JP2021039284A - トナー、現像剤及び画像形成装置 - Google Patents

トナー、現像剤及び画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性、画像の光沢及び画像の光輝性に優れ、画像の剥がれを抑制することが可能なトナーを提供する。【解決手段】トナーは、ポリエステルと、光輝性顔料を含む。トナーは、DSCの昇温1回目におけるガラス転移温度(Tg1st)が45℃〜65℃である。ポリエステルは、THFに不溶な成分と、THFに可溶な成分を含む。THFに不溶な成分は、DSCの昇温2回目におけるガラス転移温度(Tg2nd)が−45℃〜5℃である成分Aと、DSCの昇温2回目におけるガラス転移温度(Tg2nd)が45℃〜70℃である成分Bを含む。THFに可溶な成分は、DSCの昇温2回目におけるガラス転移温度(Tg2nd)が40℃〜65℃である成分Cを含む。【選択図】なし

Description

本発明は、トナー、現像剤及び画像形成装置に関する。
電子写真式カラー画像形成装置が広く普及するに従い、その用途も多種多様に広がり、従来のカラー画像に加え、光輝性に優れる画像も望まれている。
光輝性に優れる画像を形成するために、結着樹脂と、薄片状であり、金属性の光沢を有する光輝性顔料を含むトナーが用いられている(例えば、特許文献1、2参照)。
ここで、光輝性に優れる画像を形成するためには、画像の表面において、光輝性顔料が並んで配置される必要があると考えられている。
しかしながら、特許文献1のように結着樹脂の分子量が高い場合、低温定着性、画像の光沢が低くなってしまうことに加え、光輝性顔料と結着樹脂との接着力が小さくなり、結着樹脂と光輝性顔料の界面で画像が剥がれてしまうという問題がある。
一方、特許文献2のように、結着樹脂の分子量が低い場合、耐高温オフセット性、耐熱保存性が低くなってしまうという問題がある。
本発明は、低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性、画像の光沢及び画像の光輝性に優れ、画像の剥がれを抑制することが可能なトナーを提供することを目的とする。
本発明の一態様は、ポリエステルと、光輝性顔料を含むトナーであって、DSCの昇温1回目におけるガラス転移温度(Tg1st)が45℃〜65℃であり、前記ポリエステルは、THFに不溶な成分と、THFに可溶な成分を含み、前記THFに不溶な成分は、DSCの昇温2回目におけるガラス転移温度(Tg2nd)が−45℃〜5℃である成分Aと、DSCの昇温2回目におけるガラス転移温度(Tg2nd)が45℃〜70℃である成分Bを含み、前記THFに可溶な成分は、DSCの昇温2回目におけるガラス転移温度(Tg2nd)が40℃〜65℃である成分Cを含む。
本発明によれば、低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性、画像の光沢及び画像の光輝性に優れ、画像の剥がれを抑制することが可能なトナーを提供することができる。
本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略図である。 本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略図である。
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても、本発明の作用・効果を奏する限り、本発明に含まれるものである。
(トナー)
本実施形態に係るトナーは、ポリエステルと、光輝性顔料を含む。
ポリエステルは、THF(テトラヒドロフラン)に不溶な成分と、THFに可溶な成分を含む。
THFに不溶な成分は、成分Aと成分Bを含み、THFに可溶な成分は、成分Cを含む。
なお、成分Aと成分Bは、ポリエステルの共重合体を構成する成分であってもよいし、ポリエステルの混合物を構成する成分であってもよい。
成分AのDSCの昇温2回目におけるガラス転移温度(Tg2nd)は、−45℃〜5℃であり、−40℃〜−20℃であることが好ましい。成分AのTg2ndが−45℃未満であると、トナーの耐熱保存性が低下し、5℃を超えると、低温定着性、画像の光輝性が低下し、画像の剥がれを抑制することができない。
成分BのTg2ndは、45℃〜70℃であり、50℃〜60℃であることが好ましい。成分BのTg2ndが45℃未満であると、トナーの耐熱保存性が低下し、70℃を超えると、画像の光沢が劣化する。
成分CのTg2ndは、40℃〜65℃であり、50℃〜60℃であることが好ましい。成分CのTg2ndが40℃未満であると、トナーの耐熱保存性が低下し、65℃を超えると、トナーの低温定着性、画像の光輝性が低下し、画像の剥がれを抑制することができない。
成分A及び成分Bは、例えば、重量平均分子量(Mw)が100,000〜200,000である非晶質ポリエステルに由来する成分であり、成分Cは、例えば、重量平均分子量(Mw)が3,000〜10,000である非晶質ポリエステルに由来する成分である。
成分Aは、トナーに可塑性を付与する。成分Aは、本実施形態に係るトナーのTg1stや溶融粘性を低下させ、低温定着性を担保しつつ、分子骨格中に分岐構造を有し、分子鎖が三次元的な網目構造となるため、低温で変形するが流動しないというゴム的な性質を有することになる。
ここで、成分Aの含有量が多すぎると、トナーのTg1stが低下してしまい、トナーの耐熱保存性が担保できなくなる。一方、成分Aの含有量が少なすぎると、トナーに対する可塑性の付与が不十分となり、トナーの低温定着性を満足できなくなる。また、必要な弾性がトナーに付与されず、トナーの耐高温オフセット性が低下し、定着可能領域が狭くなることや、画像の光沢が高くなりすぎてしまうことが懸念される。
本実施形態においては、Tg2ndがトナーのTg1stと同等であり、弾性を付与する成分Bを含有することで、トナーのTg1stを担保しつつ、弾性を付与することができ、その結果、オフセット領域を確保することができ、画像の光沢を適正な領域で制御することが可能となる。
ただし、原因は定かではないが、任意の構成比で、成分A、B、Cを含有すると、ポリエステルが分離してしまい、光輝性顔料の分散不良が発生し、画像の光輝性が低下する。このため、成分A、B、Cの構成比が適切になるようにすることで、画像の光輝性が低下せず、トナーの定着可能領域、耐熱保存性を担保することができる。
本実施形態に係るトナーのDSC(示差走査熱量測定)の昇温1回目におけるガラス転移温度(Tg1st)は、45℃〜65℃であり、50℃〜60℃であることが好ましい。トナーのTg1stが45℃未満であると、トナーの耐熱保存性が低下し、65℃を超えると、トナーの低温定着性、画像の光輝性が低下し、画像の剥がれを抑制することができない。
なお、トナーの昇温1回目におけるDSC曲線において、ポリエステル由来のピーク、後述する離型剤由来のピーク等の複数のピークが存在する場合は、ポリエステル由来のピークを用いて、トナーのTg1stを求める。
本実施形態に係るトナーのTg1stは、例えば、成分Aの脂肪族ジオール由来の構成単位と脂肪族ジカルボン酸由来の構成単位の構成比、成分Bのガラス転移温度、成分Cのガラス転移温度、成分A、成分B、成分Cの構成比を変更することにより、調整することができる。
本実施形態に係るトナーは、成分A、成分B及び成分Cの合計質量に対する、成分Aの質量比をa、成分Bの質量比をb、成分Cの質量比をcとすると、式
4(a+b)<c
を満たすことが好ましい。これにより、画像の光輝性、トナーの定着可能領域、耐熱保存性がより向上する。
<成分A>
成分Aは、多価アルコール由来の構成単位及び多価カルボン酸由来の構成単位を含むことが好ましく、ジオール由来の構成単位と、ジカルボン酸由来の構成単位を含むことがより好ましい。
なお、多価アルコール及び多価カルボン酸は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ジオールとしては、例えば、炭素数3〜10の脂肪族ジオールが挙げられる。
炭素数3〜10の脂肪族ジオールとしては、例えば、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオールなどが挙げられる。
多価アルコールに対する炭素数3〜10の脂肪族ジオールの比率は、50mol%以上であることが好ましく、80mol%以上であることがより好ましい。
また、ジオールは、ポリエステルの主鎖となる部分の炭素数が3〜9の奇数であり、ポリエステルの側鎖となる部分にアルキル基を有することが好ましく、一般式(1)
HO(CROH・・・(1)
(式中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基であり、nは、3〜9の奇数であり、n個のR及びRは、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。)
で表される化合物であることがより好ましい。
また、成分Aは、架橋構造を有する構成単位をさらに含むことが好ましい。
架橋構造を有する構成単位としては、3価以上の脂肪族アルコール由来の構成単位を用いることができ、画像の光沢及び画像濃度の点から、3価又は4価の脂肪族アルコール由来の構成単位が好ましい。
3価又は4価の脂肪族アルコールの炭素数は、3〜10であることが好ましい。
3価以上の脂肪族アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ジペンタエリスリトールなどが挙げられる。
なお、架橋構造を有する構成単位として、3価以上のカルボン酸由来の構成単位、3価以上のエポキシ化合物由来の構成単位などを用いてもよい。
成分Aの全構成単位中の架橋構造を有する構成単位の比率は、0.5〜5質量%であることが好ましく、1〜3質量%であることがより好ましい。
架橋構造を有する構成単位に対する3価以上の脂肪族アルコールの比率は、50〜100質量%であることが好ましく、90〜100質量%であることがより好ましい。
ジカルボン酸としては、例えば、炭素数4〜12の脂肪族ジカルボン酸などが挙げられる。
多価カルボン酸に対する炭素数4〜12の脂肪族ジカルボン酸の比率は、50mol%以上であることが好ましい。
炭素数4〜12の脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、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、ドデカン二酸などが挙げられる。
成分Aは、紙などの記録媒体に対する接着性が優れる点から、ウレタン結合及び/又はウレア結合を有することが好ましい。これにより、ウレタン結合及び/又はウレア結合が擬似架橋点のような挙動を示し、成分Aのゴム的性質が強くなり、トナーの耐熱保存性、耐高温オフセット性がより向上する。
成分Aの重量平均分子量(Mw)は、100,000〜200,000であることが好ましい。成分AのMwが100,000以上であると、トナーの耐熱保存性がより向上し、200,000以下であると、トナーの低温定着性、光輝性顔料とポリエステルとの密着性がより向上する。
なお、Mwは、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)により測定することができる。
<成分B>
成分Bは、多価アルコール由来の構成単位と、多価カルボン酸由来の構成単位を含むことが好ましい。また、成分Bは、エステル結合以外の結合を含む変性ポリエステルであることが好ましい。
なお、多価アルコール及び多価カルボン酸は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ジオールとしては、アルキレングリコール(例えば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等);アルキレンエーテルグリコール(例えば、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(例えば、1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);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);前記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;前記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物等が挙げられる。これらの中でも、炭素数2〜12のアルキレングリコール及びビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物(例えば、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2モル付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2モル付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド3モル付加物など)が好ましい。
