特許ウォッチ

公開番号2024137413
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-07
出願番号2023048934
出願日2023-03-24
発明の名称静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、及び画像形成装置
出願人富士フイルムビジネスイノベーション株式会社
代理人個人,個人
主分類G03G 9/08 20060101AFI20240927BHJP(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】樹脂粒子を添加したトナーにおいて、粒子表面にスチレンモノマーに由来する成分を局在させない場合と比較して、画像同士の付着防止と低温定着性の両立を達成する。
【解決手段】結着樹脂と樹脂粒子を含む静電荷像現像用トナーであって、結着樹脂は非晶性樹脂と結晶性樹脂を含み、樹脂粒子は、スチレン-(メタ)アクリレート系共重合体を含み、樹脂粒子全体の構成モノマーの比率からFox式により求めたガラス転移温度をTg(C1)℃、示差走査熱量計によって実測したガラス転移温度をTg(E)℃としたとき、5.0≦Tg(E)-Tg(C1)≦20.0であり、樹脂粒子の表面分析から算出される構成モノマーの比率を用いてFox式により求めたガラス転移温度をTg(C2)℃としたとき、Tg(C1)<Tg(C2)である、静電荷像現像用トナー。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
結着樹脂と樹脂粒子を含む静電荷像現像用トナーであって、
前記結着樹脂は非晶性樹脂と結晶性樹脂を含み、
前記樹脂粒子は、スチレン－（メタ）アクリレート系共重合体を含み、
前記樹脂粒子全体の構成モノマーの比率からＦｏｘ式により求めたガラス転移温度をＴｇ（Ｃ１）℃、示差走査熱量計によって実測したガラス転移温度をＴｇ（Ｅ）℃としたとき、
５．０≦Ｔｇ（Ｅ）－Ｔｇ（Ｃ１）≦２０．０
であり、
前記樹脂粒子の表面分析から算出される構成モノマーの比率を用いてＦｏｘ式により求めたガラス転移温度をＴｇ（Ｃ２）℃としたとき、
Ｔｇ（Ｃ１）＜Ｔｇ（Ｃ２）
である、
静電荷像現像用トナー。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
結着樹脂と樹脂粒子を含む静電荷像現像用トナーであって、
前記結着樹脂は非晶性樹脂と結晶性樹脂を含み、
前記樹脂粒子は、スチレン－（メタ）アクリレート系共重合体を含み、当該樹脂粒子中のスチレンモノマーから誘導される単位の割合をＷｓ（Ｂ）モル％、当該樹脂粒子の表面分析によるスチレンモノマーから誘導される単位の割合をＷｓ（Ｓ）モル％としたとき、
Ｗｓ（Ｓ）は４０モル％以上８０モル％以下であり、かつ、
２≦Ｗｓ（Ｓ）－Ｗｓ（Ｂ）≦２０
である、
静電荷像現像用トナー。
【請求項３】
前記Ｔｇ（Ｅ）が０℃以上３０℃以下である、請求項１記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項４】
前記樹脂粒子は架橋粒子である、請求項１記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項５】
前記樹脂粒子は、スチレン－（メタ）アクリレート系共重合体をスチレン及び（メタ）アクリレートを含むモノマー含有液の重合により製造する際に、当該モノマー含有液中の（メタ）アクリレートに対するスチレン含有比率を、重合が進むに伴い増加させて得る、請求項１記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項６】
前記結着樹脂中の結晶性樹脂の割合が、１５質量％以上４０質量％以下である、請求項１記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項７】
前記樹脂粒子を２質量％以上２０質量％以下含む、請求項１記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項８】
前記結晶性樹脂のトナー中の含有量ｗ２に対する前記樹脂粒子のトナー中の含有量ｗ１の比ｗ１／ｗ２は、０．２以上２．０以下である、請求項１記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項９】
前記非晶性樹脂は非晶性ポリエステル樹脂を含み、前記結晶性樹脂は結晶性ポリエステル樹脂を含む、請求項１記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項１０】
前記非晶性ポリエステル樹脂は脂肪族ジカルボン酸から誘導される単位を含み、当該非晶性ポリエステル樹脂の酸成分モノマーから誘導される単位のうち脂肪族ジカルボン酸から誘導される単位の割合が２モル％以上２０モル％以下である、請求項９記載の静電荷像現像用トナー。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、及び画像形成装置に関する。
