JP6784121B2 - 静電潜像現像用トナー及びその製造方法 - Google Patents
静電潜像現像用トナー及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6784121B2 JP6784121B2 JP2016190877A JP2016190877A JP6784121B2 JP 6784121 B2 JP6784121 B2 JP 6784121B2 JP 2016190877 A JP2016190877 A JP 2016190877A JP 2016190877 A JP2016190877 A JP 2016190877A JP 6784121 B2 JP6784121 B2 JP 6784121B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- resin
- vinyl
- mass
- electrostatic latent
- 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.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08742—Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- G03G9/08755—Polyesters
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/0821—Developers with toner particles characterised by physical parameters
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/0825—Developers with toner particles characterised by their structure; characterised by non-homogenuous distribution of components
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08702—Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- G03G9/08726—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof
- G03G9/08728—Polymers of esters
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08784—Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
- G03G9/08788—Block polymers
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08784—Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
- G03G9/08795—Macromolecular 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
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08784—Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
- G03G9/08797—Macromolecular 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
Description
そこで、縮重合系樹脂ユニットと付加重合系樹脂ユニットを含む複合樹脂を添加することで混練シェアを確保し、結晶性ポリエステル樹脂の微分散化を図り、さらに、比較的硬い複合樹脂を用いることで低軟化点樹脂や結晶性ポリエステル樹脂がトナー粉砕時の界面に現れにくくなるので、耐熱保存性を確保し、帯電特性の変化を抑制できるという技術が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
これにより、転写工程で転写部材とエンボス紙の間において、転写電流が凹部では弱く凸部では強くかかるので、トナーの帯電特性に分布があると転写電流のばらつきに対して転写するトナーの量にばらつきが大きくなってしまう。
また、定着工程において定着ニップで加熱されたときに伝わる熱エネルギーや圧力が凹部では弱く凸部では強くなり、トナー中の離型剤が不均一だと凹部と凸部両方で適正な定着性を両立できなくなってしまう。
そのため、外添剤の付着状態が不均一となって帯電特性が不安定になる上に、定着性が不充分となり、画像不良が発生してしまう。
例えば、特許文献1に記載のように、2−カルボキシエチルアクリレートを重合成分として含有するスチレンアクリル樹脂を添加すると、結晶性ポリエステル樹脂と同様に離型剤の分散効果が期待できるが、トナーに用いられる離型剤は一般的に結晶性ポリエステル樹脂よりも疎水性が高く、充分に分散することが困難である。
また、特許文献2に記載のように、複合樹脂を存在させて混練シェアを向上する手段があるが、分散が不充分で離型剤の偏在を改善しきれず、粉砕時の断面に離型剤が露出してしまい、画質の低下を抑制できないという問題があった。
すなわち、本発明の上記課題は、下記の手段により解決される。
前記結着樹脂の主成分が、ポリエステル樹脂であり、
前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂、非晶性ポリエステル樹脂、及びハイブリッドビニル樹脂を含有し、
前記ハイブリッドビニル樹脂は、ポリエステル重合セグメント、ウレタン重合セグメン
ト、及びウレア重合セグメントから選ばれる少なくとも一つと、ビニル重合セグメントとが化学結合してなり、
前記ハイブリッドビニル樹脂の主成分が、前記ビニル重合セグメントであり、
前記ビニル重合セグメントが、下記一般式(1)で表される単量体由来の構造単位を有し、
一般式(1):H2C=CR1−COOR2
〔一般式(1)において、R1は、水素原子又はメチル基を表す。R2は、炭素数6以上の長鎖アルキル基を表す。〕
かつテトラヒドロフラン可溶成分のゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって測定される分子量分布が、13000〜30000の範囲内にメインピークを有し、
前記トナー粒子の平均円形度が、0.940〜0.995の範囲内であり、かつ、
前記トナー粒子の個数粒度分布の変動係数が、20%以下である
ことを特徴とする静電潜像現像用トナー。
ア重合セグメントから選ばれる少なくとも一つが、前記ポリエステル重合セグメントを含むことを特徴とする第1項から第10項までのいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
14.第1項から第13項までのいずれか一項に記載の結着樹脂と離型剤とを含むトナー粒子を含有する静電潜像現像用トナーを製造する静電潜像現像用トナーの製造方法であって、
前記トナー粒子を、乳化凝集法により製造することを特徴とする静電潜像現像用トナーの製造方法。
本発明に係るハイブリッドビニル樹脂は、ビニル重合セグメント以外の重合セグメント、例えば、ポリエステル重合セグメントをもつので、結着樹脂の非晶性ポリエステル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂となじみやすい。そのため、非晶性ポリエステル樹脂に対して、ハイブリッドビニル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を均一分散できる。さらに、ハイブリッドビニル樹脂は一般式(1)で表される単量体に由来の構造単位を有し、炭素数6以上の長鎖アルキル基をもつため疎水性が高く、離型剤と親和性が高くなる。
さらに、ハイブリッドビニル樹脂はビニル重合セグメントを主成分として含有するので、ハイブリッドビニル樹脂中の長鎖アルキル基部分が相対的に高比率となる。そこで、前記離型剤の親和性と相まって、離型剤を結着樹脂中に均一分散することができる。
これに対して、トナーのテトラヒドロフラン(THF)可溶成分の分子量分布が13000〜30000にメインピークを有することでトナー粒子を加熱したときに粒子内の樹脂が適度な粘度をもつので、トナー粒子内で離型剤が合一したり、トナー粒子表面に離型剤がブリードアウトしたりするのを防ぐことができる。
以上の効果により離型剤をトナー粒子内部に均一分散した状態を実現できる。その結果、外添剤の付着状態が不均一になるのを防ぎ、帯電特性を改善できる。また、離型剤が偏在していないので、エンボス紙のような凹凸の大きい紙でも高画質を提供することが可能となる。
一般式(1):H2C=CR1−COOR2
〔一般式(1)において、R1は、水素原子又はメチル基を表す。R2は、炭素数6以上の長鎖アルキル基を表す。〕
かつテトラヒドロフラン可溶成分のゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって測定される分子量分布が、13000〜30000の範囲内にメインピークを有し、前記トナー粒子の平均円形度が、0.940〜0.995の範囲内であり、かつ、前記トナー粒子の個数粒度分布の変動係数が、20%以下であることを特徴とする。この特徴は、下記各実施形態に共通する又は対応する技術的特徴である。
本発明の静電潜像現像用トナーは、結着樹脂と離型剤とを含むトナー粒子を含有する静電潜像現像用トナーであって、前記結着樹脂の主成分が、ポリエステル樹脂であり、前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂、非晶性ポリエステル樹脂、及びハイブリッドビニル樹脂を含有し、前記ハイブリッドビニル樹脂は、ポリエステル重合セグメント、ウレタン重合セグメント、及びウレア重合セグメントから選ばれる少なくとも一つと、ビニル重合セグメントとが化学結合してなり、前記ハイブリッドビニル樹脂の主成分が、前記ビニル重合セグメントであり、前記ビニル重合セグメントが、下記一般式(1)で表される単量体由来の構造単位を有し、
一般式(1):H2C=CR1−COOR2
〔一般式(1)において、R1は、水素原子又はメチル基を表す。R2は、炭素数6以上の長鎖アルキル基を表す。〕
かつテトラヒドロフラン可溶成分のゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって測定される分子量分布が、13000〜30000の範囲内にメインピークを有し、前記トナー粒子の平均円形度が、0.940〜0.995の範囲内であり、かつ、前記トナー粒子の個数粒度分布の変動係数が、20%以下であることを特徴とする。
ここで、メインピークとは、GPCで得られるチャートにおける最大面積を表すピークとする。
このような分子量分布をもつことにより、乳化凝集法による製造時の熟成工程において