また、3価以上のポリオールとしては、多価脂肪族アルコール(例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);3価以上のポリフェノール類(例えば、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物等が挙げられる。
ジカルボン酸としては、アルキレンジカルボン酸(例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など);アルケニレンジカルボン酸(例えば、マレイン酸、フマル酸など);芳香族ジカルボン酸(例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらの中でも、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸及び炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸が好ましい。
3価以上のポリカルボン酸としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸等)等が挙げられる。
なお、ポリカルボン酸の代わりに、ポリカルボン酸の無水物または低級アルキルエステル(例えば、メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル等)を用いてもよい。
また、成分Bは、紙などの記録媒体に対する接着性が優れる点から、ウレタン結合及び/又はウレア結合を有することが好ましい。これにより、ウレタン結合及び/又はウレア結合が擬似架橋点のような挙動を示し、成分Bのゴム的性質が強くなり、トナーの耐熱保存性、耐高温オフセット性がより向上する。
<成分C>
成分Cは、多価アルコール由来の構成単位と、多価カルボン酸由来の構成単位を含むことが好ましく、ジオール由来の構成単位と、ジカルボン酸由来の構成単位を含むことがより好ましい。
なお、多価アルコール及び多価カルボン酸は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
成分Cは、線状のポリエステルであることが好ましい。
また、成分Cは、無変性ポリエステルであることが好ましい。
無変性ポリエステルとは、イソシアネート化合物などにより変性されていないポリエステルである。
ジオールとしては、例えば、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンなどのビスフェノールAのアルキレン(炭素数2〜3)オキサイド(平均付加モル数1〜10)付加物;エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルキレングリコール;水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールAのアルキレン(炭素数2〜3)オキサイド(平均付加モル数1〜10)付加物などが挙げられる。これらの中でも、アルキレングリコールが好ましい。
ジオールに対するアルキレングリコールの比率は、40mol%以上であることが好ましい。
ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、フマル酸、マレイン酸、ドデセニルコハク酸、オクチルコハク酸などの炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数2〜20のアルケニル基で置換されたコハク酸などが挙げられる。これらの中でも、テレフタル酸が好ましい。
ジカルボン酸に対するテレフタル酸の比率は、50mol%以上であることが好ましい。
また、成分Cは、酸価、水酸基価を調整するため、末端に3価以上のカルボン酸及び/又は3価以上のアルコール由来の構成単位をさらに含んでいてもよい。
3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸などが挙げられる。
3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。
また、成分Cは、架橋構造を有する構成単位をさらに含むことが好ましい。
架橋構造を有する構成単位としては、3価以上の脂肪族アルコール由来の構成単位を用いることができ、画像の光沢及び画像濃度の点から、3価又は4価の脂肪族アルコール由来の構成単位が好ましい。
3価又は4価の脂肪族アルコールの炭素数は、3〜10であることが好ましい。
3価以上の脂肪族アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ジペンタエリスリトールなどが挙げられる。
なお、架橋構造を有する構成単位として、3価以上のカルボン酸由来の構成単位、3価以上のエポキシ化合物由来の構成単位などを用いてもよい。
成分Cの重量平均分子量(Mw)は、3,000〜10,000であることが好ましく、4,000〜7,000であることがより好ましい。成分CのMwが3,000以上であると、トナーの耐熱保存性、現像機内での攪拌等のストレスに対する耐久性がより向上し、10,000以下であると、トナーの溶融時の粘弾性が低くなり、光輝性顔料とポリエステルとの密着性がより向上する。
成分Cの数平均分子量(Mn)は、1,000〜4,000であることが好ましく、1,500〜3,000であることがより好ましい。
成分CのMw/Mnは、1.0〜4.0であることが好ましく、1.0〜3.5であることがより好ましい。
なお、Mw、Mnは、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)により測定することができる。
成分C中の分子量が600以下である成分の含有量は、2〜10質量%であることが好ましい。成分C中の分子量が600以下である成分の含有量が2質量%以上であると、トナーの低温定着性がより向上し、10質量%以下であると、トナーの耐熱保存性、現像機内での攪拌等のストレスに対する耐久性がより向上する。
なお、成分Cは、メタノールにより分子量が600以下である成分を抽出することで、精製することができる。
成分Cの酸価は、1〜50mgKOH/gであることが好ましく、5〜30mgKOH/gであることがより好ましい。成分Cの酸価が1mgKOH/g以上であると、トナーの低温定着性がより向上し、50mgKOH/g以下であると、トナーの帯電安定性、特に環境変動に対する帯電安定性が向上する。
成分Cの水酸基価は、5mgKOH/g以上であることが好ましい。
トナー中の成分Cの含有量は、80〜90質量%であることが好ましい。トナー中の成分Cの含有量が80質量%以上であると、トナー中の光輝性顔料の分散性がより向上するため、トナーの光輝性がより向上し、90質量%以下であると、トナーの耐高温オフセット性がより向上する。
<ウレタン結合及び/又はウレア結合を有するポリエステル>
ウレタン結合及び/又はウレア結合を有するポリエステルとしては、例えば、活性水素基を有するポリエステルを、ポリイソシアネートと反応させた生成物を、前駆体(プレポリマー)として使用して、後述する硬化剤と反応させた生成物などが挙げられる。
−活性水素基を有するポリエステル−
活性水素基を有するポリエステルとしては、例えば、水酸基を有するポリエステルなどが挙げられる。
−ポリイソシアネート−
ポリイソシアネートとしては、例えば、ジイソシアネート、3価以上のイソシアネートなどが挙げられる。
ジイソシアネートとしては、例えば、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、イソシアヌレート類、これらのジイソシアネートのイソシアネート基をブロックした化合物などが挙げられる。
脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトカプロン酸メチル、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、テトラデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート、テトラメチルヘキサンジイソシアネートなどが挙げられる。
脂環式ジイソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなどが挙げられる。
芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジイソシアナトジフェニルメタン、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4'−ジイソシアナトジフェニル、4,4'−ジイソシアナト−3,3'−ジメチルジフェニル、4,4'−ジイソシアナト−3−メチルジフェニルメタン、4,4'−ジイソシアナト−ジフェニルエーテルなどが挙げられる。
芳香脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、α,α,α',α'−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどが挙げられる。
イソシアヌレート類としては、例えば、トリス(イソシアナトアルキル)イソシアヌレート、トリス(イソシアナトシクロアルキル)イソシアヌレートなどが挙げられる。
ジイソシアネートのイソシアネート基をブロックした化合物としては、例えば、ジイソシアネートのイソシアネート基を、フェノール誘導体、オキシム、カプロラクタム等でブロックした化合物などが挙げられる。
なお、ポリイソシアネートは、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
−硬化剤−
硬化剤としては、プレポリマーと反応することが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、活性水素基含有化合物などが挙げられる。
活性水素基含有化合物における活性水素基としては、例えば、水酸基(アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられる。
なお、活性水素基含有化合物における活性水素基は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
活性水素基含有化合物は、ウレア結合を形成することが可能な点で、アミン類であることが好ましい。
アミン類としては、例えば、ジアミン、3価以上のアミン、アミノアルコール、アミノメルカプタン、アミノ酸、これらアミン類のアミノ基をブロックした化合物などが挙げられる。これらの中でも、ジアミン、又は、ジアミンと少量の3価以上のアミンとの混合物が好ましい。
なお、アミン類は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ジアミンとしては、例えば、芳香族ジアミン、脂環式ジアミン、脂肪族ジアミンなどが挙げられる。
芳香族ジアミンとしては、例えば、フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4'−ジアミノジフェニルメタンなどが挙げられる。
脂環式ジアミンとしては、例えば、4,4'−ジアミノ−3,3'−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミンなどが挙げられる。
脂肪族ジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどが挙げられる。
3価以上のアミンとしては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。
アミノアルコールとしては、例えば、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。
アミノメルカプタンとしては、例えば、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。
アミノ酸としては、例えば、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。
アミン類のアミノ基をブロックした化合物としては、例えば、アミン類のアミノ基を、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類でブロックしたケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。
成分A、B、Cの分子構造は、溶液又は固体でのNMR測定の他に、X線回折、GC/MS、LC/MS、IR測定などにより確認することができる。簡便には赤外線吸収スペクトルにおいて、965±10cm−1及び990±10cm−1にオレフィンのδCH(面外変角振動)に基づく吸収を有しないものをポリエステルとして検出する方法が挙げられる。
<光輝性顔料>
光輝性顔料は、薄片状であり、金属性の光沢を有する。
