JP6407020B2 - トナーおよび二成分系現像剤 - Google Patents
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Description
該結着樹脂が、
多価アルコールユニットと多価カルボン酸ユニットを有するポリエステル樹脂Aと、
多価アルコールユニットと多価カルボン酸ユニットを有するポリエステル樹脂Bと、
を含有し、
該ポリエステル樹脂Aと該ポリエステル樹脂Bとの質量比率(ポリエステル樹脂A/ポリエステル樹脂B)が、10/90以上60/40以下であり、
該ポリエステル樹脂Aの軟化点が、120℃以上180℃以下であり、
該ポリエステル樹脂Aが、該多価アルコールユニットの総モル数に対し、芳香族ジオールに由来する多価アルコールユニットを90モル%以上含有し、かつ、ノボラック型フェノール樹脂のオキシアルキレンエーテルに由来する多価アルコールユニットを0.1モル%以上10.0モル%以下含有し、かつ、
該ポリエステル樹脂Aが、該多価カルボン酸ユニットの総モル数に対し、炭素数4以上16以下の直鎖状炭化水素を主鎖として両末端にカルボキシル基を有する脂肪族ジカルボン酸に由来する多価カルボン酸ユニットを15モル%以上50モル%以下含有し、
該ポリエステル樹脂Bの軟化点が、80℃以上100℃以下であり、
該ポリエステル樹脂Bが、多価アルコールユニットの総モル数に対し、芳香族ジオールに由来する多価アルコールユニットを90モル%以上含有し、かつ、
該ポリエステル樹脂Bが、多価カルボン酸ユニットの総モル数に対し、芳香族ジカルボン酸またはその誘導体に由来する多価カルボン酸ユニットを90モル%以上含有する、
ことを特徴とするトナーである。
[軟化点]
本発明のポリエステル樹脂Aの軟化点は120℃以上180℃以下であることを特徴とする。該ポリエステル樹脂Aの軟化点がこの範囲内であるとトナーの耐ホットオフセット性と低温定着性が良好である。該軟化点は、好ましくは125℃以上160℃以下である。該軟化点が120℃未満であるとトナーの耐ホットオフセット性が悪化し、180℃を超えるとトナーの低温定着性が悪化する。
本発明のポリエステル樹脂Aとポリエステル樹脂Bはともに、多価アルコールユニットと多価カルボン酸ユニットを有し、多価アルコールユニットの総モル数に対し、芳香族ジオールに由来する多価アルコールユニットを90モル%以上含有することを特徴とする。多価アルコールユニットの総モル数に対し、芳香族ジオールに由来する多価アルコールユニットが90モル%未満であると、画像のカブリが悪化する。ポリエステル樹脂Aの多価アルコールユニットが、後述するポリエステル樹脂Bと共通した芳香族ジオールに由来する構造を有しているため、溶融混練時に相溶しやすく、溶融混練後のポリエステルAとポリエステルBの分散性が向上する。
本発明のポリエステル樹脂Aは、多価カルボン酸ユニットの総モル数に対し、炭素数4以上16以下の直鎖状炭化水素を主鎖として両末端にカルボキシル基を有する脂肪族ジカルボン酸に由来する多価カルボン酸ユニットを15モル%以上50モル%以下含有することを特徴とする。
本発明のポリエステル樹脂Bは、多価アルコールユニットと多価カルボン酸ユニットを含有する。
本発明のポリエステル樹脂Bの軟化点は80℃以上100℃以下であることを特徴とする。該ポリエステル樹脂Bの軟化点がこの範囲であるとトナーの保存性と低温定着性が良好である。該軟化点は、好ましくは85℃以上100℃以下である。該軟化点が80℃未満であるとトナーの保存性が悪化し、100℃を超えるとトナーの低温定着性が悪化する。
ポリエステル樹脂Bは、多価アルコールユニットの総モル数に対し、芳香族ジオールに由来する多価アルコールユニットを90モル%以上含有することを特徴とする。多価アルコールユニットの総モル数に対し、芳香族ジオールに由来する多価アルコールユニットの含有量が90モル%未満であると、カブリが悪化する。ポリエステル樹脂Aとポリエステル樹脂Bとの相溶性を確保するため、この値は、95モル%以上であることが好ましく、より好ましくは100モル%である。
本発明のポリエステル樹脂Bは、多価カルボン酸ユニットの総モル数に対し、芳香族ジカルボン酸またはその誘導体に由来する多価カルボン酸ユニットを90モル%以上含有することを特徴とする。芳香族ジカルボン酸またはその誘導体に由来する多価カルボン酸ユニットの含有量が上記範囲内であると、ポリエステル樹脂Bとポリエステル樹脂Aとの相溶性が向上し、長時間印刷後の画像の濃度変動やカブリを抑制できる。芳香族ジカルボン酸またはその誘導体としては、フタル酸、イソフタル酸およびテレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸類またはその無水物が挙げられる。