反応液中で加熱されたときでも、トナー粒子内の樹脂が適度な溶融粘度をもつことができでる。これにより、ハイブリッドビニル樹脂の存在によってトナー粒子内に均一分散した離型剤を粒子表面にブリードアウトさせることなくトナー粒子内部に保持できる。13000より小さいと溶融粘度が低すぎて離型剤が移動しやすくなり、合一化して偏在したり、トナー表面からブリードアウトしたりしてしまう。30000より大きいと定着ニップ内でトナー粒子の熱溶融が進まず、定着性を確保できない。
GPC測定は、高速GPC装置(例えば、「HLC−8120GPC」(東ソー株式会社製)及びカラム「TSKguardcolumn+TSKgel SuperHZM−M 3連」(東ソー株式会社製))を用いることができる。
カラム温度を40℃に保持しながら、キャリア溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を流速0.2mL/minで流し、測定試料を室温において超音波分散機を用いて5分間処理を行う溶解条件で、濃度1mg/mLになるようにテトラヒドロフランに溶解させる。
結晶性ポリエステル樹脂は、2価の酸(ジカルボン酸)成分と2価のアルコール(ジオール)成分とから合成されるものであり、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有するものを指す。
ここで、静電荷現像用トナーに用いられる「結晶性」とは、示差走査熱量測定(DSC)において、明確な吸熱ピークを有することを指し、具体的には、昇温速度10℃/minで測定した際の吸熱ピークの半値幅が15℃以内であることを意味する。
結晶性ポリエステル樹脂については特に制限はなく、本技術分野における従来公知の結晶性ポリエステル樹脂が用いられうる。なお、本発明では、前記結晶性ポリエステル重合セグメントに対して、他成分を50質量%以下の割合で結合させた樹脂も結晶性ポリエステル樹脂とする。
本発明で用いられるジカルボン酸としては、脂肪族ジカルボン酸が望ましく、特に直鎖型のカルボン酸が好適である。直鎖型のカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、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、アゼリン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸、1,20−エイコサンジカルボン酸、又はその低級アルキルエステルや酸無水物が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
脂肪族ジアルコールが望ましく、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ドデカンジオール、1,12−ウンデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,20−エイコサンジオールなどが挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
結晶性ポリエステル樹脂の融点は、55〜85℃の範囲内であることが好ましく、60〜80℃の範囲内であることがより好ましい。なお、融点(Tm)は、示差走査熱量計(例えば、「ダイヤモンドDSC」(パーキンエルマー社製))を用い、昇降速度10℃/minで0℃から200℃まで昇温する第1昇温過程、降温速度10℃/minで200℃から0℃まで冷却する降温過程、及び昇降速度10℃/minで0℃から200℃まで昇温する第2昇温過程をこの順に経る測定条件(昇温・降温条件)によって測定されるものであり、この測定によって得られるDSC曲線に基づいて、第1昇温過程における結晶性ポリエステル樹脂に由来の吸熱ピークトップ温度を、融点(Tm)とする。測定手順としては、測定試料(結晶性ポリエステル樹脂)3.0mgをアルミニウム製パンに封入し、ダイヤモンドDSCサンプルホルダーにセットする。リファレンスは空のアルミニウム製パンを使用する。
結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5000〜30000の範囲内であることが好ましく、数平均分子量(Mn)で2000〜50000の範囲内であることが好ましい。この範囲内であれば、低温定着性を確保できるという利点が得られる。測定方法は、上記結晶性ポリエステル樹脂と同様の方法が採用される。
非晶性ポリエステル樹脂は、2価以上のカルボン酸成分(多価カルボン酸成分)と、2価以上のアルコール成分(多価アルコール成分)との重縮合反応によって得られる公知のポリエステル樹脂のうち、明確な融点を有さず、比較的高いガラス転移点(Tg)を有する樹脂である。
このことは、トナーについて、示差走査熱量測定(DSC)を行うことによって確認できる。また、結晶性ポリエステル樹脂を構成する単量体とは異なるため、例えば、NMR等の分析によっても結晶性ポリエステル樹脂と区別することができる。
非晶性ポリエステル樹脂については特に制限はなく、本技術分野における従来公知の非晶性ポリエステル樹脂が用いられうる。
なお、本発明に係る非晶性ポリエステル樹脂は、他成分を50質量%未満の割合で結合させた樹脂でもよい。
不飽和脂肪族多価カルボン酸、芳香族多価カルボン酸、及びこれらの誘導体を用いることが好ましい。非晶性の樹脂を形成することができるのであれば、飽和脂肪族多価カルボン酸を併用してもよい。不飽和脂肪族多価カルボン酸としては、例えば、メチレンコハク酸、フマル酸、マレイン酸、3−ヘキセンジオイック酸、3−オクテンジオイック酸、炭素数1以上20以下のアルキル基又は炭素数2以上20以下のアルケニル基で置換されたコハク酸等の不飽和脂肪族ジカルボン酸、3−ブテン−1,2,3−トリカルボン酸、4−ペンテン−1,2,4−トリカルボン酸、アコニット酸などの不飽和脂肪族トリカルボン酸、4−ペンテン−1,2,3,4−テトラカルボン酸などの不飽和脂肪族テトラカルボン酸などが挙げられ、また、これらの低級アルキルエステルや酸無水物を用いることもできる。
芳香族多価カルボン酸としては、例えば、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、t−ブチルイソフタル酸、テトラクロロフタル酸、クロロフタル酸、ニトロフタル酸、p−フェニレン二酢酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4′−ビフェニルジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸;1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸(トリメシン酸)、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、ヘミメリット酸などの芳香族トリカルボン酸、ピロメリット酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸などの芳香族テトラカルボン酸、メリト酸などの芳香族ヘキサカルボン酸などが挙げられ、これらの低級アルキルエステルや酸無水物を用いることもできる。
ジカルボン酸の炭素数は特に制限されないが、特に、熱特性を適正化させやすいことから、炭素数は1〜20の範囲内であると好ましく、炭素数は2〜15の範囲内であるとより好ましく、炭素数は3〜12の範囲内であると特に好ましい。ジカルボン酸は、1種類のものに限定されるものではなく、2種類以上を混合して用いてもよい。
多価カルボン酸成分は、1種類のものに限定されるものではなく、2種類以上を混合して用いてもよい。
本発明で用いられる多価アルコールとしては、帯電性やトナー強度の観点から、不飽和脂肪族多価アルコール、芳香族多価アルコール及びこれらの誘導体を用いることが好ましく、非晶性ポリエステル樹脂を形成することができれば、飽和脂肪族多価アルコールを併用してもよい。
上記不飽和脂肪族多価アルコールとしては、例えば、2−ブテン−1,4−ジオール、3−ブテン−1,4−ジオール、2−ブチン−1,4−ジオール、3−ブチン−1,4−ジオール、9−オクタデセン−7,12−ジオールなどの不飽和脂肪族ジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなどが挙げられ、これらの誘導体を用いることもできる。
これらの中でも、特にトナーの帯電均一性を向上させるとともに、熱特性を適正化しやすいという観点から、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物及びプロピレンオキサイド付加物などのビスフェノールA系化合物を用いることが好ましい。
多価アルコール成分は、1種類のものに限定されるものではなく、2種類以上を混合して用いてもよい。
3価以上の多価アルコールの炭素数は特に制限されないが、特に、熱特性を適正化させやすいことから、炭素数は3〜20であると好ましい。
本発明で用いられる非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移点は、30〜80℃の範囲内であることが好ましく、40〜64℃の範囲内であることがより好ましい。
ガラス転移点(Tg)は、示差走査熱量測定(DSC)により測定することができ、具体的には、例えば、「ダイヤモンドDSC」(パーキンエルマー社製)を用いて測定される値である。測定手順及び測定条件は、上記の結晶性ポリエステル樹脂の融点と同様である。第2昇温過程におけるデータを基に解析を行い、第1の吸熱ピークの立ち上がり前のベースラインの延長線と、第1のピークの立ち上がり部分からピーク頂点までの間で最大傾斜を示す接線を引き、その交点をガラス転移点とする。
非晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5000〜30000の範囲内であることが好ましく、数平均分子量(Mn)で2000〜50000の範囲内であることが好ましい。この範囲であれば、低温定着性を確保できるという利点が得られる。測定方法は、上記結晶性ポリエステル樹脂と同様の方法が採用される。
本発明で用いられる非晶性ポリエステル樹脂の軟化点は、80〜120℃の範囲内であることが好ましく、85〜110℃の範囲内であることがより好ましい。この範囲内であれば、低温定着性を確保できるという利点が得られる。なお、軟化点は、実施例に記載の方法により測定することができる。
結着樹脂に対する結晶性ポリエステル樹脂の含有量は、1〜30質量%の範囲内であることが好ましい。
結晶性ポリエステル樹脂及び非晶性ポリエステル樹脂の製造方法は特に制限されず、公知のエステル化触媒を利用して、上記多価カルボン酸成分及び多価アルコール成分を重縮合(エステル化)することにより当該樹脂を製造することができる。
上記の多価アルコール成分と多価カルボン酸成分との使用比率は、特に制限されないが、多価アルコール成分のヒドロキシ基[OH]と多価カルボン酸成分のカルボキシ基[COOH]との当量比[OH]/[COOH]を、1.5/1〜1/1.5とすることが好ましく、1.2/1〜1/1.2とすることがより好ましい。
具体的には、スズ化合物としては、酸化ジブチルスズ、オクチル酸スズ、ジオクチル酸スズ、これらの塩等を挙げることができる。