光輝性顔料は、光を効率よく反射するために、金属顔料であることが好ましい。
金属顔料としては、例えば、アルミニウム、黄銅、青銅、ニッケル、ステンレス鋼、亜鉛、銅、銀、金、白金などの薄片状金属粉末、金属蒸着された薄片状ガラス粉などが挙げられる。これらの中でも、光の反射率が高く、酸化による反射率の低下が低いことから、薄片状アルミニウム粉末が好ましい。
光輝性顔料は、分散性、耐汚触性の点で、表面処理されていることが好ましい。
光輝性顔料は、表面処理剤、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、脂肪酸、シリカ微粒子、アクリル樹脂、ポリエステルなどにより、表面が被覆されていてもよい。
光輝性顔料は、鱗片状又は扁平状であることが好ましい。これにより、画像の光輝性をより向上させることができる。
なお、光輝性顔料は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、画像の色調を調製するために、染料、光輝性顔料以外の顔料などの着色剤と併用することができる。
本実施形態に係るトナー中の光輝性顔料の含有量は、5質量%〜50質量%であることが好ましい。
<その他の成分>
本実施形態に係るトナーは、必要に応じて、離型剤、着色剤、帯電制御剤、外添剤、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料などのその他の成分をさらに含んでいてもよい。
−離型剤−
離型剤としては、例えば、天然ワックス、合成ワックスなどが挙げられる。
天然ワックスとしては、例えば、カルナウバワックス、綿ロウ、木ロウライスワックス等の植物系ワックス;ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス;オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス;パラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックスなどが挙げられる。
合成ワックスとしては、例えば、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成炭化水素ワックス;エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックスなどが挙げられる。
上記以外の離型剤としては、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素などの脂肪酸アミド系化合物;ポリ−n−ステアリルメタクリレート、ポリ−n−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートの単独重合体又は共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレートとエチルメタクリレートの共重合体)などの低分子量の結晶性高分子化合物;側鎖に長鎖アルキル基を有する結晶性高分子化合物などが挙げられる。
これらの中でも、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどの炭化水素系ワックスが好ましい。
離型剤の融点は、60℃〜80℃であることが好ましい。離型剤の融点が60℃以上であると、トナーの耐熱保存性がより向上し、80℃以下であると、トナーの耐高温オフセット性がより向上する。
本実施形態に係るトナー中の離型剤の含有量は、2〜10質量%であることが好ましく、3〜8質量%であることがより好ましい。本実施形態に係るトナー中の離型剤の含有量が2質量%以上であると、本実施形態に係るトナーの耐高温オフセット性及び低温定着性がより向上し、10質量%以下であると、本実施形態に係るトナーの耐熱保存性がより向上し、画像のかぶりなどがより発生しにくくなる。
−着色剤−
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロロオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボンなどが挙げられる。
本実施形態に係るトナー中の着色剤の含有量は、1〜15質量%であることが好ましく、3〜10質量%であることがより好ましい。
なお、着色剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。
マスターバッチ用の樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリ−p−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン又はその置換体の重合体;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられる。
なお、樹脂は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
マスターバッチは、マスターバッチ用の樹脂と着色剤を混合混練することにより得られる。この際、着色剤と樹脂の相互作用を向上させるために、有機溶媒を用いることができる。また、いわゆるフラッシング法と呼ばれる、着色剤と水を含む水性ペーストを樹脂及び有機溶媒とともに混合混練して着色剤を樹脂側に移行させた後、水と有機溶媒を除去する方法も、着色剤のウェットケーキをそのまま用いることができ、乾燥させる必要がない点で、好ましい。
マスターバッチ用の樹脂と着色剤を混合混練する際には、3本ロールミルなどの高せん断分散装置を用いることが好ましい。
−帯電制御剤−
帯電制御剤としては、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系界面活性剤、サリチル酸金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩などが挙げられる。
帯電制御剤の市販品としては、ニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット製)などが挙げられる。
上記以外の帯電制御剤としては、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩基などを有する高分子化合物などが挙げられる。
本実施形態に係るトナー中の帯電制御剤の含有量は、0.1〜10質量%であることが好ましく、0.2〜5質量%であることがより好ましい。本実施形態に係るトナー中の帯電制御剤の含有量が0.1質量%以上であると、本実施形態に係るトナーの帯電性が向上し、10質量%以下であると、本実施形態に係るトナーを有する現像剤の流動性及び画像濃度が向上する。
帯電制御剤は、マスターバッチや樹脂とともに溶融混練した後、分散させてもよいし、有機溶媒に直接分散させてもよいし、母体粒子の表面に固定化させてもよい。
−外添剤−
外添剤としては、例えば、種々の無機微粒子や疎水化処理された無機微粒子、脂肪酸金属塩(例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムなど)、フルオロポリマーなどが挙げられる。
無機微粒子を構成する材料としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などが挙げられる。これらの中でも、シリカ、酸化チタンが特に好ましい。
疎水化処理された無機微粒子を構成する材料としては、シリカ、酸化チタン、アルミナが好ましい。
疎水化処理されたシリカ微粒子の市販品としては、例えば、R972、R974、RX200、RY200、R202、R805、R812(いずれも、日本アエロジル製)などが挙げられる。
疎水化処理された酸化チタン微粒子の市販品としては、例えば、T−805(日本アエロジル製)、STT−30A、STT−65S−S(いずれも、チタン工業製)、TAF−500T、TAF−1500T(いずれも、富士チタン工業製)、MT−100S、MT−100T(いずれも、テイカ製)、IT−S(石原産業製)などが挙げられる。
疎水化処理された無機微粒子は、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤により表面処理することにより得られる。
また、疎水化処理された無機微粒子は、例えば、必要に応じて、熱を加え、シリコーンオイルにより表面処理することにより得られる。
シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロロフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、エポキシ・ポリエーテル変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイルなどが挙げられる。
無機微粒子の一次粒子の平均粒径は、3〜100nmであることが好ましく、3〜70nmであることがより好ましい。無機微粒子の一次粒子の平均粒径が3nm以上であると、無機微粒子が母体粒子に埋没しにくくなり、100nm以下であると、感光体の表面を不均一に傷つけにくくなる。
疎水化処理無機微粒子の一次粒子の平均粒径は、1〜100nmであることが好ましく、5〜70nmであることがより好ましい。
無機微粒子は、一次粒子の平均粒径が20nm以下の無機微粒子を少なくとも1種含み、かつ、一次粒子の平均粒径が30nm以上の無機微粒子を少なくとも1種含むことが好ましい。
無機微粒子のBET法による比表面積は、20〜500m/gであることが好ましい。
本実施形態に係るトナー中の外添剤の含有量は、0.1〜5質量%であることが好ましく、0.3〜3質量%であることがより好ましい。
−流動性向上剤−
流動性向上剤としては、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが挙げられる。
無機微粒子は、流動性向上剤により表面処理されて、疎水化処理無機微粒子として使用されることが好ましい。
−クリーニング性向上剤−
クリーニング性向上剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸などの脂肪酸金属塩、ポリメタクリル酸メチル微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合により製造されたポリマー微粒子などが挙げられる。
ポリマー微粒子は、比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が0.01〜1μmであることが好ましい。
−磁性材料−
磁性材料を構成する材料としては、例えば、鉄、マグネタイト、フェライトなどが挙げられる。これらの中でも、色調の点で、白色の磁性材料が好ましい。
<トナーの特性>
本実施形態に係るトナーは、反射光を用いる光学顕微鏡観察において、120℃と150℃における光輝粒子数の変化率が80%以上であることが好ましい。120℃と150℃における光輝粒子数の変化率が80%以上であると、画像の光輝性がより向上する。
本実施形態に係るトナーの円形度は、0.950〜0.985であることが好ましい。本実施形態に係るトナーの円形度が0.950以上であると、光輝性顔料同士の近接や接触を防止することができ、その結果、画像剥がれをより抑制することができる。一方、本実施形態に係るトナーの円形度が0.985以下であると、本実施形態に係るトナーのクリーニング性が向上して、スジ状の異常画像を抑制することができ、その結果、画像剥がれをより抑制することができる。
本実施形態において、円形度が0.950〜0.985のトナーを得るためには、以下の手法を用いるのが有効である。
(1)トナーの円形度の調整方法1
トナーの製造時に、光輝性顔料と、針状及び/又は板状の物質と、有機溶媒を含む油相を、水相中に分散させて、水中油滴(O/W型)エマルションを作製する。このとき、水相中で油滴が形成されると、その中で、光輝性顔料が自由に移動することができ、光輝性顔料が同一方向に並ぶことを防止することができる。油滴から有機溶媒を除去すると、母体粒子となるため、そのまま光輝性顔料と、針状及び/又は板状の物質が固定される。その結果、扁平状のトナーが形成されるのを防止することができる。
上記方法を実現することが可能なトナーの製造方法としては、結着樹脂、着色剤などを有機溶媒に溶解又は分散させて油滴を作製する溶解懸濁法、ラジカル重合性モノマーを用いる懸濁重合法が適している。
(2)トナーの円形度の調整方法2
トナーの製造時に、水相中の油滴の粘性を低下させ、せん断力を印加する。これにより、扁平状のトナーが形成されるのを防止することができる。溶解懸濁法においては、有機溶媒を除去する途中の状態、懸濁重合法においては、重合転化率が途中の状態で、せん断を印加することにより、母体粒子の形状を楕円体から略球状に調整することができる。
(3)トナーの円形度の調整方法3
光輝性顔料を結着樹脂などを含む母体粒子の表面の粘弾性を高くするために、油滴の表面に反応性官能基を配置し、重合反応、架橋反応させる。
