JP2016184051A - 静電潜像現像用トナー - Google Patents
静電潜像現像用トナー Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016184051A JP2016184051A JP2015063637A JP2015063637A JP2016184051A JP 2016184051 A JP2016184051 A JP 2016184051A JP 2015063637 A JP2015063637 A JP 2015063637A JP 2015063637 A JP2015063637 A JP 2015063637A JP 2016184051 A JP2016184051 A JP 2016184051A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- mass
- resin
- electrostatic latent
- latent image
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
結晶性樹脂は、非晶性樹脂に比べて熱応答性に優れており、融点未満の温度においては充分な強度を保持しながら、特定の温度において融解し、急激に粘度が低下する。この特徴をトナーに応用すると、トナーの流動性や強度を低下させることなく、低温定着化が可能となる。
スチレン・アクリル系樹脂をメインバイダーとした場合、トナー製造時の結晶性樹脂の取込み性が問題となるが、アクリル酸エステル系単量体の鎖長を適正化することで結晶性樹脂のトナー中への取込み性を改善できることが判明した。鎖長が適正化されたアクリル酸エステル系単量体を使用すれば、結晶性樹脂のトナー時の結晶状態を維持して耐熱性や流動性を得ることができ、また、定着時に相溶して、低温定着性を得ることができる。
しかしながら、紙上でも結晶性樹脂が相溶して可塑化しており、耐ドキュメントオフセット性が低下してしまうという問題があった。
前記結着樹脂が、少なくとも下記一般式(1)で表される構造を有する化合物を含む重合性単量体を共重合して得られるスチレン・アクリル系樹脂と結晶性樹脂とを含有し、
前記離型剤が、少なくともエステルワックスを含有し、
前記エステルワックスの炭素数分布において、最も高い含有率に対応した炭素数を有するエステルの含有率が、70〜100質量%の範囲内であることを特徴とする静電潜像現像用トナー。
H2C=CH−COOR
(一般式(1)中、Rは、炭素数6〜12の直鎖若しくは分岐アルキル基、又は環状アルキル基を表す。)
本発明の静電潜像現像用トナーは、少なくとも結着樹脂と離型剤とを含むトナー母体粒子を含有し、結着樹脂が、少なくとも後述する一般式(1)で表される構造を有する化合物を含む重合性単量体を共重合して得られるスチレン・アクリル系樹脂と結晶性樹脂とを含有し、離型剤が、少なくともエステルワックスを含有し、エステルワックスの炭素数分布において、最も高い含有率に対応した炭素数を有するエステルの含有率が、70〜100質量%の範囲内であることを特徴とする。
以下、静電潜像現像用トナーを構成する各材料について説明する。
本発明に係るトナー母体粒子は、少なくとも結着樹脂と離型剤とを含んで構成されている。
本発明においては、トナー母体粒子に外添剤を添加したものをトナー粒子といい、トナー母体粒子又はトナー粒子の集合体をトナーという。トナー母体粒子は、一般的には、そのままでもトナー粒子として用いることもできるが、本発明においては、トナー母体粒子に外添剤を添加したものをトナー粒子として用いる。
本発明に係る結着樹脂は、少なくともスチレン・アクリル系樹脂と結晶性樹脂とを含有する。
本発明に係るスチレン・アクリル系樹脂は、少なくとも下記一般式(1)で表される構造を有する化合物を含む重合性単量体を共重合させることにより合成される。
H2C=CH−COOR
(一般式(1)中、Rは、炭素数6〜12の直鎖若しくは分岐アルキル基、又は環状アルキル基を表す。)
測定手順としては、測定試料(スチレン・アクリル系樹脂)をアルミニウム製パンに封入し、ホルダーにセットする。リファレンスとして、空のアルミニウム製パンを使用する。加熱−冷却−加熱の温度制御を行い、その2度目の加熱におけるデータをもとに解析を行い、第1の融解ピークの立ち上がり前のベースラインの延長線と、第1のピークの立ち上がり部分からピーク頂点までの間で最大傾斜を示す接線を引き、その交点をガラス転移温度(Tg)とする。
具体的には、まず、20℃・50%RHの環境下において、測定試料(スチレン・アクリル系樹脂)1.1gをシャーレに入れ平らにならし、12時間以上放置した後、成型器「SSP−10A」(島津製作所社製)によって3820kg/cm2の力で30秒間加圧し、直径1cmの円柱型の成型サンプルを作製し、次いで、この成型サンプルを、24℃・50%RHの環境下において、フローテスター「CFT−500D」(島津製作所社製)により、荷重196N(20kgf)、開始温度60℃、予熱時間300秒間、昇温速度6℃/分の条件で、円柱型ダイの穴(1mm径×1mm)より、直径1cmのピストンを用いて予熱終了時から押し出し、昇温法の溶融温度測定方法でオフセット値5mmの設定で測定したオフセット法温度Toffsetが軟化点とされる。
また、数平均分子量(Mn)で5000〜20000の範囲内であることが好ましく、6500〜12000の範囲内であることがより好ましい。
スチレン・アクリル系樹脂の分子量が上記範囲内であることにより、低温定着性及び定着分離性が確実に得られる。
具体的には、装置「HLC−8120GPC」(東ソー社製)及びカラム「TSKguardcolumn+TSKgelSuperHZ−M3連」(東ソー社製)を用い、キャリア溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を流し、測定試料を室温(25℃)において超音波分散機を用いて濃度1mg/mLになるようにTHFに溶解させ、次いで、メンブランフィルターで処理して試料溶液を得、この試料溶液を上記のキャリア溶媒とともに装置内に注入し、屈折率検出器(RI検出器)を用いて検出し、測定試料の有する分子量分布を単分散のポリスチレン標準粒子を用いて測定した検量線を用いて算出される。検量線測定用のポリスチレンとしては、10点用いる。
