JP6260315B2 - トナー、現像剤、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
しかし、これら提案の技術は、近年要求される高いレベルの低温定着性を満足するものでない。
しかし、トナーに高負荷がかかる高速機等の場合、現像器内におけるトナーへのストレスにより、トナーの凝集体が発生しやすくなり、異常画像が発生する。さらに、結晶性ポリエステル樹脂を含むトナーの場合、高温高湿環境においてトナーの凝集体が発生する問題もある。従って、低温定着性と耐熱保存性、高温高湿保存性のすべてが高いレベルを有するトナーが求められている。
しかし、離型剤としてベヘニン酸ベヘニルなどの脂肪酸エステルが使用できることが記載されているが、定着後の排紙部材への汚染、特に薄紙に対する定着離型性が低いという問題があった。
本発明のトナーは、少なくともポリエステル樹脂と離型剤を含有し、THF(テトラヒドロフラン)不溶分及びTHF可溶分を含む。詳細は後述するが、前記ポリエステル樹脂は、THFに不溶の非結晶性ポリエステル樹脂Aを含むことが好ましく、THFに可溶の非結晶性ポリエステル樹脂Bを含むことが好ましい。また、本発明のトナーは、THFに可溶の結晶性ポリエステル樹脂Cを含有していてもよく、必要に応じてその他の成分を含有していてもよい。また、前記離型剤には、炭素数48以上の直鎖状モノエステルが含有される。
本発明のトナーは、示差走査熱量測定(DSC;Differential scanning calorimetry)の昇温1回目におけるガラス転移温度(Tg1st)が20℃以上50℃以下であり、前記THF不溶解分の示差走査熱量測定(DSC)の昇温2回目におけるガラス転移温度(Tg2nd)が−40℃以上30℃以下である。
また、40℃における貯蔵弾性率をG’(40)、100℃における貯蔵弾性率をG’(100)としたとき、THF不溶分のG’(100)が1×105〜1×107Paであり、かつ、THF不溶分のG’(40)/G’(100)≦3.5×10である。
前記非結晶性ポリエステル樹脂Aは、THFに不溶であり、非線状の反応性前駆体と硬化剤との反応により得られることが好ましい。
前記非線状の反応性前駆体としては、前記硬化剤と反応可能な基を有するポリエステル樹脂(以下、「プレポリマー」と称することがある。)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、前記非結晶性ポリエステル樹脂A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。
前記プレポリマーとしては、イソシアネート基を含有するポリエステル樹脂が好ましい。
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、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を重縮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。
前記ジオールとしては、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、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、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール等の脂肪族ジオール;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グリコール等のオキシアルキレン基を有するジオール;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等の脂環式ジオール;脂環式ジオールに、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したもの;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノール類;ビスフェノール類に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したもの等のビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物などが挙げられる。これらの中でも、炭素数4以上12以下の脂肪族ジオールが好ましい。
これらのジオールは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記ジ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、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。また、これらの無水物を用いてもよいし、低級(炭素数1〜3)アルキルエステル化物を用いてもよいし、ハロゲン化物を用いてもよい。
前記脂肪族ジ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、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、マレイン酸、フマル酸などが挙げられる。
前記芳香族ジ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るが、炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸が好ましい。前記炭素数8〜20の芳香族ジ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、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などが挙げられる。
これらの中でも、炭素数4以上12以下の脂肪族ジカルボン酸が好ましい。
これらのジカルボン酸は、1種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3価以上の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、3価以上の脂肪族アルコール、3価以上のポリフェノール類、3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキシド付加物などが挙げられる。
前記3価以上の脂肪族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、ソルビトールなどが挙げられる。
前記3価以上のポリフェノール類としては、例えば、トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなどが挙げられる。
前記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキシド付加物としては、例えば、3価以上のポリフェノール類に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したものなどが挙げられる。
前記3価以上の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、3価以上の芳香族カルボン酸などが挙げられる。また、これらの無水物を用いてもよいし、低級(炭素数1〜3)アルキルエステル化物を用いてもよいし、ハロゲン化物を用いてもよい。
前記3価以上の芳香族カルボン酸としては、炭素数9〜20の3価以上の芳香族カルボン酸が好ましい。前記炭素数9〜20の3価以上の芳香族カルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸などが挙げられる。
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、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。
前記ジイソシアネートとしては、例えば、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、イソシアヌレート類、これらをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタム等でブロックしたものなどが挙げられる。
前記脂肪族ジ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、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、2,6−ジイソシアナトカプロン酸メチル、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、テトラデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート、テトラメチルヘキサンジイソシアネートなどが挙げられる。
前記脂環式ジ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、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなどが挙げられる。
前記芳香族ジ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、トリレンジイソシアネート、ジイソシアナトジフェニルメタン、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’−ジイソシアナトジフェニル、4,4’−ジイソシアナト−3,3’−ジメチルジフェニル、4,4’−ジイソシアナト−3−メチルジフェニルメタン、4,4’−ジイソシアナト−ジフェニルエーテルなどが挙げられる。
前記芳香脂肪族ジ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、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどが挙げられる。
前記イソシアヌレート類としては、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、トリス(イソシアナトアルキル)イソシアヌレート、トリス(イソシアナトシクロアルキル)イソシアヌレートなどが挙げられる。
これらのポリイソシアネートは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記硬化剤としては、前記非線状の反応性前駆体と反応し、前記非結晶性ポリエステル樹脂Aを生成できる硬化剤であれば、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。
前記活性水素基含有化合物における活性水素基としては、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、水酸基(アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記アミン類としては、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、ジアミン、3価以上のアミン、アミノアルコール、アミノメルカプタン、アミノ酸、これらのアミノ基をブロックしたものなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、ジアミン、ジアミンと少量の3価以上のアミンとの混合物が好ましい。
