JP4533061B2 - トナー - Google Patents
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Description
少なくとも1種の離型剤の融点(Tm1[℃])と、前記結晶性ポリエステルの融点(Tm2[℃])が下記式(1)の関係を満たし、
昇温速度4.0℃/minで測定した前記トナーの流出開始温度(Tfb[℃])と、前記結晶性ポリエステルの融点(Tm2[℃])が下記式(2)の関係を満たし、
前記結晶性ポリエステルの融点(Tm2[℃])が60〜110℃であることを特徴とするトナーに関する。
Tm1 ≦ Tm2+10[℃] (1)
Tm2 ≦ Tfb ≦ Tm2+12[℃] (2)
(ここで、前記Tfb[℃]はフローテスターを用いて測定されたものであり、前記トナーの60メッシュパス品を約1.5g秤量し、これを成形器を使用して、10MPaの加重で1分間加圧して測定サンプルを得、当該測定サンプルに10kgfの荷重をかけ、昇温速度4.0℃/min、ダイ直径1.0mm、ダイ長さ1.0mmとする昇温法にて、前記フローテスターのプランジャー降下量を測定することにより求められたものである。)
少なくとも1種の離型剤の融点(Tm1[℃])と、前記結晶性ポリエステルの融点(Tm2[℃])が下記式(1)の関係を満たし、
昇温速度4.0℃/minで測定した前記トナーの流出開始温度(Tfb[℃])と、前記結晶性ポリエステルの融点(Tm2[℃])が下記式(2)の関係を満たし、
前記結晶性ポリエステルの融点(Tm2[℃])が60〜110℃であることを特徴とする。
Tm1 ≦ Tm2+10[℃] (1)
Tm2 ≦ Tfb ≦ Tm2+12[℃] (2)
(ここで、前記Tfb[℃]はフローテスターを用いて測定されたものであり、前記トナーの60メッシュパス品を約1.5g秤量し、これを成形器を使用して、10MPaの加重で1分間加圧して測定サンプルを得、当該測定サンプルに10kgfの荷重をかけ、昇温速度4.0℃/min、ダイ直径1.0mm、ダイ長さ1.0mmとする昇温法にて、前記フローテスターのプランジャー降下量を測定することにより求められたものである。)
結晶性ポリエステルは溶融してドメインとして存在し、トナーは液芯構造に近い状態であると考えられる。
リエステルは60〜110℃の範囲に吸熱ピークのピークトップ(Tm2)を有することが好ましく、より好ましくは60〜90℃である。結晶性ポリエステルの融点が60℃未満であると、トナーの保存安定性が劣る傾向にある。一方、結晶性ポリエステルの融点が110℃よりも高いと低温定着性が損なわれるため好ましくない。また、本発明において好適なトナーの製造方法である懸濁重合法によりトナーを得る場合においては、結晶性ポリエステルの重合性単量体への溶解性が悪化し易く、磁性粉体や結晶性ポリエステル等のトナー構成材料の分散性が悪化するため、カブリの増加を生じる。
分の他に3価以上の多価カルボン酸を用いても良い。
3価以上の多価カルボン酸成分としては、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、ピロメリット酸、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、及びこれらの酸無水物又は低級アルキルエステル等の誘導体等が挙げられる。
なお、本発明において結晶性ポリエステルとは、示差走査熱量計(DSC)測定により得られる吸熱曲線において、昇温時に吸熱ピークを有し、降温時に発熱ピークを有するポリエステルを指し、その測定は「ASTM D 3417−99」に準じて行う。
≦ Tm2+10[℃]の関係を満たす離型剤であればいずれを用いてもよく、特に限定されない。具体的には、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタム等の石油系ワックス及びその誘導体;モンタンワックス及びその誘導体;フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体;ポリエチレンに代表されるポリオレフィンワックス及びその誘導体;カルナバワックス、キャンデリラワックス等天然ワックス及びその誘導体などである。ここで、誘導体は酸化物や、ビニル系モノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。更には、高級脂肪族アルコール、ステアリン酸、パルミチン酸等の脂肪酸及びその化合物;酸アミドワックス、エステルワックス、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体;植物系ワックス;動物性ワックスなども使用できる。
