JP4079255B2 - トナー - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像に用いられるトナーに関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真の大きな課題の一つである低温定着性の向上を目指して、結晶性ポリエステルを結着樹脂としたトナーが検討されている(特許文献1等)。しかしながら、結晶性ポリエステルは優れた低温定着性を有するものの、単独で使用した場合には粉砕性、保存性、帯電安定性等が悪化するという欠点を有している。
【0003】
そこで、特許文献2には、結晶性ポリエステルと非晶質樹脂とを併用したトナーが報告されているが、かかるトナーは両樹脂の骨格が異なるため、結晶性ポリエステルの分散性が不十分となり、定着性、保存性の改善効果が小さく、帯電安定性も不十分となる。
【0004】
また、特許文献3に報告されたトナーのように、結晶性ポリエステルと非晶性ポリエステルの骨格がほぼ同じであると、結晶性ポリエステルの分散性が高すぎて、トナー表面に多量に露出した結晶性ポリエステルが粉砕性、保存性の悪化を招く。
【0005】
さらに、特許文献4、特許文献5においても、結晶性ポリエステルと非晶質ポリエステルの併用は検討されており、低温定着性については、それなりの向上が認められるが、粉砕性、保存性及び環境安定性についてはさらなる向上が求められている。
【0006】
【特許文献1】
特開昭49−129540号公報(請求項1)
【特許文献2】
特公平5−44029号公報(請求項1)
【特許文献3】
特公昭62−39428号公報(請求項1)
【特許文献4】
特開2001−222138号公報(請求項1)
【特許文献5】
特開平11−249339号公報(請求項1)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、粉砕性、低温定着性、保存性のいずれにも優れ、かつ環境安定性に優れたトナーを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、軟化点と融解熱の最大ピーク温度の比(軟化点/ピーク温度)が0.6以上1.1未満である樹脂(以下、結晶性樹脂という)と、軟化点と融解熱の最大ピーク温度の比(軟化点/ピーク温度)が1.1〜4.0であるハイブリッド樹脂(以下、非晶質ハイブリッド樹脂という)とを含有した結着樹脂及び着色剤を含有してなるトナーであって、
前記非晶質ハイブリッド樹脂が各々独立した反応経路を有する二つの重合系樹脂成分が部分的に化学結合してなり、かつその少なくとも一方が結晶性樹脂と同じ重合系の樹脂成分であり、
前記結晶性樹脂と前記非晶質ハイブリッド樹脂の重量比(結晶性樹脂/非晶質ハイブリッド樹脂)が1/99〜50/50であるトナーに関する。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明では、結晶性樹脂と非晶質ハイブリッド樹脂との組み合わせにより、従来の結晶性樹脂を含有したトナーと比較して粉砕性や保存性、帯電の環境安定性が著しく向上する。
【0010】
すなわち、本発明における非晶質ハイブリッド樹脂は、各々独立した反応経路を有する二つの重合系樹脂成分が部分的に化学結合してなり、かつその少なくとも一方が結晶性樹脂と同じ重合系の樹脂成分であるため、結晶性樹脂の分散状態を容易に調整することができる。その結果、結晶性樹脂は必要以上に相溶することなく適度な分散状態を維持し、これにより、定着性に悪影響を及ぼすことなく、粉砕性、保存性、帯電安定性を向上させることができる。
【0011】
結晶性樹脂と非晶質ハイブリッド樹脂の重量比(結晶性樹脂/非晶質ハイブリッド樹脂)は、1/99〜50/50、好ましくは3/97〜40/60、より好ましくは5/95〜30/70である。
【0012】
結晶性樹脂としては、結晶性ポリエステル、結晶性ポリエステルポリアミド、結晶性ポリアミド等が挙げられ、これらの中では、定着性や非晶質ハイブリッド樹脂との相溶性の観点から、結晶性ポリエステルが好ましい。
【0013】