ゲルマニウム化合物としては、二酸化ゲルマニウムなどを挙げることができる。さらにアルミニウム化合物としては、ポリ水酸化アルミニウムなどの酸化物、アルミニウムアルコキシドなどが挙げられ、トリブチルアルミネートなどを挙げることができる。これらは1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明で用いられるハイブリッドビニル樹脂は、ビニル重合セグメントとビニル重合セグメント以外の重合セグメントとが化学結合してなるハイブリッドビニル樹脂を含有し、ハイブリッドビニル樹脂の主成分が、下記一般式(1)で表される構造を有する単量体由来の構造単位を有するビニル重合セグメントである。
一般式(1):CH2=CR1−COOR2
一般式(1)において、R1は水素原子又はメチル基を表し、R2は炭素数6以上の長鎖アルキル基を表す。
ここで、本発明において「主成分」とは、構成成分の中で50%以上を占めることをいう。
ハイブリッド樹脂がビニル重合セグメントを主成分として含有することで、長鎖アルキル基部分(R2)が相対的に高比率となるので、上記の離型剤の親和性が高まって、均一分散を促進できる。長鎖アルキル基部分(R2)の炭素数が6未満だと、離型剤との親和性が不充分となり、離型剤がトナー粒子中で合一して微分散状態を維持できず、分散が偏ってしまう。
また、R2が表す長鎖アルキル基が、分岐構造をもつことで、分子鎖同士の間に離型剤が入り込みやすくなり、結果として離型剤との親和性が高くなる。そのため、離型剤の分散性が向上するため好ましい。
本発明に係るハイブリッドビニル樹脂は、ビニル樹脂重合セグメントと少なくともビニル重合セグメント以外の重合セグメントのブロック共重合体であることが好ましい。ビニル重合セグメントがブロックを形成することで、長鎖アルキル基が近接し、離型剤の親和性が高くなるので、離型剤の分散性が向上するためである。
また、ハイブリッドビニル樹脂は、ビニル重合セグメントを主鎖とし、ビニル重合セグメント以外の重合セグメントを側鎖としてハイブリッドビニル樹脂であることが好ましい。長鎖アルキル基が近接し、離型剤の親和性が高くなるので、離型剤の分散性が向上し、ビニル重合セグメント以外の重合セグメントが側鎖なので非晶性ポリエステル樹脂や結晶性ポリエステル樹脂へなじみやすくなり、ハイブリッドビニル樹脂の分散性が向上するためである。
ハイブリッドビニル樹脂を構成するビニル重合セグメントは、ビニル単量体を重合して得られるビニル樹脂から構成される。ハイブリッドビニル樹脂としては、具体的には、アクリル樹脂、スチレンアクリル共重合体樹脂などが挙げられる。
ビニル重合セグメントを形成するビニル単量体としては、下記のものから選択される1種又は2種以上が用いられうる。
スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン及びこれらの誘導体などが挙げられる。
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル及びこれらの誘導体などが挙げられる。
上記のうち、一般式(1)で表される構造のR2に対応する置換基が6以上の長鎖アルキル基である場合に、前記一般式(1)で表される構造を有する単量体に該当する。
プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルなどが挙げられる。
(4)ビニルエーテル類
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルなどが挙げられる。
(5)ビニルケトン類
ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトンなどが挙げられる。
(6)N−ビニル化合物類
N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンなどが挙げられる。
ビニルナフタレン、ビニルピリジンなどのビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸又はメタクリル酸誘導体などが挙げられる。
カルボキシ基を有する単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマル酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステルなどが挙げられる。また、スルホン酸基を有する単量体としては、スチレンスルホン酸、アリルスルホコハク酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸などが挙げられる。さらに、リン酸基を有する単量体としてはアシドホスホオキシエチルメタクリレートなどが挙げられる。
本発明に係るビニル重合セグメント以外の重合セグメントとしては、ポリエステル重合セグメント、ウレタン重合セグメント、ウレア重合セグメントなどが挙げられる。なかでも、結着樹脂の主成分であるポリエステル樹脂との接着性の観点から、ポリエステル重合セグメントが好ましい。なお、本発明で用いられるビニル重合セグメント以外の重合セグメントは、1種類であっても、2種類以上の重合セグメントを用いるものであってもよい。
ハイブリッドビニル樹脂中の該ビニル重合セグメントの含有量は、好ましくは51〜95質量%の範囲内、より好ましくは65〜90質量%の範囲内である。当該範囲内であることにより、結着樹脂中でのハイブリッドビニル樹脂の分散性が向上し、離型剤とビニル重合セグメントの親和性が上がって離型剤の分散性も向上するため好ましい。
ビニル重合セグメントの構成成分及びビニル重合セグメントの含有量は、例えばNMR測定、熱分解ガスクロマトグラフィー/質量分析(Py−GC/MS)測定等により特定することができる。
本発明で用いられるハイブリッドビニル樹脂のガラス転移点は、25〜70℃の範囲内であることが好ましく、35〜65℃の範囲内であることがより好ましい。
ハイブリッドビニル樹脂のガラス転移点が上記の範囲にあることにより、十分な低温定着性及び耐熱保管性が両立して得られる。なお、ハイブリッドビニル樹脂のガラス転移点は、上記ポリエステル樹脂のガラス転移点と同様の測定方法で測定できる。
ハイブリッドビニル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5000〜100000の範囲内であることが好ましい。
ハイブリッドビニル樹脂を構成するポリエステル重合セグメントは、多価カルボン酸と多価アルコールとを触媒の存在下で、重縮合反応を行うことにより製造されたポリエステル樹脂から構成されることが好ましい。ここで、多価カルボン酸及び多価アルコールの具体的な種類については、上記結晶性ポリエステル樹脂及び非晶性ポリエステル樹脂の項にて説明したため、ここでは説明を省略する。
両反応性単量体とは、ビニル重合セグメントとポリエステル重合セグメントとを結合する単量体で、ポリエステル重合セグメントを形成するヒドロキシ基、カルボキシ基、エポキシ基、第1級アミノ基及び第2級アミノ基から選択される基と、ビニル重合セグメントを形成するエチレン性不飽和基と、の双方を分子内に有する単量体である。両反応性単量体は、ヒドロキシ基又はカルボキシ基と、エチレン性不飽和基と、を有する単量体であることが好ましく、カルボキシ基とエチレン性不飽和基と、を有する単量体であることがより好ましい。
両反応性単量体の使用量は、トナーの低温定着性を向上させる観点から、ビニル重合セグメントを構成するビニル単量体の総量を100質量%として1〜20質量%の範囲内が好ましく、4〜15質量%の範囲内がより好ましい。
ハイブリッドビニル樹脂の製造方法としては、公知の製造方法を適用することができる。代表的な製造方法としては、次の二つが挙げられる。
(1)ビニル重合セグメントをあらかじめ重合しておき、当該ビニル重合セグメントに両反応性単量体を反応させるか、又は両反応性単量体をビニル重合セグメントの重合時に他のモノマーと同時に反応させ、さらに、ポリエステル重合セグメントを形成するための多価カルボン酸及び多価アルコールを反応させることにより、ポリエステル重合セグメントを形成する方法。
(2)ポリエステル重合セグメント及びビニル重合セグメントをそれぞれあらかじめ重合しておき、これらに両反応性単量体を反応させることにより、両者を結合させる方法。
ここで、ポリエステル重合セグメントを合成するためのエステル化触媒としては、上記の結晶性ポリエステル樹脂の項で説明した従来公知の種々の触媒を使用することができる。エステル化助触媒としては、没食子酸等が挙げられる。
この範囲内とすることで、良好に離型剤の分散及び取り込みを行うことができ、ポリエステル樹脂の比率も適切な範囲となることから定着率が向上する。
離型剤としては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ポリブテンワックス、パラフィンワックス等の炭化水素系ワックス、加熱により軟化点を示すシリコーン類、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類や、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等の植物系ワックス、ミツロウ等の動物系ワックス、脂肪酸エステル、モンタン酸エステルなどのエステル系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、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等の鉱物系・石油系ワックス、及びそれらの変性物などを挙げることができる。
これらのうちでも、低温定着時の離型性の観点から、融点の低いもの、具体的には、融点が60〜85℃の範囲内のものを用いることが好ましい。離型剤の含有割合は、トナー母体粒子中に1〜20質量%の範囲内であることが好ましく、5〜15質量%の範囲内であることがより好ましい。
トナーに含まれる着色剤としては、カーボンブラック、磁性体、染料、顔料などを任意に使用することができ、カーボンブラックとしてはチャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなどが使用される。磁性体としては鉄、ニッケル、コバルトなどの強磁性金属、これらの金属を含む合金、フェライト、マグネタイトなどの強磁性金属の化合物、強磁性金属を含まないが熱処理することにより強磁性を示す合金、例えば、マンガン−銅−アルミニウム、マンガン−銅−スズなどのホイスラー合金と呼ばれる種類の合金、二酸化クロムなどを用いることができる。
グリーン又はシアン用の着色剤としては、C.I.ピグメントブルー2、同3、同15、同15:2、同15:3、同15:4、同16、同17、同60、同62、同66、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。
着色剤の添加量はトナー全体に対して好ましくは1〜30質量%、より好ましくは2〜20質量%の範囲内で、これらの混合物も用いることができる。このような範囲内であると画像の色再現性を確保できる。
また、着色剤の大きさとしては、体積基準のメジアン径で、10〜1000nmの範囲内が好ましく、50〜500nmの範囲内がより好ましく、80〜300nmの範囲内がさらに好ましい。
