熱ピーク温度との関係も密接に関係していることを見出し本発明の提案に至った。
すなわち、本発明は、次の構成を特徴とするトナーである。
(1)少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤とを含有するトナー粒子と無機微粉体を有するトナーであって、該該トナー粒子は結着樹脂100質量部に対して離型剤を5乃至25質量部含有し、且つ、下記式(1)、(2)の関係を満たすことを特徴とし、且つ、該トナー粒子のメタノール濡れ性が下記式(3)の関係を有することを特徴とするトナー。
6.0℃ ≦ T1―T2 ≦ 15.0℃ (1)
15.0℃ ≦ Tp1―T1 ≦ 25.0℃ (2)
1.02≦(BT/AT)≦1.20 (3)
ただし、T1;トナーを示差走査熱量計DSCで測定した時の曲線において、昇温速度を1.0℃/minで20℃から140℃まで走査することによって得られる第1のオンセット温度(℃)
T2;トナーを示差走査熱量計DSCで測定した時の曲線において、昇温速度を1.0℃/minで20℃から140℃まで走査した後に、20℃まで冷却し、さらに140℃まで走査することによって得られる第2のオンセット温度(℃)
Tp1;トナーを示差走査熱量計DSCで測定した時の曲線において、昇温速度を1.0℃/minで20℃から140℃まで走査することによって得られる最大吸熱ピークの頂点温度(℃)
T(%):トナー粒子を23℃、60%環境に36(hr)放置した後のメタノール濡れ性試験による50%透過時におけるメタノール濃度
T(%):トナー粒子を50℃、15%環境に36(hr)放置した後のメタノール濡れ性試験による50%透過時におけるメタノール濃度
さらに本発明は下記の条件にあることが好ましい。
(2)該トナーのフローテスターによる測定において、9.81×105のシリンダー圧、オリフィス穴径1.0mmの測定における流出開始温度が80℃以上、100℃以下であり、且つ、昇温速度4.0℃/minで測定した100℃の粘度が10000Pa・s以上、45000Pa・s未満であることを特徴とする(1)に記載のトナー。
(3)該トナーのフローテスターによる測定において、昇温速度4.0℃/minで測定した100℃の粘度が18000Pa・s以上、40000Pa・s未満であることを特徴とする(1)に記載のトナー。
(4)該トナーの離型剤がパラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、マイクロクリスタリンワックスであることを特徴とする(1)または(2)に記載のトナー。
(5)該トナー粒子は結着樹脂100質量部に対して離型剤が6乃至20質量部含有することを特徴とする(1)乃至(4)に記載のトナー。
(6)該トナーのT1とT2の差が7.0以上、12.0未満であることを特徴とする(1)乃至(4)に記載のトナー。
(7)該トナー粒子は極性樹脂を含有し、該極性樹脂はTgが65℃以上、81℃以下のポリエステル樹脂であることを特徴とする(1)乃至(6)に記載のトナー。
(8)該極性樹脂はTgが70℃以上、77℃以下のポリエステル樹脂であることを特徴とする(7)に記載のトナー。
(9)該トナー粒子中の結着樹脂100質量部に対してポリエステル樹脂を1.2質量部以上15質量部未満含有することを特徴とする(1)乃至(8)に記載のトナー。
(10)該トナーは、T1が40.0℃乃至65.0℃であることを特徴とする(1)乃至(9)に記載のトナー。
(11)該トナー粒子は、ATが50%乃至80%であることを特徴とする(1)乃至(10)に記載のトナー。
(12)該トナーのTp1が60.0℃乃至80.0℃であることを特徴とする(1)乃至(11)に記載のトナー。
(13)該トナーは、体積平均粒子径が4.0μm以上、8μm未満であることを特徴とする(1)乃至(12)に記載のトナー。
(14)該トナーは水系媒体中で造粒されたことを特徴とする(1)乃至(13)のトナー。
(15)該トナー粒子が、少なくとも重合性単量体、ワックスおよび着色剤を含有する重合性単量体組成物を、水系媒体中で重合することによって製造されたトナー粒子であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のトナー。
(16)該トナーのDSC測定における離型剤に由来する吸熱ピークにおける半値幅が6℃未満でることを特徴とする(3)乃至(15)に記載のトナー。
(17)フロー式粒子像測定装置で計測されるトナーの個数基準の円相当径−円形度スキャッタグラムにおいて、該トナーのモード円形度が0.97〜1.00であることを特徴とする(1)乃至(16)に記載のトナー。
本発明のトナーは、上述の如き構成を有するので該トナー、及び該トナーを用いた画像形成方法では以下の効果を有する。
1.トナーの熱安定性が良好であり、高温環境下での耐久性に優れたトナーが得られる。
2.トナーが苛酷な放置条件下にさらされたとしても、トナー供給不良による濃度薄や、帯電不良による画像カブリなどの画像弊害の極めて少ない安定した画像形成が可能なトナーが得られる。
3.上記の耐久性及び保存性を持ち、且つ低エネルギー消費型の定着装置において定着可能な低温定着トナーが得られる。
4.プロセス速度の異なる広い定着速度レンジのオイルレス定着装置に対応可能な低温定着性と耐ホットオフセット性に優れた定着領域の広いトナーが得られる。
本発明の実施形態について以下、詳細に説明する。
本発明のトナーは結着樹脂、着色剤、離型剤とを含有するトナー粒子と無機微粉体を有するトナーであり、該トナーを示差走査熱量計DSCで測定した時のオンセット温度特性が式(1)の範囲にあることがトナーの高温での現像耐久性及びトナーの濃度安定性において好ましい。
ここで、トナーの式(1)について説明する。
式(1)はトナーを示差走査熱量計DSCで測定した時の曲線において、昇温速度を1.0℃/minで20℃から140℃まで走査することによって得られる第1のオンセット温度(℃)(T1)と、トナーを示差走査熱量計DSCで測定した時の曲線において、昇温速度を1.0℃/minで20℃から140℃まで走査した後に、20℃まで冷却し、さらに140℃まで走査することによって得られる第2のオンセット温度(℃)(T2)の差である。
ここで、トナーのT1測定結果について詳細に調査したところ、
1)トナーの結着樹脂と離型剤の混合状態や存在状態に影響される、
2)離型剤の種類と結着樹脂の組み合わせにより影響される、
3)離型剤中の純度に影響される、
4)トナーを製造するときの熱エネルギー履歴、
5)製造後のトナーを放置して測定に至るまでの熱エネルギー履歴
によって影響されることが分かった。特にT1とトナーの現像特性で重要な関係としては、上記1)及び2)と4)であることが分かった。特に2)の離型剤の種類と結着樹脂の組み合わせは最もT1温度を左右する因子であった。
また、5)製造後のトナーを放置して測定に至るまでの熱エネルギー履歴については、トナーのエントロピー緩和を測定していることになるものであり、T1の測定安定性を妨害する因子であることが分かった。そこで本測定において、トナーのエントロピー緩和因子は測定対象トナーの前処理(プレ昇温処理)及と、トナー測定時に1.0℃/minのモジュレーションを用いReverse Heat Flowをモニターすることによって影響を排除した。
さらに、トナーのT2測定結果について詳細に調査したところ、上述の1)結着樹脂と離型剤の混合状態や存在状態、4)トナーを製造するときの熱エネルギー履歴、5)製造後のトナーを放置して測定に至るまでの熱エネルギー履歴といった点には全く影響されずに、2)離型剤の種類と結着樹脂の組み合わせ、3)離型剤中の純度に影響されることが明らかになった。
そこでこれらの測定結果とトナーの現像特性、耐久特性、保存特性について評価した結果とを詳細に検討したところ、T1やT2の結果とトナー特性との関係には近い相関が得られるが、本発明の式(1)のようにT1とT2との差と、トナー特性とにおいて非常に良好な関係を見出した。従って本発明の式(1)はトナーの1)結着樹脂と離型剤の混合状態や存在状態、4)トナーを製造するときの熱エネルギー履歴を表現する特性値であることが分かる。
また、2)離型剤の種類と結着樹脂の組み合わせにおいてT1とT2の差に着目すると、離型剤の種類として結着樹脂に相溶する傾向の強い離型剤を用いた場合、この差が大きくなるが、非相溶性の離型剤を使用するトナーは、この差は小さくなる。これは結着樹脂に相溶する傾向の強い離型剤を用いたトナーは、溶融状態にすると、樹脂の可塑化をより強く促進することを意味している。
また、トナーの製造方法によって式(1)の値が変化することも確認された。トナーの製造方法において溶融混錬工程を経て粉砕するトナー製造方法では、このT1とT2の差が少ない傾向である。これは、製造工程内で結着樹脂と離型剤とが充分な混合状態にあることを意味するものである。一方、乳化した結着樹脂粒子と離型剤粒子を凝集する乳化凝集法や、離型剤を結着樹脂の構成単量体中に溶解した後に懸濁造粒して更に重合する懸濁重合法で製造するトナーにおいては、このT1とT2の差が大きい傾向である。これは、製造工程内においては、結着樹脂と離型剤とが相分離した状態にあることを意味するものである。
以上のような種々の因子とトナー現像特性、現像耐久性及びトナーの濃度安定性を鑑みにおいて調査したところ、T1とT2の差が6.0℃未満のトナーではトナーの現像耐久性、および濃度安定性に問題があることが分かった。これは、トナー中の結着樹脂が離型剤によって可塑化されすぎていることが原因であると考えられる。また、T1とT2の差が15.0℃超のトナーにおいては、高温(32.5℃)での現像耐久性が悪化することが分かった。この理由としては、耐久中の現像容器内は、現像容器内の機械的ストレスにより生じる熱を受ける局部の温度はその雰囲気温度よりもさらに高い温度になっているために、T1とT2の差が6.0℃未満のトナーは、トナー樹脂の可塑化が急激に起こりトナー融着を発生し、あるいはトナー粒子同士が合一してトナーの粒塊を発生したものと考える。
