トナー粒子は、カルシウム元素とマグネシウム元素を含有し、トナー粒子中の化合物(1)の質量を基準とし、カルシウム元素の含有量をA(ppm)、マグネシウム元素の含有量をB(ppm)とするとき、以下の式を満たすことを特徴とする。A+B≦300.0;4.0≦A≦180.0;4.0≦B≦180.0 【選択図】なし" /> トナー粒子は、カルシウム元素とマグネシウム元素を含有し、トナー粒子中の化合物(1)の質量を基準とし、カルシウム元素の含有量をA(ppm)、マグネシウム元素の含有量をB(ppm)とするとき、以下の式を満たすことを特徴とする。A+B≦300.0;4.0≦A≦180.0;4.0≦B≦180.0 【選択図】なし" /> 特許ウォッチ
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公開番号2021071610
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210506
出願番号2019198516
出願日20191031
発明の名称トナー
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人
主分類G03G 9/09 20060101AFI20210409BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】定着画像の色再現性、彩度、着色力の優れたトナーを提供する。
【解決手段】結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子と無機微粒子とを有するトナーであって、結着樹脂はポリエステル樹脂であり、着色剤は下記化合物(1)を含有し、
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トナー粒子は、カルシウム元素とマグネシウム元素を含有し、トナー粒子中の化合物(1)の質量を基準とし、カルシウム元素の含有量をA(ppm)、マグネシウム元素の含有量をB(ppm)とするとき、以下の式を満たすことを特徴とする。A+B≦300.0;4.0≦A≦180.0;4.0≦B≦180.0
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項1】
結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子と無機微粒子とを有するトナーであって、
該結着樹脂はポリエステル樹脂であり、
該着色剤は下記化合物(1)を含有し、
該トナー粒子は、カルシウム元素とマグネシウム元素を含有し、該トナー粒子中の化合物(1)の質量を基準とし、該カルシウム元素の含有量をA(ppm)、該マグネシウム元素の含有量をB(ppm)とするとき、以下の式を満たすことを特徴とするトナー。
A+B≦300.0
4.0≦A≦180.0
4.0≦B≦180.0
続きを表示(約 480 文字)【請求項2】
該カルシウム元素の含有量(A)、該マグネシウム元素の含有量(B)が、1.5≦A/B≦10.0を満たす請求項1に記載のトナー。
【請求項3】
該ポリエステル樹脂は、酸価が0mgKOH/g以上20mgKOH/g以下である請求項1又は2に記載のトナー。
【請求項4】
該トナー粒子は、シリカ粒子を含有する請求項1乃至3のいずれか1項に記載のトナー。
【請求項5】
該トナー粒子は、チタン酸ストロンチウム粒子を含有する請求項1乃至4のいずれか1項に記載のトナー。
【請求項6】
請求項1乃至5のいずれか1項に記載のトナーの製造方法であって、
該結着樹脂と該化合物(1)と塩化カルシウム、及び塩化マグネシウムとを水の存在下で加熱混合して、含水率が5質量%以上25質量%以下の含水着色剤マスターバッチを得る工程と、該含水着色剤マスターバッチと該結着樹脂とを溶融混練し、混練物を得る工程と、該混練物を粉砕してトナー粒子を得る工程を有することを特徴とするトナーの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真方式、静電記録方式、静電印刷方式に用いられるトナーに関する。
続きを表示(約 6,800 文字)【背景技術】
【0002】
近年、電子写真方式のカラー画像形成装置が急速に普及されるのに従い、その用途も多種多様に広がり、従来よりも画像品質への要求も高まってきている。例えば、パーソナル・ユーザーを対象としたコンピューター機器の低価格化に伴い、フルカラーによる映像コミュニケーションが幅広く浸透してきている。その出力手段の一つであるプリンターや複写機のような画像形成装置においても、微細な部分に至るまで、忠実に再現することが要求されてきている。
それに伴い、色の鮮やかさについての要求も高まってきており、色再現範囲の拡張が求められている。