有するものであるが、本発明に用いられる結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル酸樹脂を用いることができ、これらは単独で又は複数種を組み合わせて用いることができる。この中でも特にスチレン系共重合体及びポリエステル樹脂が現像特性、定着性等の点で好ましい。
トブルー1,C.I.ピグメントブルー7,C.I.ピグメントブルー15,C.I.ピグメントブルー15:1,C.I.ピグメントブルー15:2,C.I.ピグメントブルー15:3,C.I.ピグメントブルー15:4,C.I.ピグメントブルー60,C.I.ピグメントブルー62,C.I.ピグメントブルー66等が挙げられる。
による保持力が強まって現像性が低下してしまうことがあり、好ましくない。
を定法によりろ過、洗浄、乾燥することにより磁性粉体を得ることができる。
RmSiYn (I)
[式中、Rはアルコキシ基を示し、mは1〜3の整数を示し、Yはアルキル基、ビニル基、エポキシ基、(メタ)アクリル基などの官能基を示し、nは1〜3の整数を示す。但し、m+n=4である。]
CpH2p+1−Si−(OCqH2q+1)3 (II)[式中、pは2〜20の整数を示し、qは1〜3の整数を示す。]
THF不溶分(%) = (W2−W3)/(W1−W3−W4)×100
(上記式において、W1はトナー質量、W2は残渣質量、W3はトナーの樹脂成分以外のTHFに不溶な成分の質量、W4はトナーの樹脂成分以外のTHFに可溶な成分の質量を、それぞれ示す。)
2[℃]と言う条件を満たすように、製造条件等を選択しなければならない。具体的には、高温で溶融混練すると結晶性ポリエステルが結着樹脂に相溶してしまい、TfbがTm2を下回ることになる。一方、シェアをかけずに低温で溶融混練した場合、結晶性ポリエステルの分散性が悪いものとなり、TfbがTm2+12℃よりも高くなってしまう。よって、本発明の必須構成要件であるTm2 ≦ Tfb ≦ Tm2+12[℃]の関係を満たすトナーを得るためには、結晶性ポリエステルを微粉砕した後に他のトナー材料と混合し、低温でシェアをかけながら溶融混練することが好ましい。
チルスチレン、p−メトキシスチレン、p−エチルスチレン等のスチレン系単量体;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル類;その他のアクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等の単量体が挙げられる。これらの単量体は単独で、又は混合して使用し得る。上述の単量体の中でも、スチレン又はスチレン誘導体を単独で、或いは他の単量体と混合して使用することがトナーの現像特性及び耐久性の点から好ましい。
造粒後は、通常の撹拌機を用いて、粒子状態が維持され且つ粒子の浮遊・沈降が防止される程度の撹拌を行なえば良い。
ーが発生し難くなるので、より好都合である。
きる。シリカ微粉体としては、例えば、ケイ素ハロゲン化物の蒸気相酸化により生成されたいわゆる乾式法又はヒュームドシリカと称される乾式シリカ、及び水ガラス等から製造されるいわゆる湿式シリカの両者が使用可能であるが、表面及びシリカ微粉体の内部にあるシラノール基が少なく、またNa2O、SO3 2−等の製造残滓の少ない乾式シリカの方が好ましい。また乾式シリカにおいては、製造工程において例えば、塩化アルミニウム、塩化チタン等他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによって、シリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能であり、それらも包含する。
によるBET法で測定した比表面積が20〜350m2/g範囲内のものが好ましく、25〜300m2/gのものがより好ましい。比表面積は、BET法に従って、比表面積測定装置オートソーブ1(湯浅アイオニクス社製)を用いて試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて算出される。
(1)離型剤、結晶性ポリエステルの融点(Tm1及びTm2)、及びトナーのガラス転移温度(Tg)
