JP7780717B2 - 樹脂粒子、トナー、現像剤、現像剤収容容器、樹脂粒子の製造方法、トナーの製造方法、画像形成装置、及び画像形成方法 - Google Patents
樹脂粒子、トナー、現像剤、現像剤収容容器、樹脂粒子の製造方法、トナーの製造方法、画像形成装置、及び画像形成方法Info
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Description
特許文献1~5には、環境保護の観点から生分解性樹脂、リサイクル樹脂、バイオマス樹脂等を用いたトナーが提案されている。
少なくとも結着樹脂を含む樹脂粒子であって、
前記結着樹脂はバイオマス由来樹脂及びリサイクル由来樹脂を含み、
前記結着樹脂中における前記バイオマス由来樹脂の含有率(質量%)と前記リサイクル由来樹脂の含有率(質量%)とが下記の関係式(1)を満たすことを特徴とする樹脂粒子。
リサイクル由来樹脂の含有率 > バイオマス由来樹脂の含有率 (1)
(1)本発明に係る樹脂粒子は、
少なくとも結着樹脂を含む樹脂粒子であって、
前記結着樹脂はバイオマス由来樹脂及びリサイクル由来樹脂を含み、
前記結着樹脂中における前記バイオマス由来樹脂の含有率(質量%)と前記リサイクル由来樹脂の含有率(質量%)とが
リサイクル由来樹脂の含有率 > バイオマス由来樹脂の含有率 (1)
という関係式(1)を満たす樹脂粒子、である。
結着樹脂としては、ポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂は保存性や耐久性を向上させるため、アルコール成分にBPA-POやBPA-EOを使用して靭性を高めることが好ましい。バイオマス化に伴いアルコール成分が植物由来化し、BPAの使用量が減る、さらには使用されないことでポリエステル樹脂の靭性は低下し、保存性や耐久性は低下する。そのため、リサイクル由来樹脂>バイオマス由来樹脂として、定着性と保存性、耐久性の両立を図る。
(2)上記(1)に記載の樹脂粒子は、結着樹脂中における前記リサイクル由来樹脂及び前記バイオマス由来樹脂の含有率は80質量%以上であることが好ましい。
含有率が80質量%以上であることによって環境対応性が高まり、同時に、定着性と保存性、耐久性の両立を図ることができる。
(3)上記(1)又は(2)に記載の樹脂粒子は、前記リサイクル由来樹脂がポリエチレンテレフタレート(PET)及び/又はポリブチレンテレフタレート(PBT)であることが好ましい。
(4)上記(1)乃至(3)のいずれか1項に記載の樹脂粒子は、ポリエステル樹脂を含むことが好ましい。ポリエステル樹脂を含むことにより良好な定着性が得られる。
(5)上記(4)に記載の樹脂粒子は、ポリエステル樹脂として結晶性ポリエステル樹脂を含むことが好ましい。
樹脂粒子中に結晶性ポリエステル樹脂を含むことにより低温定着性向上が見込まれる。
(6)上記(1)乃至(5)のいずれか1項に記載の樹脂粒子は更に、着色剤及び離型剤を含有することが好ましい。
(7)本発明のトナーは上記(6)に記載の樹脂粒子に外添剤が添加されて使用される。
(8)上記(7)に記載のトナーは画像形成装置における現像剤として使用することができる。
(9)上記(8)に記載の現像剤は画像形成装置における現像剤収容容器に収容して使用される。
(10)本発明の樹脂粒子の製造方法は、少なくともバイオマス由来樹脂及びリサイクル由来樹脂を含む結着樹脂及び/又は結着樹脂の前駆体を混合する工程を有し、前記結着樹脂中における前記バイオマス由来樹脂の含有率(質量%)と前記リサイクル由来樹脂の含有率(質量%)とが下記の関係式(1)を満たすことを特徴とする。
リサイクル由来樹脂の含有率 > バイオマス由来樹脂の含有率 (1)
(11)本発明の樹脂粒子の製造方法は、下記の各工程を含む上記(10)に記載の樹脂粒子を製造する方法である。
工程a:少なくともバイオマス由来樹脂及びリサイクル由来樹脂を含む結着樹脂及び/又は結着樹脂の前駆体と着色剤とを有機溶媒に溶解または分散させた溶解液を作製する工程
工程b:前記溶解液に水を添加して、油中水型分散液から水中油型分散液に転相させる工程
工程c:前記水中油型分散液から有機溶媒を除去して微粒子分散液を得る工程
工程d:前記微粒子分散液の微粒子を凝集させて凝集粒子を得る工程
上記の製造方法を実施することにより、定着性と保存性、耐久性を向上させた樹脂粒子を得ることができる。
(12)上記(10)又は(11)に記載の樹脂粒子の製造方法においては結着樹脂の前駆体として、活性水素基と反応することが可能な官能基を有するプレポリマーを含むことが好ましい。
プレポリマーを用いることにより、低Tgによる低温定着性の向上、伸長剤との伸長によるホットオフセット性、保存性、耐久性の向上が見込まれる。
(13)本発明の一態様に係るトナーの製造方法は、上記(10)乃至(12)の何れか1項に記載の樹脂粒子の製造方法によって得られた樹脂粒子に外添剤を添加することによってトナーを得る製造方法である。
(14)本発明の画像形成方法装置は、
静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
上記(7)に記載のトナー又は上記(8)に記載の現像剤を用いて、前記静電潜像を現像して可視像を形成する現像手段と、
前記可視像を記録媒体上に転写する転写手段と、
前記記録媒体上に転写された転写像を定着させる定着手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置である。
(15)本発明の画像形成方法は、
静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、
上記(7)に記載のトナー又は上記(8)に記載の現像剤を用いて、前記静電潜像を現像して可視像を形成する現像工程と、
前記可視像を記録媒体上に転写する転写工程と、
前記記録媒体上に転写された転写像を定着させる定着工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法である。
工程a:少なくとも結着樹脂及び/又は結着樹脂の前駆体と着色剤とを有機溶媒に溶解または分散させた溶解液を作製する工程
工程b:前記溶解液に水を添加して、油中水型分散液から水中油型分散液に転相させる工程
工程c:前記水中油型分散液から有機溶媒を除去して微粒子分散液を得る工程
工程d:前記微粒子分散液の微粒子を凝集させて凝集粒子を得る工程
以下では、上記の工程及び該工程で使用する材料について説明する。
工程aは、少なくとも結着樹脂及び/又は結着樹脂の前駆体と着色剤とを有機溶媒に溶解または分散させた溶解液を作製する工程である。
本発明の製造方法においては、まず有機溶媒中に樹脂、着色剤、プレポリマーなどを溶解あるいは分散させた油相を作製する。油相を作製するには、有機溶媒中に攪拌をしながら樹脂、着色剤などを徐々に添加していき、溶解又は分散させればよい。溶解又は分散手段としては公知のものが使用でき、例えばビーズミルやディスクミルなどの分散機を用いることができる。
油相作製工程で使用する材料について説明する。
以下では本発明の樹脂粒子の実施形態であるトナーを例にとって本発明の樹脂粒子を説明する。