本発明において、ポリエステル樹脂Aとポリエステル樹脂Bの質量比率A/B(ポリエステル樹脂A/ポリエステル樹脂B)は10/90以上60/40以下であることを特徴とする。質量比率A/Bは、好ましくは20/80以上40/60以下である。質量比率A/Bがこの範囲内であると、トナーの低温定着性が良好で、長時間印刷後の画像の濃度変動やカブリが抑制される。質量比率A/Bが10/90未満であると、トナーの耐ホットオフセット性が低下したり、ポリエステル樹脂Aの含有量が少ないためにポリエステル樹脂Bが分散しにくく長時間印刷後の画像の濃度変動やカブリが悪化する。質量比率A/Bが60/40を超えると、トナーの低温定着性が悪化する。
また、ポリエステル樹脂Aは、示差走査熱量計(DSC)を用いてより測定される、ガラス転移温度Tg(80)とガラス転移温度Tg(180)が以下の数式(1)で表される関係を有することが好ましい。なお、Tg(80)は、樹脂を一旦80℃まで昇温させた後に30℃まで降温し、その後、再度昇温させて測定されるガラス転移温度である。また、Tg(180)は、樹脂を一旦180℃まで昇温させた後に30℃まで降温し、その後、再度昇温させて測定されるガラス転移温度である。Tg(80)とTg(180)が以下の式(1)を満足することが好ましい。Tg(80)およびTG(180)の測定方法は、「実施例」の欄において詳述する。
−1.0≦Tg(80)−Tg(180)≦1.0 ・・・(1)。
本発明のトナーに用いられるワックスとしては、例えば以下のものが挙げられる。低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキレン共重合体、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などの炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックスなどの炭化水素系ワックスの酸化物またはそれらのブロック共重合物;カルナバワックスなどの脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワックスなどの脂肪酸エステル類を一部または全部を脱酸化したもの。さらに、以下のものが挙げられる。パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸などの飽和直鎖脂肪酸類;ブラシジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸などの不飽和脂肪酸類;ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールなどの飽和アルコール類;ソルビトールなどの多価アルコール類;パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸などの脂肪酸類と、ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールなどのアルコール類とのエステル類;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドなどの脂肪酸アミド類;メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類;エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’−ジオレイルセバシン酸アミドなどの不飽和脂肪酸アミド類;m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,N’−ジステアリルイソフタル酸アミドなどの芳香族系ビスアミド類;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなどの脂肪族金属塩(一般に金属石けんといわれているもの);脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸などの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;ベヘニン酸モノグリセリドなどの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。
本発明のトナーは、結着樹脂が、ビニル系樹脂成分と炭化水素化合物が結合した構造を有する重合体Cを含有することが好ましい。この重合体Cは、ビニル系樹脂成分にポリオレフィンが結合した重合体、またはポリオレフィンにビニル系モノマーが結合したビニル系樹脂成分を有する重合体であることが好ましい。重合体Cは、トナー中において、ポリエステル樹脂A、ポリエステル樹脂Bとワックスとの親和性を高めていると考えられる。そのため、トナー表面へのワックスの過剰な染み出しを抑制でき、画像の濃度変動やカブリがより抑制されるため好ましい。特に、炭化水素系ワックスと組み合わせた場合にその効果が大きくなる。