ここで、本発明におけるトナーの示差走査熱量計DSC測定について詳細に説明する。
測定装置としては、特に限定するものではないが本発明ではティ・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製のDSC Q1000を使用した。測定方法としてはインジウム標準に対する示差熱を測定する方法をとり、測定条件としては以下のものを使用した。
《測定条件》
試料質量 6mg
試料パンの材質 アルミニウム
試料の前処理
秤量した試料を、測定装置を用いて昇温速度3℃/分にて35.0℃にし、そのまま10分保持したものを3℃/分にて20.0℃まで降温して測定試料とした。
モジュレーション条件
モジュレーション振幅 1.0℃
モジュレーション周波数 1/分
第1昇温
昇温速度 1.0℃/分
昇温開始温度 20.0℃
昇温終了温度 140.0℃
終了温度保持時間 5分
降温速度 2.0℃/分
降温終了温度 20.0℃
第2昇温
昇温速度 1.0℃/分
昇温開始温度 20.0℃
昇温終了温度 140.0℃
本発明測定に使用するサンプルとしては、トナー製造後7日以上経過し、且つ、10℃以上30℃以下に保存されたものを使用した。その理由としては経時により部分的な樹脂の結晶化が促進される現象、いわゆるエントロピー緩和現象が生じるためである。さらに、保存状態での結着樹脂のエントロピー緩和現象を排除する目的で上記の試料の前処理工程を用いることとした。このようにサンプルの状態を管理することで、トナー製造後からの保存状態での結着樹脂のエントロピー緩和現象を排除し、繰り返し再現性の高い状態でT1測定を行なうものとした。
なお、本発明でのオンセット温度とは、低温から高温への走査におけるベースラインの延長(ラインL1)と、ベースラインから離脱した吸熱部分の安定領域における接線の延長(ラインL2)の2直線によって作られる、ラインL1とラインL2の交点の温度をオンセット温度と定義する。このとき、測定条件によりオンセット温度の影響を受けることがあるため、本発明では後述の測定条件によって測定を行った。
また、本発明のトナーに使用する離型剤の種類と量について検討したところ、トナーバインダー中に樹脂組成を機能的に分離可能な離型剤を用いることによって、トナーの耐久性、保存性及び定着性を達成できることを見出した。
離型剤種については本発明の範囲を達成できるものであれば特に限定するものではないが、好ましくは炭化水素系の離型剤であり、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、マイクロクリスタリンワックスである。より好ましくは吸熱温度ピークが70.0℃乃至85.0℃であるパラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスである。これらの離型剤についてはその製造方法やTg以外の物性については特に限定するものではない。
離型剤の量については、トナー粒子の結着樹脂成分を100質量部とした場合、5乃至25質量部であることがオイルレス定着を達成しつつ、高温定着性と定着速度のラチチュードを広く保つ観点から好ましい。更に離型剤の量は6乃至20質量部であることがトナーの長期保管を想定したトナー表面変化の観点から好ましい。
また、結着樹脂としては、上記の離型剤と樹脂組成を機能的に分離することの可能な樹脂であれば特に限定するものではない。好ましい結着樹脂としてはスチレン−アクリル系の樹脂、及び/またはポリエステル系の樹脂であり、より好ましくは、ポリエステル成分を少なくとも含有したスチレン−アクリル系の樹脂である。
スチレン−アクリル系樹脂の具体的な例としては、以下の重合性単量体の重合体、又は、重合性単量体単独の重合体の混合物、あるいは、2種類以上の重合性単量体の共重合生成物が挙げられる。更に具体的には、スチレン−アクリル酸共重合体あるいはスチレン−メタクリル酸系共重合体が好ましい。
スチレン系重合性単量体としては、例えばスチレン、o−、m−あるいはp−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレンの如きスチレン及びその誘導体が挙げられる。
アクリル酸エステル系重合性単量体としては、例えば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の如きα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリルの如きアクリル酸エステル類、及びその誘導体が挙げられる。
本発明に用いられる結着樹脂を得るために、以下に例示するような重合開始剤を用いることが好ましい。
具体的には、過酸化物系開始剤の例として、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、n−ブチル4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バリレートなど及びこれらの誘導体が挙げられる。
また、アゾ系及びジアゾ系開始剤の例として、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)など、及びこれらの誘導体が挙げられる。
これら重合開始剤は、単独で使用してもよく、また複数併用して使用しても良い。その使用量は重合性単量体100質量部に対し、0.05〜15質量部、より好ましくは0.5〜10質量部の濃度で用いられる。
本発明のトナーは極性樹脂を含有することが好ましい。極性樹脂としてはTgが65℃以上、81℃以下のポリエステル樹脂であることが耐久性及び放置での表面性変化の点から好ましい。
ポリエステル樹脂のTgが65℃未満では、トナーを保存したときの保存性においてトナー表面が熱劣化しやすいために好ましくない。また、ポリエステル樹脂のTgが81℃超の場合、保存性は良子なものの、定着速度をアップしたときの定着性や定着オフセットに問題があるために好ましくない。
ポリエステル系樹脂の具体的な例としては、下記のアルコール成分とカルボン酸成分によって構成するものが好ましい。
具体的な本発明のポリエステルを構成するアルコール成分としては、ジオール(1−1)、3価以上のポリオール(1−2)およびその低級アルカン酸エステル(酢酸エステルなど)などが挙げられる。ジオール(1−1)としては、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、ドデカンジオールなど);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、水素添加ビスフェノールFなど);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炭素数2〜18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、スチレンオキサイド、α−オレフィンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類の炭素数2〜18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、スチレンオキサイド、α−オレフィンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。アルキレンオキサイドの付加モル数は通常1〜10モル、好ましくは1〜5モルである。
これらのうち好ましいものは、炭素数2〜18のアルキレングリコール、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、脂環式ジオールであり、さら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、水素添加ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールF、およびこれらと少量のジオールの併用であり、特に好ましいものはビスフェノール類のエチレンオキサイド付加物、ビスフェノール類のプロピレンオキサイド付加物およびこれらと少量のジオールの併用である。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);トリスフェノール類(トリスフェノールPAなど);ノボラック樹脂(フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記トリスフェノール類の炭素数2〜18のアルキレンオキサイド付加物;上記ノボラック樹脂の炭素数2〜18のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。アルキレンオキサイドの付加モル数は通常1〜10モル、好ましくは1〜5モルである。これらのうち好ましいものは、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコールおよびノボラック樹脂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ノボラック樹脂のアルキレンオキサイド付加物である。
