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公開番号2021092668
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210617
出願番号2019223368
出願日20191211
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 9/087 20060101AFI20210521BHJP(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】更なる薄紙の高温分離性向上と共に、厚紙における定着画像の耐折り曲げ性が良化したトナーを提供することである。
【解決手段】結着樹脂及び極性を有するユニットを有するビニル系樹脂を有するトナー粒子を含有するトナーであって、該結着樹脂は下記一般式(1)で表されるシリコーンユニットを有する変性ポリエステルを含有し、該極性を有するユニットが、スルホン酸、スルホン酸塩、スルホン酸エステル、オキシカルボン酸、オキシカルボン酸塩、4級アンモニウム塩の少なくともいずれかであることを特徴とする。
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(式中、R1およびR2は、それぞれ独立して水素、メチル基または、フェニル基を表す。nは10以上80以下の数を表す。)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項1】
結着樹脂及び極性を有するユニットを有するビニル系樹脂を有するトナー粒子を含有するトナーであって、
該結着樹脂は下記一般式(1)で表されるシリコーンユニットを有する変性ポリエステルを含有し、該極性を有するユニットが、スルホン酸、スルホン酸塩、スルホン酸エステル、オキシカルボン酸、オキシカルボン酸塩、4級アンモニウム塩の少なくともいずれかであることを特徴とするトナー。
(式中、R
1
およびR
2
は、それぞれ独立して水素、メチル基または、フェニル基を表す。nは10以上80以下の数を表す。)
続きを表示(約 540 文字)【請求項2】
該極性を有するユニットを有するビニル系樹脂は、該極性を有するユニットを1.0質量%以上20.0質量%以下含有する請求項1に記載のトナー。
【請求項3】
該極性を有するユニットを有するビニル系樹脂は、重量平均分子量が1.0×10
4
以上1.0×10
5
以下である請求項1又は2に記載のトナー。
【請求項4】
該トナーは、結着樹脂100質量部当たり、該極性を有するユニットを有するビニル系樹脂を0.1質量部以上5.0質量部以下含有する請求項1〜3のいずれか一項に記載のトナー。
【請求項5】
該極性を有するユニットが、スルホン酸、スルホン酸塩、スルホン酸エステルの少なくともいずれかである請求項1〜4のいずれか一項に記載のトナー。
【請求項6】
該変性ポリエステルは、シリコーンユニットを0.5質量%以上5質量%以下含有する請求項1〜5のいずれか一項に記載のトナー。
【請求項7】
該シリコーンユニットは、前記一般式(1)中、R
1
およびR
2
がいずれもメチル基である請求項1〜6のいずれか一項に記載のトナー。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真法、及び静電記録法などに用いられる静電荷像を現像するためのトナーに関する。
続きを表示(約 4,600 文字)【背景技術】
【0002】
近年、電子写真方式のフルカラー複写機が広く普及し、印刷市場への適用も始まっている。印刷市場では、幅広いメディア(紙種)に対応しながら、高速、高画質、高生産性が要求されるようになってきている。例えば、厚紙から薄紙へ紙種が変更されても、紙種に合わせたプロセススピードの変更や定着器の加熱設定温度の変更を行わずに印刷が継続可能な、メディア等速性が求められている。メディア等速に対応していくために、トナーには低温から高温まで幅広い定着温度範囲で適正に定着を完了することが求められるようになってきている。
特許文献1では、シリコーンオイルをグラフトしたポリエステル樹脂を含有するトナーを用いることで、離型性を向上させ耐高温オフセット性を向上したトナーが開示されている。
一方で、印刷市場においては印刷物の使用用途は多岐にわたっている。パッケージ印刷や厚紙への印刷に対して画像を折り曲げても画像破壊が起こらないような高い耐久性が要求されている。
特許文献2では、分子間凝集力を高めて、耐折り曲げ性を向上させる為に、酢酸ビニル樹脂とスチレンアクリル系樹脂を用いたトナーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開平8−87127号公報
