JP5078253B2 - トナー - Google Patents
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Description
フローテスター(島津製作所、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のノズルから押出する。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とする。
(1) 試料の調製
ロジン10gを、170℃で2時間ホットプレートで溶融する。その後、開封状態で温度25℃、相対湿度50%の環境下で1時間自然冷却させ、コーヒーミル(National MK-61M)で10秒間粉砕する。
(2) 測定
フローテスター(島津製作所、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のノズルから押出する。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とする。
示差走査熱量計(セイコー電子工業社製、DSC210)を用いて、試料を0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、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℃/分で昇温し、吸熱の最高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の最大傾斜を示す接線との交点の温度とする。
JIS K0070の方法に準拠して測定する。
測定機:コールターマルチサイザーII(ベックマンコールター社製)
アパチャー径:100μm
測定粒径範囲:2〜60μm
解析ソフト:コールターマルチサイザーアキュコンプ バージョン 1.19(ベックマンコールター社製)
電解液:アイソトンII(ベックマンコールター社製)
分散液:エマルゲン109P(花王社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB:13.6)5%電解液
分散条件:分散液5mlに測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、電解液25mlを添加し、さらに、超音波分散機にて1分間分散させる。
測定条件:ビーカーに電解液100mlと分散液を加え、3万個の粒子の粒径を20秒で測定できる濃度で、3万個の粒子を測定し、その粒度分布から体積中位粒径(D50)を求める。
分留管、還流冷却器及び受器を装備した2000ml容の蒸留フラスコに1000gのトールロジンを加え、13.3kPaの減圧下で蒸留を行い、195〜250℃での留出分を主留分として採取して、後述の樹脂製造例に用いた。
A. ヘッドスペースサンプラー(Agilent社製、HP7694)
サンプル温度: 200℃
ループ温度: 200℃
トランスファーライン温度: 200℃
サンプル加熱平衡時間: 30min
バイヤル加圧ガス: ヘリウム(He)
バイヤル加圧時間: 0.3min
ループ充填時間: 0.03min
ループ平衡時間: 0.3min
注入時間: 1min
分析カラム: DB-1(60m-320μm-5μm)
キャリアー: ヘリウム(He)
流量条件: 1ml/min
注入口温度: 210℃
カラムヘッド圧: 34.2kPa
注入モード: split
スプリット比: 10:1
オーブン温度条件: 45℃(3min)-10℃/min-280℃(15min)
イオン化法: EI(電子衝撃)法
インターフェイス温度: 280℃
イオン源温度: 230℃
四重極温度: 150℃
検出モード: Scan 29-350m/s
表2、3に示すアルコール成分とテレフタル酸及びエステル化触媒を、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、230℃で15時間縮重合反応させた後、230℃、8.0kPaにて1時間反応を行った。180℃まで冷却した後、ロジンを投入し、200℃で15時間反応を行った。180℃まで冷却した後、イタコン酸を投入し、200℃で8時間反応を行った。180℃まで冷却した後、無水トリメリット酸を投入し、210℃まで2時間かけて昇温を行い、210℃、10kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、ポリエステル(樹脂H-0及びL-0)を得た。
表3に示すアルコール成分とテレフタル酸及びエステル化触媒を、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、230℃で15時間縮重合反応させた後、230℃、8.0kPaにて1時間反応を行った。180℃まで冷却した後、イタコン酸を投入し、210℃まで2時間かけて昇温を行い、210℃、10kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、ポリエステル(樹脂L-1)を得た。
表2に示すアルコール成分とテレフタル酸及びエステル化触媒を、窒素導入管、脱水管、精留等、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、230℃で15時間縮重合反応させた後、230℃、8.0kPaにて1時間反応を行った。180℃まで冷却した後、無水トリメリット酸を投入し、210℃まで3時間かけて昇温を行い、10時間常圧で反応させた後に、210℃、20kPaにて所望の軟化点まで反応を行ってポリエステル(樹脂H-1〜H-3)を得た。
表2、3に示すアルコール成分とテレフタル酸及びエステル化触媒を、窒素導入管、脱水管、精留等、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、230℃で15時間縮重合反応させた後、230℃、20kPaにて所望の軟化点まで反応を行ってポリエステル(樹脂H-4、H-5、L-2〜L-5)を得た。
表4に示す結着樹脂100重量部、カーボンブラック「MOGUL L」(キャボット社製)4重量部、負帯電性荷電制御剤「ボントロン S-34」(オリエント化学工業社製)1重量部及びポリプロピレンワックス「NP-105」(三井化学社製)1重量部をヘンシェルミキサーで十分混合した後、同方向回転二軸押出し機を用い、ロール回転速度を200r/min、ロール内の加熱温度を80℃で溶融混練した。得られた溶融混練物を冷却、粗粉砕した後、ジェットミルにて粉砕し、分級して、体積中位粒径(D50)が8.0μmの粉体を得た。
プリンター「ページプレスト N−4」(カシオ計算機社製、定着:接触定着方式、現像方式:非磁性一成分現像方式、現像ロール径:2.3cm)にトナーを実装し、トナー付着量を0.6mg/cm2に調整して未定着画像を得た。得られた未定着画像を接触定着方式の複写機「AR-505」(シャープ社製)の定着機を装置外での定着が可能なように改良した定着機(定着速度:400mm/s)を用いて、定着ロールの温度を100℃から250℃へと10℃ずつ上昇させながら未定着画像を定着させ、定着試験を行った。
◎◎:最低定着温度が150℃未満
◎:最低定着温度が150℃以上、160℃未満
○:最低定着温度が160℃以上、170℃未満
△:最低定着温度が170℃以上、180℃未満
×:最低定着温度が180℃以上
◎◎:ホットオフセット発生温度が250℃以上
◎:ホットオフセット発生温度が240℃以上、250℃未満
○:ホットオフセット発生温度が230℃以上、240℃未満
△:ホットオフセット発生温度が190℃以上、230℃未満
×:ホットオフセット発生温度が180℃以上、190℃未満
××:ホットオフセット発生温度が180度未満
トナー4gを、直径5cm、高さ2cmの開封系の円筒容器に入れ、温度45℃、相対湿度65%の環境下で、72時間放置した。放置後、トナーを入れた容器を軽く振り、トナーの凝集の発生の有無を目視により観察し、以下の評価基準に従って保存性を評価した。結果を表4に示す。
◎:トナーの凝集は全く認められない。
○:トナーの凝集の粒が1〜2個観測される。
△:トナーの凝集の粒が3〜5個観測される。
×:トナーの凝集の粒が6個以上観測される。
得られたトナー40gを、樹脂コートされたフェライトキャリア960gと混合して、現像剤を調製し、それぞれの現像剤を高温高湿下(温度35℃・相対湿度85%)で1日放置した。放置前後の摩擦帯電量をブローオフ法により測定し、以下の評価基準に従って、帯電安定性を評価した。結果を表4に示す。
放置前後での帯電量変化(放置前後の帯電量差/放置前の帯電量×100)が
◎:10%以内であり、極めて良好である。
○:10%より大きく、20%以内の範囲であり、良好である。
△:20%より大きく、30%以内の範囲であり、実施上使用可能である。
×:30%より大きく、不良である。
複写機「AR-505」(シャープ社製)を改造した装置(線速:370mm/sec)にトナーを実装し、印字率5%の画像を60万枚の連続して印刷した。印刷後、感光体ドラム表面への残留トナーの融着の発生状況とプリントアウトした画像への影響を目視で観察し、以下の評価基準に従って、耐フィルミング性を評価した。結果を表4に示す。
◎:トナー融着は未発生。
○:トナー融着が感光体上に1〜2箇所確認されるが、画像への影響は無い。
△:トナー融着が感光体上に3〜5箇所確認されるが、画像への影響は無い。
×:トナー融着が感光体上に6箇所以上確認され、画像に欠陥が生じている。
Claims (6)
- 結着樹脂及び着色剤を含有してなるトナーであって、前記結着樹脂が、アルコール成分とカルボン酸成分を重縮合させて得られた、軟化点Tm(A)が130〜155℃のポリエステル(A)と、軟化点Tm(B)が90〜110℃のポリエステル(B)とを含有してなり、ポリエステル(A)及び(B)が、1,2-プロパンジオールを2価のアルコール成分中80モル%以上含有した、実質的に脂肪族アルコールのみからなるアルコール成分と、カルボン酸成分とを縮重合させて得られるポリエステルであり、ポリエステル(B)のカルボン酸成分がロジンを含有するものであるトナー。
- ポリエステル(A)及び/又は(B)のアルコール成分が、さらにグリセリンを含有するものである請求項1記載のトナー。
- ポリエステル(A)のアルコール成分が、さらに1,3-プロパンジオールを含有するものである請求項1又は2記載のトナー。
- ポリエステル(A)及び/又は(B)のカルボン酸成分が、炭素数2〜4の脂肪族ジカルボン酸化合物を含有するものである請求項1〜3いずれか記載のトナー。
- ポリエステル(A)とポリエステル(B)の重量比(ポリエステル(A)/ポリエステル(B))が、1/9〜9/1である請求項1〜4いずれか記載のトナー。
- ポリエステル(A)のカルボン酸成分がロジンを含有するものである請求項1〜5いずれか記載のトナー。
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