JP6399014B2 - 静電潜像現像用トナー - Google Patents

静電潜像現像用トナー Download PDF

Info

Publication number
JP6399014B2
JP6399014B2 JP2016032034A JP2016032034A JP6399014B2 JP 6399014 B2 JP6399014 B2 JP 6399014B2 JP 2016032034 A JP2016032034 A JP 2016032034A JP 2016032034 A JP2016032034 A JP 2016032034A JP 6399014 B2 JP6399014 B2 JP 6399014B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
core
group
latent image
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2016032034A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017151194A (ja
Inventor
晴弘 西寺
晴弘 西寺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Document Solutions Inc
Original Assignee
Kyocera Document Solutions Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Document Solutions Inc filed Critical Kyocera Document Solutions Inc
Priority to JP2016032034A priority Critical patent/JP6399014B2/ja
Priority to US15/435,467 priority patent/US9791798B2/en
Publication of JP2017151194A publication Critical patent/JP2017151194A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6399014B2 publication Critical patent/JP6399014B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • G03G9/093—Encapsulated toner particles
    • G03G9/09307—Encapsulated toner particles specified by the shell material
    • G03G9/09314—Macromolecular compounds
    • G03G9/09321—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • 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
    • G03G9/08742—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
    • G03G9/093—Encapsulated toner particles
    • G03G9/0935—Encapsulated toner particles specified by the core material
    • G03G9/09357—Macromolecular compounds
    • G03G9/09371—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、静電潜像現像用トナーに関し、特にカプセルトナーに関する。
例えば特許文献1に、オキサゾリン基を有する反応性高分子を架橋剤として使用することで、トナーの保存性を向上させる技術が開示されている。
特開2013−19971号
しかしながら、特許文献1では、オキサゾリン基の架橋性(反応性)のみにしか着眼しておらず、トナーの帯電性及び離型性については、いまだ改善の余地が残されている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電荷減衰特性、逆帯電特性、及び離型性に優れる静電潜像現像用トナーを提供することを目的とする。
本発明に係る静電潜像現像用トナーは、結着樹脂を含有するコアと、前記コアの表面を覆うシェル層とを備えるトナー粒子を、複数含む。前記シェル層は、少なくとも下記式(1)で表される化合物を含む2種以上のビニル化合物の共重合体を含有する。
Figure 0006399014
式(1)中、R11は、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数1以上8以下のアルキル基を表し、R12は、置換基を有してもよい炭素数8以上22以下の直鎖アルキル基を表す。
本発明によれば、電荷減衰特性、逆帯電特性、及び離型性に優れる静電潜像現像用トナーを提供することが可能になる。
本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、粉体(より具体的には、トナーコア、トナー母粒子、外添剤、又はトナー等)に関する評価結果(形状又は物性などを示す値)は、何ら規定していなければ、粉体から平均的な粒子を相当数選び取って、それら平均的な粒子の各々について測定した値の個数平均である。
粉体の個数平均粒子径は、何ら規定していなければ、顕微鏡を用いて測定された1次粒子の円相当径(粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径)の個数平均値である。また、粉体の体積中位径(D50)の測定値は、何ら規定していなければ、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製「LA−750」)を用いて測定した値である。また、ガラス転移点(Tg)は、何ら規定していなければ、示差走査熱量計(セイコーインスツル株式会社製「DSC−6220」)を用いて「JIS(日本工業規格)K7121−2012」に従って測定した値である。示差走査熱量計で測定された2回目昇温時の吸熱曲線(縦軸:熱流(DSC信号)、横軸:温度)において、比熱の変化点(ベースラインの外挿線と立ち下がりラインの外挿線との交点)の温度(オンセット温度)が、Tg(ガラス転移点)に相当する。また、軟化点(Tm)は、何ら規定していなければ、高化式フローテスター(株式会社島津製作所製「CFT−500D」)を用いて測定した値である。高化式フローテスターで測定されたS字カーブ(横軸:温度、縦軸:ストローク)において、「(ベースラインストローク値+最大ストローク値)/2」となる温度が、Tm(軟化点)に相当する。また、酸価及び水酸基価の各々の測定値は、何ら規定していなければ、「JIS(日本工業規格)K0070−1992」に従って測定した値である。また、数平均分子量(Mn)及び質量平均分子量(Mw)の各々の測定値は、何ら規定していなければ、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて測定した値である。
帯電性は、何ら規定していなければ、摩擦帯電における帯電性を意味する。摩擦帯電における正帯電性の強さ(又は負帯電性の強さ)は、周知の帯電列などで確認できる。
以下、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。また、アクリル及びメタクリルを包括的に「(メタ)アクリル」と総称する場合がある。
各化学式中の繰返し単位の添え字「n」は、各々独立して、その繰返し単位の繰返し数(モル数)を示している。何ら規定していなければ、n(繰返し数)は任意である。以下、化学式中の所定の記号で表される基を、その記号で示す場合がある。例えば、R11で表される基を、単に「R11」と記載する場合がある。
本実施形態に係るトナーは、例えば正帯電性トナーとして、静電潜像の現像に好適に用いることができる。本実施形態のトナーは、複数のトナー粒子(それぞれ後述する構成を有する粒子)を含む粉体である。トナーは、1成分現像剤として使用してもよい。また、混合装置(例えば、ボールミル)を用いてトナーとキャリアとを混合して2成分現像剤を調製してもよい。高画質の画像を形成するためには、キャリアとしてフェライトキャリアを使用することが好ましい。また、長期にわたって高画質の画像を形成するためには、キャリアコアと、キャリアコアを被覆する樹脂層とを備える磁性キャリア粒子を使用することが好ましい。キャリア粒子に磁性を付与するためには、磁性材料(例えば、フェライト)でキャリアコアを形成してもよいし、磁性粒子を分散させた樹脂でキャリアコアを形成してもよい。また、キャリアコアを被覆する樹脂層中に磁性粒子を分散させてもよい。高画質の画像を形成するためには、2成分現像剤におけるトナーの量は、キャリア100質量部に対して、5質量部以上15質量部以下であることが好ましい。なお、2成分現像剤に含まれる正帯電性トナーは、キャリアとの摩擦により正に帯電する。
