JP2009128653A - 電子写真用トナーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】結晶性ポリエステル及び非晶質ポリエステルを含む結着樹脂を含有するトナー組成物を加熱保持する工程〔工程(1)〕を含む電子写真用トナーの製造方法であって、該工程(1)が、
工程(A):前記トナー組成物を式(i):
Trm-70 ≦ Tra < Trm-20 (i)
(式中、Trmはトナー組成物の示差走査熱量測定における吸熱の最高ピーク温度を示す)で表される加熱温度Tra(℃)で加熱保持する工程、及び
工程(B):工程(A)で得られた加熱保持物を、加熱温度Tra(℃)より10〜70℃高い加熱温度Trb(℃)で加熱保持する工程
を含む、電子写真用トナーの製造方法。
【選択図】なし
Description
〔1〕 結晶性ポリエステル及び非晶質ポリエステルを含む結着樹脂を含有するトナー組成物を加熱保持する工程〔工程(1)〕を含む電子写真用トナーの製造方法であって、該工程(1)が、
工程(A):前記トナー組成物を式(i):
Trm-70 ≦ Tra < Trm-20 (i)
(式中、Trmはトナー組成物の示差走査熱量測定における吸熱の最高ピーク温度を示す)で表される加熱温度Tra(℃)で加熱保持する工程、及び
工程(B):工程(A)で得られた加熱保持物を、加熱温度Tra(℃)より10〜70℃高い加熱温度Trb(℃)で加熱保持する工程
を含む、電子写真用トナーの製造方法、ならびに
〔2〕 前記〔1〕記載の製造方法により得られる電子写真用トナー
に関する。
時間平均加熱温度=ΣTi*ti/Σti
(Σtiは各工程の加熱保持に要した総時間を示す)
で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物が好ましい。かかるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物の含有量は、アルコール成分中、50モル%以上が好ましく、60モル%以上がより好ましく、80モル%以上がさらに好ましい。
Trm-70 ≦ Tra < Trm-20 (i)
(式中、Trmはトナー組成物の示差走査熱量測定における吸熱の最高ピーク温度を示す)
で表される関係を満足する加熱温度Tra(℃)で加熱保持する工程、及び
工程(B):工程(A)で得られた加熱保持物を、加熱温度Tra(℃)より10〜70℃高い加熱温度Trb(℃)で加熱保持する工程
を含有する。
Trm-70 ≦ Tra < Trm-20 (i)
(式中、Trmはトナー組成物の示差走査熱量測定における吸熱の最高ピーク温度を示す)
で表される関係を満足するが、好ましくはTrm-65 ≦ Tra ≦ Trm-25、より好ましくはTrm-60 ≦ Tra ≦ Trm-30の関係を満足することが望ましい。なお、結晶核を形成させる観点から、工程(A)の開始から終了までに前記温度範囲の上限値を超えないことが好ましい。
Trm-30 ≦ Trb < Trm (ii)
(式中、Trmはトナー組成物の示差走査熱量測定における吸熱の最高ピーク温度を示す)
で表される関係を満足することが望ましく、より好ましくはTrm-25 ≦ Trb ≦ Trm-3、さらに好ましくはTrm-20 ≦ Trb ≦ Trm-5で表される関係を満足することが望ましい。
態様1:工程(A)後、得られた加熱保持物をそのまま工程(B)に供する態様
態様2:工程(A)後、得られた加熱保持物を一旦冷却した後、工程(B)に供する態様
がある。本発明ではいずれの態様で加熱保持工程を行ってもよいが、トナー中の添加剤の分散性の観点から、態様1が好ましい。
フローテスター(島津製作所、CFT-500D)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押出する。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出する温度を軟化点とする。
JIS K0070の方法に基づき測定する。但し、測定溶媒のみJIS K0070の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))に変更した。
示差走査熱量計(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製、Q-100)を用いて、室温から降温速度10℃/分で0℃まで冷却した試料をそのまま1分間静止させ、その後昇温速度10℃/分で150℃まで測定する。観測される吸熱ピークのうち、最も高温側にあるピークの温度を吸熱の最高ピーク温度とし、最高ピーク温度が軟化点と20℃以内の差であれば融点とする。なお、前記最高ピーク温度で表される融点より低い温度で、かつ、前記融点と50℃以内の差に観測されるピークも融点とみなす。
示差走査熱量計(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製、Q-100)を用いて、室温から降温速度10℃/分で0℃まで冷却した試料をそのまま1分間静止させ、その後昇温速度10℃/分で150℃まで測定する。観測される吸熱ピークのうち、吸熱の最高ピーク温度で表される融点より50℃を超えて低い温度で観測されるピークの温度以下のベースラインの延長線と、該ピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移点として読み取る。
本明細書において、トナーの体積中位粒径(D50)とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から計算して50%になるトナーの粒径を意味する。
測定機:コールターマルチサイザーII(ベックマンコールター社製)
アパチャー径:50μm
解析ソフト:コールターマルチサイザーアキュコンプ バージョン 1.19(ベックマンコールター社製)