本発明においては、バイオマス由来樹脂及びリサイクル由来樹脂を環境対応樹脂ということがある。
-バイオマス由来樹脂-
バイオマス由来樹脂とは、植物由来の化合物を原料として含む樹脂である。アルコールと酸の成分を石油由来のものと植物由来のものとの比率を調整することで、環境対応比率とトナー品質とを調整することができる。
前記14C濃度は、下記式のバイオマス度で表される。
バイオマス度(%)=14C濃度(pMC)×0.935
前記バイオマス度10%以上を達成するためにはトナー中のワックスのみならず、結着樹脂についてもバイオマス化を考慮する必要があり、この点が本発明を構成する上で最も重要な点である。
まず、トナーを燃焼させ、そのCO2(二酸化炭素)を還元し、C(グラファイト)を得る。次いで、該グラファイト中の14C濃度をAMS(Accelerator Mass Spectroscopy)によって計測する。このAMSによる測定は、例えば特許第4050051号公報などに開示されている。
生物を源とする化石資源は生命活動停止から数万年~数億年を経過しているため、14C濃度は殆ど検出されない。
リサイクル由来樹脂としては、PP(ポリプロピレン)、PE(ポリエチレン)、PS(ポリスチレン)、ABS(アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)がある。
このうち、トナーの材料として特に好ましいのはPET(ポリエチレンテレフタレート)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)である。
PET(ポリエチレンテレフタレートおよびPBT(ポリブチレンテレフタレート)はリサイクル品をフレーク状に加工したものであり、重量平均分子量(Mw)で30,000~100,000程度のものであるが、PETおよびPBTの分子量分布、組成、製造方法、使用する際の形態等に制限されることはない。また、リサイクル品に制限されることはなく、オフスペックの繊維クズやペレットを用いてもよい。ポリエステル樹脂合成時に、リサイクルPETを導入する比率を調整することで、環境対応比率とトナー品質を調整することができる。
リサイクル由来樹脂が55未満であると、高温定着性や保存性、耐久性を担保できないことがある。担保するために石油系樹脂を使用すると環境対応比率を高められない。95を超えると、低温定着性を担保できないことがある。
バイオマス由来樹脂が5未満であると、低温定着性を担保するために石油系樹脂を使用する必要があるが、環境対応比率を高めることができない。45を超えると、高温定着性や保存性、耐久性を担保できないことがある。担保するために石油系樹脂を使用すると環境対応比率を高められない。
電子写真における静電潜像現像用トナーとして用いる場合には、ポリエステル骨格を有する樹脂を用いることにより良好な定着性が得られる。ポリエステル骨格を有する樹脂としては、ポリエステル樹脂や、ポリエステル樹脂と他の骨格を有する樹脂とのブロックポリマーがあるが、ポリエステル樹脂を用いたほうが得られる着色樹脂粒子の均一性が高く好ましい。
ポリオール(1)としては、ジオール(1-1)と3価以上のポリオール(1-2)が挙げられ、(1-1)単独、または(1-1)と少量の(1-2)の混合物が好ましい。
アルキレングリコール(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-ヘキサンジオールなど);
アルキレンエーテルグリコール(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(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);
上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
ポリカルボン酸(2)としては、ジカルボン酸(2-1)と3価以上のポリカルボン酸(2-2)が挙げられ、ジカルボン酸(2-1)単独、またはジカルボン酸(2-1)と少量の3価以上のポリカルボン酸(2-2)の混合物が好ましい。
ポリオールとポリカルボン酸の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1~1/2、好ましくは1.5/1~1/1.5、さらに好ましくは1.3/1~1/1.3である。
本発明の着色剤としては公知の染料及び顔料が使用でき、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)、カドミュウムイエロー、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、カドミュウムレッド、カドミュ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、パラクロル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、ブリリアントカーンミン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、ポ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、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。
有機溶媒は、沸点が100℃未満の揮発性であることが、後の有機溶媒除去が容易になる点から好ましい。このような有機溶媒としては、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、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。有機溶媒中に溶解あるいは分散させる樹脂がポリエステル骨格を有する樹脂である場合、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系の溶媒もしくは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系の溶媒を用いたほうが溶解性が高く好ましく、このなかでは溶媒除去性の高い酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトンが特に好ましい。
プレポリマー(反応性前駆体)としては、活性水素基と反応可能な基を持つポリエステルが挙げられる。前記活性水素基と反応可能な基としては、例えば、イソシアネート基、エポキシ基、カルボン酸、酸クロリド基などが挙げられる。これらの中でも、前記非晶質ポリエステル樹脂にウレタン結合又はウレア結合を導入可能な点で、イソシアネート基が好ましい。
前記イソシアネート基を含有するポリエステル樹脂としては、例えば、活性水素基を有するポリエステル樹脂とポリイソシアネートとの反応生成物などが挙げられる。前記活性水素基を有するポリエステル樹脂は、例えば、ジオールと、ジカルボン酸と、3価以上のアルコール及び3価以上のカルボン酸の少なくともいずれかと縮重合することにより得られる。前記3価以上のアルコール及び前記3価以上のカルボン酸は、前記イソシアネート基を含有するポリエステル樹脂に分岐構造を付与する。