本実施形態に係るトナーに含まれるトナー粒子は、結着樹脂を含有するコア(以下、トナーコアと記載する)と、トナーコアの表面を覆うシェル層(カプセル層)とを備える。トナーコアは、内添剤(例えば、着色剤、離型剤、電荷制御剤、及び磁性粉の少なくとも1つ)を含有してもよい。シェル層は、実質的に樹脂から構成される。例えば、低温で溶融するトナーコアを、耐熱性に優れるシェル層で覆うことで、トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図ることが可能になる。シェル層を構成する樹脂中に添加剤が分散していてもよい。シェル層の表面(又は、シェル層で覆われていないトナーコアの表面領域)に外添剤が付着していてもよい。また、トナーコアの表面に複数のシェル層が積層されてもよい。なお、必要がなければ外添剤を割愛してもよい。以下、外添剤が付着する前のトナー粒子を、トナー母粒子と記載する。また、トナーコアを形成するための材料を、トナーコア材料と記載する。また、シェル層を形成するための材料を、シェル材料と記載する。
本実施形態に係るトナーは、例えば電子写真装置(画像形成装置)において画像の形成に用いることができる。以下、電子写真装置による画像形成方法の一例について説明する。
まず、画像データに基づいて感光体に静電潜像を形成する。次に、形成された静電潜像を、トナーを含む現像剤を用いて現像する。現像工程では、感光体の近傍に配置された現像スリーブ(例えば、現像装置内の現像ローラーの表層部)上のトナー(例えば、キャリア又はブレードとの摩擦により帯電したトナー)を静電潜像に付着させて、感光体上にトナー像を形成する。そして、続く転写工程では、感光体上のトナー像を中間転写体(例えば、転写ベルト)に転写した後、さらに中間転写体上のトナー像を記録媒体(例えば、紙)に転写する。その後、トナーを加熱して、記録媒体にトナーを定着させる。その結果、記録媒体に画像が形成される。例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの4色のトナー像を重ね合わせることで、フルカラー画像を形成することができる。
本実施形態に係るトナーは、次に示す構成(以下、基本構成と記載する)を有する静電潜像現像用トナーである。
(トナーの基本構成)
静電潜像現像用トナーが、トナーコアとシェル層とを備えるトナー粒子を複数含む。シェル層は、少なくとも前述の式(1)で表される化合物を含む2種以上のビニル化合物の共重合体を含有する。
ビニル化合物は、ビニル基(CH2=CH−)、又はビニル基中の水素が置換された基を有する化合物(より具体的には、エチレン、プロピレン、塩化ビニル、アクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、アクリロニトリル、又はスチレン等)である。ビニル化合物は、上記ビニル基等に含まれる炭素二重結合「C=C」により付加重合して、高分子(樹脂)になり得る。
前述の式(1)で表される化合物(以下、化合物(1)と記載する)は、付加重合により下記式(1−1)で表される繰返し単位(以下、繰返し単位(1−1)と記載する)になって共重合体を構成する。
Figure 0006399014
上記基本構成を有するトナーでは、シェル層が、少なくとも前述の式(1)で表される化合物を含む2種以上のビニル化合物の共重合体(以下、特定共重合体と記載する)を含有する。このため、シェル層を構成する樹脂(詳しくは、特定共重合体)中に繰返し単位(1−1)が存在する。繰返し単位(1−1)は、吸湿性が低く、優れた電荷保持性を有する傾向がある。この理由は、繰返し単位(1−1)が、適度な長さの炭素鎖を有するR12(置換基を有してもよい炭素数8以上22以下の直鎖アルキル基)を有するためであると考えられる。発明者は、オキサゾリン基の特性を利用することで、上記R12をシェル層の表面に化学結合させることができることを見出した。オキサゾリン基は、比較的強い親水性を有するが、開環すると親水性を失う傾向がある。シェル層を構成する樹脂中に繰返し単位(1−1)が存在することで、高温高湿環境下でも十分なトナーの帯電性を確保し易くなる。
さらに、発明者は、繰返し単位(1−1)中のR12がトナー粒子に離型性を付与することを見出した。しかも、上記基本構成を有するトナーでは、シェル層によってトナー粒子に離型性が付与されるため、トナーコア中の離型剤(内添剤)の量を増やすことなく、トナーの離型性を向上させることができる。トナーコア中の離型剤の量を増やすと、離型剤がトナーコアから脱離し易くなる。脱離した離型剤は、かぶり、及び機内汚染などの原因になり得る。上記基本構成によれば、脱離した離型剤による不具合を抑制しつつ、トナーの離型性を向上させることが可能になる。脱離した離型剤による不具合を抑制するためには、トナーコアに含まれる離型剤の量が、トナーコアの結着樹脂100質量部に対して、2.50質量部以下であることが好ましく、0.50質量部以下であることがより好ましく、0.00質量部である(すなわち、トナーコアが離型剤を含有しない)ことがさらに好ましい。
以下、好適なシェル材料について説明する。
前述の式(1)中、R11は、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数1以上8以下のアルキル基(直鎖、分岐、及び環状のいずれでもよい)を表し、R12は、置換基を有してもよい炭素数8以上22以下の直鎖アルキル基を表す。R11の好適な例としては、水素原子、メチル基、エチル基、又はプロピル基が挙げられる。R12の好適な例としては、オクチル基(炭素数8の直鎖アルキル基)、デシル基(炭素数10の直鎖アルキル基)、ドデシル基(炭素数12の直鎖アルキル基)、オクタデシル(炭素数18の直鎖アルキル基)、又はドコシル(炭素数22の直鎖アルキル基)が挙げられる。トナーの離型性及び帯電性を向上させるためには、R12の炭素数が、12以上であることが好ましく、18以上であることがより好ましい。
特定共重合体には、化合物(1)以外のビニル化合物(以下、他のビニル化合物と記載する)に由来する繰返し単位も含まれる。他のビニル化合物としては、スチレン系モノマー及びアクリル酸系モノマーからなる群より選択される1種以上のビニル化合物が好ましい。スチレン系モノマーの好適な例としては、スチレン、α−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、ビニルトルエン、α−クロロスチレン、o−クロロスチレン、m−クロロスチレン、p−クロロスチレン、又はp−エチルスチレンが挙げられる。また、アクリル酸系モノマーの好適な例としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、(メタ)アクリル酸アリールエステル、(メタ)アクリロニトリル、又は(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
例えば、他のビニル化合物が、アルキル基に置換基を有してもよいアクリル酸アルキルエステルである場合、そのアクリル酸アルキルエステルは、付加重合により、例えば下記式(2)で表される繰返し単位になって共重合体を構成する。
Figure 0006399014
式(2)中、R2は、置換基を有してもよいアルキル基(直鎖、分岐、及び環状のいずれでもよい)を表す。アルキル基としては、炭素数1以上8以下のアルキル基が好ましい。R2が置換基を有するアルキル基を表す場合、アルキル基の置換基としては、ヒドロキシル基が好ましい。R2としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、2−エチルヘキシル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、又はヒドロキシブチル基が好ましい。
例えば、他のビニル化合物が、置換基を有してもよいメタクリル酸アルキルエステルである場合、置換基を有してもよいメタクリル酸アルキルエステルは、付加重合により、例えば下記式(3)で表される繰返し単位になって共重合体を構成する。
Figure 0006399014
式(3)中、R3は、置換基を有してもよいアルキル基(直鎖、分岐、及び環状のいずれでもよい)を表す。アルキル基としては、炭素数1以上8以下のアルキル基が好ましい。R3が置換基を有するアルキル基を表す場合、アルキル基の置換基としては、ヒドロキシル基が好ましい。R3としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、2−エチルヘキシル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、又はヒドロキシブチル基が好ましい。