離型剤及び結晶性ポリエステルの吸熱ピークのピークトップの測定はASTM D 3417−99に準じて行う。また、トナーのガラス転移温度(Tg)の測定は、ASTM
D 3418−99に準じて行う。これらの測定には、例えばパーキンエルマー社製DSC−7、TAインストルメント社製DSC2920、TAインストルメント社製Q1000を用いることができる。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。測定サンプルにはアルミニウム製のパンを用い、対照用に空パンをセットし測定する。
・20℃で1分間平衡を保つ
・1.5℃/minのモジュレーションをかけ、180℃まで2℃/minで昇温
・180℃で5分間平衡を保つ
・1.5℃/minのモジュレーションをかけ、20℃まで2℃/minで降温
本発明では、トナーの流出開始温度(Tfb)はフローテスターCFT−500D型(島津製作所製)を用いて測定する。トナーは60メッシュパス品を約1.5g秤量し、これを成形器を使用して、10MPaの加重で1分間加圧して測定サンプルを得る。このサンプルに10kgfの荷重をかけ、昇温速度4.0℃/min、ダイ直径1.0mm、ダイ長さ1.0mmとして昇温法にてフローテスターのプランジャー降下量を測定し、流出開始温度(Tfb)を求める。
本発明のトナーの重量平均粒径及び粒度分布は、コールターカウンターTA−II型又はコールターマルチサイザー(コールター社製)等を用いた種々の方法で測定可能である。本発明においてはコールターマルチサイザー(コールター社製)を用い、これに個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科機製)及びPC9801パーソナルコンピューター(NEC製)を接続する。電解液としては1級塩化ナトリウムを用いて調製した1%NaCl水溶液を用いる。このような電解液として、例えばISOTON R−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)が使用できる。
トナーの平均円形度及びモード円形度は、フロー式粒子像測定装置「FPIA−2100型」(シスメックス社製)を用いて測定を行い、下式を用いて算出する。
なお、本発明で用いている測定装置である「FPIA−2100」は、各粒子の円形度を算出後、平均円形度及び円形度標準偏差の算出に当たって、得られた円形度によって粒子を円形度0.4〜1.0を0.01毎に等分割したクラスに分け、その分割点の中心値と測定粒子数を用いて平均円形度及び円形度標準偏差の算出を行う。
トナーの、GPCによるTHFに可溶な樹脂成分の分子量の測定は、以下の様にして行う。トナーをTHF中に室温で24時間静置して溶解した溶液を、ポア径が0.2μmの耐溶剤性メンブランフィルターで濾過してサンプル溶液とし、以下の条件で測定する。尚、サンプル溶液の調製に際しては、THFに可溶な成分の濃度が0.4〜0.6質量%になるようにTHFの量を調整する。
カラム :Shodex KF−801、802、803、804、805、806、807の7連(昭和電工社製)
溶離液 :THF
流速 :1.0ml/min
オーブン温度:40.0℃
試料注入量 :0.10ml
結晶性ポリエステル0.03gをo−ジクロロベンゼン10mlに分散して溶解後、135℃において24時間振投機で振とうを行い、0.2μmフィルターで濾過し、その濾液を試料として用い、下記の条件にて分析を行う。
分離カラム:Shodex (TSK GMHHR−H HT20)×2
カラム温度:135℃
移動相溶媒:o−ジクロロベンゼン
移動相流速:1.0ml/min.
試料濃度 :約0.3%
注入量 :300μl
検出器 :示差屈折率検出器 Shodex RI−71
硫酸第一鉄水溶液中に、鉄元素に対してl.0〜1.1当量の苛性ソーダ溶液、鉄元素に対しリン元素換算で0.3質量%のヘキサメタ燐酸ソーダ、鉄元素に対して珪素元素換算で1.2質量%の珪酸ソーダを混合し、水酸化第一鉄を含む水溶液を調製した。この水溶液をpH8に維持しながら、空気を吹き込み、85℃で酸化反応を行い、種晶を生成させるスラリー液を調製した。
せ、再分散液のpHを約4.8に調製し、十分攪拌しながらn−ヘキシルトリメトキシシランカップリング剤を磁性酸化鉄に対し1.5質量部(磁性酸化鉄の量は含水サンプルから含水量を引いた値として計算した)添加し、加水分解を行った。その後、攪拌を十分行うと共にスラリーを循環させながらピンミルにて分散を行い、分散液のpHを8.9に調整して縮合反応を行い、カップリング処理を行った。生成した疎水性磁性粉体をドラムフィルターにてろ過し、十分に洗浄した後に70℃で1時間、80℃で30分乾燥し、得られた粒子を解砕処理して平均粒径が0.20μmの磁性粉体1を得た。
