JP7089944B2 - Image formation method - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等により、画像を形成する方法、及びその方法に用いられる樹脂に関する。 The present invention relates to a method for forming an image by an electrophotographic method, an electrostatic recording method, an electrostatic printing method, etc., and a resin used in the method.
電子写真の分野においては、電子写真システムの発展に伴い、高画質化及び高速化に対応した電子写真用トナーの開発が求められている。 In the field of electrophotographic, with the development of electrophotographic systems, there is a demand for the development of toners for electrophotographics that can achieve high image quality and high speed.
特許文献1では、少なくとも結着樹脂及びワックスを含有するトナーにおいて、前記結着樹脂は、少なくとも、芳香族ジオールを主成分としたアルコール成分からなるポリエステルユニットを有する樹脂A、脂肪族ジオールを主成分としたアルコール成分と脂肪族ジカルボン酸又は芳香族ジカルボン酸を主成分とした酸成分を縮重合することにより得られるポリエステル樹脂B及び脂肪族共役ジエン系樹脂Cを含有し、結着樹脂中の前記樹脂Aの含有率a(質量%)が50質量%以上98質量%以下であり、結着樹脂中の前記樹脂Bの含有率をb(質量%)、前記樹脂Cの含有率をc(質量%)とするとき、「0.02≦b/a<1.00」及び「0.05≦c/b≦0.30」の関係になることを特徴とする。当該トナーによれば、低温定着性、耐ブロッキング性、耐高温オフセット性の両立、及び高温高湿下において、低印字比率で使用した際の画像の濃度変動を抑制できると記載されている。
In
印刷媒体上に未定着トナー像を形成した後、熱を与えて、印刷媒体上にトナー像を定着させるが、高画質化及び高速化に対応するため、優れた低温定着性が求められる。一方で、低温定着性を高めると、耐ホットオフセット性及び耐久性が損なわれるという課題があった。
特許文献1のトナーは、低温定着性、耐ホットオフセット性、及び耐久性のすべてに優れたトナーとは言い難かった。
本発明は、低温定着性、耐ホットオフセット性、及び耐久性に優れる、画像形成方法、及びその方法に用いられる樹脂に関する。
After forming an unfixed toner image on a print medium, heat is applied to fix the toner image on the print medium, but excellent low-temperature fixability is required in order to cope with high image quality and high speed. On the other hand, if the low temperature fixing property is improved, there is a problem that the hot offset resistance and durability are impaired.
The toner of
The present invention relates to an image forming method and a resin used in the method, which are excellent in low temperature fixing property, hot offset resistance, and durability.
本発明は、以下の〔1〕~〔2〕に関する。
〔1〕30モル%以上80モル%以下のビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物及び20モル%以上70モル%以下の1,4-ブタンジオールを含むアルコール成分と芳香族ジカルボン酸を含むカルボン酸成分との重縮合物である非晶性ポリエステル樹脂(A)を含有するトナーにより、印刷媒体上に未定着トナー像を形成する工程と、
前記未定着トナー像に熱を与えて定着させる定着工程と、
を有する画像形成方法。
〔2〕30モル%以上80モル%以下のビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物及び20モル%以上70モル%以下の1,4-ブタンジオールを含むアルコール成分と芳香族ジカルボン酸を含むカルボン酸成分との重縮合物である非晶性ポリエステル樹脂。
The present invention relates to the following [1] to [2].
[1] An alcohol component containing an ethylene oxide adduct of bisphenol A of 30 mol% or more and 80 mol% or less and 1,4-butanediol of 20 mol% or more and 70 mol% or less, and a carboxylic acid component containing an aromatic dicarboxylic acid. A step of forming an unfixed toner image on a print medium with a toner containing an amorphous polyester resin (A) which is a polycondensate of the above.
The fixing process of applying heat to the unfixed toner image to fix it,
Image forming method having.
[2] An alcohol component containing an ethylene oxide adduct of bisphenol A of 30 mol% or more and 80 mol% or less and 1,4-butanediol of 20 mol% or more and 70 mol% or less, and a carboxylic acid component containing an aromatic dicarboxylic acid. Acryid polyester resin which is a polycondensate of.