本発明に係るトナーは、外添剤粒子を含んでもよい。外添剤粒子としては、従来公知の外添剤粒子が用いられうる。このような外添剤粒子としては、例えば、シリカ微粒子、アルミナ微粒子、チタニア微粒子などからなる無機酸化物微粒子や、ステアリン酸アルミニウム微粒子、ステアリン酸亜鉛微粒子などの無機ステアリン酸化合物微粒子、又はチタン酸ストロンチウム、チタン酸亜鉛などの無機チタン酸化合物微粒子などが挙げられる。これらは1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコーンオイルなどによって、耐熱保管性の向上、環境安定性の向上のために、光沢処理が行われていることが好ましい。
外添剤として滑材も用いられうる。滑材は、クリーニング性や転写性をさらに向上させる目的で使用されるものであって、具体的には、例えば、ステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウムなどの塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウムなどの塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウムなどの塩、リノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等の高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。
これらの外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。
外添剤の添加量は、トナー粒子100質量部に対して0.1〜10.0質量部の範囲内であることが好ましい。外添剤の添加方法としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、V型混合機などの公知の種々の混合装置を使用して添加する方法が挙げられる。
本発明のトナーのガラス転移点は、25〜65℃の範囲内であることが好ましく、35〜60℃の範囲内であることがより好ましい。本発明のトナーのガラス転移点が上記の範囲内にあることにより、十分な低温定着性及び耐熱保管性を有するトナーが得られる。
なお、ガラス転移点(Tg)は、示差走査熱量測定(DSC)により測定することができ、具体的には、「ダイヤモンドDSC」(パーキンエルマー社製)を用いて測定される値である。
測定手順及び測定条件は、上記の融点と同様である。第2昇温過程におけるデータを基に解析を行い、第1の吸熱ピークの立ち上がり前のベースラインの延長線と、第1のピークの立ち上がり部分からピーク頂点までの間で最大傾斜を示す接線を引き、その交点をガラス転移点とする。
本発明のトナーの平均粒径は、体積基準のメジアン径で3〜8μmの範囲内であることが好ましく、5〜8μmの範囲内であることがより好ましい。この平均粒径は、製造時において使用する凝集剤の濃度や有機溶媒の添加量、融着時間、結着樹脂の組成などによって制御することができる。体積基準のメジアン径が上記の範囲にあることにより、1200dpiレベルの非常に微小なドット画像を忠実に再現することなどができる。
具体的には、トナー粒子0.02gを、界面活性剤溶液20mL(トナー粒子の分散を目的として、例えば、界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)に添加して馴染ませる。
そして、測定装置において、測定粒子カウント数を25000個、アパチャー径を50μmにし、測定範囲である1〜30μmの範囲を256分割しての頻度値を算出し、体積積算分率の大きい方から50%の粒子径が体積基準のメジアン径とされる。また、同様に個数基準の粒度分布を算出し、その変動係数をCV値とする。
このときにトナー粒子から遊離した外添剤は測定結果から除外して算出する。
トナー粒子の個数粒度分布の変動係数(CV値)は、20%以下であることが好ましい。これは、当該範囲内にすることで、トナー転写工程や定着工程でのニップ内でトナー粒子が転がったり散ったりすることを抑制できるため、ドット再現性を向上させることができ、画質を改善することができるためである。
本発明のトナーにおいては、このトナーを構成する個々のトナー粒子について、帯電特性の安定性、低温定着性の観点から、平均円形度が0.920〜1.000の範囲内であることが好ましく、0.940〜0.995の範囲内であることがより好ましい。
平均円形度が上記の範囲であることにより、個々のトナー粒子が破砕しにくくなって摩擦帯電付与部材の汚染が抑制されてトナーの帯電性が安定し、また、形成される画像において画質が高いものとなる。
円形度=(粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)
なお、トナー粒子表面から遊離した外添剤がカウントされる場合があるが、その場合は測定から除外して計算する。
本発明のトナーを製造する方法としては、特に限定されず、混練粉砕法、懸濁重合法、乳化凝集法、溶解懸濁法、ポリエステル伸長法、分散重合法など公知の方法が挙げられる。
これらの中でも、離型剤の分散性確保、粒径の均一性、形状の制御性の観点からは、乳化凝集法を採用することが好ましい。
乳化凝集法は、界面活性剤や分散安定剤によって分散された樹脂の微粒子(以下、「樹脂粒子」ともいう。)の分散液を、着色剤の微粒子などのトナー粒子構成成分の分散液と混合し、凝集剤を添加することによって所望のトナーの粒径となるまで凝集させ、その後又は凝集と同時に、樹脂粒子間の融着を行い、形状制御を行うことにより、トナー粒子を形成する方法である。
トナー粒子中に内添剤を含有させる場合は、樹脂粒子が内添剤を含有したものとしてもよく、また、別途内添剤のみよりなる内添剤粒子の分散液を調製し、当該内添剤粒子を、樹脂粒子を凝集させる際に、共に凝集させてもよい。
以下、各工程(a)及び(b)、並びにこれらの工程以外に任意で行われる各工程(c)〜(e)について詳述する。
調製工程(a)は、結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液調製工程、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液調製工程、及びハイブリッドビニル樹脂粒子分散液調製工程がある。また、必要に応じて、着色剤粒子分散液調製工程や離型剤粒子分散液調製工程などを含む。
結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液調製工程は、トナー粒子を構成する結晶性ポリエステル樹脂を合成し、この結晶性ポリエステル樹脂を水性媒体中に微粒子状に分散させて結晶性ポリエステル樹脂粒子の分散液を調製する工程である。
結晶性ポリエステル樹脂の製造方法は上記記載したとおりであるため、ここでは説明を省略する。
結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液は、例えば、溶剤を用いることなく、水性媒体中において分散処理を行う方法、又は結晶性ポリエステル樹脂を酢酸エチルなどの溶剤に溶解させて溶液とし、分散機を用いて当該溶液を水性媒体中に乳化分散させた後、脱溶剤処理を行う方法などが挙げられる。
さらに、水性媒体中には、分散安定剤が溶解されていてもよく、また油滴の分散安定性を向上させる目的で、界面活性剤や樹脂粒子などが添加されていてもよい。
界面活性剤としては、公知のアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤を用いることができる。
このような上記分散処理は、機械的エネルギーを利用して行うことができ、分散機としては、特に限定されるものではなく、ホモジナイザー、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、高圧衝撃式分散機アルティマイザー、乳化分散機などが挙げられる。
分散の際には、溶液を加熱することが好ましい。加熱条件は特に限定されるものではないが、通常60〜100℃程度である。
この体積基準のメジアン径は、「マイクロトラックUPA−150」(日機装株式会社製)を用いて動的光散乱法によって測定することができる。
この油滴の体積基準のメジアン径は、中和度や乳化分散時の機械的エネルギーの大きさによりコントロールすることができる。
また、結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液における結晶性ポリエステル樹脂粒子の含有量は、分散液全体を100質量%として10〜50質量%の範囲内が好ましく、15〜40質量%の範囲内がより好ましい。このような範囲であると、粒度分布の広がりを抑制し、トナー特性を向上させることができる。
非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液調製工程は、トナー粒子を構成する非晶性樹脂を合成し、この非晶性ポリエステル樹脂を水性媒体中に微粒子状に分散させて非晶性ポリエステル樹脂粒子の分散液を調製する工程である。
非晶性ポリエステル樹脂の製造方法は上記記載したとおりであるため、ここでは説明を省略する。また、分散液の調製方法は、上記(a−1)結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液調製工程で説明した内容と同様であるため、ここでは説明を省略する。
非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液中の非晶性ポリエステル樹脂粒子の粒径は、例えば体積基準のメジアン径で30〜500nmの範囲内にあることが好ましい。非晶性ポリエステル樹脂粒子の粒径は、例えば、「マイクロトラックUPA−150」(日機装株式会社製)を用いて動的光散乱法によって測定することができる。なお、非晶性ポリエステル樹脂粒子の油滴の分散径は、乳化分散時の機械的エネルギーの大きさなどによってコントロールすることができる。
ハイブリッドビニル樹脂粒子分散液調製工程は、トナー粒子を構成するハイブリッドビニル樹脂を合成し、このハイブリッドビニル樹脂を水性媒体中に微粒子状に分散させてハイブリッドビニル樹脂粒子の分散液を調製する工程である。
ハイブリッドビニル樹脂の製造方法は上記記載したとおりであるため、ここでは説明を省略する。また、ハイブリッドビニル樹脂粒子分散液の調製方法は、上記(a−1)結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液調製工程で説明した内容と同様であるため、ここでは説明を省略する。
着色剤粒子分散液調製工程は、着色剤を水性媒体中に微粒子状に分散させて着色剤粒子の分散液を調製する工程である。
また、離型剤粒子分散液調製工程は、離型剤を水性媒体中に微粒子状に分散させて離型剤粒子の分散液を調製する工程である。
当該水性媒体は上記(a−1)で説明したとおりであり、この水性媒体中には、分散安定性を向上させる目的で、界面活性剤や樹脂粒子などが添加されていてもよい。
着色剤/離型剤の分散は、機械的エネルギーを利用して行うことができ、このような分散機としては、特に限定されるものではなく、上記(a−1)において説明したものを用いることができる。
また、離型剤粒子分散液における離型剤粒子の含有量は、10〜50質量%の範囲内とすることが好ましく、15〜40質量%の範囲内とすることがより好ましい。このような範囲内であると、ホットオフセット防止及び分離性確保の効果が得られる。