例えば、他のビニル化合物がスチレン系モノマーである場合、スチレン系モノマーは、付加重合により、例えば下記式(4)で表される繰返し単位になって共重合体を構成する。
Figure 0006399014
式(4)中、R41〜R47は、各々独立して、水素原子、又は任意の置換基を表す。R41〜R45としては、各々独立して、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換基を有してもよいアルキル基、又は置換基を有してもよいアリール基が好ましく、ハロゲン原子、メチル基、エチル基、又はヒドロキシル基が特に好ましい。R46及びR47としては、各々独立して、水素原子又はメチル基が好ましい。
特定共重合体は、未開環のオキサゾリン基を有する繰返し単位(例えば、下記式(5)で表される化合物に由来する繰返し単位)を含んでいてもよい。式(5)で表される化合物(以下、化合物(5)と記載する)は、付加重合により下記式(5−1)で表される繰返し単位(以下、繰返し単位(5−1)と記載する)になって共重合体を構成する。トナーコアとシェル層との界面において、繰返し単位(5−1)中のオキサゾリン基と、トナーコアを構成する結着樹脂とが、互いに反応していてもよい。
Figure 0006399014
式(5)中、R5は、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数1以上8以下のアルキル基(直鎖、分岐、及び環状のいずれでもよい)を表す。R5としては、水素原子、メチル基、エチル基、又はプロピル基が好ましく、水素原子又はメチル基が特に好ましい。
Figure 0006399014
繰返し単位(5−1)は、未開環のオキサゾリン基を有する。未開環のオキサゾリン基は、環状構造を有し、強い正帯電性を示す。未開環のオキサゾリン基は、カルボキシル基、芳香族性スルファニル基、及び芳香族性ヒドロキシル基と反応し易い。繰返し単位(5−1)のオキサゾリン基は、例えば、トナーコアを構成する結着樹脂の表面に存在する官能基と反応することで開環し、架橋構造を形成し得る。例えば、トナーコアの結着樹脂がポリエステル樹脂である場合には、繰返し単位(5−1)のオキサゾリン基が、ポリエステル樹脂のカルボキシル基と反応して、アミドエステル結合を形成すると考えられる。シェル層のオキサゾリン基がトナーコアの結着樹脂と反応して架橋構造を形成すると、シェル層の正帯電性は弱くなるが、架橋構造によりトナーの耐熱性は向上する傾向がある。
例えば、化合物(5)と、炭素数8以上22以下の炭素鎖を有する脂肪酸とを反応させることで、前述の化合物(1)が得られる。化合物(1)の付加重合により、繰返し単位(1−1)を含む樹脂が得られる。また、樹脂中に繰返し単位(5−1)を導入した後で、繰返し単位(5−1)と、炭素数8以上22以下の炭素鎖を有する脂肪酸とを反応させることによっても、繰返し単位(1−1)を含む樹脂が得られる。例えば、株式会社日本触媒製の「エポクロス(登録商標)WS−300」は、R5=水素原子の化合物(5)とメタクリル酸メチルとの共重合体(水溶性架橋剤)を含む。こうした共重合体(エポクロスWS−300)と、炭素数8以上22以下の炭素鎖を有する脂肪酸とを反応させることで、前述の化合物(1)が得られる。
トナーを用いて高画質の画像を形成するためには、トナーの体積中位径(D50)が3μm以上10μm未満であることが好ましい。
トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図るためには、シェル層が、トナーコアの表面全域のうち、50%以上99%以下の面積を覆っていることが好ましく、70%以上95%以下の面積を覆っていることがより好ましい。
次に、トナーコア(結着樹脂及び内添剤)、シェル層、及び外添剤について、順に説明する。トナーの用途に応じて必要のない成分を割愛してもよい。
[トナーコア]
(結着樹脂)
トナーコアでは、一般的に、成分の大部分(例えば、85質量%以上)を結着樹脂が占める。このため、結着樹脂の性質がトナーコア全体の性質に大きな影響を与えると考えられる。結着樹脂として複数種の樹脂を組み合わせて使用することで、結着樹脂の性質(より具体的には、水酸基価、酸価、Tg、又はTm等)を調整することができる。結着樹脂がエステル基、ヒドロキシル基、エーテル基、酸基、又はメチル基を有する場合には、トナーコアはアニオン性になる傾向が強くなり、結着樹脂がアミノ基又はアミド基を有する場合には、トナーコアはカチオン性になる傾向が強くなる。トナーコアとシェル層との結合性(反応性)を高めるためには、結着樹脂の水酸基価及び酸価の少なくとも一方が10mgKOH/g以上であることが好ましい。
トナーコアの結着樹脂としては、熱可塑性樹脂(より具体的には、スチレン−アクリル酸系樹脂又はポリエステル樹脂等)が好ましく、ポリエステル樹脂が特に好ましい。熱可塑性樹脂は、1種以上の熱可塑性モノマーを、付加重合、共重合、又は縮重合させることで得られる。なお、熱可塑性モノマーは、単独重合により熱可塑性樹脂になるモノマー(より具体的には、アクリル酸系モノマー又はスチレン系モノマー等)、又は縮重合により熱可塑性樹脂になるモノマー(例えば、縮重合によりポリエステル樹脂になる多価アルコール及び多価カルボン酸の組合せ)である。
例えば、スチレン−アクリル酸系樹脂は、1種以上のスチレン系モノマーと1種以上のアクリル酸系モノマーとの共重合体である。また、ポリエステル樹脂は、1種以上の多価アルコールと1種以上の多価カルボン酸とを縮重合させることで得られる。
ポリエステル樹脂を合成するためのアルコールとしては、例えば以下に示すような、2価アルコール(より具体的には、ジオール類又はビスフェノール類等)又は3価以上のアルコールを好適に使用できる。ポリエステル樹脂を合成するためのカルボン酸としては、例えば以下に示すような、2価カルボン酸又は3価以上のカルボン酸を好適に使用できる。
ジオール類の好適な例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、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、又はポリテトラメチレングリコールが挙げられる。
ビスフェノール類の好適な例としては、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、又はビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物が挙げられる。
3価以上のアルコールの好適な例としては、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、又は1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼンが挙げられる。
2価カルボン酸の好適な例としては、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、マロン酸、コハク酸、アルキルコハク酸(より具体的には、n−ブチルコハク酸、イソブチルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、又はイソドデシルコハク酸等)、又はアルケニルコハク酸(より具体的には、n−ブテニルコハク酸、イソブテニルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、又はイソドデセニルコハク酸等)が挙げられる。
3価以上のカルボン酸の好適な例としては、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、又はエンポール三量体酸が挙げられる。
トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図るためには、トナーコアが、結着樹脂として、1種以上のジオール類と1種以上のカルボン酸との縮重合物(ポリエステル樹脂)を含有することが特に好ましい。
トナーコアの結着樹脂としてポリエステル樹脂を使用する場合、トナーコアの強度及びトナーの定着性を向上させるためには、ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)が1000以上2000以下であることが好ましい。ポリエステル樹脂の分子量分布(数平均分子量(Mn)に対する質量平均分子量(Mw)の比率Mw/Mn)は9以上21以下であることが好ましい。ポリエステル樹脂のMnとMwの測定には、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いることができる。
トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図るためには、トナーコアのガラス転移点(Tg)が20℃以上55℃以下であることが好ましい。また、トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図るためには、トナーコアの軟化点(Tm)が70℃以上105℃以下であることが好ましい。
(着色剤)
トナーコアは、着色剤を含有してもよい。着色剤としては、トナーの色に合わせて公知の顔料又は染料を用いることができる。着色剤の量は、結着樹脂100質量部に対して1質量部以上20質量部以下であることが好ましい。
トナーコアは、黒色着色剤を含有してもよい。黒色着色剤の例としては、カーボンブラックが挙げられる。また、黒色着色剤は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、及びシアン着色剤を用いて黒色に調色された着色剤であってもよい。
トナーコアは、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、又はシアン着色剤のようなカラー着色剤を含有してもよい。
イエロー着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、及びアリールアミド化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。イエロー着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー(3、12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、191、又は194)、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、又はC.I.バットイエローを好適に使用できる。
マゼンタ着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、及びペリレン化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。マゼンタ着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントレッド(2、3、5、6、7、19、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221、又は254)を好適に使用できる。
シアン着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン化合物、アントラキノン化合物、及び塩基染料レーキ化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用できる。シアン着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントブルー(1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、又は66)、フタロシアニンブルー、C.I.バットブルー、又はC.I.アシッドブルーを好適に使用できる。
(離型剤)
トナーコアは、離型剤を含有してもよい。離型剤は、例えば、トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させる目的で使用される。トナーコアのアニオン性を強めるためには、アニオン性を有するワックスを用いてトナーコアを作製することが好ましい。トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させるためには、離型剤の量は、結着樹脂100質量部に対して1質量部以上30質量部以下であることが好ましい。
離型剤としては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、又はフィッシャートロプシュワックスのような脂肪族炭化水素ワックス;酸化ポリエチレンワックス又はそのブロック共重合体のような脂肪族炭化水素ワックスの酸化物;キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、又はライスワックスのような植物性ワックス;みつろう、ラノリン、又は鯨ろうのような動物性ワックス;オゾケライト、セレシン、又はペトロラタムのような鉱物ワックス;モンタン酸エステルワックス又はカスターワックスのような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のような、脂肪酸エステルの一部又は全部が脱酸化したワックスを好適に使用できる。1種類の離型剤を単独で使用してもよいし、複数種の離型剤を併用してもよい。
結着樹脂と離型剤との相溶性を改善するために、相溶化剤をトナーコアに添加してもよい。
(電荷制御剤)
トナーコアは、電荷制御剤を含有してもよい。電荷制御剤は、例えば、トナーの帯電安定性又は帯電立上り特性を向上させる目的で使用される。トナーの帯電立上り特性は、短時間で所定の帯電レベルにトナーを帯電可能か否かの指標になる。
トナーコアに負帯電性の電荷制御剤(より具体的には、有機金属錯体又はキレート化合物等)を含有させることで、トナーコアのアニオン性を強めることができる。また、トナーコアに正帯電性の電荷制御剤(より具体的には、ピリジン、ニグロシン、又は4級アンモニウム塩等)を含有させることで、トナーコアのカチオン性を強めることができる。ただし、トナーにおいて十分な帯電性が確保される場合には、トナーコアに電荷制御剤を含有させる必要はない。
(磁性粉)
トナーコアは、磁性粉を含有してもよい。磁性粉の材料としては、例えば、強磁性金属(より具体的には、鉄、コバルト、ニッケル、又はこれら金属の1種以上を含む合金等)、強磁性金属酸化物(より具体的には、フェライト、マグネタイト、又は二酸化クロム等)、又は強磁性化処理(より具体的には、熱処理等)が施された材料を好適に使用できる。1種類の磁性粉を単独で使用してもよいし、複数種の磁性粉を併用してもよい。また、磁性粉からの金属イオン(例えば、鉄イオン)の溶出を抑制するためには、磁性粉を表面処理することが好ましい。
[シェル層]
前述の基本構成を有するトナーでは、シェル層が、特定共重合体(少なくとも前述の式(1)で表される化合物を含む2種以上のビニル化合物の共重合体)を含有する。シェル層を構成する樹脂(特定共重合体)を合成するためのモノマー(ビニル化合物)の好適な例は、前述したとおりである(式(1)〜式(5)等を参照)。
[外添剤]
トナー母粒子の表面に外添剤として無機粒子を付着させてもよい。例えば、トナー母粒子(粉体)と外添剤(粉体)とを一緒に攪拌することで、物理的な力でトナー母粒子の表面に外添剤(詳しくは、複数の外添剤粒子を含む粉体)が付着(物理的結合)する。外添剤は、例えばトナーの流動性又は取扱性を向上させるために使用される。トナーの流動性又は取扱性を向上させるためには、外添剤の量は、トナー母粒子100質量部に対して、0.5質量部以上10質量部以下であることが好ましい。また、トナーの流動性又は取扱性を向上させるためには、外添剤の粒子径は0.01μm以上1.0μm以下であることが好ましい。
外添剤粒子(無機粒子)としては、シリカ粒子、又は金属酸化物(より具体的には、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、又はチタン酸バリウム等)の粒子を好適に使用できる。1種類の外添剤を単独で使用してもよいし、複数種の外添剤を併用してもよい。
[トナーの製造方法]
以下、前述の基本構成を有するトナーを製造する方法の一例について説明する。まず、トナーコアを準備する。続けて、液に、トナーコアと、シェル材料とを入れる。続けて、液中でシェル材料を反応させて、トナーコアの表面に、実質的に樹脂から構成されるシェル層を形成する。
均質なシェル層を形成するためには、シェル材料を含む液を攪拌するなどして、シェル材料を液に溶解又は分散させることが好ましい。また、シェル層形成時におけるトナーコア成分(特に、結着樹脂及び離型剤)の溶解又は溶出を抑制するためには、水性媒体中でシェル層を形成することが好ましい。水性媒体は、水を主成分とする媒体(より具体的には、純水、又は水と極性媒体との混合液等)である。水性媒体は溶媒として機能してもよい。水性媒体中に溶質が溶けていてもよい。水性媒体は分散媒として機能してもよい。水性媒体中に分散質が分散していてもよい。水性媒体中の極性媒体としては、例えば、アルコール(より具体的には、メタノール又はエタノール等)を使用できる。水性媒体の沸点は約100℃である。
以下、より具体的な例に基づいて、トナーの製造方法についてさらに説明する。
(トナーコアの準備)
好適なトナーコアを容易に得るためには、凝集法又は粉砕法によりトナーコアを製造することが好ましく、粉砕法によりトナーコアを製造することがより好ましい。
以下、粉砕法の一例について説明する。まず、結着樹脂と、内添剤(例えば、着色剤、離型剤、電荷制御剤、及び磁性粉の少なくとも1つ)とを混合する。続けて、得られた混合物を溶融混練する。続けて、得られた溶融混練物を粉砕及び分級する。その結果、所望の粒子径を有するトナーコアが得られる。