前記ポリイソシアネートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1,3-及び/又は1,4-フェニレンジイソシアネート、2,4-及び/又は2,6-トリレンジイソシアネート(TDI)、粗製TDI、2,4’-及び/又は4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、粗製MDI[粗製ジアミノフェニルメタン〔ホルムアルデヒドと芳香族アミン(アニリン)又はその混合物との縮合生成物;ジアミノジフェニルメタンと少量(たとえば5~20質量%)の3官能以上のポリアミンとの混合物〕のホスゲン化物:ポリアリルポリイソシアネート(PAPI)]、1,5-ナフチレンジイソシアネート、4,4’,4”-トリフェニルメタントリイソシアネート、m-及びp-イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;エチレンジイソシアネート、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(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネート、1,6,11-ウンデカントリイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6-ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2-イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2-イソシアナトエチル)カーボネート、2-イソシアナトエチル-2,6-ジイソシアナトヘキサノエート等の脂肪族ジイソシアネート;イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート(水添MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート(水添TDI)、ビス(2-イソシアナトエチル)-4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボキシレート、2,5-及び2,6-ノルボルナンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート;m-及びp-キシリレンジイソシアネート(XDI)、α,α,α’,α’-テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)等の芳香脂肪族ジイソシアネート;リジントリイソシアネート、3価以上のアルコールのジイソシアネート変性物等の3価以上のポリイソシアネート;これらのイソシアネートの変性物が挙げられ、これらの2種以上の混合物であっても良い。前記イソシアネートの変性物としては、例えば、ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、イソシアヌレート基、オキサゾリドン基含有変性物などが挙げられる。
油相には、帯電制御剤などを添加しても良い。
帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、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、四級アンモニウム塩(フッ素変性四級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的に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株式会社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP-302、TP-415(以上、保土谷化学工業株式会社製)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA-901、ホウ素錯体であるLR-147(日本カーリット株式会社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。帯電制御剤は性能を発現し定着性などへの阻害がない範囲の量で用いられればよく、トナー中に0.5~5質量%、好ましくは0.8~3質量%含まれるのが良い。
工程bは、工程aで得られた溶解液に水を添加して、油中水型分散液から水中油型分散液に転相させる工程である。
本発明では、前記油相をアンモニア水などで中和した後、それにイオン交換水を添加していき、油中水型分散液から水中油型分散液に転相させる転相乳化によって微粒子分散液を得る。
工程cは、工程bで得られた水中油型分散液から有機溶媒を除去して微粒子分散液を得る工程である。
微粒子分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を攪拌しながら徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。
あるいはまた、得られた微粒子分散体を攪拌しながら乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の有機溶媒を完全に除去することも可能である。もしくは、微粒子分散体を攪拌しながら減圧し、有機溶媒を蒸発除去しても良い。後の2つの手段は、最初の手段と併用することも可能である。
以上の方法で、微粒子分散液を得ることが出来る。
工程dは、工程cで得られた前記微粒子分散液の微粒子を凝集させて凝集粒子を得る工程である。
微粒子分散液を攪拌しながら任意の粒径になるまで凝集させる。凝集させるためには、凝集剤を添加する方法、pHを調整する方法など、既存の方法が使用できる。凝集剤を添加する場合、そのまま添加してもよいが、凝集剤の水溶液にしたほうが局所的な高濃度化を避けることができるため好ましい。また、凝集塩は凝集粒子の粒径を見ながら、徐々に添加することが好ましい。
以上の方法により、凝集粒子の分散液を得ることが出来る。
凝集剤としては、公知のものが使用できる。例えば、ナトリウム、カリウム等の1価の金属の金属塩や、カルシウム、マグネシウム等の2価の金属の金属塩、鉄、アルミニウム等の3価の金属の金属塩などが使用できる。
金属塩を凝集剤として添加することにより、金属イオンが金属架橋剤として作用し、金属イオンを介してポリマー鎖が架橋し、凝集する。金属架橋剤による金属架橋によって、ホットオフセット性、保存性、耐久性の向上が見込まれる。
ワックスとしては、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、融点が50℃~120℃の低融点の離型剤が好ましい。低融点の離型剤は、前記樹脂と分散されることにより、離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これによりオイルレス(定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布しない)でもホットオフセット性が良好となる。
