WO2019221127A1 - 静電荷像現像用トナーおよび静電荷像現像用トナーの製造方法 - Google Patents

静電荷像現像用トナーおよび静電荷像現像用トナーの製造方法 Download PDF

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基行 草宮
健嗣 小倉
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Definitions

  • the present invention relates to an electrostatic charge image developing toner and a method for producing an electrostatic charge image developing toner. More specifically, the present invention relates to a toner for developing an electrostatic charge image that exhibits excellent storage stability and can be fixed at a low temperature, and a method for producing the toner for developing an electrostatic charge image.
  • Patent Document 1 proposes a method for preventing a glass transition point from being lowered by heat treatment at the time of toner preparation.
  • Patent Document 2 proposes a method of achieving both low-temperature fixability and storage stability by adopting a core-shell structure after toner pulverization and classification.
  • the glass transition temperature is significantly lowered, and the storage stability is likely to deteriorate.
  • the dispersibility between the amorphous resin and the crystalline resin is lowered, the toner tends to have a non-uniform charge amount. Further, when the glass transition temperature is lowered, the toner is likely to be blocked during storage.
  • the methods described in Patent Documents 1 and 2 require new equipment, are prone to decrease in productivity, and increase costs. Therefore, there is a demand for a toner that can use existing equipment and has both low-temperature fixability and storage stability.
  • the present invention has been made in view of such conventional problems, and an electrostatic charge image developing toner and an electrostatic charge image developing toner that can utilize existing equipment and can achieve both low-temperature fixability and storage stability. It aims at providing the manufacturing method of.
  • the present inventors have found that the dicarboxylic acid monomer molecules constituting the crystalline polyester resin have an influence on the low-temperature fixability and the storage stability.
  • the inventors of the present invention can solve the above problems by blending a predetermined amount of a crystalline polyester resin in the toner particles containing alicyclic dibasic acid, terephthalic acid and isophthalic acid as acid components. As a result, the present invention has been completed.
  • the toner for developing an electrostatic charge image of one embodiment of the present invention that solves the above problems includes toner particles and an external additive, and the toner particles include a binder resin including a crystalline polyester resin, a colorant, and a release agent.
  • the crystalline polyester resin contains an alicyclic dibasic acid, terephthalic acid and isophthalic acid as an acid component, and is contained in 4 to 8% by mass in the toner particles. Toner.
  • the method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to one aspect of the present invention that solves the above-described problems is a method for producing the toner for developing an electrostatic charge image. And a process for producing a toner for developing an electrostatic charge image.
  • the obtained toner for developing an electrostatic image can achieve both low-temperature fixability and storage stability.
  • the electrostatic image developing toner can be manufactured using equipment similar to existing equipment. Therefore, according to this manufacturing method, the cost of the toner can be prevented from increasing.
  • the electrostatic image developing toner (hereinafter also referred to as toner) according to an embodiment of the present invention includes toner particles and an external additive.
  • the toner particles include a binder resin containing a crystalline polyester resin, a colorant, and a release agent.
  • the crystalline polyester resin contains an alicyclic dibasic acid, terephthalic acid and isophthalic acid as an acid component, and is contained in 4 to 8% by mass in the toner particles.
  • the toner may be a two-component toner that is used in an electrophotographic image forming method and used with a carrier, or may be a one-component toner that does not use a carrier. Each will be described below.
  • the toner particles include a binder resin containing a crystalline polyester resin, a colorant, and a release agent.
  • the binder resin disperses the colorant contained in the toner and solidifies after melting on the surface of the recording medium by the heat of the fixing roller in the fixing process during printing, thereby fixing the colorant on the surface of the recording medium. To be blended.
  • the binder resin As the binder resin, the crystalline polyester resin of this embodiment and a binder resin other than the crystalline polyester resin of this embodiment are used in combination.
  • the crystalline polyester resin of this embodiment can improve both the low-temperature fixability and the storage stability of the toner by including alicyclic dibasic acid, terephthalic acid, and isophthalic acid as the acid component. .
  • alicyclic dibasic acid examples include 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 4-methyl-1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, and dimer acid. It is done. Among these, alicyclic dibasic acid is preferably 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid because the softening point is easily adjusted and the fixing property is good.
  • the alicyclic dibasic acid is preferably contained in the crystalline polyester resin in an amount of 3% by mass or more, and more preferably 5% by mass or more. Moreover, it is preferable that 50 mass% or less is contained in crystalline polyester resin, and, as for alicyclic dibasic acid, it is more preferable that 40 mass% or less is contained. When the content of the alicyclic dibasic acid is within the above range, the obtained toner is excellent in low-temperature fixability and storage stability.
  • the terephthalic acid and isophthalic acid are preferably contained in the crystalline polyester resin in an amount of 20% by mass or more, more preferably 25% by mass or more. Further, terephthalic acid terephthalic acid and isophthalic acid are preferably contained in an amount of 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less in the crystalline polyester resin. When the content of terephthalic acid and isophthalic acid is within the above range, the obtained toner is excellent in storage stability.
  • a conventionally known alcohol component can be used as the alcohol component.
  • the alcohol component is preferably an aliphatic diol having 4 to 12 carbon atoms from the viewpoint of improving both the low-temperature fixability and the storage stability of the toner.
  • the mass average molecular weight of the crystalline polyester resin is preferably 20,000 or more.
  • the mass average molecular weight of the crystalline polyester resin is preferably 40,000 or less.
  • the weight average molecular weight is less than 20,000, the storage stability of the toner tends to be lowered.
  • the mass average molecular weight exceeds 40,000, the low-temperature fixability of the toner tends to decrease.
  • the content of the crystalline polyester resin may be 4% by mass or more in the binder resin. Moreover, content of crystalline polyester resin should just be 8 mass% or less in binder resin. When the content is less than 4% by mass, the toner has poor low-temperature fixability. On the other hand, when the content exceeds 8% by mass, the toner has poor storage stability.
  • the melting point of the crystalline polyester resin is not particularly limited.
  • the melting point is preferably 95 ° C. or higher.
  • fusing point is 100 degrees C or less.
  • the melting point can be calculated by measuring the melting temperature in thermal analysis using a differential scanning calorimeter.
  • the binder resin is not particularly limited.
  • the method for producing the crystalline polyester resin is not particularly limited and can be produced by a general polyester polymerization method in which an acid component and an alcohol component are reacted. Examples thereof include direct polycondensation and transesterification. .
  • the production of the crystalline polyester resin can be carried out at a polymerization temperature of 180 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, and the reaction system is subjected to a reaction while reducing the pressure in the reaction system and removing water and alcohol generated at the time of condensation.
  • a solvent having a high boiling point may be added as a solubilizer and dissolved.
  • the dissolution auxiliary solvent is distilled off.
  • Catalysts that can be used in the production of the crystalline polyester resin include alkali metal compounds such as sodium and lithium; alkaline earth metal compounds such as magnesium and calcium; metals such as zinc, manganese, antimony, titanium, tin, zirconium, and germanium Compound: Phosphorous acid compound, phosphoric acid compound, amine compound and the like are mentioned, and specifically, the following compounds are mentioned.
  • the binder resin that can be used in combination with the crystalline polyester resin of the present embodiment is not particularly limited.
  • the binder resin may be polystyrene, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene copolymer such as styrene-acrylonitrile copolymer, polyester resin other than the crystalline polyester resin of the present embodiment, or epoxy resin. Resin material.