さらに昨今では、印刷分野への進出も著しく、電子写真方式の出力画像においても、印刷速度の向上と同時に、印刷の品質と同等以上の高精彩、高精細、粒状性等の画像品質が要求されるようになってきている。同時に、プリントスピードの向上や、ランニングコストの低減、使用環境に依らない画像品質の安定性なども求められ、これら多岐にわたる要求特性を満足するトナーが要望されている。
一般に電子写真方式は、感光体上に電気的な潜像を形成し、次いで該潜像をトナーによって現像し、紙などのメディアにトナー画像を転写した後、定着手段によって加熱及び/又は加圧によって定着し、画像を得るものである。フルカラー画像の場合、色材の3原色である、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーの3色の有彩色トナー、そして、それにブラックトナーを加えた4色のトナーで色再現を行うものである。
カラートナーの中でも特にイエロートナーはその色相角の変化に対する人間の感度が高く、透過光の色度変化が感じられやすい。また帯電性についてもシアントナーやマゼンタトナーと比較するとかなり高いものであり、できるだけイエロー着色剤のトナーへの添加量を減らす工夫をするなどの改善を必要とするものであった。そこで、このような問題点を解決するために、モノアゾ系のイエロー顔料が反射色の色彩や着色力に優れていることからカラートナーに利用することが望まれるが、合成後に乾燥や加熱した際に顔料の一次粒子の結晶成長が生じやすく、透明性に問題が生じやすいため、トナーに十分に活用されるには至っていない。よって顔料の凝集及び一次粒子の成長を抑制し、顔料粒径を小さいままで、如何にトナー中に分散するかが課題となっていた。
このような顔料分散の課題に対しては、一般に顔料合成後、粉末にすることなく含水状態(ペースト顔料)で樹脂と加熱混合後、乾燥ペレット化したり、粉末顔料を水及び樹脂と加熱混合後、乾燥ペレット化したりすることにより、顔料分散性を向上させる技術が提案されている。
特許文献1及び特許文献2では、C.I.ピグメントイエロー74の含水マスターバッチの製造方法が記載されており、着色力や帯電性が良好なトナーの製造例が挙げられている。また、特許文献3では特定の吸収波長を持つC.I.ピグメントイエロー74を含有するイエロートナーの例がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2005−157342号公報
特開2009−271545号公報
特開2017−62402号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、本発明者等の検討によると、上記のようなペースト顔料の形態として用いる方法、樹脂と顔料の混練時に水を添加する方法、或いは、樹脂と顔料の混練時に添加剤を用いる方法では、顔料の一次粒子の成長を十分に抑制することはできず、透過性や色相に関して、未だ改善の余地があった。またその他、帯電の立ち上がりが悪いものであったり、帯電性を他色と揃えるようにコントロールできるものではなかった。また分散性を高めようと異種の原料(添加剤)を顔料に混合する方法では、分散性は改良されるが、顔料自体の色味が変化したり、感光ドラムへのフィルミングが起こったりするなどの課題があった。
特に、顔料は分散性に劣るものが多いため、分散粒子が光を散乱させてしまい、定着画像の透明性、色再現性、彩度、画像濃度を低下させやすいという問題を有していた。また、顔料の分散性が悪いと、トナーの帯電性にも影響があり、カブリを引き起こす可能性がある。
本発明は、上記の課題を解決したトナーを提供することにある。具体的には、定着画像の色再現性、彩度、着色力及び帯電性に優れたトナーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の課題は、下記の構成のトナーにより解決することができる。
本発明は、結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子と無機微粒子とを有するトナーであって、
該結着樹脂は、ポリエステル樹脂であり、
該着色剤は下記化合物(1)を含有し、
【0006】
該トナー粒子は、カルシウム元素とマグネシウム元素を含有し、該トナー粒子中の化合物(1)の質量を基準とし、該カルシウム元素の含有量をA(ppm)、該マグネシウム元素の含有量をB(ppm)とするとき、以下の式を満たすことを特徴とするトナーである。
A+B≦300.0
4.0≦A≦180.0
4.0≦B≦180.0
【発明の効果】
【0007】
本発明により、定着画像の色再現性、彩度、着色力及び帯電性に優れたトナーを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本発明のトナーを用いることによる作用効果について、本発明者らは以下のように考える。
【0009】
本発明のトナーは、化合物(1)と、ポリエステル樹脂と、カルシウム元素、及びマグネシウム元素を含有しており、ポリエステル樹脂中において、化合物(1)と、カルシウム元素、及びマグネシウム元素との相互作用が発現すると考えている。
【0010】
【0011】
[着色剤]
本発明のトナーは、これらの相互作用により、トナー中における化合物(1)を主成分とする顔料が定着時に微分散することで画像の色再現性、彩度、着色力に優れるものと本発明者らは推定している。有機顔料表面は一般的に極性が低い。顔料の分子構造内に極性基を有しているものもあるが、顔料が結晶化する際には、極性基間の相互作用を中心にして分子が重なることが多いため、粒子表面に露出する極性基が少なくなるためである。したがって、極性基の少ない低エネルギー顔料表面は分散媒体中の極性基を吸着させる力が小さいために、安定な分散状態を保つことが困難である。そのため、本件のようにカルシウム元素、及びマグネシウム元素を含有させることで化合物(1)の表面に電気的な斥力を発生させることで、分散性を向上させることが必要である。
【0012】
化合物(1)と組み合わせる顔料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、62、65、73、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、185;C.I.バットイエロー1、3、20。染料としては、C.I.ソルベントイエロー162がある。
【0013】
化合物(1)と組み合わせる他の化合物としては、C.I.ソルベントイエロー162が好ましい。化合物(1)と併用した場合には、定着時に顔料の分散性が高まり、定着画像の色再現性、彩度、着色力が向上する。
【0014】
本発明のトナーにおける、化合物(1)の含有量は、結着樹脂100質量部に対して0.5質量部以上20.0質量部以下であることが好ましく、1.0質量部以上3.0質量部以下がより好ましい。化合物(1)の含有量が0.5質量部以上であると、定着時の耐ホットオフセット性向上の効果が見込める。また、20.0質量部以下であると、トナー中に顔料が凝集して存在しまうことがないため、色の濁りもなく、色再現性の範囲を広げることが可能である。
【0015】
本発明のトナーにおける、着色剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して3.0質量部以上20.0質量部以下が好ましく、5.0質量部以上15.0質量部以下であることがより好ましい。着色剤の含有量が3.0質量部以上であると、所望の濃度の出力画像を出すために、紙上のトナーの載り量が適切となる。また、20.0質量部以下であると、顔料が凝集しにくくなり、色が濁りにくく、色再現性の範囲が広がりやすい。
【0016】
なお、本発明において着色剤はマスターバッヂを調製した上で含有させることが好ましく、詳細は後述する。
【0017】
[カルシウム元素・マグネシウム元素]
本発明において、トナー粒子中の化合物(1)の質量を基準とし、カルシウム元素の含有量をA(ppm)、マグネシウム元素の含有量をB(ppm)とするとき、以下の式を満たすことが必要である。
A+B≦300.0
4.0≦A≦180.0
4.0≦B≦180.0
【0018】
すなわち、本発明のトナーにおける、カルシウム元素の含有量は、4.0ppm以上180.0ppm以下である。好ましくは10.0ppm以上150.0ppm以下であり、さらに好ましくは10.0ppm以上100.0ppm以下である。カルシウム元素の含有量が4.0ppm未満であると、化合物(1)の分散効果が得られない。カルシウム元素の含有量が180.0ppmを超えると、トナーの帯電性が悪化する。
【0019】
また、本発明のトナーにおける、マグネシウム元素の含有量は、4.0ppm以上180.0ppm以下である。好ましくは10.0ppm以上150.0ppm以下であり、さらに好ましくは10.0ppm以上100.0ppm以下である。マグネシウム元素の含有量が4.0ppm未満であると、化合物(1)の分散効果が得られない。マグネシウム元素の含有量が180.0ppmを超えると、トナーの帯電性が悪化する。
【0020】
本発明のトナーにおける、カルシウム元素の含有量(A)とマグネシウム元素の含有量(B)の合計(A+B)は、300.0ppm以下である。300.0ppmを超えると、化合物(1)の分散性が悪化し、着色力や色再現性、及び帯電性が低下する。
【0021】
本発明のトナーにおける、カルシウム元素の含有量(A)とマグネシウム元素の含有量(B)の比(A/B)は、1.5以上10.0以下であることが好ましい。上記範囲内であると、化合物(1)の分散性がさらに向上し、トナーの着色力や色再現性、及び帯電性がさらに向上する。
【0022】
本発明のトナーにおける、カルシウム元素、マグネシウム元素はどのような形態でトナー中に含有されていても良いが、化合物(1)との相互作用をより強めるために、トナー粒子中に含有されていることが好ましい。トナー粒子中に含有する手段は公知の方法が用いられる。例えば、炭酸カルシウム微粒子や、炭酸マグネシウム微粒子などの微粒子の状態でトナー粒子中に含有させても良く、メタ硅酸カルシウム、硫酸カルシウムなどの水溶性無機塩の状態でトナー粒子中に含有させても良い。また、水酸化カルシウムや水酸化マグネシウムなどの無機化合物をトナー粒子中に含有させても良い。
【0023】
[結着樹脂]
本発明では、顔料分散性、定着性及び現像安定性の観点で、結着樹脂がポリエステル樹脂を含む。全結着樹脂中の該ポリエステル樹脂の含有率が50質量%以上100質量%以下であり、好ましくは70質量%以上100質量%以下である。
【0024】
本発明で用いられるポリエステル樹脂としては、ポリエステルユニットを結着樹脂鎖中に有している樹脂であり、該ポリエステルユニットを構成する成分としては、具体的には、2価以上のアルコールモノマー成分と、2価以上のカルボン酸、2価以上のカルボン酸無水物及び2価以上のカルボン酸エステル等の酸モノマー成分とが挙げられる。
【0025】
例えば、該2価以上のアルコールモノマー成分として、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、ポリオキシプロピレン(3.3)−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(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2.0)−ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)−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のアルキレンオキシド付加物、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、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、ソルビット、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセリン、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。
【0026】
これらの中で好ましく用いられるアルコールモノマー成分としては、芳香族ジオールであり、ポリエステル樹脂を構成するアルコールモノマー成分において、芳香族ジオールは、80モル%以上100モル%以下の割合で含有することが好ましい。
【0027】
一方、該2価以上のカルボン酸、2価以上のカルボン酸無水物及び2価以上のカルボン酸エステル等の酸モノマー成分としては、フタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸のような芳香族ジカルボン酸類又はその無水物;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸及びアゼライン酸のようなアルキルジカルボン酸類又はその無水物;炭素数6以上18以下のアルキル基若しくはアルケニル基で置換されたコハク酸又はその無水物;フマル酸、マレイン酸及びシトラコン酸のような不飽和ジカルボン酸類又はその無水物;が挙げられる。
【0028】
これらの中で好ましく用いられる酸モノマー成分としては、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、フマル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸やその無水物等の多価カルボン酸である。
【0029】
また、該ポリエステル樹脂の酸価は、20mgKOH/g以下であることが、顔料の分散性、及び現像安定性の観点で好ましい。15mgKOH/g以下であることがより好ましい。下限は特に制限されず、0mgKOH/g以上、好ましくは1mgKOH/g以上、より好ましくは3mgKOH/g以上である。酸価が20mgKOH/g以下であると、顔料の分散性が良好になり、定着性や現像性が向上する。
【0030】
なお、該酸価は、樹脂に用いるモノマーの種類や配合量を調整することにより、上記範囲とすることができる。具体的には、樹脂製造時のアルコールモノマー成分比/酸モノマー成分比、分子量を調整することにより制御できる。また、エステル縮重合後、末端アルコールを多価酸モノマー(例えば、トリメリット酸)で反応させることにより制御できる。
(【0031】以降は省略されています)

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