スチレン・アクリル系樹脂の含有率が上記範囲内であることにより、結晶性樹脂とともに結着樹脂として用いたときに、十分な定着性、及び十分なトナーの耐熱保管性や定着画像の耐熱性を確保することができる。
本発明に係る結着樹脂は、上述したスチレン・アクリル系樹脂とともに、結晶性樹脂を含有する。
本発明において、結晶性樹脂とは、示差走査熱量測定(Differential scanning calorimetry:DSC)により得られる吸熱曲線において、昇温時に明確な吸熱ピークを有する樹脂と定義される。ここで、「明確な吸熱ピーク」とは、示差走査熱量測定(DSC)において、昇温速度10℃/minで測定した際に、吸熱ピークの半値幅が15℃以内であるピークのことを意味する。
結晶性樹脂の融点は、融解ピークのピークトップの温度を示し、「ダイヤモンドDSC」(パーキンエルマー社製)を用いて示差走査熱量分析によって測定される。
具体的には、測定試料(結晶性樹脂)を、アルミニウム製パン(KITNO.B0143013)に封入し、これを「ダイヤモンドDSC」のサンプルホルダーにセットし、加熱−冷却−加熱の温度制御を行い、その2度目の加熱におけるデータをもとに解析される。
例えば、転相乳化する方法は、有機溶媒に結晶性樹脂を溶解し、結晶性樹脂溶解液を得る溶解工程、結晶性樹脂溶解液に中和剤を投入する中和工程、中和後の結晶性樹脂溶解液を水系分散媒中に乳化分散させ、結晶性樹脂乳化液を得る乳化工程、結晶性樹脂乳化液から有機溶媒を除去して結晶性樹脂分散液を得る脱溶媒工程を有している。
なお、結晶性樹脂分散液における粒径は、中和剤添加量を変更することによって制御可能である。
結晶性ポリエステル樹脂は、2価以上のカルボン酸(多価カルボン酸)と、2価以上のアルコール(多価アルコール)との重縮合反応によって得られるポリエステル樹脂のうち、上記のように定義される結晶性樹脂の特徴を有するものをいう。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明においては、特に脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸とを反応させて得られる結晶性脂肪族ポリエステル樹脂がより好ましい。
本発明の静電潜像現像用トナーは、定着分離性を確保するため離型剤が含有され、当該離型剤には、少なくともエステルワックスが含有されている。
本発明に係るエステルワックスとは、下記一般式(2)で表される構造を有するモノエステル(以下、単にエステルともいう。)から構成される。
R1−COO−R2
(一般式(2)中、R1及びR2は、それぞれ独立に、炭素数15〜29の直鎖状アルキル基を表す。)
最も高い含有率に対応した炭素数を有するエステルの含有率は、炭素数分布が単分散を示すものを原料として用いること、あるいは、エステルワックスを精製することによって制御することができる。
最も高い含有率に対応した炭素数が上記範囲内であれば、耐熱性や帯電性に悪影響を及ぼすことがなく、機内汚染も抑制し、また、良好な低温定着性を得ることができる。
合成したものとして、例えば、ベヘン酸ベヘニルやステアリル酸ステアリル、ステアリン酸ベヘニル等の高級脂肪酸と高級アルコールとの合成反応物が挙げられる。
精製方法としては、n−ヘキサン又はヘプタン等に溶解して再結晶する方法が挙げられる。
具体的には、試料:1mg(クロロホルム1mLに溶解)、カソード電圧:−10kV、スペクトル記録間隔:0.4s、測定質量範囲:m/z10−2000の条件で行い、エステルの各炭素数の強度を合わせて100とし、各炭素数の相対強度を算出し、これを各炭素数に対応したエステルの含有率(質量%)とした。
離型剤の融点が上記範囲内であれば、画像不良を防止し、定着分離性を確保することができる。
本発明において、離型剤の融点は、ASTM D3418−8に準じて測定される吸熱曲線における主体極大ピーク(mainpeak)値の温度である。
トナー母体粒子が着色剤を含有するものとして構成される場合においては、着色剤としては、カーボンブラック、黒色酸化鉄、染料、顔料等の公知の種々の着色剤を用いることができる。
カーボンブラックとしては、例えば、チャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等が挙げられ、黒色酸化鉄としては、例えば、マグネタイト、ヘマタイト、三酸化チタン鉄等が挙げられる。
染料としては、例えば、C.I.ソルベントレッド1、同49、同52、同58、同63、同111、同122、C.I.ソルベントイエロー19、同44、同77、同79、同81、同82、同93、同98、同103、同104、同112、同162、C.I.ソルベントブルー25、同36、同60、同70、同93、同95等が挙げられる。
顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド5、同48:1、同48:3、同53:1、同57:1、同81:4、同122、同139、同144、同149、同150、同166、同177、同178、同222、同238、同269、C.I.ピグメントオレンジ31、同43、C.I.ピグメントイエロー14、同17、同74、同93、同94、同138、同155、同156、同158、同180、同185、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントブルー15:3、同60等が挙げられる。
各色のトナーを得るための着色剤は、各色について、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
着色剤の含有率が上記範囲内であれば、得られるトナーに所望の着色力を得ることができ、着色剤の遊離やキャリア等への付着を防止し、帯電性に影響を与えることがない。
本発明の静電潜像現像用トナーにおいて、トナー母体粒子が荷電制御剤を含有するものとして構成される場合においては、荷電制御剤としては、公知の種々の化合物を用いることができる。