具体的なポリエステルを構成するカルボン酸成分としては、ジカルボン酸(2−1)、3価以上のポリカルボン酸(2−2)およびその酸無水物または低級アルコールエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル、エチレングリコールエステルなど)が挙げられる。これらのうち、ジカルボン酸(2−1)、(2−1)の酸無水物およびこれらと他のポリカルボン酸の併用が好ましい。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、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸、ドデセニルコハク酸、ペンタデセニルコハク酸、オクタデセニルコハク酸、ダイマー酸など);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマル酸など);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)などが挙げられる。
これらのうち好ましいものは、炭素数4〜50のアルキレンジカルボン酸、炭素数4〜50のアルケニレンジカルボン酸、炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸およびこれらの併用であり、さらに好ましいものは、炭素数4〜50のアルキレンジカルボン酸、炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸、およびこれらと炭素数4〜50のアルキレンジカルボン酸の併用であり、より好ましいものは、炭素数16〜50のアルケニルコハク酸、テレフタル酸、イソフタル酸、マレイン酸、フマル酸およびこれらの併用であり、特に好ましいものはテレフタル酸、マレイン酸およびフマル酸である。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)、不飽和カルボン酸のビニル重合物(スチレン/マレイン酸共重合物、スチレン/アクリル酸共重合物、α−オレフィン/マレイン酸共重合物、スチレン/フマル酸共重合物など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸であり、特に好ましいものはトリメリット酸である。
また、上記アルコール成分とカルボン酸成分とともにヒドロキシカルボン酸を共重合することもできる。ヒドロキシカルボン酸としては、ヒドロキシステアリン酸、硬化ヒマシ油脂肪酸などが挙げられる。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1.4/1〜1/1.4である。3価以上のポリオールおよび3価以上のポリカルボン酸の比率は、必要とされるポリエステルの軟化点、分子量によって適宜選択することが可能である。
また、本発明のポリエステルはTgが65.0℃以上、81.0℃以下、より好ましくは、70.0℃以上、77.0℃以下のものが保存安定性および高温下での耐久性の観点から好ましい。ポリエステルのTgが81.0℃超では、定着性が悪化し、定着速度の速い定着装置での定着性が悪化するために問題である。また、ポリエステルのTgが65.0℃未満では、高温放置下でのトナー表面安定性と定着性が保ちにくくなるために問題となる。
ポリエステルのガラス点移転Tgについては、使用する原料と分子量の程度によって決定されるものである。本願のポリエステルのTgを達成する具体的な方法としては、原材料として立体障害が少なく背向性の高いものを使用し、且つ、酸とアルコールの比率(アルコールインデックス)を1.0に近付けて反応系内がより分子量が高くなるようにすることによって達成できる。すなわち、例えばエチレンオキサイド2モル付加したビスフェノールAとテレフタル酸の如き立体障害の少ない組み合わせとし、且つ、反応時の原材料中の不純物を低減することや、系内の酸素を減らして反応を完結させることによって達成可能である。
さらに、Tgを制御する具体的な手法としては、組成上でプロピレン付加量および、またはエチレンオキシド付加量をコントロールしたビスフェノールAを用いることにより調整が可能である。すなわち、プロピレン2モル付加のビスフェノールAと、プロピレン3モル付加のビスフェノールAの混合比率をコントロールし、且つエステル化反応を充分に行なうことによって達成可能である。
さらに、上記の如くTgを制御した極性樹脂の含有量は、トナー粒子を構成する結着樹脂成分100質量部に対する量が2質量部以上、15質量部未満が高温放置下でのトナー表面性変化を少なくする上で好ましい。
極性樹脂の含有量が2質量部未満では、トナーに熱がかかる状態で保持したときの経時変化によって、トナー表面にトナー内容物(離型材等)の析出を生じ易くなることで表面性の変化が起こり、トナーの耐久性に悪影響を及ぼすために好ましくない。
また、極性樹脂の含有量が15質量部以上では、極性樹脂を含有することで、結着樹脂中の離型剤をトナー内部に局在化させることが可能になり、高温放置下でのトナー表面への離型剤の移行を阻止する効果が得られているものと考えている。
更に、本発明のトナーは、1.02≦(BT/AT)≦1.20 式(3)の関係を満たしているものである。これは長期保管を想定したトナー表面変化としては、式(3)の関係にあるトナーが良い。
本発明のトナーは、23℃、60%環境に36(hr)放置した後のメタノール濡れ性試験による50%透過時におけるメタノール濃度をAT(%)とし、該トナーを50℃、15%環境に36(hr)放置した後のメタノール濡れ性試験による50%透過時におけるメタノール濃度をBT(%)とした時、50≦AT≦80であり、1.02≦(BT/AT)≦1.20の関係を満たしている。
本発明者らは、メタノール濡れ性試験による50%透過時におけるメタノール濃度AT(%)、BT(%)を、基本的にはトナー表面に存在する離型剤の存在量をモニターする手段として考えている。例えば、メタノール濃度AT(%)の値が大きければ大きい程、メタノールに濡れにくいトナー=トナー表面に存在する離型剤量が多いトナーと考えている。但し、トナーの絶対値に関しては、外添剤の種類、疎水化の度合い、存在量に負うところも大きく、それらを含めたトータルとして50≦AT≦80の範囲にあることがトナーの物性として必要であるということを見出したものである。
Tが50(%)未満であった場合、流動性が良化するとともに、CLNブレードでのすべり性が悪くなることで感光体のCLN不良に問題がおきるために好ましくない。このような状態では、耐久性が悪化するために問題である。
更に高温高湿下における画像性や、長期画出しにおける耐久性に悪影響を及ぼす場合がある。
Tが80(%)を超える場合、逆にトナー表面に存在する離型剤量が多いか、外添剤添加量が多すぎる、あるいは疎水過度が高すぎることが考えられ、いずれの場合においても現像ローラーや、現像ブレードの汚染による、画像特性の悪化が見られる場合がある。また、外添剤添加量が多すぎる場合、凝集度が下がり、CLN不良を起こす場合がある。
また、疎水過度が高すぎる場合、トナートータルとして水に濡れにくいトナーということを示唆しており、特に低湿環境下での画出しにおいて、チャージアップにともなう画像濃度低下などが見られる場合がある。
また、外添剤添加量が多すぎる場合、凝集度が下がり、CLN不良を起こす場合がある。
また、疎水過度が高すぎる場合、トナートータルとして水に濡れにくいトナーということを示唆しており、特に低湿環境下での画出しにおいて、チャージアップにともなう画像濃度低下などが見られる場合がある。
(BT/AT)が1.02未満であった場合、これはトナー粒子内部から全くトナーが染み出さないということを意味している。このような場合は、低温定着性が悪化する。特に定着ローラー、定着フィルムなどとの離型がうまくなされないことで高温オフセット性が悪化する場合があるため好ましくない。
(BT/AT)が1.20を超える場合、特に高温環境下において画出しした場合に、現像ローラーや、現像ブレードの部材汚染による、画像特性の悪化が見られる。
上記メタノール濡れ性条件を達成するためには、懸濁重合法でトナーを合成する方法が好ましい。さらに懸濁重合法において、使用する離型剤種を非極性の脂肪族炭化水素系離型剤とし、さらに、ある特定の融点を持つ離型剤を選択することで、水系で重合させた時に、極力トナー粒子表面に存在する離型剤量を減らし、離型剤の染み出しやすさをコントロールするものである。さらに、使用する結着樹脂と離型剤の存在状態を離型剤がトナー粒子中に内包化されるようコントロールしつつ、トナー製造時の温度を制御して結着樹脂の熱特性をコントロールすることによってメタノール濡れ性が本発明の範囲になるように制御している。
また、絶対値(AT)をコントロールする手段としては、シリカ、酸化チタンなどの疎水化度の異なる外添剤を選択し、添加量の適正化を図ることによって行なうという方法が考えられる。
また本発明の離型剤と結着樹脂との組み合わせとしては、結着樹脂としてスチレン−アクリル系の樹脂と、離型剤として、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き炭化水素系離型剤の組み合わせであることが好ましい。
さらに本発明によると、トナーを示差走査熱量計DSCで測定した時の曲線において、昇温速度を1.0℃/minで20℃から140℃まで走査することによって得られる最大吸熱ピークの頂点温度Tp1(℃)と、前述のT1との差が15.0℃以上25.0℃未満であることが定着特性と耐久性及び高温状態での保存安定性において効果的である。Tp1の温度は、トナーに使用する離型剤の種類及び量と、その離型剤と組み合わせる結着樹脂の特性によって変化するものである。