以下、凝集法の一例について説明する。まず、結着樹脂、離型剤、及び着色剤の各々の微粒子を水性媒体中で凝集させて、結着樹脂、離型剤、及び着色剤を含む凝集粒子を得る。続けて、得られた凝集粒子を加熱して、凝集粒子に含まれる成分を合一化させる。その結果、トナーコアの分散液が得られる。その後、トナーコアの分散液から、不要な物質(界面活性剤等)を除去することで、トナーコアが得られる。
(シェル層の形成)
続けて、水性媒体(例えば、イオン交換水)に、トナーコアと、シェル材料(例えば、オキサゾリン基含有水溶性高分子)とを添加する。
水性媒体中で溶解したオキサゾリン基含有高分子は、水性媒体中でトナーコアの表面に付着する。トナーコアの表面に均一にシェル材料を付着させるためには、シェル材料を含む液中にトナーコアを高度に分散させることが好ましい。液中にトナーコアを高度に分散させるために、液中に界面活性剤を含ませてもよいし、強力な攪拌装置(例えば、プライミクス株式会社製「ハイビスディスパーミックス」)を用いて液を攪拌してもよい。
続けて、上記シェル材料等を含む液に、塩基性物質(例えば、アンモニア水溶液)をさらに添加する。続けて、液を攪拌しながら液の温度を所定の速度(例えば、0.1℃/分以上3℃/分以下から選ばれる速度)で所定の保持温度(例えば、50℃以上85℃以下から選ばれる温度)まで上昇させる。昇温が完了したら、液に離型性付与剤を添加する。離型性付与剤は、シェル層に離型性を付与するための添加剤である。離型性付与剤としては、例えば炭素数8以上22以下の直鎖飽和脂肪酸を使用する。離型性付与剤(炭素数8以上22以下の直鎖飽和脂肪酸)は、液中でオキサゾリン基含有化合物と反応する。
続けて、上記液を攪拌しながら液の温度を上記保持温度に所定の時間(例えば、30分間以上4時間以下から選ばれる時間)保つ。液の温度を高温に保っている間に、トナーコアとシェル材料との間で反応(シェル層の固定化)が進行すると考えられる。例えば、シェル材料のオキサゾリン基が、トナーコアを構成する結着樹脂の表面に存在する官能基と反応することで開環し、架橋構造を形成すると考えられる。シェル材料がトナーコアと化学的に結合することで、シェル層が形成される。液中でトナーコアの表面にシェル層が形成されることで、トナー母粒子の分散液が得られる。
上記シェル層の形成後、例えば水酸化ナトリウムを用いてトナー母粒子の分散液を中和する。続けて、トナー母粒子の分散液を、例えば常温(約25℃)まで冷却する。続けて、例えばブフナー漏斗を用いて、トナー母粒子の分散液をろ過する。これにより、トナー母粒子が液から分離(固液分離)され、ウェットケーキ状のトナー母粒子が得られる。
続けて、トナー母粒子を洗浄する。続けて、洗浄されたトナー母粒子を乾燥する。その後、必要に応じて、混合機(例えば、日本コークス工業株式会社製のFMミキサー)を用いてトナー母粒子と外添剤とを混合して、トナー母粒子の表面に外添剤を付着させてもよい。なお、乾燥工程でスプレードライヤーを用いる場合には、外添剤(例えば、シリカ粒子)の分散液をトナー母粒子に噴霧することで、乾燥工程と外添工程とを同時に行うことができる。こうして、トナー粒子を多数含むトナーが製造される。
なお、上記トナーの製造方法の内容及び順序はそれぞれ、要求されるトナーの構成又は特性等に応じて任意に変更することができる。例えば、シェル材料及びトナーコアは、まとめて同時に添加してもよいし、別々に添加してもよい。また、シェル材料は、一度に液に添加されてもよいし、複数回に分けて液に添加されてもよい。また、液中で材料(例えば、シェル材料)を反応させる場合、液に材料を添加した後、所定の時間、液中で材料を反応させてもよいし、長時間かけて液に材料を添加して、液に材料を添加しながら液中で材料を反応させてもよい。また、外添工程の後で、トナーを篩別してもよい。また、必要のない工程は割愛してもよい。例えば、市販品をそのまま材料として用いることができる場合には、市販品を用いることで、その材料を調製する工程を割愛できる。また、トナー母粒子の表面に外添剤を付着させない(外添工程を割愛する)場合には、トナー母粒子がトナー粒子に相当する。トナーコア材料とシェル材料とはそれぞれ、前述の化合物(樹脂を合成するためのモノマー等)に限られない。例えば、必要に応じて、前述の化合物の誘導体(より具体的には、ハロゲン化物、無水物、又は低級アルキルエステルのようなエステル形成性の誘導体等)をトナーコア材料又はシェル材料として使用してもよいし、モノマーに代えてプレポリマーを使用してもよい。また、前述の化合物を得るために、原料として、その化合物の塩、エステル、無水物、又は水和物を使用してもよい。各種材料は、固体状態で使用してもよいし、液体状態で使用してもよい。例えば、固体状態の材料の粉末を使用してもよいし、材料の溶液(溶剤に溶かした液体状態の材料)を使用してもよいし、材料の分散液(液中で溶けずに分散している材料)を使用してもよい。効率的にトナーを製造するためには、多数のトナー粒子を同時に形成することが好ましい。同時に製造されたトナー粒子は、互いに略同一の構成を有すると考えられる。
本発明の実施例について説明する。表1に、実施例又は比較例に係るトナーT−1〜T−12(それぞれ静電潜像現像用トナー)を示す。なお、表1において、「離型剤」の括弧内の数値は、トナーコア中の結着樹脂100質量部に対するトナーコア中の離型剤の量(単位:質量部)を示している。
Figure 0006399014
以下、実施例又は比較例に係るトナーT−1〜T−12(それぞれ静電潜像現像用トナー)の製造方法、評価方法、及び評価結果について、順に説明する。なお、誤差が生じる評価においては、誤差が十分小さくなる相当数の測定値を得て、得られた測定値の算術平均を評価値とした。
[トナーの製造方法]
(トナーコアの作製)
温度計(熱電対)、脱水管、窒素導入管、精留塔、及び攪拌装置を備えた容量5Lの反応容器を油浴にセットし、その容器内に、プロパンジオール1200gと、テレフタル酸1700gと、エステル化触媒(2−エチルヘキサン酸錫(II))3gとを入れた。続けて、油浴を用いて容器内の温度を230℃に昇温させて、窒素雰囲気かつ温度230℃の条件で、容器内容物を15時間反応(詳しくは、縮合反応)させた。続けて、容器内を減圧し、減圧雰囲気(圧力8.0kPa)かつ温度230℃の条件で、反応生成物(ポリエステル樹脂)のTmが所定の温度(90℃)になるまで、容器内容物を反応させた。その結果、Tm90℃のポリエステル樹脂が得られた。
結着樹脂(上記のようにして得たポリエステル樹脂)80質量部と、表1に示される量の離型剤(融点73℃のエステルワックス:日油株式会社製「ニッサンエレクトール(登録商標)WEP−3」)と、カーボンブラック(三菱化学株式会社製「MA100」)9質量部とを、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−20B」)を用いて回転速度2000rpmの条件で4分間混合した。例えば、トナーT−4の製造では、結着樹脂80質量部と、離型剤1質量部と、カーボンブラック9質量部とを混合した。また、トナーT−1、T−2、T−3、T−6、T−7、及びT−8の各々の製造では、離型剤を添加しなかった。
続けて、得られた混合物を、二軸押出機(株式会社池貝製「PCM−30」)を用いて、軸回転速度150rpm、設定温度範囲(シリンダー温度)100℃、処理速度100g/分の条件で溶融混練した。続けて、得られた溶融混練物を冷却した。続けて、冷却された溶融混練物を、粉砕機(ホソカワミクロン株式会社製「ロートプレックス(登録商標)」)を用いて、設定粒子径2mmの条件で粗粉砕した。さらに、得られた粗粉砕物を、粉砕機(フロイント・ターボ株式会社製「ターボミル RS型」)を用いて微粉砕した。続けて、得られた微粉砕物を、分級機(日鉄鉱業株式会社製「エルボージェットEJ−LABO型」)を用いて分級した。その結果、体積中位径(D50)6.7μm、Tm90℃、Tg49℃のトナーコアが得られた。
(シェル層形成工程)
温度計及び攪拌羽根を備えた容量1Lの3つ口フラスコをウォーターバスにセットし、フラスコ内にイオン交換水300gを入れた。その後、ウォーターバスを用いてフラスコ内の温度を30℃に保った。続けて、表1に示される量のオキサゾリン基含有高分子水溶液(株式会社日本触媒製「エポクロスWS−300」、固形分濃度:10質量%、Tg:90℃)をフラスコ内に加えた後、フラスコ内容物を十分攪拌した。なお、表1中の量は、後で添加されるトナーコアの量(300g)に対するオキサゾリン基含有高分子の割合(単位:質量%)を示している。例えば、トナーT−1の製造では、オキサゾリン基含有高分子水溶液(エポクロスWS−300)を90g添加した。この添加量(90g)は、「トナーコアの量(300g)×表1中の量(0.03)/固形分濃度(0.1)=90g」のように求められる。トナーT−9〜T−11の各々の製造では、オキサゾリン基含有高分子水溶液(エポクロスWS−300)を添加しなかった。