荷電制御剤の含有率は、トナー母体粒子中に0.1〜10質量%の範囲内であることが好ましく、1〜5質量%であることがより好ましい。
本発明の静電潜像現像用トナーにおいて、トナー母体粒子はそのままトナーとして用いることができるが、流動性、帯電性、クリーニング性などを改良するために、当該トナー母体粒子に、いわゆる流動化剤、クリーニング助剤等の外添剤を添加してもよい。
外添剤としては、種々のものを組み合わせて使用してもよい。
これらの外添剤の添加量は、その合計の添加量がトナー母体粒子100質量部に対して好ましくは0.05〜5質量部の範囲内、より好ましくは0.1〜3質量部の範囲内とされる。
トナー粒子の平均粒径は、例えば、体積基準のメジアン径(d50)で3〜10μmの範囲内であることが好ましく、5〜8μmの範囲内であることがより好ましい。
このトナー粒子の平均粒径は、製造時において使用する凝集剤の濃度や有機溶媒の添加量、融着時間、結着樹脂の組成等によって制御することができる。
体積基準のメジアン径(d50)が上記範囲内であることにより、1200dpiレベルの非常に微小なドット画像を忠実に再現することが可能となる。
具体的には、測定試料(トナー)を、界面活性剤溶液(トナー粒子の分散を目的として、例えば、界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)に添加して馴染ませた後、超音波分散を行い、トナー粒子分散液を調製し、このトナー粒子分散液を、サンプルスタンド内の「ISOTONII」(ベックマン・コールター社製)の入ったビーカーに、測定装置の表示濃度が8%になるまでピペットにて注入する。ここで、この濃度にすることにより、再現性のある測定値を得ることができる。そして、測定装置において、測定粒子カウント数を25000個、アパーチャ径を100μmにし、測定範囲である2〜60μmの範囲を256分割しての頻度値を算出し、体積積算分率の大きい方から50%の粒子径が体積基準のメジアン径(d50)とされる。
トナー粒子は、帯電特性の安定性、低温定着性の観点から、平均円形度が0.930〜1.000の範囲内であることが好ましく、0.950〜0.995の範囲内であることがより好ましい。
平均円形度が上記範囲内であることにより、個々のトナー粒子が破砕しにくくなって摩擦帯電付与部材の汚染が抑制されてトナーの帯電性が安定し、また、形成される画像において画質が高いものとなる。
具体的には、測定試料(トナー)を界面活性剤入り水溶液にてなじませ、超音波分散処理を1分間行って分散させた後、「FPIA−2100」(Sysmex社製)によって、測定条件HPF(高倍率撮像)モードにて、HPF検出数3000〜10000個の適正濃度で撮影を行い、個々のトナー粒子について下記式(I)に従って円形度を算出し、各トナー粒子の円形度を加算し、全トナー粒子数で除することにより算出した値である。HPF検出数が上記の範囲内であれば、再現性が得られる。
円形度=(粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)
本発明の静電潜像現像用トナーは、磁性又は非磁性の一成分現像剤として使用することもできるが、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。トナーを二成分現像剤として使用する場合において、キャリアとしては、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来公知の材料からなる磁性粒子を用いることができ、特にフェライト粒子が好ましい。
また、キャリアとしては、磁性粒子の表面を樹脂等の被覆剤で被覆したコートキャリアや、バインダー樹脂中に磁性体微粉末を分散した分散型キャリア等用いてもよい。
キャリアの体積基準のメジアン径(d50)としては、20〜100μmの範囲内であることが好ましく、25〜80μmの範囲内であることがより好ましい。
キャリアの体積基準のメジアン径(d50)は、代表的には湿式分散機を備えたレーザー回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMPATEC)社製)により測定することができる。
〈トナー母体粒子の製造方法〉
本発明に係るトナー母体粒子の製造方法としては、例えば、懸濁重合法、乳化凝集法、その他の公知の方法等を挙げることができるが、中でも乳化凝集法を用いることが好ましい。この乳化凝集法によれば、製造コスト及び製造安定性の観点から、トナー粒子の小粒径化を容易に図ることができる。
(2)結晶性樹脂を有機溶媒に溶解し、水系分散媒中に乳化分散させ、有機溶媒を除去することにより結晶性樹脂微粒子を作製する、結晶性樹脂微粒子作製工程
(3)水系媒体中に着色剤微粒子が分散されてなる、着色剤微粒子の水系分散液調製工程
(4)水系媒体中において、スチレン・アクリル系樹脂微粒子と着色剤微粒子と結晶性樹脂微粒子とを凝集させてコア粒子を形成する、コア粒子形成工程
(5)会合粒子を熱エネルギーにより熟成させて形状を制御しトナー母体粒子を得る、熟成工程
(6)トナー母体粒子の分散液を冷却する、冷却工程
(7)水系媒体からトナー母体粒子を濾別し、当該トナー母体粒子から界面活性剤等を除去する、濾過・洗浄工程
(8)洗浄されたトナー母体粒子を乾燥する、乾燥工程
(9)乾燥されたトナー母体粒子に外添剤を添加する、外添剤添加工程
この工程においては、スチレン・アクリル系樹脂微粒子の水系分散液が調製される。
スチレン・アクリル系樹脂微粒子の水系分散液は、スチレン・アクリル系樹脂を得るためのビニル単量体を使用してミニエマルション重合法によって調製することができる。
例えば、界面活性剤を含有した水系媒体中にビニル単量体を添加し、機械的エネルギーを加えて液滴を形成させ、次いで、水溶性のラジカル重合開始剤からのラジカルにより当該液滴中において重合反応を進行させる。なお、液滴中に油溶性の重合開始剤が含有されていてもよい。
この工程において使用される界面活性剤としては、従来公知の種々のアニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン界面活性剤等を用いることができる。