本発明において、結晶性ポリエステルは、炭素数が2〜6、好ましくは4〜6の脂肪族ジオールを80モル%以上含有したアルコール成分と炭素数が2〜8、好ましくは4〜6、より好ましくは4の脂肪族ジカルボン酸化合物を80モル%以上含有したカルボン酸成分を縮重合させて得られた樹脂が好ましい。
【0014】
炭素数2〜6の脂肪族ジオールとしては、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、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール等が挙げられ、これらの中では、α,ω−直鎖アルカンジオール好ましく、1,4−ブタンジオール及び1,6−ヘキサンジオールがより好ましい。
【0015】
炭素数2〜6の脂肪族ジオールは、アルコール成分中に、80モル%以上、好ましくは85〜100モル%、より好ましくは90〜100モル%含有されているのが望ましく、特にその中の1種の脂肪族ジオールが、アルコール成分中の70モル%以上、好ましくは80モル%以上、より好ましくは85〜95モル%を占めているのが望ましい。
【0016】
アルコール成分には、炭素数2〜6の脂肪族ジオール以外の多価アルコール成分が含有されていてもよく、該多価アルコール成分としては、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス (4−ヒドロキシフェニル) プロパン、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAのアルキレン(炭素数2〜3)オキサイド(平均付加モル数1〜10)付加物等の2価の芳香族アルコールやグリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の3価以上のアルコール等が挙げられる。
【0017】
炭素数2〜8の脂肪族ジカルボン酸化合物としては、シュウ酸、マロン酸、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、コハク酸、アジピン酸、及びこれらの酸の無水物、アルキル(炭素数1〜3)エステル等が挙げられ、これらの中ではフマル酸が好ましい。なお、脂肪族ジカルボン化合物とは、前記の如く、脂肪族ジカルボン酸、その無水物及びそのアルキル(炭素数1〜3)エステルを指すが、これらの中では、脂肪族ジカルボン酸が好ましい。
【0018】
炭素数2〜8の脂肪族ジカルボン酸化合物は、カルボン酸成分中に、80モル%以上、好ましくは85〜100モル%、より好ましくは90〜100モル%含有されているのが望ましく、特にその中の1種の脂肪族ジカルボン酸化合物が、カルボン酸成分中の60モル%以上、好ましくは80モル%以上、より好ましくは85〜100モル%以上を占めているのが望ましい。なかでも、結晶性ポリエステルの保存性の観点から、フマル酸が、カルボン酸成分中、好ましくは60モル%以上、より好ましくは70〜100モル%、特に好ましくは80〜100モル%、含有されているのが望ましい。
【0019】
カルボン酸成分には、炭素数2〜8の脂肪族ジカルボン酸化合物以外の多価カルボン酸成分が含有されていてもよく、該多価カルボン酸成分としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸;セバシン酸、アゼライン酸、n−ドデシルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸の脂肪族ジカルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;トリメリット酸、ピロメリット酸等の3価以上の多価カルボン酸;及びこれらの酸の無水物、アルキル(炭素数1〜3)エステル等が挙げられる。
【0020】
アルコール成分とカルボン酸成分は、不活性ガス雰囲気中にて、要すればエステル化触媒、重合禁止剤等を用いて、120〜230℃の温度で反応させること等により縮重合させることができる。具体的には、樹脂の強度を上げるために全単量体を一括仕込みしたり、低分子量成分を少なくするために2価の単量体を先ず反応させた後、3価以上の単量体を添加して反応させる等の方法を用いてもよい。また、重合の後半に反応系を減圧することにより、反応を促進させてもよい。
【0021】