例えば、トナーの製造時に、油滴と水相との界面で反応を起こす物質を存在させるために、プレポリマーを油滴側に、プレポリマーと反応する物質を水相側に添加する。
(4)トナーの円形度の調整方法4
また、母体粒子の表面の粘弾性を高くするために、母体粒子の表面に固体微粒子を配置する。
例えば、トナーの製造時に、油水界面に配向しやすい有機変性無機微粒子を油滴に添加する。
有機変性無機微粒子としては、有機変性ベントナイト、有機変性モンモリロナイト、有機溶媒分散型コロイダルシリカなどが挙げられる。
本実施形態に係るトナーの体積平均粒径は、3〜7μmであることが好ましい。
本実施形態に係るトナーの個数平均粒径に対する体積平均粒径の比は、1.2以下であることが好ましい。
本実施形態に係るトナーの粒径が2μm以下である成分の含有量は、1〜10個数%であることが好ましい。
次に、トナー及びトナー構成成分の各種特性の算出方法及び分析方法について説明する。
<トナー及びトナー構成成分の各種特性の算出方法及び分析方法>
成分A、B、C、及び離型剤などのトナー構成成分のガラス転移温度、酸価、水酸基価、分子量及び融点は、それぞれ、トナー構成成分を用いて測定してもよいが、ソックスレー抽出やゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)などによりトナーから分離した各成分を用いて測定してもよい。
本実施形態において、トナー構成成分の分離方法は、任意に選択することが可能であるが、トナー構成成分のガラス転移温度は、後述する方法により測定する。
まず、トナー中のTHFに可溶な成分と、THFに不溶な成分の分離方法の一例を説明する。
100mLのTHFを用いて、トナー1gをソックスレー抽出した後、真空乾燥機を用いて、24時間乾燥させ、THFに可溶な成分と、THFに不溶な成分を得る。これらを用いて、後述する方法により、成分A、成分B及び成分CのTg2ndを測定する。
ここで、成分Aと成分Bは、Tg2ndが異なるため、THFに不溶な成分のDSC曲線を測定すれば、成分A、成分BのTg2ndを求めることができる。
また、THFに可溶な成分のDSC曲線を測定すれば、成分CのTg2ndを求めることができる。
次に、トナー中の成分A、成分B及び成分Cの分離方法の一例を説明する。
トナー1gを100mLのTHF中に投入した後、25℃の条件下、30分間攪拌しながらTHFに可溶な成分が溶解した溶液を得る。これを目開き0.2μmのメンブランフィルターでろ過し、トナー中のTHFに可溶な成分を得る。次に、これをTHFに溶解させた溶液をGPC測定用の試料とし、成分Cの分子量を測定する。また、THFに不要な成分をGPC測定用の試料とし、成分A及び成分Bの分子量を測定する。
一方、GPCの溶出液の排出口に、フラクションコレクターを配置して、所定のカウントごとに溶出液を分取し、溶出曲線の溶出開始(曲線の立ち上がり)から面積率で5%ごとに溶出液を得る。次に、1mLの重クロロホルムに30mgの各溶出液を溶解させ、基準物質として0.05体積%のテトラメチルシラン(TMS)を添加した溶液を、5mm径のNMR測定用ガラス管に充填し、核磁気共鳴装置JNM−AL400(日本電子製)を用い、23℃〜25℃の条件で、128回積算し、NMRスペクトルを得る。トナーに含まれる成分A、B、Cなどのモノマー組成及び構成比は、NMRスペクトルのピーク積分比率から求めることができる。
次に、GPCによるトナー中の樹脂の分離方法の一例を説明する。
THFを移動相としたGPC測定において、フラクションコレクターなどにより、溶出液を分取し、溶出曲線の全分子量領域のうちの所望の分子量領域に相当する溶出液をまとめる。次に、まとめた溶出液をエバポレーターなどにより濃縮し、乾燥させた後、固形分を重クロロホルム、重THFなどの重溶媒に溶解させて、H−NMRを測定する。各元素の積分比率から、樹脂を構成するモノマーの比率を算出する。
また、他の手法として、溶出液を濃縮した後、水酸化ナトリウムなどにより加水分解させた分解生成物を、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)などにより、分析して、樹脂を構成するモノマーの比率を算出してもよい。
なお、非線状の反応性前駆体と硬化剤の伸長反応及び/又は架橋反応により、変性ポリエステルを生成しながら、母体粒子を形成する場合には、GPCなどにより、トナーから変性ポリエステルを分離した後、変性ポリエステルのガラス転移温度などを測定してもよい。
また、別途、非線状の反応性前駆体と硬化剤との伸長反応及び/又は架橋反応により、変性ポリエステルを合成し、変性ポリエステルのガラス転移温度などを測定してもよい。
<融点、ガラス転移温度の測定方法>
本実施形態において、融点、ガラス転移温度は、DSC(示差走査熱量計)Q−200(TAインスツルメント製)を用いて測定する。
具体的には、対象試料の融点、ガラス転移温度は、下記手順により測定する。
まず、対象試料約5.0mgをアルミニウム製の試料容器に入れた後、試料容器をホルダーユニットに載せ、電気炉中にセットする。次に、窒素雰囲気下、−80℃から昇温速度10℃/minで150℃まで昇温する(昇温1回目)。次に、150℃から降温速度10℃/minで−80℃まで冷却させる。次に、−80℃から昇温速度10℃/minで150℃まで昇温する(昇温2回目)。このとき、昇温1回目、及び昇温2回目のそれぞれにおいて、示差走査熱量計を用いて、DSC曲線を計測する。
得られるDSC曲線から、Q−200中の解析プログラムを用いて、1回目の昇温時におけるDSC曲線を選択すると、対象試料のTg1stを求めることができる。同様に、2回目の昇温時におけるDSC曲線を選択すると、対象試料のTg2ndを求めることができる。
また、得られるDSC曲線から、Q−200中の解析プログラムを用いて、1回目の昇温時におけるDSC曲線を選択すると、対象試料の昇温1回目における吸熱ピークトップ温度を融点として求めることができる。同様に、2回目の昇温時におけるDSC曲線を選択すると、対象試料の昇温2回目における吸熱ピークトップ温度を融点として求めることができる。
なお、成分A、B及びC、離型剤などのその他の構成成分の融点、ガラス転移温度は、特に断りがない場合、2回目昇温時における吸熱ピークトップ温度、Tg2ndを、それぞれ各対象試料の融点、ガラス転移温度とする。
<a+b、cの測定方法>
本実施形態において、a+b、cは、上述したように、ソックスレー抽出、GPCなどによりトナー中のTHFに不溶な成分と、THFに可溶な成分の質量に基づいて、以下のようにして、求めることができる。
具体的には、THFに可溶な成分30mgと、THFに不溶な成分30mgを、それぞれ重クロロホルム1mLに溶解させた後、基準物質として、0.05体積%のテトラメチルシラン(TMS)を添加する。次に、各溶液を5mm径のNMR測定用ガラス管に充填した後、し、HNMRスペクトルを測定した。次に、HNMRスペクトルのピーク面積を用いて、a+b、cを求めることができる。
<120℃と150℃における光輝粒子数の変化率の測定方法>
エアーブローにより可能な限り一粒子単位になるように、光沢紙PODグロスコート紙128(王子製紙製)上にトナーを設置する。次に、トナーを設置した光沢紙を1cm角に切り出した後、顕微鏡用加熱装置(ジャパンハイテック製)に設置して、30℃〜180℃まで10℃/minで昇温する。マイクロスコープを用いて、その様子を観察し、トナーの様子を動画でPCに取り込む。 このとき、観察倍率は、400μm×400μmの領域を観察することが可能な倍率とする。次に、トナー100粒子中の120℃と150℃における光輝粒子数の変化率を、式
(150℃における光輝粒子数−120℃における光輝粒子数)/(120℃における光輝粒子数)×100
により、求める。
<円形度の測定方法>
本実施形態において、トナーの円形度は、フロー式粒子像分析装置FPIA−3000(東亜医用電子製)により計測される平均円形度をいう。
具体的には、容器中の予め不純固形物を除去した水100mL〜150mL中に、分散剤として、アルキルベンゼンスルホン酸塩0.1mL〜0.5mLを加えた後、トナー0.1g〜0.5g程度を加え、分散させる。次に、超音波分散機を用いて、トナーの分散液を約1分間〜3分間分散させ、分散液の濃度が3,000個/μL〜1万個/μLとなるようにした後、フロー式粒子像分析装置にセットして、トナーの円形度を求める。
(トナーの製造方法)
本実施形態に係るトナーの製造方法は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、成分A、Bの前駆体と、成分Cと、光輝性顔料を含み、必要に応じて、針状及び/又は板状の物質、硬化剤、離型剤、着色剤などをさらに含む油相を水相中で分散させることにより造粒する方法であることが好ましい。
ここで、成分A、Bの前駆体としては、ウレタン結合及び/又はウレア結合を有するポリエステルの前駆体(プレポリマー)を用い、成分Cとしては、ウレタン結合又はウレア結合を有しないポリエステルを用いることが好ましい。
本実施形態に係るトナーの製造方法としては、例えば、溶解懸濁法などが挙げられる。
以下、溶解懸濁法の一例として、プレポリマーと硬化剤の伸長反応及び/又は架橋反応により、変性ポリエステルを生成させながら、母体粒子を形成する方法を説明する。
<水相の調製>
水相は、例えば、樹脂粒子を水系媒体に分散させることにより調製することができる。
水相中の樹脂粒子の含有量は、0.5〜10質量%であることが好ましい。
水系媒体としては、例えば、水、水と混和可能な溶媒、これらの混合物などが挙げられる。これらの中でも、水が好ましい。
水と混和可能な溶媒としては、例えば、アルコール、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セロソルブ類、低級ケトン類などが挙げられる。
アルコールとしては、例えば、メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなどが挙げられる。
低級ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。
なお、水系媒体は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<油相の調製>
油相は、成分A、Bの前駆体と、成分Cと、光輝性顔料と、必要に応じて、針状及び/又は板状の物質、硬化剤、離型剤、着色剤などを含むトナー材料を、有機溶媒中に溶解又は分散させることにより調製することができる。
有機溶媒は、除去が容易である点で、沸点が150℃未満であることが好ましい。
沸点が150℃未満の有機溶媒としては、例えばトルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。これらの中でも酢酸エチル、トルエン、キシレン、ベンゼン、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素などが好ましく、酢酸エチルがより好ましい。
なお、有機溶媒は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<乳化>
水相中に油相を分散させることにより、トナー材料を乳化させることができる。ここで、トナー材料を乳化させる際に、成分A、Bの前駆体と硬化剤を伸長反応及び/又は架橋反応させることができる。
成分A、Bの前駆体と硬化剤を伸長反応及び/又は架橋反応させる時間は、10分間〜40時間であることが好ましく、2〜24時間であることがより好ましい。
成分A、Bの前駆体と硬化剤を伸長反応及び/又は架橋反応させる温度は、0℃〜150℃であることが好ましく、40℃〜98℃であることがより好ましい。
水相中に油相を分散させる方法としては、例えば、水相中に油相を添加し、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。
水相中に油相を分散させるために用いられる分散機としては、例えば、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波分散機などが挙げられる。これらの中でも、油滴の粒径を2〜20μmに制御することができる点で、高速せん断式分散機が好ましい。
高速せん断式分散機を用いる場合の回転数は、1,000〜30,000rpmであることが好ましく、5,000〜20,000rpmであることがより好ましい。
高速せん断式分散機を用いる場合の分散時間は、バッチ方式の場合、0.1〜5分間であることが好ましい。
高速せん断式分散機を用いる場合の分散温度は、加圧下において、0℃〜150℃であることが好ましく、40℃〜98℃であることがより好ましい。
トナー材料に対する水相の質量比は、0.5〜20であることが好ましく、1〜10であることがより好ましい。トナー材料に対する水相の質量比が0.5以上であると、トナー材料の分散性が向上し、20以下であると、トナーの生産コストが低くなる。
水相は、分散剤をさらに含むことが好ましい。これにより、油滴の分散安定性が向上し、油滴の粒度分布をシャープにすることができる。