前記芳香族ジアミンとしては、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、フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタンなどが挙げられる。
前記脂環式ジアミンとしては、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、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミンなどが挙げられる。
前記脂肪族ジアミンとしては、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、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどが挙げられる。
また、前記非結晶性ポリエステル樹脂AのTgを低くし、低温で変形する性質を付与しやすくするために、前記非結晶性ポリエステル樹脂Aは、全アルコール成分中に炭素数4以上12以下の脂肪族ジオールを50質量%以上含有することが好ましい。
前記非結晶性ポリエステル樹脂Bは、THFに可溶であり、ガラス転移温度が40℃以上80℃以下であることが好ましい。前記非結晶性ポリエステル樹脂Bとしては、線状のポリエステル樹脂又は未変性ポリエステル樹脂が好ましい。
前記未変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とを用いて得られるポリエステル樹脂であって、イソシアネート化合物などにより変性されていないポリエステル樹脂である。
前記ジオールとしては、例えば、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;エチレングリコール、プロピレングリコール;水添ビスフェノールA、水添ビスフェノール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)付加物などが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、フマル酸、マレイン酸;ドデセニルコハク酸、オクチルコハク酸等の炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数2〜20のアルケニル基で置換されたコハク酸などが挙げられる。
これらは、1種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3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、又はそれらの酸無水物などが挙げられる。
前記3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。
前記重量平均分子量(Mw)は、4,000〜7,000がより好ましい。前記数平均分子量(Mn)は、1,500〜3,000がより好ましい。前記Mw/Mnは、1.0〜3.5がより好ましい。
前記結晶性ポリエステル樹脂Cは、高い結晶性をもつために、定着開始温度付近において急激な粘度低下を示す熱溶融特性を示す。このような特性を有する前記結晶性ポリエステル樹脂Cを前記非結晶性ポリエステル樹脂Bと共に用いることで、溶融開始温度直前までは結晶性による耐熱保存性がよくなる。また、溶融開始温度では前記結晶性ポリエステル樹脂Cの融解による急激な粘度低下(シャープメルト性)を起こし、それに伴い前記非結晶性ポリエステル樹脂Bと相溶し、共に急激に粘度低下することで定着することができる。このことから、良好な耐熱保存性と低温定着性とを兼ね備えたトナーが得られる。また、離型幅(定着下限温度と耐高温オフセット発生温度との差)についても、良好な結果を示す。
なお、本発明において結晶性ポリエステル樹脂Cは、上記のごとく、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す。ポリエステル樹脂を変性したもの、例えば、前記プレポリマー、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C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、3価以上のアルコールが挙げられる。
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、3価以上のカルボン酸が挙げられる。
また、前記多価カルボン酸としては、前記飽和脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、スルホン酸基を持つジカルボン酸が含まれていてもよい。さらに、前記飽和脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、2重結合を持つジカルボン酸を含有してもよい。
これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
さらには、重量平均分子量(Mw)5,000〜15,000、数平均分子量(Mn)2,000〜10,000、Mw/Mn1.0〜5.0であることが好ましい。
本発明において、離型剤としては、前記離型剤中に炭素数48以上の直鎖状モノエステルが含有されるものを用いる。炭素鎖が分岐構造を有すると、結着樹脂との相溶性が上がってしまい定着離型効果が小さくなるので、直鎖状モノエステルを用いる必要がある。
前記直鎖状モノエステルの含有量は、好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上、さらに好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上である。含有量が多いほど定着離型性がよく、排紙口への離型剤の付着による汚染が少ない。40質量%未満の場合、定着離型性が劣り、排紙口への離型剤の付着による汚染が発生してしまう。
前記直鎖状高級アルコールとしては、例えば、ステアリルアルコール、アラキルアルコール、べへニルアルコール、テトラコサノール、ヘキサコサノール、オクタコサノール、トリアコンタノール等が挙げられる。
前記直鎖状高級カルボン酸としては、例えば、ステアリン酸、アラキン酸、べへン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸等が挙げられる。
その例としては、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ロウ、ホホバ油、蜜蝋、ラノリンワックス、モンタンワックス、サンフラワーワックスなどが挙げられる。しかし、天然エステルワックスは多種類の化合物からなる混合物であるため、本発明で用いる離型剤としては、場合によっては分離・精製して用いる必要がある。これらのの中でも、サンフラワーワックスは炭素数の多い直鎖状モノエステルの含有量が多いため好ましい。
前記その他の成分としては、例えば着色剤、帯電制御剤、外添剤、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料などが挙げられる。
前記着色剤としては、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、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、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。
前記帯電制御剤としては、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、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が挙げられる。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)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、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等が挙げられる。
前記外添剤としては酸化物微粒子の他に、無機微粒子や疎水化処理無機微粒子を併用することができるが、疎水化処理された一次粒子の平均粒径は1nm〜100nmが好ましく、5nm〜70nmの無機微粒子がより好ましい。
また、疎水化処理された一次粒子の平均粒径が20nm以下の無機微粒子を少なくとも1種類以上含み、かつ30nm以上の無機微粒子を少なくとも1種類含むことが好ましい。また、BET法による比表面積は、20m2/g〜500m2/gであることが好ましい。
好適な添加剤としては、疎水化されたシリカ、チタニア、酸化チタン、アルミナ微粒子が挙げられる。シリカ微粒子としては、例えば、R972、R974、RX200、RY200、R202、R805、R812(いずれも、日本アエロジル社製)などが挙げられる。また、チタニア微粒子としては、例えばP−25(日本アエロジル社製)、STT−30、STT−65C−S(いずれも、チタン工業株式会社製)、TAF−140(富士チタン工業株式会社製)、MT−150W、MT−500B、MT−600B、MT−150A(いずれも、テイカ株式会社製)などが挙げられる。
疎水化処理された酸化チタン微粒子としては、例えば、T−805(日本アエロジル株式会社製)、STT−30A、STT−65S−S(いずれも、チタン工業株式会社製)、TAF−500T、TAF−1500T(いずれも、富士チタン工業株式会社製)、MT−100S、MT−100T(いずれも、テイカ株式会社製)、IT−S(石原産業株式会社製)などが挙げられる。
前記無機微粒子の一次粒子の平均粒径としては、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、100nm以下が好ましく、3nm以上70nm以下がより好ましい。この範囲より小さいと、無機微粒子がトナー中に埋没し、その機能が有効に発揮されにくい。またこの範囲より大きいと、感光体表面を不均一に傷つけ好ましくない。
前記流動性向上剤は、表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止可能なものであれば、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、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。前記シリカ、前記酸化チタンは、このような流動性向上剤により表面処理行い、疎水性シリカ、疎水性酸化チタンとして使用するのが特に好ましい。
前記クリーニング性向上剤は、感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するために前記トナーに添加されるものであれば、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、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等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。該ポリマー微粒子は、比較的粒度分布が狭いものが好ましく、体積平均粒径が0.01μm〜1μmのものが好適である。