続きを表示（約 6,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、第１官能基を有する結着樹脂と、表面に第２官能基を有する有機微粒子と、着色剤とを含み、前記第１官能基と前記第２官能基とが架橋しており、前記有機微粒子は、該有機微粒子を構成する樹脂間で架橋する架橋構造を有し、設計ガラス転移温度が２０℃以下であることを特徴とするトナーが開示されている。
特許文献２には、少なくとも結着樹脂を含有するトナー母体粒子を含む静電荷像現像用トナーであって、前記トナー母体粒子が、結着樹脂の微粒子とシード重合微粒子が凝集・融着して形成されたトナー母体粒子であり、前記シード重合微粒子が、外殻とシード部を有し、前記シード部のガラス転移温度Ｔｇ１と前記外殻のガラス転移温度Ｔｇ２との差（Ｔｇ２－Ｔｇ１）が５０℃以上であり、前記結着樹脂が、ガラス転移温度がＴｇｍである非晶性樹脂を主成分として含み、前記Ｔｇｍが、前記Ｔｇ１より高いことを特徴とする静電荷像現像用トナーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－３４０１３号公報
特開２０２１－１８９４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トナーの低温定着を向上させるために、トナーへ結晶性樹脂を添加することが知られているが、結晶性樹脂を多く含んだトナーでは、定着工程を経て用紙温度が低下する前に画像を重ねた際に画像同士が付着し、画電欠陥が発生することがある。また、トナー内部に樹脂粒子等の添加材を含有させる技術が知られているが、裏移り等の画像同士の付着の防止と低温定着性の両立が困難であった。
本発明は、樹脂粒子を添加したトナーにおいて、粒子表面にスチレンモノマーに由来する成分を局在させない場合と比較して、画像同士の付着防止と低温定着性の両立を達成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、結着樹脂と樹脂粒子を含む静電荷像現像用トナーであって、前記結着樹脂は非晶性樹脂と結晶性樹脂を含み、前記樹脂粒子は、スチレン－（メタ）アクリレート系共重合体を含み、前記樹脂粒子全体の構成モノマーの比率からＦｏｘ式により求めたガラス転移温度をＴｇ（Ｃ１）℃、示差走査熱量計によって実測したガラス転移温度をＴｇ（Ｅ）℃としたとき、５．０≦Ｔｇ（Ｅ）－Ｔｇ（Ｃ１）≦２０．０であり、前記樹脂粒子の表面分析から算出される構成モノマーの比率を用いてＦｏｘ式により求めたガラス転移温度をＴｇ（Ｃ２）℃としたとき、Ｔｇ（Ｃ１）＜Ｔｇ（Ｃ２）である、静電荷像現像用トナーである。
請求項２の発明は、結着樹脂と樹脂粒子を含む静電荷像現像用トナーであって、前記結着樹脂は非晶性樹脂と結晶性樹脂を含み、前記樹脂粒子は、スチレン－（メタ）アクリレート系共重合体を含み、当該樹脂粒子中のスチレンモノマーから誘導される単位の割合をＷｓ（Ｂ）モル％、当該樹脂粒子の表面分析によるスチレンモノマーから誘導される単位の割合をＷｓ（Ｓ）モル％としたとき、Ｗｓ（Ｓ）は４０モル％以上８０モル％以下であり、かつ、２≦Ｗｓ（Ｓ）－Ｗｓ（Ｂ）≦２０である、静電荷像現像用トナーである。
請求項３の発明は、前記Ｔｇ（Ｅ）が０℃以上３０℃以下である、請求項１記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項４の発明は、前記樹脂粒子は架橋粒子である、請求項１記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項５の発明は、前記樹脂粒子は、スチレン－（メタ）アクリレート系共重合体をスチレン及び（メタ）アクリレートを含むモノマー含有液の重合により製造する際に、当該モノマー含有液中の（メタ）アクリレートに対するスチレン含有比率を、重合が進むに伴い増加させて得る、請求項１記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項６の発明は、前記結着樹脂中の結晶性樹脂の割合が、１５質量％以上４０質量％以下である、請求項１記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項７の発明は、前記樹脂粒子を２質量％以上２０質量％以下含む、請求項１記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項８の発明は、前記結晶性樹脂のトナー中の含有量ｗ２に対する前記樹脂粒子のトナー中の含有量ｗ１の比ｗ１／ｗ２は、０．２以上２．０以下である、請求項１記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項９の発明は、前記非晶性樹脂は非晶性ポリエステル樹脂を含み、前記結晶性樹脂は結晶性ポリエステル樹脂を含む、請求項１記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項１０の発明は、前記非晶性ポリエステル樹脂は脂肪族ジカルボン酸から誘導される単位を含み、当該非晶性ポリエステル樹脂の酸成分モノマーから誘導される単位のうち脂肪族ジカルボン酸から誘導される単位の割合が２モル％以上２０モル％以下である、請求項９記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項１１の発明は、前記非晶性ポリエステル樹脂の酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である、請求項９記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項１２の発明は、前記非晶性ポリエステル樹脂を示差走査熱量計によって実測したガラス転移温度をＴｇ（ａｐ）℃としたとき、４０≦Ｔｇ（ａｐ）－Ｔｇ（Ｃ１）≦９０