  • These binder resins may be used in combination.
  • the binder resin used in combination is preferably polyester because it is easily colored and a clear color toner can be obtained.
  • the binder resin of the present embodiment preferably contains an amorphous resin among the above resin materials.
  • the amorphous resin is preferably a resin having a mass average molecular weight of 4000 to 150,000 and a softening point of 95 to 125 ° C.
  • the mass average molecular weight is preferably 4000 or more, and more preferably 5000 or more.
  • the mass average molecular weight is preferably 150,000 or less, and more preferably 12000 or less.
  • the softening point is preferably 90 ° C. or higher, and more preferably 95 ° C. or higher.
  • a softening point is 125 degrees C or less, and it is more preferable that it is 120 degrees C or less.
  • the mass average molecular weight can be determined by polystyrene conversion, for example, by measuring with gel permeation chromatography (GPC).
  • GPC gel permeation chromatography
  • Examples of the apparatus for measuring the weight average molecular weight in terms of polystyrene by GPC include Water® 2690 (manufactured by Waters) and PLgel® 5 ⁇ L MIXED-D (manufactured by Polymer Laboratories) as the column.
  • the softening point can be measured in accordance with ASTM E28-92.
  • the content of the binder resin other than the crystalline polyester resin of the present embodiment is not particularly limited.
  • the binder resin content is preferably 75% by mass or more in the toner.
  • the content of the binder resin is preferably 85% by mass or less in the toner.
  • the colorant is blended to give coloring power to the toner.
  • the colorant is not particularly limited.
  • the colorant is a colorant such as carbon powder such as carbon black, a colorant such as copper phthalocyanine, methylene blue or Victoria blue, a rhodamine dye, dimethylquinacridone, dichloroquinacridone or carmine red.
  • Colorants exhibiting a magenta color such as benzidine yellow, chrome yellow, naphthol yellow, and disazo yellow.
  • a colorant may be used in combination.
  • the content of the colorant is not particularly limited.
  • the content of the colorant is preferably 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin in the toner.
  • Various master batches in which a high-concentration pigment is dispersed in advance in the resin are commercially available, and may be purchased and used as a colorant. In this case, the amount used can be determined in consideration of the concentration of the pigment contained in the master batch so that the concentration of the pigment contained in the toner falls within the above range.
  • the release agent is not particularly limited, and various known waxes can be used.
  • polyolefin wax such as polyethylene wax and polypropylene wax
  • branched hydrocarbon wax such as microcrystalline wax
  • long chain hydrocarbon wax such as paraffin wax and sazol wax
  • dialkyl such as distearyl ketone
  • Ketone wax carnauba wax, montan wax, behenate behenate, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerine tribehenate, 1,18-octadecanedioldi Ester waxes such as stearate, trimellitic trimellitic acid and distearyl maleate, and amines such as ethylenediamine behenylamide and trimellitic acid tristearylamide System wax, and the like.
  • a mold release agent may be used in combination.
  • the release agent is preferably an ester wax and a hydrocarbon wax.
  • the content of the release agent is not particularly limited.
  • the content of the release agent can usually be in the range of 1 to 30 parts by mass, preferably in the range of 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
  • the content of the release agent in the toner particles is preferably in the range of 3 to 15% by mass.
  • the obtained toner can have good releasability between the fixing roller and the printing surface in the fixing process during printing.
  • the toner is less likely to bleed the release agent and is less likely to cause charging failure or filming.
  • the toner particles are, for example, a charge adjusting agent.
  • the charge adjusting agent is preferably blended in order to adjust the charge amount of the toner.
  • the charge adjusting agent is not particularly limited.
  • the charge control agent may be a metal complex such as nigrosine, basic dye or monoazo dye, a salt or complex of a carboxylic acid such as salicylic acid or dicarboxylic acid and a metal such as chromium, zirconium or aluminum, an organic dye or naphthene.
  • Resin-type charge control agents such as metal salts of acids and higher fatty acids, alkoxylated amines, quaternary ammonium salt compounds, and aromatic polycondensates.
  • the charge adjusting agent may be used in combination. Among these, it is preferable that the toner contains a resin-type charge control agent from the viewpoint of charging stability.
  • the content of the charge adjusting agent is not particularly limited.
  • the content of the charge control agent may not be contained in the toner particles, but is preferably 0.5% by mass or more.
  • the content of the charge adjusting agent is preferably 8% by mass or less in the toner particles. When the content of the charge adjusting agent is within the above range, the obtained toner is more excellent in chargeability.
  • the external additive adheres to the surface of the toner particles and improves the charging characteristics of the toner particles, or is present in a state separated from the toner particles to improve the fluidity of the toner or improve the printability. Is blended into
  • External additives are not particularly limited.
  • the external additive is negatively chargeable lubricant particles, positively chargeable lubricant particles, inorganic oxide particles, and the like. External additives may be used in combination.
  • the external additive is appropriately selected according to the model and purpose.
  • the positively chargeable lubricant particles are lubricant particles that are positively charged by frictional charging between the carrier and the charging blade.
  • Such lubricant particles are known, and metal salt particles of fatty acids are preferably exemplified. Examples of such fatty acid metal salts include zinc stearate, aluminum stearate, calcium stearate, magnesium stearate, zinc laurate, zinc myristate, zinc palmitate, zinc oleate, etc. More preferred are zinc and magnesium stearate.
  • the positively chargeable lubricant particles may be of a single type or a combination of two or more types.
  • the negatively chargeable lubricant particles are lubricant particles that are negatively charged by frictional charging between the carrier and the charging blade.
  • Such lubricant particles are known, and polytetrafluoroethylene (PTFE), silicone, boron nitride, polymethyl methacrylate (PMMA), and polyvinylidene fluoride are preferably exemplified.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • silicone silicone
  • boron nitride boron nitride
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • polyvinylidene fluoride are preferably exemplified.
  • boron nitride, polytetrafluoroethylene are preferred.
  • PTFE is more preferably exemplified.
  • the negatively chargeable lubricant particles may be of a single type or a combination of two or more types.
  • the inorganic oxide particles are not particularly limited.
  • the inorganic oxide particles are silica, alumina, titania, zirconia, zinc oxide, chromium oxide, cerium oxide, antimony oxide, tungsten oxide, tin oxide, tellurium oxide, manganese oxide, boron oxide, and the like.
  • Inorganic oxide particles may be used in combination.
  • the inorganic oxide particles are preferably silica and titania from the viewpoints of excellent fluidity and excellent toner chargeability.
  • the surface of the inorganic oxide particles is preferably hydrophobized.
  • the method of hydrophobizing treatment is not particularly limited.
  • a conventionally known hydrophobizing agent is brought into contact with the surface of the inorganic oxide particles before the hydrophobizing treatment, and the hydrophobic functional groups and components are made to be in the inorganic oxide particles. It is a method of chemically bonding or adhering to the surface.
  • the hydrophobizing agent for hydrophobizing the inorganic oxide particles is not particularly limited.
  • the hydrophobizing agent is octyltriethoxysilane, polydimethylsiloxane, dimethyldichlorosilane, hexamethyldisilazane, and the like.
  • a hydrophobizing agent may be used in combination.