「その他の樹脂」としては、例えば以下の樹脂が挙げられる。ポリスチレン、ポリ−p−クロルスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレンおよびその置換体の単重合体;スチレン−p−クロルスチレン共重合体、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−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロル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−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体などのスチレン系共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロン−インデン樹脂、石油系樹脂。
本発明のトナーに含有できる着色剤としては、以下のものが挙げられる。
本発明のトナーには、必要に応じて荷電制御剤を含有させることもできる。トナーに含有される荷電制御剤としては、公知のものが利用できるが、特に、無色でトナーの帯電スピードが速くかつ一定の帯電量を安定して保持できる芳香族カルボン酸の金属化合物が好ましい。
本発明のトナーは、一成分系現像剤として使用できる。ドット再現性をより向上させるために、また長期間に亘り安定した画像を得るためには、磁性キャリアと混合して、二成分系現像剤として用いることが好ましい。
磁性キャリアとしては、例えば以下のものが挙げられる。表面を酸化した鉄粉;未酸化の鉄粉;鉄、リチウム、カルシウム、マグネシウム、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属粒子;それらの合金粒子;酸化物粒子、フェライト等の磁性体;磁性体と、この磁性体を分散した状態で保持するバインダー樹脂とを含有する磁性体分散樹脂キャリア(いわゆる樹脂キャリア)等。
トナー粒子を製造する方法としては、結着樹脂と、着色剤と、ワックスを溶融混練する必要があることから、結着樹脂と、着色剤と、ワックスを溶融混練し、混練物を冷却後、粉砕および分級する粉砕法が好ましい。
〈1.樹脂の軟化点の測定〉
樹脂の軟化点の測定は、定荷重押し出し方式の細管式レオメータ「流動特性評価装置 フローテスターCFT−500D」(島津製作所社製)を用い、装置付属のマニュアルに従って行う。本装置では、測定試料の上部からピストンによって一定荷重を加えつつ、シリンダ内に充填した測定試料を昇温させて溶融し、シリンダ底部のダイから溶融された測定試料を押し出し、この際のピストン降下量と温度との関係を示す流動曲線を得る。
試験モード:昇温法。
開始温度:50℃。
到達温度:200℃。
測定間隔:1.0℃。
昇温速度:4.0℃/分。
ピストン断面積:1.000cm2。
試験荷重(ピストン荷重):10.0kgf(0.9807MPa)。
予熱時間:300秒。
ダイの穴の直径:1.0mm。
ダイの長さ:1.0mm。
樹脂のガラス転移温度は、示差走査熱量分析装置「Q1000」(TA Instruments社製)を用いてASTM D3418−82に準じて測定する。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る。
ワックスの最大吸熱ピークのピーク温度は、示差走査熱量分析装置「Q1000」(TA Instruments社製)を用いてASTM D3418−82に準じて測定する。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る。
無機微粒子のBET比表面積の測定は、JIS Z8830(2001年)に準じて行う。具体的な測定方法は、以下のとおりである。
Pr/Va(1−Pr)=1/(Vm×C)+(C−1)×Pr/(Vm×C)
ここで、CはBETパラメーターであり、測定サンプル種、吸着ガス種、吸着温度により変動する変数である。
直線の傾き=(C−1)/(Vm×C)
直線の切片=1/(Vm×C)
Prの実測値とPr/Va(1−Pr)の実測値をグラフ上にプロットして最小二乗法により直線を引くと、その直線の傾きの値と切片の値が算出できる。これらの値を上記の数式に代入して、得られた連立方程式を解くと、VmとCが算出できる。
S=Vm×N×0.162×10−18
ここで、Nはアボガドロ数(モル−1)である。