特開2018−180172号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1のトナーは、トナーの耐高温オフセット性は改善されているが、添加剤としてシリコーンオイルをグラフトしたポリエステル樹脂を用いている為、近年求められている薄紙の高温分離性に対しては更なる改善が必要であった。更に、耐折り曲げ性に関してはシリコーンユニットにより分子間凝集力が低下する為、特に厚紙を用いた場合、定着画像の耐折り曲げ性が不十分となり、改善の余地があった。また、特許文献2のトナーは、分子間凝集力を高めて耐折り曲げ性は向上しているが、分子間凝集力を高める為に、低温から軟化する高分子量体を用いている為、高温における定着部材への付着力が高まり、薄紙の高温分離性に対しては改善の必要があった。
本発明は上述した課題を解決するためになされるものであり、その目的は、更なるの薄紙の高温分離性向上と共に、厚紙における定着画像の耐折り曲げ性が良化したトナーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、結着樹脂及び極性を有するユニットを有するビニル系樹脂を有するトナー粒子を含有するトナーであって、
該結着樹脂は下記一般式(1)で表されるシリコーンユニットを有する変性ポリエステルを含有し、該極性を有するユニットが、スルホン酸、スルホン酸塩、スルホン酸エステル、オキシカルボン酸、オキシカルボン酸塩、4級アンモニウム塩の少なくともいずれかであることを特徴とするトナーに関する。
【0006】
(式中、R
1
およびR
2
は、それぞれ独立して水素、メチル基または、フェニル基を表す。nは10以上80以下の数を表す。)
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、更なる薄紙の高温分離性向上と共に、厚紙における定着画像の耐折り曲げ性が良化し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】
本発明者らは、薄紙の高温分離性と厚紙における定着画像の耐折り曲げ性の更なる向上を目的として、鋭意検討した結果、下記一般式(1)で表されるシリコーンユニットを有する変性ポリエステルを含有する結着樹脂と極性を有するユニットを有するビニル系樹脂とを含有するトナーを用いることで、従来にない優れた高温分離性と耐折り曲げ性が得られることを見出した。
【0009】
(式中、R
1
およびR
2
は、それぞれ独立して水素、メチル基または、フェニル基を表す。nは10以上80以下の数を表す。)
【0010】
本発明の効果が得られた理由は以下のように考えている。
【0011】
本発明における変性ポリエステルは、極性が高いポリエステルユニットと極性が低いシリコーンユニットが化学的に結合した樹脂であることを特徴とする。
【0012】
極性が低いシリコーンユニットを有することで、結着樹脂の表面自由エネルギーを効果的に下げることができ、高温分離性が向上する。しかしながら、シリコーンユニットを有する樹脂を用いた場合、特に厚紙における定着画像の耐折り曲げ性が悪化することが本発明者らの検討により分かった。これは、シリコーンユニットが存在することで内部凝集エネルギーも同時に低下することで、分子間凝集力が低下した為と考えられる。
【0013】
一方で、極性を有するユニットを有するビニル系樹脂は、該極性を有するユニットが、スルホン酸、スルホン酸塩、スルホン酸エステル、オキシカルボン酸、オキシカルボン酸塩、4級アンモニウム塩の少なくともいずれかであることを特徴とする。すなわち、極性が高い官能基と極性が低いビニル系ユニットを有する樹脂である。
【0014】
上記変性ポリエステルと極性を有するビニル系樹脂を含有するトナーを用いることで、従来にない高温分離性と耐折り曲げ性が向上する。
【0015】
いずれも極性の高いユニットと極性の低いユニットを有する樹脂であり、お互いに極性の近いユニット同士が親和性を有する。その結果、分子間の絡み合いが発生して分子間凝集力が高くなり、耐折り曲げ性が向上したと考えられる。一方で、シリコーンユニットを有する変性ポリエステルを用いると、定着画像の表面自由エネルギーは低い状態を維持できると考えられる。極性を有するビニル系樹脂は、分子内で絡み合いに効果を発揮することで、従来にない高温分離性と耐折り曲げ性を得るに至った。
【0016】
本発明のトナーに使用される結着樹脂について説明する。
【0017】
本発明のトナーに使用される結着樹脂は、変性ポリエステルを含有することが必要である。本発明において、「変性ポリエステルを含有する」とは、例えば、変性ポリエステルとその他の樹脂を2種以上含有した結着樹脂が含まれる。その他の樹脂としては、ポリエステル樹脂、ビニル系共重合樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、これら2種以上の樹脂ユニットが化学的に結合したハイブリッド樹脂等が挙げられる。
【0018】
本発明において、結着樹脂中、変性ポリエステルを50質量%以上含有することが好ましい。変性ポリエステルが結着樹脂の主成分であることにより、上述した極性を有するユニットを有するビニル系樹脂との相互作用を効果的に得ることが可能となる。
【0019】
上記変性ポリエステルのポリエステルユニットを構成する成分について詳述する。なお、以下の成分は種類や用途に応じて種々のものを一種又は二種以上用いることができる。
【0020】
ポリエステルユニットを構成する2価の酸成分としては、以下のジカルボン酸又はその誘導体が挙げられる。フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸のようなベンゼンジカルボン酸類又はその無水物若しくはその低級アルキルエステル;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、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若しくはその低級アルキルエステル;炭素数の平均値が1以上50以下のアルケニルコハク酸類又はアルキルコハク酸類、又はその無水物若しくはその低級アルキルエステル;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸のような不飽和ジカルボン酸類又はその無水物若しくはその低級アルキルエステル。
【0021】
一方、ポリエステルユニットを構成する2価のアルコール成分としては、以下のものが挙げられる。エチレングリコール、ポ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、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール(CHDM)、水素化ビスフェノールA、式(I−1)で表されるビスフェノール及びその誘導体:及び式(I−2)で示されるジオール類。
【0022】
(式中、Rはエチレン又はプロピレン基であり、x、yはそれぞれ0以上の整数であり、かつ、x+yの平均値は0以上10以下である。)
【0023】
(式中、R’はエチレン又はプロピレン基であり、x’、y’はそれぞれ0以上の整数であり、かつ、x’+y’の平均値は0以上10以下である。)
【0024】
本発明で使用される、ポリエステルユニットの構成成分は、上述の2価のカルボン酸化合物及び2価のアルコール化合物以外に、3価以上のカルボン酸化合物、3価以上のアルコール化合物を構成成分として含有してもよい。
【0025】
3価以上のカルボン酸化合物としては、特に制限されないが、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。また、3価以上のアルコール化合物としては、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセリン等が挙げられる。
【0026】
本発明で使用される、ポリエステルユニットの構成成分は、上述した化合物以外に、1価のカルボン酸化合物及び1価のアルコール化合物を構成成分として含有してもよい。具体的には、1価のカルボン酸化合物としては、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸などが挙げられ、また、セロチン酸、ヘプタコサン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラクセル酸、テトラコンタン酸、ペンタコンタン酸などが挙げられる。
【0027】
また、1価のアルコール化合物としては、ベヘニルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、テトラコンタノールなどが挙げられる。
【0028】
前記変性ポリエステルのシリコーンユニットを構成する成分について詳述する。なお、以下の成分は種類や用途に応じて種々のものを一種又は二種以上用いることができる。
【0029】
本発明におけるシリコーンユニットは、下記一般式(1)で表されるシリコーンユニットを有することを特徴とする。
【0030】
(式中、R
1
およびR
2
は、それぞれ独立して水素、メチル基または、フェニル基を表す。nは10以上80以下の数を表す。)
(【0031】以降は省略されています)

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