この工程において使用される重合開始剤は、従来公知の種々のものを用いることができる。重合開始剤の具体例としては、過硫酸塩(過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等)が好ましく用いられる。その他、アゾ系化合物(4,4′−アゾビス4−シアノ吉草酸及びその塩、2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩等)、パーオキシド化合物、アゾビスイソブチロニトリル等を用いてもよい。
この工程においては、スチレン・アクリル系樹脂の分子量を調整することを目的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることができる。連鎖移動剤としては特に限定されるものではなく、例えば2−クロロエタノール、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン等のメルカプタンや、スチレンダイマー等を挙げることができる。
このような内添剤は、別途内添剤のみよりなる内添剤微粒子の分散液を調製し、コア粒子形成工程において、スチレン・アクリル系樹脂微粒子、着色剤微粒子及び結晶性樹脂微粒子とともに当該内添剤微粒子を凝集させることにより、トナー母体粒子中に導入することもできるが、この工程においてあらかじめ導入する方法を採用することが好ましい。
本発明において、スチレン・アクリル系樹脂微粒子の体積基準のメジアン径(d50)は、「マイクロトラックUPA−150」(日機装社製)を用いて測定される値である。
この工程においては、結晶性樹脂微粒子の水系分散液が調製される。
結晶性樹脂微粒子の水系分散液は、結晶性樹脂を合成し、この結晶性樹脂を水系媒体中に微粒子状に分散することによって調製することができる。具体的には、結晶性樹脂を有機溶媒中に溶解又は分散させて油相液を調製し、油相液を、転相乳化等によって水系媒体中に分散させて、所望の粒径に制御された状態の油滴を形成させた後、有機溶媒を除去することにより調製することができる。
水系媒体中には、油滴の分散安定性を向上させる目的で、界面活性剤等が添加されていてもよい。界面活性剤としては、上記の工程に挙げたものと同様のものを挙げることができる。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
有機溶媒の使用量は、結晶性樹脂100質量部に対して、通常1〜300質量部の範囲内である。
油相液の乳化分散は、機械的エネルギーを利用して行うことができる。
本発明において、結晶性ポリエステル樹脂微粒子の体積基準のメジアン径(d50)は、「マイクロトラックUPA−150」(日機装社製)を用いて測定される値である。
この工程は、トナー母体粒子として着色剤を含有するものを所望する場合に、必要に応じて行う工程であって、着色剤を水系媒体中に微粒子状に分散させて着色剤微粒子の水系分散液を調製する工程である。
着色剤の分散は、機械的エネルギーを利用して行うことができ、使用する分散機としては、特に限定されないが、好ましくは超音波分散機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等の加圧分散機、サンドグラインダー、ゲッツマンミルやダイヤモンドファインミル等の媒体型分散機が挙げられる。
本発明において、着色剤微粒子の体積基準のメジアン径(d50)は、電気泳動光散乱光度計「ELS−800」(大塚電子社製)を用いて測定される値である。
この工程においては、スチレン・アクリル系樹脂微粒子、着色剤微粒子及び結晶性樹脂微粒子、並びに必要に応じて、その他のトナー構成成分の微粒子を凝集させて、コア粒子を形成する。
具体的には、水系媒体中に上記の各微粒子が分散された水系分散液中に、臨界凝集濃度以上の凝集剤を加え、スチレン・アクリル系樹脂微粒子のガラス転移温度(Tg)以上の温度にすることによって、凝集させる。
この工程において使用される凝集剤としては、特に限定されるものではないが、アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩等の金属塩から選択されるものが好適に使用される。金属塩としては、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム等の1価の金属塩、カルシウム、マグネシウム、マンガン、銅等の2価の金属塩、鉄、アルミニウム等の3価の金属塩等が挙げられる。具体的な金属塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネシウム、硫酸マンガン等を挙げることができ、これらの中で、より少量で凝集を進めることができることから、2価の金属塩を用いることが特に好ましい。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
この工程は、必要に応じて行われるものであって、当該熟成工程においては、コア粒子形成工程によって得られたトナー母体粒子を熱エネルギーにより所望の形状になるまで熟成させてトナー母体粒子を形成させる熟成処理が行われる。
熟成処理は、具体的には、会合粒子が分散された系を加熱撹拌することにより、会合粒子の形状を所望の円形度になるまで、加熱温度、撹拌速度、加熱時間等により調整することにより行われる。
この工程は、トナー母体粒子の分散液を冷却処理する工程である。冷却処理の条件としては、1〜20℃/minの冷却速度で冷却することが好ましい。冷却処理の具体的な方法としては、特に限定されるものではなく、反応容器の外部より冷媒を導入して冷却する方法や、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法等を例示することができる。
この工程は、冷却されたトナー母体粒子の分散液から当該トナー母体粒子を固液分離し、固液分離によって得られたトナーケーキ(ウェット状態にあるトナー母体粒子をケーキ状に凝集させた集合物)から界面活性剤や凝集剤等の付着物を除去して洗浄する工程である。