攪拌器、温度計、流出用冷却機を備えた反応装置に1,10−デカンジカルボン酸230.3質量部(1.0モル部)と、ジエチレングリコール106.1質量部(1.0モル部)、テトラブチルチタネート0.50質量部を入れ、190℃でエステル化反応を行った。その後、220℃に昇温すると共に系内を徐々に減圧し、150Paで重縮合反応を行い、結晶性ポリエステル1を得た。結晶性ポリエステル1の融点は82℃、数平均分子量は3,500であった。
結晶性ポリエステル1の製造において、テトラブチルチタネートの添加量を0.68質量部に変更し、重縮合反応の時間を短くしたこと以外は、上記結晶性ポリエステル1の製造と同様にして結晶性ポリエステル2を得た。結晶性ポリエステル2の融点は81℃、数平均分子量は1,900であった。
結晶性ポリエステル1の製造において、テトラブチルチタネートの添加量を0.42質量部に変更し、重縮合反応の時間を長くしたこと以外は、上記結晶性ポリエステル1の製造と同様にして結晶性ポリエステル3を得た。結晶性ポリエステル3の融点は82℃、数平均分子量は6,200であった。
結晶性ポリエステル1の製造において、テトラブチルチタネートの添加量を0.33質量部に変更し、重縮合反応の時間を長くしたこと以外は、上記結晶性ポリエステル1の製造と同様にして結晶性ポリエステル4を得た。結晶性ポリエステル4の融点は83℃、数平均分子量は10,800であった。
攪拌器、温度計、流出用冷却機を備えた反応装置にアジピン酸146.1質量部(1.0モル部)、ジエチレングリコール106.1質量部(1.0モル部)、及びテトラブチルチタネート0.50質量部を入れ、結晶性ポリエステル1の製造と同様に重縮合反応を行うことにより結晶性ポリエステル5を得た。結晶性ポリエステル5の融点は57℃、数平均分子量は3,800であった。
攪拌器、温度計、流出用冷却機を備えた反応装置にコハク酸118.1質量部(1.0モル部)、エチレングリコール68.3質量部(1.1モル部)、及びテトラブチルチタネート0.50質量部を入れ、結晶性ポリエステル1の製造と同様に重縮合反応を行うことにより結晶性ポリエステル6を得た。結晶性ポリエステル6の融点は93℃、数平均分子量は4,100であった。
攪拌器、温度計、流出用冷却機を備えた反応装置にコハク酸118.1質量部(1.0
モル部)、1、4−ブタンジオール90.1質量部(1.0モル部)、及びテトラブチルチタネート0.50質量部を入れ、結晶性ポリエステル1の製造と同様に重縮合反応を行うことにより結晶性ポリエステル7を得た。結晶性ポリエステル7の融点は112℃、数平均分子量は4,100であった。
イオン交換水720質量部に0.1M−Na3PO4水溶液450質量部を投入して60℃に加温した後、1.0M−CaCl2水溶液67.7質量部を添加して、分散安定剤を含む水系媒体を得た。
・n−ブチルアクリレート 21.0質量部
・ジビニルベンゼン 0.53質量部
・結晶性ポリエステル1 10.0質量部
・モノアゾ染料の鉄錯体 1.0質量部
(T−77:保土ヶ谷化学工業(株)社製)
・磁性粉体1 90.0質量部
上記処方をアトライター(三井三池化工機(株))を用いて均一に分散混合して単量体組成物を得た。この単量体組成物を60℃に加温し、そこにパラフィンワックス(融点:78℃)10質量部を添加混合溶解した後、重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)4.5質量部を溶解した。
磁性トナー1の製造例において、パラフィンワックスの代わりにエステルワックス(ステアリルステアレート;融点:63℃)を用いたこと以外は、上記製造例と同様にして磁性トナー2を得た。磁性トナー2の物性を表1に示す。
磁性トナー1の製造例において、結晶性ポリエステル1の代わりに結晶性ポリエステル2を用いたこと以外は、上記製造例と同様にして磁性トナー3を得た。磁性トナー3の物性を表1に示す。
磁性トナー1の製造例において、結晶性ポリエステル1の代わりに結晶性ポリエステル3を用いたこと以外は、上記製造例と同様にして磁性トナー4を得た。磁性トナー4の物性を表1に示す。