本発明によれば、低温定着性、耐ホットオフセット性、及び耐久性に優れる、画像形成方法、及びその方法に用いられる樹脂を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming method and a resin used in the image forming method, which are excellent in low temperature fixing property, hot offset resistance, and durability.
[画像形成方法]
本発明の画像形成方法(以下、単に「画像形成方法」ともいう)は、
30モル%以上80モル%以下のビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物及び20モル%以上70モル%以下の1,4-ブタンジオールを含むアルコール成分と芳香族ジカルボン酸を含むカルボン酸成分との重縮合物である非晶性ポリエステル樹脂(A)(以下、単に「樹脂(A)」ともいう)を含有するトナーにより、印刷媒体上に未定着トナー像を形成する工程と、
前記未定着トナー像に熱を与えて定着させる定着工程と、
を有する。
以上の構成によれば、樹脂(A)を含有するトナーを用いることで、低温定着性、耐ホットオフセット性、及び耐久性に優れる、画像形成方法、及びその方法に用いられる樹脂を提供することができる。
[Image formation method]
The image forming method of the present invention (hereinafter, also simply referred to as "image forming method") is
Polycondensation of an alcohol component containing 30 mol% or more and 80 mol% or less of an ethylene oxide adduct of bisphenol A and 20 mol% or more and 70 mol% or less of 1,4-butanediol and a carboxylic acid component containing an aromatic dicarboxylic acid. A step of forming an unfixed toner image on a print medium with a toner containing an amorphous polyester resin (A) (hereinafter, also simply referred to as "resin (A)"), which is a product.
The fixing process of applying heat to the unfixed toner image to fix it,
Have.
According to the above configuration, by using the toner containing the resin (A), it is possible to provide an image forming method having excellent low temperature fixing property, hot offset resistance, and durability, and a resin used in the method. Can be done.
その理由は定かではないが、次のように考えられる。
ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物及び1,4-ブタンジオールは、分子構造の対称性が比較的高いので、強い配向性を示すため、これらを含むポリエステル樹脂は、分子間相互作用が大きいと考えられる。そのため、樹脂(A)は、ガラス転移温度以上の高温であっても、溶融粘度の低下度合いが小さく、高粘度を維持できる。つまり、低いガラス転移温度を有する樹脂であっても、高温での溶融粘度は高く、低温定着性と耐ホットオフセット性が両立できると考えられる。そして、樹脂(A)は、ガラス転移温度以下である場合、分子間相互作用が強いため、非常に硬い樹脂であるため、耐久性にも優れると考えられる。
The reason is not clear, but it can be considered as follows.
Since the ethylene oxide adduct of bisphenol A and 1,4-butanediol have relatively high molecular structure symmetry, they show strong orientation, and it is considered that the polyester resin containing them has a large intermolecular interaction. .. Therefore, the resin (A) has a small decrease in melt viscosity and can maintain a high viscosity even at a high temperature equal to or higher than the glass transition temperature. That is, it is considered that even a resin having a low glass transition temperature has a high melt viscosity at a high temperature, and can achieve both low temperature fixability and hot offset resistance. When the resin (A) is below the glass transition temperature, the molecular interaction is strong, and the resin (A) is a very hard resin, so that it is considered to be excellent in durability.
本明細書における各種用語の定義等を以下に示す。
樹脂が、結晶性であるか非晶質であるかについては、結晶性指数により判定される。結晶性指数は、後述する実施例に記載の測定方法における、樹脂の軟化点と吸熱の最高ピーク温度との比(軟化点(℃)/吸熱の最高ピーク温度(℃))で定義される。結晶性樹脂とは、結晶性指数が0.6以上1.4未満、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.9以上であり、そして、好ましくは1.2以下の樹脂である。非晶質樹脂とは、結晶性指数が1.4以上、又は0.6未満、好ましくは1.5以上、又は0.5以下、より好ましくは1.6以上、又は0.5以下の樹脂である。結晶性指数は、原料モノマーの種類及びその比率、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができる。なお、吸熱の最高ピーク温度とは、観測される吸熱ピークのうち、最も高温側にあるピークの温度を指す。結晶性指数は、実施例に記載の樹脂の軟化点と吸熱の最高ピーク温度の測定方法により得られた値から算出することができる。
明細書中、ポリエステル樹脂のカルボン酸成分には、その例示の化合物のみならず、反応中に分解して酸を生成する無水物、及び各カルボン酸のアルキルエステル(アルキル基の炭素数1以上3以下)も含まれる。
明細書中、「結着樹脂」とは、非晶性ポリエステル樹脂(A)、非晶性ポリエステル樹脂(B)及び結晶性ポリエステル樹脂(C)を含むトナー中に含まれる樹脂成分を意味する。
Definitions of various terms in the present specification are shown below.