分散剤としては、例えば、界面活性剤、難水溶性の無機化合物分散剤、高分子系保護コロイドなどが挙げられる。これらの中でも、界面活性剤が好ましい。
界面活性剤としては、例えば、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤などを用いることができる。
陰イオン界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどが挙げられる。これらの中でも、フルオロアルキル基を有する化合物が好ましい。
なお、分散剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<脱溶剤>
トナー材料が乳化又は分散している液から有機溶媒を除去すると、母体粒子が形成される。
トナー材料が乳化又は分散している液体から有機溶媒を除去する方法としては、例えば、液体を徐々に昇温させて油滴中の有機溶媒を蒸発させる方法、液体を乾燥雰囲気中に噴霧して油滴中の有機溶媒を除去する方法などが挙げられる。
<洗浄、乾燥、分級>
母体粒子は、必要に応じて、洗浄した後、乾燥させる。
母体粒子は、乾燥させる前に、サイクロン、デカンター、遠心分離などにより、微粒子部分を取り除くことにより分級してもよいし、乾燥させた後に、分級してもよい。
<外添処理>
母体粒子は、外添剤、帯電制御剤などの粒子と混合してもよい。
母体粒子を、外添剤、帯電制御剤などの粒子と混合する際に、機械的衝撃力を印加することにより、母体粒子の表面から、外添剤、帯電制御剤などの粒子が脱離するのを抑制することができる。
機械的衝撃力を印加する方法としては、例えば、高速で回転する羽根を用いて、衝撃力を印加する方法、高速気流中に投入し、加速させて粒子同士又は粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などが挙げられる。
機械的衝撃力を印加する装置としては、例えば、オングミル(ホソカワミクロン製)、I式ミル(日本ニューマチック製)を改造して粉砕エアー圧力を下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(奈良機械製作所製)、クリプトロンシステム(川崎重工業製)、自動乳鉢などが挙げられる。
本実施形態に係るトナーは、磁性一成分現像方法、非磁性一成分現像方法、二成分現像方法などの各種電子写真法による画像形成に適用することができる。
(現像剤)
本実施形態に係る現像剤は、本実施形態に係るトナーと、キャリアを有する。
<キャリア>
キャリアは、芯材と、芯材を被覆する樹脂層を有することが好ましい。
−芯材−
芯材を構成する材料としては、例えば、50〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム系材料、50〜90emu/gのマンガン−マグネシウム系材料などが挙げられる。
また、画像濃度を確保するためには、芯材を構成する材料として、100emu/g以上の鉄粉、75〜120emu/gのマグネタイトなどの高磁化材料を用いることが好ましい。
また、穂立ち状態となっている現像剤の感光体に対する衝撃を緩和することができ、高画質化に有利であることから、芯材を構成する材料として、30〜80emu/gの銅−亜鉛系などの低磁化材料を用いることが好ましい。
なお、芯材は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
芯材の体積平均粒径は、10〜150μmであることが好ましく、40〜100μmであることがより好ましい。芯材の体積平均粒径が10μm以上であると、キャリア中に微粉が少なくなり、一粒子当たりの磁化が高くなり、キャリアの飛散を抑制することができる。一方、芯材の体積平均粒径が150μm以下であると、キャリアの比表面積が高くなり、トナー飛散を抑制することができることに加え、ベタ部分の多いカラー画像においては、特にベタ部分の再現性が向上する。
本実施形態に係る現像剤中のキャリアの含有量は、90〜98質量%であることが好ましく、93〜97質量%であることがより好ましい。
<現像剤収容容器>
本実施形態に係る現像剤収容容器は、本実施形態に係る現像剤を収容する。
本実施形態に係る現像剤収容容器としては、例えば、容器本体とキャップを有する容器などが挙げられる。
本実施形態に係る現像剤収容容器は、円筒状であることが好ましく、内周面にスパイラル状の凹凸が形成されており、回転させることにより現像剤が排出口側に移行することが可能であり、スパイラル状の凹凸の一部又は全てが蛇腹機能を有することが特に好ましい。
本実施形態に係る現像剤収容容器を構成する材料としては、例えば、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリル酸、ポリカーボネート、ABS樹脂、ポリアセタールなどが挙げられる。
本実施形態に係る現像剤収容容器は、保存、搬送などが容易であり、取扱性に優れるため、後述するプロセスカートリッジ、画像形成装置などに着脱可能であることが好ましい。
(画像形成装置及び画像形成方法)
本実施形態に係る画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段を有し、必要に応じて、その他の手段をさらに有する。
本実施形態に係る画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程を含み、必要に応じて、その他の工程をさらに含む。
<静電潜像担持体>
静電潜像担持体を構成する材料としては、例えば、アモルファスシリコン、セレンなどの無機材料、ポリシラン、フタロポリメチンなどの有機材料などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点で、アモルファスシリコンが好ましい。
<静電潜像形成手段及び静電潜像形成工程>
静電潜像形成手段としては、静電潜像担持体に静電潜像を形成することが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光部材を有する手段などが挙げられる。
静電潜像形成工程としては、静電潜像担持体に静電潜像を形成することが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、静電潜像担持体の表面を帯電させた後、像様に露光する工程などが挙げられる。
−帯電部材及び帯電−
帯電部材としては、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレードなどを備えた接触式の帯電部材、コロトロン、スコロトロンなどのコロナ放電を利用した非接触式の帯電部材などが挙げられる。
例えば、帯電部材を用いて、静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより、静電潜像担持体の表面を帯電させることができる。
接触式の帯電部材におけるブラシとしては、磁気ブラシ、ファーブラシなどが挙げられ、画像形成装置の仕様や形態に応じて適宜選択することができる。
帯電部材としては、オゾンの発生量が低減されるため、接触式の帯電部材を用いることが好ましい。
−露光部材及び露光−
露光部材としては、帯電部材により帯電した静電潜像担持体の表面に、像様に露光することが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系などの各種露光部材などが挙げられる。
露光部材に用いられる光源としては、例えば、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体レーザ(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などが挙げられる。
また、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。
例えば、露光部材を用いて、静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより、静電潜像担持体の表面に静電潜像を形成することができる。
なお、本実施形態においては、静電潜像担持体の裏面側から像様に露光する光背面方式を採用してもよい。
<現像手段及び現像工程>
現像手段は、静電潜像担持体に形成された静電潜像を、本実施形態に係るトナーで現像して可視像を形成することが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トナーを摩擦攪拌させて帯電させる攪拌機と、内部に固定された磁界発生手段と、表面にトナーを含む現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体を有する現像装置などが挙げられる。
現像工程は、静電潜像担持体に形成された静電潜像を、本実施形態に係るトナーで現像して可視像を形成することが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トナーを摩擦攪拌させて帯電させた後、トナー及びキャリアを有する現像剤を磁界により表面に担持した現像剤担持体を回転させて現像する工程などが挙げられる。
<その他の手段及びその他の工程>
その他の手段としては、例えば、転写手段、定着手段、クリーニング手段、除電手段、リサイクル手段、制御手段などが挙げられる。
その他の工程としては、例えば、転写工程、定着工程、クリーニング工程、除電工程、リサイクル工程、制御工程などが挙げられる。
−転写手段及び転写工程−
転写手段としては、可視像を記録媒体に転写することが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する一次転写手段と、複合転写像を記録媒体上に転写する二次転写手段を有する転写装置などが挙げられる。
転写工程としては、可視像を記録媒体に転写することが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、可視像を中間転写体上に一次転写した後、記録媒体上に二次転写する工程などが挙げられる。
例えば、転写帯電器を用いて、静電潜像担持体を帯電させることにより、可視像を記録媒体に転写することができる。
ここで、記録媒体上に二次転写される可視像が複数色のトナーからなるカラー像である場合、中間転写体上に、各色のトナーを順次重ね合わせてカラー像を形成した後、カラー像を記録媒体上に一括で二次転写することができる。
なお、中間転写体としては、例えば、転写ベルトなどが挙げられる。
転写手段(一次転写手段、二次転写手段)は、静電潜像担持体上に形成された可視像を記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を有することが好ましい。
転写器としては、例えば、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器などが挙げられる。
記録媒体としては、可視像を転写することが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、普通紙、OHP用のPETベースなどが挙げられる。
−定着手段及び定着工程−
定着手段としては、記録媒体に転写された可視像を定着させることが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱加圧部材などが挙げられる。
加熱加圧部材としては、例えば、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組み合わせなどが挙げられる。
定着工程としては、記録媒体に転写された可視像を定着させることが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、記録媒体に転写された可視像を加熱加圧する工程などが挙げられる。
なお、記録媒体上に転写される可視像が複数色のトナーからなるカラー像である場合、各色の可視像が記録媒体に転写される毎に加熱加圧してもよいし、各色の可視像が全て記録媒体に転写された後に一括して加熱加圧してもよい。
加熱加圧部材による加熱温度は、80℃〜200℃であることが好ましい。
なお、本実施形態においては、目的に応じて、加熱加圧部材とともに、あるいは、加熱加圧部材の代わりに、例えば、光定着器を用いてもよい。
加熱加圧部材による面圧は、10N/cm〜80N/cmであることが好ましい。
−クリーニング手段及びクリーニング工程−
クリーニング手段としては、静電潜像担持体に残留したトナーを除去することが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナなどが挙げられる。
クリーニング工程としては、静電潜像担持体に残留したトナーを除去することが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、静電潜像担持体に残留したトナーを、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナなどにより除去する工程などが挙げられる。