なお、本発明において、「結晶性」とは、軟化点と融解熱の最大ピーク温度の比(軟化点/ピーク温度)が0.6以上1.1未満、好ましくは0.9以上1.1未満、より好ましくは0.98〜1.05であることをいい、また「非晶質」とは、軟化点と融解熱の最大ピーク温度の比(軟化点/ピーク温度)が1.1〜4.0、好ましくは1.5〜3.0であることをいう。
【0022】
結晶性樹脂の軟化点は、好ましくは85〜150℃、より好ましくは90〜140℃、特に好ましくは100〜135℃である。また、融解熱の最大ピーク温度は、好ましくは77〜166℃、より好ましくは82〜155℃、特に好ましくは91〜150℃である。
【0023】
同様に、結晶性ポリエステルの軟化点も、好ましくは85〜150℃、より好ましくは90〜140℃、特に好ましくは100〜135℃である。また、融解熱の最大ピーク温度は、好ましくは77〜166℃、より好ましくは82〜155℃、特に好ましくは91〜150℃である。
【0024】
なお、結晶性ポリエステルが2種以上の樹脂からなる場合は、その少なくとも1種、好ましくはそのいずれもが以上に説明した結晶性ポリエステルであるのが望ましい。
【0025】
本発明において、各々独立した反応経路を有する二つの重合系樹脂成分が部分的に化学結合したハイブリッド樹脂は、2種以上の樹脂を原料として得られたものであっても、1種の樹脂と他種の樹脂の原料モノマーから得られたものであっても、さらに2種以上の樹脂の原料モノマーの混合物から得られたものであってもよいが、効率よくハイブリッド樹脂を得るためには、2種以上の樹脂の原料モノマーの混合物から得られたものが好ましい。なお、前述のように、結晶性樹脂との相溶性の観点から、ハイブリッド樹脂が有する樹脂成分の少なくとも一方は結晶性樹脂と同じ重合系の樹脂成分とする。
【0026】
従って、ハイブリッド樹脂としては、各々独立した反応経路を有する二つの重合系樹脂の原料モノマー、好ましくは縮重合系樹脂の原料モノマーと付加重合系樹脂の原料モノマーを混合し、該二つの重合反応を行わせることにより得られる樹脂が好ましい。
【0027】
縮重合系樹脂の代表例としては、ポリエステル、ポリエステル・ポリアミド、ポリアミド等が挙げられ、付加重合系樹脂の代表例としては、ラジカル重合反応により得られるビニル系樹脂等が挙げられる。
【0028】
ポリエステルの原料モノマーとしては、2価以上の多価アルコールと2価以上の多価カルボン酸化合物が挙げられる。ただし、非晶質ポリエステルとするためには、
▲1▼ 炭素数2〜6の脂肪族ジオール、炭素数2〜8の脂肪族カルボン酸化合物等の樹脂の結晶化を促進するモノマーを用いる場合は、これらのモノマーを2種以上併用して結晶化を抑制した樹脂、即ちアルコール成分及びカルボン酸成分のいずれにおいても、これらのモノマーの1種が各成分中10〜70モル%、好ましくは20〜60モル%を占め、これらのモノマーが2種以上、好ましくは2〜4種用いられていること、又は
▲2▼ 樹脂の非結晶化を促進するモノマー、好ましくはアルコール成分ではビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物が、またはカルボン酸成分ではアルキル基もしくはアルケニル基で置換されたコハク酸が、アルコール成分中又はカルボン酸成分中、好ましくは両成分のそれぞれにおいて30〜100モル%、好ましくは50〜100モル%用いられていること
が好ましい。
【0029】
また、ポリエステル・ポリアミド又はポリアミド中のアミド成分を形成するために用いる原料モノマーとしては、公知の各種ポリアミン、アミノカルボン酸類、アミノアルコール等が挙げられ、好ましくはヘキサメチレンジアミン及びε−カプロラクタムである。
【0030】