磁性トナー1の製造例において、結晶性ポリエステル1の代わりに結晶性ポリエステル4を用いたこと以外は、上記製造例と同様にして磁性トナー5を得た。磁性トナー5の物性を表1に示す。
磁性トナー2の製造例において、結晶性ポリエステル1の代わりに結晶性ポリエステル5を用いたこと以外は、上記製造例と同様にして磁性トナー6を得た。磁性トナー6の物性を表1に示す。
磁性トナー1の製造例において、結晶性ポリエステル1の代わりに結晶性ポリエステル6を用い、造粒後5時間反応させた後に96℃に昇温したこと以外は、上記製造例と同様にして磁性トナー7を得た。磁性トナー7の物性を表1に示す。
磁性トナー1の製造例において、結晶性ポリエステル1の代わりに結晶性ポリエステル7を用いたこと以外は、上記製造例と同様にして磁性トナー8を得た。磁性トナー8の物性を表1に示す。
磁性トナー1の製造例において、造粒後5時間反応させた後に昇温を行わずに懸濁液を冷却し、酸洗浄、濾過・水洗、乾燥したこと以外は、上記製造例と同様にして磁性トナー9を得た。磁性トナー9の物性を表1に示す。
磁性トナー1の製造例において、結晶性ポリエステルの量を10質量部から2質量部に変えたこと以外は、上記製造例と同様にして磁性トナー10を得た。磁性トナー10の物性を表1に示す。
磁性トナー1の製造例において、結晶性ポリエステルの量を10質量部から26質量部に変えたこと以外は、上記製造例と同様にして磁性トナー11を得た。磁性トナー11の物性を表1に示す。
磁性トナー1の製造例において、結晶性ポリエステルの量を10質量部から31質量部に変えたこと以外は、上記製造例と同様にして磁性トナー12を得た。磁性トナー12の物性を表1に示す。
磁性トナー1の製造例において、パラフィンワックスの量を10質量部から1質量部に変えたこと以外は、上記製造例と同様にして磁性トナー13を得た。磁性トナー13の物性を表1に示す。
磁性トナー1の製造例において、パラフィンワックスの量を10質量部から4質量部に変えたこと以外は、上記製造例と同様にして磁性トナー14を得た。磁性トナー14の物性を表1に示す。
磁性トナー1の製造例において、パラフィンワックスの量を10質量部から21質量部に変えたこと以外は、上記製造例と同様にして磁性トナー15を得た。磁性トナー15の物性を表1に示す。
磁性トナー1の製造例において、パラフィンワックスの量を10質量部から31質量部に変えたこと以外は、上記製造例と同様にして磁性トナー16を得た。磁性トナー16の物性を表1に示す。
磁性トナー1の製造例において、パラフィンワックス(融点:78℃)をポリエチレンワックス(融点:90℃)に代えたこと以外は、上記製造例と同様にして磁性トナー17を得た。磁性トナー17の物性を表1に示す。
磁性トナー1の製造例において、パラフィンワックス(融点:78℃)をポリエチレンワックス(融点:95℃)に代えたこと以外は、上記製造例と同様にして磁性トナー18を得た。磁性トナー18の物性を表1に示す。
イオン交換水720質量部に0.1M−Na3PO4水溶液450質量部を投入して60℃に加温した後、1.0M−CaCl2水溶液67.7質量部を添加して分散安定剤を含む水系媒体を得た。
・n−ブチルアクリレート 30.0質量部
・ジビニルベンゼン 0.10質量部
・結晶性ポリエステル1 10.0質量部
・モノアゾ染料の鉄錯体 1.0質量部
(T−77:保土ヶ谷化学工業(株)社製)
・磁性粉体1 90.0質量部
上記処方をアトライター(三井三池化工機(株))を用いて均一に分散混合しして単量体組成物を得た。この単量体組成物を60℃に加温し、そこにパラフィンワックス(融点:78℃)10質量部を添加混合して溶解した後、重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)15質量部を溶解した。
イオン交換水720質量部に0.1M−Na3PO4水溶液450質量部を投入して60℃に加温した後、1.0M−CaCl2水溶液67.7質量部を添加して分散安定剤を含む水系媒体を得た。
・n−ブチルアクリレート 15.0質量部
・ジビニルベンゼン 1.2質量部
・結晶性ポリエステル1 10.0質量部
・モノアゾ染料の鉄錯体 1.0質量部
(T−77:保土ヶ谷化学工業(株)社製)
・磁性粉体1 90.0質量部
上記処方をアトライター(三井三池化工機(株))を用いて均一に分散混合して単量体組成物を得た。この単量体組成物を60℃に加温し、そこにパラフィンワックス(融点:78℃)10質量部を添加混合して溶解した後、重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)2.5質量部を溶解した。