前記磁性材料としては、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、鉄粉、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、色調の点で白色のものが好ましい。
次に、本発明のトナーの物性について詳細を説明する。
本発明のトナーは、示差走査熱量測定(DSC)の昇温1回目におけるガラス転移温度(Tg1st)が、20℃以上50℃以下であり、35℃以上45℃以下がより好ましい。
従来のトナーの場合、ガラス転移温度(Tg)が50℃以下程度になると、夏場や熱帯地方を想定したトナーの輸送時、及び保管環境での温度変化によりトナーの凝集が発生しやすくなる。その結果、トナーボトル中での固化、及び現像機内でのトナーの固着が発生する。また、トナーボトル内でのトナー詰りによる補給不良、及び現像機内でのトナー固着による画像異常が発生しやすくなる。
前記トナーの示差走査熱量測定(DSC)の昇温2回目におけるガラス転移温度(Tg2nd(トナー)と称することがある)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、0℃以上30℃以下であることが好ましく、15℃以上30℃以下であることがより好ましい。
前記Tg2nd(トナー)は、例えば、前記結晶性ポリエステル樹脂CのTg、及び配合量によりその数値を調整できる。
前記トナーのTHF不溶分の示差走査熱量測定(DSC)の昇温2回目におけるガラス転移温度(Tg2nd(THF不溶分)と称することがある)は、−40℃以上30℃以下であり、−13℃以上20℃以下が好ましい。
前記ガラス転移温度Tg2nd(THF不溶分)が、−40℃未満であると、耐熱保存性が悪化し、30℃を超えると、低温定着性が低下する。
前記トナーのTHF可溶分の示差走査熱量測定(DSC)の昇温2回目におけるガラス転移温度(Tg2nd(THF可溶分)と称することがある)は、特に制限はないが、5℃以上35℃以下が好ましく、25℃以上35℃以下がより好ましい。
前記トナーの示差走査熱量測定(DSC)の昇温1回目のガラス転移温度Tg1st(トナー)と昇温2回目のガラス転移温度Tg2nd(トナー)との差Tg1st(トナー)−Tg2nd(トナー)としては、特に制限はない。そのため、目的に応じて適宜選択することができるが、10℃以上であることが好ましい。前記差の上限は、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、50℃以下が好ましい。
前記差が10℃以上であると、より低温定着性に優れる点で有利である。前記差が10℃以上であることは、加熱前(昇温1回目の前)には非相溶状態で存在していた前記結晶性ポリエステル樹脂Cと、前記非結晶性ポリエステル樹脂A及び前記非結晶性ポリエステル樹脂Bとが、加熱後(昇温1回目の後)には相溶状態になることを意味する。なお、加熱後の相溶状態は、完全な相溶状態である必要はない。
前記トナーにおいて、THF不溶分の100℃における貯蔵弾性率(G’(100)(THF不溶分)と称することがある)は、1×105Pa〜1×107Paであり、5×105Pa〜5×106Paが好ましい。
前記トナーの100℃における貯蔵弾性率(G’(100)(トナー)と称することがある)は、特に制限されるものではないが、5×103Pa〜5×104Paが好ましい。前記G’(100)(トナー)が、5×103Pa未満であると、ホットオフセットが発生することがあり、5×104Paを超えると、定着下限温度が高くなることがある。
前記〔G’(100)(トナー)〕は、例えば、非線状の前記非晶質ポリエステル樹脂Aの組成によりその数値を調整できる。
前記トナーの融点としては、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、60℃以上80℃以下が好ましい。
本発明では、対象試料としてトナーを用いた際の1回目昇温時におけるガラス転移温度をTg1st、2回目昇温時におけるガラス転移温度をTg2ndとする。
また、本発明では、前記非結晶性ポリエステル樹脂A、前記非結晶性ポリエステル樹脂B、及び前記結晶性ポリエステル樹脂C、さらには前記離型剤等のその他構成成分のガラス転移温度、融点については、特に断りがない場合、2回目昇温時における吸熱ピークトップ温度、Tgを各対象試料の融点、Tgとする。
前記非結晶性ポリエステル樹脂A、前記非結晶性ポリエステル樹脂B、前記結晶性ポリエステル樹脂C、及び離型剤のTg、酸価、水酸基価、分子量、及び融点は、それぞれ、それ自体について測定してもよいが、実際のトナーからゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)等により分離を行い、その分離した各成分について後述の分析手法を採ることで、Tg、分子量、融点、構成成分の質量比を算出してもよい。
THFを移動相としたGPC測定において、溶出液についてフラクションコレクターなどにより分取を行い、溶出曲線の全面積分のうちの所望の分子量部分に相当するフラクションをまとめる。
このまとめた溶出液をエバポレーターなどにより濃縮及び乾燥した後、固形分を重クロロホルム又は重THFなどの重溶媒に溶解させ、1H−NMR測定を行い、各元素の積分比率から、溶出成分における樹脂の構成モノマー比率を算出する。
前記トナーを分析する際の各成分の分離手段の一例を以下に示す。
まず、トナー1gを100mLのTHF中に投入し、25℃の条件下、30分間攪拌しながら可溶分が溶解した溶解液を得る。これを目開き0.2μmのメンブランフィルターにてろ過し、トナー中のTHF可溶分を得る。
溶液を5mm径のNMR測定用ガラス管に充填し、核磁気共鳴装置(日本電子株式会社製JNM−AL400)を用い、23℃〜25℃の温度下、128回の積算を行い、スペクトルを得る。トナーに含まれる前記非結晶性ポリエステル樹脂A、前記非結晶性ポリエステル樹脂B、及び前記結晶性ポリエステル樹脂Cなどのモノマー組成、及び構成比率は得られたスペクトルのピーク積分比率から求めることができる。
8.25ppm付近:トリメリット酸のベンゼン環由来(水素1個分)
8.07ppm〜8.10ppm付近:テレフタル酸のベンゼン環由来(水素4個分)
7.1ppm〜7.25ppm付近:ビスフェノールAのベンゼン環由来(水素4個分)
6.8ppm付近:ビスフェノールAのベンゼン環由来(水素4個分)及びフマル酸の二重結合由来(水素2個分)
5.2ppm〜5.4ppm付近:ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物のメチン由来(水素1個分)
3.7ppm〜4.7ppm付近:ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物のメチレン由来(水素2個分)及びビスフェノールAエチレンオキサイド付加物のメチレン由来(水素4個分)
1.6ppm付近:ビスフェノールAのメチル基由来(水素6個分)
とすることができる。
本発明における融点、ガラス転移温度(Tg)は、例えば、DSCシステム(示差走査熱量計)(「Q−200」、TAインスツルメント社製)を用いて測定することができる。
まず、対象試料約5.0mgをアルミニウム製の試料容器に入れ、試料容器をホルダーユニットに載せ、電気炉中にセットする。次いで、窒素雰囲気下、−80℃から昇温速度10℃/minにて150℃まで加熱する(昇温1回目)。その後、150℃から降温速度10℃/minにて−80℃まで冷却させ、さらに昇温速度10℃/minにて150℃まで加熱(昇温2回目)する。この昇温1回目、及び昇温2回目のそれぞれにおいて、示差走査熱量計(「Q−200」、TAインスツルメント社製)を用いてDSC曲線を計測する。
また、得られるDSC曲線から、Q−200システム中の解析プログラムを用いて、1回目の昇温時におけるDSC曲線を選択し、対象試料の昇温1回目における吸熱ピークトップ温度を融点として求めることができる。また同様に、2回目の昇温時におけるDSC曲線を選択し、対象試料の昇温2回目における吸熱ピークトップ温度を融点として求めることができる。また、半値幅とは、得られたDSC曲線において、ピークの極大点からベースラインまでのピーク高さとし、ピーク高さの1/2におけるDSC曲線のピークの温度幅のことである。
各種条件における貯蔵弾性率(G’)は、例えば、動的粘弾性測定装置(ARES、TAインスツルメント社製)を用いて測定できる。測定の際の周波数は、1Hzである。
具体的には、測定試料を、直径8mm、厚み1mm〜2mmのペレットに成型し、直径8mmのパラレルプレートに固定した後、40℃で安定させ、周波数1Hz(6.28rad/s)、歪み量0.1%(歪み量制御モード)にて200℃まで昇温速度2.0℃/分間で昇温させて、貯蔵弾性率を測定する。
本発明では、40℃における貯蔵弾性率をG’(40)、100℃における貯蔵弾性率をG’(100)と表す。
炭素数48以上の直鎖状モノエステルの含有量は、ガスクロマトグラフィー(GC)により下記のようにして測定することができる。GC装置はアジレント社製6890N、カラムは、内径0.5mm、長さ10mのUltra Alloy−1(HT)、検出器はアジレント社製5975MSDを使用した。
測定は、10mLのトルエンにサンプル0.1gを溶解させたものをGCに打ち込んで
行った。検出されたピークのフラグメントパターンとリテンションタイムから成分の構造
を同定した。炭素数が48以上の直鎖状モノエステルの全ピークの面積を、トータルイオ
ンクロマトグラム(TIC)における全ピークの面積で除したものを、炭素数48以上の
直鎖状モノエステルの含有量とした。
前記トナーの体積平均粒径(D4)と個数平均粒径(Dn)、その比(D4/Dn)は、例えば、コールターカウンターTA−II、コールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)等を用いて測定することができる。本発明ではコールターマルチサイザーIIを使用した。以下に測定方法の具体例について述べる。
トナーの各構成成分の分子量は、例えば、以下の方法で測定することができる。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定装置:GPC−8220GPC(東ソー社製)
カラム:TSKgel
SuperHZM―H
15cm
3連(東ソー社製)
温度:40℃
溶媒:THF
流速:0.35mL/min
試料:0.15質量%の試料を0.4mL注入
試料の前処理:トナーをテトラヒドロフランTHF(安定剤含有 和光純薬製)に0.15質量%で溶解後0.2μmフィルターで濾過し、その濾液を試料として用いる。前記THF試料溶液を100μL注入して測定する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作製された検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、昭和電工社製ShowdexSTANDARDのStd.No S−7300、S−210、S−390、S−875、S−1980、S−10.9、S−629、S−3.0、S−0.580を用いる。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。
前記トナーの製造方法としては、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、前記トナーは、前記非結晶性ポリエステル樹脂A、前記非結晶性ポリエステル樹脂B、及び前記結晶性ポリエステル樹脂Cを含み、さらに必要に応じて、前記離型剤、前記着色剤などを含む油相を水系媒体中で分散させることにより造粒されることが好ましい。