−除電手段及び除電工程−
除電手段としては、静電潜像担持体に除電バイアスを印加して除電することが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除電ランプなどが挙げられる。
除電工程としては、静電潜像担持体に除電バイアスを印加して除電することが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除電ランプにより静電潜像担持体に除電バイアスを印加して除電する工程などが挙げられる。
−リサイクル手段及びリサイクル工程−
リサイクル手段としては、クリーニング手段により除去したトナーを現像手段でリサイクルすることが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トナー搬送手段などが挙げられる。
リサイクル工程としては、クリーニング手段により除去したトナーを現像手段でリサイクルすることが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、クリーニング手段により除去したトナーをトナー搬送手段により現像手段に搬送してリサイクルする工程などが挙げられる。
本実施形態に係る画像形成装置としては、トナーを用いて画像を形成することが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機などが挙げられる。
図1に、本実施形態に係る画像形成装置の一例として、カラープリンタを示す。
画像形成装置は、給紙部210と、搬送部220と、作像部230と、転写部240と、定着器250を備えている。
給紙部210は、給紙される紙Pが積載された給紙カセット211と、給紙カセット211に積載された紙Pを一枚ずつ給紙する給紙ローラ212を備えている。
搬送部220は、給紙ローラ212により給紙された紙Pを転写部240の方向へ搬送するローラ221と、ローラ221により搬送された紙Pの先端部を挟み込んで待機し、紙を所定のタイミングで転写部240に送り出す一対のタイミングローラ222と、カラー像が定着した紙Pを排紙トレイ224に排出する排紙ローラ223を備えている。
作像部230は、所定の間隔をおいて、図中、左方から右方に向かって順に、イエロートナーを有する現像剤を用いる画像形成ユニットYと、シアントナーを有する現像剤を用いる画像形成ユニットCと、マゼンタトナーを有する現像剤を用いる画像形成ユニットMと、ブラックトナーを有する現像剤を用いる画像形成ユニットKと、露光器233を備えている。
なお、画像形成ユニット(Y,C,M,K)のうち、任意の画像形成ユニットを示す場合には、画像形成ユニットという。
また、現像剤は、本実施形態に係る現像剤である。4つの画像形成ユニット(Y,C,M,K)は、機械的な構成が実質的に同一であり、用いられる現像剤が異なる。
転写部240は、駆動ローラ241及び従動ローラ242と、駆動ローラ241の駆動に伴い、図中、反時計回りに回転することが可能な中間転写ベルト243と、中間転写ベルト243を挟んで、感光体ドラム231に対向して設けられた一次転写ローラ(244Y,244C,244M,244K)と、カラー像の紙Pへの転写位置において、中間転写ベルト243を挟んで対向して設けられた二次対向ローラ245及び二次転写ローラ246を備えている。
定着器250は、ヒータが内部に設けられており、紙Pを加熱する定着ベルト251と、定着ベルト251に対して、回転可能に加圧することによりニップを形成する加圧ローラ252を備えている。これにより、紙P上のカラー像が加熱加圧されて、カラー像が定着する。カラー像が定着した紙Pは、排紙ローラ223により排紙トレイ224に排紙され、一連の画像形成プロセスが完了する。
(プロセスカートリッジ)
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、各種画像形成装置に着脱可能に成型されており、静電潜像担持体と、静電潜像担持体に形成された静電潜像を、本実施形態に係るトナーで現像して可視像を形成する現像手段を有し、必要に応じて、その他の手段をさらに有していてもよい。
現像手段は、本実施形態に係る現像剤を収容する現像剤収容部と、現像剤収容部内に収容された現像剤を担持するとともに搬送する現像剤担持体を有することが好ましい。
なお、現像手段は、担持する現像剤の厚さを規制するため規制部材などをさらに有してもよい。
図2に、本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示す。
プロセスカートリッジ110は、感光体ドラム10、コロナ帯電器58、現像器40、転写ローラ80及びクリーニング装置90を有する。
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は、実施例に限定されるものではない。なお、特に説明のない限り、「部」は、質量部を意味し、「%」は、質量%を意味する。
(成分A(非晶質ポリエステル)の前駆体の合成例)
<プレポリマーA−1の合成>
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、イソフタル酸、アジピン酸及び無水トリメリット酸を、水酸基とカルボキシル基のモル比(OH/COOH)が1.5となり、ジオール成分の構成が3−メチル−1,5−ペンタンジオール100mol%となり、ジカルボン酸成分の構成がイソフタル酸40mol%及びアジピン酸60mol%となり、全モノマーに対する無水トリメリット酸の比が1mol%となるように、チタンテトライソプロポキシド(全モノマーに対して1,000ppm)とともに投入した。次に、4時間程度で200℃まで昇温した後、2時間で230℃まで昇温し、流出水がなくなるまで反応させた。次に、10mmHg〜15mmHgの減圧下で5時間反応させ、[中間体ポリエステルA−1]を得た。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、[中間体ポリエステルA−1]とイソホロンジイソシアネート(IPDI)を、モル比(IPDIのイソシアネート基/中間体ポリエステルの水酸基)が2.0となるように投入し、酢酸エチルで50%酢酸エチル溶液となるように希釈した後、100℃で5時間反応させ、[プレポリマーA−1]を得た。
なお、[プレポリマーA−1]は、後述するトナーの作製過程で、成分Aに相当する[成分A−1]が生成される。
<プレポリマーA−2の合成>
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、イソフタル酸、アジピン酸及び無水トリメリット酸を、水酸基とカルボキシル基のモル比(OH/COOH)が1.5となり、ジオール成分の構成が3−メチル−1,5−ペンタンジオール100mol%となり、ジカルボン酸成分の構成がイソフタル酸33mol%及びアジピン酸67mol%となり、全モノマーに対する無水トリメリット酸の比が1mol%となるように、チタンテトライソプロポキシド(全モノマーに対して1,000ppm)とともに投入した。次に、4時間程度で200℃まで昇温した後、2時間で230℃まで昇温し、流出水がなくなるまで反応させた。次に、10mmHg〜15mmHgの減圧下で5時間反応させ、[中間体ポリエステルA−2]を得た。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、[中間体ポリエステルA−2]とイソホロンジイソシアネート(IPDI)を、モル比(IPDIのイソシアネート基/中間体ポリエステルの水酸基)が2.0となるように投入し、酢酸エチルで50%酢酸エチル溶液となるように希釈した後、100℃で5時間反応させ、[プレポリマーA−2]を得た。
なお、[プレポリマーA−2]は、後述するトナーの作製過程で、成分Aに相当する[成分A−2]が生成される。
<プレポリマーA−3の合成>
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、イソフタル酸、アジピン酸及び無水トリメリット酸を、水酸基とカルボキシル基のモル比(OH/COOH)が1.5となり、ジオール成分の構成が3−メチル−1,5−ペンタンジオール100mol%となり、ジカルボン酸成分の構成がイソフタル酸67mol%及びアジピン酸33mol%となり、全モノマーに対する無水トリメリット酸の比が1mol%となるように、チタンテトライソプロポキシド(全モノマーに対して1,000ppm)とともに投入した。次に、4時間程度で200℃まで昇温した後、2時間で230℃まで昇温し、流出水がなくなるまで反応させた。次に、10mmHg〜15mmHgの減圧下で5時間反応させ、[中間体ポリエステルA−3]を得た。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、[中間体ポリエステルA−3]とイソホロンジイソシアネート(IPDI)を、モル比(IPDIのイソシアネート基/中間体ポリエステルの水酸基)が2.0となるように投入し、酢酸エチルで50%酢酸エチル溶液となるように希釈した後、100℃で5時間反応させ、[プレポリマーA−3]を得た。
なお、[プレポリマーA−3]は、後述するトナーの作製過程で、成分Aに相当する[成分A−3]が生成される。
<プレポリマーA−4の合成>
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、イソフタル酸、アジピン酸及び無水トリメリット酸を、水酸基とカルボキシル基のモル比(OH/COOH)が1.5となり、ジオール成分の構成が3−メチル−1,5−ペンタンジオール100mol%となり、ジカルボン酸成分の構成がイソフタル酸30mol%及びアジピン酸70mol%となり、全モノマーに対する無水トリメリット酸の比が1mol%となるように、チタンテトライソプロポキシド(全モノマーに対して1,000ppm)とともに投入した。次に、4時間程度で200℃まで昇温した後、2時間で230℃まで昇温し、流出水がなくなるまで反応させた。次に、10mmHg〜15mmHgの減圧下で5時間反応させ、[中間体ポリエステルA−4]を得た。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、[中間体ポリエステルA−4]とイソホロンジイソシアネート(IPDI)を、モル比(IPDIのイソシアネート基/中間体ポリエステルの水酸基)が2.0となるように投入し、酢酸エチルで50%酢酸エチル溶液となるように希釈した後、100℃で5時間反応させ、[プレポリマーA−4]を得た。
なお、[プレポリマーA−4]は、後述するトナーの作製過程で、成分Aに相当する[成分A−4]が生成される。
<プレポリマーA−5の合成>
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、イソフタル酸、アジピン酸及び無水トリメリット酸を、水酸基とカルボキシル基のモル比(OH/COOH)が1.5となり、ジオール成分の構成が3−メチル−1,5−ペンタンジオール100mol%となり、ジカルボン酸成分の構成がイソフタル酸70mol%及びアジピン酸30mol%となり、全モノマーに対する無水トリメリット酸の比が1mol%となるように、チタンテトライソプロポキシド(全モノマーに対して1,000ppm)とともに投入した。次に、4時間程度で200℃まで昇温した後、2時間で230℃まで昇温し、流出水がなくなるまで反応させた。次に、10mmHg〜15mmHgの減圧下で5時間反応させ、[中間体ポリエステルA−5]を得た。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、[中間体ポリエステルA−5]とイソホロンジイソシアネート(IPDI)を、モル比(IPDIのイソシアネート基/中間体ポリエステルの水酸基)が2.0となるように投入し、酢酸エチルで50%酢酸エチル溶液となるように希釈した後、100℃で5時間反応させ、[プレポリマーA−5]を得た。
なお、[プレポリマーA−5]は、後述するトナーの作製過程で、成分Aに相当する[成分A−5]が生成される。
(成分B(非晶質ポリエステル)の前駆体の合成例)
<プレポリマーB−1の合成>
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2モル付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2モル付加物、テレフタル酸及びアジピン酸を、水酸基とカルボキシル基のモル比(OH/COOH)が1.1となり、ジオール成分の構成がビスフェノールAのエチレンオキサイド2モル付加物80mol%、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2モル付加物20mol%となり、ジカルボン酸成分の構成がテレフタル酸60mol%及びアジピン酸40mol%となるように、チタンテトライソプロポキシド(全モノマーに対して1,000ppm)とともに投入した。次に、4時間程度で200℃まで昇温した後、2時間で230℃まで昇温し、流出水がなくなるまで反応させた。次に、10mmHg〜15mmHgの減圧下で5時間反応させ、[中間体ポリエステルB−1]を得た。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、[中間体ポリエステルB−1]とイソホロンジイソシアネート(IPDI)を、モル比(IPDIのイソシアネート基/中間体ポリエステルの水酸基)が2.0となるように投入し、酢酸エチルで50%酢酸エチル溶液となるように希釈した後、100℃で5時間反応させ、[プレポリマーB−1]を得た。