また、離型剤粒子分散液中の着色剤粒子の分散径は、体積基準のメジアン径で10〜300nmの範囲内であることが好ましい。この離型剤粒子分散液中の離型剤粒子の分散径は、例えば、「マイクロトラックUPA−150」(日機装株式会社製)を用いて動的光散乱法によって測定することができる。
凝集・融着工程は、水性媒体中で前述の結晶性ポリエステル樹脂粒子、非晶性ポリエステル樹脂粒子、ハイブリッドビニル樹脂粒子、及び離型剤粒子、必要に応じて着色剤粒子を凝集させ、凝集させると同時にこれら粒子を融着させる工程である。
この工程では、結晶性ポリエステル樹脂粒子、非晶性ポリエステル樹脂粒子、ハイブリッドビニル樹脂、及び離型剤粒子、必要に応じて着色剤粒子を混合し、水性媒体中にこれら粒子を分散させる。
次に、アルカリ金属塩や第2族元素を含む塩等を凝集剤として添加した後、結晶性ポリエステル樹脂粒子、非晶性ポリエステル樹脂粒子及びハイブリッドビニル樹脂のガラス転移点以上の温度で加熱して凝集を進行させ、同時に樹脂粒子同士を融着させる。
具体的には、前述の手順で作製した、結晶性ポリエステル樹脂粒子の分散液及び非晶性ポリエステル樹脂粒子の分散液と離型剤粒子分散液、必要に応じて着色剤粒子分散液を混合し、塩化マグネシウム等の凝集剤を添加することにより、結晶性ポリエステル樹脂粒子、非晶性ポリエステル樹脂粒子、ハイブリッド樹脂粒子及び離型剤粒子、必要に応じて着色剤粒子とを凝集させると同時に粒子同士が融着してトナーが形成される。
例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属等の1価の金属の塩、例えば、カルシウム、マグネシウム、マンガン、銅等の2価の金属の塩、鉄、アルミニウム等の3価の金属の塩等がある。
具体的な塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネシウム、硫酸マンガン等が挙げられ、これらの中で特に好ましくは2価の金属の塩である。2価の金属の塩を使用すると、より少量で凝集を進めることができる。これら凝集剤は、単独でも又は2種以上を組み合わせても使用することができる。
この理由は明確ではないが、放置時間の経過によって粒子の凝集状態が変動して、得られるトナー粒子の粒径分布が不安定になったり、表面性が変動したりする問題が発生するためだと考えられる。
放置時間は、通常30分以内とされ、好ましくは10分以内である。凝集剤を添加する温度は特に限定されないが、トナー粒子に含まれる結晶性ポリエステル樹脂、非晶性ポリエステル樹脂及びハイブリッドビニル樹脂のガラス転移点以下であることが好ましい。
冷却工程は、上記のトナー粒子の分散液を冷却処理する工程である。冷却処理における冷却速度は、特に制限されないが、0.2〜20℃/分の範囲内が好ましい。冷却処理方法としては特に限定されるものではなく、反応容器の外部より冷媒を導入して冷却する方法や、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法を例示することができる。
濾過工程では、トナー粒子の分散液からトナー母体粒子を濾別する。濾過処理方法としては、遠心分離法、ヌッチェなどを使用して行う減圧濾過法、フィルタープレスなどを使用して行う濾過法などがあり、特に限定されるものではない。
次いで、洗浄工程で洗浄することにより濾別されたトナー母体粒子(ケーキ状の集合物)から界面活性剤や凝集剤などの付着物を除去する。洗浄処理は、濾液の電気伝導度が、
例えば、5〜10μS/cmレベルになるまで水洗処理を行うものである。
また、乾燥処理されたトナー母体粒子同士が弱い粒子間引力で凝集している場合には、解砕処理を行ってもよい。解砕処理装置としては、ジェットミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、フードプロセッサー等の機械式の解砕装置を使用することができる。
外添剤処理工程は、乾燥処理したトナー母体粒子表面へ必要に応じて外添剤を添加、混合してトナーを作製する工程である。外添剤の添加により、トナーの流動性や帯電性が改良され、また、クリーニング性を向上させることができる。
本発明のトナーは、磁性又は非磁性の一成分現像剤として使用することもできるが、キャリアと混合して二成分現像剤として使用してもよい。トナーを二成分現像剤として使用する場合において、キャリアとしては、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの従来公知の材料からなる磁性粒子を用いることができ、特にフェライト粒子が好ましい。
また、キャリアとしては、磁性粒子の表面を樹脂などの被覆剤で被覆したコートキャリアや、バインダー樹脂中に磁性体微粉末を分散してなる分散型キャリアなどを用いてもよい。
本発明の静電潜像現像用トナー及び当該トナーを用いた静電潜像現像用現像剤は、電子写真方式の公知の種々の画像形成方法において用いることができ、例えば、モノクロの画像形成方法やフルカラーの画像形成方法に用いることができる。
フルカラーの画像形成方法では、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各々に係る4種類のカラー現像装置と、一つの静電潜像担持体(「電子写真感光体」又は単に「感光体」とも称する。)と、により構成される4サイクル方式の画像形成方法や、各色に係るカラー現像装置及び静電潜像担持体を有する画像形成ユニットを、それぞれ色別に搭載するタンデム方式の画像形成方法など、いずれの画像形成方法も用いることができる。
画像形成方法としては、圧力を付与するとともに加熱することができる熱圧力定着方式による定着工程を含む画像形成方法が好ましく挙げられる。
定着工程における圧力の付与及び加熱は、同時であることが好ましいが、まず圧力を付与し、その後、加熱してもよい。
本発明のトナーを用いた画像形成方法における熱圧力定着方式の定着装置としては、公知の種々のものを採用することができる。
[着色剤分散液の調製]
・シアン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3):200質量部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンSC):33質量部(有効成分60質量%。着色剤に対して10質量%)
・イオン交換水:750質量部
上記成分を全て投入した際に液面の高さが容器の高さの1/3程度になる大きさのステンレス容器に、上記イオン交換水のうち280質量部と上記アニオン性界面活性剤を入れた。温度40℃に加温して充分に界面活性剤を溶解させた後25℃に冷却し、上記顔料全てを投入し、撹拌器を用いて、濡れていない顔料が無くなるまで撹拌するとともに、充分に脱泡させた。
(離型剤分散液(DW1)の調製)
・炭化水素系ワックス(日本精蝋(株)製、商品名:FNP0090、融解温度Tw=90.2℃):270質量部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンRK、有効成分量:60質量%):13.5質量部(有効成分として、離型剤に対して3.0質量%)
・イオン交換水:21.6質量部
上記成分を混合し、圧力吐出型ホモジナイザー(ゴーリン社製、ゴーリンホモジナイザ)で、内液温度120℃にて離型剤を溶解した後、分散圧力5MPaで120分間、続いて40MPaで360分間分散処理し、冷却して、離型剤分散液(DW1)を得た。この離型剤分散液中の粒子の体積平均粒径D50vは225nmであった。その後、イオン交換水を加えて固形分濃度が20.0質量%になるように調整した。
離型剤分散液(DW1)の炭化水素系ワックスを、離型剤分散液(DW2)ではエステル系ワックス(日油製、商品名:WEP−6、融解温度Tw=77.0℃)に、離型剤分散液(DW3)ではアミドワックス(日油製、商品名:アルフローE10、融解温度Tw=74℃)に、変えた以外は離型剤分散液(DW1)と同様にして調製した。これらの分散液中の粒子の体積平均粒径D50vはそれぞれ230nm、245nmであった。
(非晶性ポリエステル樹脂(A1)の調製)
撹拌器、温度計、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、表1のモノマー成分(テレフタル酸、フマル酸、ドデセニルコハク酸無水物及びトリメリット酸)のうちフマル酸とトリメリット酸無水物以外と、ジブチルスズオキシドを表1に記載の分量で投入した。
窒素ガス気流下、235℃で6時間反応させた後、200℃に降温して、上記フマル酸とトリメリット酸無水物を投入し1時間反応させた。温度をさらに220℃まで4時間かけて昇温し、10kPaの圧力下で所望の分子量になるまで重合させ、透明淡黄色な非晶性ポリエステル樹脂(A1)を得た。分子量のメインピークは13000であった。
撹拌器、温度計、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、表1のモノマー成分のうちフマル酸以外と、ジブチルスズオキシドを表1に記載の分量で投入した。
窒素ガス気流下、235℃で6時間反応させた後、200℃に降温して、上記フマル酸を投入し1時間反応させた。温度をさらに220℃まで4時間かけて昇温し、10kPaの圧力下で所望の分子量になるまで重合させ、透明淡黄色な非晶性ポリエステル樹脂(A2)を得た。分子量のメインピークは10000であった。
撹拌器、温度計、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、表1の(A1)のモノマー成分のうちフマル酸とトリメリット酸無水物以外と、ジブチルスズオキシドを表1に記載の分量で投入した。
窒素ガス気流下、235℃で6時間反応させた後、200℃に降温して、上記フマル酸とトリメリット酸無水物を投入し1時間反応させた。温度をさらに220℃まで4時間かけて昇温し、10kPaの圧力下で所望の分子量になるまで重合させ、透明淡黄色な非晶性ポリエステル樹脂(A3)を得た。分子量のメインピークは30000であった。
撹拌器、温度計、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、表1の(A2)と同じモノマー成分のうちフマル酸以外と、ジブチルスズオキシドを表1に記載の分量で0.05質量部投入した。
窒素ガス気流下、235℃で6時間反応させた後、200℃に降温して、上記フマル酸を投入し1時間反応させた。温度をさらに220℃まで4時間かけて昇温し、10kPaの圧力下で所望の分子量になるまで重合させ、透明淡黄色な非晶性ポリエステル樹脂(A4)を得た。分子量のメインピークは8000であった。
非晶性ポリエステル樹脂(A1)のモノマーの比率を表1に記載のとおりに変えた以外は同様にして調製した。分子量のメインピークは40000であった。
(ハイブリッドビニル樹脂(B1)の調製)
表2に示すビニル樹脂成分の原料モノマー(スチレン、ブチルアクリレート、アクリル酸、2−オクチルアクリレート、2−ヘキシルアクリレート、イソステアリルアクリレート、2−ベヘニルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート及びエチルアクリレート)と重合開始剤(ジ−t−ブチルパーオキサイド)35質量部、縮重合樹脂成分の原料アルコールモノマー(多価アルコール単量体:ビスフェノールAエチレンオキサイド及びビスフェノールAプロピレンオキサイド)とを、窒素導入管、脱水管、撹拌装置及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに入れた。その後、縮重合樹脂成分の原料酸モノマー(多価カルボン酸単量体:テレフタル酸、フマル酸及びドデセニルコハク酸無水物)を添加した。