前記トナーの製造方法の一例として、前記非線状の反応性前駆体と前記硬化剤との伸長反応及び/又は架橋反応により非結晶性ポリエステル樹脂Aを生成しながら、トナー母体粒子を形成する方法を以下に示す。このような方法においては、水系媒体の調製、トナー材料を含有する油相の調製、トナー材料の乳化乃至分散、有機溶媒の除去を行う。
前記水系媒体の調製は、例えば、樹脂粒子を水系媒体に分散させることにより行うことができる。前記樹脂粒子の水系媒体中の添加量は、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、前記水系媒体100質量部に対して、0.5質量部〜10質量部が好ましい。
前記水と混和可能な溶媒としては、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、アルコール、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セロソルブ類、低級ケトン類などが挙げられる。前記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、メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなどが挙げられる。前記低級ケトン類としては、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、アセトン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。
前記トナー材料を含有する油相の調製は、前記非線状の反応性前駆体と、前記非結晶性ポリエステル樹脂Bと、前記結晶性ポリエステル樹脂Cとを少なくとも含み、さらに必要に応じて前記硬化剤、前記離型剤、前記着色剤などを含むトナー材料を、有機溶媒中に溶解乃至分散させることにより行うことができる。
前記沸点が150℃未満の有機溶媒としては、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、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などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、酢酸エチル、トルエン、キシレン、ベンゼン、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等が好ましく、酢酸エチルがより好ましい。
前記トナー材料の乳化乃至分散は、前記トナー材料を含有する油相を、前記水系媒体中に分散させることにより行うことができる。そして、前記トナー材料を乳化乃至分散させる際に、前記硬化剤と前記非線状の反応性前駆体とを伸長反応及び/又は架橋反応させることにより前記非結晶性ポリエステル樹脂Aが生成する。
(1)前記非線状の反応性前駆体と前記硬化剤とを含む油相を、水系媒体中で乳化又は分散させ、水系媒体中で前記硬化剤と前記非線状の反応性前駆体とを伸長反応及び/又は架橋反応させることにより前記非結晶性ポリエステル樹脂Aを生成させる方法。
(2)前記非線状の反応性前駆体を含む油相を、予め前記硬化剤を添加した水系媒体中で乳化又は分散させ、水系媒体中で前記硬化剤と前記非線状の反応性前駆体とを伸長反応及び/又は架橋反応させることにより前記非結晶性ポリエステル樹脂Aを生成させる方法。
(3)前記非線状の反応性前駆体を含む油相を水系媒体中で乳化又は分散させた後で、水系媒体中に前記硬化剤を添加し、水系媒体中で粒子界面から前記硬化剤と前記非線状の反応性前駆体とを伸長反応及び/又は架橋反応させることにより前記非結晶性ポリエステル樹脂Aを生成させる方法。
なお、粒子界面から前記硬化剤と前記非線状の反応性前駆体とを伸長反応及び/又は架橋反応させる場合、生成するトナーの表面に優先的に前記非結晶性ポリエステル樹脂Aが形成され、トナー中に前記非結晶性ポリエステル樹脂Aの濃度勾配を設けることもできる。
前記反応時間としては、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、10分間〜40時間が好ましく、2時間〜24時間がより好ましい。
前記反応温度としては、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、0℃〜150℃が好ましく、40℃〜98℃がより好ましい。
これらの中でも、分散体(油滴)の粒子径を2μm〜20μmに制御することができる点で、高速せん断式分散機が好ましい。
前記高速せん断式分散機を用いた場合、回転数、分散時間、分散温度等の条件は、目的に応じて適宜選択することができる。
前記分散時間としては、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、バッチ方式の場合、0.1分間〜5分間が好ましい。
前記分散温度としては、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、加圧下において、0℃〜150℃が好ましく、40℃〜98℃がより好ましい。なお、一般に、前記分散温度が高温である方が分散は容易である。
前記陰イオン界面活性剤としては、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、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどが挙げられる。
これらの中でも、フルオロアルキル基を有するものが好ましい。
前記触媒としては、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、ジブチルスズラウレート、ジオクチルスズラウレートなどが挙げられる。
前記乳化スラリー等の分散液から有機溶媒を除去する方法としては、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、反応系全体を徐々に昇温させて、油滴中の有機溶媒を蒸発させる方法、分散液を乾燥雰囲気中に噴霧して、油滴中の有機溶媒を除去する方法などが挙げられる。
本発明の現像剤は、少なくとも前記トナーを含み、必要に応じてキャリア等の適宜選択されるその他の成分を含む。
本発明の現像剤によれば、転写性、帯電性等に優れ、高画質な画像を安定に形成することができる。なお、現像剤は、一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよいが、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンタ等に使用する場合には、寿命が向上することから、二成分現像剤が好ましい。
前記現像剤を二成分現像剤として用いる場合、長期にわたる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、現像装置における長期の撹拌においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。
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、芯材を被覆する樹脂層を有するものが好ましい。
前記芯材の材料としては、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、50emu/g〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム系材料、50emu/g〜90emu/gのマンガン−マグネシウム系材料などが挙げられる。また、画像濃度を確保するためには、100emu/g以上の鉄粉、75emu/g〜120emu/gのマグネタイト等の高磁化材料を用いることが好ましい。また、穂立ち状態となっている現像剤の感光体に対する衝撃を緩和でき、高画質化に有利であることから、30emu/g〜80emu/gの銅−亜鉛系等の低磁化材料を用いることが好ましい。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、該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、本発明のトナーを用いて該静電潜像を現像し、可視像を形成する現像手段と、該静電潜像担持体上の該可視像を記録媒体上に転写する転写手段と、該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。
必要に応じて、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等の手段をさらに有してもよい。
露光は、露光器を用いて像担持体の表面を露光することにより行うことができる。露光器は、目的に応じて適宜選択することができるが、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系等の各種露光器を用いることができる。なお、像担持体の裏面側から露光を行う光背面方式を採用してもよい。
転写手段は、像担持体上に形成された可視像を記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を有することが好ましい。転写手段は、一つであってもよいし、複数であってもよい。転写器の具体例としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器等が挙げられる。なお、記録媒体は、公知の記録媒体の中から適宜選択することができ、記録紙等を用いることができる
なお、画像形成装置100Cにおいては、二次転写装置22及び定着装置25の近傍に、転写紙を反転させるシート反転装置28が配置されている。これにより、記録紙の両面に画像を形成することができる。
ではない。なお、特に明記しない限り、「部」は「質量部」を指し、「%」は「質量%」
を指す。
<ケチミンの合成>
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1]を得た。[ケチミン化合物1]のアミン価は418であった。
<非結晶性ポリエステル樹脂A−1の合成>
−プレポリマーA−1の合成−
冷却管、撹拌機及び窒索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45mol%及びアジピン酸55mol%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。その後さらに、10mmHg〜15mmHgの減圧下で5時間反応し中間体ポリエステルA−1を得た。
次に、冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、中間体ポリエステルA−1とイソホロンジイソシアネート(IPDI)とをモル比(IPDIのイソシアネート基/中間体ポリエステルの水酸基)2.0で投入し、酢酸エチルで50%酢酸エチル溶液となるように希釈後、100℃で5時間反応させ、プレポリマーA−1を得た。
得られたプレポリマーA−1を加熱装置、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中で撹拌し、さらにプレポリマーA−1中のイソシアネート量に対して[ケチミン化合物1]のアミン量が等モルになる量の[ケチミン化合物1]を反応容器に滴下していき、45℃で10時間撹拌後にプレポリマー伸長物を取り出した。得られたプレポリマー伸長物を残酢酸エチル量が100ppm以下になるまで50℃で減圧乾燥させ、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]を得た。