である、請求項９記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項１３の発明は、前記結着樹脂のＦｅｄｏｒｓ法により算出されるＳＰ値をＳＰ（１）、前記樹脂粒子の表面分析によるモノマー組成からＦｅｄｏｒｓ法により算出されるＳＰ値をＳＰ（２）としたとき、｜ＳＰ（１）－ＳＰ（２）｜≧０．１５である、請求項２記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項１４の発明は、前記樹脂粒子によって形成されるドメインの平均円相当径が５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である、請求項１記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項１５の発明は、前記樹脂粒子によって形成されるドメインの平均形状係数ＳＦ－１が１３０以下である、請求項１記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項１６の発明は、前記樹脂粒子は架橋粒子である、請求項２記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項１７の発明は、前記非晶性樹脂は非晶性ポリエステル樹脂を含み、前記非晶性ポリエステル樹脂を示差走査熱量計によって実測したガラス転移温度をＴｇ（ａｐ）℃、前記樹脂粒子全体の構成モノマーの比率からＦｏｘ式により求めたガラス転移温度をＴｇ（Ｃ１）℃としたとき、４０≦Ｔｇ（ａｐ）－Ｔｇ（Ｃ１）≦９０である、請求項２記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項１８の発明は、請求項１～請求項１７のいずれか１項に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤である。
請求項１９の発明は、請求項１～請求項１７のいずれか１項に記載の静電荷像現像用トナーを収容し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。
請求項２０の発明は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、請求項１８に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明によれば、結晶性樹脂とスチレン－（メタ）アクリレート系樹脂粒子を添加した静電荷像現像用トナーにおいて、樹脂粒子全体の構成モノマーの比率からＦｏｘ式により求めたガラス転移温度をＴｇ（Ｃ１）℃、樹脂粒子の表面分析から算出される構成モノマーの比率を用いてＦｏｘ式により求めたガラス転移温度をＴｇ（Ｃ２）℃としたとき、Ｔｇ（Ｃ１）がＴｇ（Ｃ２）以上である場合に比べ、画像同士の付着低減と低温定着性両立とを両立することができる。
請求項２の発明によれば、樹脂粒子中のスチレンモノマーから誘導される単位の割合をＷｓ（Ｂ）モル％、樹脂粒子の表面分析によるスチレンモノマーから誘導される単位の割合をＷｓ（Ｓ）モル％としたとき、（Ｗｓ（Ｓ）－Ｗｓ（Ｂ））が２未満又は２０超えである場合と比較して、画像同士の付着低減と低温定着性両立とを両立した静電荷像現像用トナーを提供することができる。
請求項３の発明によれば、示差走査熱量計によって実測した樹脂粒子のガラス転移温度Ｔｇ（Ｅ）℃が０℃未満又は３０℃超えである場合と比較して、低温定着性が良好となった静電荷像現像用トナーを提供することができる。
請求項４の発明によれば、樹脂粒子が架橋粒子でない場合と比較して、画像に弾性を付与でき、画像同士の付着が防止された静電荷像現像用トナーを提供することができる。
請求項５の発明によれば、スチレン及び（メタ）アクリレートを含むモノマー含有液の重合によりスチレン－（メタ）アクリレート系共重合体を含む樹脂粒子を製造する際に、モノマー含有液中のスチレン比率を重合が進むに伴い増加させない場合と比較して、画像同士の付着低減と低温定着性両立が可能となる静電荷像現像用トナーを提供することができる。
請求項６の発明によれば、結着樹脂中の結晶性樹脂の割合が、１５質量％未満又は４０質量％超えである場合と比較して、定着時のトナー変形が適度な範囲で、低温定着性が得られる静電荷像現像用トナーを提供することができる。
請求項７の発明によれば、静電荷像現像用トナーが樹脂粒子を２質量％未満又は２０質量％超えである場合と比較して、低温定着性と画像同士の付着防止が両立された静電荷像現像用トナーを提供することができる。