触媒ジブチルスズオキシドを加えて、175℃に昇温し10時間反応を行い、さらに200℃まで10時間かけて昇温した。次いで、180℃まで降温後、酸価が24mgKOH/g程度になるまで反応させ、主鎖がビニル重合セグメント、側鎖がポリエステル重合セグメントのハイブリッドビニル樹脂(B1)を製造した。
表2に示す原材料を用いた以外はハイブリッドビニル樹脂(B1)と同様にしてハイブリッドビニル樹脂(B2)〜(B8)、(B13)を調製した。
表2に示すビニル樹脂成分の原料モノマーと重合開始剤(ジ−t−ブチルパーオキサイド)35質量部を、窒素導入管、脱水管、撹拌装置及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに入れた。その後、175℃に昇温し10時間反応を行い、非晶性ビニル樹脂を製造した。メチルエチルケトン500質量部を投入して60℃で1時間撹拌した。この溶液に、ヘキサメチレンジイソシアネート36質量部を加え、80℃で10時間反応させた後、メチルエチルケトンを留去することにより、ウレタン変性のハイブリッドビニル樹脂(B9)を合成した。
ハイブリッドビニル樹脂(B1)と同様のモノマーを用いて下記の手順で調製した。
窒素導入管、脱水管、撹拌装置及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに、縮重合樹脂成分の原料アルコールモノマー(多価アルコール単量体)と縮重合樹脂成分の原料酸モノマー(多価カルボン酸単量体)とアクリル酸を添加した。触媒ジブチルスズオキシドを加えて、200℃まで10時間かけて昇温した。
次いで、180℃まで降温後、アクリル酸以外のビニル樹脂成分の原料モノマーと重合開始剤(ジ−t−ブチルパーオキサイド)35質量部を添加して反応させ、主鎖がポリエステル重合セグメント、側鎖がビニル重合セグメントのハイブリッドビニル樹脂(B10)を製造した。
ハイブリッドビニル樹脂(B1)と同様のモノマーを用いて下記の手順で調製した。
窒素導入管、脱水管、撹拌装置及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに、縮重合樹脂成分の原料アルコールモノマー(多価アルコール単量体)と縮重合樹脂成分の原料酸モノマー(多価カルボン酸単量体)を添加した。触媒ジブチルスズオキシドを加えて、200℃まで10時間かけて昇温した。
次いで、180℃まで降温後、ビニル樹脂成分の原料モノマーと重合開始剤(ジ−t−ブチルパーオキサイド)35質量部を添加して反応させ、主鎖がビニル重合セグメント、末端がポリエステル重合セグメントのハイブリッドビニル樹脂(B11)を製造した。
表2に示すビニル樹脂成分の原料モノマーと重合開始剤(ジ−t−ブチルパーオキサイド)35質量部を、窒素導入管、脱水管、撹拌装置及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに入れた。その後、175℃に昇温し10時間反応を行い、非晶性ビニル樹脂(B12)を製造した。B12は非晶性ビニル樹脂であり、ハイブリッドビニル樹脂ではないが、説明の便宜上、ハイブリッドビニル樹脂の欄に記載している。
表3に示すように、撹拌器、温度計、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に1,10−ドデカン二酸及び1,9−ノナンジオール(モノマー成分)を入れ、反応容器中を乾燥窒素ガスで置換した後、ジブチルスズオキシドを表3に記載の分量で投入した。窒素ガス気流下、170℃で3時間撹拌反応させた後、温度をさらに210℃まで1時間かけて昇温し、反応容器内を3kPaまで減圧し、減圧下で13時間撹拌反応させて、結晶性ポリエステル樹脂(C1)を得た。
得られた結晶性ポリエステル樹脂(C1)の分子量のメインピークは8100であり、それらを用いた樹脂粒子分散液中の粒子の体積平均粒径は165nmであった。
コンデンサー、温度計、水滴下装置、アンカー翼を備えたジャケット付き3リットル反応槽(東京理化器械株式会社製:BJ−30N)を水循環式恒温槽にて40℃に維持しながら、該反応槽に酢酸エチル160質量部とイソプロピルアルコール100質量部との混合溶剤を投入した。
これに上記非晶性ポリエステル樹脂(A1)を300質量部投入して、スリーワンモーターを用い150rpmで撹拌を施し、溶解させて油相を得た。
この撹拌されている油相に10質量%アンモニア水溶液を、滴下時間5分間で14質量部滴下し、10分間混合した後、更にイオン交換水900質量部を毎分7質量部の速度で滴下して転相させて、乳化液を得た。
ナスフラスコを回転させながら、60℃の湯バスで加温し、突沸に注意しつつ7kPaまで減圧し溶剤を除去した。
溶剤回収量が1100質量部になった時点で常圧に戻し、ナスフラスコを水冷して分散液を得た。得られた分散液に溶剤臭は無かった。この分散液における樹脂粒子の体積平均粒径D50vは130nmであった。
その後、イオン交換水を加えて固形分濃度が20質量%になるように調整し、これを非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(DA1)とした。
(ハイブリッドビニル樹脂粒子分散液(DB1)の調製)
ハイブリッドビニル樹脂(B1)を300質量部溶融させて溶融状態のまま、乳化分散機「キャビトロンCD1010」(株式会社ユーロテック製)に対して毎分100質量部の移送速度で移送した。また、この溶融状態のハイブリッドビニル樹脂(B1)の移送と同時に、当該乳化分散機に対して、水性溶媒タンクにおいて試薬アンモニア水をイオン交換水で希釈した濃度0.37質量%の希アンモニア水を、熱交換機で100℃に加熱しながら毎分0.1リットルの移送速度で移送した。
そして、この乳化分散機を、回転子の回転速度60Hz、圧力5kg/cm2の条件で運転することにより、ハイブリッドビニル樹脂粒子分散液(DB1)を調製した。なお、希アンモニア水は中和度が45%になるように添加した。ハイブリッドビニル樹脂粒子分散液(DB1)中のハイブリッドビニル樹脂粒子の分散径は、体積基準のメジアン径で225nmであった。
ハイブリッドビニル樹脂(B1)をハイブリッドビニル樹脂(B2)〜(B13)に変えた以外は同様にして、ハイブリッドビニル樹脂粒子分散液(DB2)〜(DB13)を調製した。ハイブリッドビニル樹脂粒子分散液の詳細な構成要素は表4に示した。表4で表している「構造」とは、Aはグラフト、Bは主鎖がポリエステル(PES)で側鎖がビニル、Cは末端変性を表している。
なお、DB14は、樹脂と分散液の調製を連続的に行っているため、樹脂B14としての作製手順は記載せず、ハイブリッドビニル樹脂粒子分散液DB14の作製手順を後述した。
また、DB12及びDB14は、ビニル重合セグメントB12又はB14のみからなる樹脂粒子分散液であるが、説明の便宜上、ハイブリッドビニル樹脂粒子分散液として記載している。
ハイブリッドビニル樹脂粒子分散液(DB2)〜(DB14)のハイブリッドビニル樹脂粒子の分散径は、体積基準のメジアン径で約210nmであった。
コンデンサー、温度計、水滴下装置、アンカー翼を備えたジャケット付き3リットル反応槽(東京理化器械株式会社製:BJ−30N)に、前記結晶性ポリエステル樹脂(C1)300質量部と、メチルエチルケトン(溶剤)160質量部と、イソプロピルアルコール(溶剤)100質量部とを入れ、水循環式恒温槽にて70℃に維持しながら、100rpmで撹拌混合しつつ樹脂を溶解させた。
すぐに、得られた乳化液800質量部とイオン交換水700質量部とを2リットルのナスフラスコに入れ、トラップ球を介して真空制御ユニットを備えたエバポレーター(東京理化器械株式会社)にセットした。
この分散液における樹脂粒子の体積平均粒径D50vは130nmであった。その後、イオン交換水を加えて固形分濃度が20質量%になるように調製し、これを結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(DC1)とした。
撹拌装置、温度センサー、冷却管及び窒素導入装置を取り付けた5Lの反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム16質量部をイオン交換水2800質量部に溶解させた溶液を仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。その後、過硫酸カリウム20質量部をイオン交換水400質量部に溶解させた溶液を添加し、再度液温を80℃とした。その後下記の原材料からなるビニル単量体溶液を1時間かけて滴下後、2時間にわたって加熱撹拌することにより重合を行った。その後、28℃まで冷却し、これにより、スチレンアクリル共重合体樹脂よりなるビニル樹脂粒子の水系分散液(DV1)を調製した。
・スチレン:400質量部
・n−ブチルアクリレート:236質量部
・メタクリル酸:56質量部
・メタクリル酸メチル:90質量部
・n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート:16質量部
・硫酸アルミニウム粉末(浅田化学工業株式会社製:17%硫酸アルミニウム):35質量部
・イオン交換水:1965質量部
上記成分を2リットル容器へ投入し、30℃にて、沈殿物が消失するまで撹拌混合して硫酸アルミニウム水溶液を調製した。
(トナー(T1)の調製)
・非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(DA2):800質量部
・結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(DC1):100質量部
・ハイブリッドビニル樹脂粒子分散液(DB1):100質量部
・着色剤分散液:128質量部
・離型剤分散液(DW1):128質量部
・イオン交換水:300質量部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、Dowfax2A1):6.5質量部
その後、反応容器に撹拌器、マントルヒーターを設置し、スラリーが充分に撹拌されるように撹拌器の回転数を調整しながら、温度40℃までは0.2℃/分の昇温速度、40℃を超えてからは0.05℃/分の昇温速度で昇温し、10分ごとにマルチサイザーII(アパチャー径:50μm、ベックマン・コールター社製)にて粒径を測定した。
得られたトナー(T1)は、体積平均粒径D50vが5.5μm、CV値が19%、円形度が0.964(シスメックス株式会社製、FPIA−3000)であった。
表4及び表5に記載の分散液とその添加量(質量部)に変更した以外は、トナー(T1)と同様にしてトナーを調製した。得られたトナーの粒径と円形度は表6に記載の値であった。
・非晶性ポリエステル樹脂(A1):80質量部
・結晶性ポリエステル樹脂(C1):10質量部
・ハイブリッドビニル樹脂(B1):10質量部
・シアン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3):7.5質量部