このようなTpを有する離型剤成分は公知の種々離型剤をトナー化したときに、結着樹脂と離型剤が上述の温度特性を有するものを選択することによって達成できる。
さらに、本発明の(BT/AT)、および、Tp1―T1の温度特性に対してトナーの溶融粘度因子も複雑に関係するものであることが明らかになった。これは、結着樹脂と離型剤が分離した構造をとっているトナーにおいて、結着樹脂の溶融粘度が低いほど、熱履歴をうけることによって多くの離型剤がトナー表面に移行しやすくなっていることを意味している。従って、(BT/AT)、および、Tp1―T1の温度特性の観点からも、トナーの溶融粘度は適切な範囲にあることが好ましい。
従って本発明の結着樹脂は、フローテスターによる測定において、80℃以上、100℃以下に流出開始温度を有し、且つ、昇温速度4.0℃/minで測定した100℃の粘度が10000Pa・s以上、50000Pa・s未満であることが(BT/AT)、および、Tp1―T1の温度特性の観点から好ましい。フローテスターでのトナーの流出開始温度が80℃未満では、非磁性一成分のごときトナーに対して物理的なストレスが強い現像システムにおけるトナーの耐久性に問題があるため好ましくない。一方、フローテスターでのトナーの流出開始温度が100℃以下では省エネルギーを意図とした加熱熱量の少ない定着器構成での定着性に問題があるため好ましくない。さらに、トナーの100℃粘度が10000Pa・s以上、45000Pa・s未満にあることは、トナーの定着性、耐ホットオフセット性、及び高温での放置後の耐久性において好ましい。
トナーの100℃粘度が10000Pa・s未満では、トナーのホットオフセット性、及び高温での放置後のトナー表面変化およびトナーの耐久性に問題がある。一方、トナーの100℃粘度が45000Pa・s以上では、トナーの定着性に問題がある。
トナーの樹脂熱特性を知る手段としては、フローテスターCFT−500D(株式会社島津製作所製)のような流動特性評価装置を用いて、サンプルに一定荷重をかけつつ昇温させることで該サンプルの軟化温度、流出開始温度、粘度を知る方法が使用可能である。
好ましい測定条件について以下に具体的に示す。
・サンプル:約1.1gのトナーを秤量し、これを加圧成型器で成型してサンプルとする。
・ダイ穴径:0.5mm
・ダイ長さ:1.0mm
・シリンダー圧力:9.807 ×105(Pa)
・測定モード:昇温法
・昇温速度:4.0℃/min
上記の方法により、プロ−テスターの流出開始温度と100℃におけるトナーの粘度を測定し、粘度が1.0×103Pa・sとなるときの測定温度を求める。
本発明のトナーは、白黒トナーをはじめ、カラートナーとしても使用可能である。
本発明のトナーを白黒トナーとして使用する場合は、従来知られている無機、有機の染料、顔料が使用可能である。具体的にはカーボンブラック、黒鉛、黒色酸化チタンやニグロシンなど公知の黒色着色剤が使用可能である。
また、本発明のカラートナーに使用しうる着色剤としては、従来知られている無機、有機の染料、顔料が使用可能である。具体的には次の様なものが挙げられる。
イエロー用着色顔料の具体例としては、縮合アゾ化合物,イソインドリノン化合物,アンスラキノン化合物,アゾ金属錯体,メチン化合物,アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。さらに具体的には、C.I.ピグメントイエロー1,2,3,4,5,6,7,10,11,12,13,14,15,16,17,23,65,73,83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、168、174、176、180、181、191、C.I.バットイエロー1,3,20等が挙げられる。また、黄鉛、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキなども使用することができる。
マゼンタ用着色顔料の具体例としては、C.I.ピグメントレッド1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,21,22,23,30,31,32,37,38,39,40,41,48,49,50,51,52,53,54,55,57,58,60,63,64,68,81,83,87,88,89,90,112,114,122,123,163,202,206,207,209、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.バットレッド1,2,10,13,15,23,29,35等が挙げられる。
さらに染料としては、C.I.ソルベントレッド1,3,8,23,24,25,27,30,49,81,82,83,84,100,109,121、C.I.ディスパースレッド9、C.I.ディスパースバイオレット1等の油溶染料、C.I.ベーシックレッド1,2,9,12,13,14,15,17,18,22,23,24,27,29,32,34,35,36,37,38,39,40等の塩基性染料、C.I.アシッドレッド1、C.I.ダイレクトレッド1,4、C.I.モーダントレッド30等が挙げられる。
シアン用着色顔料の具体例としては、C.I.ピグメントブルー2,3,15,16,17、C.I.ベーシックブルー3、5、C.I.バットブルー6、C.I.ダイレクトブルー1,2、C.I.アシッドブルー9,15,45、C.I.モーダントブルー7、又は銅フタロシアニン顔料等がある。
黒用着色顔料の具体例としては、カーボンブラック、アリニンブラック、アセチレンブラック、オイルブラック等がある。また、色用の着色剤を混合し、黒色着色剤として使用することも可能である。
また、上記着色剤の他に、チタンホワイト、C.I.ダイレクトグリーン6、C.I.ベーシックグリーン4,6、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンG、クロムグリーン、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、ベンジジンオレンジG、C.I.ベーシックバイオレット1,3,7,10,14,15,21,25,26,27,28、C.I.ソルベントバイオレット8,13,14,21,27、マンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ等を使用して、上記色以外の色トナー用着色剤として使用することも可能である。
これらは、単独、あるいは組み合わせて使用することができ、通常、電子写真特性的観点、及び透過性の観点から、結着樹脂100質量部に対して、0.5〜60質量部好ましくは3.0〜20質量部使用される。
本発明のトナーに使用可能な荷電制御としては、特に限定するものではなく公知のものが使用可能である。
トナーを負荷電性に制御する荷電制御剤の具体的な例として下記物質がある。
例えば、有機金属化合物、キレート化合物が有効であり、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸系の金属化合物がある。他には、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノール誘導体類などがある。また、尿素誘導体、含金属サリチル酸系化合物、含金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、4級アンモニウム塩、カリックスアレーン、ケイ素化合物、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル−スルホン酸共重合体、ノンメタルカルボン酸系化合物等が挙げられる。
トナーを正荷電性に制御する荷電制御剤の具体的な例として下記物質がある。
例えば、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変性物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなどの4級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、りんタングステン酸、りんモリブデン酸、りんタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など)、高級脂肪酸の金属塩;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオルガノスズボレート類;これらを単独で或は2種類以上組み合わせて用いることができる。これらの中でも、ニグロシン系、4級アンモニウム塩の如き荷電制御剤が特に好ましく用いられる。
本発明のトナーにおいては、帯電安定性、現像性、流動性、耐久性向上の目的で、外添剤をトナー粒子に外添することが好ましい。外添剤の具体的な例としては、シリカ微粉末、疎水化シリカ微粉末、各種樹脂粒子、脂肪酸金属塩等が挙げられ、これら単独あるいは複数併用して用いられることが好ましい。
本発明に好適に用いられるシリカ微粉末は、公知のシリカ微粉末が使用可能であるが、好ましくはBET法で測定した窒素吸着による比表面積が20m2/g以上、より好ましくは、30〜400m2/gの範囲内のものが使用できる。
該シリカ微粉末は、必要に応じ、疎水化及び帯電性コントロールの目的で、表面処理剤で処理することが好ましい。表面処理剤の具体例としては、シリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能基を有するシランカップリング剤、その他の有機ケイ素化合物が挙げられる。これらの処理剤は単独でもあるいは混合して使用しても良い。