請求項８の発明によれば、結晶性樹脂のトナー中の含有量ｗ２に対する、樹脂粒子のトナー中の含有量ｗ１の比ｗ１／ｗ２が、０．２未満又は２．０超えの場合と比較して、結晶性樹脂と樹脂粒子の比率が特定範囲にあり、定着時のトナーが適度に変形し、低温定着性を得ることができる静電荷像現像用トナーを提供することができる。
請求項９の発明によれば、非晶性樹脂が非晶性ポリエステル樹脂を含まない場合、または、結晶性樹脂が結晶性ポリエステル樹脂を含まない場合と比較して、結着樹脂と樹脂粒子との親和性が制御された静電荷像現像用トナーを提供することができる。
請求項１０の発明によれば、非晶性ポリエステル樹脂の酸成分モノマーから誘導される単位のうち脂肪族カルボン酸から誘導される単位の割合が１０モル％未満又は５０モル％超えである場合と比較して、結着樹脂と樹脂粒子との親和性が制御された静電荷像現像用トナーを提供することができる。
【０００７】
請求項１１の発明によれば、非晶性ポリエステル樹脂の酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満又は２０ｍｇＫＯＨ／ｇ超えである場合と比較して、結着樹脂と樹脂粒子との親和性が確保された静電荷像現像用トナーを提供することができる。
請求項１２の発明によれば、非晶性ポリエステル樹脂を示差走査熱量計によって実測したガラス転移温度をＴｇ（ａｐ）、樹脂粒子全体の構成モノマーの比率からＦｏｘ式により求めたガラス転移温度をＴｇ（Ｃ１）℃としたとき、（Ｔｇ（ａｐ）－Ｔｇ（Ｃ１））が４０未満又は９０超えである場合と比較して、結着樹脂と樹脂粒子との親和性が制御された静電荷像現像用トナーを提供することができる。
請求項１３の発明によれば、結着樹脂のＦｅｄｏｒｓ法により算出されるＳＰ値をＳＰ（１）、樹脂粒子の表面分析によるモノマー組成からＦｅｄｏｒｓ法により算出されるＳＰ値をＳＰ（２）としたとき、｜ＳＰ（１）－ＳＰ（２）｜が０．１５未満である場合と比較して、結着樹脂と樹脂粒子との親和性が制御された静電荷像現像用トナーを提供することができる。
請求項１４の発明によれば、樹脂粒子によって形成されるドメインの平均円相当径が５０ｎｍ未満又は３００ｎｍ超えである場合と比較して、ドメインサイズを制御することで定着を阻害せず、画像同士の付着が防止された静電荷像現像用トナーを提供することができる。
請求項１５の発明によれば、樹脂粒子によって形成されるドメインの平均形状係数ＳＦ－１が１３０超えである場合と比較して、ドメインサイズを制御することで定着を阻害せず、画像同士の付着が防止された静電荷像現像用トナーを提供することができる。
請求項１６の発明によれば、樹脂粒子が架橋粒子でない場合と比較して、画像に弾性を付与でき、画像同士の付着が防止された静電荷像現像用トナーを提供することができる。
請求項１７の発明によれば、非晶性ポリエステル樹脂を示差走査熱量計によって実測したガラス転移温度をＴｇ（ａｐ）、樹脂粒子全体の構成モノマーの比率からＦｏｘ式により求めたガラス転移温度をＴｇ（Ｃ１）℃としたとき、（Ｔｇ（ａｐ）－Ｔｇ（Ｃ１））が４０未満又は９０超えである場合と比較して、結着樹脂と樹脂粒子との親和性が制御された静電荷像現像用トナーを提供することができる。
請求項１８、１９又は２０の発明によれば、樹脂粒子全体の構成モノマーの比率からＦｏｘ式により求めたガラス転移温度をＴｇ（Ｃ１）℃、樹脂粒子の表面分析から算出される構成モノマーの比率を用いてＦｏｘ式により求めたガラス転移温度をＴｇ（Ｃ２）℃としたとき、Ｔｇ（Ｃ２）がＴｇ（Ｃ１）以下である場合に比べ、画像同士の付着低減と低温定着性両立とを両立することができる静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、又は画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
本実施形態に係る画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、発明の実施形態を説明する。これらの説明及び実施例等は実施形態を例示するものであり、発明の範囲を限定するものではない。
【００１０】
本開示において、数値範囲を表す「〇〇以上〇〇以下」や「〇〇～〇〇」の記載は、特に断りのない限り、記載された上限及び下限を含む数値範囲を意味する。また、本開示において、組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数種類存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種類の物質の合計量を意味する。
本開示において、「静電荷像現像用トナー」を単に「トナー」と記載することがあり、「静電荷像現像用キャリア」を単に「キャリア」と記載することがあり、「静電荷像現像剤」を単に「現像剤」と記載することがある。
本開示において、（メタ）アクリルとは、アクリル及びメタクリルの双方を意味する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許