続けて、フラスコ内に、前述の手順で作製したトナーコア300gを添加し、回転速度200rpmでフラスコ内容物を1時間攪拌した。その後、フラスコ内にイオン交換水300gを添加した。
続けて、濃度1質量%アンモニア水溶液6mLをフラスコ内に添加した。続けて、回転速度150rpmでフラスコ内容物を攪拌しながら、フラスコ内の温度を0.5℃/分の速度で60℃まで昇温させた。昇温完了後、表1に示す離型性付与剤を、表1に示す量だけフラスコ内に添加した。例えば、トナーT−1の製造では、離型性付与剤としてオクタン酸(炭素数8の直鎖飽和脂肪酸)1gを添加した。また、トナーT−6の製造では、離型性付与剤としてドデカン酸(炭素数12の直鎖飽和脂肪酸)2gを添加した。また、トナーT−7の製造では、離型性付与剤としてオクタデカン酸(炭素数18の直鎖飽和脂肪酸)2gを添加した。また、トナーT−8の製造では、離型性付与剤としてドコサン酸(炭素数22の直鎖飽和脂肪酸)2gを添加した。また、トナーT−9〜T−12の各々の製造では、離型性付与剤を添加しなかった。
続けて、回転速度100rpmでフラスコ内容物を攪拌しながら、その温度(60℃)に1時間保った。
続けて、フラスコ内に濃度1質量%アンモニア水溶液を加えて、フラスコ内容物のpHを7に調整した。続けて、フラスコ内容物をその温度が常温(約25℃)になるまで冷却して、トナー母粒子を含む分散液を得た。
(洗浄工程)
上記のようにして得られたトナー母粒子の分散液を、ブフナー漏斗を用いてろ過(固液分離)して、ウェットケーキ状のトナー母粒子を得た。その後、得られたウェットケーキ状のトナー母粒子をイオン交換水に再分散させた。さらに、分散とろ過とを5回繰り返して、トナー母粒子を洗浄した。
(乾燥工程)
続けて、得られたトナー母粒子を、濃度50質量%のエタノール水溶液に分散させた。これにより、トナー母粒子のスラリーが得られた。続けて、連続式表面改質装置(フロイント産業株式会社製「コートマイザー(登録商標)」)を用いて、熱風温度45℃かつブロアー風量2m3/分の条件で、スラリー中のトナー母粒子を乾燥させた。その結果、トナー母粒子の粉体が得られた。
(外添工程)
続けて、得られたトナー母粒子を外添処理した。詳しくは、トナー母粒子100質量部と、乾式シリカ微粒子(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)REA90」)1質量部とを、容量10LのFMミキサー(日本コークス工業株式会社製)を用いて5分間混合することにより、トナー母粒子の表面に外添剤(シリカ粒子)を付着させた。続けて、得られた粉体を、200メッシュ(目開き75μm)の篩を用いて篩別した。その結果、多数のトナー粒子を含むトナー(トナーT−1〜T−12)が得られた。
[評価方法]
各試料(トナーT−1〜T−12)の評価方法は、以下の通りである。
(電荷減衰特性)
試料(トナー)の電荷減衰定数αは、静電気拡散率測定装置(株式会社ナノシーズ製「NS−D100」)を用いて、JIS(日本工業規格)C 61340−2−1−2006に準拠した方法で測定した。以下、トナーの電荷減衰定数の測定方法について詳述する。
測定セルに試料(トナー)を入れた。測定セルは、内径10mm、深さ1mmの凹部が形成された金属製のセルであった。スライドガラスを用いて試料を上から押し込み、セルの凹部に試料を充填した。セルの表面においてスライドガラスを往復移動させることによって、セルから溢れた試料を除去した。試料の充填量は0.04g以上0.06g以下であった。
続けて、試料(トナー)が充填された測定セルを、温度32℃かつ湿度80%RHの環境下で12時間静置した。続けて、温度32℃かつ湿度80%RHの環境下において、接地させた測定セルを静電気拡散率測定装置内に置き、コロナ放電によって試料にイオンを供給して、試料を帯電させた。プローブギャップは1mmであり、帯電時間は0.5秒間であった。そして、コロナ放電終了後0.7秒経過した後から、サンプリング周波数1Hzの条件で、試料の表面電位を連続的に測定した。測定された表面電位と、式「V=V0exp(−α√t)」とに基づいて、電荷減衰定数(電荷減衰速度)αを算出した。式中、Vは表面電位[V]、V0は初期表面電位[V]、tは減衰時間[秒]をそれぞれ示す。
電荷減衰定数が、0.030未満であれば○(良い)と評価し、0.030以上であれば×(良くない)と評価した。
(評価用現像剤の調製)
離型性及び逆帯電特性の各々の評価では、次に示す方法で調製した評価用現像剤を用いた。
温度25℃かつ湿度50%RHの環境下で、現像剤用キャリア(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製の「TASKalfa7551ci」用キャリア)100質量部と、試料(トナー)8質量部とを、ボールミルを用いて30分間混合して、評価用現像剤(2成分現像剤)を得た。
(離型性)
評価機としては、Roller−Roller方式の加熱加圧型の定着装置(ニップ幅8mm)を有するカラープリンター(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「FS−C5250DN」を改造して定着温度を変更可能にした評価機)を用いた。前述の手順で調製した評価用現像剤を評価機の現像装置に投入し、試料(補給用トナー)を評価機のトナーコンテナに投入した。
上記評価機を用いて、温度25℃かつ湿度50%RHの環境下、坪量90g/m2の紙(A4サイズの普通紙)に、線速200mm/秒、トナー載り量1.0mg/cm2の条件で、大きさ25mm×25mmのソリッド画像を形成した。続けて、画像が形成された紙を評価機の定着装置に通した。
定着温度120℃以上200℃以下の範囲でトナーの離型性を評価した。詳しくは、定着装置の定着温度を120℃から2℃ずつ上昇させて、定着後の紙がスムーズに(分離板に接触せずに)排出された定着温度のうちの最高温度(最高定着温度)を測定した。定着後の紙がスムーズに排出されたか否かは、評価機の分離板に紙が接触したことを示す痕跡が、定着装置を通った紙上のソリッド画像に存在するか否かによって判断した。詳しくは、ソリッド画像に分離板の跡が付いた場合には、定着後の紙がスムーズに排出されなかったと判断した。なお、分離板は、定着装置の出口に配置され、定着装置を通った紙が、溶けたトナーの粘性で定着ローラー(詳しくは、加熱ローラー)に巻き付いた場合に、定着ローラーから紙を分離する部材(定着分離部材)である。
最高定着温度が、160℃以上であれば○(良い)と評価し、160℃未満であれば×(良くない)と評価した。
(逆帯電特性)
評価機としては、カラープリンター(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「ECOSYS(登録商標)FS−C5400DN」)を用いた。評価機の現像スリーブ上のトナーについて、逆帯電トナー粒子の割合(単位:質量%)を求めた。
まず、前述の手順で調製した評価用現像剤を、評価機の現像装置に充填した。現像装置は、長さ230mm、直径20mmの現像ローラーを備えていた。現像ローラーは、SUS304製の筒(現像スリーブ)内に磁石(マグネットロール)を内包させたローラーであった。
評価機の画像形成動作に基づき現像スリーブ上に評価用現像剤3gを均一に載せた。この状態で、現像スリーブに対して5mmの距離で円筒型電極を対向させた。続けて、現像スリーブを回転速度500rpmで回転させながら、上記電極に電圧を印加して電界強度1kV/cmの電界を発生させることにより、現像スリーブ上の現像剤のうちトナーのみを回収した。そして、回収されたトナーに含まれる逆帯電トナー粒子の割合(単位:質量%)を、帯電量・粒子径分布測定機(ホソカワミクロン株式会社製「イースパートアナライザ(登録商標)EST−II」)を用いて測定した。
逆帯電トナー粒子の割合が、0.4質量%以下であれば「○(良い)」と評価し、0.4質量%を超えれば「×(良くない)」と評価した。
[評価結果]
トナーT−1〜T−12の各々についての評価結果(電荷減衰特性:電荷減衰定数、離型性:最高定着温度、逆帯電特性:逆帯電トナー粒子の割合)を、表2に示す。
Figure 0006399014
トナーT−1〜T−8(実施例1〜8に係るトナー)はそれぞれ、前述の基本構成を有していた。詳しくは、トナーT−1〜T−8ではそれぞれ、シェル層が、少なくとも前述の式(1)で表される化合物を含む2種以上のビニル化合物の共重合体を含有していた。表2に示されるように、トナーT−1〜T−8はそれぞれ、電荷減衰特性、逆帯電特性、及び離型性に優れていた。
なお、トナーT−1の製造方法において、シェル層形成工程で、オキサゾリン基含有高分子水溶液(エポクロスWS−300)に加えて、さらにスチレン系モノマー(スチレン)を添加した場合にも、全ての評価で良い結果(○)が得られた。
本発明に係る静電潜像現像用トナーは、例えば複写機、プリンター、又は複合機において画像を形成するために用いることができる。

