JP5955788B2 - 消去可能なトナー - Google Patents
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Description
電子供与性呈色剤は、文字や図形などを表示する色素の前駆体化合物である。電子供与性呈色剤としては、主にロイコ染料を用いることができる。ロイコ染料とは、後述する電子受容性顕色剤により発色することが可能な電子供与性の化合物である。例えばジフェニルメタンフタリド類、フェニルインドリルフタリド類、インドリルフタリド類、ジフェニルメタンアザフタリド類、フェニルインドリルフタリド類、フルオラン類、スチリノキノリン類、ジアザローダミンラクトン類が挙げられる。
電子受容性顕色剤は、電子供与性呈色剤にプロトンを与える電子受容性化合物である。例えば、フェノール類、フェノール金属塩類、カルボン酸金属塩類、芳香族カルボン酸及び炭素数2〜5の脂肪族カルボン酸、ベンゾフェノン類、スルホン酸、スルホン酸塩、リン酸類、リン酸金属塩類、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステル金属塩類、亜リン酸類、亜リン酸金属塩類、モノフェノール類、ポリフェノール類、1,2,3−トリアゾール及びその誘導体等があり、さらにその置換基としてアルキル基、アリール基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシ基及びそのエステル又はアミド基、ハロゲン基等を有するもの、及びビス型、トリス型フェノール等、フェノール−アルデヒド縮合樹脂等、さらにそれらの金属塩が挙げられる。
本実施形態に用いられる変色温度調整剤は、電子供与性呈色剤、電子受容性顕色剤、変色温度調整剤の3成分系において、熱により電子供与性呈色剤と電子受容性顕色剤による発色反応を阻害し、無色にすることが可能な化合物である。
本実施形態においてバインダーとして用いる樹脂としては、ジカルボン酸成分とジオール成分とをエステル化反応を経て重縮合して得られるポリエステル系樹脂が好ましい。スチレン系樹脂では一般にガラス転移温度がポリエステル系樹脂に比較して高いため、低温定着の観点で不利となる。
本実施形態に用いられる離型剤としては、例えば低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の脂肪族炭化水素系ワックスおよびそれらの変性物、キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、ライスワックス等の植物系ワックス、みつろう、ラノリン、鯨ろう等の動物系ワックス、モンタンワックス、オゲソライト、セレシン等の鉱物系ワックス、リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミド等の脂肪酸アミド、機能性合成ワックス、シリコーン系ワックス等が挙げられる。
本実施形態のバインダー樹脂を架橋する能力を有する反応性高分子を用いても良い。反応性高分子を添加することにより、色材微粒子をトナー中に完全に取り込むことが可能となり、画像形成した際の画像濃度(ID)の改善やカブリ等の画像欠陥が改善される。
本実施形態においては、摩擦帯電電荷量を制御するための帯電制御剤などを配合しても良い。帯電制御剤としては、含金属アゾ化合物が用いられ、金属元素が鉄、コバルト、クロムの錯体、錯塩、あるいはその混合物が好ましい。また、含金属サリチル酸誘導体化合物も用いられ、金属元素がジルコニウム、亜鉛、クロム、ボロンの錯体、錯塩、あるいはその混合物が好ましい。
本実施例においては、トナー粒子に対して流動性や帯電性を調整するために、トナー粒子に対して0.01〜20重量%の無機微粒子を外添混合してもよい。このような無機微粒子としてはシリカ、チタニア、アルミナ、チタン酸ストロンチウム、酸化錫等が挙げられる。これら無機微粒子は、単独であるいは2種以上混合して使用することができる。また、無機微粒子は疎水化剤で表面処理されたものを使用することが環境安定性向上の観点から好ましい。また、このような無機微粒子以外に1μm以下の樹脂微粒子をクリーニング性向上のために外添してもよい。
本実施形態の消色可能なトナーは、トナー製造時に消色しない製法であれば、特に制限されないが、例えば従来から用いられる混練粉砕法では、一般的な混練時の混練温度が、本実施形態のトナーに含有される色材の消色温度より高い。このため、一般的な混練温度では、混練時に消色してしまう。本実施形態では、トナー成分の微粒化物を製造し、それを凝集融着法にて所望のトナー粒径にする、所謂ケミカル製法で行うのが好ましい。
融着温度Tfが、DSC測定における1回目のバインダー樹脂由来の吸熱ピーク温度Tgより5℃以上低い場合には、凝集したトナー粒子が融着しにくくなる。一方、融着温度TfがDSC測定における1回目の変色温度調整剤の吸熱ピーク温度Th以上である場合には、融着処理中に色材が消色してしまう。
一般に、画像形成後のトナーを定着させる定着温度は、バインダー樹脂のガラス転移点より高いだけでは十分でなく、トナーの熔融温度Tm近傍である必要がある。本実施形態では、定着時に画像を消色させないため、トナーの熔融温度Tmは、消色温度Thより低くする必要がある。
(色材A)
ロイコ染料として3−(4−ジエチルアミノ−2−ヘキシルオキシフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド2部、顕色剤として1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン4部、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)n−デカン4部、変色温度調整剤として1,10−デカンジカルボン酸と2−(4−ベンジルオキシフェニル)エタノールとのジエステル50部からなる成分を均一に加温溶解し、カプセル化剤として芳香族多価イソシアネートプレポリマー30部、酢酸エチル40部を混合した。