該シリカ微粉末の使用量としては、特に定めるものではないが、トナー粒子100質量部に対してシリカ微粉体0.01〜8質量部、好ましくは0.1〜5質量部使用するのが良い。
更に公知の滑剤粉末をトナーに添加しても良い。滑剤粉末としては例えばポリフッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデンの如きフッ素樹脂;フッ化カーボンの如きフッ素化合物;ステアリン酸亜鉛の如き脂肪酸金属塩;脂肪酸、脂肪酸エステルの如き脂肪酸誘導体;硫化モリブデンが挙げられる。
本発明の評価に使用した画像形成装置について説明する。本実施例では非磁性一成分現像方式である中速のLBP5500(キヤノン株式会社製 図2)を使用した。
図2はLBP5500の全体図を表したものである。図2において、4色のBk(ブラック)トナー、C(シアン)トナー、M(マゼンタ)トナーおよびY(イエロー)トナーを具備したプロセスカートリッジをインライン状に配置し、個々の静電潜像担持体上に形成された静電潜像を各色のトナーで顕像化し、転写搬送ベルトによって搬送される転写材に対し、それぞれの色が転写手段により順次転写され、定着が行われるものである。
各色のトナーカートリッジには、静電潜像担持体上の転写残トナーをクリーニングする目的でクリーニングブレード6a,6b,6c,6dを有する。
単色でトナー評価する場合は、4色をセットし、画像出力データとして単色の画像出力を行なうことで単色のトナー評価を行なうことが可能である。
さらに本発明の評価に使用した画像形成装置のプロセスカートリッジの要部拡大を図1に示す。図1中の1が静電潜像担持体、5がトナー担持体、7がトナー規制部材である。評価においてトナーは、トナー容器14内に製品と同じ質量分を充填した。現像中のトナーはトナー攪拌部材19によってトナー供給ローラー6付近に集められる。次いでトナー供給ローラー6からトナー担持体5上に塗布されたトナーが、表面に樹脂コート分を有しトナー担持体5に圧接して配置された金属製規制部材7によって規制と摩擦帯電を受けて静電潜像担持体1に供給される。必要に応じてトナー供給ローラー6上に圧接するよう配置した帯電補助部材2から電流印加することでトナーの帯電を補正するものである。本実施例中では、本体設定のまま特別な改良することなく用いた。
図4は本発明で使用したLBP5500の定着器要部の拡大図である。紙等の転写材上に担持された未定着トナーt1は、加圧ローラー40の回転によって定着フィルム31と加圧ローラーの間に導入されることで、記録材Pは定着ニップ部Nにおいて定着フィルム31を介して定着ニップ部Nを定着フィルム31と一緒に移動通過していく。定着フィルムには金属の導電体がラミネートされており、定着フィルム内部に設置された電磁誘導コイル38及びコア39からの電磁誘導を熱として変換する。紙等の転写材上に担持された未定着トナーt1の移動通過過程において定着フィルム31の熱が記録材Pに付与されて定着ニップ部Nの熱と圧力とでトナー画像t2が記録材P面に加熱定着される。定着ニップ部Nを通過した記録材Pは定着フィルム31の面から分離されて排出搬送される。
本実施例では、モノカラー出力を行ったが、この場合、LBP5500の単一ステーションに評価用の試料を充填したプロセスカートリッジを設置して単色モードで評価を行った。
図3は本発明で使用したLBP5200の定着器要部の拡大図である。紙等の転写材上に担持された未定着トナーt1は、加圧ローラー40の回転によって定着フィルム31と加圧ローラーの間に導入されることで、記録材Pは定着ニップ部Nにおいて定着フィルム31を介してセラミックヒータ32の下面に密着して定着ニップ部Nを定着フィルム31と一緒に移動通過していく。その移動通過過程においてセラミックヒータ32の熱が定着フィルム31を介して記録材Pに付与されて定着ニップ部Nの熱と圧力とでトナー画像t2が記録材P面に加熱定着される。定着ニップ部Nを通過した記録材Pは定着フィルム31の面から分離されて排出搬送される。
以下、本発明を具体的に説明するが、これは本発明をなんら限定するものではない。尚、以下の配合における部数は全て質量部である。
[使用した極性樹脂の例]
本実施例中で使用した極性樹脂の例を表1に示す。
Figure 2008020606
ポリエステルの具体的な製造方法は、上記のアルコール成分と酸成分を混合し、触媒を添加して約190℃に加熱保持しつつ脱水を行なうことで合成した。合成後に冷却し、反応槽内から取り出して粉砕したものをトナー製造に使用した。
[トナーの製造例1]
下記の手順によって重合トナーを作製した。
60℃に加温したイオン交換水900部に、リン酸マグネシウム3部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、10,000rpmにて撹拌して、水系媒体を作製した。
一方で、下記処方を60℃に加温した後、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて9,000rpmにて攪拌し、溶解、分散した。これに重合開始剤2,2’−アゾビスイソブチロニトリル 2.5部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
・スチレン 80部
・n−ブチルアクリレート 20部
・カーボンブラック(トーカブラック4400F:東海カーボン社製) 8.5部
・アゾ系金属錯体(ボントロンS−34:オリエント化学社製) 2部
・ポリエステル樹脂(PES3) 12部
・フィシャートロプシュワックス 10部
(日本精鑞社製HNP−10 Tp=75℃)
・ジビニルベンゼン 0.10部
前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃、窒素雰囲気下において、TK式ホモミキサーを用いて8,000rpmで攪拌し造粒した。
その後、プロペラ式攪拌装置を用いて攪拌しつつ、2時間かけて70℃に昇温して、更に4時間後、昇温速度40℃/Hrで80℃まで昇温し、80℃で5時間反応を行った。続いて40℃/Hrで95℃まで昇温し、水層中にてトナー粒子の球形化処理を行い、モード円形度が0.975以上になったことを確認したところで重合体粒子の反応を終了した。その後、前記重合体粒子を含むスラリーを過剰の氷水中に投入して1分以内に20℃以下に急速冷却(以下この操作を急冷とする)した後に、ろ過および水洗浄して再度ろ過し、乾燥の後、分級によって粒子径を調整してブラックトナーの母体粒子を得た。
上記ブラックトナーのトナー粒子(1)100部に対して、シリカ(日本アエロジル株式会社製R972)1.5部をヘンシェルミキサー(三井三池社製)で混合してトナー(1)を得た。
得られたトナー(1)をDSC Q1000(ティ・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製)を用いて測定し、定法によりデータ解析処理することで、T1、T2、Tp1、を求めた。
なお、測定にあたっては、アルミニウム製の測定容器を用い、対極サンプルにはアルミニウムのみの容器を用いた。また、測定に使用するサンプルとしては、トナー製造後7日以上常温にて放置した状態のものを使用した。その結果、測定1回目と2回目それぞれに明確なオンセット温度T1、オンセット温度T2、離型剤由来の吸熱ピークTp1が確認できた。この結果を解析したところ、T1は52.3℃、T2は43.0℃、Tp1は74.1℃、Tp1の半値幅は結着樹脂と分離した状態で得られて、その値は5.2℃であった。
ついで、このトナー(1)を23℃、60%環境に36(hr)放置したサンプルを作成した。このサンプル1.0gを、濡れ性試験機WET100P((株)レスカ社製)を用いて、50%透過時におけるメタノール濃度AT(%)を測定した。なお測定方法は、純水60mLを入れた測定用容器(ガラス製ビーカーPYLEX(R))と、この測定容器内にマグネティックスターラーを用意した。これへ、メタノール滴下チューブをセットして約200rpmでマグネティックスターラーによって攪拌した。次いでトナー粒子(1)約1gを計り取り測定用容器に静かに導入した。メタノール滴下条件を0.7ml/minとして測定を行った。測定終了後のチャートから、トナー(1)の50%透過時におけるメタノール濃度AT(%)を読み取ると22.0%であった。
次いで、トナー(1)を50℃、15%環境に36(hr)放置したサンプルを作製し、同様の操作を行い、メタノール濡れ性試験による50%透過時におけるメタノール濃度BT(%)を測定したところ33.4であったため、これよりBT/ATを求めたところ1.16であった。
また、トナー(1)を用いフローテスター測定機CFT−500D(株式会社島津製作所製)を使用して、9.81×105のシリンダー圧、オリフィス穴径1.0mmで昇温速度4.0℃/minでの測定における測定を実施したところ、流出開始温度が85.0℃、100℃における粘度が35000mPa・sであった。
さらに、トナーの断面形状を観察する目的でトナー(1)を樹脂により抱埋し、ミクロトームで切り出した断面のTEM観察(3000倍)において断面観察を行ったところ離型剤成分を含有してなるコアと、該コアをシェルが被覆してなるコア=シェル構造を有するトナーであることが観察でき、トナー粒子の断層面観察中に存在する離型剤成分に起因する相分離構造の内、最も大きいものの長径rとトナー粒子の長径Rをそれぞれ計測し、r/Rの相加平均値(r/R)stについて測定したところ0.46であった。