固液分離には、特に限定されずに、遠心分離法、ヌッチェ等を使用して行う減圧濾過法、フィルタープレス等を使用して行う濾過法等を用いることができる。また、洗浄においては、濾液の電気伝導度が10μS/cmになるまで水洗浄することが好ましい。
この工程は、洗浄処理されたトナーケーキを乾燥する工程であり、一般的に行われる公知のトナー母体粒子の製造方法における乾燥工程に従って行うことができる。
具体的には、トナーケーキの乾燥に使用される乾燥機としては、スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機等を挙げることができ、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機等を使用することが好ましい。
乾燥されたトナー母体粒子の水分は、5質量%以下であることが好ましく、2質量%以下であることがより好ましい。
なお、乾燥されたトナー母体粒子同士が弱い粒子間引力で凝集している場合には、その凝集体を解砕処理してもよい。ここに、解砕処理装置としては、ジェットミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、フードプロセッサー等の機械式の解砕装置を使用することができる。
この工程は、トナー母体粒子に対して外添剤を添加する場合に、必要に応じて行う工程である。
上記のトナー母体粒子は、そのままトナーとして用いることができるが、流動性、帯電性、クリーニング性等を改良するために、当該トナー母体粒子に、いわゆる流動化剤、クリーニング助剤等の外添剤を添加した状態で使用してもよい。
外添剤の混合装置としては、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル等の機械式の混合装置を使用することができる。
また、結晶性樹脂分散液を添加するタイミングとしては、工程(4)のコア粒子形成工程の初期段階(昇温過程)であることが好ましい。
離型剤としてのエステルワックス(E−2)〜(E−7)を、以下のようにして作製した。エステルワックス(E−1)及び(E−8)としては、それぞれ、市販のN252(中京油脂(株)製)及びLW400(三洋化成工業(株)製)を用いた。
なお、本実施例において、炭素数20、22及び24の長鎖アルキルカルボン酸として、イコサン酸(C20H40O2)、ベヘン酸(C22H44O2)、リグノセリン酸(C24H48O2)を用い、炭素数20、22及び24の長鎖アルキルアルコールとして、アラキジルアルコール(C20H42O)、ベヘニルアルコール(C22H46O)、リグノセリルアルコール(C24H50O)を用いた。
ジムロート還流器、Dean−Stark水分離器を備えた四つ口フラスコ反応装置にベンゼン1740質量部、イコサン酸130質量部、ベヘン酸1040質量部、リグノセリン酸130質量部、アラキジルアルコール130質量部、ベヘニルアルコール1170質量部、更にp−トルエンスルホン酸120質量部を加えて十分撹拌し溶解させた後、5時間還流した後、水分離器のバルブを開け、共沸留去を行った。共沸留去後、炭酸水素ナトリウムで十分洗浄後、乾燥しベンゼンを留去した。得られた生成物を再結晶後、洗浄して精製し、エステルワックス(E−2)を得た。
エステルワックス(E−2)の作製において、長鎖アルキルカルボン酸及び長鎖アルキルアルコールの種類及び量を表1に記載のとおりに変更した以外は同様にして、エステルワックス(E−3)及び(E−5)〜(E−7)を作製した。
エステルワックス(E−3)70質量部とエステルワックス(E−8)(LW400)70質量部とを混合し、エステルワックス(E−4)を作製した。
各エステルワックスの炭素数分布は、FD/MS「JMS−T100GC(日本電子製)」を使用して測定した。
具体的には、試料:1mg(クロロホルム1mLに溶解)、カソード電圧:−10kV、スペクトル記録間隔:0.4s、測定質量範囲:m/z10−2000の条件で行い、エステルの各炭素数の強度を合わせて100とし、各炭素数の相対強度を算出し、これを各炭素数に対応したエステルの含有率(質量%)とした。
エステルワックスの融点は、ASTM D3418−8に準じて測定される吸熱曲線における主体極大ピーク(mainpeak)値の温度とした。
〈樹脂微粒子分散液(R−1)の調製〉
(1)第1段重合:樹脂微粒子分散液(r−1a)の調製
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた5Lの反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム8.00質量部及びイオン交換水3000質量部を仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。昇温後、過硫酸カリウム10.0質量部をイオン交換水200質量部に溶解させたものを添加し、再度液温80℃とし、下記組成の単量体混合液を1時間かけて滴下後、80℃にて2時間加熱、撹拌することにより重合を行い、樹脂微粒子分散液(r−1a)を調製した。
スチレン 480質量部
アクリル酸n−ブチル 250質量部
メタクリル酸 68.0質量部
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた5Lの反応容器に、ポリオキシエチレン2−ドデシルエーテル硫酸ナトリウム7.00質量部をイオン交換水3000質量部に溶解させた溶液を仕込み、98℃に加熱後、樹脂微粒子分散液(r−1a)240質量部に、下記組成の単量体及び離型剤(エステルワックス)を90℃にて溶解させた溶液を添加し、循環経路を有する機械式分散機「CLEARMIX」(エム・テクニック社製)により、1時間混合分散させ、乳化粒子(油滴)を含む分散液を調製した。
スチレン 270質量部
アクリル酸n−ブチル 47.0質量部
アクリル酸2−エチルヘキシル 47.0質量部
メタクリル酸 27.0質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート 6.60質量部
エステルワックス(E−1) 140質量部