色材Aの変色温度調整剤として加えた1,10−デカンジカルボン酸と2−(4−ベンジルオキシフェニル)エタノールとのジエステルに代えて、スペリン酸と2−(4−ベンジルオキシフェニル)エタノールとのジエステルとしたこと以外は色材Aと同様にして製造した。体積中位径は3μmであった。また、完全消色温度は97℃であった。
色材Aの変色温度調整剤として加えた1,10−デカンジカルボン酸と2−(4−ベンジルオキシフェニル)エタノールとのジエステルに代えて、1,18−オクタデカンジカルボン酸と2−[4−(2−メチルベンジルオキシ)フェニル]エタノールとのジエステルとしたこと以外は色材Aと同様にして製造した。体積中位径は3μmであった。また、完全消色温度は68℃であった。
(非晶性ポリエステル樹脂A)
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53.1部、ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン21.1部、フマル酸22.6部、アジピン酸3.2部、t−ブチルカテコール0.1部およびオクチル酸錫0.5部を入れ、窒素雰囲気下で210℃まで昇温し、210℃で反応させた後に、更に減圧下、8.3KPaにて所望の軟化点に達するまで縮合反応を行い、非晶性ポリエステル樹脂Aを得た。
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83.3部、ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン0.8部、テレフタル酸15.9部、ジブチル錫オキサイド0.3部を入れ、窒素雰囲気下で230℃まで昇温し5時間反応させた後に、更に減圧下で反応させ非晶性ポリエステル樹脂Bを得た。
1リットル容のビーカーに、脱イオン水480部及びアルケニルコハク酸ジカリウム水溶液(商品名:ラテムルASK、花王社製、有効濃度28%)4.3部を入れ、カルナウバロウワックス120部を分散させた。この分散液を90〜95℃に保持しながら、超音波ホモジナイザーUS−600T(日本精機製作所社製)で30分間処理を行って分散させた。冷却後、脱イオン水を加え、固形分を20%に調整し、離型剤分散液Aを得た。得られた離型剤分散液Aの体積中位径は0.42μmであった。
5リットル容のステンレス釜で、非晶性ポリエステル樹脂A600g、及び、アニオン性界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(商品名:ネオペレックスG−15、花王社製、固形分:15%)40g、非イオン性界面活性剤としてポリオキシエチレン(26mol)オレイルエーテル(商品名:エマルゲン430、花王社製)6g、及び5%水酸化カリウム水溶液218gを200r/minの攪拌下、25℃で分散させた後、90℃へ昇温した。内容物を90℃で安定させ攪拌下で2時間保持した。続いて、脱イオン水1076gを6g/minで滴下し乳化物を得た。乳化物を冷却後、金網を通してトナーバインダー樹脂分散液Aを得た。得られたトナーバインダー樹脂分散液A中の樹脂微粒子の体積中位径は0.16μm、固形分濃度は32%であった。
非晶性ポリエステル樹脂Aに代えて非晶性ポリエステル樹脂Bに、色材Aに代えて色材Bにし、融着温度を65℃としたこと以外は実施例1と同様にしてトナーを製造した。
ジエチレントリアミンとエポキシ化合物デナコールEX313(ナガセケムテック社製)を加えなかったこと以外は実施例1と同様にしてトナーを製造した。
色材Aに代えて色材Cにし、融着温度を56℃としたこと以外は実施例1と同様にしてトナーを製造した。
色材Bに代えて色材Aにし、融着温度を70℃としたこと以外は実施例2と同様にしてトナーを製造した。
(DSCピーク温度)
得られた実施例、比較例および参考例のトナーについて、Q−2000(TAインスツルメント社製)にてDSC測定を行った。
得られた実施例、比較例および参考例のトナーについて、CFT−500D(島津製作所製)にてフローテスター測定を行った。荷重10kg、オリフィス径は1mmで30℃から2.5℃/minで昇温し、トナーの溶融物が2mm流出したところの温度を溶融温度(2mmオフセット温度)Tmとした。 評価結果を表1に示す。
得られた実施例、比較例および参考例のトナーを、それぞれシリコーン樹脂等で被服したフェライトキャリアと混合して現像剤を作成した。
2…原稿載置台
3…自動原稿搬送装置
4…スキャナ
5…光源
6,7,8…反射ミラー
9…受光素子
10…画像形成部
11…感光体ドラム
12…帯電装置
13…レーザー露光ユニット
14…現像装置
15…転写ローラ
16…クリーニング装置
17…除電ランプ
18…トナーカートリッジ
19,20…給紙カセット
21…搬送系
24…定着装置
26…再搬送装置
27…排紙トレイ
Claims (3)
- バインダー樹脂、電子供与性呈色剤、電子受容性顕色剤、および変色温度調整剤を含む消色可能なトナーであって、
示差熱走査型熱量測定による1回目の測定時の前記バインダー樹脂の吸熱ピーク温度Tgおよび前記変色温度調整剤の吸熱ピーク温度Thが、
Tg<Th、且つ、Th−Tg>25℃
を満たし、前記バインダー樹脂と架橋する反応性高分子との架橋反応成分を含有することを特徴とする消色可能なトナー。 - 前記消色可能なトナーのフローテスター測定による2mmオフセット温度Tm、および前記変色温度調整剤の吸熱ピーク温度Thが、Tm<Thであることを特徴とする請求項1に記載の消色可能なトナー。
- 請求項1又は請求項2に記載の消色可能なトナーを充填していることを特徴とするトナーカートリッジ。
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