ビニル系樹脂の原料モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン化合物;エチレン、プロピレン等のエチレン性不飽和モノオレフィン類;ブタジエン等のジオレフィン類;塩化ビニル等のハロビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;(メタ)アクリル酸のアルキル(炭素数1〜18)エステル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル等のエチレン性モノカルボン酸のエステル;ビニルメチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニリデンクロリド等のビニリデンハロゲン化物;N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物類等が挙げられ、反応性、粉砕性及び帯電安定性の観点から、スチレン及び/又は(メタ)アクリル酸のアルキルエステルが、50重量%以上、好ましくは80〜100重量%含有されていることが望ましい。
【0031】
なお、ビニル系樹脂の原料モノマーを重合させる際には、重合開始剤、架橋剤等を必要に応じて使用してもよい。
【0032】
本発明においては、縮重合系樹脂成分の付加重合系樹脂成分に対する重量比(縮重合系樹脂成分/付加重合系樹脂成分)、即ち縮重合系樹脂の原料モノマーの付加重合系樹脂の原料モノマーに対する重量比は、耐オフセット性の観点から、連続相が縮重合系樹脂であることが好ましく、通常50/50〜95/5、好ましくは60/40〜95/5であることが望ましい。
【0033】
本発明における非晶質ハイブリッド樹脂としては、各々独立した反応経路を有する二つの重合系樹脂の原料モノマーの混合物に加えて、さらに原料モノマーの一つとして該二つの重合系樹脂の原料モノマーのいずれとも反応し得るモノマー(両反応性モノマー)を混合して得られた樹脂が好ましい。
【0034】
両反応性モノマーは、分子内に、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、第1級アミノ基および第2級アミノ基からなる群より選ばれた少なくとも1種の官能基と、エチレン性不飽和結合とを有するモノマーであることが好ましく、このような両反応性モノマーを用いることにより、分散相となる樹脂の分散性を向上させることができる。両反応性モノマーの具体例としては、例えば、アクリル酸、フマル酸、メタクリル酸、シトラコン酸、マレイン酸等が挙げられ、これらのなかではアクリル酸、メタクリル酸及びフマル酸が好ましい。
【0035】
両反応性モノマーの使用量は、縮重合系樹脂の原料モノマー100重量部に対して、0.1〜10重量部が好ましい。なお、本発明において、両反応性モノマーはその性能の特異性から、縮重合系樹脂の原料モノマー、付加重合系樹脂の原料モノマーとは別のモノマーとして扱う。
【0036】
本発明において、ハイブリッド樹脂を、以上の原料モノマー混合物及び両反応性モノマーを用いて、該二つの重合反応を行わせることにより得る際には、重合反応の進行及び完結が時間的に同時である必要はなく、それぞれの反応機構に応じて反応温度及び時間を適当に選択し、反応を進行、完結させればよい。
【0037】
例えば、本発明におけるハイブリッド樹脂の製造方法では、縮重合系樹脂の原料モノマー、付加重合系樹脂の原料モノマー、両反応性モノマー、重合開始剤等の触媒等を混合し、まず、主として50〜180℃でラジカル重合反応により縮重合反応が可能な官能基を有する付加重合系樹脂成分を得、次いで反応温度を190〜270℃に上昇させた後、主として縮重合反応により縮重合系樹脂成分の形成を行わせることが好ましい。
【0038】
非晶質ハイブリッド樹脂の軟化点は、80〜170℃、好ましくは90〜160℃、より好ましくは95〜155℃であるのが望ましい。
【0039】
結晶性ポリエステルと前記非晶質ハイブリッド樹脂の重量比(結晶性ポリエステル/非晶質ハイブリッド樹脂)は、1/99〜50/50、好ましくは3/97〜40/60、より好ましくは5/95〜30/70であるのが望ましい。
【0040】
なお、結着樹脂としては、非晶質ポリエステル、スチレン−アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン等の他の樹脂が含有されていてもよい。
【0041】