<非結晶性ポリエステル樹脂A−2の合成>
−プレポリマーA−2の合成−
冷却管、撹拌機及び窒索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アジピン酸100mol%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。その後さらに、10mmHg〜15mmHgの減圧下で5時間反応し中間体ポリエステルA−2を得た。
次に、冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、中間体ポリエステルA−1とイソホロンジイソシアネート(IPDI)とをモル比(IPDIのイソシアネート基/中間体ポリエステルの水酸基)2.0で投入し、酢酸エチルで50%酢酸エチル溶液となるように希釈後、100℃で5時間反応させ、プレポリマーA−2を得た。
得られたプレポリマーA−2を加熱装置、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中で撹拌し、さらにプレポリマーA−2中のイソシアネート量に対して[ケチミン化合物1]のアミン量が等モルになる量の[ケチミン化合物1]を反応容器に滴下していき、45℃で10時間撹拌後にプレポリマー伸長物を取り出した。得られたプレポリマー伸長物を残酢酸エチル量が100ppm以下になるまで50℃で減圧乾燥させ、[非結晶性ポリエステル樹脂A−2]を得た。
<非結晶性ポリエステル樹脂A−3の合成>
−プレポリマーA−3の合成−
冷却管、撹拌機及び窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物質、テレフタル酸、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であるOH/COOHが1.3であり、ジオール成分の構成がビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物質90mol%及び、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物質10mol%であり、カルボン酸成分の構成がテレフタル酸90mol%及び無水トリメリット酸10mol%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。その後さらに、10mmHg〜15mmHgの減圧下で5時間反応し中間体ポリエステルA−3を得た。
次に、冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、中間体ポリエステルA−1とイソホロンジイソシアネート(IPDI)とをモル比(IPDIのイソシアネート基/中間体ポリエステルの水酸基)2.0で投入し、酢酸エチルで50%酢酸エチル溶液となるように希釈後、100℃で5時間反応させ、プレポリマーA−3得た。
得られたプレポリマーA−3を加熱装置、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中で撹拌し、さらにプレポリマーA−3中のイソシアネート量に対して[ケチミン化合物1]のアミン量が等モルになる量の[ケチミン化合物1]を反応容器に滴下していき、45℃で10時間撹拌後にプレポリマー伸長物を取り出した。得られたプレポリマー伸長物を残酢酸エチル量が100ppm以下になるまで50℃で減圧乾燥させ、[非結晶性ポリエステル樹脂A−3]を得た。
<非結晶性ポリエステル樹脂A−4の合成>
−プレポリマーA−4の合成−
冷却管、撹拌機及び窒索導入管の付いた反応容器中に、1,2−プロピレングリコール、テレフタル酸、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とのモル比であるOH/COOHが1.3であり、ジオール成分の構成が1,2−プロピレングリコール100mol%であり、ジカルボン酸成分の構成がテレフタル酸80mol%及びアジピン酸20mol%であり、全モノマー中における無水トリメリット酸の量が2.5mol%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、ついで、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。その後さらに、10mmHg〜15mmHgの減圧下で5時間反応し中間体ポリエステルA−4を得た。
次に、冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、中間体ポリエステルA−4とイソホロンジイソシアネートとをモル比(IPDIのイソシアネート基/中間体ポリエステルの水酸基)2.0で投入し、酢酸エチルで50%酢酸エチル溶液となるように希釈後、100℃で5時間反応させ、プレポリマーA−4を得た。
得られたプレポリマーA−4を加熱装置、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中で撹拌し、さらにプレポリマーA−4中のイソシアネート量に対して[ケチミン化合物1]のアミン量が等モルになる量の[ケチミン化合物1]を反応容器に滴下していき、45℃で10時間撹拌後にプレポリマー伸長物を取り出した。得られたプレポリマー伸長物を残酢酸エチル量が100ppm以下になるまで50℃で減圧乾燥させ、[非結晶性ポリエステル樹脂A−4]を得た。
<非結晶性ポリエステル樹脂A−5の合成>
−プレポリマーA−5の合成−
冷却管、撹拌機及び窒索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とのモル比であるOH/COOHが1.5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40mol%及びアジピン酸60mol%であり、全モノマー中における無水トリメリット酸の量が1mol%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、ついで、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。その後さらに、10mmHg〜15mmHgの減圧下で5時間反応し中間体ポリエステルA−5を得た。
次に、冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、中間体ポリエステルA−5とイソホロンジイソシアネートとをモル比(IPDIのイソシアネート基/中間体ポリエステルの水酸基)2.0で投入し、酢酸エチルで50%酢酸エチル溶液となるように希釈後、100℃で5時間反応させ、プレポリマーA−5を得た。
得られたプレポリマーA−5を加熱装置、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中で撹拌し、さらにプレポリマーA−5中のイソシアネート量に対して[ケチミン化合物1]のアミン量が等モルになる量の[ケチミン化合物1]を反応容器に滴下していき、45℃で10時間撹拌後にプレポリマー伸長物を取り出した。得られたプレポリマー伸長物を残酢酸エチル量が100ppm以下になるまで50℃で減圧乾燥させ、[非結晶性ポリエステル樹脂A−5]を得た。
<非結晶性ポリエステル樹脂A−6の合成>
−プレポリマーA−6の合成−
冷却管、撹拌機及び窒索導入管の付いた反応容器中に、1,6−ヘキサンジオール、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とのモル比であるOH/COOHが1.5であり、ジオール成分の構成が1,6−ヘキサンジオール100mol%であり、ジカルボン酸成分の構成がイソフタル酸80mol%及びアジピン酸20mol%であり、全モノマー中における無水トリメリット酸の量が1mol%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、ついで、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。その後さらに、10mmHg〜15mmHgの減圧下で5時間反応し中間体ポリエステルA−6を得た。
次に、冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、中間体ポリエステルA−6とイソホロンジイソシアネートとをモル比(IPDIのイソシアネート基/中間体ポリエステルの水酸基)2.0で投入し、酢酸エチルで50%酢酸エチル溶液となるように希釈後、100℃で5時間反応させ、プレポリマーA−6を得た。
得られたプレポリマーA−6を加熱装置、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中で撹拌し、さらにプレポリマーA−6中のイソシアネート量に対して[ケチミン化合物1]のアミン量が等モルになる量の[ケチミン化合物1]を反応容器に滴下していき、45℃で10時間撹拌後にプレポリマー伸長物を取り出した。得られたプレポリマー伸長物を残酢酸エチル量が100ppm以下になるまで50℃で減圧乾燥させ、[非結晶性ポリエステル樹脂A−6]を得た。
<非結晶性ポリエステル樹脂B−1の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、ビスフェノールA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、ビスフェノールA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プロピレンオキサイド2モル付加物とがモル比(ビスフェノールA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プロピレンオキサイド2モル付加物)で60/40であり、テレフタル酸とアジピン酸とがモル比(テレフタル酸/アジピン酸)で97/3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)と共に常圧で230℃で8時間反応し、さらに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℃、常圧で3時間反応し、[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]を得た。
<非結晶性ポリエステル樹脂B−2の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物、1,3−プロピレングリコール、テレフタル酸、及びアジピン酸を、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物と1,3−プロピレングリコールとがモル比(ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物/1,3−プロピレングリコール)で90/10であり、テレフタル酸とアジピン酸とがモル比(テレフタル酸/アジピン酸)で80/20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1.4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)と共に常圧で230℃で8時間反応し、さらに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℃、常圧で3時間反応し、[非結晶性ポリエステル樹脂B−2]を得た。
<非結晶性ポリエステル樹脂B−3の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、ビスフェノールA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プロピレンオキサイド2モル付加物、イソフタル酸、及びアジピン酸を、ビスフェノールA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プロピレンオキサイド2モル付加物とがモル比(ビスフェノールA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プロピレンオキサイド2モル付加物)で80/20であり、イソフタル酸とアジピン酸とがモル比(イソフタル酸/アジピン酸)で80/20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1.2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)と共に常圧で230℃で8時間反応し、さらに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℃、常圧で3時間反応し、[非結晶性ポリエステル樹脂B−3]を得た。
<非結晶性ポリエステル樹脂B−4の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、ビスフェノールA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プロピレンオキサイド3モル付加物、イソフタル酸、及びアジピン酸を、ビスフェノールA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プロピレンオキサイド3モル付加物とがモル比(ビスフェノールA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プロピレンオキサイド3モル付加物)で85/15であり、イソフタル酸とアジピン酸とがモル比(イソフタル酸/アジピン酸)で80/20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)と共に常圧で230℃で8時間反応し、さらに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℃、常圧で3時間反応し、[非結晶性ポリエステル樹脂B−4]を得た。
<非結晶性ポリエステル樹脂B−5の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、ビスフェノールA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プロピレンオキサイド3モル付加物、テレフタル酸、及びアジピン酸を、ビスフェノールA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プロピレンオキサイド3モル付加物とがモル比(ビスフェノールA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プロピレンオキサイド3モル付加物)で85/15であり、テレフタル酸とアジピン酸とがモル比(テレフタル酸/アジピン酸)で80/20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)と共に常圧で230℃で8時間反応し、さらに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℃、常圧で3時間反応し、[非結晶性ポリエステル樹脂B−5]を得た。
<結晶性ポリエステル樹脂Cの合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した5Lの四つ口フラスコに、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、さらに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。
<合成エステルワックスD−1の作製>
冷却管、撹拌機及び窒索導入管の付いた反応容器中に、ステアリルアルコール362部、メリシン酸638部を投入し、窒素雰囲気下、水を系外に留去しながら200℃で20時間反応させた後、80℃まで冷却し、トルエンとエタノールの混合溶媒を加え、さらに、水酸化カリウム水溶液を加えて30分攪拌した。次いで、水相を除去し、イオン交換水で3回洗浄し、190℃で減圧乾燥して[合成エステルワックスD−1]を得た。
[合成エステルワックスD−1]の、炭素数48以上の直鎖状モノエステルの含有量は99質量%であり、融点は79℃、吸熱ピークの半値幅は8℃であった。
<合成エステルワックスD−2の作製>
冷却管、撹拌機及び窒索導入管の付いた反応容器中に、ベヘニルアルコール408部、メリシン酸595部を投入し、窒素雰囲気下、水を系外に留去しながら220℃で18時間反応させた後、80℃まで冷却し、トルエンとエタノールの混合溶媒を加え、さらに水酸化カリウム水溶液を加えて30分攪拌した。次いで、水相を除去し、イオン交換水で3回洗浄し、190℃で減圧乾燥して[合成エステルワックスD−2]を得た。
[合成エステルワックスD−2]の、炭素数48以上の直鎖状モノエステルの含有量は100質量%であり、融点は83℃、吸熱ピークの半値幅は8℃であった。
<合成エステルワックスD−3の作製>
冷却管、撹拌機及び窒索導入管の付いた反応容器中に、ベヘニルアルコール474部、ベヘン酸525部を投入し、窒素雰囲気下、水を系外に留去しながら220℃で18時間反応させた後、80℃まで冷却し、トルエンとエタノールの混合溶媒を加え、さらに水酸化カリウム水溶液を加えて30分攪拌した。次いで水相を除去し、イオン交換水で3回洗浄し、190℃で減圧乾燥して[合成エステルワックスD−3]を得た。
[合成エステルワックスD−3]の、炭素数48以上の直鎖状モノエステルの含有量は0質量%であり、融点は70℃、吸熱ピークの半値幅は7℃であった。
<合成エステルワックスD−4の作製>
冷却管、撹拌機及び窒索導入管の付いた反応容器中に、ベヘニルアルコール438部、ベヘン酸225部、メリシン酸337部を投入し、窒素雰囲気下、水を系外に留去しながら220℃で18時間反応させた後、80℃まで冷却し、トルエンとエタノールの混合溶媒を加え、さらに水酸化カリウム水溶液を加えて30分攪拌した。次いで、水相を除去し、イオン交換水で3回洗浄し、190℃で減圧乾燥して[合成エステルワックスD−4]を得た。
[合成エステルワックスD−4]の、炭素数48以上の直鎖状モノエステルの含有量は60質量%であり、融点は75℃、吸熱ピークの半値幅は9℃であった。
<合成エステルワックスD−5の作製>
冷却管、撹拌機及び窒索導入管の付いた反応容器中に、ベヘニルアルコール447部、ベヘン酸320部、メリシン酸232部を投入し、窒素雰囲気下、水を系外に留去しながら220℃で18時間反応させた後、80℃まで冷却し、トルエンとエタノールの混合溶媒を加え、さらに水酸化カリウム水溶液を加えて30分攪拌した。次いで、水相を除去し、イオン交換水で3回洗浄し、190℃で減圧乾燥して[合成エステルワックスD−5]を得た。
[合成エステルワックスD−5]の、炭素数48以上の直鎖状モノエステルの含有量は42質量%であり、融点は74℃、吸熱ピークの半値幅は10℃であった。
<合成エステルワックスD−6の作製>
冷却管、撹拌機及び窒索導入管の付いた反応容器中に、エチレングリコール61部、メリシン酸951部を投入し、窒素雰囲気下、水を系外に留去しながら180℃で24時間反応させた後、80℃まで冷却し、トルエンとエタノールの混合溶媒を加え、さらに水酸化カリウム水溶液を加えて30分攪拌した。次いで、水相を除去し、イオン交換水で3回洗浄し、190℃で減圧乾燥して[合成エステルワックスD−6]を得た。
[合成エステルワックスD−6]の、炭素数48以上の直鎖状モノエステルの含有量は0質量%であり、融点は72℃、吸熱ピークの半値幅は10℃であった。
冷却管、温度計及び撹拌機を装備した反応容器に、[合成エステルワックスD−1]15部及び酢酸エチル85部を入れ、78℃に加熱して充分溶解し、撹拌しながら1時間かけて30℃まで冷却した後、さらにウルトラビスコミル(アイメックス社製)を用いて、送液速度1.0Kg/hr、ディスク周速度:10m/秒間、0.5mmジルコニアビーズ充填量80体積%、パス数6回の条件で湿式粉砕した。最後に固形分濃度が10質量%になるように酢酸エチルを追加して調整し、[離型剤分散液1]を得た。
[合成エステルワックスD−1]を[合成エステルワックスD−2〜D−6]に変えた点以外は離型剤分散液1の場合と同様にして[離型剤分散液2〜6]を得た。
[合成エステルワックスD−1]をサンフラワーワックス(炭素数48以上の直鎖状モノエステルの含有量53質量%、融点78℃、吸熱ピークの半値幅6.6℃)に変えた点以外は、離型剤分散液1の場合と同様にして[離型剤分散液8]を得た。
[合成エステルワックスD−1]をパラフィンワックス(炭素数48以上の直鎖状モノエステルの含有量0質量%、融点76℃、吸熱ピークの半値幅3.9℃)に変えた点以外は離型剤分散液1の場合と同様にして[離型剤分散液9]を得た。
<マスターバッチ(MB)の合成>
水1,200部、カーボンブラック(Printex35デクサ製)〔DBP吸油量=42mL/100mg、pH=9.5〕500部、及び[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]500部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、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1]を得た。
撹拌棒及び温度計をセットした容器に[結晶性ポリエステル樹脂C]50部、及び酢酸エチル450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、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒間、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[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]を得た。
[離型剤分散液8]500部、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]150部、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]500部、[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]750部、[マスターバッチ1]50部及び[ケチミン化合物1]2部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで60分間混合し、[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部を仕込み、400回転/分間で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し、5時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(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[微粒子分散液1]を得た。
[微粒子分散液1]をLA−920(HORIBA社製)で測定した体積平均粒径は、0.14μmであった。[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。
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−7:三洋化成工業社製)37部、及び酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とした。
[油相1]が入った容器に、[水相1]1,200部を加え、TKホモミキサーで、回転数13,000rpm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]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成を行い、[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、
(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10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、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。
(3):(2)の濾過ケーキに10%塩酸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。
(4):(3)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過する、
という前記(1)〜(4)の操作を2回行い[濾過ケーキ1]を得た。
[濾過ケーキ1]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1]を得た。
得られたトナーの構成比、Tg1st、及びTg2ndを表1〜表3に示す。
実施例1の<油相の調整>において、[離型剤分散液8]の投入量を200部に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー2]を得た。
実施例1の<油相の調整>において、[離型剤分散液8]の投入量を2700部に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー3]を得た。
実施例1の<油相の調整>において、[離型剤分散液8]を[離型剤分散液1]に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー4]を得た。
実施例1の<油相の調整>において、[離型剤分散液8]を[離型剤分散液2]に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー5]を得た。
実施例1の<油相の調整>において、[離型剤分散液8]を[離型剤分散液4]に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー6]を得た。
実施例1の<油相の調整>において、[離型剤分散液8]を[離型剤分散液5]に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー7]を得た。
実施例1の<油相の調整>において、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]の投入量を120部、[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]の投入量を780部に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー8]を得た。
実施例1の<油相の調整>において、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]の投入量を180部、[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]の投入量を720部に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー9]を得た。
実施例1において、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂A−2]、[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂B−3]に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー10]を得た。
実施例1の<油相の調整>において、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]の投入量を120部、[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]の投入量を820部、[結晶性ポリエステル樹脂C]のトナーに対する含有量が10部になるよう[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]を100部に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー11]を得た。
実施例1の<油相の調整>において、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]の投入量を180部、[結晶性ポリエステル樹脂C]のトナーに対する含有量が20部になるよう[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]を200部に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、[トナー12]を得た。
実施例1において、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂A−2]とし投入量を180部、[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂B−3]とし、投入量を720部に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー13]を得た。
実施例1の<油相の調整>において、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]の投入量を120部、[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂B−2]とし、投入量を780部に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー14]を得た。
実施例1において、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂A−2]、に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー15]を得た。
実施例1において、[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂B−2]に代えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー16]を得た。
実施例1の<油相の調製>において、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂A−5]、[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂B−4]に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー17]を得た。
実施例1の<油相の調製>において、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂A−5]、[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂B−5]に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー18]を得た。
実施例1の<油相の調製>において、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂A−3]、[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂B−2]に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー19]を得た。
実施例1の<油相の調製>において、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂A−4]、[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂B−3]に変え、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]を投入しなかったことに変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー20]を得た。
実施例1の<油相の調製>において、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂A−6]、[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂B−4]に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー21]を得た。
実施例1の<油相の調製>において、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂A−6]、[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂B−5]に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー22]を得た。
実施例1の<油相の調製>において、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂A−5]、[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂B−4]に、[離型剤分散液8]を[離型剤分散液2]に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー23]を得た。
実施例1の<油相の調製>において、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂A−5]、[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂B−4]に、[離型剤分散液8]を[離型剤分散液3]に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー24]を得た。
実施例1の<油相の調製>において、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂A−5]、[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂B−4]に、[離型剤分散液8]を[離型剤分散液9]に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー25]を得た。
実施例1の<油相の調製>において、[非結晶性ポリエステル樹脂A−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂A−5]、[非結晶性ポリエステル樹脂B−1]を[非結晶性ポリエステル樹脂B−4]に、[離型剤分散液8]を[離型剤分散液6]に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー26]を得た。
得られたトナーについて以下の方法により現像剤を作製し、以下の評価を行った。結果を表3、表4に示す。
得られたトナー1部をTHF100部にて6時間還流し、THF不溶解分と可溶解分に分取した。THF可溶解分のTHFを脱溶剤した固形分、及びTHF不溶解分の固形分をそれぞれ40℃、20時間乾燥させ、THF不溶解分をレオメーター測定、THF可溶解分をDSC測定に供した。
−キャリアAの作製−
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、及びカーボンブラック10部を添加し、ホモミキサーで20分間分散させて、樹脂層塗布液を調製した。流動床型コーティング装置を用いて、平均粒径50μmの球状マグネタイト1,000部の表面に前記樹脂層塗布液を塗布して、[キャリアA]を作製した。
[キャリアA]200部に対し上記で作製したトナー14部を、容器が転動して攪拌される型式のターブラーミキサー(ウィリー・エ・バッコーフェン(WAB)社製)を用いて48rpmで3分間均一混合し、二成分現像用現像剤を得た。
imageo MP C4300(リコー社製)に使用されているキャリアとトナーを、トナーの濃度が5質量%となるように混合し、現像剤を得た。
imageo MP C4300(リコー社製)のユニットに現像剤を投入した後、PPC用紙タイプ6000<70W>A4 T目(リコー社製)に2cm×15cmの長方形のベタ画像をトナーの付着量が0.40mg/cm2となるように形成した。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、耐オフセット性を評価した。
〔コールドオフセット(定着下限)評価基準〕
◎:110℃未満
○:110以上120℃未満
△:120以上130℃未満
×:130℃以上
〔ホットオフセット(定着上限)評価基準〕
◎:170℃以上
○:160以上170℃未満
△:150以上160℃未満
×:150℃未満
50mLのガラス容器にトナーを充填し、50℃の恒温槽に24時間放置した後、24℃まで冷却した。次に、針入度試験(JISK2235−1991)により針入度[mm]を測定し、耐熱保存性を評価した。
〔評価基準〕
◎:針入度20mm以上
○:針入度15mm以上20mm未満
△:針入度10mm以上15mm未満
×:針入度10mm未満
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(リコー社製)の定着部を改造した装置を用いて、タイプ6200紙(リコー社製)に複写テストを行った。具体的には、低温定着性の評価の際に求めた定着下限温度+20℃に定着温度を設定し、紙送りの線速度を120mm〜150mm/秒間、面圧を1.2kgf/cm2、ニップ幅を3mmとした。複写テスト後の画像を光沢度計VG−7000(日本電色株式会社製)で60度光沢を計測した。
〔評価基準〕
◎:30%以上
○:25%以上30%未満
△:20%以上25%未満
×:20%未満
トナー5gを40℃、70%の環境下に2週間保管した後、目開き106μmのメッシュの篩で5分間篩い、金網上のトナー量を計量し、下記評価基準により評価した。
〔評価基準〕
◎:金網上のトナー量0mg
○:金網上のトナー量2mg未満
△:金網上のトナー量2mg以上50mg未満
×:金網上のトナー量50mg以上
薄紙として複写印刷用紙<55>(リコー社製)のT目の用紙に、図5に示すように紙の先端から5mm空けて、50mmの幅のベタ画像をトナー付着量0.85±0.1mg/cm2で10枚形成した。定着ローラとして、テフロン(登録商標)ローラを使用した電子写真方式の複写機(MF−200、リコー社製)の定着部を改造した装置を用いて、定着ベルトの温度を外部制御により160℃に設定して作製した画像を通紙したときの紙の離型の状態を以下の基準で評価した。
〔評価基準〕
◎:10枚とも問題なく定着可能であった。
○:何枚か定着ローラに巻き込まれそうになったが、紙詰まりすることはなかった。
△:定着ローラに巻き込まれ紙詰まりしたものが1〜2枚あった。
▲:定着ローラに巻き込まれ紙詰まりしたものが3〜6枚あった。
×:7枚以上定着ローラに巻き込まれ紙詰まりした。
二成分現像剤を電子写真方式の複合機(imagio MP C4300、リコー社製)の現像ユニットにセットし、さらに別途現像剤に使用したものと同じトナーをトナーボトルに充填してセットし、全面ベタ画像を連続して1000枚印字した時の1000枚目の画像の状態を観察して、以下の基準で評価した。
〔評価基準〕
◎:定着画像に傷は全く見られず、定着排紙口にも付着物は見当たらない。
○:定着画像に傷は全く見られないが、定着排紙口には若干の付着物が見られる。
△:定着画像にわずかに傷が見られ、定着排紙口にも付着物が見られる。
×:定着画像に明確な傷が見られ、定着排紙口にも付着物が見られる。
以上より、本発明よれば、低温定着性と耐熱保存性及び高温高湿保存性を有し、画像光沢に優れ、定着後の排紙部材への離型剤の付着による汚染を抑制でき、特に薄紙に対する定着離型性に優れたトナーを提供することができる。
10K ブラック用感光体
10Y イエロー用感光体
10M マゼンタ用感光体
10C シアン用感光体
14、15、16 支持ローラ
17 中間転写体クリーニング装置
18 画像形成手段
20 帯電ローラ
21 露光装置
22 二次転写装置
23 ローラ
24 二次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
28 シート反転装置
30 露光装置
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読み取りセンサ
40 現像装置
41 現像ベルト
42K、42Y、42M、42C 現像剤収容部
43K、43Y、43M、43C 現像剤供給ローラ
44K、44Y、44M、44C 現像ローラ
45K ブラック用現像器
45Y イエロー用現像器
45M マゼンタ用現像器
45C シアン用現像器
49 レジストローラ
50 中間転写体
51 ローラ
52 手差しトレイ
53 手差し給紙路
55 切り換え爪
56 排出ローラ
57 排出トレイ
58 コロナ帯電器
59 帯電器
60 クリーニング装置
61 現像器
62 転写帯電器
63 感光体クリーニング装置
64 除電器
70 除電ランプ
80 転写ローラ
90 クリーニング装置
95 記録紙
100A、100B、100C 画像形成装置
110 ベルト式定着装置
120 タンデム型現像器
130 原稿台
142a、142b 給紙ローラ
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145a、145b 分離ローラ
146 給紙路
147 搬送ローラ
148 給紙路
150 複写装置本体
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置
Claims (12)
- 少なくともポリエステル樹脂と離型剤とを含むトナーであって、
前記離型剤は炭素数48以上の直鎖状モノエステルを含み、
前記トナーの示差走査熱量測定(DSC)の昇温1回目におけるガラス転移温度(Tg1st)が20℃以上50℃以下であり、
前記トナーがTHF不溶分を含み、該THF不溶分の示差走査熱量測定(DSC)の昇温2回目におけるガラス転移温度(Tg2nd)が−40℃以上30℃以下であり、
前記トナーのTHF不溶分の40℃における貯蔵弾性率をG’(40)、100℃における貯蔵弾性率をG’(100)としたとき、G’(100)が1×105〜1×107Paであり、かつ、G’(40)/G’(100)≦3.5×10であることを特徴とするトナー。 - 前記離型剤に前記直鎖状モノエステルが40質量%以上含有されていることを特徴とする請求項1に記載のトナー。
- 前記離型剤の融点が、65℃以上80℃以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のトナー。
- 前記トナーの示差走査熱量測定(DSC)の昇温2回目におけるガラス転移温度(Tg2nd)が、0℃以上30℃以下であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のトナー。
- 前記トナーがTHF可溶分を含み、該THF可溶分の示差走査熱量測定(DSC)の昇温2回目におけるガラス転移温度(Tg2nd)が、5℃以上35℃以下であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のトナー。
- 前記トナーの100℃における貯蔵弾性率G’(100)が、5×103〜5×104Paであることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のトナー。
- 前記離型剤の吸熱ピーク半値幅が、10℃以下であ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。
- 前記離型剤の含有量が、3〜20質量%であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のトナー。
- 前記ポリエステル樹脂がTHFに不溶の非結晶性ポリエステル樹脂Aを含み、該非結晶性ポリエステル樹脂Aは、ウレタン結合及びウレア結合の少なくともいずれかを有することを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のトナー。
- 請求項1から9のいずれかに記載のトナーを含むことを特徴とする現像剤。
- 像担持体と、少なくとも帯電手段、現像手段、クリーニング手段より選ばれる一つの手段を一体に支持し、請求項1から9のいずれかに記載のトナーを用いて画像形成を行う画像形成装置本体に着脱可能に備えられることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 静電潜像担持体と、該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1から9のいずれかに記載のトナーを用いて該静電潜像を現像し、可視像を形成する現像手段と、該静電潜像担持体上の該可視像を記録媒体上に転写する転写手段と、該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。
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