Whether the resin is crystalline or amorphous is determined by the crystallinity index. The crystallinity index is defined by the ratio of the softening point of the resin to the maximum endothermic temperature (softening point (° C.) / maximum endothermic temperature (° C.)) in the measuring method described in Examples described later. The crystalline resin is a resin having a crystallinity index of 0.6 or more and less than 1.4, preferably 0.7 or more, more preferably 0.9 or more, and preferably 1.2 or less. The amorphous resin is a resin having a crystallinity index of 1.4 or more, or less than 0.6, preferably 1.5 or more, or 0.5 or less, more preferably 1.6 or more, or 0.5 or less. The crystallinity index can be appropriately adjusted depending on the type and ratio of the raw material monomers, and the production conditions such as reaction temperature, reaction time, and cooling rate. The maximum endothermic temperature refers to the temperature of the peak on the highest temperature side among the observed endothermic peaks. The crystallinity index can be calculated from the values obtained by the method for measuring the softening point of the resin and the maximum endothermic temperature described in the examples.
In the specification, the carboxylic acid component of the polyester resin includes not only the exemplified compound, but also an anhydrate that decomposes during the reaction to generate an acid, and an alkyl ester of each carboxylic acid (alkyl group having 1 or more carbon atoms 3). The following) is also included.
In the specification, the "binding resin" means a resin component contained in a toner containing an amorphous polyester resin (A), an amorphous polyester resin (B) and a crystalline polyester resin (C).
[トナー]
本発明において用いられるトナーは、低温定着性、耐ホットオフセット性、及び耐久性に優れる画像形成方法を実現する観点から、非晶性ポリエステル樹脂(A)を含有する。
トナーは、例えば、トナー粒子及び外添剤を含む。
[toner]
The toner used in the present invention contains an amorphous polyester resin (A) from the viewpoint of realizing an image forming method excellent in low temperature fixing property, hot offset resistance, and durability.
The toner includes, for example, toner particles and an external additive.
〔トナー粒子〕
トナー粒子は、好ましくは非晶性ポリエステル樹脂(A)を含む。
トナー粒子は、低温定着性及び耐ホットオフセット性をより向上させる観点から、好ましくは、非晶性ポリエステル樹脂(A)の軟化点と5℃以上異なる軟化点を有する非晶性ポリエステル樹脂(B)を更に含有する。
トナー粒子は、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは、結晶性ポリエステル樹脂(C)を更に含有する。
トナー粒子は、その他、ワックス、荷電制御剤、着色剤、磁性粉、流動性向上剤、導電性調整剤、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、クリーニング性向上剤等の添加剤を含有していてもよい。
[Toner particles]
The toner particles preferably contain an amorphous polyester resin (A).
From the viewpoint of further improving low temperature fixability and hot offset resistance, the toner particles preferably have an amorphous polyester resin (B) having a softening point different from the softening point of the amorphous polyester resin (A) by 5 ° C. or more. Is further contained.
The toner particles preferably further contain a crystalline polyester resin (C) from the viewpoint of further improving the low temperature fixability.
Toner particles include waxes, charge control agents, colorants, magnetic powders, fluidity improvers, conductivity modifiers, reinforcing fillers such as fibrous substances, antioxidants, antiaging agents, cleaning properties, etc. May contain the additive of.
<非晶性ポリエステル樹脂(A)>
非晶性ポリエステル樹脂(A)は、低温定着性、耐ホットオフセット性、及び耐久性に優れる画像形成方法を実現する観点から、30モル%以上80モル%以下のビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物及び20モル%以上70モル%以下の1,4-ブタンジオールを含むアルコール成分と芳香族ジカルボン酸を含むカルボン酸成分との重縮合物である。
<Amorphous polyester resin (A)>
The amorphous polyester resin (A) is an ethylene oxide adduct of bisphenol A having an amount of 30 mol% or more and 80 mol% or less and an ethylene oxide adduct of 30 mol% or more and 80 mol% or less from the viewpoint of realizing an image forming method excellent in low temperature fixability, hot offset resistance, and durability. It is a polycondensate of an alcohol component containing 1,4-butanediol of 20 mol% or more and 70 mol% or less and a carboxylic acid component containing an aromatic dicarboxylic acid.
ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物は、好ましくは式(I):
(式中、x及びyはエチレンオキサイドの平均付加モル数を示し、それぞれ正の数であり、xとyの和の値は、1以上、好ましくは1.5以上であり、そして、16以下、好ましくは8以下、より好ましくは4以下である)で表されるビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物である。
ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物の量は、低温定着性、耐ホットオフセット性、及び耐久性に優れる画像形成方法を実現する観点から、アルコール成分中、30モル%以上であり、好ましくは40モル%以上、より好ましくは50モル%以上であり、そして、80モル%以下であり、好ましくは70モル%以下、より好ましくは60モル%以下である。
The ethylene oxide adduct of bisphenol A is preferably of formula (I) :.
(In the formula, x and y indicate the average number of moles of ethylene oxide added, each of which is a positive number, and the value of the sum of x and y is 1 or more, preferably 1.5 or more, and 16 or less, preferably 16 or less. Is an ethylene oxide adduct of bisphenol A represented by 8 or less, more preferably 4 or less).
The amount of the ethylene oxide adduct of bisphenol A is 30 mol% or more, preferably 40 mol% or more in the alcohol component from the viewpoint of realizing an image forming method excellent in low temperature fixing property, hot offset resistance, and durability. The above is more preferably 50 mol% or more, and 80 mol% or less, preferably 70 mol% or less, and more preferably 60 mol% or less.
1,4-ブタンジオールの量は、低温定着性、耐ホットオフセット性、及び耐久性に優れる画像形成方法を実現する観点から、アルコール成分中、20モル%以上であり、好ましくは30モル%以上、より好ましくは40モル%以上であり、そして、70モル%以下であり、好ましくは60モル%以下、より好ましくは50モル%以下である。 The amount of 1,4-butanediol is 20 mol% or more, preferably 30 mol% or more in the alcohol component from the viewpoint of realizing an image forming method excellent in low temperature fixing property, hot offset resistance, and durability. , More preferably 40 mol% or more, and 70 mol% or less, preferably 60 mol% or less, more preferably 50 mol% or less.
上記の他、アルコール成分として、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物以外の芳香族ジオール、1,4-ブタンジオール以外の直鎖又は分岐の脂肪族ジオール、脂環式ジオール、3価以上の多価アルコールを含んでいてもよい。
ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物以外の芳香族ジオールとしては、例えば、ビスフェノールA〔2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン〕のプロピレンオキサイド付加物が挙げられる。これらの1種又は2種以上を用いてもよい。
直鎖又は分岐の脂肪族ジオールとしては、例えば、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、1,2-ブタンジオール、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、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオールが挙げられる。
脂環式ジオールとしては、例えば、水素添加ビスフェノールA〔2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン〕、水素添加ビスフェノールAの炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイド(平均付加モル数2以上12以下)付加物が挙げられる。
3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトールが挙げられる。
これらのアルコール成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
In addition to the above, as alcohol components, aromatic diols other than the ethylene oxide adduct of bisphenol A, linear or branched aliphatic diols other than 1,4-butanediol, alicyclic diols, and polyhydric alcohols of trivalent or higher. May include.
Examples of the aromatic diol other than the ethylene oxide adduct of bisphenol A include the propylene oxide adduct of bisphenol A [2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane]. One or more of these may be used.
Examples of the linear or branched aliphatic diol include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, and 1,4-butanediol. , 2,3-Butanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1 , 12-Dodecanediol.
Examples of the alicyclic diol include hydrogenated bisphenol A [2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane] and alkylene oxide having 2 or more and 4 or less carbon atoms of hydrogenated bisphenol A (average number of moles of 2 or more and 12). The following) Additives are mentioned.
Examples of the trihydric or higher polyhydric alcohol include glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane, and sorbitol.
These alcohol components may be used alone or in combination of two or more.