またトナー(1)をフロー式粒子像測定装置であるFPIA2100にて分析を行った。測定にはサンプルのトナー(1)を逆浸透膜でろ過した水に界面活性剤を入れて粒子濃度が8000個/ml程度に調整したものを超音波分散したものを使用した。その結果、トナー(1)の個数基準の円相当径は6.5μで、円相当径−円形度スキャッタグラムにおいて、トナー(1)の平均円形度は0.978、円形度分布におけるモード円形度は0.99、円形度標準偏差が0.032であった。
[トナーの製造例2〜6]
表2に記載の処方に変更する他はトナーの製造例1と同様にしてトナー(2)〜(6)を得た。
なお、表中の略号は以下の通り。
2EHA :2エチルヘキシルアクリレート
FT−0070 :フィッシャートロプシュワックスFT−0070(日本精蝋社製)
HNP−10 :パラフィンワックスHNP−10(日本精蝋社製)
パラフィン155 :パラフィンワックス155(日本精蝋社製)
HNP−9 :パラフィンワックスHNP−9(日本精蝋社製)
Hi−Mic−2065 :マイクロクリスタリンワックスHi−Mic−2065
(日本精蝋社製)
[トナーの製造例7〜9]
表2に記載の処方、及び、冷却条件について「氷水中で急冷」から、「30分かけて徐々に冷却(徐冷)」するように変更し、且つ、ポリエステルの種類と量を表2に記載のものとする他はトナーの製造例1と同様にしてトナー粒子(7)〜(9)を得た。次いで、トナー粒子(7)〜(9)に対し100部に対して、シリカ(日本アエロジル株式会社製R972)1.3部と、ルチル型の酸化チタン(テイカ製 BET20m2/g)0.3部をヘンシェルミキサー(三井三池社製)で混合してトナー(7)〜(9)を得た。
[トナーの比較製造例1]
下記の手順によって重合トナーを作製した。
顔料分散液1の製造
カーボンブラック (MA−100:三菱カーボン株式会社製) 10部
スチレン 50部
顔料分散剤(ソルスパース5000、ICIジャパン社製) 0.5部
上記の成分からなる混合液をサンドミルで1時間攪拌して顔料分散液1を得た。
樹脂微粒子分散液1の製造
反応器(高剪断攪拌装置付き、容積2リットルフラスコ)に以下の組成物を仕込み分散媒1とした。
ポリビニルアルコール水溶液 0.1部
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム 0.1部
(ハード型、東京化成社製)
イオン交換水 550部
次いで、下記組成物をビーカーにて充分に分散させ、着色重合性単量体組成物1を得た。
上記顔料分散液1 36部
スチレン 50部
nブチルアクリレート 20部
アゾ系金属錯体(ボントロンS−34:オリエント化学社製) 2部
次いで、着色重合性単量体組成物1を分散媒1に加え、さらに、過硫酸アンモニウム開始剤2.7部を添加した。
この溶液をTKホモミキサー(特殊化学製)にて高速攪拌して乳化分散した後、70℃に温度調節し、パドル攪拌翼にて攪拌することで、着色樹脂一次粒子を含む樹脂微粒子分散液1を得た。この着色剤粒子分散液1における粒度分布を、粒度測定装置(堀場製作所製、LA−920)を用いて測定したところ、含まれる着色剤粒子の平均粒径は、1.5μmであった。
さらに、
フィッシャートロプシュワックス(FT−0070日本精蝋社製) 50部
サニゾールB50 5部
イオン交換水 200部
上記の成分からなる混合液をサンドミルで1時間攪拌して離型剤分散液1を得た。
別の反応器(容積2リットルフラスコ、バッフル付きアンカー翼)に、上記で得た着色剤粒子分散液1を100部(固形分)と、離型剤分散液1を4部(固形分)とアニオン性界面活性剤を仕込み、均一に混合してから、固形分で0.1部相当の硫酸アルミニウム水溶液を滴下し、該着色樹脂一次粒子を凝集させた。その後、ゆっくりと60℃まで昇温して、1時間保持することで凝集体の融着操作を行った。
この着色粒子を含む液を40分かけて室温まで冷却後、反応生成物をろ過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、45℃で流動層乾燥を行い、更に風力分級により分級操作することで比較トナー粒子(1)を得た。このようにして得られた比較トナー粒子(1)100部と、BET比表面積の値が200(m2/g)の疎水化処理シリカ1.0部とをヘンシェルミキサーにて機械的混合することで比較トナー(1)を得た。
[トナーの比較製造例2]
下記の手順によって粉砕法のトナーを作製した。
・ポリエステル樹脂(PES1) 70部
・カーボンブラック(一次粒子径40nm) 8部
上記材料をニーダー型ミキサーに仕込み、混合しながら非加圧下で120℃に昇温させ、充分に前混合する。その後3本ロールで2回混練して、第一の混練物を得た。
・上記混練物 16.7部
(顔料粒子の含有量30部)
・ポリエステル樹脂(PES1) 84.6部
・離型剤(HNP−9) 4.0部
・ベンジル酸のアルミニウム錯体 4部
上記材料をヘンシェルミキサーにより十分予備混合を行い、二軸式押出し機で溶融混練し、10分かけて室温まで冷却後ハンマーミルを用いて約1〜2mm程度粗粉砕し、次いでエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕した。更に得られた微粉砕物を多分割分級装置で微粉及び粗粉を同時に厳密に除去した後、該着色粒子を、機械的衝撃力を与える方式の表面改質装置を用い、1600rpm(周速80m/sec)で3分間バッチ式により表面処理し、次いで多分割分級装置によって分級し、比較トナー粒子(2)を得た。
この比較トナー粒子(2)100部に対し、BETが200m2/gの疎水性シリカ微粉体2.0部とBET比表面積が2.8m2/gのチタン酸ストロンチウム0.2部を使用しスーパーミキサーを用いて処理することで比較トナー(2)を得た。
[トナーの比較製造例3]
離型剤(HNP−9)4.0部に変えて、離型剤(HNP−10 日本精蝋社製)5.5部に変更し、ポリエステルをPES5に変更した。さらに、冷却速度を混練後ただちに行なう他はトナーの比較製造例2と同様にして比較トナー(3)を得た。
[トナーの比較製造例4]
フィシャートロプシュワックス(HNP−10 日本精鑞社製)に変えてエステルワックス(ステアリルステアレート 酸価5)10.0部を使用し、ポリエステルを、PES2を5部に変更する他はトナーの製造例1と同様の重合法にて比較トナー(4)を得た。
[トナーの比較製造例5]
フィシャートロプシュワックス(HNP−10 日本精鑞社製)に変えてエステルワックス(ペンタエリスリトールステアレート 酸価7)10.0部にし、ポリエステルを、PES5を5部に変更する他はトナーの製造例1と同様の重合法にて比較トナー(5)を得た。
以上得られたトナー(1)〜(9)、及び比較トナー(1)〜(5)についてトナー処方の概要とトナーのDSC測定結果、(T1,T2、Tp1)、トナー及びトナー粒子のメタノール濡れ性測定結果(AT、BT)、トナーのフローテスター測定結果、トナーのフロー式粒度分布測定装置での測定結果について表2、および表3にまとめる。
Figure 2008020606
Figure 2008020606
[実施例1〜9、比較例1〜5]
トナー(1)〜(9)、及び比較トナー(1)〜(5)について保存安定性試験を行い下記の評価基準に従って評価した。保存安定性試験は、トナーの状態での保存安定性を見るものであり、実使用でのトナーの物流での熱履歴や保存時の温度状態の指標にするものである。また、保存安定性試験はさらに現像容器内のトナーがトナー規制部材などで摺擦を受けた時の安定性を表す指標にするものでもある。
評価結果を表4に示す。実施例の結果から、樹脂のオンセット温度T1−T2が6.0℃以上、15.0℃以下で、且つ、Tp1―T1が 15.0℃以上、25.0℃以下であることでトナーの保存安定性試験が良好な結果となったことがわかった。このような温度領域にあるトナーは、トナーのTEM断面観察結果からも明らかなようにトナーバインダー中に離型剤組成を分離したトナーによって達成されているものである。このことから、トナーバインダー中に離型剤組成を分離したトナー形態が保存安定性に優れることを意味するものである。
Figure 2008020606
[実施例10〜18、比較例6〜10]
プリント速度を変更したときのオイルレス定着器とのマッチングを確認するために、トナー(1)〜(9)、及び比較トナー(1)〜(5)を用いトナーの定着性試験を行い後述の項目に基づいて評価した。また、省エネルギー定着の評価についても併せて行った。なお、測定条件としては下記の条件を使用した。
定着性の評価条件
条件1.LBP5500(キヤノン株式会社製 図2)、定着器は電磁誘導加熱(IHF)方式のフィルム定着装置(図4)
中速(17ppm)モノカラーモード
条件2.条件1の定着温度アップ(10℃アップ)
条件3.LBP5500(キヤノン株式会社製 図2)のプロセス速度のみ改造し、中高速(30ppm)モノカラーモードとした。それ以外の部分は条件1に順ずる。
条件4.条件3の定着温度ダウン(10℃ダウン)
条件5.LBP5200(キヤノン株式会社製)のプロセス速度のみ改造、定着器は面状加熱方式のフィルム定着装置(図3)
低速(連続で4ppm)モノカラーモード
定着環境
23.5℃、50%RH
定着紙
耐ホットオフセット性測定の場合:80g紙(中性平滑紙、キヤノン株式会社製 CLCペーパー)
定着性測定の場合:105g紙(中性普通紙、ゼロックス株式会社製 Xx4024)
以上のようにして得られたトナー(1)〜(9)、及び比較トナー(1)〜(5)の評価結果を表5に示す。
Figure 2008020606
[実施例19〜27、比較例11〜15]