結晶性ポリエステル樹脂は、多価アルコールと、多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸エステルなどの多価カルボン酸又はその誘導体から得られる。なお、本発明において結晶性ポリエステル樹脂とは、上記のように、多価アルコールと、多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸エステル等の多価カルボン酸又はその誘導体とを用いて得られるものを指し、ポリエステル樹脂を変性したもの、例えばプレポリマー、及びそのプレポリマーを架橋及び/又は伸長反応させて得られる樹脂は、前記結晶性ポリエステル樹脂には属さない。
前記多価アルコールとしては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジオール、及び3価以上のアルコールが挙げられる。前記ジオールとしては、例えば、飽和脂肪族ジオールなどが挙げられる。前記飽和脂肪族ジオールとしては、直鎖飽和脂肪族ジオール、分岐飽和脂肪族ジオールが挙げられるが、これらの中でも、直鎖飽和脂肪族ジオールが好ましく、炭素数が2~12の直鎖飽和脂肪族ジオールがより好ましい。前記飽和脂肪族ジオールが分岐型であると、結晶性ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が低下してしまうことがある。また、前記飽和脂肪族ジオールの炭素数が12を超えると、実用上の材料の入手が困難となる。
前記3価以上の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などが挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記多価カルボン酸としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2価のカルボン酸、及び3価以上のカルボン酸が挙げられる。前記2価のカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、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、1,12-ド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等の飽和脂肪族ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン-2,6-ジカルボン酸、マロン酸、メサコニン酸等の芳香族ジカルボン酸;などが挙げられる。更に、これらの無水物やこれらの低級(炭素数1~3)アルキルエステルも挙げられる。
更には、重量平均分子量(Mw)で5,000~15,000、数平均分子量(Mn)で2,000~10,000、Mw/Mnが1~5であることが好ましい。
次に、得られた前記凝集粒子を熱処理によって融着させ、凹凸を減らす。融着は、凝集粒子の分散液を攪拌しながら加熱すればよい。液の温度は、使用している樹脂のTgを超えた温度付近が好ましい。
上記の方法で得られたトナー粒子分散液には、トナー粒子のほかに凝集塩などの副材料が含まれているため、分散液からトナー粒子のみを取り出すために洗浄を行う。トナー粒子の洗浄方法としては、遠心分離法、減圧濾過法、フィルタープレス法などの方法があるが、本発明においては特に限定されるものではない。いずれの方法によってもトナー粒子のケーキ体が得られるが、一度の操作で十分に洗浄できない場合は、得られたケーキを再度水系溶媒に分散させてスラリーにして上記のいずれかの方法でトナー粒子を取り出す工程を繰り返しても良いし、減圧濾過法やフィルタープレス法によって洗浄を行うのであれば、水系溶媒をケーキに貫通させて樹脂粒子が抱き込んだ副材料を洗い流す方法を採っても良い。
この洗浄に用いる水系溶媒は水あるいは水にメタノール、エタノールなどのアルコールを混合した混合溶媒を用いるが、コストや排水処理などによる環境負荷を考えると、水を用いるのが好ましい。
結晶性樹脂を添加した場合、乾燥後にアニーリング処理を行うことで、非結晶性樹脂と結晶性樹脂とが相分離し、定着性が向上する。具体的には、Tg付近の温度で10時間以上保管すればよい。
本発明で得られたトナー粒子には、流動性、帯電性、クリーニング性などを持たせるために、無期微粒子や高分子系微粒子、クリーニング助剤などを添加、混合してもよい。
具体的な混合手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル(ホソカワミクロン株式会社製)、I式ミル(日本ニューマチック工業株式会社製)を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(株式会社奈良機械製作所製)、クリプトロンシステム(川崎重工業株式会社製)、自動乳鉢などがあげられる。
無機微粒子の一次粒子径は、5nm以上2μm以下であることが好ましく、特に5nm以上500nm以下であることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20m2/g以上500m2/g以下であることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01~5質量%であることが好ましい。無機微粒子の具体例としては、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、窒化ケイ素などを挙げることができる。
本発明の現像剤は、本発明の前記トナーを含有する。前記現像剤は、一成分現像剤として使用してもよく、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。中でも、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンター等に使用する場合には、寿命向上等の点で前記二成分現像剤が好ましい。
前記トナーを用いた前記一成分現像剤の場合、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なく、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するためのブレード等の層厚規制部材へのトナーの融着がなく、現像手段の長期の使用(撹拌)においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。
また、前記トナーを用いた前記二成分現像剤の場合、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なく、現像手段における長期の撹拌においても、良好で安定した現像性が得られる。
また、本発明の現像剤は補給用現像剤として使用することも可能である。
前記キャリアとしては、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、芯材と、該芯材を被覆する樹脂層とを有するものが好ましい。