カルボン酸成分は、低温定着性、耐ホットオフセット性、及び耐久性に優れる画像形成方法を実現する観点から、芳香族ジカルボン酸を含む。
芳香族ジカルボン酸としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸が挙げられる。これらの中でも、イソフタル酸、テレフタル酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。
芳香族ジカルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは50モル%以上、より好ましくは60モル%以上、更に好ましくは70モル%以上、更に好ましくは80モル%以上、更に好ましくは90モル%以上であり、そして、100モル%以下、好ましくは98モル%以下である。
The carboxylic acid component contains an aromatic dicarboxylic acid from the viewpoint of realizing an image forming method excellent in low temperature fixing property, hot offset resistance, and durability.
Examples of the aromatic dicarboxylic acid include phthalic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid. Among these, isophthalic acid and terephthalic acid are preferable, and terephthalic acid is more preferable.
The amount of the aromatic dicarboxylic acid is preferably 50 mol% or more, more preferably 60 mol% or more, still more preferably 70 mol% or more, still more preferably 80 mol% or more, still more preferably 90 mol% in the carboxylic acid component. The above, and 100 mol% or less, preferably 98 mol% or less.
芳香族ジカルボン酸以外のカルボン酸成分としては、例えば、他のジカルボン酸、3価以上の多価カルボン酸が挙げられる。
他のジカルボン酸としては、例えば、直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸脂、環式ジカルボン酸が挙げられる。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸が挙げられる。炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸としては、例えば、ドデシルコハク酸、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸が挙げられる。
Examples of the carboxylic acid component other than the aromatic dicarboxylic acid include other dicarboxylic acids and polyvalent carboxylic acids having a trivalent or higher valence.
Examples of other dicarboxylic acids include linear or branched aliphatic dicarboxylic acids and cyclic dicarboxylic acids.
Examples of the linear or branched aliphatic dicarboxylic acid include oxalic acid, malonic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, and tetradecanedi. Examples thereof include acid and succinic acid substituted with an aliphatic hydrocarbon group having 1 or more and 20 or less carbon atoms. Examples of the succinic acid substituted with an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include dodecyl succinic acid, dodecenyl succinic acid, and octenyl succinic acid.
3価以上の多価カルボン酸としては、好ましくは3価のカルボン酸であり、例えばトリメリット酸が挙げられる。これらの中でもトリメリット酸又はその無水物が好ましい。
3価以上の多価カルボン酸を含む場合、3価以上の多価カルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは1モル%以上、より好ましくは2モル%以上であり、そして、好ましくは30モル%以下、より好ましくは20モル%以下、更に好ましくは10モル%以下、更に好ましくは5モル%以下である。
これらのカルボン酸成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
The trivalent or higher valent carboxylic acid is preferably a trivalent carboxylic acid, and examples thereof include trimellitic acid. Among these, trimellitic acid or its anhydride is preferable.
When a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid is contained, the amount of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid is preferably 1 mol% or more, more preferably 2 mol% or more, and preferably 2 mol% or more in the carboxylic acid component. It is 30 mol% or less, more preferably 20 mol% or less, still more preferably 10 mol% or less, still more preferably 5 mol% or less.
As these carboxylic acid components, one kind or two or more kinds may be used.
アルコール成分の水酸基に対するカルボン酸成分のカルボキシ基の比(COOH基/OH基)は、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上であり、そして、好ましくは1.3以下、より好ましくは1.2以下である。 The ratio of the carboxy group of the carboxylic acid component to the hydroxyl group of the alcohol component (COOH group / OH group) is preferably 0.7 or more, more preferably 0.8 or more, and preferably 1.3 or less, more preferably 1.2 or less.
〔非晶性ポリエステル樹脂(A)の物性〕
非晶性ポリエステル樹脂(A)の酸価は、好ましくは2mgKOH/g以上、より好ましくは3mgKOH/g以上、更に好ましくは4mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは45mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、更に好ましくは20mgKOH/g以下、更に好ましくは10mgKOH/g以下である。
[Physical characteristics of amorphous polyester resin (A)]
The acid value of the amorphous polyester resin (A) is preferably 2 mgKOH / g or more, more preferably 3 mgKOH / g or more, still more preferably 4 mgKOH / g or more, and preferably 45 mgKOH / g or less, more preferably. It is 30 mgKOH / g or less, more preferably 20 mgKOH / g or less, still more preferably 10 mgKOH / g or less.