トナー(1)〜(9)、及び比較トナー(1)〜(5)を下記の環境に放置した後、非磁性一成分現像方式であるLBP5500改造機(キヤノン株式会社製)にて画像出力評価試験を行った。
放置環境
A)23℃、50%RH環境に2週間放置
B)45℃、70%RH環境に2週間放置
評価環境
32.5℃、80%RH
プロセス条件
A4 30ppmとなるようプロセス速度を改造した。
なお、耐久は印字率が1%となるように調整したチャートを使用し、連続で通紙する耐久モードで15K枚耐久試験を行った後に、後述の画像評価基準に従って評価した。
以上の評価結果を表6に示す。
Figure 2008020606
このようにトナー(1)〜(5)においては高温環境下での耐久性に優れ、苛酷条件下に放置されてもトナー供給不良による濃度薄や、帯電不良による画像カブリなどの画像弊害の極めて少ない安定した画像形成が可能なトナーであることがわかった。これは、トナーの加熱特性に着目して結着樹脂と離型剤の関係を適正にし、且つ、トナーバインダー中に離型剤組成を機能的に分離することができたために良好な結果となったものと考える。
以上のように、少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤とを含有するトナー粒子と無機微粉体を有するトナーであって、該トナーは離型剤を5乃至25質量部含有し、且つ、下記式(1)、(2)の関係を満たすことを特徴とし、且つ、該トナー粒子のメタノール濡れ性が下記式(3)の関係を有することを特徴とするトナーによって、高温環境下での耐久性に優れ、苛酷条件下に放置されてもトナー供給不良による濃度薄や、帯電不良による画像カブリなどの画像弊害の極めて少ない安定した画像形成が可能なトナーが得られる。
6.0℃ ≦ T1―T2 ≦ 15.0℃ (1)
15.0℃ ≦ Tp1―T1 ≦ 25.0℃ (2)
1.02≦(BT/AT)≦1.20 (3)
ただし、T1;トナーを示差走査熱量計DSCで測定した時の曲線において、昇温速度を1.0℃/minで20℃から140℃まで走査することによって得られる第1のオンセット温度(℃)
T2;トナーを示差走査熱量計DSCで測定した時の曲線において、昇温速度を1.0℃/minで20℃から140℃まで走査した後に、20℃まで冷却し、さらに140℃まで走査することによって得られる第2のオンセット温度(℃)
Tp1;トナーを示差走査熱量計DSCで測定した時の曲線において、昇温速度を1.0℃/minで20℃から140℃まで走査することによって得られる最大吸熱ピークの頂点温度(℃)
T(%):トナー粒子を23℃、60%環境に36(hr)放置した後のメタノール濡れ性試験による50%透過時におけるメタノール濃度
T(%):トナー粒子を50℃、15%環境に36(hr)放置した後のメタノール濡れ性試験による50%透過時におけるメタノール濃度
更にトナーの定着温度を下げた低エネルギー消費定着装置において定着可能で、低速機から中速機に至るプロセス速度レンジの広いオイルレス定着装置に対応可能な低温定着性と耐ホットオフセット性に優れた定着領域の広いトナーが得られる。
評価項目
<保存安定性試験>
トナーを10gはかり取り100mlガラス瓶にいれた。これを52℃、湿度10%RH以下で1日間放置した後にガラス瓶ごと約45度傾斜させて3か回転させたときのトナーのほぐれ具合を目視で判定した。
次いで、さらに55℃、湿度10%RH以下で1日間放置した後に同様の目視判定を行った。
ランクA:非常に良好 変化なし
ランクB:良好 凝集体があるが、すぐにほぐれる
ランクC:実用上問題なし ほぐれにくい
ランクD:やや難あり 流動性なし
ランクE:問題あり 明白なケーキング
<画像スジ>
印字濃度15%及び、25%ハーフトーン画像を出力し、画像上の現像スジ(連続する画像上の濃スジ)の発生の程度を目視で評価した。
A:非常に良好 (未発生)
B:良好 (ほとんど発生せず)
C:実用可 (弱いスジが数本発生するが、実用上問題にならないレベル)
D:実用難あり (弱いスジが多数発生し、実用上問題となるレベル)
E:実用不可 (著しいスジが発生し、実用外のレベル)
<画像濃度安定性>
前ベタ黒画像を5枚プリントアウトした時の画像濃度について、先端近傍の画像濃度と、先端近傍と中段以降の画像濃度の差を求め、この2点について、下記基準で評価した。なお、画像濃度と濃度差の2点でいずれも満たすものからA−Eランクで評価した。
尚、画像濃度は「マクベス反射濃度計」(マクベス社製)を用いて、原稿濃度が0.00の白地部分のプリントアウト画像に対する相対濃度を測定した。
A:先端濃度が1.40以上、且つ、濃度差が0.1未満
B:先端濃度が1.35以上、1.40未満、且つ、濃度差が0.1以上、0.2未満
C:先端濃度が1.25以上、1.35未満、且つ、濃度差が0.2以上、0.4未満
D:先端濃度が1.00以上、1.25未満、且つ、濃度差が0.4以上、0.6未満
E:先端濃度が1.00未満、且つ、濃度差が0.6以上
<画像カブリ>
複写機用普通紙(80g/m2 CLCペーパー キヤノン株式会社製)に白地部分を含むチャートを出力した。これを「リフレクトメータ」(東京電色社製)により測定したプリントアウト画像の白地部分の白色度と転写紙の白色度の差から、カブリ濃度(%)を算出し、画像カブリを評価した。
A:非常に良好(1.0%未満)
B:良好 (1.0%以上、2.0%未満)
C:実用可 (2.0%以上、3.0%未満)
D:実用難あり(3.0%以上、4.0%未満)
E:実用不可 (4%以上)
<定着性>
A4の紙に単位面積あたりのトナー質量を0.45mg/cm2になるように調整し、濃度測定用の10mm×10mmベタ画像を多数有する画像を出力し、得られた定着画像を50g/cm2の加重をかけたシルボン紙で2回摺擦し、摺擦後の画像濃度低下率から以下に基づいて評価した。
A:0.02未満,
B:0.02以上、0.03未満
C:0.03以上、0.04未満
D:0.04以上、0.06未満
E:0.06以上
<ホットオフセット>
A4の紙に単位面積あたりのトナー質量を0.6mg/cm2になるように調整した濃度測定用の10mm×10mmベタ画像を多数有する画像を出力し、定着し、この定着画像の画像剥離状況から以下に基づいて厚紙定着性を評価した。
A:定着画像が良好
B:僅かに定着部の乱れがある
C:定着画像に乱れが認められるものの剥離は認められない
D:定着部に僅かな剥離が認められる
E:定着部分に明らかな剥離があり全く使えない状態
実施例で好適に用いられる画像形成方法の概略図である。 実施例で好適に用いられるフルカラー画像形成装置の概略図である。 実施例で用いられる低速定着装置の概略図である。 実施例で用いられる通常速、高速定着装置の概略図である。
符号の説明
1‥‥ 静電潜像担持体
5‥‥ トナー担持体
6‥‥ トナー供給ローラー
7‥‥ トナー規制部材
8‥‥ トナー
10‥‥ トナー攪拌部材
18‥‥ 現像バイアス印加装置
4a〜4d,35,35y〜35k‥‥ 現像器
6a,6b,6c,6d‥‥ クリーナー
7a,7b,7c,7d‥‥ 像担持体ユニット
11‥‥ 転写搬送ベルト
20‥‥ 定着部
21a‥‥ 発熱ローラー
21b‥‥ 圧着ローラー
31‥‥ 定着フィルム
32‥‥ セラミックヒータ
33a‥‥ 温度検知手段
40‥‥ 加圧ローラー
16a、16b‥‥ フィルム(ベルト)ガイド部材
37a,37b,37c‥‥ 磁性コア
38‥‥ 励磁コイル
40‥‥ 加圧ローラー(弾性)

Claims (14)

  1. 少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤とを含有するトナー粒子と無機微粉体を有するトナーであって、該トナー粒子は結着樹脂100質量部に対して離型剤を5乃至25質量部含有し、且つ、下記式(1)、(2)の関係を満たすことを特徴とし、且つ、該トナーのメタノール濡れ性が下記式(3)の関係を有することを特徴とするトナー。
    6.0℃ ≦ T1―T2 ≦ 15.0℃ (1)
    15.0℃ ≦ Tp1―T1 ≦ 25.0℃ (2)
    1.02≦(BT/AT)≦1.20 (3)
    ただし、T1;トナーを示差走査熱量計DSCで測定した時の曲線において、昇温速度を1.0℃/minで20℃から140℃まで走査することによって得られる第1のオンセット温度(℃)
    T2;トナーを示差走査熱量計DSCで測定した時の曲線において、昇温速度を1.0℃/minで20℃から140℃まで走査した後に、20℃まで冷却し、さらに140℃まで走査することによって得られる第2のオンセット温度(℃)
    Tp1;トナーを示差走査熱量計DSCで測定した時の曲線において、昇温速度を1.0℃/minで20℃から140℃まで走査することによって得られる最大吸熱ピークの頂点温度(℃)
    T(%):トナーを23℃、60%環境に36(hr)放置した後のメタノール濡れ性試験による50%透過時におけるメタノール濃度
    T(%):トナーを50℃、15%環境に36(hr)放置した後のメタノール濡れ性試験による50%透過時におけるメタノール濃度
  2. 該トナーのフローテスターによる測定において、9.81×105のシリンダー圧、オリフィス穴径1.0mmの測定における流出開始温度が80℃以上、100℃以下であり、且つ、昇温速度4.0℃/minで測定した100℃の粘度が10000Pa・s以上、45000Pa・s未満であることを特徴とする請求項1に記載のトナー。
  3. 該トナーのフローテスターによる測定において、昇温速度4.0℃/minで測定した100℃の粘度が18000Pa・s以上、40000Pa・s未満であることを特徴とする請求項1に記載のトナー。