本発明の現像剤を収容する現像剤収容容器は特に限定されず、公知のものの中から適宜選択することができる。例えば、容器本体とキャップを有するもの等が挙げられる。
また、容器本体の大きさ、形状、構造、材質等も特に限定されないが、形状は円筒状等であることが好ましい。特に内周面にスパイラル状の凹凸が形成され、回転させることにより内容物である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好ましい。また、材質は寸法精度がよいものが好ましい。その例としては、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアクリル酸、ポリカーボネート樹脂成分ABS樹脂、ポリアセタール樹脂等の樹脂材料が挙げられる。
図1を参照しながら説明する。本実施形態の画像形成装置としては、プリンターが例として示されているが、画像形成装置は、複写機、ファクシミリ、複合機等のトナーを用いて画像を形成することが可能であれば、特に限定されない。
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とを備えている。
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。
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。
K)は、それぞれに用いられる現像剤が異なるのみで、機械的な構成は実質的に同一である。
本発明に関す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、静電潜像を担持する静電潜像担持体と、静電潜像担持体上に担持された静電潜像を本発明の現像剤で現像してトナー像を形成する現像手段を少なくとも有する。なお、本発明のプロセスカートリッジは、必要に応じて、他の手段をさらに有していてもよい。
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部を仕込み、50℃で5時間反応を行い、[ケチミン化合物]を得た。[ケチミン化合物]のアミン価は418mgKOH/gであった。
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、及び植物由来のセバシン酸を、水酸基とカルボキシル基のモル比であるOH/COOHが1.1であり、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%であり、ジカルボン酸成分の構成がイソフタル酸66mol%及びセバシン酸34mol%であり、全モノマー中におけるトリメチロールプロパンの量が1.5mol%となるように、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して1,000ppm)とともに投入した。その後、4時間程度で200℃まで昇温し、次いで、2時間かけて230℃に昇温し、流出水がなくなるまで反応を行った。その後更に、10mmHg~15mmHgの減圧下で5時間反応させ、[中間体ポリエステルA]を得た。
窒素導入管、脱水管、撹拌機及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、フレーク状のリサイクルPET、植物由来のプロピレングリコール、石油由来のビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物、植物由来のテレフタル酸、及び石油由来のアジピン酸を、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)と植物由来のプロピレングリコールとビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物とがモル比32/21/47であり、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)と植物由来のテレフタル酸とアジピン酸とがモル比32/21/47であり、水酸基とカルボキシル基とのモル比であるOH/COOHが1.3となるように仕込み、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に常圧、230℃で8時間反応させ、更に10mmHg~15mmHgの減圧で4時間反応後、反応容器に無水トリメリット酸を全樹脂成分に対して1mol%になるよう入れ、180℃、常圧、3時間で反応させ、[非晶質ポリエステル樹脂B-1]を得た。
窒素導入管、脱水管、撹拌機及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、フレーク状のリサイクルPET、植物由来のプロピレングリコール、石油由来のビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物、植物由来のテレフタル酸、及び石油由来のアジピン酸を、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)と植物由来のプロピレングリコールとビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物とがモル比51/30/19であり、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)と植物由来のテレフタル酸とアジピン酸とがモル比51/30/19であり、水酸基とカルボキシル基とのモル比であるOH/COOHが1.3となるように仕込み、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に常圧、230℃で8時間反応させ、更に10mmHg~15mmHgの減圧で4時間反応後、反応容器に無水トリメリット酸を全樹脂成分に対して1mol%になるよう入れ、180℃、常圧、3時間で反応させ、[非晶質ポリエステル樹脂B-2]を得た。
窒素導入管、脱水管、撹拌機及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、フレーク状のリサイクルPET、植物由来のプロピレングリコール、石油由来のビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物、植物由来のテレフタル酸、及び石油由来のアジピン酸を、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)と植物由来のプロピレングリコールとビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物とがモル比56/30/14であり、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)と植物由来のテレフタル酸とアジピン酸とがモル比56/30/14であり、水酸基とカルボキシル基とのモル比であるOH/COOHが1.3となるように仕込み、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に常圧、230℃で8時間反応させ、更に10mmHg~15mmHgの減圧で4時間反応後、反応容器に無水トリメリット酸を全樹脂成分に対して1mol%になるよう入れ、180℃、常圧、3時間で反応させ、[非晶質ポリエステル樹脂B-3]を得た。