・炭化水素系ワックス(日本精蝋(株)製、商品名:FNP0090、融解温度Tw=90.2℃):10質量部
得られたトナー(T7)は、体積平均粒径D50vが5.5μm、CV値が25%、円形度が0.930であった。
(着色剤分散液の調製)
・カーボンブラック顔料(リーガル330):70質量部
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400、三洋化成(株)製):5質量部
・イオン交換水:220質量部
以上の成分を混合して、溶解し、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50、IKA社製)を用いて10分間分散し、体積平均粒径D50vが260nmである着色剤粒子が分散した着色剤粒子分散剤を調製した。
・パラフィンワックス(HNP0190、日本精蝋(株)製、融点85℃):53質量部
・カチオン性界面活性剤(サニゾールB50、花王(株)製):6質量部
・イオン交換水:200質量部
以上の成分を、95℃に加熱して、丸型ステンレス鋼製フラスコ中でホモジナイザー(ウルトラタラックスT50、IKA社製)を用いて10分間分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径D50vが550nmである離型剤粒子が分散した離型剤分散液(DW4)を調製した。
・エチレングリコール:37質量部
・ネオペンチルグリコール:65質量部
・1,9−ノナンジオール:32質量部
・テレフタル酸:96質量部
上記モノマーをフラスコに仕込み、1時間をかけて温度200℃まで上げ、反応系内が撹拌されていることを確認したのち、ジブチルスズオキサイドを1.2質量部投入した。更に、生成する水を留去しながら同温度から6時間をかけて240℃まで温度を上げ、240℃で更に4時間脱水縮合反応を継続し、非晶性ポリエステル樹脂(A6)を得た。
・セバシン酸ジメチル:120質量部
・1,6−ヘキサンジオール:57質量部
・ジブチルスズオキサイド:0.12質量部
以上の成分をフラスコ内で混合し、減圧雰囲気下220℃まで加熱し、6時間脱水縮合反応を行うことで、結晶性ポリエステル樹脂を得た。得られた樹脂の溶融温度は68℃、重量平均分子量Mw=25000であった。
・スチレン(和光純薬製):323質量部
・n−ブチルアクリレート(和光純薬製):77質量部
・2−カルボキシエチルアクリレート(β−CEA、ローデア日華社製):0.2質量部
・ドデカンチオール(和光純薬製):6質量部
以上の成分を混合して溶解したものを、非イオン性界面活性剤(ノニポール400、三洋化成(株)製)6質量部及びアニオン性界面活性剤(ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製)10質量部をイオン交換水550質量部に溶解したものにフラスコ中で乳化分散させ、10分間ゆっくり混合しながら、これに過硫酸アンモニウム4質量部を溶解したイオン交換水50質量部を投入した。窒素置換を行った後、前記フラスコ内を撹拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間乳化重合を継続した。
・ハイブリッドビニル樹脂粒子分散液(DB14):37.5質量部
・非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(DA6):220質量部
・結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(DC2):80質量部
・着色剤粒子分散液(DP2):20質量部
・離型剤粒子分散液(DW4):30質量部
・カチオン性界面活性剤(サニゾールB50、花王(株)製):1.5質量部
以上の成分を、丸型ステンレス鋼製フラスコ中でホモジナイザー(ウルトラタラックスT50、IKA社製)を用いて混合し、分散した後、加熱用オイルバス中でフラスコ内を撹拌しながら50℃まで加熱した。45℃で20分間保持した。その時点での平均粒径は約4.8μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。
更に上記混合液に、ハイブリッドビニル樹脂粒子分散液(DB14)を緩やかに60質量部追加した。そして、加熱用オイルバスの温度を50℃まで上げて30分間保持した。平均粒径が約5.8μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。
トナー(T1)〜(T35)に対して、アクリル樹脂を被覆した体積平均粒径60μmのフェライトキャリアを、トナー粒子濃度が6質量%となるように添加して混合することにより、現像剤(V1)〜(V35)をそれぞれ製造した。
[分散液中の粒子の体積平均粒径]
樹脂粒子、着色剤粒子等の体積平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(堀場製作所製、LA−700)で測定した。
コールターマルチサイザーII型(ベックマン・コールター社製)測定装置を用いて、トナー粒子の体積平均粒径、CV値を測定した。電解液としては、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)を使用した。
トナーの円形度の測定は、FPIA−3000(シスメックス株式会社製)を用いて行った。測定のためのトナー分散液は以下のようにして作製した。まず100mLビーカーにイオン交換水を30mL入れ、これに分散剤として界面活性剤を2滴滴下した。この液中にトナーを20mg入れ、超音波分散により3分間分散して分散液を調製した。
得られたトナー分散液について、FPIA−3000を用い、測定個数4500個を測定して、円形度を算出した。
トナーの保存性に関しては、50℃のオーブン内にて1週間放置した際の耐ブロッキング性により評価した。該評価としては目視による凝集性のレベルを判定した。
トナー凝集性評価基準を以下に示す。A〜Dを合格とした。
A:凝集体が全く見られなく流動性が非常に良い
B:凝集体が全く見られない
C:若干の凝集体は見られるがすぐにほぐれる
D:現像剤撹拌装置で凝集体がほぐれる(普通)
E:現像剤撹拌装置では凝集体が十分にほぐれない(やや悪い)
市販の複合プリンタのフルカラー複写機「bizhub PRO(登録商標)C6501」(コニカミノルタ株式会社製)において、常温常湿(温度20℃、湿度50%RH)の環境下で、定着装置を、定着用ヒートローラーの表面温度を80〜210℃の範囲内で変更することができるように改造したものに上記の現像剤V1〜V35をそれぞれ装填した。株式会社竹尾製、レザック75(Y目、連量130kg)上に、トナー付着量8mg/10cm2のベタ画像を定着させる定着実験を、設定される定着温度を80℃から5℃刻みで増加させるよう変更しながら150℃まで繰り返し行った。
次いで、各定着温度の定着実験において得られたプリント物を、目視によりコールドオフセットが発生しなかった最低の定着上ベルトの表面温度を調べ、これを定着下限温度として低温定着性を評価した。定着下限温度が155℃以下であれば、実用可能である。
市販の複合プリンタのフルカラー複写機「bizhub PRO(登録商標)C1100」(コニカミノルタ株式会社製)において、20℃、50%RH環境下で、株式会社竹尾製、レザック75(Y目、連量130kg)にて毎分100枚の印字速度で、印字率5%の評価用チャートを連続で1000枚出力した。A4横の出力解像度1200dpiの1ドット−1スペースの画像形成を行い、100枚印字ごとに1枚を抜き取り、ドット再現性を目視で評価した。ランク2〜5を合格とした。
(評価基準)
ランク5:いずれのチャートもドットの乱れや飛び散りが無い
ランク4:連続印字800枚以降に拡大観察した際に僅かにドットの乱れが見られるが、飛び散りは無い
ランク3:連続印字300枚以降に拡大観察した際に僅かにドットの乱れが見られるが、飛び散りは無い
ランク2:印字初期から、拡大観察した際にドットの乱れが見られる
ランク1:目視で明らかにドットの乱れや飛び散りが観察される
Claims (14)
- 結着樹脂と離型剤とを含むトナー粒子を含有する静電潜像現像用トナーであって、
前記結着樹脂の主成分が、ポリエステル樹脂であり、
前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂、非晶性ポリエステル樹脂、及びハイブリッドビニル樹脂を含有し、
前記ハイブリッドビニル樹脂は、ポリエステル重合セグメント、ウレタン重合セグメント、及びウレア重合セグメントから選ばれる少なくとも一つと、ビニル重合セグメントとが化学結合してなり、
前記ハイブリッドビニル樹脂の主成分が、前記ビニル重合セグメントであり、
前記ビニル重合セグメントが、下記一般式(1)で表される単量体由来の構造単位を有し、
一般式(1):H2C=CR1−COOR2
〔一般式(1)において、R1は、水素原子又はメチル基を表す。R2は、炭素数6以上の長鎖アルキル基を表す。〕
かつテトラヒドロフラン可溶成分のゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって測定される分子量分布が、13000〜30000の範囲内にメインピークを有し、
前記トナー粒子の平均円形度が、0.940〜0.995の範囲内であり、かつ、
前記トナー粒子の個数粒度分布の変動係数が、20%以下である
ことを特徴とする静電潜像現像用トナー。 - 前記R2が表す長鎖アルキル基の炭素数が、20以下であることを特徴とする請求項1に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記R2が表す長鎖アルキル基の炭素数が、8〜18の範囲内であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記R2が表す長鎖アルキル基が、分岐構造をもつことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記離型剤が、炭化水素系離型剤を含むことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記離型剤が、エステル系離型剤を含むことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記結着樹脂に対する前記ハイブリッドビニル樹脂中の前記ビニル重合セグメントの含有量が、1〜49質量%の範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記結着樹脂に対する前記ハイブリッドビニル樹脂中の前記ビニル重合セグメントの含有量が、5〜20質量%の範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記結着樹脂に対する前記結晶性ポリエステル樹脂の含有量が、1〜30質量%の範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記ハイブリッドビニル樹脂中の前記ビニル重合セグメントの含有量が、65〜90質量%の範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記ポリエステル重合セグメント、前記ウレタン重合セグメント、及び前記ウレア重合セグメントから選ばれる少なくとも一つが、前記ポリエステル重合セグメントを含むことを特徴とする請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記ハイブリッドビニル樹脂は、前記ビニル重合セグメントと、前記ポリエステル重合セグメント、前記ウレタン重合セグメント、及び前記ウレア重合セグメントから選ばれる少なくとも一つとのブロック共重合体であることを特徴とする請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記ハイブリッドビニル樹脂は、前記ビニル重合セグメントを主鎖とし、前記ポリエステル重合セグメント、前記ウレタン重合セグメント、及び前記ウレア重合セグメントから選ばれる少なくとも一つを側鎖としたハイブリッドビニル樹脂であることを特徴とする請求項1から請求項12までのいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