  • the addition amount of the external additive of this embodiment (the total addition amount when a plurality of external additives are used) is preferably in the range of 0.05 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner. More preferably, it is in the range of 0.1 to 3 parts by mass. When the content of the external additive is within the above range, the obtained toner has good fluidity, chargeability, cleaning properties, and the like.
  • the toner according to the exemplary embodiment includes the crystalline polyester, and the crystalline polyester includes the alicyclic dibasic acid, terephthalic acid, and isophthalic acid as the acid component. Mass% is included. Such a toner can achieve both excellent low-temperature fixability and storage stability.
  • the method for producing an electrostatic image developing toner according to an embodiment of the present invention (hereinafter also referred to as a toner production method) is a production method for producing the above-described electrostatic image developing toner. After solidifying, a step of pulverizing and classifying is included. Each of these steps is a step employed in any conventionally known toner manufacturing method. In other words, the toner manufacturing method of the present embodiment can be manufactured by a conventionally known method using a conventionally known manufacturing apparatus.
  • each component of the toner particles described above is melt-kneaded to produce a kneaded product.
  • various mixing devices for example, a double-con mixer, a V-type mixer, a drum-type mixer, a super mixer, a Henschel mixer, a Nauta mixer, a mechano hybrid (manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.), etc.
  • a batch kneader such as a pressure kneader or a Banbury mixer, or a continuous kneader can be used.
  • KTK type twin screw extruder manufactured by Kobe Steel Co., Ltd.
  • TEM type twin screw extruder manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.
  • PCM kneading machine manufactured by Ikekai Co., Ltd.
  • twin screw extruder Keikei) -CK Co., Ltd.
  • Ko Kneader Kneedex (Nihon Coke Industries Co., Ltd.), etc.
  • a master batch containing the binder resin or the colorant may be used as the toner material.
  • the kneaded product is cooled, and then the cooled kneaded product is pulverized (for example, roughly pulverized with a pulverizer such as a crusher, a hammer mill, or a feather mill, and further, for example, a kryptron system (Kawasaki Heavy Industries, Ltd. )), Super Rotor (manufactured by Nissin Engineering Co., Ltd.), turbo mill (manufactured by Freund Turbo) and air jet type fine pulverizer).
  • a pulverizer such as a crusher, a hammer mill, or a feather mill
  • a kryptron system Kawasaki Heavy Industries, Ltd.
  • Super Rotor manufactured by Nissin Engineering Co., Ltd.
  • turbo mill manufactured by Freund Turbo
  • the powder (pulverized product) obtained in the pulverization process is classified (for example, inertia classification type elbow jet (manufactured by Nippon Steel Mining Co., Ltd.), centrifugal force classification type turboplex (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.) , TSP separator (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.) and Faculty (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.).
  • the volume median particle size (D50) of the toner particles after pulverization and classification is preferably 4 to 10 ⁇ m.
  • the volume median particle diameter (D50) is also referred to as a volume-based median diameter, and the total volume of particles whose diameter is smaller than this value and the total volume of particles whose diameter is larger than this value. Indicates values that are 50% each of the total volume.
  • the volume median particle size (D50) can be calculated by performing particle size distribution measurement. Examples of the particle size distribution measuring device include “Multisizer 3” manufactured by Beckman Coulter.
  • the toner manufacturing method of this embodiment does not require special equipment, and can manufacture toner using equipment similar to existing equipment. As described above, the obtained toner can achieve both excellent low-temperature fixability and storage stability. Therefore, according to this manufacturing method, the cost of the toner can be prevented from increasing.
  • the embodiment of the present invention has been described above.
  • the present invention is not particularly limited to the above embodiment.
  • the above-described embodiments mainly describe the invention having the following configuration.
  • (1) includes toner particles and an external additive, and the toner particles include a binder resin including a crystalline polyester resin, a colorant, and a release agent, and the crystalline polyester resin is used as an acid component.
  • a toner for developing an electrostatic image comprising alicyclic dibasic acid, terephthalic acid and isophthalic acid, and contained in the toner particles in an amount of 4 to 8% by mass.
  • the obtained toner for developing an electrostatic image can achieve both low-temperature fixability and storage stability.
  • the electrostatic charge image developing toner has good low-temperature fixability.
  • the obtained electrostatic image developing toner has good storage stability.
  • the crystalline polyester resin contains cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid and isophthalic acid as an acid component, and contains 1,4-butanediol as an alcohol component, according to any one of (1) to (3)
  • the toner for developing an electrostatic image according to the description.
  • the obtained toner for developing an electrostatic image can achieve both low-temperature fixability and storage stability.
  • the binder resin includes an amorphous resin, and the amorphous resin has a mass average molecular weight of 4000 to 150,000 and a softening point of 90 to 125 ° C.
  • the toner for developing an electrostatic image according to any one of the above.
  • the toner for developing an electrostatic image can achieve both excellent low-temperature fixability and storage stability.
  • the electrostatic charge image developing toner is more excellent in chargeability.
  • the obtained toner for developing an electrostatic image can achieve both low-temperature fixability and storage stability.
  • the electrostatic image developing toner can be manufactured using equipment similar to existing equipment. Therefore, according to this manufacturing method, the cost of the toner can be prevented from increasing.
  • Crystalline polyester resin 1 Polyester of cyclohexanedicarboxylic acid, isophthalic acid and terephthalic acid and 1,4-butanediol. Mass average molecular weight 30000, melting point 96 ° C.
  • Crystalline polyester resin 2 Polyester of sebacic acid and 1,6-hexanediol. Mass average molecular weight 2600, melting point 66 ° C.
  • Crystalline polyester resin 3 Polyester of sebacic acid and 1,6-hexanediol. Mass average molecular weight 5000, melting point 67 ° C.
  • Crystalline polyester resin 4 Polyester of sebacic acid and 1,6-hexanediol. Mass average molecular weight 10,000, melting point 69 ° C.
  • Non-crystalline binder resin used together Non-crystalline binder resin 1: Commercial non-crystalline polyester resin (Tg 64 ° C., molecular weight 5500)
  • Amorphous binder resin 2 Commercially available amorphous polyester resin (Tg 65 ° C., molecular weight 110,000)
  • ⁇ Charge control agent> Product name Copy Charge N5P-01 (manufactured by Clariant Chemicals) ⁇ Colorant> Carmine 6B pigment masterbatch (pigment content: 40% by mass, resin: amorphous polyester resin) Dimethylquinacridone pigment master batch (pigment content: 45% by mass, resin: non-crystalline polyester resin)
  • Release agent 2 hydrocarbon wax (melting point 98 ° C.)
  • Examples 1 and 2 Comparative Examples 1 to 6> (Toner preparation) According to the mass ratio (mass%) shown in Table 1 below, crystalline polyester resin, amorphous binder 1, amorphous binder 2, release agent 1, release agent 2, charge control agent, carmine 6B pigment The master batch and the dimethyl quinacridone pigment master batch were mixed by a Henschel mixer and then melt-kneaded using a biaxial kneader. The obtained kneaded material was coarsely pulverized with a rotoplex, then finely pulverized with a jet mill, and classified using an air classifier to obtain toner particles having a volume average particle diameter of 6.5 ⁇ m. External additives 1 to 4 shown in Table 1 were added to 100 parts by mass of the toner particles, and stirred for 10 minutes with a Henschel mixer to obtain a toner.
