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公開番号2021096333
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210624
出願番号2019226669
出願日20191216
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 9/097 20060101AFI20210528BHJP(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】 幅広い定着領域を有すると共に、低湿環境下で長期に渡って使用された場合においても、ガサツキや尾引きが抑制された高画質な画像のプリントが可能なトナーを提供することである。
【解決手段】 結着樹脂及び極性基含有オレフィン共重合体を含有するトナー粒子を有するトナーであって、該結着樹脂は、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、該極性基含有オレフィン共重合体は、極性を有するユニットとポリオレフィンユニットとを有する重合体であり、該極性を有するユニットが、α,β-不飽和カルボン酸およびその誘導体、不飽和ニトリルおよびその誘導体からなる群より選択されるいずれかの化合物に由来するユニットであることを特徴とするトナーに関する。
【選択図】 なし
特許請求の範囲【請求項1】
結着樹脂及び極性基含有オレフィン共重合体を含有するトナー粒子を有するトナーであって、
該結着樹脂は、下記一般式〔1〕で表されるユニットを有する変性ポリエステルを含有し、
該極性基含有オレフィン共重合体は、極性を有するユニットとポリオレフィンユニットとを有する重合体であり、
該極性を有するユニットが、α,β−不飽和カルボン酸およびその誘導体、不飽和ニトリルおよびその誘導体からなる群より選択されるいずれかの化合物に由来するユニットであることを特徴とするトナー。
(式中、R

およびR

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し、nは、10〜80の整数を表す。)
続きを表示(約 540 文字)【請求項2】
該極性基含有オレフィン共重合体は、該極性を有するユニットを2.0質量%以上60.0質量%以下含有する請求項1に記載のトナー。
【請求項3】
該極性基含有オレフィン共重合体は、GPCによる分子量分布において、重量平均分子量(Mw)が5.0×10

以上7.0×10

以下である請求項1または2に記載のトナー。
【請求項4】
該トナー粒子は、結着樹脂100質量部当たり、該極性基含有オレフィン共重合体を0.10質量部以上20.0質量部以下含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載のトナー。
【請求項5】
該変性ポリエステルの含有量が、該結着樹脂中、50.0質量%以上である請求項1〜4のいずれか1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5.0質量%以下含有する請求項1〜5のいずれか1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〕中のR

およびR

がいずれもメチル基である請求項1〜6のいずれか1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 4,800 文字)【背景技術】
【0002】
複写機およびプリンターが広く普及するに従い、トナーに要求される性能もより高度になっている。近年では、プリントオンデマンド(POD)と呼ばれる、製版工程を経ずに直接印刷するデジタル印刷技術が注目されている。POD市場では、幅広いメディア(紙種)に対応しながら、長期間にわたり高速で且つ、多量に出力する場合であっても、従来よりも高品質な画質のプリント成果物を安定的に得ることが求められる。そのため、トナーには、幅広い定着領域を有することや高い帯電維持性を有することに加えて、長期的に安定した流動性を維持することが求められている。
【0003】
特許文献1では、ポリエステルにシリコーンオイルを結合させた複合ポリエステルを含有するトナーを用いる事で、帯電安定性及び耐ブロッキング性に優れたトナーが開示されている。
【0004】
また、特許文献2では、ゾルゲル法により形成された大粒径シリカ粒子をトナー粒子に添加することで、トナーの流動性を維持させる提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2002−12657号公報
特開2012−163623号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1のトナーは、トナーの定着性や帯電安定性は良好だが、シリコーン部オイルに由来する部分とポリエステル樹脂の官能基に由来する部分が表面に不均一に存在しており、トナー1粒子表層での付着力分布に関してばらつきがあった。そのため、微小な領域で見た場合にはトナー間で流動性に差が生じ、転写時に僅かなレベルでのドットの乱れが起こることで、画像のガサツキが生じやすいものであった。このような現象は、帯電の影響を受けやすい低湿環境下で特に顕著である。また、トナー1個粒子表層での付着力分布が不均一となることで、定着時に画像上のトナー像が定着部材の影響で乱れる定着爆発という現象が起こりやすい。その結果、画像には尾引きと呼ばれる画像弊害が起こる。
【0007】
一方、特許文献2の発明においては、大粒径シリカ粒子を用いることで、トナーの流動性を向上させている。しかしながら、長期間使用された場合では、シリカ粒子がトナー粒子表面からキャリアなどへ移行したり、トナーへ埋没したりするために、トナー母体の結着樹脂部分が表層に露出することになり、母体由来の流動性の影響を受ける。その結果、長期に渡って高品質な画像を得ることを考えた場合には、改善の余地があった。
【0008】
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、幅広い定着領域を有すると共に、低湿環境下で長期に渡って使用された場合においても、ガサツキや尾引きが抑制された高画質な画像のプリントが可能な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】
【0009】
本発明は、結着樹脂及び極性基含有オレフィン共重合体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〕で表されるユニットを有する変性ポリエステルを含有し、該極性基含有オレフィン共重合体は、極性を有するユニットとポリオレフィンユニットとを有する重合体であり、該極性を有するユニットが、α,β−不飽和カルボン酸およびその誘導体、不飽和ニトリルおよびその誘導体からなる群より選択されるいずれかの化合物に由来するユニットであることを特徴とするトナーに関する。
【0010】
(式中、R