トナー粒子の重量平均粒径(D4)は、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)と、測定条件設定および測定データ解析をするための付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いて、実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで測定し、測定データの解析を行い、算出する。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行う。そして、解析ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去する。
(2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れ、この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)を脱イオン水で3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispension System Tetora150」(日科機バイオス社製)の水槽内に所定量の脱イオン水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンNを約2ml添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。なお、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカー内に、ピペットを用いてトナーを分散した前記(5)の電解水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行う。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒径(D4)を算出する。なお、専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、分析/体積統計値(算術平均)画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。
トナーの平均円形度は、フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000」(シスメックス社製)によって、校正作業時の測定および解析条件で測定する。
円形度C=2×(π×S)1/2/L
粒子像が円形の時に円形度は1.000になり、粒子像外周の凹凸の程度が大きくなればなるほど円形度は小さい値になる。各粒子の円形度を算出後、円形度0.200以上1.000以下の範囲を800分割し、得られた円形度の相加平均値を算出し、その値を平均円形度とする。
ポリエステル樹脂の酸価は以下の方法により測定する。酸価は試料1gに含まれる酸を中和するために必要な水酸化カリウムのmg数である。ポリエステル樹脂の酸価はJISK 0070−1992に準じて測定する。具体的には、以下の手順に従う。
フェノールフタレイン1.0gをエチルアルコール(95vol%)90mlに溶かし、脱イオン水を加えて100mlとし、フェノールフタレイン溶液を得る。
(A)本試験
粉砕したポリエステル樹脂の試料2.0gを200mlの三角フラスコに精秤し、トルエン:エタノール(2:1)の混合溶液100mlを加え、5時間かけて溶解する。次いで、指示薬として前記フェノールフタレイン溶液を数滴加え、前記水酸化カリウム溶液を用いて滴定する。なお、滴定の終点は、指示薬の薄い紅色が約30秒間続いたときとする。
試料を用いない(すなわちトルエン:エタノール(2:1)の混合溶液のみとする)以外は、上記操作と同様の滴定を行う。
A=[(C−B)×f×5.61]/S
ここで、A:酸価(mgKOH/g)、B:空試験の水酸化カリウム溶液の添加量(ml)、C:本試験の水酸化カリウム溶液の添加量(ml)、f:水酸化カリウム溶液のファクター、S:試料(g)である。
〈製造例A1〉
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56.2質量部(0.158モル:多価アルコールの総モル数に対して97モル%)、テレフタル酸16.9質量部(0.102モル:多価カルボン酸の総モル数に対して55モル%)、ノボラック型フェノール樹脂(核体数約5のエチレンオキシド5モル付加物)1.1質量部(0.0016モル:多価アルコールの総モル数に対して3モル%)、アジピン酸6.4質量部(0.044モル:多価カルボン酸の総モル数に対して25モル%)およびチタンテトラブトキシド0.6質量部をガラス製4リットルの4つ口フラスコ内に入れた。そして、該4つ口フラスコに温度計、撹拌棒、コンデンサーおよび窒素導入管を取りつけ、該4つ口フラスコをマントルヒーター内においた。次にフラスコ内の雰囲気を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら徐々に昇温し、200℃の温度で撹拌しつつ、2時間反応させた(第1反応工程)。その後、無水トリメリット酸5.8質量部(0.030モル:多価カルボン酸の総モル数に対して20モル%)を添加し、180℃で10時間反応させ(第2反応工程)、ポリエステル樹脂A1を得た。