窒素導入管、脱水管、撹拌機及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、フレーク状のリサイクルPET、植物由来のプロピレングリコール、石油由来のビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物、植物由来のテレフタル酸、及び石油由来のアジピン酸を、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)と植物由来のプロピレングリコールとビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物とがモル比63/30/7であり、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)と植物由来のテレフタル酸とアジピン酸とがモル比63/30/7であり、水酸基とカルボキシル基とのモル比であるOH/COOHが1.3となるように仕込み、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に常圧、230℃で8時間反応させ、更に10mmHg~15mmHgの減圧で4時間反応後、反応容器に無水トリメリット酸を全樹脂成分に対して1mol%になるよう入れ、180℃、常圧、3時間で反応させ、[非晶質ポリエステル樹脂B-4]を得た。
窒素導入管、脱水管、撹拌機及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、フレーク状のリサイクルPET、植物由来のプロピレングリコール、石油由来のビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物、植物由来のテレフタル酸、及び石油由来のアジピン酸を、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)と植物由来のプロピレングリコールとビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物とがモル比16/37/47であり、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)と植物由来のテレフタル酸とアジピン酸とがモル比16/37/47であり、水酸基とカルボキシル基とのモル比であるOH/COOHが1.3となるように仕込み、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に常圧、230℃で8時間反応させ、更に10mmHg~15mmHgの減圧で4時間反応後、反応容器に無水トリメリット酸を全樹脂成分に対して1mol%になるよう入れ、180℃、常圧、3時間で反応させ、[非晶質ポリエステル樹脂B-5]を得た。
窒素導入管、脱水管、撹拌機及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、フレーク状のリサイクルPET、植物由来のプロピレングリコール、石油由来のビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物、植物由来のテレフタル酸、及び石油由来のアジピン酸を、フレーク状のリサイクルPET(中のエチレングリコールユニット単位)と植物由来のプロピレングリコールとビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物とがモル比24/29/47であり、フレーク状のリサイクルPET(中のテレフタル酸ユニット単位)と植物由来のテレフタル酸とアジピン酸とがモル比24/29/47であり、水酸基とカルボキシル基とのモル比であるOH/COOHが1.3となるように仕込み、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に常圧、230℃で8時間反応させ、更に10mmHg~15mmHgの減圧で4時間反応後、反応容器に無水トリメリット酸を全樹脂成分に対して1mol%になるよう入れ、180℃、常圧、3時間で反応させ、[非晶質ポリエステル樹脂B-6]を得た。
非晶質ポリエステル樹脂B-1~B-6の組成を表1に示す。
窒素導入管、脱水管、撹拌機及び熱伝対を装備した5Lの四つ口フラスコに、植物由来のセバシン酸、及び1,6-ヘキサンジオールを、水酸基とカルボキシル基とのモル比であるOH/COOHが0.9となるように仕込み、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に、180℃で10時間反応させた後、200℃に昇温して3時間反応させ、更に8.3kPaの圧力にて2時間反応させて[結晶性ポリエステル樹脂C]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、メタクリル酸のエチレンオキサイド付加物の硫酸エステルのナトリウム塩エレミノールRS-30(三洋化成工業株式会社製)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、系内の温度を75℃まで昇温し、5時間反応させた後、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部を添加して、75℃で5時間熟成し、[ビニル系樹脂分散液]を得た。
水1,200部、カーボンブラック(Printex35、デグサ社製)〔DBP吸油量=42mL/100mg、pH=9.5〕500部、及び[非晶質ポリエステル樹脂B-1]500部を加え、ヘンシェルミキサー(日本コークス工業株式会社製)で混合し、得られた混合物を、2本ロールを用いて150℃で30分間混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕し、[マスターバッチ]を得た。
撹拌棒、及び温度計をセットした容器に離型剤としてカルナウバワックス42部(セラリカ野田製、RN-5、植物系ワックス、融点82℃)、及び酢酸エチル420部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時間で30℃に冷却し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、株式会社アイメックス製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒間、直径0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、分散を行い[WAX分散液]を得た。