電解液:アイソトンII(ベックマンコールター社製)
分散液:エマルゲン109P(花王社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB:13.6)5重量%電解液
分散条件:分散液5mLに測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、電解液25mLを添加し、さらに、超音波分散機にて1分間分散させる。
測定条件:前記電解液100mLに、3万個のトナーの粒径を20秒間で測定できる濃度となるように、前記分散液を加え、3万個の粒子を測定し、その粒度分布から体積中位粒径(D50)を求める。
表1に示す原料モノマー及びオクチル酸錫(II)8g(アルコール成分とカルボン酸成分の総量100重量部に対して0.5重量部)を、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、160℃で5時間かけて反応させた後、200℃に昇温して1時間反応させた。さらに、8.3kPaにて所望の結晶性指数の樹脂が得られるまで反応させて、樹脂aを得た。
表1に示す無水トリメリット酸以外の原料モノマー、オクチル酸錫(II)11g(アルコール成分とカルボン酸成分の総量100重量部に対して0.5重量部)及びターシャルブチルカテコール(TBC)1g(アルコール成分とカルボン酸成分の総量100重量部に対して0.05重量部)を窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、200℃で8時間かけて反応させた後、8.3kPaにて1時間反応させた。さらに210℃にて表1に示す無水トリメリット酸を添加し、所望の軟化点に達するまで反応させて、樹脂Aを得た。
結着樹脂として樹脂A 75重量部、樹脂a 25重量部、カーボンブラック「Mogul L」(キャボット社製)5重量部、荷電制御剤「T-77」(保土谷化学工業社製)1重量部、及び「カルナウバワックス 1号」(加藤洋行社製)2重量部をヘンシェルミキサーで十分混合した後、以下の工程により実施例1〜11及び比較例1〜6のトナーを製造した。
混練部分の全長1560mm、スクリュー径42mm、バレル内径43mmの同方向回転二軸押出機を使用した。バレル設定温度は90℃(混練物温度:120〜140℃)、スクリュー回転速度は200回転/分、混合物の供給速度は10kg/時、平均滞留時間は約18秒であった。
得られた溶融混練物を冷却ロールで圧延し、20℃以下に冷却した後、ロートプレックスに3mmメッシュ(目開き:3mm)のスクリーンを装着して溶融混練物を粗粉砕した。
粗粉砕後の溶融混練物をオーブンを用いて表2に示す温度、時間で加熱保持した。なお、工程(A)の加熱保持工程後、得られた加熱保持物は冷却せずに工程(B)に供した。
得られた加熱保持物をI-2型粉砕機(日本ニューマチック社製)で粉砕し、分級して、体積中位粒径(D50)が7.5μmのトナー粒子(分級物)を得た。
得られたトナー粒子(分級物)100重量部に対して、外添剤として疎水性シリカ「TS-530」(キャボット社製)0.65重量部を添加し、ヘンシェルミキサーで混合することにより、トナーを得た。
各実施例及び比較例のトナーを、複写機「AR-505」(シャープ社製)に実装し、トナー量が0.6mg/cm2になるように調整した後、定着前の段階で画像を取り出し、未定着画像を得た。さらに、非接触定着方式の画像形成装置「Vario stream 9000」(オセプリンティングシステム社製)用の定着機を改造した外部定着機を使用し、線速1000mm/secで、紙上の温度を90℃から160℃へ順次上昇させて定着画像を得た。その際、低温側でオフセットによる紙面汚染が観察される最高温度を低温オフセット発生温度とし、以下の評価基準に従って低温定着性を評価した。結果を表2に示す。なお、定着試験に用いた紙はシャープ社製の厚紙「CopyBond SF-70NA」(75g/m2)であり、最低定着温度が低い方が、良好な低温定着性であることを示す。
A:最低定着温度が140℃未満
B:最低定着温度が140℃以上、160℃未満
C:最低定着温度が160℃以上
20mL容のポリビンに各実施例及び比較例のトナー4gを入れ、開封状態で、50℃、60RH%の環境下に48時間保持した。保持後、トナーを入れた容器を軽く振り、以下の基準に従って保存性を評価した。結果を表2に示す。なお、凝集がないほど耐熱保存性に優れることを示す。
A:凝集が全く認められない
B:凝集が殆ど認められない
C:塊になる
Claims (4)
- 結晶性ポリエステル及び非晶質ポリエステルを含む結着樹脂を含有するトナー組成物を加熱保持する工程〔工程(1)〕を含む電子写真用トナーの製造方法であって、該工程(1)が、
工程(A):前記トナー組成物を式(i):
Trm-70 ≦ Tra < Trm-20 (i)
(式中、Trmはトナー組成物の示差走査熱量測定における吸熱の最高ピーク温度を示す)で表される加熱温度Tra(℃)で加熱保持する工程、及び
工程(B):工程(A)で得られた加熱保持物を、加熱温度Tra(℃)より10〜70℃高い加熱温度Trb(℃)で加熱保持する工程
を含む、電子写真用トナーの製造方法。 - 加熱温度Trb(℃)が式(ii):
Trm-30 ≦ Trb < Trm (ii)
(式中、Trmは前記と同じ)
で表される関係を満足する、請求項1記載の電子写真用トナーの製造方法。 - 工程(A)における加熱保持時間が1〜12時間であり、工程(B)における加熱保持時間が1〜48時間である、請求項1又は2記載の電子写真用トナーの製造方法。
- 請求項1〜3いずれか記載の製造方法により得られる電子写真用トナー。
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2007
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