樹脂微粒子分散液(r−1b)にイオン交換水400質量部を添加し、よく混合した後、過硫酸カリウム6.60質量部をイオン交換水400質量部に溶解させた溶液を添加し、82℃の温度条件下で、下記組成の単量体混合液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、2時間にわたり加熱撹拌することにより重合を行った後、28℃まで冷却し、水系分散液である樹脂微粒子分散液(R−1)を調製した。
スチレン 430質量部
アクリル酸n−ブチル 155質量部
メタクリル酸 51.0質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート 10.2質量部
樹脂微粒子分散液(R−1)の調製において、第2段重合で添加する単量体及びその量、離型剤の種類、並びに過硫酸カリウムの量を表2に記載のとおりに変更した以外は同様にして、樹脂微粒子分散液(R−2)〜(R−13)を調製した。
また、樹脂微粒子分散液(R−2)〜(R−13)について、樹脂微粒子の体積基準のメジアン径(d50)、ガラス転移温度(Tg)及び重量平均分子量(Mw)を表3に示す。
〈結晶性樹脂微粒子分散液(C−1)の調製〉
1,10−デカンジカルボン酸(ドデカン二酸)315質量部、1,9−ノナンジオール252質量部を、撹拌機、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を備えた反応容器に入れ、反応容器中を乾燥窒素ガスで置換した後、チタンテトラブトキサイド0.100質量部を添加し、窒素ガス気流下において180℃で撹拌しながら8時間重合反応を行った。さらに、チタンテトラブトキサイド0.200質量部を添加し、温度を220℃に上げて撹拌しながら6時間重合反応を行った後、反応容器内を10mmHgまで減圧し、減圧下で反応を行うことにより、結晶性ポリエステル樹脂を得た。
得られた結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は14000、融点(Tm)は72℃であった。
上記粒度分布測定器にて測定した結果、結晶性ポリエステル樹脂微粒子の分散液中、結晶性ポリエステル樹脂微粒子の体積基準のメジアン径(d50)は75nmであった。
撹拌機及び温度計をセットした反応容器に、1,4−ブタンジオール45.0質量部、1,6−ヘキサンジオール60.0質量部、及びメチルエチルケトン300質量部を入れた。この溶液に4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート250質量部を入れ、65℃で10時間反応させた後、溶媒を除去して結晶性ポリウレタン樹脂を得た。
得られた結晶性ポリウレタン樹脂の重量平均分子量Mwは37000、融点(Tm)は70℃であった。
上記粒度分布測定器にて測定した結果、結晶性ポリウレタン樹脂微粒子の分散液中、結晶性ポリウレタン樹脂微粒子の体積基準のメジアン径(d50)は110nmであった。
ドデシル硫酸ナトリウム90.0質量部をイオン交換水1600質量部に添加した。この溶液を撹拌しながら、銅フタロシアニン(C.I.Pigment Blue 15:3)420質量部を徐々に添加し、次いで、撹拌装置「クレアミックス」(エム・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、着色剤微粒子の水系分散液を調製した。
得られた着色剤微粒子の水系分散液について、着色剤微粒子の体積基準のメジアン径(d50)は110nmであった。
〈トナー(1)の作製〉
撹拌装置、温度センサー、冷却管を取り付けた反応容器に、樹脂微粒子分散液(R−1)288質量部(固形分換算)、結晶性樹脂微粒子分散液(C−1)70.0質量部(固形分換算)、イオン交換水2000質量部を投入した後、5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを10に調整した。
トナー(1)の作製において、樹脂微粒子分散液と結晶性樹脂分散液とを表4に記載のとおりに変更した以外は同様にして、トナー(2)〜(14)を作製した。
得られた各トナーに対して、シリコーン樹脂を被覆した体積基準のメジアン径(d50)60μmのフェライトキャリアをトナー濃度が6.50質量%となるように添加して混合することにより、現像剤を作製した。
評価用の画像形成装置として、複合機「bizhub PRESS C1070」(コニカミノルタ社製)を使用した。定着装置は、加熱ローラーの表面温度を120〜180℃の範囲で、5℃刻みで変更できるように改造した。
アンダーオフセットとは、定着装置を通過する際に与えられた熱によるトナー層の溶融が不十分であるために記録紙等の転写材から剥離してしまう画像欠陥をいう。
低温定着性の評価は、画像形成装置に上記で作製した各トナーと現像剤を順次装填し、常温常湿環境(20℃・50%RH)下で、画像形成装置でNPI128g/m2(日本製紙製)に未定着ベタ画像(付着量11.3g/m2)を形成した。次に、定着装置の加圧ローラーの表面温度を100℃に設定し、加熱ローラーの表面温度を5℃刻みで120〜180℃の範囲で変更して、定着をした。このとき、アンダーオフセットが発生しない定着上ベルトの定着下限温度を評価し、低温定着性の指標とした。この定着下限温度が低ければ低いほど、定着性が優れており、160℃未満を合格とした。
評価結果を表4に示す。
得られたベタ画像上に5000枚(20kg)の紙を24時間のせて押圧し、その後、剥離したときの状態を下記評価基準により評価した。評価基準4以上を合格レベルとする。
評価結果を表4に示す。
4:ベタ画像に紙が若干貼り付く。下記式(II)に示す定着強度が95%以上。
3:ベタ画像に紙が若干貼り付く。下記式(II)に示す定着強度が90%以上95%未満。
2:ベタ画像に紙が貼り付く。下記式(II)に示す定着強度が85%以上90%未満。
1:ベタ画像に紙が貼り付く。下記式(II)に示す定着強度が85%未満。
定着強度(%)=D1/D0×100
〔式(II)中、D0は、剥離前の絶対反射濃度を示す。D1は、剥離後の絶対反射濃度を示す。〕