着色剤としては、トナー用着色剤として用いられている染料、顔料等のすべてを使用することができ、カーボンブラック、金属複合酸化物等の黒色着色剤;フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンB、ローダミン−Bベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、ジスアゾエロー等のカラー着色剤が挙げられ、これらは単独で又は2種以上を混合して用いることができ、本発明において、トナーは黒トナー、カラートナー、フルカラートナーのいずれであってもよい。着色剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対して、1〜40重量部が好ましく、3〜10重量部がより好ましい。
【0042】
本発明では、定着性の観点から、ワックスが含有されているのが好ましい。
【0043】
ワックスとしては、例えば、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンポリエチレン共重合体ワックス、フィッシャートロプシュワックス等のポリオレフィンワックス、カルナウバワックス、はぜろう、密ろう、鯨ろう、モンタンワックス、ライスワックス等のエステルワックス、脂肪酸アミドワックス等のアミド系ワックス等が挙げられる。これらは単独であっても、2種以上の併用であってもよい。これらの中では、定着性及び保存性の観点から、フィッシャートロプシュワックス及びカルナウバワックスが好ましく、分散性の観点から、フィッシャートロプシュワックスがより好ましい。
【0044】
ワックスの含有量は、結着樹脂100重量部に対して、0.1〜20重量部が好ましく、0.5〜10重量部がより好ましい。
【0045】
ワックスは、結着樹脂等とともに溶融混練されて含有されていてもよいが、粉砕性及び保存性の観点から、非晶質ハイブリッド樹脂中に微細に分散しているのが好ましく、非晶質ハイブリッド樹脂の製造段階において、縮重合系樹脂の原料モノマー、付加重合系樹脂の原料モノマー等の原料モノマーとともに反応系に添加するのがより好ましい。
【0046】
さらに、本発明のトナーには、荷電制御剤、離型剤、導電性調整剤、体質顔料、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、流動性向上剤、クリーニング性向上剤等の添加剤が、適宜含有されていてもよい。
【0047】
本発明のトナーは、混練粉砕法等により得られる粉砕トナーが好ましく、例えば、結着樹脂、着色剤等をヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機で均一に混合した後、密閉式ニーダー又は1軸もしくは2軸の押出機、連続式二本ロール型混練機等で溶融混練し、冷却、粉砕、分級して製造することができる。さらに、トナーの表面には、必要に応じて流動性向上剤等を添加してもよい。このようにして得られるトナーの体積平均粒子径は、好ましくは3〜15μmである。
【0048】
本発明のトナーは、磁性トナーであっても良好な定着性を得ることができるため、着色剤として磁性体を含有していてもよい。
【0049】
磁性体としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金や鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性金属粉末等が挙げられ、磁性体の添加量は、結着樹脂100重量部に対して30〜200重量部が好ましい。なお、磁性体を含有する場合は、黒トナーとして用いることができ、他の着色剤を含有していなくてもよい。
【0050】
磁性体を含有しない本発明のトナーは、非磁性一成分系現像剤として、またはキャリアと混合して二成分系現像剤として使用され得る。
【0051】
【実施例】
〔軟化点〕
高化式フローテスター((株)島津製作所製、CFT−500D)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出すようにし、これによりフローテスターのプランジャー降下量(流れ値)−温度曲線を描き、そのS字曲線の高さをhとするときh/2に対応する温度(樹脂の半分が流出した温度)を軟化点とする。
【0052】
〔融解熱の最大ピーク温度及びガラス転移点〕
示差走査熱量計(セイコー電子工業社製、DSC210)を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃/分で測定し、融解熱の最大ピーク温度を求める。また、非晶質樹脂特有のガラス転移点は、前記測定で最大ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分から、ピークの頂点まで、最大傾斜を示す接線との交点の温度とする。