Claims (7)

  1. 結着樹脂を含有するコアと、前記コアの表面を覆うシェル層とを備えるトナー粒子を、複数含む静電潜像現像用トナーであって、
    前記シェル層は、少なくとも下記式(1)で表される化合物を含む2種以上のビニル化合物の共重合体を含有する、静電潜像現像用トナー。
    Figure 0006399014
    式(1)中、R11は、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数1以上8以下のアルキル基を表し、R12は、置換基を有してもよい炭素数8以上22以下の直鎖アルキル基を表す。
  2. 前記2種以上のビニル化合物には、スチレン系モノマー及びアクリル酸系モノマーからなる群より選択される1種以上のビニル化合物が含まれる、請求項1に記載の静電潜像現像用トナー。
  3. 前記共重合体は、前記式(1)で表される1種以上の化合物と、1種以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルとの共重合体である、請求項1又は2に記載の静電潜像現像用トナー。
  4. 前記コアに含まれる離型剤の量は、前記結着樹脂100質量部に対して2.50質量部以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
  5. 前記コアは、離型剤を含有しない、請求項1〜4のいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
  6. 前記コアは、前記結着樹脂としてポリエステル樹脂を含有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
  7. 前記ポリエステル樹脂は、1種以上のジオール類と1種以上のカルボン酸との縮重合物である、請求項6に記載の静電潜像現像用トナー。
JP2016032034A 2016-02-23 2016-02-23 静電潜像現像用トナー Expired - Fee Related JP6399014B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016032034A JP6399014B2 (ja) 2016-02-23 2016-02-23 静電潜像現像用トナー
US15/435,467 US9791798B2 (en) 2016-02-23 2017-02-17 Electrostatic latent image developing toner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016032034A JP6399014B2 (ja) 2016-02-23 2016-02-23 静電潜像現像用トナー