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、308部の[結晶性ポリエステル樹脂C]及び酢酸エチル1900部を仕込んだ。次に、撹拌しながら、80℃まで昇温し、5時間保持した後、1時間で30℃まで冷却した。さらに、ビーズミルのウルトラビスコミル(株式会社アイメックス製)を用いて、直径が0.5mmのジルコニアビーズを80体積%充填し、3パスの条件で分散させ、[結晶性ポリエステル分散液]を得た。
<油相1の作製>
[WAX分散液]165部、[非晶質ポリエステル樹脂B-1]245部、酢酸エチル270部、[マスターバッチ]75部を容器に仕込んだ後、TKホモミキサー(プライミクス株式会社製)を用いて、7000rpmで60分間混合し、[油相1]を得た。
水600部、[ビニル系樹脂分散液]50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(三洋化成工業株式会社製)225部、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、0.2部の[ケチミン化合物]及び2000部の[水相1]を添加した後、TKホモミキサーを用いて、13000rpmで20分間混合し、[乳化スラリー1]を得た。
撹拌機及び温度計をセットした容器に、[乳化スラリー1]を仕込み、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。次に、濾過ケーキにイオン交換水100部を添加し、TKホモミキサーを用いて、12000rpmで10分間混合した後、濾過した(以下、洗浄工程(1)という)。さらに、濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を添加し、TKホモミキサーを用いて、12000rpmで30分間混合した後、減圧濾過した(以下、洗浄工程(2)という)。次に、濾過ケーキに10%塩酸100部を添加し、TKホモミキサーを用いて、12000rpmで10分間混合した後、濾過した(以下、洗浄工程(3)という)。さらに、濾過ケーキにイオン交換水300部を添加し、TKホモミキサーを用いて、12000rpmで10分間混合した後、濾過した(以下、洗浄工程(4)という)。このとき、洗浄工程(1)~(4)の操作を2回繰り返した。
濾過ケーキにイオン交換水100部を添加し、TKホモミキサーを用いて、12000rpmで10分間混合し、50℃で4時間加熱処理した後、濾過した。
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、目開きが75μmのメッシュで篩い、[トナー母体粒子1]を得た。
[トナー母体粒子1]100部に対して、疎水性シリカ(HDK-2000、クラリアント株式会社製)2.0部をヘンシェルミキサーにて混合し、目開き500メッシュの篩を通過させ、[トナー1]を得た。
実施例1の[非晶質ポリエステルB-1]を[非晶質ポリエステルB-2]に変更した以外は、実施例1と同様にして[乳化スラリー2]、[分散スラリー2]、[トナー母体粒子2]を得て、[トナー2]を得た。
実施例1における[油相1]を下記[油相3]に変更した以外は、実施例1と同様にして、[乳化スラリー3]、[分散スラリー3]、[トナー母体粒子3]を得て、[トナー3]を得た。
[WAX分散液]165部、[結晶性ポリエステル分散液]165部、[非晶質ポリエステル樹脂B-3]180部、酢酸エチル160部、[マスターバッチ]75部を容器に仕込んだ後、TKホモミキサー(プライミクス株式会社製)を用いて、7000rpmで60分間混合し、[油相3]を得た。
<油相4の作製>
[WAX分散液]170部、[結晶性ポリエステル分散液]160部、[非晶質ポリエステル樹脂B-4]175部、酢酸エチル155部、[マスターバッチ]75部を容器に仕込んだ後、TKホモミキサー(プライミクス株式会社製)を用いて、7000rpmで60分間混合し、[油相4]を得た。
水600部、[ビニル系樹脂分散液]50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(三洋化成工業株式会社製)230部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の[水相4]を得た。
[油相4]が入った容器に、[ケチミン化合物]0.2部、[水相4]2000部及び[プレポリマーA]50部を添加した後、TKホモミキサーを用いて、13000rpmで20分間混合し、[乳化スラリー4]を得た。
撹拌機及び温度計をセットした容器に、[乳化スラリー4]を仕込み、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4]を得た。
得られた[分散スラリー4]に対して実施例1と同様の処理を施して、[トナー母体粒子4]、「トナー4」を得た。
<油相5の作製>
四つ口フラスコに、[WAX分散液]160部、[結晶性ポリエステル分散液]165部、酢酸エチル160部、[マスターバッチ]75部、[非晶質ポリエステル樹脂B-4]190部を加えて撹拌し、溶解・分散させた。攪拌しながら、酢酸エチル10部、[プレポリマーA]45部、20%水酸化ナトリウム水溶液15部を添加して中和率75%になるようにして[油相5]を作製した。
<水相5の作製>
1100部のイオン交換水に、酢酸エチルを飽和溶解量に対して100%となるように加え、さらに界面活性剤(ドデシル硫酸ナトリウム塩)を水相に対して2%となるように加え、[水相5]を作製した。
[油相5]に[水相5]を徐々に加えて転相乳化を行った。その後脱溶媒を行い、[乳化スラリー5]を得た。
[乳化スラリー5]1500部、イオン交換水1600部を容器に入れて5分間撹拌した。次に、20%硫酸マグネシウム水溶液100部を滴下してさらに5分間撹拌した後、60℃に昇温した。その後、さらに20%硫酸マグネシウム水溶液75部を滴下して、粒径が5.0μmになったところで20%硫酸ナトリウム水溶液350部を添加して凝集工程を終了し、[凝集スラリー]を得た。
そのまま凝集スラリーを撹拌しながら70℃に加熱して、所望の円形度である0.960になったところで冷却し、[分散スラリー5]を得た。
[分散スラリー5]を、45℃で10時間保管した後に減圧濾過し、以下のように洗浄と乾燥を行った。
(1):濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(2):(1)の濾過ケーキにイオン交換水900部を加え、超音波振動を付与してTKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。リスラリー液の電気伝導度が10μC/cm以下となるようにこの操作を繰り返した後濾過して、[濾過ケーキ]を得た。
濾過ケーキを循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母体粒子5]を得た。
[トナー母体粒子6]100部に対して、疎水性シリカ(HDK-2000、クラリアント株式会社製)2.0部をヘンシェルミキサーにて混合し、目開き500メッシュの篩を通過させ、[トナー5]を得た。
実施例1における[非晶質ポリエステルB-1]を[非晶質ポリエステルB-5]に変更した以外は、実施例1と同様にして[乳化スラリー6]、[分散スラリー6]、[トナー母体粒子6]、[トナー6]を得た。