非晶性ポリエステル樹脂(A)の水酸基価は、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは15mgKOH/g以上、更に好ましくは20mgKOH/g以上、更に好ましくは25mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは60mgKOH/g以下、より好ましくは50mgKOH/g以下である。 The hydroxyl value of the amorphous polyester resin (A) is preferably 5 mgKOH / g or more, more preferably 15 mgKOH / g or more, still more preferably 20 mgKOH / g or more, still more preferably 25 mgKOH / g or more, and preferably 25 mgKOH / g or more. It is 60 mgKOH / g or less, more preferably 50 mgKOH / g or less.
非晶性ポリエステル樹脂(A)の軟化点は、耐久性及び耐ホットオフセット性をより向上させる観点から、好ましくは70℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは100℃以上、更に好ましくは110℃以上である。
非晶性ポリエステル樹脂(A)の軟化点は、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下、更に好ましくは140℃以下、更に好ましくは130℃以下、更に好ましくは120℃以下、更に好ましくは110℃以下である。
The softening point of the amorphous polyester resin (A) is preferably 70 ° C. or higher, more preferably 90 ° C. or higher, still more preferably 100 ° C. or higher, still more preferably 100 ° C. or higher, from the viewpoint of further improving durability and hot offset resistance. It is 110 ° C or higher.
The softening point of the amorphous polyester resin (A) is preferably 160 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower, still more preferably 140 ° C. or lower, still more preferably 130 ° C. or lower, from the viewpoint of further improving low temperature fixability. It is more preferably 120 ° C. or lower, still more preferably 110 ° C. or lower.
非晶性ポリエステル樹脂(A)のガラス転移温度は、低温定着性に優れるトナーを得る観点から、好ましくは45℃以上、より好ましくは48℃以上、更に好ましくは50℃以上であり、そして、好ましくは70℃以下、より好ましくは65℃以下、更に好ましくは60℃以下である。 The glass transition temperature of the amorphous polyester resin (A) is preferably 45 ° C. or higher, more preferably 48 ° C. or higher, still more preferably 50 ° C. or higher, and preferably 50 ° C. or higher, from the viewpoint of obtaining a toner having excellent low-temperature fixability. Is 70 ° C. or lower, more preferably 65 ° C. or lower, still more preferably 60 ° C. or lower.
非晶性ポリエステル樹脂(A)の酸価、水酸基価、軟化点、及びガラス転移温度は、原料モノマーの種類及びその使用量、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができ、また、それらの値は、実施例に記載の方法により求められる。
なお、非晶性ポリエステル樹脂(A)を2種以上組み合わせて使用する場合は、それらのうちいずれか樹脂の酸価、水酸基価、軟化点、ガラス転移温度の値が前述の範囲内であることが好ましい。
The acid value, hydroxyl value, softening point, and glass transition temperature of the amorphous polyester resin (A) are appropriately adjusted according to the type and amount of the raw material monomer used, and the production conditions such as reaction temperature, reaction time, and cooling rate. And their values can be determined by the method described in the examples.
When two or more types of amorphous polyester resin (A) are used in combination, the acid value, hydroxyl value, softening point, and glass transition temperature of any of the resins must be within the above ranges. Is preferable.
〔非晶性ポリエステル樹脂(A)の製造方法〕
非晶性ポリエステル樹脂(A)の製造方法は、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合をすることを含む。
重縮合においては、必要に応じて、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)、酸化ジブチル錫、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート等のエステル化触媒をアルコール成分及びカルボン酸成分の合計量100質量部に対し0.01質量部以上5質量部以下;没食子酸(3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸と同じ。)等のエステル化助触媒をアルコール成分及びカルボン酸成分の合計量100質量部に対し0.001質量部以上0.5質量部以下;更に必要に応じて4-tert-ブチルカテコール等のラジカル重合禁止剤をアルコール成分及びカルボン酸成分の合計量100質量部に対し0.001質量部以上0.5質量部以下用いて重縮合してもよい。
重縮合の温度は、好ましくは120℃以上、より好ましくは160℃以上、更に好ましくは180℃以上であり、そして、好ましくは250℃以下、より好ましくは230℃以下である。
なお、重縮合は、不活性ガス雰囲気中にて行ってもよい。
重縮合及び必要に応じて両反応性モノマーとの反応を更に進める観点から、カルボン酸成分は、一部を重縮合に供し、次いで付加重合を行った後に再度反応温度を上昇させ、残部を反応系に添加することが好ましい。
[Manufacturing method of amorphous polyester resin (A)]
The method for producing the amorphous polyester resin (A) includes, for example, polycondensation of an alcohol component and a carboxylic acid component.