なお、[プレポリマーB−1]は、後述するトナーの作製過程で、成分Bに相当する[成分B−1]が生成される。
(成分C(非晶質ポリエステル)の合成例>
<成分C−1の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌機及び熱電対を装備した四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイドサイド2モル付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド3モル付加物、テレフタル酸、アジピン酸及びトリメチロールプロパンを、ビスフェノールAのエチレンオキサイドサイド2モル付加物とビスフェノールAのプロピレンオキサイド3モル付加物のモル比(ビスフェノールAのエチレンオキサイドサイド2モル付加物/ビスフェノールAのプロピレンオキサイド3モル付加物)が85/15となり、テレフタル酸とアジピン酸とのモル比(テレフタル酸/アジピン酸)が75/25となり、全モノマーに対するトリメチロールプロパンの比が1mol%となり、水酸基とカルボキシル基のモル比(OH/COOH)が1.2となるように、チタンテトライソプロポキシド(全モノマーに対して500ppm)とともに投入した。次に、230℃で8時間反応させた後、10mmHg〜15mmHgの減圧下で4時間反応させた。次に、無水トリメリット酸を全モノマーに対して1mol%となるように投入した後、180℃で3時間反応させ、[成分C−1]を得た。
<成分C−2の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌機及び熱電対を装備した四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイドサイド2モル付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド3モル付加物、テレフタル酸、アジピン酸及びトリメチロールプロパンを、ビスフェノールAのエチレンオキサイドサイド2モル付加物とビスフェノールAのプロピレンオキサイド3モル付加物のモル比(ビスフェノールAのエチレンオキサイドサイド2モル付加物/ビスフェノールAのプロピレンオキサイド3モル付加物)が85/15となり、テレフタル酸とアジピン酸のモル比(テレフタル酸/アジピン酸)が65/35となり、全モノマーに対するトリメチロールプロパンの比が1mol%となり、水酸基とカルボキシル基のモル比(OH/COOH)が1.2となるように、チタンテトライソプロポキシド(全モノマーに対して500ppm)とともに投入した。次に、230℃で8時間反応させた後、10mmHg〜15mmHgの減圧下で4時間反応させた。次に、無水トリメリット酸を全モノマーに対して1mol%となるように投入した後、180℃で3時間反応させ、[成分C−2]を得た。
<成分C−3の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌機及び熱電対を装備した四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイドサイド2モル付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド3モル付加物、テレフタル酸、アジピン酸及びトリメチロールプロパンを、ビスフェノールAのエチレンオキサイドサイド2モル付加物とビスフェノールAのプロピレンオキサイド3モル付加物のモル比(ビスフェノールAのエチレンオキサイドサイド2モル付加物/ビスフェノールAのプロピレンオキサイド3モル付加物)が85/15となり、テレフタル酸とアジピン酸のモル比(テレフタル酸/アジピン酸)が85/15となり、全モノマーに対するトリメチロールプロパンの比が1mol%となり、水酸基とカルボキシル基のモル比(OH/COOH)が1.2となるように、チタンテトライソプロポキシド(全モノマーに対して500ppm)とともに投入した。次に、230℃で8時間反応させた後、10mmHg〜15mmHgの減圧下で4時間反応させた。次に、無水トリメリット酸を全モノマーに対して1mol%となるように投入した後、180℃で3時間反応させ、[成分C−3]を得た。
<成分C−4の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌機及び熱電対を装備した四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイドサイド2モル付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド3モル付加物、テレフタル酸、アジピン酸及びトリメチロールプロパンを、ビスフェノールAのエチレンオキサイドサイド2モル付加物とビスフェノールAのプロピレンオキサイド3モル付加物のモル比(ビスフェノールAのエチレンオキサイドサイド2モル付加物/ビスフェノールAのプロピレンオキサイド3モル付加物)が85/15となり、テレフタル酸とアジピン酸のモル比(テレフタル酸/アジピン酸)が60/40となり、全モノマーに対するトリメチロールプロパンの比が1mol%となり、水酸基とカルボキシル基のモル比(OH/COOH)が1.2となるように、チタンテトライソプロポキシド(全モノマーに対して500ppm)とともに投入した。次に、230℃で8時間反応させた後、10mmHg〜15mmHgの減圧下で4時間反応させた。次に、無水トリメリット酸を全モノマーに対して1mol%となるように投入した後、180℃で3時間反応させ、[成分C−4]を得た。
<成分C−5の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌機及び熱電対を装備した四つ口フラスコに、ビスフェノールAのエチレンオキサイドサイド2モル付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド3モル付加物、テレフタル酸、アジピン酸及びトリメチロールプロパンを、ビスフェノールAのエチレンオキサイドサイド2モル付加物とビスフェノールAのプロピレンオキサイド3モル付加物のモル比(ビスフェノールAのエチレンオキサイドサイド2モル付加物/ビスフェノールAのプロピレンオキサイド3モル付加物)が90/10となり、テレフタル酸とアジピン酸のモル比(テレフタル酸/アジピン酸)が75/25となり、全モノマーに対するトリメチロールプロパンの比が1mol%となり、水酸基とカルボキシル基のモル比(OH/COOH)が1.2となるように、チタンテトライソプロポキシド(全モノマーに対して500ppm)とともに投入した。次に、230℃で8時間反応させた後、10mmHg〜15mmHgの減圧下で4時間反応させた。次に、無水トリメリット酸を全モノマーに対して1mol%となるように投入した後、180℃で3時間反応させ、[成分C−5]を得た。
(実施例1)
<WAX分散液の作製>
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、離型剤としての、融点75℃、SP値8.8のパラフィンワックスHNP−9(日本精鑞製)50部及び酢酸エチル450部を仕込み、80℃まで昇温し、5時間保持した後、1時間で30℃まで降温した。次に、ビーズミルのウルトラビスコミル(アイメックス製)を用いて、送液速度を1kg/h、ディスク周速度を6m/sとし、直径0.5mmのジルコニアビーズを80体積%充填して、3パスの条件で分散させ、[WAX分散液1]を得た。
<ケチミン化合物の合成>
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部及びメチルエチルケトン75部を仕込んだ後、50℃で5時間反応させ、硬化剤としての、[ケチミン化合物1]を得た。[ケチミン化合物1]のアミン価は418であった。
<油相の調製>
容器に、[WAX分散液1]500部、[プレポリマーA−1]76部、[プレポリマーB−1]152部、[成分C−1]836部、光輝性顔料としての、固形分50%の小粒径アルミニウムペースト(酢酸プロピル分散体)2172YC(東洋アルミニウム製)30部を入れた後、十分攪拌した。次に、[ケチミン化合物1]2部を加えた後、TKホモミキサー(特殊機化製)を用いて、6,000rpmで30秒間混合し、[油相1]を得た。
<微粒子分散液の調製>
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩エレミノールRS−30(三洋化成工業製)11部、スチレン138部、メタクリル酸138部、及び過硫酸アンモニウム1部を仕込んだ後、400rpmで15分間撹拌し、白色の乳濁液を得た。次に、系内温度を75℃まで昇温した後、5時間反応させた。次に、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部を加えた後、75℃で5時間熟成し、ビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液としての、[微粒子分散液1]を得た。
レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置LA−920(HORIBA製)を用いて、[微粒子分散液1]の体積平均粒径を測定したところ、0.14μmであった。
<水相の調製>
水990部、[微粒子分散液1]83部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液エレミノールMON−7(三洋化成工業製)37部及び酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の[水相1]を得た。
<乳化・脱溶剤>
[油相1]が入った容器に、[水相1]1,200部を加えた後、TKホモミキサーを用いて、8,000rpmで5分間混合し、[乳化スラリー1]を得た。次に、撹拌機及び温度計をセットした容器に、[乳化スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成し、[分散スラリー1]を得た。
<洗浄>
[分散スラリー1]100部を減圧濾過した後、以下の(1)〜(4)の操作を2回繰り返し、[濾過ケーキ]を得た。
(1):濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過する。
(2):(1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサーを用いて、12,000rpmで30分間混合した後、減圧濾過する。
(3):(2)の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過する。
(4):(3)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過する。
<乾燥、分級>
循風乾燥機を用いて、45℃で48時間[濾過ケーキ]を乾燥させた後、目開き75μmのメッシュで篩い、[母体粒子1]を得た。
<外添処理>
ヘンシェルミキサーを用いて、[母体粒子1]100部、平均粒径100nmの疎水性シリカ0.6部、平均粒径20nmの酸化チタン1.0部、平均粒径15nmの疎水性シリカ0.8部を混合し、[トナー]を得た。
(実施例2)
[プレポリマーA−1]を[プレポリマーA−2]に、[成分C−1]を[成分C−2]に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー]を作製した。
(実施例3)
[プレポリマーA−1]を[プレポリマーA−2]に、[成分C−1]を[成分C−3]に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー]を作製した。
(実施例4)
[プレポリマーA−1]を[プレポリマーA−3]に、[成分C−1]を[成分C−2]に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー]を作製した。
(実施例5)
[プレポリマーA−1]76部を[プレポリマーA−3]152部に、[成分C−1]836部を[成分C−3]798部に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー]を作製した。
(実施例6)