磁性トナー1の製造例において、結晶性ポリエステル1を用いなかったこと以外は上記製造例と同様にして磁性トナー21を得た。磁性トナー21の物性を表1に示す。
磁性トナー1の製造例において、パラフィンワックスを用いなかったこと以外は上記製造例と同様にして磁性トナー22を得た。磁性トナー22の物性を表1に示す。
(画像形成装置)
画像形成装置として、LASER JET2300を用いた。ここで、プロセススピードを150mm/secとし、現像バイアスとして−430Vの直流電圧Vdcに1.6kVpp、周波数2200Hzの交番電界を重畳したものを用いた。この条件において、磁性トナー1を使用し、常温常湿環境下(23℃、60%RH)において8ポイントのA文字を用い印字率を4%とした画像にて間欠モードで6,000枚の画出し耐久試験を行った。なお、記録媒体としてはA4の75g/m2の紙を使用した。その結果、耐久試験前後で非画像部へのカブリはなく、画像濃度が1.4以上であり、飛び散りもなく高精彩な画像を得ることができた。
<画像濃度>
画像濃度はベタ画像部を形成し、このベタ画像の濃度をマクベス反射濃度計(マクベス社製)にて測定した。
白画像を出力して、その反射率を東京電色社製のREFLECTMETER MODEL TC−6DSを使用して測定した。一方、白画像形成前の転写紙(標準紙)についても同様に反射率を測定した。フィルターは、黒及びマゼンタトナーにはグリーンフィルターを、シアントナーにはアンバーフィルターを、イエロートナーにはブルーフィルターを、それぞれ用いた。白画像出力前後の反射率から、下記式(6)を用いてカブリを算出した。
カブリ(反射率)(%)
= 標準紙の反射率(%)−白画像サンプルの反射率(%) (6)
A:非常に良好(1.5%未満)
B:良好(1.5%以上2.5%未満)
C:普通(2.5%以上4.0%未満)
D:悪い(4.0%以上)
耐久試験後、トナー担持体上にトナー融着が生じているかどうか、以下の基準にて目視判断した。
A:融着はしていない。
B:わずかに融着は発生しているが、画像には表れないレベルであり実用上問題なし。
C:融着は発生しており、画像上にもスジが生じているレベルで、実用上好ましくない。
保存安定性はトナー10gを50℃の環境に72時間放置した後、以下の基準で評価した。
A:流動性に優れ良好。
B:凝集塊があるが、すぐにほぐれる。
C:凝集塊があり、ややほぐれにくい。
D:流動性がない、又はケーキングを生じ、実用上好ましくないレベル。
磁性トナー2〜7、9〜17、19及び20を用いたこと以外は実施例1と同様に画出
し耐久試験及び定着試験を行った。その結果、いずれのトナーも耐久試験前後で実用上問題ないレベル以上の画像が得られ、良好な定着性を示した。評価結果を表2に示す。
磁性トナー8、18、21、22を用いたこと以外は、実施例1と同様に画出し試験及び定着試験を行った。その結果、いずれのトナーも定着開始温度が175℃以上であり、低温定着性は劣るものであった。また、トナー8は磁性粉体等の分散性が悪いためか初期からカブリが多く、耐久試験後は実用上好ましくないレベルであった。評価結果を表2に示す。
結晶性ポリエステル1を液体窒素で十分に冷却した後、スクラムジェットミル(徳寿工作所製)にて結晶性ポリエステルを粒径1μm以下に微粉砕した。
79.0質量部
・微粉砕した結晶性ポリエステル1 10.0質量部
・パラフィンワックス 10.0質量部
・磁性トナー1の製造で用いたエステルワックス 10.0質量部
・モノアゾ染料の鉄錯体 1.0質量部
(T−77:保土ヶ谷化学工業(株)製)
・磁性粉体1 90.0質量部
次いで、上記材料をブレンダーにて混合し、100℃に加熱した2軸エクストルーダーで溶融混練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕した後、得られた微粉砕物を風力分級して磁性トナー粒子23を得た。この磁性トナー粒子23を100質量部と磁性トナー1の製造例で使用したシリカ1.0質量部をヘンシェルミキサー(三井三池化工機(株))で混合し、数平均粒径が6.2μmの磁性トナー23を調製した。磁性トナー23の物性を表3に示す。