製造例A1の第2反応工程において、無水トリメリット酸を添加後にフラスコ内を500Pa以上2000Pa以下に減圧し、160℃で5時間反応させたこと以外は同様にして反応を行い、ポリエステル樹脂A2を得た。ポリエステル樹脂A2の物性を表2に示す。
製造例A1において、ポリエステル樹脂A3、A4およびA20に関しては第2反応工程の反応時間を短くし、ポリエステル樹脂A5、A6およびA21に関しては第2反応工程の反応時間を長くした以外は同様にして反応を行い、ポリエステル樹脂A3〜A6、A20およびA21を得た。
製造例A1において、第1反応工程で使用する多価アルコール成分とのモル比率を表1のように変更した以外は同様にして反応を行い、ポリエステル樹脂A7〜A11、A22およびA23を得た。その際、多価アルコールの総モル数が製造例A1と同じになるように原材料の質量部を調整した。
製造例A1において、第1反応工程で使用する多価カルボン酸成分とのモル比率を表1のように変更した以外は同様にして反応を行い、ポリエステル樹脂A12〜A17、A24〜A27を得た。その際、多価カルボン酸の総モル数が製造例A1と同じになるように原材料の質量部を調整した。
製造例A1において、第1反応工程および第2反応工程で使用する多価カルボン酸成分とのモル比率を表1のように変更したこと、第2反応工程の反応時間を12時間に変更した以外は同様にして反応を行い、ポリエステル樹脂A18を得た。その際、多価カルボン酸の総モル数が製造例A1と同じになるように原材料の質量部を調整した。
製造例A1において、第1反応工程および第2反応工程で使用する多価カルボン酸成分とのモル比率を表1のように変更したこと、第2反応工程の反応時間を7時間に変更した以外は同様にして反応を行い、ポリエステル樹脂A19を得た。その際、多価カルボン酸の総モル数が製造例A1と同じになるように原材料の質量部を調整した。
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59.3質量部(0.167モル:多価アルコールの総モル数に対して100モル%)、テレフタル酸24.2質量部(0.146モル:多価カルボン酸の総モル数に対して94モル%)、フマル酸0.48質量部(0.0016モル:多価カルボン酸の総モル数に対して1モル%)およびチタンテトラブトキシド0.5質量部をガラス製4リットルの4つ口フラスコ内に入れた。そして、該4つ口フラスコに温度計、撹拌棒、コンデンサーおよび窒素導入管を取りつけ、該4つ口フラスコをマントルヒーター内においた。次にフラスコ内の雰囲気を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら徐々に昇温し、200℃の温度で撹拌しつつ、4時間反応させた(第1反応工程)。その後、無水トリメリット酸1.6質量部(0.008モル:多価カルボン酸の総モル数に対して5モル%)を添加し、180℃で1時間反応させ(第2反応工程)、ポリエステル樹脂B1を得た。
製造例B1において、第1反応工程で使用する多価カルボン酸成分とのモル比率を表1のように変更した以外は同様にして反応を行い、ポリエステル樹脂B2〜B5、B7およびB15を得た。その際、多価カルボン酸の総モル数が製造例B1と同じになるように原材料の質量部を調整した。
製造例B1において、第1反応工程で使用する多価カルボン酸成分とのモル比率を表1のように変更したこと、第2反応工程を行わなかった以外は同様にして反応を行い、ポリエステル樹脂B6およびB12を得た。その際、多価カルボン酸の総モル数が製造例B1と同じになるように原材料の質量部を調整した。
製造例B1において、第1反応工程の反応時間を変更した以外は同様にして反応を行い、ポリエステル樹脂B8〜B11、B13およびB14を得た。
製造例B1において、第1反応工程で使用する多価アルコール成分とのモル比率を表1のように変更した以外は同様にして反応を行い、ポリエステル樹脂B16を得た。その際、多価アルコールの総モル数が製造例B1と同じになるように原材料の質量部を調整した。
下記表3に示す材料を容量4Lのオートクレーブ内に仕込み、系内の雰囲気を窒素置換後、昇温撹拌しながら180℃に保持した。系内に、2質量%のジ−tert−ブチルパーオキシドのキシレン溶液50質量部を5時間連続的に滴下し、冷却後溶媒を分離除去し、ポリエチレンに共重合体がグラフトした重合体C1を得た。重合体C1は、軟化点(Tm)110℃、ガラス転移温度(Tg)64℃であり、重合体C1のTHF可溶分のGPCによる分子量は、重量平均分子量(Mw)7400、数平均分子量(Mn)2800であった。原料の、不飽和結合を1つ以上有するポリエチレンに相当するピークは認められなかった。