[プレポリマーA−1]の添加量を134部に、[プレポリマーB−1]の添加量を266部に、[成分C−1]の添加量を751部に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー]を作製した。
(実施例7)
[プレポリマーB−1]を[プレポリマーB−2]に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー]を作製した。
(実施例8)
[プレポリマーB−1]を[プレポリマーB−3]に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー]を作製した。
(比較例1)
[プレポリマーA−1]を[プレポリマーA−4]に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー]を作製した。
(比較例2)
[プレポリマーA−1]を[プレポリマーA−5]に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー]を作製した。
(比較例3)
[成分C−1]を[成分C−4]に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー]を作製した。
(比較例4)
[成分C−1]を[成分C−5]に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー]を作製した。
(比較例5)
[プレポリマーB−1]を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして、[トナー]を作製した。
(比較例6)
[プレポリマーA−1]を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして、[トナー]を作製した。
(測定方法)
<トナーのTg1st、成分A、B及びCのTg2nd>
トナー1gを100mLのTHF中に投入した後、ソックスレー抽出した後、真空乾燥機を用いて、24時間乾燥させ、THFに可溶な成分と、THFに不溶な成分を得た。
THFに可溶な成分と、THFに不溶な成分をTg2ndの対象試料とした。
また、トナーをTg1stの対象試料とした。
次に、対象試料約5.0mgをアルミニウム製の試料容器に入れた後、試料容器をホルダーユニットに載せ、電気炉中にセットした。次に、窒素雰囲気下、−80℃から昇温速度10℃/minで150℃まで昇温した(昇温1回目)。次に、150℃から降温速度10℃/minで−80℃まで冷却させた。次に、−80℃から昇温速度10℃/minで150℃まで昇温(昇温2回目)した。昇温1回目及び昇温2回目のそれぞれにおいて、示差走査熱量計Q−200(TAインスツルメント製)を用いて、DSC曲線を計測した。
得られたDSC曲線から、Q−200中の解析プログラムを用いて、昇温1回目におけるDSC曲線を選択し、対象試料のTg1stを求めた。同様に、昇温2回目におけるDSC曲線を選択し、対象試料のTg2ndを求めた。
<a+b、c>
<トナーのTg1st、成分A、B及びCのTg2nd>で得られたTHFに可溶な成分と、THFに不溶な成分の質量から、以下のようにして、a+b、cを求めた。
具体的には、THFに可溶な成分30mgと、THFに不溶な成分30mgを、それぞれ重クロロホルム1mLに溶解させた後、基準物質として、0.05体積%のテトラメチルシラン(TMS)を添加した。次に、各溶液を5mm径のNMR測定用ガラス管に充填した後、核磁気共鳴装置JNM−AL400(日本電子社製)を用いて、23℃〜25℃で128回積算し、HNMRスペクトルを測定した。次に、HNMRスペクトルのピーク面積を用いて、a+b、cを求めた。
表1に、トナーの特性を示す。
Figure 2021039284
<キャリアの作製>
トルエン100部に、シリコーン樹脂(オルガノストレートシリコーン)100部、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン5部、カーボンブラック10部を添加した後、ホモミキサーで20分間分散させ、樹脂層用塗布液を調製した。
流動床型コーティング装置を用いて、平均粒径50μmの球状マグネタイト1,000部に樹脂層用塗布液を塗布して、[キャリア]を作製した。
<現像剤の作製>
ボールミルを用いて、[トナー]5質量部と[キャリア]95質量部を混合し、現像剤を作製した。
(評価方法)
トナー、現像剤を用いて、以下の評価を実施した。
<低温定着性、耐高温オフセット性>
図1の画像形成装置に現像剤を装填し、単色モードで、PPC用紙タイプ6000<70W>A4 T目(リコー製)に、トナーの付着量が0.85±0.1mg/cmとなるように、2cm×15cmの長方形のベタ画像を形成した。このとき、定着ローラの表面温度を変化させ、ベタ画像の現像残画像が所望の場所以外の場所に定着されるオフセットが発生するかどうかを観察し、コールドオフセットが発生する定着下限温度、ホットオフセットが発生する定着上限温度を測定し、低温定着性、耐高温オフセット性を評価した。また、PPC用紙の通紙方向の先端から3.0cmの位置に、ベタ画像を形成した。
〔低温定着性の判定基準〕
◎:定着下限温度が130℃以下である場合
○:定着下限温度が130℃より大きく、135℃以下である場合
△:定着下限温度が135℃より大きく、140℃以下である場合
×:定着下限温度が140℃より大きいである場合
〔耐高温オフセット性の判定基準〕
◎:定着上限温度が175℃以上である場合
○:定着上限温度が170以上175℃未満である場合
△:定着上限温度が165以上170℃未満である場合
×:定着上限温度が165℃未満である場合
<耐熱保存性>
トナーを50℃で8時間保管した後、42メッシュの篩で2分間篩い、金網上のトナーの残存率を測定し、耐熱保存性を評価した。
〔判定基準〕
◎:トナーの残存率が5%未満である場合
○:トナーの残存率が5%以上15%未満である場合
△:トナーの残存率が15%以上30%未満である場合
×:トナーの残存率が30%以上である場合
<画像の光沢>
定着ローラとして、テフロン(登録商標)ローラを使用した複写機MF2200(リコー製)の定着部を改造した装置を用いて、用紙タイプ6200(リコー製)に複写テストを実施した。このとき、定着温度を定着下限温度+20℃に設定し、紙送りの線速度を120mm/s〜150mm/s、面圧を1.2kgf/cm、ニップ幅を3mmとした。光沢度計VG−7000(日本電色製)を用いて、複写テスト後の画像の60度光沢を計測した。
〔評価基準〕
◎:60度光沢が30%以上〜35%未満である場合
○:60度光沢が25%以上30%未満、又は、35%以上〜40%未満である場合
△:60度光沢が20%以上25%未満、又は、40%以上〜45%未満である場合
×:60度光沢が20%未満、又は、45%以上である場合
<画像の剥がれ>
<低温定着性、耐高温オフセット性>と同様にして得られた定着下限温度のベタ画像において、描画試験器AD−401(上島製作所製)を用いて、先端半径260μmR〜320μmR、先端角60度のルビー針で画像の表面を荷重50gで描画した後、繊維ハニコット#440(ハニロン製)で描画部分を強く10回擦り、画像の剥がれを評価した。
〔評価基準〕
◎:描画部分が剥がれない場合
〇:描画部分がやや剥がれる場合
△:描画部分が半分剥がれる場合
×:描画部分がすべて剥がれる場合
<画像の光輝性1>
複写機に現像剤を装填し、画像の光輝性1を評価した。具体的には、複写機imageo Neo C600(リコー製)を用いて、トナーの付着量が0.50±0.02mg/cmとなるように、用紙PODグロスペーパー(王子製紙製)にベタ画像(3cm×8cm)を形成した。なお、定着装置のニップ部を通過する速度を146rpm、定着温度を180℃とした。また、用紙の通紙方向の先端から3.0cmの位置に、ベタ画像を形成した。ベタ画像のフロップインデックス値を、式
2.69×(L*15°−L*110°)1.11/(L*45°)0.86
により算出し、画像の光輝性1を評価した。
ここで、多角度測色計BYK−mac iを用いて、明度(L*)を測定した。
なお、L*15°とは、画像に対して15°の角度から測定した明度であり、L*45°とは、画像に対して45°の角度から測定した明度であり、L*110°とは、画像に対して110°の角度から測定した明度である。
また、フロップインデックス値が高い程、見る角度による色変化が大きくなるため、画像の光輝性が高くなる。
〔評価基準〕
◎:フロップインデックス値が7.5以上である場合
〇:フロップインデックス値が6.5以上7.5未満である場合
△:フロップインデックス値が5.5以上6.5未満である場合
×:フロップインデックス値が5.5未満である場合
<画像の光輝性2>
定着装置のニップ部を通過する速度を73rpmとし、評価基準を以下のようにした以外は、画像の光輝性1と同様にして、画像の光輝性2を評価した。
〔評価基準〕
◎:フロップインデックス値が9.5以上である場合
〇:フロップインデックス値が8.5以上9.5未満である場合
△:フロップインデックス値が6.5以上8.5未満である場合
×:フロップインデックス値が6.5未満である場合
表2に、トナーの評価結果を示す。
Figure 2021039284
表2から、実施例1〜8のトナーは、低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性、画像の光沢及び画像の光輝性に優れ、画像の剥がれを抑制できることがわかる。
これに対して、比較例1のトナーは、成分AのTg2ndが−55℃であるため、耐熱保存性が低下する。
比較例2のトナーは、成分AのTg2ndが7℃であるため、低温定着性、画像の光輝性が低下し、画像の剥がれを抑制できない。
比較例3のトナーは、Tg1stが44℃であるため、耐熱保存性が低下する。
比較例4のトナーは、Tg1stが69℃であり、成分CのTg2ndが70℃であるため、低温定着性、画像の光輝性が低下し、画像の剥がれを抑制できない。
比較例5のトナーは、成分Bを含まないため、画像の光沢が劣化する。
比較例6のトナーは、成分Aを含まないため、低温定着性が低下し、画像の剥がれを抑制できない。
特開2012−042624号公報 特開2017−062410号公報

Claims (9)

  1. ポリエステルと、光輝性顔料を含むトナーであって、
    DSCの昇温1回目におけるガラス転移温度(Tg1st)が45℃〜65℃であり、
    前記ポリエステルは、THFに不溶な成分と、THFに可溶な成分を含み、
    前記THFに不溶な成分は、DSCの昇温2回目におけるガラス転移温度(Tg2nd)が−45℃〜5℃である成分Aと、DSCの昇温2回目におけるガラス転移温度(Tg2nd)が45℃〜70℃である成分Bを含み、
    前記THFに可溶な成分は、DSCの昇温2回目におけるガラス転移温度(Tg2nd)が40℃〜65℃である成分Cを含むことを特徴とするトナー。
  2. 反射光を用いる光学顕微鏡観察において、120℃と150℃における光輝粒子数の変化率が80%以上であることを特徴とする請求項1に記載のトナー。
  3. 前記成分A、前記成分B及び前記成分Cの合計質量に対する、前記成分Aの質量比をa、前記成分Bの質量比をb、前記成分Cの質量比をcとすると、式
    4(a+b)<c
    を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載のトナー。
  4. 前記成分Aは、炭素数3〜10の3価又は4価の脂肪族アルコール由来の構成単位を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のトナー。
  5. 前記成分Aは、ジオール由来の構成単位を含み、
    前記ジオールは、ポリエステルの主鎖となる部分の炭素数が3〜9の奇数であり、ポリエステルの側鎖となる部分にアルキル基を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のトナー。
  6. 前記成分Aは、ウレタン結合及び/又はウレア結合を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のトナー。
  7. 前記成分Bは、ウレタン結合及び/又はウレア結合を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のトナー。
  8. 請求項1〜7のいずれかに記載のトナーと、キャリアを有することを特徴とする現像剤。
  9. 静電潜像担持体と、
    前記静電潜像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
    前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を、請求項1〜7のいずれかに記載のトナーで現像して可視像を形成する現像手段を有することを特徴とする画像形成装置。
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