【0053】
結晶性ポリエステルの製造例
表1に示す原料モノマー及びハイドロキノン2gを窒素雰囲気下、160℃で5時間かけて反応させた後、200℃に昇温して1時間反応させ、さらに8.3kPaにて1時間反応させた。得られた樹脂を樹脂a、bとする。
【0054】
【表1】
【0055】
非晶質ハイブリッド樹脂の製造例1
表2に示す付加重合系樹脂の原料モノマー、両反応性モノマー、ワックス及び重合開始剤としてジターシャリーブチルパーオキサイド50gの混合物を、表2に示す縮重合系樹脂の原料モノマーと酸化ジブチル錫4gの混合物に、160℃で1時間かけて滴下した。さらに1時間160℃で付加重合させた後、230℃まで温度を上げて縮重合反応を行い、反応系を適宜減圧しながら、所定の軟化点に達した時点で反応を終了した。得られた樹脂をA〜C、Eとする。なお、樹脂B中のワックスの平均分散径は4.5μmであった。
【0056】
非晶質ハイブリッド樹脂の製造例2
表2に示す付加重合系樹脂の原料モノマー、両反応性モノマー及び重合開始剤としてジターシャリーブチルパーオキサイド50gの混合物を、表2に示す縮重合系樹脂の原料モノマー、ワックス及び酸化ジブチル錫4gの混合物に、160℃で1時間かけて滴下した。さらに1時間160℃で付加重合させた後、230℃まで温度を上げて縮重合反応を行い、反応系を適宜減圧しながら、所定の軟化点に達した時点で反応を終了した。得られた樹脂をF 、G とする。なお、樹脂F 中のワックスの平均分散径は4.1μm、樹脂G 中のワックスの平均分散径は4.2μmであった。
【0057】
非晶質ポリエステルの製造例
表2に示す縮重合系樹脂の原料モノマーと酸化ジブチル錫6.5gを230℃で窒素雰囲気下、反応系を適宜減圧しながら所定の軟化点に達するまで反応させることにより、樹脂Dを得た。
【0058】
【表2】
【0059】
実施例1〜8及び比較例1〜4
表3に示す結着樹脂、着色剤、荷電制御剤、磁性粉及びワックスを、ヘンシェルミキサーにて予備混合した後、二軸押出機で溶融混練し、冷却後、粉砕、分級工程を経て、体積平均粒子径が9μmの粉体を得た。なお、粉砕工程において、16メッシュ(目開き:1.0mm)の篩を通過し、22メッシュ(目開き:0.710mm)の篩を通過しない粗粉体は後述する試験例1に供した。
【0060】
得られた粉体100重量部に、疎水性シリカ「HVK2150」(クラリアント社製)0.3重量部をヘンシェルミキサーにより混合付着させ、トナーを得た。
【0061】
試験例1
トナーの製造工程において得られた粗粉体の粉砕性指数から、以下の評価基準に従って、粉砕性を評価した。
粗粉体を20.00g精秤し、コーヒーミル(PHILIPS社製、HR−2170)にて10秒間粉砕後、30メッシュ(目開き:500μm)の篩いにかけ、通過しない粗粉体の重量(A)gを精秤し、次式により、残存率を求めた。
残存率=
(A)/コーヒーミル粉砕前の粗粉体の重量(20.00)×100
残存率を3回測定した際の平均値を粉砕性指数とする。なお、粉砕性指数が低いほど、製造設備におけるトナーの粉砕性は良好である。結果を表3に示す。
(評価基準)
◎:30未満
○:30以上、50未満
×:50以上
【0062】
試験例2a〔磁性トナー(実施例1〜4、比較例1〜3、5)の評価〕
市販のモノクロ複写機「NP6045」(キャノン社製、印字速度:A4紙45枚/分)を改造し、任意に定着ローラーの温度設定が可能な装置に、トナーを実装し、定着ローラーの温度を90℃から240℃へと順次上昇させながら、画像出しを行い、下記の方法により低温定着性を評価した。結果を表3に示す。
【0063】
〔低温定着性〕
500gの荷重をかけた底面が15mm×7.5mmの砂消しゴムで、定着機を通して定着された画像を5往復こすり、こする前後の光学反射密度を反射濃度計「RD−915」(マクベス社製) を用いて測定し、両者の比率(こすり後/ こすり前) が最初に70%を越える定着ローラの温度を最低定着温度とする。
得られた最低定着温度から、以下の評価基準により低温定着性を評価する。