作製した各トナー0.5gを内径21mmの10mLガラス瓶に取り、蓋を閉めて、振とう機「タップデンサーKYT−2000」(セイシン企業社製)を用い、室温(25℃)で600回振とうした後、蓋を取った状態で温度55℃、湿度35%RHの環境下に2時間放置した。次いで、トナーを48メッシュ(目開き350μm)の篩上に、トナーの凝集物を解砕しないように注意しながらのせて、「パウダーテスター」(ホソカワミクロン社製)にセットし、押さえバー、ノブナットで固定し、送り幅1mmとなる振動強度に調整し、10秒間振動を加えた後、篩上の残存したトナー量の比率(質量%)を測定し、下記式によりトナー凝集率を算出した。この試験を、湿度は35%RHのまま、試験温度を0.1℃ずつ上げながら、トナー凝集率が50質量%を超えるまで繰り返し行った。トナー凝集率が50質量%を超えない最大の試験温度(限界耐熱保管温度)を、耐熱保管性の指標とした。本発明においては、限界耐熱保管温度が58℃以上である場合を合格とする。
評価結果を表4に示す。
以上から、結着樹脂が、少なくとも一般式(1)で表される構造を有する化合物を含む重合性単量体を共重合して得られるスチレン・アクリル系樹脂と結晶性樹脂とを含有し、離型剤が、少なくともエステルワックスを含有し、エステルワックスの炭素数分布において、最も高い含有率に対応した炭素数を有するエステルの含有率が、70〜100質量%の範囲内であることが、低温定着性を確保しつつ、耐ドキュメントオフセット性を向上させる静電潜像現像用トナーを提供することに有用であることが確認できた。
Claims (4)
- 少なくとも結着樹脂と離型剤とを含むトナー母体粒子を含有する静電潜像現像用トナーであって、
前記結着樹脂が、少なくとも下記一般式(1)で表される構造を有する化合物を含む重合性単量体を共重合して得られるスチレン・アクリル系樹脂と結晶性樹脂とを含有し、
前記離型剤が、少なくともエステルワックスを含有し、
前記エステルワックスの炭素数分布において、最も高い含有率に対応した炭素数を有するエステルの含有率が、70〜100質量%の範囲内であることを特徴とする静電潜像現像用トナー。
一般式(1)
H2C=CH−COOR
(一般式(1)中、Rは、炭素数6〜12の直鎖若しくは分岐アルキル基、又は環状アルキル基を表す。) - 前記エステルワックスの炭素数分布において、最も高い含有率に対応した炭素数の±2の範囲内に含まれる炭素数を有するエステルの含有率の総和が、85〜100質量%の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記エステルワックス中に含まれる炭素数40以下のエステルの含有率の総和が、6質量%以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記結晶性樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015063637A JP6481455B2 (ja) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | 静電潜像現像用トナー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015063637A JP6481455B2 (ja) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | 静電潜像現像用トナー |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016184051A true JP2016184051A (ja) | 2016-10-20 |
JP6481455B2 JP6481455B2 (ja) | 2019-03-13 |
Family
ID=57241860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015063637A Active JP6481455B2 (ja) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | 静電潜像現像用トナー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6481455B2 (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0850368A (ja) * | 1994-05-31 | 1996-02-20 | Canon Inc | 静電荷像現像用トナー及び画像形成方法 |
JP2008040426A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-02-21 | Fuji Xerox Co Ltd | 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤及び画像形成方法 |
JP2010097000A (ja) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 静電荷像現像用トナー |
JP2014106491A (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-09 | Kyocera Document Solutions Inc | 静電荷像現像用トナー |
JP2014186188A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Konica Minolta Inc | 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法 |
JP2015049496A (ja) * | 2013-09-05 | 2015-03-16 | キヤノン株式会社 | トナー |
-
2015
- 2015-03-26 JP JP2015063637A patent/JP6481455B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0850368A (ja) * | 1994-05-31 | 1996-02-20 | Canon Inc | 静電荷像現像用トナー及び画像形成方法 |