  4. 該トナーの離型剤がパラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、マイクロクリスタリンワックスであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のトナー。
  5. 該トナー粒子の結着樹脂100質量部に対して離型剤を5乃至20質量部含有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のトナー。
  6. 該トナーのT1とT2の差が7.0以上、12.0未満であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のトナー。
  7. 該トナー粒子は極性樹脂を含有し、該極性樹脂はTgが65℃以上、81℃以下のポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のトナー。
  8. 該トナーは、Tp1が40.0℃乃至65.0℃であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のトナー。
  9. 該極性樹脂はTgが70℃以上、77℃以下のポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のトナー。
  10. 該トナーのTp1が60.0℃乃至80.0℃であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載のトナー。
  11. 該トナーは、体積平均粒子径が4.0μm以上、8.0μm未満であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載のトナー。
  12. 該トナー粒子が、少なくとも重合性単量体、ワックスおよび着色剤を含有する重合性単量体組成物を、水系媒体中で重合することによって製造されたトナー粒子であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載のトナー。
  13. 該トナーのDSC測定における離型剤に由来する吸熱ピークにおける半値幅が6℃未満でることを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載のトナー。
  14. フロー式粒子像測定装置で計測されるトナーの個数基準の円相当径−円形度スキャッタグラムにおいて、該トナーのモード円形度が0.97〜1.00であることを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載のトナー。
JP2006191390A 2006-07-12 2006-07-12 トナー Withdrawn JP2008020606A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006191390A JP2008020606A (ja) 2006-07-12 2006-07-12 トナー

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006191390A JP2008020606A (ja) 2006-07-12 2006-07-12 トナー

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008020606A true JP2008020606A (ja) 2008-01-31

Family

ID=39076590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006191390A Withdrawn JP2008020606A (ja) 2006-07-12 2006-07-12 トナー

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008020606A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009223260A (ja) * 2008-03-19 2009-10-01 Canon Inc トナーおよび画像形成方法
JP2009288380A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Canon Inc 画像形成方法、定着方法及びトナー
JP2009294374A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Canon Inc トナー及び二成分系現像剤
JP2010160365A (ja) * 2009-01-09 2010-07-22 Canon Inc トナー
JP2010197420A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Canon Inc 電子写真用トナー容器及び画像形成方法
JP2012083463A (ja) * 2010-10-08 2012-04-26 Canon Inc トナー
JP2015028616A (ja) * 2013-06-27 2015-02-12 キヤノン株式会社 トナーおよびトナーの製造方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009223260A (ja) * 2008-03-19 2009-10-01 Canon Inc トナーおよび画像形成方法
JP2009288380A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Canon Inc 画像形成方法、定着方法及びトナー
JP2009294374A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Canon Inc トナー及び二成分系現像剤
JP2010160365A (ja) * 2009-01-09 2010-07-22 Canon Inc トナー
JP2010197420A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Canon Inc 電子写真用トナー容器及び画像形成方法
JP2012083463A (ja) * 2010-10-08 2012-04-26 Canon Inc トナー
JP2015028616A (ja) * 2013-06-27 2015-02-12 キヤノン株式会社 トナーおよびトナーの製造方法
JP2018088001A (ja) * 2013-06-27 2018-06-07 キヤノン株式会社 トナーおよびトナーの製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5617446B2 (ja) 電子写真用トナー及び画像形成装置
KR101870549B1 (ko) 전자 사진용 토너, 화상 형성 방법 및 프로세스 카트리지
US9377708B2 (en) Toner
JP5482951B2 (ja) 静電画像形成用トナー、現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成装置
EP2124107B1 (en) Process for producing polymerization toner and toner
KR101690258B1 (ko) 정전하상 현상용 토너, 그 제조방법, 이 토너를 채용한 토너 공급 수단과 화상 형성 장치, 및 이 토너를 이용한 화상 형성 방법
KR20110070200A (ko) 전자사진용 토너 및 그의 제조방법
KR20120095152A (ko) 정전하상 현상용 토너, 그 제조방법, 이 토너를 채용한 토너 공급 수단 및 화상 형성 장치
KR20110086359A (ko) 정전하상 현상용 토너 및 그 제조방법
JP2008020606A (ja) トナー
US6475690B2 (en) Toner for developing an electrostatic image
JP5821455B2 (ja) 電子写真現像用トナー、画像形成方法およびプロセスカートリッジ
JP5708065B2 (ja) 画像形成方法及び画像形成装置
KR20110048253A (ko) 전자사진용 토너 및 그의 제조방법
JPH0798511A (ja) 静電荷像現像用トナー及びその製造方法
JP2007256432A (ja) トナー
JP4498078B2 (ja) カラートナー、及び、該カラートナーを用いたフルカラー画像形成方法
JP4250515B2 (ja) 非磁性一成分トナー
JP4109748B2 (ja) トナー及び画像形成方法
JP2009080257A (ja) 静電荷像現像用トナー並びにそれを用いた画像形成方法及び画像形成装置
JP6946899B2 (ja) 画像形成方法および静電潜像現像用トナーセット
JP2009080247A (ja) 静電荷像現像用トナー並びにそれを用いた画像形成方法及び画像形成装置
JP2004117651A (ja) 静電荷現像用負帯電性トナー
JPH06337540A (ja) 静電荷像現像用トナー及びその製造方法
JP5153309B2 (ja) トナー

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20091006