(評価基準)
◎:130℃未満
○:130℃以上、150℃未満
×:150℃以上
【0064】
試験例2b〔非磁性トナー(実施例5、6、比較例4)の評価〕
トナー4重量部に、平均粒子径90μmのシリコンコートフェライトキャリア(関東電化工業社製)96重量部を、10分間ターブラーミキサーにて混合して現像剤とした。
得られた現像剤を複写機「AR−505」(シャープ社製)を改造した装置に実装し、定着ローラーの温度を90℃から240℃へと5℃ずつ順次上昇させながら、反射濃度計「RD−915」(マクベス社製)により測定した平均画像濃度が1.4の画像(2cm×12cm)出しを行い、試験例2aと同様にして低温定着性を評価した。結果を表3に示す。
【0065】
試験例3
トナー5gを円柱型容器に入れ、50℃で72時間放置後、200メッシュ(目開き:75μm)の篩にかけ、通過したトナーの重量を秤量し、以下の評価基準に従って保存性を評価した。結果を表3に示す。
(評価基準)
篩を通過したトナーが、
◎:90重量%を超える
○:80〜90重量%
×:80重量%未満
【0066】
試験例4
試験例2a、試験例2bと同じ装置にトナーを実装し、35℃、85%RHの環境下で、印字率5%の画像を10万枚連続して印刷し、地汚れが発生した印刷枚数を示し、画像の環境安定性を評価した。結果を表3に示す。
【0067】
【表3】
【0068】
以上の結果より、実施例1〜8は、粉砕性、低温定着性、保存安定性及び環境安定性のいずれにも優れることが分かる。特に、ワックスがハイブリッド樹脂の製造段階に添加されている実施例4では、磁性トナーにも係わらず、全ての評価において優れた結果が得られている。これに対し、結晶性ポリエステルを含有していない比較例1、4のトナーは低温定着性に欠け、非晶質ハイブリッド樹脂の代わりに非晶質ポリエステルを含有した比較例2のトナーは、結晶性ポリエステルと非晶質ポリエステルが相溶しすぎて、粉砕性と保存性に欠け、画質の環境安定性にも欠ける。また、結晶性ポリエステルを多量に含有した比較例3のトナーは、粉砕性及び保存性に欠ける。
【0069】
【発明の効果】
本発明により、粉砕性、低温定着性、保存性のいずれにも優れ、かつ環境安定性に優れたトナーを提供することができる。
Claims (8)
- 軟化点と融解熱の最大ピーク温度の比(軟化点/ピーク温度)が0.6以上1.1未満である樹脂(以下、結晶性樹脂という)と、軟化点と融解熱の最大ピーク温度の比(軟化点/ピーク温度)が1.1〜4.0であるハイブリッド樹脂(以下、非晶質ハイブリッド樹脂という)とを含有した結着樹脂及び着色剤を含有してなるトナーであって、
前記非晶質ハイブリッド樹脂が各々独立した反応経路を有する二つの重合系樹脂成分が部分的に化学結合してなり、かつその少なくとも一方が結晶性樹脂と同じ重合系の樹脂成分であり、
前記結晶性樹脂と前記非晶質ハイブリッド樹脂の重量比(結晶性樹脂/非晶質ハイブリッド樹脂)が1/99〜50/50であるトナー。 - 結晶性樹脂の軟化点が85〜150℃であり、非晶質ハイブリッド樹脂の軟化点が80〜170℃である請求項1記載のトナー。
- 結晶性樹脂が結晶性ポリエステルである請求項1又は2記載のトナー。
- 結晶性ポリエステルが、炭素数2〜6の脂肪族ジオールを80モル%以上含有したアルコール成分と炭素数2〜8の脂肪族ジカルボン酸化合物を80モル%以上含有したカルボン酸成分を縮重合させて得られた樹脂である請求項3記載のトナー。
- 非晶質ハイブリッド樹脂が、各々独立した反応経路を有する二つの重合系樹脂の原料モノマーを混合し、該二つの重合反応を行わせることにより得られる請求項1〜4いずれか記載のトナー。
- 二つの重合系樹脂が付加重合系樹脂とポリエステルであり、該ポリエステルの原料モノマーが、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を、アルコール成分中、50〜100モル%含有してなる請求項5記載のトナー。
- 原料モノマーとともにワックスが添加される請求項5又は6記載のトナー。
- トナーが磁性トナーである請求項1〜7いずれか記載のトナー。
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