下記表4に示す材料をヘンシェルミキサー(FM−75型、三井鉱山(株)製)を用いて、回転数20/秒、回転時間5分間で混合した後、温度130℃に設定した二軸混練機(PCM−30型、株式会社池貝製)にて混練した。
実施例1において、表面処理装置による熱処理工程の前に外添工程(シリカ微粒子の添加)を行わなかった以外は実施例1と同様にして製造を行い、トナー2を得た。トナー2の重量平均粒径(D4)は6.2μmであり、平均円形度は0.955であった。
実施例2において、表面処理装置による熱処理を行わなかった以外は同様にして製造を行い、トナー3を得た。トナー3の重量平均粒径(D4)は6.2μmであり、平均円形度は0.955であった。
実施例3において、微粉砕した後の分級をファカルティF−300(ホソカワミクロン社製)から回転型分級機TSP−200(ホソカワミクロン社製)に変更した以外は同様にして製造を行い、トナー4を得た。回転型分級機TSP−200の運転条件は、分級ローター回転数を50.0/秒で行った。トナー4の重量平均粒径(D4)は6.2μmであり、平均円形度は0.950であった。
実施例4において、重合体Cの質量部を表5に示すように変更した以外は同様にして製造を行い、トナー5および6を得た。トナー5および6の重量平均粒径(D4)は6.2μmであり、平均円形度は0.950であった。
実施例4において、炭化水素ワックスをエステルワックス(最大吸熱ピークのピーク温度85℃)に変更し、他の材料も表5に示すように変更した以外は同様にして製造を行い、トナー7〜38を得た。これらの各トナーの重量平均粒径(D4)は6.2μmであり、平均円形度は0.950であった。
実施例4において、ポリエステル樹脂Aとポリエステル樹脂Bを表5に示すように変更した以外は同様にして製造を行い、トナー40〜53を得た。これらの各トナーの重量平均粒径(D4)は6.2μmであり、平均円形度は0.950であった。
[1.磁性コア粒子の製造]
下記表6に示すフェライト原材料を秤量した。その後、ジルコニア(φ10mm)のボールを用いた乾式ボールミルで2時間粉砕・混合した。
下記表7に示す材料を、還流冷却器、温度計、窒素導入管および攪拌装置を取り付けた四つ口のセパラブルフラスコ内に添加し、窒素ガスを導入して充分に窒素雰囲気にした。その後、80℃まで加温し、2.0質量部のアゾビスイソブチロニトリルを添加して5時間還流し重合させた。得られた反応物にヘキサンを注入して共重合体を沈殿析出させ、沈殿物を濾別後、真空乾燥してコート樹脂1を得た。
前記コート樹脂1を20.0質量部、トルエンを80.0質量部、ビーズミルで分散混合し、樹脂液1を得た。
前記トナー1と前記磁性キャリア1を用いて、トナー濃度が8質量%になるようにV型混合機(V−10型:株式会社徳寿製作所)で回転数を0.5/秒、回転時間を5分間として混合し、二成分系現像剤1を得た。この現像剤を下記の評価に供した。
画像形成装置としてキヤノン製フルカラー複写機imageRUNNER ADVANCE C9075PROをプロセススピードを自由に設定できるように改造して、前記二成分系現像剤1について、評価を行った。
X−Riteカラー反射濃度計(500シリーズ:X−Rite社製)を使用し、初期(1枚目)および5,000枚目のFFH画像部:ベタ部の画像濃度を測定し、両画像濃度の差Δから、以下の基準でランク付けした。
A:0.05未満 (非常に優れている。)
B:0.05以上0.10未満 (良好である。)
C:0.10以上0.20未満 (本発明の効果が得られているレベルである。)
D:0.20以上 (本発明の効果が十分に得られていないレベルである。)。
画出し前の評価紙の平均反射率Dr(%)をリフレクトメータ(東京電色株式会社製の「REFLECTOMETER MODEL TC−6DS」)によって測定した。また、初期(1枚目)および5,000枚目の、00H画像部:白地部の反射率Ds(%)を測定した。得られたDrおよびDs(初期(1枚目)および5,000枚目)より、下記式を用いてカブリ(%)を算出した。得られたカブリの値から、下記の評価基準に従ってランク付けした。
カブリ(%)=Dr(%)−Ds(%)。
A:0.5%未満 (非常に優れている。)
B:0.5%以上1.0%未満 (良好である。)
C:1.0%以上2.0%未満 (本発明の効果が得られているレベルである。)
D:2.0%以上 (本発明の効果が十分に得られていないレベルである。)