  • Table 1 crystalline polyester resin, amorphous binder 1, amorphous binder 2, release agent 1, release agent 2, charge control agent, carmine 6B pigment
  • Friction surface Non-woven fabric (trade name COTTON PADS, manufactured by Hanilon Co., Ltd.) Load: 500g Number of round trips: 5 times Horizontal round trip distance: 10 cm Fixing rate (%): (image density after friction / image density before friction) ⁇ 100 A: The fixing rate was 85% or more. ⁇ : The fixing rate was 80% or more and less than 85%. X: The fixing rate was less than 80.
  • Friction surface Non-woven fabric (trade name COTTON PADS, manufactured by Hanilon Co., Ltd.) Load: 500g Number of round trips: 5 times Horizontal round trip distance: 10 cm Fixing rate (%): (image density after friction / image density before friction) ⁇ 100 A: The fixing rate was 85% or more. ⁇ : The fixing rate was 80% or more and less than 85%. X: The fixing rate was less than 80.
  • ⁇ Releasability evaluation> Using a non-magnetic two-component negative charging printer for evaluation, print a 100% coverage solid image on plain paper (64 g / m 2 ), wrap it around the fuser, peel off nail marks on the fixing roller, and offset stains Evaluate the occurrence of ⁇ : No wrapping around the fixing device, peeling claw marks on the fixing roller, or offset stains occurred. ⁇ : Winding around the fixing device, peeling claw marks on the fixing roller, or offset stains occurred.
  • Aggregation degree% (remaining toner on sieve A (g) + remaining toner on sieve B (g) ⁇ 0.6 + remaining toner on sieve A (g) ⁇ 0.2) / 20 ⁇ 100 As described above, the calculated degree of aggregation is evaluated. ⁇ : The degree of aggregation was less than 10%. ⁇ : The degree of aggregation was 10% or more and less than 20%. X: The degree of aggregation was 20% or more.
  • Aggregation degree% (remaining toner on sieve A (g) + remaining toner on sieve B (g) ⁇ 0.6 + remaining toner on sieve A (g) ⁇ 0.2) / 20 ⁇ 100 As described above, the calculated degree of aggregation is evaluated. ⁇ : The degree of aggregation was less than 10%. ⁇ : The degree of aggregation was 10% or more and less than 20%. X: The degree of aggregation was 20% or more.
  • the toners of Examples 1 and 2 were excellent in fixability, offset and storage stability.
  • the toner of Comparative Example 1 containing no crystalline polyester resin was inferior in fixing rate and paper edge fixing property.
  • the toner of Comparative Example 2 containing a large amount of crystalline polyester was inferior in storage stability.
  • the toners of Comparative Examples 3 to 6 containing a crystalline polyester resin containing an acid component other than the present invention were inferior in at least one of fixing rate, paper edge fixing property, and storage stability.

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Abstract

トナー粒子と、外添剤とを含み、トナー粒子は、結晶性ポリエステル樹脂を含むバインダー樹脂と、着色剤と、離型剤とを含み、結晶性ポリエステル樹脂は、酸成分として、脂環族二塩基酸、テレフタル酸およびイソフタル酸を含み、トナー粒子中に、4~8質量%含まれる、静電荷像現像用トナー。

Description

静電荷像現像用トナーおよび静電荷像現像用トナーの製造方法
 本発明は、静電荷像現像用トナーおよび静電荷像現像用トナーの製造方法に関する。より詳細には、本発明は、優れた保存安定性を示し、かつ、低温定着が可能な静電荷像現像用トナーおよび静電荷像現像用トナーの製造方法に関する。
 従来、電子写真方式のプリンタ、複写機において、省エネルギーの観点から、定着温度の低温化、待機時間の短縮化が求められている。これに伴い、使用されるトナーは、優れた低温定着性能が求められている。低温定着性能を向上させるため樹脂を低融点化すると、トナーは、ガラス転移温度が低下し、保存安定性が悪化する。特許文献1には、トナー作製時に加熱処理することにより、ガラス転移点の低下を防ぐ方法が提案されている。また、特許文献2には、トナーの粉砕分級後に、コアシェル構造とすることにより、低温定着性と保存安定性とを両立させる方法が提案されている。
特開2010-139752号公報 特開2015-157715号公報
 そこで、低温定着性を得るために、シャープメルト性を有する結晶性樹脂の使用が検討されている。しかしながら、特に混練後、冷却固化した後、粉砕分級する工程を経て得たトナーは、非結晶性樹脂と結晶性樹脂とを溶融混練する時に、非結晶性樹脂と結晶性樹脂とがポリエステル同士の場合等には、ガラス転移温度が大幅に低下し、保存安定性が悪化しやすい。非結晶性樹脂と結晶性樹脂との分散性が低下すると、トナーは、帯電量が不均一になりやすい。また、ガラス転移温度が低下すると、トナーは、保管時にブロッキングを生じやすい。また、特許文献1~2に記載の方法は、新たな設備が必要であり、かつ、生産性が低下しやすく、コストが上がる。そのため、既存設備を利用でき、低温定着性と保存安定性を両立したトナーが求められている。