JP2008040426A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-02-21 | Fuji Xerox Co Ltd | 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤及び画像形成方法 |
JP2010097000A (ja) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 静電荷像現像用トナー |
JP2014106491A (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-09 | Kyocera Document Solutions Inc | 静電荷像現像用トナー |
JP2014186188A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Konica Minolta Inc | 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法 |
JP2015049496A (ja) * | 2013-09-05 | 2015-03-16 | キヤノン株式会社 | トナー |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6481455B2 (ja) | 2019-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9217942B2 (en) | Toner for electrostatic image development | |
JP5870950B2 (ja) | 静電荷像現像用トナーの製造方法 | |
JP5849992B2 (ja) | 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法 | |
JP6123762B2 (ja) | 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法 | |
JP5942888B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP6102530B2 (ja) | 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法 | |
JP6090067B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP2016206387A (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP6237710B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP6337638B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP6011428B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP6123523B2 (ja) | 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法 | |
JP2016004228A (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP6003717B2 (ja) | 静電荷像現像用トナーの製造方法 | |
JP2011145321A (ja) | 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法 | |
JP6413513B2 (ja) | 静電荷像現像用トナーの製造方法 | |
JP6287998B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー及びその製造方法 | |
JP6512074B2 (ja) | 静電荷像現像用トナーの製造方法 | |
JP6488822B2 (ja) | 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法 | |
JP2018180188A (ja) | 静電荷像現像用コアシェル型トナー | |
JP6481455B2 (ja) | 静電潜像現像用トナー | |
JP6520296B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP7497606B2 (ja) | 静電荷現像用トナー及びその製造方法 | |
JP6065759B2 (ja) | 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法 | |
JP2021173828A (ja) | 静電荷現像用トナー及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180219 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181025 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181030 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190115 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190128 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6481455 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |