JP2017191312A - トナー - Google Patents

トナー Download PDF

Info

Publication number
JP2017191312A
JP2017191312A JP2017049711A JP2017049711A JP2017191312A JP 2017191312 A JP2017191312 A JP 2017191312A JP 2017049711 A JP2017049711 A JP 2017049711A JP 2017049711 A JP2017049711 A JP 2017049711A JP 2017191312 A JP2017191312 A JP 2017191312A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
wax
parts
less
resin
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.)
Pending
Application number
JP2017049711A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017191312A5 (ja
Inventor
麗央 田川
Reo TAGAWA
麗央 田川
義広 中川
Yoshihiro Nakagawa
義広 中川
直也 磯野
Naoya Isono
直也 磯野
晴美 高田
Harumi Takada
晴美 高田
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
Publication of JP2017191312A publication Critical patent/JP2017191312A/ja
Publication of JP2017191312A5 publication Critical patent/JP2017191312A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/0825Developers with toner particles characterised by their structure; characterised by non-homogenuous distribution of components
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/0802Preparation methods
    • G03G9/0804Preparation methods whereby the components are brought together in a liquid dispersing medium
    • G03G9/0806Preparation methods whereby the components are brought together in a liquid dispersing medium whereby chemical synthesis of at least one of the toner components takes place
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/0802Preparation methods
    • G03G9/0812Pretreatment of components
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/0821Developers with toner particles characterised by physical parameters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08702Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08706Polymers of alkenyl-aromatic compounds
    • G03G9/08708Copolymers of styrene
    • G03G9/08711Copolymers of styrene with esters of acrylic or methacrylic acid
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08742Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08755Polyesters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08775Natural macromolecular compounds or derivatives thereof
    • G03G9/08782Waxes
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08784Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
    • G03G9/08795Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their chemical properties, e.g. acidity, molecular weight, sensitivity to reactants
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08784Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
    • G03G9/08797Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their physical properties, e.g. viscosity, solubility, melting temperature, softening temperature, glass transition temperature
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/09Colouring agents for toner particles
    • G03G9/0902Inorganic compounds
    • G03G9/0904Carbon black
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/09Colouring agents for toner particles
    • G03G9/0906Organic dyes
    • G03G9/0918Phthalocyanine dyes
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/09307Encapsulated toner particles specified by the shell material
    • G03G9/09314Macromolecular compounds
    • G03G9/09328Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/0935Encapsulated toner particles specified by the core material
    • G03G9/09357Macromolecular compounds
    • G03G9/09364Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/0935Encapsulated toner particles specified by the core material
    • G03G9/09378Non-macromolecular organic compounds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/09392Preparation thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

【課題】優れた耐熱保存性を有しながら、低温定着プロセスにおいても画像不良を生じにくいトナー。【解決手段】結着樹脂、ワックスを含有するトナー粒子を有するトナーにおいて、トナーの最表面付近及び最表面よりも深い表層領域におけるワックス濃度が制御され、ワックスが、加熱時に高い効率で最表面付近に移行することを特徴とするトナー。【選択図】なし

Description

本発明は、電子写真法、静電記録法及びトナージェット方式記録法を利用した記録方法に用いられるトナーに関する。
近年、プリンターや複写機において低消費電力化が求められている。プリンターや複写機に用いられるトナーは、加熱溶融によりメディアに定着する。その際、消費電力の観点から、より低い温度で、弊害なくメディアに定着する、いわゆる低温定着性が要求される。
そのような要求に応えるため、さまざまな技術的なアプローチが試みられている。その一つに、トナー内部のワックスの位置制御がある。
トナーに含有されるワックスは、トナーの加熱溶融時に表面に染み出し、溶融したトナーがローラー等の定着部材に付着する現象を抑制する機能を担っている。このような作用により、オイルレス定着を実現している。しかしながら、定着プロセスが低温である場合、溶融したワックスの流動性が低下し、また、トナーが溶融により変形しにくくなるために、ワックスの染み出し性が低下し、定着部材とトナーが剥離しにくくなる。それにより、定着不良が生じやすくなる問題があった。
そこで、定着プロセスが低温である場合にもワックスを染み出しやすくするために、トナー表層近傍にワックスを偏在させたトナーが開示されている。
特許文献1においては、最表面よりも深い表層領域(表面から1.0μmまでの深さ)を基準とし、トナー最表面付近(表面から0.3μmまでの深さ)にワックスが多量に存在させたトナーが開示されている。
また、特許文献2においては、製造工程中にトナー表層近傍にワックスを移行させることで、加熱時にワックスがトナー最表面付近(表面から0.3μmまでの深さ)に染み出しやすくしたトナーが開示されている。
特許第5634252号公報 特許第5446792号公報
しかし、特許文献1のようなトナーは、長期に亘って厳しい高温環境に曝された場合、最表面付近のワックスの低融点成分が融け出す恐れがあり、保存性を満足しない可能性があった。また、特許文献2のような、染み出し性を向上させるために表層近傍にワックスを多量に存在させたトナーは、表層の機械的強度が低下し、外力を受けた際に部材に固着して画像不良に繋がる恐れがあった。
すなわち、耐熱保存性を改善しつつ、画像不良を生じないトナーを得るためには、表層近傍のワックス濃度を、加熱によるワックス染み出し性と機械的強度の観点から適切に制御する必要がある。しかしながら、そのようなトナーは未だ提案されていなかった。
本発明は、トナー表層領域のワックス量が過剰でなく、かつ加熱時にワックスがトナー表面付近に高効率で移行することにより、優れた耐熱保存性を有しながら、低温定着プロセスにおいても画像不良を生じにくいトナーを提供することを目的とする。
本発明者らは、上記の課題を解決するためには、トナーの最表面付近及び最表面よりも深い表層領域におけるワックス濃度を制御し、ワックスが、加熱時に高い効率で最表面付近に移行することが必要であることを見出した。
すなわち、本発明は、
結着樹脂、及びワックスを含有するトナー粒子を有するトナーであって、
該トナーは、下記式(1)〜(3)を満たすことを特徴とするトナーに関する。
Ps/Pd≦0.90 ・・・ 式(1)
2.20≦Ph/Pd ・・・ 式(2)
0.50≦Pd≦3.00 ・・・ 式(3)
式(1)〜(3)中、
Pdは、ATR法を用い、ATR結晶としてダイヤモンド、赤外光入射角として45°の条件によって測定し得られた該トナーのFT−IRスペクトルにおいて、3022cm−1以上3032cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度を1.00としたときの2843cm−1以上2853cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度を示す。
Psは、ATR法を用い、ATR結晶としてゲルマニウム、赤外光入射角として45°の条件によって測定し得られた該トナーのFT−IRスペクトルにおいて、3022cm−1以上3032cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度を1.00としたときの2843cm−1以上2853cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度を示す。
Phは、該トナーを150℃で0.10秒間加熱し、25℃まで放冷して得られたサンプルを、ATR法を用い、ATR結晶としてゲルマニウム、赤外光入射角として45°の条件によって測定し得られたFT−IRスペクトルにおいて、3022cm−1以上3032cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度を1.00としたときの2843cm−1以上2853cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度を示す。
本発明によれば、耐熱保存性に優れ、かつ低温定着プロセスにおいても画像不良を生じにくいトナーを提供できる。
トナー粒子を二酸化炭素に曝す処理工程を行う装置の模式図。
続いて、以下に本発明を実施するための形態について説明する。
本発明において、数値範囲を表す「○○以上××以下」や「○○〜××」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。
本発明のトナーは、結着樹脂、及びワックスを含有するトナー粒子を有するトナーであって、トナー表層近傍におけるワックス濃度を制御することにより、低温定着性と耐熱保存性を両立したトナーである。
ワックス濃度は、赤外分光法を用い、赤外吸収スペクトル強度を用いて評価する。赤外分光法は、他の手法では検出が困難な微細なドメインのワックスや、結着樹脂と相溶しているワックスを検出することができるため、最表面付近や表層領域におけるワックス濃度を評価する手法として特に好適に用いることができる。
トナー表層近傍のワックス濃度を評価するために、ATR法を用いたFT−IRスペクトルを用いる。ATR法は、試料と接触するATR結晶の屈折率及び赤外光入射角により、試料に対する赤外光の染み込み深さを制御することが可能であり、試料の最表面付近から、最表面よりも深い表層領域の成分を分析する手段として好適に用いることができる。ATR結晶としてゲルマニウム(屈折率:4.0)を用い、赤外光入射角が45°の条件で測定を行うことで、本発明に用いる波数域において、トナーの表面から中心部方向への
深さ0.3μmまでの間を測定しているFT−IRスペクトルを得ることができる。このスペクトルは、トナーの最表面付近のものと見なすことができる。
また、ATR結晶としてダイヤモンド(屈折率:2.4)を用い、赤外光入射角が45°の条件で測定を行うことで、本発明に用いる波数域において、トナーの表面から中心部方向への深さ1.0μmまでの間を測定しているFT−IRスペクトルを得ることができる。このスペクトルは、トナーの最表面よりも深い表層領域のものと見なすことができる。
具体的には、ATR法を用い、ATR結晶としてダイヤモンド、赤外光入射角として45°の条件によって測定し得られたトナーのFT−IRスペクトルにおいて、3022cm−1以上3032cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度を1.00としたときの2843cm−1以上2853cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度をPdとする。
また、ATR法を用い、ATR結晶としてゲルマニウム、赤外光入射角として45°の条件によって測定し得られたトナーのFT−IRスペクトルにおいて、3022cm−1以上3032cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度を1.00としたときの2843cm−1以上2853cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度をPsとする。
さらに、トナーを150℃で0.10秒間加熱し、25℃まで放冷して得られたサンプルを、ATR法を用い、ATR結晶としてゲルマニウム、赤外光入射角として45°の条件によって測定し得られたFT−IRスペクトルにおいて、3022cm−1以上3032cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度を1.00としたときの2843cm−1以上2853cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度をPhとする。
このとき、本発明のトナーは、下記式(1)〜(3)の関係を満たすことを特徴とする。
Ps/Pd≦0.90 ・・・ 式(1)
2.20≦Ph/Pd ・・・ 式(2)
0.50≦Pd≦3.00 ・・・ 式(3)
上記PdおよびPsを測定する際のトナーとしては、通常トナーの輸送時にかかる熱以上の高い温度で加熱処理されていないトナーを用いる。
ATR法を用いて得られたトナーのFT−IRスペクトルにおいて、3022cm−1以上3032cm−1以下範囲の最大吸収ピーク強度を1.00としたときの、2843cm−1以上2853cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度を、測定領域におけるワックス濃度に対応する値としている。
2843cm−1以上2853cm−1以下の範囲の最大吸収ピークは、−CH−伸縮振動に由来するピークである。トナーに用いられるワックスは、一般に、炭化水素系化合物であるか、アルキル基やアルキレン基が構造の大部分を占める脂肪酸エステルのような化合物であるから、測定領域のワックス濃度が高い場合、このピーク強度は相対的に大きくなる特徴がある。
3022cm−1以上3032cm−1以下の範囲の最大吸収ピークは、芳香族化合物のC−H伸縮振動に由来するものである。トナーに用いられるワックスは、芳香環を有していないか、有していても構造の主な部分ではない。そのため、トナーを測定して得られるFT−IRスペクトルにおいて、このピークはワックスに由来しないか、由来しても寄与は僅かであり、ワックス以外のトナー中の成分に由来するピークであると見なせる。したがって、このピークが1.00となるようにスペクトルを規格化した上で、2843cm−1以上2853cm−1以下の範囲の最大吸収ピークを用いることで、測定領域のワックス濃度を評価することができる。
ピーク強度Pdは、トナーの表面から中心部方向への深さ1.0μmまでの間、すなわ
ちトナーの最表面よりも深い表層領域のワックス濃度を表す。また、ピーク強度Psは、トナーの表面から中心部方向への深さ0.3μmまでの間、すなわちトナーの最表面付近のワックス濃度を表す。また、ピーク強度Phは、加熱された後のトナーサンプルにおける、トナーの表面から中心部方向への深さ0.3μmまでの間のワックス濃度を表す。すなわち、加熱後のトナーの最表面付近のワックス濃度を表す。
本発明において、ピーク強度Pdは0.50以上3.00以下であり、好ましくは1.00以上1.50以下である。前記の通り、ピーク強度Pdは、トナーの最表面よりも深い表層領域のワックス濃度を意味する。Pdが0.50以上であると、トナーの表層領域にワックスが適度に存在する。それにより、加熱定着時にトナーのより内部から移行してきたワックスがこの領域の結着樹脂に取り込まれにくくなり、トナー内部のワックスが表面へ向かう移動度の低下が少なく、定着時のワックスの染み出しが妨げられない。この効果は、Pdが1.00以上であればより顕著である。
一方、Pdが3.00以下であると、トナー表層の機械的強度が十分高くなり、外力による変形を受けにくくなるために、現像や転写プロセスにおいて部材への固着が生じにくい。また、Pdが3.00以下、好ましくは1.50以下であると、定着加熱時に最表面付近に移行しないワックスが少なくなる。すなわち、溶融したトナーと定着部材の剥離に寄与しない余剰なワックスが少なくなるため、下記の、ワックスが加熱時に最表面に移行する効率が高くなる。
Ps/Pdは、最表面よりも深い表層領域のワックス濃度に対する、トナーの最表面付近のワックス濃度の高さを表し、その範囲は0.90以下である。上記のPdが0.50以上3.00以下であることに加え、さらにPs/Pdが0.90以下である場合、最表面付近のワックス濃度が低く、最表面よりも深い表層領域のワックス濃度が高くなるような濃度勾配が存在することを意味する。そのため、加熱定着時に最表層より深い表層領域のワックスや、より内部のワックスが最表面付近に移行しやすく、ワックスの染み出し効率を高めることが可能である。さらに、Ps/Pdが0.90以下である場合、最表面付近に偏在しているワックス濃度が相対的に低いため、保管時に長期に亘って高温環境に曝された際も、最表面付近のワックスが融けることによるトナー同士の凝集が生じにくくなる。
Ps/Pdは、好ましくは0.83以下である。一方、Ps/Pdは、小さいほど好ましく、下限は特に制限されないが、好ましくは0.30以上である。
Ps及びPs/Pdを制御する方法は特に限定されないが、ワックスの添加量を調節することに加え、例えば、後述する、トナー粒子又はトナーに二酸化炭素を曝露処理する工程や、トナー粒子又はトナーを水系媒体中で熱処理する工程を用いることができる。
Ph/Pdは、最表面よりも深い表層領域に存在するワックスが、加熱時に最表面に移行する効率を表し、その範囲は2.20以上である。この数値範囲を満たす構成であれば、定着プロセスにおいて、最表面よりも深い表層領域や、より内部に存在するワックスが高い効率で最表面付近に移行する。すなわち、数値範囲を満たす場合、耐熱保存性の低下や現像部材への固着につながる余剰なワックスを減らしつつ、加熱定着時に溶融したトナー表面に十分なワックスを供給することができる。これにより、溶融したトナーと定着部材が剥離しやすくなるために画像不良を生じにくい。
Ph/Pdは、好ましくは2.50以上である。一方、Ph/Pdは大きいほど好ましく、上限は特に制限されないが、好ましくは7.50以下である。
Ph/Pdを上記の数値範囲を満たすように制御するには、Pd及びPs/Pdを上記の数値範囲を満たすように制御することに加え、さらに、加熱定着時における、ワックスが最表面へ向かう移動度が高くなるようにトナーを構成することが好ましい。そのようなトナーの構成は特に限定されないが、例えば、ワックスと結着樹脂の相分離性を高め、ワ
ックスが結着樹脂中に取り込まれにくい構成、コア−シェル構造を持つトナーであればシェル原材料の添加量を調節してシェル層がワックスの染み出しを阻害しない構成、又は結着樹脂中にワックスが通りうる経路を有する構成が挙げられる。
以下に具体的な本発明のトナーの製造方法を、懸濁重合法を例にとって工程ごとに説明するが、本発明のトナーの製造方法はこれに限定されるものではない。
(重合性単量体組成物調製工程)
結着樹脂を生成する重合性単量体、及びワックス、並びに必要に応じて着色剤などの添加剤を混合し、重合性単量体組成物を調製する。着色剤を含有させる場合、着色剤は予め媒体撹拌ミルなどで重合性単量体又は有機溶媒中に分散させた後に他の組成物と混合してもよいし、全ての組成物を混合した後に分散させてもよい。重合性単量体組成物中には必要に応じて極性樹脂、顔料分散剤、荷電制御剤等を適宜加えることができる。
(重合性単量体組成物分散工程)
分散安定剤を含む水系媒体を調製し、高剪断力を有する撹拌機を設置した撹拌槽に投入し、ここに重合性単量体組成物を添加し、撹拌することによりこれを分散させ、重合性単量体組成物分散液とする。
(重合工程)
前記のようにして得られた重合性単量体組成物分散液に含まれる重合性単量体を重合する重合工程により、トナー粒子分散液を得る。重合工程には、温度調節可能な一般的な撹拌槽を用いることができる。
重合温度は通常40℃以上、好ましくは50℃以上90℃以下で行われる。重合温度は終始一定でもよいが、所望の分子量分布を得る目的で重合工程後半に昇温してもよい。撹拌に用いられる撹拌翼は樹脂粒子分散液を滞留させることなく浮遊させ、かつ槽内の温度を均一に保てるようなものならばどのようなものを用いてもよい。
(揮発成分除去工程)
重合工程が終了したトナー粒子分散液中から未反応の重合性単量体などを除去するために、揮発成分除去工程を行ってもよい。揮発成分除去工程はトナー粒子分散液を撹拌手段が設置された撹拌槽で加熱、撹拌することによって行う。揮発成分除去工程時の加熱条件は重合性単量体など除去したい成分の蒸気圧を考慮し適宜調節される。揮発成分除去工程は常圧又は減圧下で行うことができる。
(固液分離工程、洗浄工程及び乾燥工程)
トナー粒子表面に付着した分散安定剤を除去する目的で、トナー粒子分散液を酸又はアルカリで処理してもよい。トナー粒子から分散安定剤を除去した後、一般的な固液分離法によりトナー粒子を水系媒体と分離するが、酸又はアルカリ、及びそれらに溶解した分散安定剤成分を完全に取り除くため、再度水を添加してトナー粒子を洗浄することが好ましい。この洗浄工程を何度か繰り返し、十分な洗浄が行われた後に、再び固液分離してトナー粒子を得る。得られたトナー粒子は必要であれば公知の乾燥手段により乾燥してもよい。
(外添工程)
得られたトナー粒子に対し、流動性や帯電性、耐ケーキング性等を向上させる目的で、外添剤を添加してもよい。外添工程は、例えば、外添剤とトナー粒子を、高速回転する羽根を備えた混合装置に入れ、十分混合することによって行う。
一方、溶解懸濁法においてトナー粒子を得る場合には、有機溶媒に、結着樹脂及びワックス、並びに必要に応じて、極性樹脂、着色剤、及び荷電制御剤等その他材料を均一に溶
解又は分散して樹脂溶液を調製する。得られた樹脂溶液を水系媒体中に分散して造粒し、造粒された粒子中に含有される有機溶媒を除去して、所望の粒径を有するトナー粒子を得る。得られたトナー粒子は、前記の懸濁重合法と同様の方法で、洗浄工程、乾燥工程及び外添工程を行うことができる。
ワックスの状態を制御する手段は特に限定されないが、上記のようにして得られたトナー粒子又はトナーに、二酸化炭素を曝露する工程(以下、二酸化炭素処理と表記する)を特に好適に用いることができる。二酸化炭素処理に使用する処理装置は、所定の圧力、温度に調節できるものであれば特に限定されないが、図1に示す処理装置の一例に基づいて、以下に処理方法を説明する。
図1に示す処理装置の加圧保持タンクTaは、二酸化炭素が背圧弁V2を通り外部に排出される際に、処理後トナー粒子又は処理後トナーが二酸化炭素と共にタンクTaの外部に流出しないようにフィルターを備えており、混合のために攪拌する機構を有している。
二酸化炭素処理は、まず処理前トナー粒子又は処理前トナーを所定の温度に調節されたタンクTaに投入し、攪拌を行う。次にバルブV1を開き、二酸化炭素が保存されている容器Bから圧縮ポンプPを用いて圧縮した状態の二酸化炭素をタンクTaに導入する。所定の圧力に達したところで、ポンプを止め、バルブV1を閉じ、タンクTa内を密閉状態にして所定の時間圧力保持を行う。所定の保持時間が経ったところで、バルブV2を開放し、二酸化炭素をタンクTaの外部に排出し、タンクTaの圧力を大気圧まで減圧する。この二酸化炭素導入から圧力保持して処理前トナー粒子又は処理前トナーに二酸化炭素を接触させ、処理後に二酸化炭素を排出する工程を2回以上繰り返すこともできる。
処理に用いる二酸化炭素の分圧と温度は、トナー内部のワックスの状態を所望の状態に制御するために、また、トナーの組成によって、適宜調節することができる。分圧は1.0MPa以上3.5MPa以下の範囲で、また、温度は10℃以上60℃以下の範囲で調節することが好ましい。二酸化炭素の分圧と温度がこの範囲であることで、トナー同士の凝集が生じることなく、ワックスの状態を好適に制御することができる。
また、二酸化炭素処理の時間は、好ましくは5分以上180分以下である。
この処理工程によりワックスの染み出し性が向上するメカニズムについて、発明者らは以下のように推察している。
二酸化炭素の分圧が上記の範囲であると、二酸化炭素はトナー内部に浸透し、トナーに含有されるワックスを一時的に溶解する。溶解したワックスは、トナー内部に拡散する。その後、二酸化炭素を排出すると、溶解したワックスは、拡散した状態で再び固体に戻る。このとき、二酸化炭素の分圧と温度を上記範囲に調節することで、表層近傍のワックス濃度を、本発明で規定するような状態に制御しやすくなる。また、一度トナー内部に二酸化炭素が浸透し、その後排出する過程を経ることで、溶融したワックスが通りうる経路がトナー内部に形成され、それによりトナー加熱時のワックス染み出し性が向上するものと考えられる。
また、ワックスの状態を制御する手段として、任意の製造方法であらかじめワックスを分散させたトナー粒子又はトナーを、水系媒体中に分散し、その状態で撹拌をしながら熱処理を行う工程を用いることができる。熱処理を行うことで、ワックスが流動性を得て、トナー粒子又はトナーの内部を移動するが、ワックスは疎水性であるため、水系媒体中で熱処理を行うとトナーの最表面付近のワックス濃度を低くすることができる。この際、トナー粒子又はトナーの内部におけるワックスの移動度を高めるために、任意の種類及び量の有機溶媒を添加し、熱処理を行う温度、時間を調節することで、ワックスを所望の状態に制御することができる。
熱処理の温度は、好ましくは50℃以上120℃以下である。時間は、好ましくは15分以上480分以下である。
また、使用する有機溶媒としては、トルエン、メチルエチルケトンなどが好ましい。有機溶媒の量はトナー粒子又はトナー100質量部に対し、好ましくは0.5質量部以上30.0質量部以下である。
結着樹脂とワックスの相溶及び相分離の状態は、DSC測定(示差走査熱量測定)から推測することができる。DSC測定でワックスを融点以下から定速で昇温していくと、融点において吸熱ピークが観測される。一方、トナーを試料として同様の操作を行うと、結着樹脂と相分離しているワックスは溶融による吸熱を生じ、結着樹脂と相溶しているワックスは吸熱を生じない。したがって、ワックスを単独で測定したときの吸熱量と、トナーを測定したときのワックス由来の吸熱量を比較することによって、トナー中のワックスの相分離量を推計することができる。
本発明において、ワックスを単独でDSC測定した際の単位質量あたりの吸熱量を100.0%としたとき、トナーのDSC測定した際の前記ワックス由来の単位質量あたりの吸熱量が、80.0%以上100.0%以下であることが好ましい。より好ましくは、94.0%以上100.0%以下である。この範囲内であれば、結着樹脂に相溶しているワックスが過剰でなく、耐熱保存性を低下させない。また、この範囲内であれば、加熱定着時に、ワックスが結着樹脂に取り込まれにくくなり、ワックスの染み出し性を高められるため好ましい。トナーのDSC測定した際のワックス由来の単位質量あたりの吸熱量は、結着樹脂とワックスの組成や分子量により制御できる。
本発明のトナーに用いられる結着樹脂は、公知の樹脂を用いることができる。
具体的には、ビニル系樹脂;ポリエステル樹脂;ポリアミド樹脂;フラン樹脂;エポキシ樹脂;キシレン樹脂;シリコーン樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で又は混合して使用できる。
なお、ビニル系樹脂としてはスチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン等に代表されるスチレン系単量体;アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等に代表される不飽和カルボン酸エステル;アクリル酸、メタクリル酸等に代表される不飽和カルボン酸;マレイン酸等に代表される不飽和ジカルボン酸;マレイン酸無水物等に代表される不飽和ジカルボン酸無水物;アクリロニトリル等に代表されるニトリル系ビニル単量体等の単量体の単重合体又は共重合体を用いることができる。
これらの結着樹脂の中で、スチレン系単量体と、不飽和カルボン酸エステル及び不飽和カルボン酸などのアクリル系単量体とを用いたスチレンアクリル系樹脂が特に好ましい。スチレンアクリル系樹脂は、定着プロセスでワックスと共に溶融する際に、樹脂の粘度が低下しやすい。定着プロセスにおいて樹脂の粘度が低下すると、メディアとトナーの接触面積が大きくなるため、また、低粘度化した樹脂によってメディアに対する投錨効果が生じるため、メディアとトナー間の接着が良好となる。このような作用によって、ワックスの染み出し性が高いトナーであっても、トナーがメディアから剥離しにくく、画像不良を生じにくいため好ましい。
また、スチレン系単量体とアクリル系単量体の比率は、所望する結着樹脂及びトナー粒子のガラス転移温度を考慮して調整すればよい。
前記結着樹脂及びトナー粒子の製造において使用する重合開始剤としては、過酸化物系重合開始剤、アゾ系重合開始剤など様々なものが使用できる。使用できる過酸化物系重合開始剤としては、有機系としては、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネート、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシケタール、ケトンパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、ジアシルパーオキサイドが挙げられる。無機系としては、過硫酸塩、過酸化水素などが挙げられる。
具体的には、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ヘキシルパーオキシアセテート、t−ヘキシル
パーオキシピバレート、t−ヘキシルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキシルモノカーボネートなどのパーオキシエステル;ベンゾイルパーオキサイドなどのジアシルパーオキサイド;ジイソプロピルパーオキシジカーボネートなどのパーオキシジカーボネート;1,1−ジ−t−ヘキシルパーオキシシクロヘキサンなどのパーオキシケタール;ジ−t−ブチルパーオキサイドなどのジアルキルパーオキサイド;その他としてt−ブチルパーオキシアリルモノカーボネートなどが挙げられる。
また、使用できるアゾ系重合開始剤としては、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−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)などが例示される。
なお、必要に応じてこれら重合開始剤を2種以上同時に用いることもできる。この際使用される重合開始剤の使用量は、重合性単量体100.0質量部に対し0.10質量部以上20.0質量部以下であることが好ましい。
ワックスは、公知のものを用いることができる。例えば、以下の化合物が挙げられる。
低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロクリスタリンワックス、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ような脂肪族炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックスのような脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物又はそれらのブロック共重合物;サゾールワックス、エステルワックス、モンタン酸エステルワックスのような脂肪酸エステルを主成分とするワックス;脱酸カルナバワックスなどの脂肪酸エステル類を一部又は全部を脱酸化したもの;脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸のようなビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類;ベヘン酸モノグリセリドのような脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂の水素添加などによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物などが挙げられる。
前記ワックスのうち、炭化水素系ワックスを特に好適に用いることができる。炭化水素系ワックスは、定着プロセスにおいてトナーから染み出した際に、定着部材とトナーとの剥離を補助する効果が大きく、本発明のようにワックス染み出し効率を高めた場合に顕著な低温定着性の改善効果が得られるため好ましい。また、炭化水素系ワックスは結着樹脂との相分離性が高く、染み出し性を向上させやすい。
前記ワックスの含有量は、結着樹脂100.0質量部に対して2.0質量部以上30.0質量部以下が好ましい。より好ましくは、3.0質量部以上15.0質量部以下である。ワックスの含有量が2.0質量部以上であると、定着プロセスでトナーが加熱及び加圧される際にトナー全体が変形しやすく、トナーとメディアの接着に有効に作用するため好ましい。また、30.0質量部以下であると、ワックスの染み出し性が良好なトナー構成であっても現像部材等に対するトナーの固着が生じにくく、また、ワックスが過剰に染み出ることよるトナーとメディアの剥離が生じにくくなるため好ましい。
本発明に用いられるワックスの融点は60℃以上110℃以下であることが好ましい。より好ましくは70℃以上80℃以下である。前記のような熱特性を呈するワックスを用いることにより、得られるトナーの良好な定着性はもとより、ワックスによる離型効果が効率良く発現され、十分な定着領域が確保される。
また、本発明において、トナーの断面を透過型電子顕微鏡で観察したとき、アスペクト比が5以上であるワックスのドメインを有することが好ましい。表層領域のワックス濃度が高く、さらに高アスペクト比のドメインを有するワックスが存在する場合、高アスペクト比のワックスが溶融しトナー表面に染み出すと、トナー内部にワックスの染み出し経路となりうる空隙を形成し、さらにワックスの染み出しを促す効果が得られると考えられる。
このようなワックスドメインが5個以上150個以下存在することが、低温定着性と耐熱保存性の観点から好ましい。より好ましくは、20個以上80個以下である。なお、ワックスのドメインのアスペクト比は、ワックスドメインの外周に外接する長方形のうち、面積が最小となるものにおいて、長辺を短辺で除した値とする。アスペクト比が5以上であるワックスのドメインの個数は、前記二酸化炭素処理又は前記熱処理における温度や、結着樹脂とワックスの選定、ワックスの含有量により制御できる。
トナー粒子には、極性樹脂を含有させてもよい。特に、トナー粒子の製造プロセスにおいて、水系媒体中で造粒を行う場合、また、水系媒体中に分散したトナー粒子の加熱処理を行う場合、極性樹脂が存在すると、水に対する親和性の違いから、極性樹脂が水系媒体とその他の成分との界面付近に移行しやすいため、得られるトナー粒子の表面に極性樹脂が偏在することになる。その結果、トナー粒子はコア−シェル構造を有する。
トナー粒子がコア−シェル構造を有する場合、トナー表面へのワックスの露出を減らすことができ、耐熱保存性や現像性、部材に対する固着のしにくさの観点から好ましい。すなわち、本発明では、トナー粒子が、コア−シェル構造を有し、該コアが、結着樹脂及びワックスを含有し、該シェルが、極性樹脂を含有する態様が好ましい。
極性樹脂としては、飽和又は不飽和のポリエステル系樹脂が好ましい。極性樹脂として飽和又は不飽和のポリエステル系樹脂を用いることで、当該樹脂がトナー粒子の表面に偏在してシェルを形成した際に、当該樹脂自身のもつ潤滑性が期待できる。
極性樹脂の酸価は、1.0mgKOH/g以上5.0mgKOH/g以下であることが好ましく、1.5mgKOH/g以上4.5mgKOH/g以下であることがより好ましい。
酸価が1.0mgKOH/g以上であると、水系媒体中で造粒を行う場合、また、水系媒体中に分散したトナー粒子の加熱処理を行う場合、好適な分散安定性が得られる。そのため、トナー粒子の粗大化が生じにくく、低温定着性の低下が少ない。さらに、シェルの厚みムラが生じにくく、本発明のように染み出し性が高いワックスの存在状態にした場合も、耐熱保存性の低下が少ない。また、酸価が5.0mgKOH/g以下であると、定着時のワックスの染み出しを促進しやすいため、良好な低温定着性が得られる。
ポリエステル系樹脂としては、例えば、下記に挙げる酸成分単量体とアルコール成分単量体とを縮合重合したものを用いることができる。酸成分単量体としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、フマル酸、マレイン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、しょうのう酸、シクロヘキサンジカルボン酸、及び、トリメリット酸が挙げられる。
アルコール成分単量体としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン等のアルキレングリコール類及びポリアルキレングリコール類、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、グリセリン、トリメチロールプロパン、及び、ペンタエリスリトールが挙げられる。
極性樹脂の含有量は、結着樹脂100.0質量部に対して0.2質量部以上20.0質量部以下であることが好ましく、1.0質量部以上6.0質量部以下であることがより好ましい。上記範囲内であれば、トナー表面へのワックスの露出を抑制し、耐熱保存性を低下させない。また、定着プロセスにおけるワックスの染み出しを阻害しない。
本発明のトナーは、着色剤を含有させてもよい。着色剤としては従来知られている種々の染料や顔料等、公知の着色剤を用いる事ができる。
ブラック着色剤としては、カーボンブラック、磁性体、又は以下に示すイエロー/マゼ
ンタ/シアン着色剤を用い黒色に調色されたものが利用される。
イエロー着色剤としては、例えばモノアゾ化合物、ジスアゾ化合物、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。具体的にはC.I.ピグメントイエロー74,93,95,109,111,128,155,174,180,185が挙げられる。
マゼンタ着色剤としては、例えばモノアゾ化合物、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が用いられる。具体的にはC.I.ピグメントレッド2,3,5,6,7,23,48:2,48:3,48:4,57:1,81:1,122,144,146,150,166,169,177,184,185,202,206,220,221,238,254,269、C.I.ピグメントバイオレッド19等が例示できる。
シアン着色剤としては、例えば銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物が利用できる。具体的にはC.I.ピグメントブルー1,7,15,15:1,15:2,15:3,15:4,60,62,66が挙げられる。
本発明のトナーを磁性トナーとして用いる場合には、トナー粒子に磁性体を含有させればよい。この場合、磁性体は着色剤の役割をかねることもできる。本発明において、該磁性体としては、例えばマグネタイト、ヘマタイト、フェライトのような酸化鉄;鉄、コバルト、ニッケルのような金属が挙げられる。あるいはこれらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属との合金及びその混合物が挙げられる。
着色剤は、色相角、彩度、明度、耐光性、OHP透明性、及びトナー粒子中の分散性の点から選択される。これらの着色剤は、単独又は混合し、さらには固溶体の状態で用いることができる。該着色剤は、結着樹脂100.0質量部に対して1.0質量部以上20.0質量部以下で用いることが好ましい。
本発明のトナーは、トナー特性向上のために、さらに荷電制御剤を含有してもよい。具体例としては、負帯電用荷電制御剤として、サリチル酸、アルキルサリチル酸、ジアルキルサリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸等に代表される芳香族カルボン酸の金属化合物;スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基を有する重合体又は共重合体;アゾ染料若しくはアゾ顔料の金属塩又は金属錯体;ホウ素化合物、ケイ素化合物、カリックスアレーン等が挙げられる。
また、正帯電用荷電制御剤として、四級アンモニウム塩、四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物;グアニジン化合物;ニグロシン系化合物;イミダゾール化合物等が挙げられる。なお、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基を有する重合体又は共重合体としては、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、メタクリルスルホン酸等に代表されるスルホン酸基含有ビニル系モノマーの単重合体、あるいは結着樹脂の項に示したスチレン系単量体、アクリル系単量体などのビニル系モノマーと前記スルホン酸基含有ビニル系モノマーの共重合体等を用いることができる。
荷電制御剤の使用量としては、結着樹脂100.0質量部に対して、0.1質量部以上10.0質量部以下であることが好ましい。
本発明のトナーは、外添剤が添加されていることが画質向上のために好ましい。外添剤としては、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウムのような無機微粒子が好適に用いられ
る。これら無機微粒子は、シランカップリング剤、シリコーンオイル又はそれらの混合物のような疎水化剤で疎水化処理されていることが好ましい。前記外添剤は、トナー粒子100.0質量部に対して0.1質量部以上5.0質量部以下で使用するのが好ましく、0.1質量部以上3.0質量部以下で使用するのがより好ましい。
水系媒体中に添加する分散安定剤としては、公知の界面活性剤や有機分散剤、無機分散剤を使用することができる。これらの中でも無機分散剤は重合温度や時間経過によっても安定性が崩れにくく、洗浄も容易でトナーに悪影響を与えにくいため、好適に使用することができる。無機分散剤としては、以下のものが挙げられる。リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛のようなリン酸多価金属塩;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムのような炭酸塩、メタ硅酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウムのような無機塩;水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、ベントナイト、アルミナのような無機酸化物。これらの無機分散剤は、重合終了後に酸又はアルカリを加えて溶解することにより、取り除くことができる。
溶解懸濁法における樹脂溶液に用いる有機溶媒は、結着樹脂、ワックスなどトナー粒子の原材料となるものと相溶するものであれば特に限定されるものではないが、溶媒除去の観点から水の沸点以下でもある程度の蒸気圧があるものが好ましい。例えばトルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを用いることができる。
以下、トナー及び材料の各種物性の測定法及び測定試料の作製法について説明する。
<トナーペレットの成型>
ATR法を用いたトナーのFT−IRスペクトルの測定には、トナーをペレット状に成型したものを用いる。なお、PdおよびPsを求める際に使用するトナーは、上述の通り、通常トナーの輸送時にかかる熱以上の高い温度で加熱処理されていないトナーを用いる。
両底面が直径8.0mmの真円であり平滑面である円柱状のペレットを加圧成型できる型(高さ16.0mm)に、トナー100mgを入れる。次いで、円柱底面の法線方向に対し24kNの荷重をかけ、60秒間保持することで、トナーペレットを成型する。
<Pd、Ps及びPhの算出>
ATR法を用いたトナーのFT−IRスペクトルの測定は、フーリエ変換赤外分光分析装置(Frontier;PerkinElmer社製)に、ユニバーサルATRアクセサリー(Universal ATR Sampling Accessory)を装着したものを用いる。測定及び解析用のソフトウェアは、PerkinElmer Spectrum ver.10.4.3(PerkinElmer社製)を用いた。また、赤外光の入射角は45°に設定する。
具体的な条件を以下に示す。
[ピーク強度Pdの算出方法]
ATR結晶がダイヤモンドであるユニバーサルATRトッププレート(1回反射 ダイヤモンド/KRS5;ATR結晶がダイヤモンドとKRS5の二層構造であり、試料と接触する結晶がダイヤモンドであるもの)を装着する。
スキャンタイプをバッククラウンド、縦軸単位をエネルギに設定し、バックグラウンド測定を行う。
スキャンタイプをサンプル、縦軸単位をAに設定する。
ATR結晶上に、トナーペレットの底面が接触するように設置し、圧力アームによって密着させる。測定を行う。
双方向ベースライン補正を選択し、得られたFT−IRスペクトルの、3100cm
以上3500cm−1以下の範囲で、ピークをもたない部分のうち2点をベースポイントとして選択し、また、2000cm−1以上2700cm−1以下の範囲で、ピークをもたない部分のうち2点をベースポイントとして選択し、ベースライン補正を行う。
ベースライン補正後のスペクトルの、3022cm−1以上3032cm−1以下の範囲の最大ピーク強度を1.00となるようにスペクトルを規格化する。
規格化したスペクトルの、2843cm−1以上2853cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度をPdとする。
[ピーク強度Psの算出方法]
ピーク強度Pdの算出方法において、ユニバーサルATRトッププレートを、ATR結晶がダイヤモンドから、ATR結晶がゲルマニウムに(1回反射 Ge/Ge)変更した以外は同様にして、ピーク強度Psを求める。
[ピーク強度Phの算出方法]
ピーク強度Psの算出方法において、用いたトナーペレットを、下記の方法であらかじめ0.10秒間加熱し、25℃まで放冷したものを用い、トナーペレットの加熱面がATR結晶に接触するように設置したこと以外は同様にして、ピーク強度Phを求める。
<トナーの加熱>
トナーの加熱は、タッキング試験機(TAC−1000;レスカ社製)を用いる。前記の方法で形成したトナーペレットを、プローブの上昇動作に追従しないよう試料台に固定する。そのトナーペレットの上側の平滑面に対し、底面が平滑である加熱プローブを上側から定速で接近させる。トナーペレット面とプローブ面が接触し、押し付け圧力が設定値に達したところで保持することで、加熱を行う。その後、プローブを定速で上昇させ、トナーペレットとプローブを剥離させる。上記のような加熱方法を、下記の条件で行う。
プローブ形状:試料に対する接触面が直径5.0mmの真円となる円柱
プローブ材質:ステンレス
プローブ温度:150℃
接触時間:0.10秒
押し付け圧力:1.0MPa
プローブ下降速度:0.5mm/秒
プローブ上昇速度:1.5mm/秒
<トナー断面におけるアスペクト比が5以上のワックスドメインの個数>
得られた各トナーに対し、下記の方法でアスペクト比が5以上のワックスドメインの個数を算出する。
トナーを可視光硬化性包埋樹脂(D−800;日新EM社製)で包埋し、超音波ウルトラミクロトーム(EM5;ライカ社製)により60nm厚に切削し、真空染色装置(フィルジェン社製)によりRu染色を行う。その後、透過型電子顕微鏡(H7500;日立社製)により加速電圧120kVで観察を行う。観察するトナー断面は、重量平均粒径から±2.0μm以内のものを選んで撮影を行う。
撮影した画像から5個のトナーを選択し、断面中のアスペクト比が5以上のワックスドメインの個数を数え、5個のトナーの中央値をドメイン個数とする。
<ワックスの吸熱量の測定>
本発明におけるワックスの吸熱量は、DSC Q2000(TA Instruments社製)を使用して以下の条件にて測定を行う。
昇温速度:10℃/min
測定開始温度:20℃
測定終了温度:180℃
装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジ
ウムの融解熱を用いた。具体的には、試料であるトナー2.0mgを秤量し、アルミニウム製のパンの中に入れ、一回測定を行う。リファレンスとしては空のアルミニウム製のパンを用いる。
次いで、解析ソフト(Universal Analysis 2000 Ver.4.1D;TA Instruments社製)を用いて、DSC曲線を描画し、ワックスの融点における吸熱ピークの面積を算出する。
ワックスを単独で測定する場合は、上記の方法で算出した面積を単位質量あたりの吸熱量とする。一方、トナーにおけるワックス由来の単位質量あたりの吸熱量は、トナー製造時の各原材料の添加量から、トナーの総質量におけるトナーに含有されるワックスの質量の割合を推計し、その割合とトナーを試料として測定し得られた前記の面積を乗じて求める。
<極性樹脂の酸価の測定>
極性樹脂の酸価はJIS K1557−1970に準じて測定される。具体的な測定方法を以下に示す。試料の粉砕品2gを精秤する(W(g))。200mLの三角フラスコに試料を入れ、トルエン/エタノール(2:1)の混合溶液100mLを加え、5時間溶解する。指示薬としてフェノールフタレイン溶液を加える。0.1モル/LのKOHアルコール溶液を用いて上記溶液をビュレットを用いて滴定する。この時のKOH溶液の量をS(mL)とする。ブランクテストをし、この時のKOH溶液の量をB(mL)とする。
次式により酸価を計算する。尚、式中の“f”は、KOH溶液のファクターである。
酸価(mgKOH/g)=〔(S−B)×f×5.61〕/W
本発明を以下に示す実施例により具体的に説明する。しかし、これは本発明をなんら限定するものではない。以下にトナーの製造方法について記載する。製造例中の部及び%は特に断りがない場合、全て質量基準である。
<トナーの製造例>
<トナー1>
(トナー粒子の作製)
下記の方法によりトナーを製造した。
・スチレン 78.0部
・n−ブチルアクリレート 22.0部
・銅フタロシアニン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3) 6.0部
・サリチル酸アルミニウム化合物 0.7部
(ボントロンE−88:オリエント化学社製)
・極性樹脂1 4.0部
(テレフタル酸、トリメリット酸、ビスフェノールA−プロピレンオキシド1.5mol付加物、エチレングリコール、イソソルビドの重合体、酸価2.5mgKOH/g、ガラス転移点(Tg)=80℃、重量平均分子量(Mw)=15000)
・炭化水素ワックス(融点77℃) 10.0部
からなる重合性単量体の混合物を調製した。これに15mmのセラミックビーズを入れ、湿式アトライタ(日本コークス工業製)を用いて2時間分散して、重合性単量体組成物を得た。
一方、イオン交換水414.0部にリン酸ナトリウム(NaPO)6.3部を投入し、クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて撹拌しながら、60℃に加温した。その後、3.6部の塩化カルシウム(CaCl)を25.5部のイオン交換水に溶解した塩化カルシウム水溶液を添加してさらに撹拌を続け、分散安定剤でリン酸カルシウムを含む水系媒体を調製した。
該重合性単量体組成物に重合開始剤であるt−ブチルパーオキシピバレート10.0部
を添加し、これを前記水系分散媒体に投入した。前記クレアミックスにて15000回転/分を維持しつつ10分間の造粒工程を行った。その後、一般的な撹拌機を備えた撹拌槽で、攪拌しながら70℃を保持して8時間重合を行うことによってトナー粒子分散液を得た。
トナー粒子分散液を冷却した後、塩酸を添加し、pHを1.4以下として分散安定剤を溶解し、ろ過、洗浄、乾燥を行うことによってトナー粒子Aを得た。
(二酸化炭素処理工程)
得られたトナー粒子Aに対し、二酸化炭素処理を行った。図1に示す装置のタンクTa内に、トナー粒子Aを20.0g入れ、タンクTaの内部温度を25℃に調節し、150rpmで攪拌しつつ、バルブV1を開き、ボンベBからポンプPを用いて二酸化炭素(純度99.99%)をタンクTaに導入した。バルブV1とバルブV2を調節し、タンクTa内の圧力が2.7MPaに達するまで昇圧した。その後、ポンプPを止め、バルブV1を閉じ、バルブV2を調節しタンク内が密閉状態になるようにして30分の圧力保持を行った。その後、バルブV2を調節し、タンクTa内が大気圧になるまで減圧した。その後、攪拌を止め、タンクTaを開き二酸化炭素処理後のトナー粒子A´を得た。
(外添工程)
得られた二酸化炭素処理後のトナー粒子A´100.0部に、疎水性酸化チタンを0.3部加え、FMミキサ(日本コークス工業製)で混合し、次に疎水性シリカを1.5部加え、FMミキサで混合し、外添剤を有するトナー1を得た。なお、トナー1におけるトナー粒子は、結着樹脂及びワックスを含有するコアと、極性樹脂を含有するシェルとで構成されるコア−シェル構造を有するトナー粒子である。
<トナー2>
トナー1の製造例において、スチレン78.0部、n−ブチルアクリレート22.0部の代わりに、スチレン80.5部、n−ステアリルアクリレート4.9部、n−ブチルアクリレート14.6部を用い、二酸化炭素処理工程において、タンクTa内の圧力が1.2MPaに達するまで昇圧したこと以外は同様にして、トナー2を得た。なお、トナー2におけるトナー粒子は、結着樹脂及びワックスを含有するコアと、極性樹脂を含有するシェルとで構成されるコア−シェル構造を有するトナー粒子である。
<トナー3>
トナー1の製造例において、スチレン78.0部、n−ブチルアクリレート22.0部の代わりに、スチレン81.7部、n−ステアリルアクリレート7.3部、n−ブチルアクリレート11.0部を用い、二酸化炭素処理工程において、タンクTa内の圧力が1.2MPaに達するまで昇圧したこと以外は同様にして、トナー3を得た。なお、トナー3におけるトナー粒子は、結着樹脂及びワックスを含有するコアと、極性樹脂を含有するシェルとで構成されるコア−シェル構造を有するトナー粒子である。
<トナー4>
トナー1の製造例における二酸化炭素処理工程において、タンクTaの内部温度を10℃に調節したこと以外は同様にして、トナー4を得た。なお、トナー4におけるトナー粒子は、結着樹脂及びワックスを含有するコアと、極性樹脂を含有するシェルとで構成されるコア−シェル構造を有するトナー粒子である。
<トナー5>
トナー1の製造例における二酸化炭素処理工程において、タンクTaの内部温度を60℃に調節したこと以外は同様にして、トナー5を得た。なお、トナー5におけるトナー粒子は、結着樹脂及びワックスを含有するコアと、極性樹脂を含有するシェルとで構成されるコア−シェル構造を有するトナー粒子である。
<トナー6>
トナー1の製造例における二酸化炭素処理工程において、タンクTaの内部温度を0℃に調節したこと以外は同様にして、トナー6を得た。なお、トナー6におけるトナー粒子は、結着樹脂及びワックスを含有するコアと、極性樹脂を含有するシェルとで構成されるコア−シェル構造を有するトナー粒子である。
<トナー7>
トナー1の製造例における二酸化炭素処理工程において、タンクTaの内部温度を70℃に調節したこと以外は同様にして、トナー7を得た。なお、トナー7におけるトナー粒子は、結着樹脂及びワックスを含有するコアと、極性樹脂を含有するシェルとで構成されるコア−シェル構造を有するトナー粒子である。
<トナー8>
トナー1の製造例において、炭化水素ワックス(融点77℃)10.0部の代わりに、ベヘン酸ベヘニル(融点73℃)10.0部を用いたこと以外は同様にして、トナー8を得た。なお、トナー8におけるトナー粒子は、結着樹脂及びワックスを含有するコアと、極性樹脂を含有するシェルとで構成されるコア−シェル構造を有するトナー粒子である。
<トナー9>
下記の方法によりトナーを製造した。
(ポリエステル樹脂Aの作製)
窒素導入管、脱水管、撹拌器及び熱電対を装備した反応槽中に、下記材料を入れた。
・テレフタル酸 100.0部
・エチレングリコール 44.0部
・プロピレングリコール 3.0部
・ネオペンチルグリコール 49.0部
・酸化ジブチル錫 3.0部
次いで、窒素雰囲気下にて常圧で180℃まで素早く昇温した後、180℃から210℃まで10℃/時間の速度で加熱しながら水を留去して重縮合を行った。温度210℃に到達してから反応槽内を5kPa以下まで減圧し、温度210℃、5kPa以下の条件下にて重縮合を行い、ポリエステル樹脂Aを得た。
(トナー粒子Bの作製)
・ポリエステル樹脂A 100.0部
・極性樹脂1 4.0部
・銅フタロシアニン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3) 5.0部
・炭化水素ワックス(融点77℃) 10.0部
・酢酸エチル 100.0部
前記材料を容器中で予備混合した後に、それを20℃以下に保ったまま、ビーズミルで4時間分散処理し、トナー組成物混合液を作製した。
イオン交換水240.0部に0.1mol/LのNaPO水溶液78.0部を加え、60℃に加温し、クレアミックスを用いて回転数14000rpmの条件で撹拌した。これに1.0mol/L−CaCl水溶液12.0部を添加し、Ca(POを含む分散媒体(水系媒体)を得た。さらに、カルボキシメチルセルロース1.0部を添加し、10分間撹拌した。
前記分散媒体の温度を30℃に調整し、撹拌している中に、温度を30℃に調整した前記トナー組成物混合液180.0部を加え、1分間撹拌した後、停止して、トナー組成物分散懸濁液を得た。得られたトナー組成物分散懸濁液を撹拌しながら、温度を40℃で一定に保ち、排気装置により懸濁液面上の気相を強制更新して、17時間そのままに保ち、溶媒を除去した。室温まで冷却させた後、塩酸を加えてCa(POを溶解させ、濾過、洗浄及び乾燥を行ってトナー粒子Bを得た。
(二酸化炭素処理工程)
トナー1の製造例と同様にして、トナー粒子Bの二酸化炭素処理を行い、二酸化炭素処
理後トナー粒子B´を得た。
(外添工程)
トナー1の製造例と同様にして、二酸化炭素処理後トナー粒子B´に外添剤を添加し、トナー9を得た。なお、トナー9におけるトナー粒子は、結着樹脂及びワックスを含有するコアと、極性樹脂を含有するシェルとで構成されるコア−シェル構造を有するトナー粒子である。
<トナー10>
トナー1の製造例において、炭化水素ワックス(融点77℃)10.0部の代わりに、炭化水素ワックス(融点77℃)3.0部を用いたこと以外は同様にして、トナー10を得た。なお、トナー10におけるトナー粒子は、結着樹脂及びワックスを含有するコアと、極性樹脂を含有するシェルとで構成されるコア−シェル構造を有するトナー粒子である。
<トナー11>
トナー1の製造例において、炭化水素ワックス(融点77℃)10.0部の代わりに、炭化水素ワックス(融点77℃)30.0部を用いたこと以外は同様にして、トナー11を得た。なお、トナー11におけるトナー粒子は、結着樹脂及びワックスを含有するコアと、極性樹脂を含有するシェルとで構成されるコア−シェル構造を有するトナー粒子である。
<トナー12>
トナー1の製造例において、炭化水素ワックス(融点77℃)10.0部の代わりに、炭化水素ワックス(融点77℃)1.5部を用い、二酸化炭素処理工程において、タンクTa内の圧力が1.2MPaに達するまで昇圧したこと以外は同様にして、トナー12を得た。なお、トナー12におけるトナー粒子は、結着樹脂及びワックスを含有するコアと、極性樹脂を含有するシェルとで構成されるコア−シェル構造を有するトナー粒子である。
<トナー13>
トナー1の製造例において、炭化水素ワックス(融点77℃)10.0部の代わりに、炭化水素ワックス(融点77℃)33.0部を用い、二酸化炭素処理工程において、タンクTa内の圧力が3.3MPaに達するまで昇圧したこと以外は同様にして、トナー13を得た。なお、トナー13におけるトナー粒子は、結着樹脂及びワックスを含有するコアと、極性樹脂を含有するシェルとで構成されるコア−シェル構造を有するトナー粒子である。
<トナー14>
トナー1の製造例において、極性樹脂1を4.0部から6.0部に変更し、二酸化炭素処理工程において、タンクTa内の圧力が3.0MPaに達するまで昇圧したこと以外は同様にして、トナー14を得た。なお、トナー14におけるトナー粒子は、結着樹脂及びワックスを含有するコアと、極性樹脂を含有するシェルとで構成されるコア−シェル構造を有するトナー粒子である。
<トナー15>
トナー1の製造例において、炭化水素ワックス(融点77℃)10.0部の代わりに、炭化水素ワックス(融点77℃)2.0部を用い、極性樹脂1を4.0部から6.0部に変更した以外は同様にして、トナー15を得た。なお、トナー15におけるトナー粒子は、結着樹脂及びワックスを含有するコアと、極性樹脂を含有するシェルとで構成されるコア−シェル構造を有するトナー粒子である。
<トナー16>
トナー1の製造例において、炭化水素ワックス(融点77℃)10.0部の代わりに、炭化水素ワックス(融点77℃)30.0部を用い、極性樹脂1を4.0部から1.0部
に変更し、二酸化炭素処理工程において、タンクTa内の圧力が3.3MPaに達するまで昇圧したこと以外は同様にして、トナー16を得た。なお、トナー16におけるトナー粒子は、結着樹脂及びワックスを含有するコアと、極性樹脂を含有するシェルとで構成されるコア−シェル構造を有するトナー粒子である。
<トナー17>
下記の方法により粉砕トナーを製造した。
還流冷却管、撹拌機、窒素導入管を備えた反応容器に、窒素雰囲気下、下記材料を入れた。
・スチレン 78.0部
・n−ブチルアクリレート 22.0部
・トルエン 100部
・ジt−ブチルパーオキサイド(PBD) 7.2部
前記容器内を毎分200回転で撹拌し、110℃に加熱して10時間撹拌した。さらに、140℃に加熱して6時間重合した。溶媒を留去させてスチレンアクリル樹脂Aを得た。
・スチレンアクリル樹脂A 100.0部
・カーボンブラック(Printex35;Orion Engineered Carbons社製) 7.0部
・極性樹脂1 4.0部
・炭化水素ワックス(融点77℃) 10.0部
上記材料をFMミキサ(日本コークス工業製)で混合した後、125℃で二軸混練押出機によって溶融混練を行い、混練物を室温まで徐々に冷却後、カッターミルで粗粉砕、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、風力分級することで、トナー粒子Cを作製した。
一方、イオン交換水414.0部にリン酸ナトリウム(NaPO)6.3部を投入し、クレアミックスを用いて撹拌しながら、60℃に加温した。その後、3.6部の塩化カルシウム(CaCl)を25.5部のイオン交換水に溶解した塩化カルシウム水溶液を添加してさらに撹拌を続け、分散安定剤でリン酸カルシウムを含む水系媒体を調製した。前記クレアミックスにて15000回転/分を維持しつつ、トナー粒子Cを投入し、トナー粒子分散液を調製した。
その後、60℃を保ったまま一般的な撹拌機を備えた撹拌槽でトナー粒子分散液撹拌させながら、トルエン5.0部を投入した。1時間後、100℃まで昇温し、5時間撹拌を続けた。
トナー粒子分散液を冷却した後、塩酸を添加し、pHを1.4以下として分散安定剤を溶解し、ろ過、洗浄、乾燥を行うことによってトナー粒子C´を得た。得られたトナー粒子C´に対し、トナー1の製造例と同様の外添工程を行い、外添剤を有するトナー17を得た。
<トナー18>
トナー1の製造例において、極性樹脂1の代わりに、極性樹脂2(テレフタル酸、トリメリット酸、ビスフェノールA−プロピレンオキシド1.5mol付加物、エチレングリコール、イソソルビドの重合体、酸価0.8mgKOH/g、ガラス転移点(Tg)=78℃、重量平均分子量(Mw)=14500)を用いたこと以外は同様にして、トナー18を得た。
<トナー19>
トナー1の製造例において、極性樹脂1の代わりに、極性樹脂3(テレフタル酸、トリメリット酸、ビスフェノールA−プロピレンオキシド1.5mol付加物、エチレングリコール、イソソルビドの重合体、酸価5.2mgKOH/g、ガラス転移点(Tg)=77℃、重量平均分子量(Mw)=15000)を用いたこと以外は同様にして、トナー1
9を得た。
<トナー20>
トナー1の製造例において、炭化水素ワックス(融点77℃)10.0部の代わりに、炭化水素ワックス(融点77℃)1.5部を用い、二酸化炭素処理工程において、タンクTa内の圧力が0.8MPaに達するまで昇圧したこと以外は同様にして、トナー20を得た。
<トナー21>
トナー1の製造例において、炭化水素ワックス(融点77℃)10.0部の代わりに、炭化水素ワックス(融点77℃)3.0部を用い、二酸化炭素処理工程において、タンクTa内の圧力が3.7MPaに達するまで昇圧したこと以外は同様にして、トナー21を得た。
<トナー22>
トナー1の製造例において、炭化水素ワックス(融点77℃)10.0部の代わりに、炭化水素ワックス(融点77℃)2.0部を用い、極性樹脂1を4.0部から10.0部に変更し、二酸化炭素処理工程において、タンクTaの内部温度を8℃に調節したこと以外は同様にして、トナー22を得た。
<トナー23>
トナー1の製造例において、炭化水素ワックス(融点77℃)10.0部の代わりに、炭化水素ワックス(融点77℃)30.0部を用い、極性樹脂1を4.0部から0.5部に変更し、二酸化炭素処理工程において、タンクTaの内部温度を8℃に調節し、タンクTa内の圧力が3.3MPaに達するまで昇圧したこと以外は同様にして、トナー23を得た。
得られた各トナーの物性値を、表1に示す。
Figure 2017191312
<実施例1〜19及び比較例1〜4>
得られた各トナーを、下記の方法で評価した。評価結果を表2に示す。
<耐熱保存性>
評価するトナー2.0gを50mL樹脂製カップに秤量し、温度55℃、湿度10%RHに設定した恒温槽内に120時間静置した。その後、トナーの凝集の程度を下記の基準で評価した。
A:凝集塊が見られない。
B:凝集塊が存在し、その凝集塊は樹脂製カップを振とうするとほぐれる。
C:凝集塊が存在し、その凝集塊は樹脂製カップを振とうしてもほぐれないが、指で押すとほぐれる。
D:凝集塊が存在し、その凝集塊は指で押してもほぐれない(完全には凝集せず、粉末状トナーと凝集塊が混在している)。
E:トナーが完全に凝集し、一個の塊となる。
以下の試験は、画像形成装置として、カラーレーザープリンタ(HP Color LaserJet 3525dn;HP社製)を用いた。未定着のトナー画像を出力するために定着ユニットを取り外し、取り外した定着ユニットを、定着温度、プロセススピード及び定着線圧を調節できるように改造して評価に用いた。
トナーカートリッジは、シアン用カートリッジからトナーを取り出し、代わりに評価を行うトナーを充填して用いた。
受像紙は、A4サイズ、81.4g/mのキヤノンカラーレーザーコピア用紙(キヤノン社製)を用いた。
<低温定着性>
受像紙上に、評価を行うトナーを用いて、縦2.0cm横15.0cmの未定着のトナー画像(トナーの載り量:1.00mg/cm)を、通紙方向に対し上端部から1.0cmの部分に形成した。次いで、改造した定着ユニットを用いて未定着画像の定着試験を行った。
まず、常温常湿環境下(23℃、60%RH)、プロセススピードを240mm/s、定着線圧25.0kgfに設定し、定着ローラーの初期温度を120℃として設定温度を5℃ずつ順次昇温させながら、各温度で上記未定着画像の定着を行った。
低温定着性の評価基準は以下の通りである。低温側定着開始点とは、低温オフセット現象(トナーの一部が定着器に付着してしまう現象)が観察されない下限温度のことである。
A:低温側定着開始点が140℃以下
B:低温側定着開始点が145℃以上155℃以下
C:低温側定着開始点が160℃以上170℃以下
D:低温側定着開始点が175℃以上185℃以下
E:低温側定着開始点が190℃以上
<紙への接着性>
受像紙上に、評価を行うトナーを用いて、縦6.0cm横15.0cmの未定着のトナー画像(トナーの載り量:0.50mg/cm)を、通紙方向に対し上端部から1.0cmの部分に形成した。次いで、改造した定着ユニットを用いて、常温常湿環境下(23℃、60%RH)、プロセススピードを240mm/s、定着線圧25.0kgf、定着ローラー温度を150℃に設定して未定着画像を定着した。
得られた定着画像の上にポリエステルテープを貼り、上から4.9kPaの荷重をかけ、その後テープを剥がした。
テープを剥がす前後の画像濃度を、カラー反射濃度計(X−Rite 404A:X−Rite Co.製)で測定し、画像濃度低下率(%)を算出した。
トナーの紙に対する接着性の評価基準は以下の通りである。
A:画像濃度低下率が10.0%未満
B:画像濃度低下率が10.0%以上15.0%未満
C:画像濃度低下率が15.0%以上20.0%未満
D:画像濃度低下率が20.0%以上25.0%未満
E:画像濃度低下率が25.0%以上
<感光ドラムに対する融着性(ドラム融着性)>
常温常湿環境下(23℃、60%RH)において、10000枚の通紙を行った。その後、感光体ドラム表面のトナー融着を、ルーペを用いて観察した。
評価基準は以下の通りである。
A:融着物が全く存在しない。
B:ドラム表面に、0.10mm径未満の融着物が存在する。
C:ドラム表面に、0.10mm径以上0.40mm径未満の融着物が存在する。
D:ドラム表面に、0.40mm径以上の融着物が、1個以上10個未満存在する。
E:ドラム表面に、0.40mm径以上の融着物が、10個以上存在する。
Figure 2017191312

Claims (7)

  1. 結着樹脂、及びワックスを含有するトナー粒子を有するトナーであって、
    該トナーは、下記式(1)〜(3)を満たすことを特徴とするトナー。
    Ps/Pd≦0.90 ・・・ 式(1)
    2.20≦Ph/Pd ・・・ 式(2)
    0.50≦Pd≦3.00 ・・・ 式(3)
    式(1)〜(3)中、
    Pdは、ATR法を用い、ATR結晶としてダイヤモンド、赤外光入射角として45°の条件によって測定し得られた該トナーのFT−IRスペクトルにおいて、3022cm−1以上3032cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度を1.00としたときの2843cm−1以上2853cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度を示す。
    Psは、ATR法を用い、ATR結晶としてゲルマニウム、赤外光入射角として45°の条件によって測定し得られた該トナーのFT−IRスペクトルにおいて、3022cm−1以上3032cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度を1.00としたときの2843cm−1以上2853cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度を示す。
    Phは、該トナーを150℃で0.10秒間加熱し、25℃まで放冷して得られたサンプルを、ATR法を用い、ATR結晶としてゲルマニウム、赤外光入射角として45°の条件によって測定し得られたFT−IRスペクトルにおいて、3022cm−1以上3032cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度を1.00としたときの2843cm−1以上2853cm−1以下の範囲の最大吸収ピーク強度を示す。
  2. 前記ワックスの含有量が、前記結着樹脂100.0質量部に対して2.0質量部以上30.0質量部以下である請求項1に記載のトナー。
  3. 前記結着樹脂が、スチレンアクリル系樹脂である請求項1又は2に記載のトナー。
  4. 前記ワックスが、炭化水素系ワックスである請求項1〜3のいずれか一項に記載のトナー。
  5. 前記トナーの断面を透過型電子顕微鏡で観察したとき、前記トナーの断面におけるアスペクト比が5以上であるワックスのドメインの個数が、5個以上150個以下である請求項1〜4のいずれか一項に記載のトナー。
  6. 前記ワックスを単独でDSC測定(示差走査熱量測定)した際の単位質量あたりの吸熱量を100.0%としたとき、前記トナーのDSC測定した際の前記ワックス由来の単位質量あたりの吸熱量が、80.0%以上100.0%以下である請求項1〜5のいずれか一項に記載のトナー。
  7. 前記トナー粒子が、コア−シェル構造を有し、
    該コアが、前記結着樹脂及び前記ワックスを含有し、
    該シェルが、極性樹脂を含有する請求項1〜6のいずれか一項に記載のトナー。
JP2017049711A 2016-04-11 2017-03-15 トナー Pending JP2017191312A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016078791 2016-04-11
JP2016078791 2016-04-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017191312A true JP2017191312A (ja) 2017-10-19
JP2017191312A5 JP2017191312A5 (ja) 2020-04-09

Family

ID=59999531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017049711A Pending JP2017191312A (ja) 2016-04-11 2017-03-15 トナー

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10101681B2 (ja)
JP (1) JP2017191312A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020046450A (ja) * 2018-09-14 2020-03-26 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法
JP2020148903A (ja) * 2019-03-13 2020-09-17 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP2020148902A (ja) * 2019-03-13 2020-09-17 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置及びプロセスカートリッジ

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10216107B2 (en) 2017-01-11 2019-02-26 Canon Kabushiki Kaisha Toner and method of producing toner
JP7005289B2 (ja) 2017-11-07 2022-02-10 キヤノン株式会社 トナー
DE102018127479A1 (de) 2017-11-07 2019-05-09 Canon Kabushiki Kaisha Toner und verfahren zur herstellung von toner
EP3582020B1 (en) 2018-06-13 2023-08-30 Canon Kabushiki Kaisha Toner
US10877388B2 (en) 2018-06-13 2020-12-29 Canon Kabushiki Kaisha Toner
CN110597027B (zh) 2018-06-13 2023-10-20 佳能株式会社 调色剂和调色剂的生产方法
US10877390B2 (en) 2018-08-02 2020-12-29 Canon Kabushiki Kaisha Toner
JP7150564B2 (ja) 2018-10-30 2022-10-11 キヤノン株式会社 トナー及びトナーの製造方法
US10948839B2 (en) 2018-10-30 2021-03-16 Canon Kabushiki Kaisha Toner having a toner particle with a binder resin containing a copolymer of a styrenic polymerizable monomer, and at least one of an acrylic or methacrylic polymerizable monomer
JP7330821B2 (ja) 2019-08-29 2023-08-22 キヤノン株式会社 トナー
US11599036B2 (en) 2019-08-29 2023-03-07 Canon Kabushiki Kaisha Toner
JP7757029B2 (ja) 2020-03-24 2025-10-21 キヤノン株式会社 トナー
JP7551409B2 (ja) 2020-09-10 2024-09-17 キヤノン株式会社 トナー
JP7599914B2 (ja) 2020-11-06 2024-12-16 キヤノン株式会社 トナー
JP7699968B2 (ja) 2021-06-08 2025-06-30 キヤノン株式会社 トナー
JP7699969B2 (ja) 2021-06-08 2025-06-30 キヤノン株式会社 トナー
JP7646465B2 (ja) 2021-06-08 2025-03-17 キヤノン株式会社 トナー
JP2023179875A (ja) 2022-06-08 2023-12-20 キヤノン株式会社 トナー

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004246345A (ja) * 2003-01-20 2004-09-02 Ricoh Co Ltd トナー、現像剤、画像形成装置、プロセスカートリッジ及び画像形成方法
JP2005010208A (ja) * 2003-06-16 2005-01-13 Ricoh Co Ltd 乾式トナー
JP2009052005A (ja) * 2007-07-30 2009-03-12 Sanyo Chem Ind Ltd 樹脂粒子の製造法
JP2010181802A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Canon Inc トナー
JP2011145587A (ja) * 2010-01-18 2011-07-28 Konica Minolta Business Technologies Inc 電子写真用トナー及び電子写真用トナーの製造方法
JP2013167700A (ja) * 2012-02-14 2013-08-29 Konica Minolta Inc 静電荷像現像用トナー
JP2015004972A (ja) * 2013-05-22 2015-01-08 キヤノン株式会社 トナーの製造方法
JP2015125279A (ja) * 2013-12-26 2015-07-06 キヤノン株式会社 磁性トナー

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01150154A (ja) 1987-12-08 1989-06-13 Canon Inc 静電荷像現像用トナーの製造方法
US6569589B2 (en) 2000-07-28 2003-05-27 Canon Kabushiki Kaisha Toner, toner production process and image forming method
JP2005266621A (ja) 2004-03-19 2005-09-29 Ricoh Co Ltd トナー及びその製造方法、並びに、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法
US7507513B2 (en) * 2005-12-13 2009-03-24 Xerox Corporation Toner composition
JP4616782B2 (ja) 2006-03-17 2011-01-19 株式会社リコー 静電荷像現像用トナー、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP5169304B2 (ja) * 2007-03-19 2013-03-27 株式会社リコー 静電荷像現像用トナー
EP2058705B1 (en) 2007-11-08 2015-09-09 Canon Kabushiki Kaisha Toner and image forming process
KR101261105B1 (ko) 2008-02-26 2013-05-06 캐논 가부시끼가이샤 토너
JP4572246B2 (ja) * 2008-05-29 2010-11-04 シャープ株式会社 トナー、現像剤、現像装置および画像形成装置
JP5506325B2 (ja) 2009-10-22 2014-05-28 キヤノン株式会社 トナー
JP5446792B2 (ja) 2009-12-02 2014-03-19 株式会社リコー 静電荷像現像用トナー、現像剤、トナー入り容器及びプロセスカ−トリッジ
JP5658550B2 (ja) 2009-12-28 2015-01-28 キヤノン株式会社 トナー
JP5546271B2 (ja) 2010-02-02 2014-07-09 キヤノン株式会社 トナー及び二成分系現像剤
EP2569670B1 (en) 2010-05-12 2016-09-14 Canon Kabushiki Kaisha Toner
JP5825849B2 (ja) 2010-06-15 2015-12-02 キヤノン株式会社 トナーの製造方法
US9551947B2 (en) 2010-08-23 2017-01-24 Canon Kabushiki Kaisha Toner
JP4929416B2 (ja) * 2010-09-08 2012-05-09 キヤノン株式会社 トナー
JP5634252B2 (ja) 2010-12-22 2014-12-03 キヤノン株式会社 トナー及び二成分系現像剤
KR101600160B1 (ko) 2011-06-03 2016-03-04 캐논 가부시끼가이샤 토너
JP6000660B2 (ja) 2011-06-03 2016-10-05 キヤノン株式会社 トナーおよび該トナーの製造方法
JP5743959B2 (ja) 2011-06-03 2015-07-01 キヤノン株式会社 トナー
US9158216B2 (en) 2013-04-03 2015-10-13 Canon Kabushiki Kaisha Method for producing toner particles
US9658551B2 (en) 2013-10-09 2017-05-23 Canon Kabushiki Kaisha Toner
US9383668B2 (en) 2013-11-29 2016-07-05 Canon Kabushiki Kaisha Toner
KR20150062978A (ko) 2013-11-29 2015-06-08 캐논 가부시끼가이샤 토너
KR20150062975A (ko) 2013-11-29 2015-06-08 캐논 가부시끼가이샤 토너
US9835964B2 (en) 2013-11-29 2017-12-05 Canon Kabushiki Kaisha Toner
JP6376957B2 (ja) 2013-11-29 2018-08-22 キヤノン株式会社 トナーおよびトナーの製造方法
US9575424B2 (en) 2014-03-12 2017-02-21 Canon Kabushiki Kaisha Method of producing a toner particle
US9720340B2 (en) 2014-05-14 2017-08-01 Canon Kabushiki Kaisha Toner
JP6525736B2 (ja) 2014-06-20 2019-06-05 キヤノン株式会社 トナー
JP6812134B2 (ja) 2015-05-14 2021-01-13 キヤノン株式会社 トナーおよびトナーの製造方法
JP6739982B2 (ja) 2015-05-28 2020-08-12 キヤノン株式会社 トナー
JP6587456B2 (ja) 2015-08-21 2019-10-09 キヤノン株式会社 トナー
US9904193B2 (en) 2015-08-28 2018-02-27 Canon Kabushiki Kaisha Toner and method of producing toner

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004246345A (ja) * 2003-01-20 2004-09-02 Ricoh Co Ltd トナー、現像剤、画像形成装置、プロセスカートリッジ及び画像形成方法
JP2005010208A (ja) * 2003-06-16 2005-01-13 Ricoh Co Ltd 乾式トナー
JP2009052005A (ja) * 2007-07-30 2009-03-12 Sanyo Chem Ind Ltd 樹脂粒子の製造法
JP2010181802A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Canon Inc トナー
JP2011145587A (ja) * 2010-01-18 2011-07-28 Konica Minolta Business Technologies Inc 電子写真用トナー及び電子写真用トナーの製造方法
JP2013167700A (ja) * 2012-02-14 2013-08-29 Konica Minolta Inc 静電荷像現像用トナー
JP2015004972A (ja) * 2013-05-22 2015-01-08 キヤノン株式会社 トナーの製造方法
JP2015125279A (ja) * 2013-12-26 2015-07-06 キヤノン株式会社 磁性トナー

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020046450A (ja) * 2018-09-14 2020-03-26 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法
JP7151302B2 (ja) 2018-09-14 2022-10-12 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法
JP2020148903A (ja) * 2019-03-13 2020-09-17 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP2020148902A (ja) * 2019-03-13 2020-09-17 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP7275678B2 (ja) 2019-03-13 2023-05-18 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP7275679B2 (ja) 2019-03-13 2023-05-18 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 画像形成装置及びプロセスカートリッジ

Also Published As

Publication number Publication date
US20170293235A1 (en) 2017-10-12
US10101681B2 (en) 2018-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2017191312A (ja) トナー
JP6245980B2 (ja) トナー
JP6708401B2 (ja) トナーの製造方法
JP5983650B2 (ja) 静電荷像現像用トナー
CN104364718B (zh) 调色剂和调色剂的生产方法
JP2013257415A (ja) トナー
JP6071826B2 (ja) 電子写真用トナーの製造方法
CN106133613A (zh) 调色剂和调色剂的制造方法
JP2015004869A (ja) トナー粒子の製造方法
JP2017037245A (ja) 静電荷像現像用トナー
JP2013080112A (ja) トナー粒子の製造方法
JP6413611B2 (ja) 静電荷像現像用トナー
JP2017090573A (ja) 電子写真トナー
JP2018124387A (ja) トナーおよび画像形成方法
JP2018072767A (ja) 画像形成装置および画像形成方法
JP6699337B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6953280B2 (ja) トナー
JP5872891B2 (ja) 静電潜像現像用トナーの製造方法
JP6740640B2 (ja) 静電荷像現像用トナーの製造方法
JP6930237B2 (ja) 静電荷像現像用トナー
JP2020086032A (ja) トナーおよびトナーの製造方法
JP2016218198A (ja) 静電荷像現像用トナーの製造方法及び静電荷像現像用トナー
JP5311845B2 (ja) トナーの製造方法
JP2016020966A (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

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20181116

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200302

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200302

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210119

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210318

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210907