キヤノン(株)製フルカラー複写機imageRUNNER ADVANCE C9075PROを、定着温度、プロセススピードを自由に設定できるように改造して、前記二成分系現像剤1について、定着温度領域の試験を行った。画像は単色モードで常温常湿度環境下(温度23℃、相対湿度50%以上60%以下)において、紙上のトナー載り量が1.2mg/cm2になるように調整し、未定着画像を作成した。評価紙は、コピー用紙GF−C081(A4、坪量81.4g/m2、キヤノンマーケティングジャパン株式会社より販売)を用い、画像印字比率25%で画像を形成した。その後、常温常湿度環境下(温度23℃、相対湿度50%以上60%以下)において、プロセススピードを450mm/secに設定し、定着温度を100℃から順に5℃ずつ上げ、オフセットが生じない温度幅(定着可能温度以上でオフセット発生温度以下)を定着可能領域とした。定着可能領域の下限温度を低温定着温度、上限温度を耐ホットオフセット温度とした。
A:140℃未満 (非常に優れている。)
B:140℃以上、150℃未満 (良好である。)
C:150℃以上、160℃未満 (本発明の効果が得られているレベルである。)
D:160℃以上 (本発明の効果が十分に得られていないレベルである。)。
A:210℃以上 (非常に優れている。)
B:200℃以上、210℃未満 (良好である。)
C:190℃以上、195℃未満 (本発明の効果が得られているレベルである。)
D:190℃未満 (本発明の効果が十分に得られていないレベルである。)
実施例101において、評価に用いる二成分系現像剤を表8に記載の二成分現像剤に変更する以外は同様にして、評価を行った。評価結果を表9〜表12に示す。
2.圧縮気体流量調整手段
3.導入管
4.突起状部材
5.供給管
6.処理室
7.熱風供給手段
8.冷風供給手段
9.規制手段
10.回収手段
11.熱風出口部
12.分配部材
13.旋回部材
14.粉体粒子供給口
Claims (7)
- 結着樹脂と、着色剤と、ワックスとを溶融混練する工程を経て得られるトナーであって、
該結着樹脂が、
多価アルコールユニットと多価カルボン酸ユニットを有するポリエステル樹脂Aと、
多価アルコールユニットと多価カルボン酸ユニットを有するポリエステル樹脂Bと、
を含有し、
該ポリエステル樹脂Aと該ポリエステル樹脂Bとの質量比率(ポリエステル樹脂A/ポリエステル樹脂B)が、10/90以上60/40以下であり、
該ポリエステル樹脂Aの軟化点が、120℃以上180℃以下であり、
該ポリエステル樹脂Aが、該多価アルコールユニットの総モル数に対し、芳香族ジオールに由来する多価アルコールユニットを90モル%以上含有し、かつ、ノボラック型フェノール樹脂のオキシアルキレンエーテルに由来する多価アルコールユニットを0.1モル%以上10.0モル%以下含有し、かつ、
該ポリエステル樹脂Aが、該多価カルボン酸ユニットの総モル数に対し、炭素数4以上16以下の直鎖状炭化水素を主鎖として両末端にカルボキシル基を有する脂肪族ジカルボン酸に由来する多価カルボン酸ユニットを15モル%以上50モル%以下含有し、
該ポリエステル樹脂Bの軟化点が、80℃以上100℃以下であり、
該ポリエステル樹脂Bが、該多価アルコールユニットの総モル数に対し、芳香族ジオールに由来する多価アルコールユニットを90モル%以上含有し、かつ、
該ポリエステル樹脂Bが、多価カルボン酸ユニットの総モル数に対し、芳香族ジカルボン酸またはその誘導体に由来する多価カルボン酸ユニットを90モル%以上含有する、
ことを特徴とするトナー。 - 前記ポリエステル樹脂Aにおいて、
示差走査熱量計(DSC)を用いて、一旦80℃まで昇温させた後に30℃まで降温し、その後、再度昇温させて測定されるガラス転移温度Tg(80)と、
示差走査熱量計(DSC)を用いて、一旦180℃まで昇温させた後に30℃まで降温し、その後、再度昇温させて測定されるガラス転移温度Tg(180)と、
が、以下の数式(1)で表される関係を有する、請求項1に記載のトナー:
−1.0≦Tg(80)−Tg(180)≦1.0 ・・・(1)。 - 前記ポリエステル樹脂Bが、多価カルボン酸ユニットの総モル数に対し、脂肪族ジカルボン酸またはその誘導体に由来する多価カルボン酸ユニットを0.1モル%以上10.0モル%以下含有する、請求項1または2に記載のトナー。
- 前記ワックスが、炭化水素ワックスである、請求項1〜3のいずれか1項に記載のトナー。
- 前記結着樹脂が、さらに、ビニル系樹脂成分と炭化水素化合物とが結合した構造を有する重合体Cを含有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のトナー。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のトナーおよび磁性キャリアを含むことを特徴とする二成分系現像剤。
- 前記二成分系現像剤中のトナーの濃度が、2質量%以上15質量%以下である、請求項6に記載の二成分系現像剤。
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