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017151194A JP2017151194A (ja) 2017-08-31
JP6399014B2 true JP6399014B2 (ja) 2018-10-03

Family

ID=59629894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016032034A Expired - Fee Related JP6399014B2 (ja) 2016-02-23 2016-02-23 静電潜像現像用トナー

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9791798B2 (ja)
JP (1) JP6399014B2 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107121903B (zh) * 2016-02-25 2020-11-06 京瓷办公信息系统株式会社 静电潜像显影用调色剂
JP6794967B2 (ja) * 2017-09-14 2020-12-02 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 正帯電性トナー及び2成分現像剤
JP6859913B2 (ja) * 2017-09-29 2021-04-14 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 トナー
JP2019109387A (ja) * 2017-12-19 2019-07-04 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 トナー及びその製造方法
JP6791111B2 (ja) * 2017-12-20 2020-11-25 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 トナー
JP6825554B2 (ja) * 2017-12-28 2021-02-03 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 トナー
JP6888583B2 (ja) * 2018-04-23 2021-06-16 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 トナー
JP6838578B2 (ja) * 2018-04-25 2021-03-03 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 トナー
JP7067287B2 (ja) * 2018-06-07 2022-05-16 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 トナー及びその製造方法
JP7636960B2 (ja) * 2021-05-14 2025-02-27 キヤノン株式会社 電子写真装置、プロセスカートリッジ、および、画像形成方法
JP7636959B2 (ja) * 2021-05-14 2025-02-27 キヤノン株式会社 電子写真装置、プロセスカートリッジ及び画像形成方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000292979A (ja) * 1999-04-02 2000-10-20 Canon Inc 乾式トナー
JP5019259B2 (ja) * 2007-07-17 2012-09-05 星光Pmc株式会社 トナー用添加剤、トナー用バインダー樹脂及び電子写真用トナー
JP2009256288A (ja) * 2008-04-21 2009-11-05 Dic Corp 2級水酸基を有する新規(メタ)アクリレートおよびその製造方法
KR20090120316A (ko) * 2008-05-19 2009-11-24 삼성정밀화학 주식회사 왁스 성질을 갖는 바인더 수지를 포함하는 토너 및 상기토너의 제조방법
US20120322001A1 (en) * 2011-06-14 2012-12-20 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Developing agent and image forming apparatus
JP5431423B2 (ja) * 2011-07-08 2014-03-05 東芝テック株式会社 消色性トナーおよびその製造方法
JP6123523B2 (ja) * 2013-07-02 2017-05-10 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
JP6279899B2 (ja) * 2013-12-27 2018-02-14 花王株式会社 電子写真用トナーの製造方法
JP6279972B2 (ja) * 2014-05-14 2018-02-14 花王株式会社 静電荷像現像用トナーの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US9791798B2 (en) 2017-10-17
US20170242360A1 (en) 2017-08-24
JP2017151194A (ja) 2017-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9791798B2 (en) Electrostatic latent image developing toner
JP6569645B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
US9864289B2 (en) Electrostatic latent image developing toner
US9804517B2 (en) Electrostatic latent image developing toner
CN107533307A (zh) 静电潜像显影用调色剂
JP6489077B2 (ja) 静電潜像現像用トナー及びその製造方法
JP6844553B2 (ja) トナー及びトナーの製造方法
US10018933B2 (en) Electrostatic latent image developing toner
JP6432710B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6635058B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6369639B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6460017B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6531584B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
CN109426105B (zh) 调色剂
JP2018054891A (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6493321B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6376141B2 (ja) 現像剤
JP6387983B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6358228B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP6337839B2 (ja) 静電潜像現像用トナー及びその製造方法
JP2018072453A (ja) 静電潜像現像用トナー及びその製造方法
JP2019053155A (ja) 正帯電性トナー、2成分現像剤、及びトナー用外添剤
JP6806102B2 (ja) トナー
JP6468232B2 (ja) 静電潜像現像用トナー
JP2017181872A (ja) 静電潜像現像用トナー

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171130

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180726

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: 20180807

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180820

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6399014

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees