JP7375390B2 - トナー、現像剤及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
HO(CR1R2)nOH・・・(1)
(式中、R1及びR2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R1及びR2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。
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。
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。
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。
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。
光輝性顔料は、薄片状であり、金属性の光沢を有する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、外添剤、帯電制御剤などの粒子と混合してもよい。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
<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、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、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、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、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。
<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。
<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。
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。
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。
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。
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。
<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。
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。
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。
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。
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。
[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。
[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。
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。
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。
[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。
[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。
[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。
[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。
[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。
[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。
[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。
[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。
[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。
[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。
[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。
[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。
[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。
<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。
<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。
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。
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。
トナー、現像剤を用いて、以下の評価を実施した。
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/cm2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。
◎: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。
◎: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/cm2、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。
◎: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。
◎: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/cm2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。
◎: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。
◎: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。
Claims (9)
- ポリエステルと、光輝性顔料である薄片状アルミニウム粉末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。 - 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。
- 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。 - 前記成分C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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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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