実施例1における[非晶質ポリエステルB-1]を[非晶質ポリエステルB-6]に変更した以外は、実施例1と同様にして[乳化スラリー7]、[分散スラリー7]、[トナー母体粒子7]、[トナー7]を得た。
(高温定着性)
カラー複合機(imagio MP C5503、株式会社リコー製)の定着ユニットを用いて、普通紙に0.6mg/cm2の黒ベタ未定着画像を形成し、定着温度を変えて定着した。ホットオフセットの発生する温度を測定し、下記の評価基準により評価を行った。
[評価基準]
◎;190℃以上
○;180℃以上190℃未満
△;170℃以上180℃未満
×;170℃未満
カラー複合機(imagio MP C5503、株式会社リコー製)の定着ユニットを用いて、普通紙に0.6mg/cm2の黒ベタ未定着画像を形成し、定着温度を変えて定着した。コールドオフセットの発生する温度を測定し、下記の評価基準により評価を行った。
[評価基準]
◎;120℃未満
○;120℃以上125℃未満
△;125℃以上130℃未満
×;130℃以上
100mlのガラス瓶にトナー10gを入れ、50℃24時間の環境下に放置し、下記評価基準により評価を行った。
[評価基準]
◎;10回振ってすべて粉に戻る
〇;10回振って半分粉に戻る
△;10回振って若干粉に戻る
×;10回振っても粉に戻らない
10万枚複写試験後の現像剤からブローオフによりトナーを除去し、残ったキャリアの質量を測定し、これをW1とする。次に、このキャリアをトルエン中に入れて溶融物を溶解し、洗浄、乾燥後質量を測定し、これをW2とする。そして、下記式よりスペント化率を求め下記評価基準で評価を行った。
スペント化率(%)=〔(W1―W2)/W1〕×100
[評価基準]
◎:0質量%以上0.01質量%未満
○:0.01質量%以上0.02質量%未満
△:0.02質量%以上0.05質量%未満
×:0.05質量%以上
結着樹脂とは、プレポリマーAと非晶質ポリエステルB、結晶性ポリエステルCの合計である。
実施例、比較例で使用した環境対応樹脂は、非晶質ポリエステルB-1~B-5のみである。
その非晶質ポリエステル樹脂は、バイオマス由来樹脂とリサイクル由来樹脂と従来の石油由来樹脂から成る。
40 現像器
58 コロナ帯電器
80 転写ローラ
90 クリーニング装置
95 転写紙
110 プロセスカートリッジ
180 現像器
210 給紙部
211 給紙カセット
212 給紙ローラ
220 搬送部
221 ローラ
222 タイミングローラ
223 排紙ローラ
224 排紙トレイ
230 作像部
231 感光体ドラム
232 帯電器
233 露光器
240 転写部
241 駆動ローラ
242 従動ローラ
243 中間転写ベルト
244 一次転写ローラ
245 二次対向ローラ
246 二次転写ローラ
250 定着器
251 定着ベルト
252 加圧ローラ
P 紙
Claims (15)
- 少なくとも結着樹脂を含む樹脂粒子であって、
前記結着樹脂が、非晶質ポリエステル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を含み、
前記非晶質ポリエステル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂の少なくとも一つが、バイオマス由来樹脂を含み、
前記結着樹脂はリサイクル由来樹脂を含み、
前記結着樹脂中における前記バイオマス由来樹脂の含有率(質量%)と前記リサイクル由来樹脂の含有率(質量%)とが下記の関係式(1)を満たすことを特徴とする樹脂粒子。
リサイクル由来樹脂の含有率 > バイオマス由来樹脂の含有率 (1) - 前記結着樹脂中における前記リサイクル由来樹脂及び前記バイオマス由来樹脂の含有率が80質量%以上である、請求項1に記載の樹脂粒子。
- 前記リサイクル由来樹脂がポリエチレンテレフタレート(PET)及び/又はポリブチレンテレフタレート(PBT)である、請求項1又は2に記載の樹脂粒子。
- 前記非晶質ポリエステル樹脂が、活性水素基と反応することが可能な官能基を有するプレポリマーを架橋及び/又は伸長反応させて得られた樹脂を含む請求項1乃至3のいずれか1項に記載の樹脂粒子。
- 前記バイオマス由来樹脂は、アルコール成分と酸成分から合成されたポリエステル樹脂であり、前記アルコール成分と酸成分の少なくとも一つが、植物由来のアルコール成分又は植物由来の酸成分を含む請求項1乃至4のいずれか1項に記載の樹脂粒子。
- 前記植物由来のアルコール成分がプロピレングリコールであり、前記植物由来の酸成分がセバシン酸、テレフタル酸、コハク酸のいずれかである請求項5に記載の樹脂粒子。
- 更に、着色剤及び離型剤を含有する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の樹脂粒子。
- 請求項7に記載の前記樹脂粒子に外添剤が添加されてなることを特徴とするトナー。
- 請求項8に記載のトナーを含む現像剤。
- 請求項9に記載の現像剤を収容した現像剤収容容器。
- 少なくとも結着樹脂を含む樹脂粒子の製造方法であって、
少なくともバイオマス由来樹脂及びリサイクル由来樹脂を含む結着樹脂及び/又は結着樹脂の前駆体を混合する工程を有し、
前記結着樹脂の前駆体として、活性水素基と反応することが可能な官能基を有するプレポリマーを含み、
前記結着樹脂中における前記バイオマス由来樹脂の含有率(質量%)と前記リサイクル由来樹脂の含有率(質量%)とが下記の関係式(1)を満たすことを特徴とする樹脂粒子の製造方法。
リサイクル由来樹脂の含有率 > バイオマス由来樹脂の含有率 (1) - 下記の各工程を含むことを特徴とする請求項11に記載の樹脂粒子の製造方法。
工程a:少なくともバイオマス由来樹脂及びリサイクル由来樹脂を含む結着樹脂及び/又は結着樹脂の前駆体を有機溶媒に溶解または分散させた溶解液を作製する工程
工程b:前記溶解液に水を添加して、油中水型分散液から水中油型分散液に転相させる工程
工程c:前記水中油型分散液から前記有機溶媒を除去して微粒子分散液を得る工程
工程d:前記微粒子分散液の微粒子を凝集させて凝集粒子を得る工程 - 請求項11又は12に記載の樹脂粒子の製造方法によって得られた樹脂粒子に外添剤を添加することを特徴とするトナーの製造方法。
- 静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
請求項8に記載のトナー又は請求項9に記載の現像剤を用いて、前記静電潜像を現像して可視像を形成する現像手段と、
前記可視像を記録媒体上に転写する転写手段と、
前記記録媒体上に転写された転写像を定着させる定着手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、
請求項8に記載のトナー又は請求項9に記載の現像剤を用いて、前記静電潜像を現像して可視像を形成する現像工程と、
前記可視像を記録媒体上に転写する転写工程と、
前記記録媒体上に転写された転写像を定着させる定着工程と
を有することを特徴とする画像形成方法。
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