磁性トナー23の製造例で得た磁性トナー粒子23をハイブリタイザー(奈良機械社製)を用い、6,000回転で3分間の処理を3回行って磁性トナー粒子24を得た。この磁性トナー粒子100質量部と磁性トナー1の製造例で使用したシリカ1.0質量部をヘンシェルミキサー(三井三池化工機(株))で混合し、磁性トナー24を調製した。磁性トナー24の物性を表3に示す。
磁性トナー23の製造例において、結晶性ポリエステル1を液体窒素で冷却せずにスクラムジェットミル(徳寿工作所製)にて微粉砕したこと以外は、上記製造例23と同様にして磁性トナー粒子25を得た。得られた磁性トナー粒子25をハイブリタイザー(奈良機械社製)を用い、6,000回転で3分間の処理を3回行って磁性トナー粒子25’を得た。この磁性トナー粒子25’を100質量部と磁性トナー1の製造例で使用したシリカ1.0質量部をヘンシェルミキサー(三井三池化工機(株))で混合し、磁性トナー25を調製した。磁性トナー25の物性を表3に示す。
磁性トナー25の製造例において、結晶性ポリエステル1を粉砕せずに用いたこと以外は、上記製造例25と同様にして磁性トナー26を得た。磁性トナー26の物性を表3に示す。
磁性トナー23の製造において、2軸エクストルーダーの温度を150℃に変更したこと以外は、上記製造例と同様にして磁性トナー粒子27を得た。得られた磁性トナー粒子27をハイブリタイザー(奈良機械社製)を用い、6,000回転で3分間の処理を3回行って磁性トナー粒子27’を得た。この磁性トナー粒子27’を100質量部と磁性トナー1の製造例で使用したシリカ1.0質量部をヘンシェルミキサー(三井三池化工機(株))で混合し、磁性トナー27を調製した。磁性トナー27の物性を表3に示す。
磁性トナー23〜25を用いた以外は、実施例1と同様に画出し試験及び定着試験を行った。その結果、いずれのトナーも耐久試験前後で実用上問題ないレベル以上の画像が得られ、良好な定着性を示した。評価結果を表4に示す。
磁性トナー26、27を用いた以外は、磁性トナー1と同様に画出し試験及び定着試験を行った。その結果、磁性トナー26は磁性粉体等の分散性が悪いためかカブリが悪く、また、定着開始温度も175℃と高かった。磁性トナー27は定着開始温度は120℃と低いものの、トナー劣化による耐久試験後半のカブリが悪く、また、結晶性ポリエステルが結着樹脂に相溶してしまったために保存安定性が悪かった。評価結果を表4に示す。
イオン交換水720質量部に0.1M−Na3PO4水溶液500質量部を投入して60℃に加温した後、1.0M−CaCl2水溶液72質量部を添加して分散安定剤を含む水系媒体を得た。
・n−ブチルアクリレート 22質量部
・C.I.ピグメントブルー15:3 7質量部
・サリチル酸アルミニウム化合物 1質量部
・ジビニルベンゼン 0.45質量部
・結晶性ポリエステル1 10質量部
上記処方をアトライター(三井三池化工機(株))を用いて均一に分散混合して単量体組成物を得た。この単量体組成物を60℃に加温し、そこにパラフィンワックス(融点:78℃)10質量部を添加混合溶解した後、重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)6.5質量部を溶解した。
シアントナーの製造例において、C.I.ピグメントブルー15:3の代わりにキナクリドン8質量部を用いたこと以外は、上記製造例と同様にしてマゼンタトナーを得た。マゼンタトナーの物性を表5に示す。
シアントナーの製造例において、C.I.ピグメントブルー15:3の代わりにピグメントイエロー93を6.5質量部を用いたこと以外は、上記製造例と同様にしてイエロートナーを得た。イエロートナーの物性を表5に示す。
シアントナーの製造例において、C.I.ピグメントブルー15:3の代わりにカーボンブラックを5質量部を用いたこと以外は、上記製造例と同様にしてブラックトナーを得た。ブラックトナーの物性を表5に示す。
上記各製造例にて得られた4色のトナーをそれぞれ用い、接触現像方式の市販のLBP−2510(キヤノン(株)製;プロセススピード:94mm/sec)により、常温常湿環境下にて8,000枚の耐久画出し試験を行い、実施例1と同様に画像濃度、カブリ、トナー担持体へのトナー融着及びトナーの保存安定性を評価した。その結果、いずれの色のトナーも耐久試験前後で濃度が高く、カブリのない画像が得られた。また、トナー担持体への融着も発生していなかった。評価結果を表6に示す。
102 現像スリーブ(磁性トナー担持体)
114 転写帯電ローラー(転写部材)
116 クリーナー
117 一次帯電ローラー(接触帯電部材)
121 レーザー発生装置(潜像形成手段、露光装置)