 本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、既存設備を利用でき、低温定着性と保存安定性とを両立し得る静電荷像現像用トナーおよび静電荷像現像用トナーの製造方法を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、結晶性ポリエステル樹脂を構成するジカルボン酸モノマー分子が低温定着性と保存安定性に影響していることを見出した。そして、本発明者らは、酸成分として、脂環族二塩基酸、テレフタル酸およびイソフタル酸を含み、結晶性ポリエステル樹脂をトナー粒子中に所定量配合することにより、上記の課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させた。
 上記課題を解決する本発明の一態様の静電荷像現像用トナーは、トナー粒子と、外添剤とを含み、前記トナー粒子は、結晶性ポリエステル樹脂を含むバインダー樹脂と、着色剤と、離型剤とを含み、前記結晶性ポリエステル樹脂は、酸成分として、脂環族二塩基酸、テレフタル酸およびイソフタル酸を含み、前記トナー粒子中に、4~8質量%含まれる、静電荷像現像用トナーである。
 上記課題を解決する本発明の一態様の静電荷像現像用トナーの製造方法は、上記静電荷像現像用トナーの製造方法であり、混練後、冷却固化した後、粉砕、分級して製造する工程を含む、静電荷像現像用トナーの製造方法である。
 このような構成によれば、得られる静電荷像現像用トナーは、低温定着性と保存安定性とを両立し得る。また、静電荷像現像用トナーは、既存設備と同様の設備を用いて製造し得る。そのため、本製造方法によれば、トナーは、高コスト化を防止することができる。
<静電荷像現像用トナー>
 本発明の一実施形態の静電荷像現像用トナー(以下、トナーともいう)は、トナー粒子と、外添剤とを含む。トナー粒子は、結晶性ポリエステル樹脂を含有するバインダー樹脂と、着色剤と、離型剤とを含む。結晶性ポリエステル樹脂は、酸成分として、脂環族二塩基酸、テレフタル酸およびイソフタル酸を含み、トナー粒子中に、4~8質量%含まれる。また、トナーは、電子写真方式における画像形成法に用いられ、キャリアとともに用いられる二成分トナーであってもよく、キャリアを用いない一成分トナーであってもよい。以下、それぞれについて説明する。
(トナー粒子)
 トナー粒子は、結晶性ポリエステル樹脂を含有するバインダー樹脂と、着色剤と、離型剤とを含む。
・バインダー樹脂
 バインダー樹脂は、トナーに含まれる着色剤を分散させるとともに、印刷の際の定着過程において定着ローラの熱により記録媒体の表面で溶融したあと固化し、記録媒体の表面に着色剤を定着させるために配合される。
 バインダー樹脂としては、本実施形態の結晶性ポリエステル樹脂と本実施形態の結晶性ポリエステル樹脂以外のバインダー樹脂とを併用して使用する。
 本実施形態の結晶性ポリエステル樹脂は、酸成分として脂環族二塩基酸、テレフタル酸、およびイソフタル酸を含んでいることにより、トナーの低温定着性および保存安定性の両方を改善することができる。
 脂環族二塩基酸としては、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、4-メチル-1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、ダイマー酸等が挙げられる。これらの中でも、脂環族二塩基酸は、軟化点の調整が容易で定着性が良好であることから、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸であることが好ましい。
 脂環族二塩基酸は、結晶性ポリエステル樹脂中、3質量%以上含まれていることが好ましく、5質量%以上含まれていることがより好ましい。また、脂環族二塩基酸は、結晶性ポリエステル樹脂中、50質量%以下含まれていることが好ましく、40質量%以下含まれていることがより好ましい。脂環族二塩基酸の含有量が上記範囲内であることにより、得られるトナーは、低温定着性および保存安定性が優れる。
 テレフタル酸およびイソフタル酸は、結晶性ポリエステル樹脂中、20質量%以上含まれていることが好ましく、25質量%以上含まれていることがより好ましい。また、テレフタル酸テレフタル酸およびイソフタル酸は、結晶性ポリエステル樹脂中、70質量%以下含まれていることが好ましく、60質量%以下含まれていることがより好ましい。テレフタル酸およびイソフタル酸の含有量が上記範囲内であることにより、得られるトナーは、保存安定性が優れる。
 尚、性能が低下しない範囲で、他の酸成分を利用することができる。
 本実施形態の結晶性ポリエステル樹脂は、アルコール成分として、従来公知のアルコール成分が利用できる。アルコール成分は、トナーの低温定着性および保存安定性の両方を改善する点から、炭素数4以上12以下の脂肪族ジオールであることが好ましく、1,2-ブタンジオ-ル、1,3-ブタンジオ-ル、1,4-ブタンジオ-ル、1,5-ペンタンジオ-ル、1,6-ヘキサンジオ-ル、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,9-ノナンジオール、2-メチルオクタンジオール、1,10-デカンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールであることがより好ましく、1,4-ブタンジオールであることがさらに好ましい。
 結晶性ポリエステル樹脂の質量平均分子量は、20,000以上であることが好ましい。また、結晶性ポリエステル樹脂の質量平均分子量は、40,000以下であることが好ましい。質量平均分子量が20,000未満である場合、トナーは、保存安定性が低下しやすい。一方、質量平均分子量が40,000を超える場合、トナーは、低温定着性が低下しやすい。
 結晶性ポリエステル樹脂の含有量は、バインダー樹脂中に、4質量%以上であればよい。また、結晶性ポリエステル樹脂の含有量は、バインダー樹脂中に、8質量%以下であればよい。含有量が4質量%未満である場合、トナーは、低温定着性が劣る。一方、含有量が8質量%を超える場合、トナーは、保存安定性が劣る。
 結晶性ポリエステル樹脂の融点は特に限定されない。一例を挙げると、融点は、95℃以上であることが好ましい。また、融点は、100℃以下であることが好ましい。融点が上記範囲内であることにより、トナーは、定着性が良好となる。なお、本実施形態において、融点は、示差走査熱量計を用いた熱分析における融解温度を測定することにより算出し得る。バインダー樹脂は特に限定されない。
 結晶性ポリエステル樹脂の製造方法としては、特に制限はなく、酸成分とアルコール成分とを反応させる一般的なポリエステル重合法で製造することができ、例えば、直接重縮合、エステル交換法等が挙げられる。
 結晶性ポリエステル樹脂の製造は、重合温度180℃以上230℃以下の範囲で行うことができ、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合時に発生する水やアルコールを除去しながら反応させる。モノマーが反応温度下で溶解または相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させても良い。重縮合反応においては、溶解補助溶剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪いモノマーが存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪いモノマーと、そのモノマーと重縮合予定の酸またはアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させると良い。
 結晶性ポリエステル樹脂の製造時に使用可能な触媒としては、ナトリウム、リチウム等のアルカリ金属化合物;マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属化合物;亜鉛、マンガン、アンチモン、チタン、スズ、ジルコニウム、ゲルマニウム等の金属化合物;亜リン酸化合物、リン酸化合物、およびアミン化合物等が挙げられ、具体的には、以下の化合物が挙げられる。
 例えば、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、酢酸リチウム、炭酸リチウム、酢酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛、塩化亜鉛、酢酸マンガン、ナフテン酸マンガン、チタンテトラエトキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラブトキシド、三酸化アンチモン、トリフェニルアンチモン、トリブチルアンチモン、ギ酸スズ、シュウ酸スズ、テトラフェニルスズ、ジブチルスズジクロライド、ジブチルスズオキシド、ジフェニルスズオキシド、ジルコニウムテトラブトキシド、ナフテン酸ジルコニウム、炭酸ジルコニール、酢酸ジルコニール、ステアリン酸ジルコニール、オクチル酸ジルコニール、酸化ゲルマニウム、トリフェニルホスファイト、トリス(2,4-t-ブチルフェニル)ホスファイト、エチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、トリエチルアミン、トリフェニルアミン等の化合物が挙げられる。
 本実施形態の結晶性ポリエステル樹脂を併用して使用できるバインダー樹脂は特に限定されない。一例を挙げると、バインダー樹脂は、ポリスチレン、スチレン-アクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリロニトリル共重合体等のスチレン系共重合体、上記本実施形態の結晶性ポリエステル樹脂以外のポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂材料である。これらのバインダー樹脂は、併用されてもよい。これらの中でも、併用するバインダー樹脂としては、着色されやすく、鮮明な色彩のトナーが得られる点から、ポリエステルであることが好ましい。
 本実施形態のバインダー樹脂は、上記樹脂材料のうち、非結晶性樹脂を含むことが好ましい。また、非結晶性樹脂は、質量平均分子量が4000~150000であり、軟化点が95~125℃である樹脂であることが好ましい。質量平均分子量は、4000以上であることが好ましく、5000以上であることがより好ましい。また、質量平均分子量は、150000以下であることが好ましく、12000以下であることがより好ましい。軟化点は、90℃以上であることが好ましく、95℃以上であることがより好ましい。また、軟化点は、125℃以下であることが好ましく、120℃以下であることがより好ましい。質量平均分子量および軟化点が上記範囲内であることにより、得られるトナーは、優れた低温定着性と保存安定性を示す。なお、本実施形態において、質量平均分子量は、たとえばゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定を行い、ポリスチレン換算により求めることができる。GPCによってポリスチレン換算による質量平均分子量を測定する際の装置としては、たとえば、Water 2690(ウォーターズ社製)、カラムとしてPLgel 5μL MIXED-D(Polymer Laboratories社製)等が挙げられる。また、軟化点は、ASTM E28-92に準拠して測定し得る。
 上記本実施形態の結晶性ポリエステル樹脂以外のバインダー樹脂の含有量は特に限定されない。一例を挙げると、バインダー樹脂の含有量は、トナー中、75質量%以上であることが好ましい。また、バインダー樹脂の含有量は、トナー中、85質量%以下であることが好ましい。バインダー樹脂の含有量が上記範囲内であることにより、得られるトナーは、着色剤を適切に分散させやすく、かつ、記録媒体上に定着させやすい。
・着色剤
 着色剤は、トナーに着色力を与えるために配合される。着色剤は特に限定されない。一例を挙げると、着色剤は、カーボンブラック等の黒色を呈する磁性粉等の着色剤、銅フタロシアニン、メチレンブルー、ビクトリアブルー等のシアン色を呈する着色剤、ローダミン染料、ジメチルキナクリドン、ジクロロキナクリドン、カーミンレッド等のマゼンタ色を呈する着色剤、ベンジジンイエロー、クロムイエロー、ナフトールイエロー、ジスアゾイエロー等のイエロー色を呈する着色剤等である。着色剤は併用されてもよい。
 着色剤の含有量は特に限定されない。一例を挙げると、着色剤の含有量は、トナー中、バインダー樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上30質量部以下で使用されることが好ましい。なお、樹脂中に高濃度の顔料を予め分散させたマスターバッチが各種市販されているので、それを購入して着色剤として用いてもよい。この場合、トナーに含まれる顔料の濃度が上記範囲内となるように、マスターバッチに含まれる顔料の濃度を考慮してその使用量が決定され得る。
・離型剤
 離型剤は特に限定されるものではなく公知の種々のワックスを用いることができる。一例を挙げると、例えばポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等のポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の分枝鎖状炭化水素ワックス、パラフィンワックス、サゾールワックス等の長鎖炭化水素系ワックス、ジステアリルケトン等のジアルキルケトン系ワックス、カルナバワックス、モンタンワックス、ベヘン酸ベヘネート、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18-オクタデカンジオールジステアレート、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等のエステル系ワックス、エチレンジアミンベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミド等のアミド系ワックス等が挙げられる。離型剤は併用されてもよい。これらの中でも、離型剤は、エステル系ワックスと炭化水素系のワックスが好ましい。
 離型剤の含有量は特に限定されない。一例を挙げると、離型剤の含有量は、バインダー樹脂100質量部に対して、通常1~30質量部の範囲内とすることができ、好ましくは5~20質量部の範囲内である。トナー粒子中の離型剤の含有量は、3~15質量%の範囲内にあることが好ましい。離型剤の含有量が上記範囲内であることにより、得られるトナーは、印刷時の定着過程において、定着ローラと印刷面との良好な離型性が得られる。また、トナーは、離型剤が滲出しにくく、帯電不良やフィルミング等を生じにくい。
・その他の成分
 トナー粒子は、上記のほか、たとえば、荷電調整剤等である。荷電調整剤は、トナーの帯電量を調節するために好適に配合される。
 荷電調整剤は特に限定されない。一例を挙げると、荷電調整剤は、ニグロシン、塩基性染料、モノアゾ染料などの金属錯体、サリチル酸やジカルボン酸等といったカルボン酸とクロム、ジルコニウム、アルミニウム等といった金属との塩または錯体、有機染料、ナフテン酸や高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4級アンモニウム塩化合物、芳香族系重縮合物等の樹脂型荷電調整剤等である。荷電調整剤は、併用されてもよい。これらのなかでも、帯電の安定性の点から、トナーは、樹脂型荷電調整剤を含むことが好ましい。
 荷電調整剤の含有量は特に限定されない。一例を挙げると、荷電調整剤の含有量は、トナー粒子中、含有しなくてもいいが、0.5質量%以上であることが好ましい。また、荷電調整剤の含有量は、トナー粒子中、8質量%以下であることが好ましい。荷電調整剤の含有量が上記範囲内であることにより、得られるトナーは、帯電性がより優れる。
(外添剤)
 外添剤は、トナー粒子の表面に付着し、トナー粒子の帯電特性を向上させたり、トナー粒子と分離した状態で存在してトナーの流動性を向上させたり、印刷適性を改善させたりするために配合される。
 外添剤は特に限定されない。一例を挙げると、外添剤は、負帯電性の潤滑剤粒子、正帯電性の潤滑剤粒子、無機酸化物粒子等である。外添剤は併用されてもよい。外添剤は、機種および目的に応じ適宜選択して使用される。
 正帯電性の潤滑剤粒子は、キャリアや帯電ブレードとの間の摩擦帯電により正に帯電する潤滑剤粒子である。このような潤滑剤粒子は公知であり、脂肪酸の金属塩粒子が好ましく例示される。このような脂肪酸の金属塩の一例として、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ラウリン酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛等が好ましく挙げられ、中でもステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムがより好ましく挙げられる。正帯電性の潤滑剤粒子は、単独の種類であってもよいし、二種以上を組み合わせたものであってもよい。
 負帯電性の潤滑剤粒子は、キャリアや帯電ブレードとの間の摩擦帯電により負に帯電する潤滑剤粒子である。このような潤滑剤粒子は公知であり、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、シリコーン、窒化ホウ素、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリフッ化ビニリデンが好ましく例示され、それらの中でも窒化ホウ素、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)がより好ましく例示される。負帯電性の潤滑剤粒子は、単独の種類であってもよいし、二種以上を組み合わせたものであってもよい。
 無機酸化物粒子は特に限定されない。一例を挙げると、無機酸化物粒子は、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素等である。無機酸化物粒子は併用されてもよい。これらの中でも、無機酸化物粒子は、流動性が優れ、トナーの帯電性が優れる点から、シリカ、チタニアであることが好ましい。
 無機酸化物粒子は、表面が疎水化処理されていることが好ましい。疎水化処理の方法は特に限定されない。一例を挙げると、疎水化処理の方法は、従来公知の疎水化処理剤を疎水化処理前の無機酸化物粒子の表面に接触させて、疎水性のある官能基や成分を無機酸化物粒子の表面に化学結合させたり付着させたりする方法である。無機酸化物粒子を疎水化処理するための疎水化処理剤は特に限定されない。一例を挙げると、疎水化処理剤は、オクチルトリエトキシシラン、ポリジメチルシロキサン、ジメチルジクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン等である。疎水化処理剤は併用されてもよい。
 本実施形態の外添剤の添加量(複数の外添剤を用いる場合はその合計の添加量)は、トナー100質量部に対して0.05~5質量部の範囲内であることが好ましく、0.1~3質量部の範囲内であることがより好ましい。外添剤の含有量が上記範囲内であることにより、得られるトナーは、流動性、帯電性、クリーニング性等が良好となる。
 以上、本実施形態のトナーは、上記のとおり、結晶性ポリエステルを含み、結晶性ポリエステルは、酸成分として脂環族二塩基酸、テレフタル酸およびイソフタル酸を含み、トナー粒子中に、4~8質量%含まれる。このようなトナーは、優れた低温定着性と保存安定性とを両立し得る。
<静電荷像現像用トナーの製造方法>
 本発明の一実施形態の静電荷像現像用トナーの製造方法(以下、トナーの製造方法ともいう)は、上記した静電荷像現像用トナーを製造するための製造方法であり、混練後、冷却固化した後、粉砕、分級する工程を含む。なお、これらの各工程は、いずれか従来周知のトナーの製造方法において採用されている工程である。すなわち、本実施形態のトナーの製造方法は、従来周知の方法により、従来周知の製造装置を用いてトナーを作製し得る。
 より具体的には、まず、混練工程において、上記したトナー粒子の各成分が溶融混練され、混練物が作製される。各成分の混合は、従来公知の各種混合装置(例えば、ダブルコン・ミキサー、V型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウタミキサ、メカノハイブリッド(日本コークス工業(株)製)等)を使用し得る。溶融混練には、加圧ニーダー、バンバリィミキサーの如きバッチ式練り機や、連続式の練り機を用いることができ、連続生産できる優位性から、1軸または2軸押出機が主流となっている。例えば、KTK型2軸押出機((株)神戸製鋼所製)、TEM型2軸押出機(東芝機械(株)製)、PCM混練機((株)池貝製)、2軸押出機(ケイ・シー・ケイ社製)、コ・ニーダー(ブス社製)、ニーデックス(日本コークス工業(株)製)などが挙げられる。なお、トナー材料として、上記バインダー樹脂や着色剤を含むマスターバッチを用いてもよい。
 その後、混練物を冷却し、次いで、冷却された混練物を粉砕する(例えば、クラッシャー、ハンマーミル、フェザーミルの如き粉砕機で粗粉砕した後、更に、例えば、クリプトロンシステム(川崎重工業(株)製)、スーパーローター(日清エンジニアリング(株)製)、ターボ・ミル(フロイント・ターボ(株)製)やエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕する)。粉砕工程で得られた粉体(粉砕物)は、分級される(例えば、慣性分級方式のエルボージェット(日鉄鉱業(株)製)、遠心力分級方式のターボプレックス(ホソカワミクロン(株)製)、TSPセパレータ(ホソカワミクロン(株)製)、ファカルティ(ホソカワミクロン(株)製)の如き分級機や篩分機を用いて分級される)。粉砕および分級後のトナー粒子の体積中位粒径(D50)は、4~10μmであることが好ましい。なお、本実施形態において、体積中位粒径(D50)は、体積基準のメジアン径とも呼ばれ、径がこの値より小さい粒子の体積合計と、径がこの値よりも大きい粒子の体積合計とが、全体の体積合計の各々50%ずつである値を示すものである。体積中位粒径(D50)は、粒度分布測定を行うことにより算出することができる。粒度分布測定装置は、ベックマン・コールター社製の「マルチサイザー3」を挙げることができる。
 以上、本実施形態のトナーの製造方法は、特殊な設備を要さず、既存設備と同様の設備を用いてトナーを製造し得る。得られるトナーは、上記のとおり、優れた低温定着性と保存安定性とを両立し得る。そのため、本製造方法によれば、トナーは、高コスト化を防止することができる。
 以上、本発明の一実施形態について説明した。本発明は、上記実施形態に格別限定されない。なお、上記した実施形態は、以下の構成を有する発明を主に説明するものである。
 (1)トナー粒子と、外添剤とを含み、前記トナー粒子は、結晶性ポリエステル樹脂を含むバインダー樹脂と、着色剤と、離型剤とを含み、前記結晶性ポリエステル樹脂は、酸成分として、脂環族二塩基酸、テレフタル酸およびイソフタル酸を含み、前記トナー粒子中に、4~8質量%含まれる、静電荷像現像用トナー。
 このような構成によれば、得られる静電荷像現像用トナーは、低温定着性と保存安定性とを両立し得る。
 (2)前記結晶性ポリエステル樹脂の質量平均分子量が20,000~40,000であり、融点が95~100℃である、(1)記載の静電荷像現像用トナー。
 このような構成によれば、静電荷像現像用トナーは、低温定着性が良好となる。
 (3)前記結晶性ポリエステル樹脂は、アルコール成分として炭素数4以上12以下の脂肪族ジオールを含む、(1)または(2)記載の静電荷現像用トナー。
 このような構成によれば、得られる静電荷像現像用トナーは、保存安定性が良好となる。
 (4)前記結晶性ポリエステル樹脂は、酸成分として、シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸およびイソフタル酸を含み、アルコール成分として、1,4-ブタンジオールを含む、(1)~(3)のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
 このような構成によれば、得られる静電荷像現像用トナーは、低温定着性と保存安定性とを両立し得る。
 (5)前記バインダー樹脂は、非結晶性樹脂を含み、前記非結晶性樹脂は、質量平均分子量が4000~150000であり、軟化点が90~125℃である、(1)~(4)のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
 このような構成によれば、静電荷像現像用トナーは、優れた低温定着性と保存安定性とを両立し得る。
 (6)さらに、樹脂型荷電調整剤を含む、(1)~(5)のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
 このような構成によれば、静電荷像現像用トナーは、帯電性がより優れる。
 (7)(1)~(6)のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法であり、混練後、冷却固化した後、粉砕、分級して製造する工程を含む、静電荷像現像用トナーの製造方法。
 このような構成によれば、得られる静電荷像現像用トナーは、低温定着性と保存安定性とを両立し得る。また、静電荷像現像用トナーは、既存設備と同様の設備を用いて製造し得る。そのため、本製造方法によれば、トナーは、高コスト化を防止することができる。
 以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。本発明は、これら実施例に何ら限定されない。なお、特に制限のない限り、「%」は「質量%」を意味し、「部」は「質量部」を意味する。
 使用した原料および調製方法を以下に示す。
<バインダー樹脂>
・結晶性ポリエステル樹脂
 結晶性ポリエステル樹脂1:シクロヘキサンジカルボン酸、イソフタル酸およびテレフタル酸と1,4-ブタンジオールとのポリエステル。質量平均分子量30000、融点96℃。
 結晶性ポリエステル樹脂2:セバシン酸と1,6-ヘキサンジオールとのポリエステル。質量平均分子量2600、融点66℃。
 結晶性ポリエステル樹脂3:セバシン酸と1,6-ヘキサンジオールとのポリエステル。質量平均分子量5000、融点67℃。
 結晶性ポリエステル樹脂4:セバシン酸と1,6-ヘキサンジオールとのポリエステル。質量平均分子量10000、融点69℃。
・併用する非結晶性バインダー樹脂
 非結晶性バインダー樹脂1:市販の非結晶性ポリエステル樹脂(Tg64℃、分子量5500)
 非結晶性バインダー樹脂2:市販の非結晶性ポリエステル樹脂(Tg65℃、分子量110,000)
<荷電調整剤>
 商品名Copy Charge N5P-01 (クラリアントケミカルズ社製)
<着色剤>
 カーミン6B顔料マスターバッチ(顔料含有量:40質量%、樹脂:非結晶性ポリエステル樹脂)
ジメチルキナクリドン顔料マスターバッチ(顔料含有量:45質量%、樹脂:非結晶性ポリエステル樹脂)
<離形剤>
 離型剤1:脂肪酸エステルワックス(融点69℃)
 離型剤2:炭化水素ワックス(融点98℃)
<外添剤>
 外添剤1:シリコンオイルで表面処理したシリカ粒子(粒径:28nm)
 外添剤2:ジメチルジクロロシランで表面処理したシリカ粒子(粒径12nm)
 外添剤3:アルキルシランで表面処理したシリカ粒子(粒径115nm)
 外添剤3:アルキルシランで表面処理された酸化チタン粒子(粒径15nm)
<実施例1~2、比較例1~6>
(トナーの調製)
 以下の表1に示される質量割合(質量%)にしたがって、結晶性ポリエステル樹脂、非結晶性バインダー1、非結晶性バインダー2、離型剤1、離型剤2、荷電制御剤、カーミン6B顔料マスターバッチ、ジメチルキナクリドン顔料マスターバッチをヘンシェルミキサーにより混合した後、二軸混練機を用いて溶融混練した。得られた混練物をロートプレックスで粗粉砕した後、ジェットミルで微粉砕し風力分級機を用いて分級し、体積平均粒子径6.5μmのトナー粒子を得た。トナー粒子100質量部に対して、表1に記載の外添剤1~4を加え、ヘンシェルミキサーで10分間撹拌しトナーを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 上記で得られた実施例および比較例のトナーについて、以下の条件で印刷物を作製し、定着性、離形性、保存安定性を評価した。結果を表1に示す。
<定着率評価(N/N環境)>
 評価用非磁性二成分方式の負帯電方式のプリンタを用いて、温度25℃、湿度50%の環境下、普通紙(80g/m2)にベタ画像を印刷し、学振型耐摩擦堅牢度試験機(大栄科学精機製作所(株)製NR-100)を用いて上記ベタ画像に対して以下の条件にて摩擦試験を行った。摩擦の前後の画像について反射濃度計(マクベス社製)を用いて画像濃度を測定し、以下の式により定着率を算出した。
摩擦面:不織物(ハニロン(株)製 商品名COTTON PADS)
荷重:500g
往復回数:5回
水平往復距離:10cm
定着率(%):(摩擦後の画像濃度/摩擦前の画像濃度)×100
○:定着率が85%以上であった。
△:定着率が80%以上85%未満であった。
×:定着率が80未満であった。
<定着率評価(L/L環境)>
 評価用非磁性二成分方式の負帯電方式のプリンタを用いて、温度10℃、湿度20%の環境下、普通紙(80g/m2)にベタ画像を印刷し、学振型耐摩擦堅牢度試験機(大栄科学精機製作所(株)製NR-100)を用いて上記ベタ画像に対して以下の条件にて摩擦試験を行った。摩擦の前後の画像について反射濃度計(マクベス社製)を用いて画像濃度を測定し、以下の式により定着率を算出した。
摩擦面:不織物(ハニロン(株)製 商品名COTTON PADS)
荷重:500g
往復回数:5回
水平往復距離:10cm
定着率(%):(摩擦後の画像濃度/摩擦前の画像濃度)×100
○:定着率が85%以上であった。
△:定着率が80%以上85%未満であった。
×:定着率が80未満であった。
<用紙端部定着性評価(N/N環境)>
 評価用非磁性二成分方式の負帯電方式のプリンタを用いて、温度25℃、湿度50%の環境下、100%カバレッジのベタ画像を連続10枚印字する。
○:用紙中央部および端部まで全ての部分において、画像を擦ることで剥がれがなかった。
△:用紙端部のみ、画像を擦ることで剥がれが発生した。
×:用紙中央部、端部共に、画像を擦ることで剥がれが発生した。
<用紙端部定着性評価(L/L環境)>
 評価用非磁性二成分方式の負帯電方式のプリンタを用いて、温度10℃、湿度20%の環境下、100%カバレッジのベタ画像を連続10枚印字する。
○:用紙中央部および端部まで全ての部分において、画像を擦ることで剥がれがなかった。
△:用紙端部のみ、画像を擦ることで剥がれが発生した。
×:用紙中央部、端部共に、画像を擦ることで剥がれが発生した。
<離型性評価>
 評価用非磁性二成分方式の負帯電方式のプリンタを用いて、普通紙(64g/m2)に100%カバレッジのベタ画像を印刷し、定着器への巻き付き、定着ローラの剥離爪跡、オフセット汚れの発生を評価する。
○:定着器への巻き付き、定着ローラの剥離爪跡、オフセット汚れが発生しなかった。
×:定着器への巻き付き、定着ローラの剥離爪跡、オフセット汚れのいずれかが発生した。
<保存安定性50℃/8時間>
 トナー20gを密封したポリ容器に入れ、50℃で8時間保管した後、パウダーテスター(ホソカワミクロン(株)製)で評価を行う。上から順に篩A(目開き355μm)、篩B(目開き250μm)、篩C(目開き150μm)の篩を、重ねて設置し、トナー20gを篩Aに投入し、振幅1mmで30秒間振動させ、残存したトナーの重量を測定する。
凝集度%:(篩A上残量トナー(g)+篩B上残量トナー(g)×0.6+篩A上残量トナー(g)×0.2)/20×100
として、算出される凝集度を評価する。
○:凝集度は、10%未満であった。
△:凝集度は、10%以上20%未満であった。
×:凝集度は、20%以上であった。
<保存安定性55℃/8時間>
 トナー20gを密封したポリ容器に入れ、55℃で8時間保管した後、パウダーテスター(ホソカワミクロン(株)製)で評価を行う。上から順に篩A(目開き355μm)、篩B(目開き250μm)、篩C(目開き150μm)の篩を、重ねて設置し、トナー20gを篩Aに投入し、振幅1mmで30秒間振動させ、残存したトナーの重量を測定する。
凝集度%:(篩A上残量トナー(g)+篩B上残量トナー(g)×0.6+篩A上残量トナー(g)×0.2)/20×100
として、算出される凝集度を評価する。
○:凝集度は、10%未満であった。
△:凝集度は、10%以上20%未満であった。
×:凝集度は、20%以上であった。
 表1に記載のとおり、実施例1~2のトナーは、定着性、オフセットおよび保存安定性が優れていた。一方、結晶性ポリエステル樹脂を含まない比較例1のトナーは、定着率、用紙端部定着性が劣った。結晶性ポリエステルを多く含む比較例2のトナーは、保存安定性が劣った。本発明以外の酸成分を含む結晶性ポリエステル樹脂を含む比較例3~6のトナーは、定着率、用紙端部定着性、保存安定性の少なくとも1つが劣った。

Claims (7)

  1.  トナー粒子と、外添剤とを含み、
     前記トナー粒子は、結晶性ポリエステル樹脂を含むバインダー樹脂と、着色剤と、離型剤とを含み、
     前記結晶性ポリエステル樹脂は、
      酸成分として、脂環族二塩基酸、テレフタル酸およびイソフタル酸を含み、
      前記トナー粒子中に、4~8質量%含まれる、静電荷像現像用トナー。
  2.  前記結晶性ポリエステル樹脂の質量平均分子量が20,000~40,000であり、融点が95~100℃である、請求項1記載の静電荷像現像用トナー。
  3.  前記結晶性ポリエステル樹脂は、アルコール成分として炭素数4以上12以下の脂肪族ジオールを含む、請求項1または2記載の静電荷現像用トナー。
  4.  前記結晶性ポリエステル樹脂は、酸成分として、シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸およびイソフタル酸を含み、アルコール成分として、1,4-ブタンジオールを含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
  5.  前記バインダー樹脂は、非結晶性樹脂を含み、
     前記非結晶性樹脂は、質量平均分子量が4000~150000であり、軟化点が90~125℃である、請求項1~4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
  6.  さらに、樹脂型荷電調整剤を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
  7.  請求項1~6のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法であり、混練後、冷却固化した後、粉砕、分級して製造する工程を含む、静電荷像現像用トナーの製造方法。
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