およびR

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し、nは、10〜80の数を表す。)
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、幅広い定着領域を有すると共に、低湿環境下で長期に渡って使用された場合においても、ガサツキや尾引きが抑制された高画質な画像のプリントが可能な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】
【0012】
本発明において、数値範囲を示す「○○以上××以下」や「○○〜××」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。
【0013】
本発明者らは、幅広い定着領域を有すると共に、トナーの各粒子の表層での付着力分布の均一性の更なる向上を目的として、鋭意検討を行った。その結果、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と極性基含有オレフィン共重合体を含有する構成に到達した。このようなトナーを用いることで、優れた定着領域が得られ、更に、低湿環境下で長期に渡って使用された場合においても、ガサツキや尾引きの抑制された画像が得られるようになることを見出した。
【0014】
(式中、R

およびR

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し、nは、10〜80の整数を表す。)
【0015】
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。
【0016】
本発明における変性ポリエステルは、極性を有するユニットとポリオレフィンユニットとを有する重合体である。ポリエステルユニットは極性が高く、シリコーンユニットは極性が低いため、極性が高いユニットと極性が低いユニットとが化学的に結合した樹脂である。
【0017】
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、定着時の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、特に低湿環境下における画像のガサツキが低下することが本発明者らの検討により分かった。これは、トナー表層に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存在することで、トナーの各粒子の表層での付着力分布が不均一になり、転写時に僅かなレベルでのドットの乱れが起こり、その結果、ガサツキが低下したと考えられる。また、トナーの各粒子の表層での付着力分布が不均一となることで、定着時に画像上のトナー像が定着部材の影響で乱れる尾引きという現象が起こりやすい。その結果、尾引きと呼ばれる画像弊害が起こる。
【0018】
一方で、極性基含有オレフィン共重合体については、極性を有するユニットが、α,β−不飽和カルボン酸およびその誘導体、不飽和ニトリルおよびその誘導体の少なくともいずれかに由来するユニットであることを特徴とする。
【0019】
本発明者らが鋭意検討した結果、変性ポリエステルと極性基含有オレフィン共重合体を含有するトナーを用いることで、高温分離性と、低湿環境下における画像のガサツキや尾引きが抑制されたトナーを得ることができる。
【0020】
その理由としては、以下のように考えている。
【0021】
極性基含有オレフィン共重合体のオレフィンユニットは、分子内に嵩高い部分がないため、トナー中で比較的自由に動くことのできることに加えて、極性が低いためトナー表層に存在しやすい。また変性ポリエステルのシリコーンユニットも極性が低いためトナー表層に存在しやすい。更に、親和性の高いオレフィンユニットがトナー表層に存在するため、変性ポリエステルは、より安定的にトナー表層に存在することができる。
【0022】
一方、極性基含有オレフィン共重合体の極性基部は、極性が高いためトナー内部に存在しやすい。その際に、変性ポリエステル中の極性が高いポリエステルユニットと相互作用することで、極性が高いポリエステルユニットがトナー表層に出ることを抑制できる。
【0023】
その結果、トナーの各粒子の表層は、極性の低いシリコーンユニット部が均一に存在することになり、付着力分布が均一かつ低付着力となることで、低湿環境下における画像のガサツキや尾引きが良好に抑制されたトナーを得ることができる。
【0024】
以上のことから、変性ポリエステルと極性基含有オレフィン共重合体を含有するトナーを用いることで、良好な高温分離性が得られ、低湿環境下における画像のガサツキや尾引きを抑制できるようになる。
【0025】
以下、各成分について詳細に記載する。
【0026】
[極性基含有オレフィン共重合体]
本発明における極性基含有オレフィン共重合体は、極性を有するユニットを2.0質量%以上60.0質量%以下含有することが好ましく、5.0質量%以上50.0質量%以下含有することがより好ましく、10.0質量%以上20.0質量%以下含有することがさらに好ましい。極性を有するユニットの含有量が上記範囲内であることにより、極性を有するユニットがトナー表層に出ることなく内部により安定的に存在しやすくなる。そのため、親和性の高い変性ポリエステル中のポリエステルユニットをトナー内部により安定的に存在させることができる。その結果、トナーの各粒子の表層での付着力分布が均一かつ低付着力となることで、低湿環境下における画像のガサツキや尾引きが良好に抑制されており、優れた高温分離性を有するトナーを得ることができる。
【0027】
本発明における極性基含有オレフィン共重合体は、GPCによる分子量分布において、重量平均分子量(Mw)が5.0×10

以上7.0×10

以下であることが好ましく、1.0×10

以上5.0×10

以下であることがより好ましい。極性基含有オレフィン共重合体の重量平均分子量が上記範囲内であることにより、トナー中において、極性基含有オレフィン共重合体がトナー表層近傍により安定的に存在できる。そのため、変性ポリエステル中のシリコーンユニットがより均一にトナーの各粒子の表層に存在することができる。その結果、トナーの各粒子の表層での付着力分布が均一かつ低付着力となることで、低湿環境下における画像のガサツキや尾引きが良好に抑制されており、優れた高温分離性を有するトナーを得ることができる。
【0028】
本発明における極性基含有オレフィン共重合体は、結着樹脂100質量部当たり、0.10質量部以上20.0質量部以下含有することが好ましく、0.50質量部以上10.0質量部以下含有することがより好ましい。極性基含有オレフィン共重合体の含有量が上記範囲内であることにより、トナー中において、極性基含有オレフィン共重合体がトナー表層近傍により安定的に存在できる。そのため、変性ポリエステル中のシリコーンユニットがより均一にトナーの各粒子の表層に存在することができる。その結果、トナーの各粒子の表層での付着力分布が均一かつ低付着力となることで、低湿環境下における画像のガサツキや尾引きが良好に抑制されており、優れた高温分離性を有するトナーを得ることができる。
【0029】
極性基含有オレフィン共重合体を構成する成分について詳述する。
【0030】
極性基含有オレフィン共重合体は、極性を有するユニットとオレフィンユニットの双方を有する共重合体である。
(【0031】以降は省略されています)

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