124 レジスタローラー
125 搬送ベルト
126 定着器
140 現像器
141 攪拌部材
Claims (15)
- 少なくとも、結着樹脂、結晶性ポリエステル、及び1種又は2種以上の離型剤を含有するトナーであって、
少なくとも1種の離型剤の融点(Tm1[℃])と、前記結晶性ポリエステルの融点(Tm2[℃])が下記式(1)の関係を満たし、
昇温速度4.0℃/minで測定した前記トナーの流出開始温度(Tfb[℃])と、前記結晶性ポリエステルの融点(Tm2[℃])が下記式(2)の関係を満たし、
前記結晶性ポリエステルの融点(Tm2[℃])が60〜110℃であることを特徴とするトナー。
Tm1 ≦ Tm2+10[℃] (1)
Tm2 ≦ Tfb ≦ Tm2+12[℃] (2)
(ここで、前記Tfb[℃]はフローテスターを用いて測定されたものであり、前記トナーの60メッシュパス品を約1.5g秤量し、これを成形器を使用して、10MPaの加重で1分間加圧して測定サンプルを得、当該測定サンプルに10kgfの荷重をかけ、昇温速度4.0℃/min、ダイ直径1.0mm、ダイ長さ1.0mmとする昇温法にて、前記フローテスターのプランジャー降下量を測定することにより求められたものである。) - 前記トナーの流出開始温度(Tfb[℃])と、前記結晶性ポリエステルの融点(Tm2[℃])が下記式(3)の関係を満たすことを特徴とする請求項1記載のトナー。
Tm2 ≦ Tfb ≦ Tm2+6℃ (3) - 前記少なくとも1種の離型剤の融点(Tm1)と、前記結晶性ポリエステルの融点(Tm2)が下記式(4)の関係を満たすことを特徴とする請求項1又は2記載のトナー。
Tm1 ≦ Tm2 (4) - 平均円形度が0.950以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のトナー。
- モード円形度が0.98以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記
載のトナー。 - 前記トナーのガラス転移温度(Tg)が40〜70℃であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のトナー。
- 前記トナーは、THF可溶分をゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した分子量分布において、分子量5,000〜50,000の範囲にメインピークのピークトップを有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のトナー。
- 前記トナーの樹脂成分のTHF不溶分が5〜65%であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のトナー。
- 前記結晶性ポリエステルは、融点(Tm2[℃])が60〜90℃であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のトナー。
- 前記結晶性ポリエステルの数平均分子量が2,000〜10,000であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のトナー。
- 前記結晶性ポリエステルの数平均分子量が2,000〜6,000であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載のトナー。
- 前記トナーは、結着樹脂に対して結晶性ポリエステルを3〜30質量%含有することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載のトナー。
- 前記トナーは、結着樹脂に対して結晶性ポリエステルを3〜25質量%含有することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載のトナー。
- 前記トナーは、結着樹脂に対して離型剤を2〜30質量%含有することを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載のトナー。
- 前記トナーは、結着樹脂に対して離型剤を5〜25質量%含有することを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載のトナー。
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