In the polycondensation, if necessary, an esterification catalyst such as di (2-ethylhexanoic acid) tin (II), dibutyl tin oxide, and titanium diisopropyrate bistriethanol aminated is used as the total amount of the alcohol component and the carboxylic acid component. 0.01 part by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass; 100 parts by mass of total amount of alcohol component and carboxylic acid component of esterification auxiliary catalyst such as galvanic acid (same as 3,4,5-trihydroxybenzoic acid) 0.001 part by mass or more and 0.5 part by mass or less; and if necessary, add a radical polymerization inhibitor such as 4-tert-butylcatechol to 0.001 part by mass or more and 0.5 part by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of alcohol component and carboxylic acid component. It may be polycondensed using the following.
The temperature of the polycondensation is preferably 120 ° C. or higher, more preferably 160 ° C. or higher, further preferably 180 ° C. or higher, and preferably 250 ° C. or lower, more preferably 230 ° C. or lower.
The polycondensation may be carried out in an inert gas atmosphere.
From the viewpoint of further advancing the reaction with the polycondensation and, if necessary, the bireactive monomer, a part of the carboxylic acid component is subjected to polycondensation, then addition polymerization is carried out, and then the reaction temperature is raised again, and the rest is reacted. It is preferable to add it to the system.
非晶性ポリエステル樹脂(A)の含有量は、トナーの結着樹脂中、低温定着性、耐ホットオフセット性、及び耐久性を向上させる観点から、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下である。 The content of the amorphous polyester resin (A) is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass, from the viewpoint of improving low temperature fixability, hot offset resistance, and durability in the binder resin of the toner. % Or more, more preferably 40% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more, and 100% by mass or less, preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less.
非晶性ポリエステル樹脂(A)は、後述のとおり、熱定着トナー用非晶性ポリエステル樹脂である。熱定着トナーとは、未定着トナー像に熱を与えて定着させる画像形成方法に用いられるトナーである。非晶性ポリエステル樹脂(A)は、例えば、熱定着トナーの製造のために使用される。 The amorphous polyester resin (A) is an amorphous polyester resin for heat-fixing toner, as will be described later. The heat-fixing toner is a toner used in an image forming method for fixing an unfixed toner image by applying heat. The amorphous polyester resin (A) is used, for example, for the production of heat-fixing toner.
<非晶性ポリエステル樹脂(B)>
非晶性ポリエステル樹脂(B)は、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物である。
ただし、上記非晶性ポリエステル樹脂(A)である場合を除く。
アルコール成分としては、例えば、芳香族ジオール、直鎖又は分岐の脂肪族ジオール、脂環式ジオール、3価以上の多価アルコールが挙げられる。これらの中でも、芳香族ジオールが好ましい。
芳香族ジオールは、好ましくは、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物であり、
好ましくは、式(II):
(式中、OR1及びR2Oはオキシアルキレン基であり、R1及びR2はそれぞれ独立にエチレン基又はプロピレン基であり、x及びyはアルキレンオキサイドの平均付加モル数を示し、それぞれ正の数であり、xとyの和の値は、1以上、好ましくは1.5以上であり、そして、16以下、好ましくは8以下、より好ましくは4以下である)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物である。
ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、ビスフェノールA〔2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン〕のプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物が挙げられる。これらの1種又は2種以上を用いてもよい。これらの中でも、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物の組合せが好ましい。
ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物の量は、アルコール成分中、好ましくは70モル%以上、より好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、更に好ましくは100モル%である。
ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物とビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物とのモル比率は、ホットオフセット性及び耐久性をより向上させる観点から、好ましくは50/50以上、より好ましくは60/40以上、更に好ましくは65/45以上であり、そして、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは95/5以下、より好ましくは90/10以下、更に好ましくは80/20以下である。
<Amorphous polyester resin (B)>
The amorphous polyester resin (B) is a polycondensate of an alcohol component and a carboxylic acid component.