- 請求項1から請求項13までのいずれか一項に記載の結着樹脂と離型剤とを含むトナー粒子を含有する静電潜像現像用トナーを製造する静電潜像現像用トナーの製造方法であって、
前記トナー粒子を、乳化凝集法により製造することを特徴とする静電潜像現像用トナーの製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016190877A JP6784121B2 (ja) | 2016-09-29 | 2016-09-29 | 静電潜像現像用トナー及びその製造方法 |
US15/710,259 US10120296B2 (en) | 2016-09-29 | 2017-09-20 | Electrostatic latent image developing toner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016190877A JP6784121B2 (ja) | 2016-09-29 | 2016-09-29 | 静電潜像現像用トナー及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018054888A JP2018054888A (ja) | 2018-04-05 |
JP6784121B2 true JP6784121B2 (ja) | 2020-11-11 |
Family
ID=61687236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016190877A Active JP6784121B2 (ja) | 2016-09-29 | 2016-09-29 | 静電潜像現像用トナー及びその製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10120296B2 (ja) |
JP (1) | JP6784121B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110032069B (zh) * | 2019-04-02 | 2020-09-15 | 东华大学 | 一种基于误差补偿的聚酯纤维纺丝工序分段参数配置方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0962832B1 (en) * | 1998-06-05 | 2004-05-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Toner, toner production process, and image forming method |
US8993208B2 (en) * | 2011-04-15 | 2015-03-31 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Foil transferring method and toner for forming foil transferring layer |
JP6035680B2 (ja) | 2013-03-07 | 2016-11-30 | 株式会社リコー | 電子写真画像形成用トナー、画像形成方法及びプロセスカートリッジ |
JP2014174501A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-09-22 | Ricoh Co Ltd | トナー、及び画像形成方法 |
JP6152699B2 (ja) * | 2013-05-21 | 2017-06-28 | 株式会社リコー | トナー収容容器、及び画像形成装置 |
JP6448351B2 (ja) * | 2013-12-20 | 2019-01-09 | キヤノン株式会社 | トナー及び二成分系現像剤 |
US9665023B2 (en) * | 2013-12-20 | 2017-05-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Toner and two-component developer |
JP6137004B2 (ja) | 2014-03-18 | 2017-05-31 | 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 |
JP6090250B2 (ja) * | 2014-07-14 | 2017-03-08 | コニカミノルタ株式会社 | 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法 |
JP6409385B2 (ja) * | 2014-07-22 | 2018-10-24 | コニカミノルタ株式会社 | 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法 |
US9829818B2 (en) * | 2014-09-30 | 2017-11-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Toner |
-
2016
- 2016-09-29 JP JP2016190877A patent/JP6784121B2/ja active Active
-
2017
- 2017-09-20 US US15/710,259 patent/US10120296B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018054888A (ja) | 2018-04-05 |
US20180088477A1 (en) | 2018-03-29 |
US10120296B2 (en) | 2018-11-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101665508B1 (ko) | 전자사진용 토너 및 그의 제조방법 | |
US9823596B2 (en) | Electrostatic image developing toner and two-component electrostatic image developer | |
JP4289400B2 (ja) | トナー | |
JP4957275B2 (ja) | トナーの製造方法 | |
JP2007003840A (ja) | 静電荷像現像用トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤ならびに画像形成方法 | |
US9733585B2 (en) | Toner for electrostatic charge image development | |
JP2014186194A (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
US9740123B2 (en) | Toner for developing electrostatic latent images | |
JP6784117B2 (ja) | 静電潜像現像用コアシェル型トナー、その製造方法およびこれを用いた画像形成方法 | |
JP2017156542A (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP6733453B2 (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 | |
JP2017215376A (ja) | 静電潜像現像用トナー | |
JP4103694B2 (ja) | 電子写真現像剤及びそれを用いた画像形成方法 | |
JP4840040B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像剤、画像形成方法、及び画像形成装置 | |
JP6784121B2 (ja) | 静電潜像現像用トナー及びその製造方法 | |
JP2017156541A (ja) | 静電荷像現像用トナーの製造方法 | |
JP2017032598A (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP2015183063A (ja) | 樹脂粒子分散液の製造方法 | |
JP2008176170A (ja) | トナーおよびその製造方法 | |
US10591830B2 (en) | Image forming method and toner set for developing electrostatic latent image | |
JP6763287B2 (ja) | 画像形成方法および静電潜像現像用トナーセット | |
JP2021117422A (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
US9772572B2 (en) | Electrostatic latent image developing toner | |
JP6489077B2 (ja) | 静電潜像現像用トナー及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170707 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190613 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200617 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200630 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200828 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200923 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201006 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6784121 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |