JP5464896B2 - 静電荷像現像用トナー - Google Patents
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Description
〔1〕 結着樹脂及び荷電制御剤を含有してなる静電荷像現像用トナーであって、前記結着樹脂が、イソフタル酸及び/又はそのエステルを含むカルボン酸成分とアルコール成分とを縮重合させて得られるポリエステルAを含有してなり、前記荷電制御剤が、式(I):
で表されるアゾ系鉄錯体を含有してなる、静電荷像現像用トナー、並びに
〔2〕 前記〔1〕記載の静電荷像現像用トナーを、非接触定着方式の画像形成装置に用いる画像形成方法
に関する。
で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物、エチレングリコール、プロピレングリコール、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、水素添加ビスフェノールA、ソルビトール、又はそれらのアルキレン(炭素数2〜4)オキサイド(平均付加モル数1〜16)付加物等が挙げられる。
で表されるアゾ系鉄錯体を含有する。式(I)で表されるアゾ系鉄錯体は分散性に優れており、前記の如く、スメア性の向上に有効である。
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。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の方法により測定する。但し、測定溶媒のみJIS K0070の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))に変更した。
測定器:レーザー散乱型粒径測定機(堀場製作所製、LA-920)
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)を5重量%の濃度となるよう蒸留水に溶解させて分散液を得る。
分散条件:前記分散液5mlに測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて5分間分散させ、その後、蒸留水5mlを添加し、さらに、超音波分散機にて5分間分散させて、試料分散液を調製する。
測定条件:測定用セルに蒸留水を加え、得られた試料分散液0.1mlを測定器中に投入する。その後、吸光度を適正範囲になる温度で体積中位粒径(D50)を測定する。
JIS K6911に基づいて測定する。
即ち、試料を直径40mmのアルミリングに入れ、500kgf/cm2で加圧成形し、4端子4探針法定電流印加方式の抵抗率計ロレスタAP((株)ダイヤインスツルメンツ製)にて、4端子プローブを用いて体積固有抵抗率を測定する。なお、室温は20〜25℃、相対湿度は40〜60%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、融解熱の最大ピーク温度を融点とする。
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:50μm
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)を5重量%の濃度となるよう前記電解液に溶解させて分散液を得る。
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:前記電解液100mLに、3万個のトナー粒子の粒径を20秒間で測定できる濃度となるように、前記分散液を加え、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。
以下の方法により、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により分子量分布を測定し、数平均分子量及び重量平均分子量を求める。
(1) 試料溶液の調製
濃度が0.5g/100mlになるように、トナーをテトラヒドロフランに、溶解させる。次いで、この溶液をポアサイズ2μmのフッ素樹脂フィルター(住友電気工業(株)製、FP-200)を用いて濾過して不溶解成分を除き、試料溶液とする。
(2) 分子量測定
下記の測定装置と分析カラムを用い、溶離液としてテトラヒドロフランを、毎分1mlの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定させる。そこに試料溶液100μlを注入して測定を行う。試料の分子量は、あらかじめ作成した検量線に基づき算出する。このときの検量線には、数種類の単分散ポリスチレン(東ソー社製のA-500(5.0×102)、A-1000(1.01×103)、A-2500(2.63×103)、A-5000(5.97×103)、F-1(1.02×104)、F-2(1.81×104)、F-4(3.97×104)、F-10(9.64×104)、F-20(1.90×105)、F-40(4.27×105)、F-80(7.06×105)、F-128(1.09×106))を標準試料として作成したものを用いる。
測定装置:HLC-8220GPC(東ソー社製)
分析カラム:GMHXL+G3000HXL(東ソー社製)
トナーに含有されるテトラヒドロフラン可溶分に含まれる、分子量が1000以下の低分子量成分の含有量は、上記測定で得られた分子量分布の積分値から求める。
粘弾性測定装置(レオメーター)RDA-III型(レオメトリックス社製)を用いて測定を行う。
測定治具:直径25mmのパラレルプレートを使用する。
測定試料:トナー1g
測定条件:120℃から測定を開始し、40℃に冷却する。その後、40℃から160℃まで再加熱する。この再加熱時における50℃の貯蔵弾性率をG'(50)とする。
測定装置の条件については下記の通り設定する。
Geometry:Parallel Plate(25mm)
Radius:12.5(mm)
Gap:120℃の時のGap
測定装置内を120℃に上昇させた後、パラレルプレート上にトナー1gをのせる。溶融したトナーを上下のプレートに密着させた後、Axal Forceを0としたところのGapを入力する。
1.Dynamic Mechanical Analysis
Frequency/Temperature Sweep
2.Test Parameters
Strain:0.05(%)
Initial Temperature:40(℃)
3.Sweep Paramerters
Sweep Type:Discrete
Final temperature:160(℃)
Step Size:1( ℃)
Soak Time:30(s)
Frequency:6.28(rad/s)
4.Options
Delay Before Test:30(s)
Correlation Delay:0.0(Cycles)
1Cycle Correlation:No
Auto tension:Yes
外添剤の平均粒径とは個数平均粒径を指し、走査電子顕微鏡(SEM)写真から500個の粒子の粒径(長径と短径の平均値)を測定し、それらの平均値を平均粒径とする。
(1) 外径7mm(内径6mm)、高さ5mmの蓋付プラスティックケースにキャリアをタッピングしながら充填し、プラスティックケースの重量とキャリアを充填したプラスティックケースの重量の差から、キャリアの質量を求める。
(2) 理研電子(株)の磁気特性測定装置「BHV-50H」(V.S.MAGNETOMETER)のサンプルホルダーにキャリアを充填したプラスティックケースをセットし、バイブレーション機能を使用して、プラスティックケースを加振しながら、79.6kA/mの磁場を印加して飽和磁化を測定する。得られた値は充填されたキャリアの質量を考慮し、単位質量当たりの飽和磁化に換算する。
表1に示す原料モノマーと、エステル化触媒(酸化ジブチル錫)19.5g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、230℃に昇温して反応率が90%に達するまで反応させ、さらに8.3kPaにて1時間反応させて、樹脂A、Dを得た。なお、本発明において反応率とは、反応生成水量(mol)/理論生成水量(mol)×100の値をいう。
表1に示す原料モノマーと重合禁止剤(ハイドロキノン)2g、エステル化触媒(酸化ジブチル錫)19.5g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、230℃に昇温して反応率が90%に達するまで反応させ、さらに8.3kPaにて1時間反応させて、樹脂Bを得た。
表1に示すBPA-PO、BPA-EO及びイソフタル酸とエステル化触媒(酸化ジブチル錫)19.5gとを、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、230℃で5時間反応させ、さらに8.3kPaにて1時間反応させた。210℃に冷却し、表1に示すフマル酸及び重合禁止剤(ハイドロキノン)2gを添加し、5時間反応させた後に、さらに8.3kPaにて所望の軟化点に達するまで反応させて樹脂Cを得た。
1000リットルの水に、4-tert-ブチル-2-アミノフェノール2387gと濃塩酸450gを添加し、攪拌した。その後、反応系を0℃に冷却し、亜硝酸ナトリウム水溶液(34重量%)を滴下しジアゾニウム塩溶液を得た。さらに予めナフトールAS 330g及び水酸化カリウム192gを2リットルの水に溶解させて用意した水溶液に、前記のジアゾニウム塩溶液とブタノールを滴下し、析出物をろ過した後、イオン交換水で洗浄し1430gのウエットケーキを得た。
表2に示す結着樹脂及び荷電制御剤、ワックス「カルナウバワックス1号」(加藤洋行社製、融点:81℃)2重量部、及びカーボンブラック「NIPEX60」(デグサ社製)6重量部を、ヘンシェルミキサーにて60秒間混合した。得られた混合物を二軸押出機により溶融混練し、冷却後、ハンマーミルを用いて1mm程度に粗粉砕した。得られた粗粉砕物をエアージェット方式の粉砕機により微粉砕後、分級し、体積中位粒径(D50)が8.5μmのトナー母粒子を得た。
で表されるアゾ系鉄錯体である。
得られたトナー6重量部と、フェライトキャリア(体積平均粒径:60μm、飽和磁化:68Am2/kg)94重量部とを混合し、二成分現像剤を得た。
試験例1と同様にして得られた二成分現像剤を非接触現像方式の画像形成装置「Vario stream 9000」(オセ・プリンティングシステムズ社製)に実装し、印字率9%、線速1000mm/secで2時間耐刷した。その後、印字率0.15%で3時間耐刷し、プリンターを緊急停止させ、感光体上のトナー量(To)と紙上のトナー量(Tp)を計量し、Tp/To×100で求められた値を転写効率とし、転写性を評価した。転写効率が高いほど、転写性が良好であることを示す。結果を表3に示す。
試験例1と同様にして得られた二成分現像剤を、非接触現像方式の画像形成装置「Vario stream 9000」(オセ・プリンティングシステムズ社製)に実装し、印字率9%、線速1000mm/secで印刷した印刷物を得た。得られた印刷物に、縦×横×高さ=3cm×3cm×6.5cm、重さ500gのステンレス製の重りをのせて、速度で0.5m/sで印字上を往復させた。1往復を1回とし、黒い帯状のトナーの付着物が最初に非印字部に現れた回数をもとに、以下の評価基準に従って、スメア性を評価した。回数が多いほど、スメア性が良好であることを示す。結果を表3に示す。
A:20回以上
B:15回以上20回未満
C:15回未満
試験例1と同様にして得られた二成分現像剤を、非接触現像方式の画像形成装置「Vario stream 9000」(オセ・プリンティングシステムズ社製)に実装し、印字率9%で2時間印刷した後、現像剤を現像槽から抜き出し、Epping社製のq/mメータ(500メッシュ使用)で帯電量を測定し、以下の評価基準に従って、帯電性を評価した。帯電量の絶対値が大きいほど、帯電性を良好であることを示す。結果を表3に示す。
A:-25μC/g以上
B:-20μC/g以上、-25μC/g未満
C:-15μC/g以上、-20μC/g未満
D:-15μC/g未満
試験例1と同様にして得られた二成分現像剤を、非接触現像方式の画像形成装置「Vario stream 9000」(オセ・プリンティングシステムズ社製)に実装し、印字率9%で2時間印刷した後、現像剤を現像槽から抜き出し、現像槽上へのトナーダストの付着の有無を目視で判断し、以下の評価基準に従って、ダストを評価した。ダストが少ないほど、良好であることを示す。結果を表3に示す。
A:ダストが全く見受けられない
B:ダストが少し見受けられる
C:ダストが見受けられる
D:ダストが大いに見受けられる
Claims (8)
- トナーのテトラヒドロフラン可溶成分に含まれる分子量が1000以下の低分子量成分の含有量が4.0重量%以下である、請求項1記載の静電荷像現像用トナー。
- トナーの軟化点が90〜120℃である、請求項1又は2記載の静電荷像現像用トナー。
- 結着樹脂が、さらに、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸及びそれらのエステルからなる群より選ばれた少なくとも1種を含むカルボン酸成分とアルコール成分とを縮重合させて得られるポリエステルBを含有してなる、請求項1〜3いずれか記載の静電荷像現像用トナー。
- ポリエステルAとポリエステルBとの重量比(ポリエステルA/ポリエステルB)が90/10〜50/50である、請求項4記載の静電荷像現像用トナー。
- トナーのテトラヒドロフラン可溶成分の数平均分子量が2000〜5000、重量平均分子量が8000〜15000である、請求項1〜5いずれか記載の静電荷像現像用トナー。
- 非接触定着用トナーである、請求項1〜6いずれか記載の静電荷像現像用トナー。
- 請求項1〜7いずれか記載の静電荷像現像用トナーを、非接触定着方式の画像形成装置に用いる画像形成方法。
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