However, this does not apply to the case of the amorphous polyester resin (A).
Examples of the alcohol component include aromatic diols, linear or branched aliphatic diols, alicyclic diols, and trihydric or higher polyhydric alcohols. Among these, aromatic diols are preferable.
The aromatic diol is preferably an alkylene oxide adduct of bisphenol A.
Preferably, equation (II):
(In the formula, OR 1 and R 2 O are oxyalkylene groups, R 1 and R 2 are independently ethylene groups or propylene groups, and x and y indicate the average number of adducts of alkylene oxide, respectively, which are positive. The value of the sum of x and y is 1 or more, preferably 1.5 or more, and 16 or less, preferably 8 or less, more preferably 4 or less) alkylene of bisphenol A. It is an oxide adduct.
Examples of the alkylene oxide adduct of bisphenol A include a propylene oxide adduct of bisphenol A [2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane] and an ethylene oxide adduct of bisphenol A. One or more of these may be used. Among these, a combination of a propylene oxide adduct of bisphenol A and an ethylene oxide adduct of bisphenol A is preferable.
The amount of the alkylene oxide adduct of bisphenol A is preferably 70 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, still more preferably 95 mol% or more, and 100 mol% or less, further, in the alcohol component. It is preferably 100 mol%.
The molar ratio of the propylene oxide adduct of bisphenol A to the ethylene oxide adduct of bisphenol A is preferably 50/50 or more, more preferably 60/40 or more, and further, from the viewpoint of further improving hot offset property and durability. It is preferably 65/45 or more, and is preferably 95/5 or less, more preferably 90/10 or less, still more preferably 80/20 or less, from the viewpoint of further improving low temperature fixability.
その他のアルコール成分としては、例えば、直鎖又は分岐の脂肪族ジオール、脂環式ジオール、3価以上の多価アルコールが挙げられる。直鎖又は分岐の脂肪族ジオール、脂環式ジオール、3価以上の多価アルコールの例は、前述の非晶性ポリエステル樹脂(A)で挙げた例と同様である。 Examples of other alcohol components include linear or branched aliphatic diols, alicyclic diols, and trihydric or higher polyhydric alcohols. Examples of linear or branched aliphatic diols, alicyclic diols, and polyhydric alcohols having a valence of 3 or more are the same as those mentioned in the above-mentioned amorphous polyester resin (A).
カルボン酸成分としては、例えば、ジカルボン酸、3価以上の多価カルボン酸が挙げられる。ジカルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸、直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸が挙げられる。これらの中でも、芳香族ジカルボン酸が好ましい。
芳香族ジカルボン酸としては、イソフタル酸、テレフタル酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。
芳香族ジカルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは20モル%以上、より好ましくは40モル%以上、更に好ましくは60モル%以上であり、そして、好ましくは98モル%以下、より好ましくは95モル%以下、更に好ましくは90モル%以下である。
Examples of the carboxylic acid component include a dicarboxylic acid and a polyvalent carboxylic acid having a valence of 3 or more. Examples of the dicarboxylic acid include aromatic dicarboxylic acids, linear or branched aliphatic dicarboxylic acids, and alicyclic dicarboxylic acids. Among these, aromatic dicarboxylic acids are preferable.
As the aromatic dicarboxylic acid, isophthalic acid and terephthalic acid are preferable, and terephthalic acid is more preferable.
The amount of aromatic dicarboxylic acid is preferably 20 mol% or more, more preferably 40 mol% or more, still more preferably 60 mol% or more, and preferably 98 mol% or less, more preferably 98 mol% or more, in the carboxylic acid component. It is 95 mol% or less, more preferably 90 mol% or less.
カルボン酸成分は、好ましくは3価以上の多価カルボン酸を含み、好ましくはトリメリット酸又はその無水物を含む。
3価以上の多価カルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは3モル%以上、より好ましくは5モル%以上、更に好ましくは10モル%以上であり、そして、好ましくは40モル%以下、より好ましくは30モル%以下、更に好ましくは20モル%以下である。
The carboxylic acid component preferably contains a polyvalent carboxylic acid having a valence of 3 or more, and preferably contains trimellitic acid or an anhydride thereof.
The amount of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid is preferably 3 mol% or more, more preferably 5 mol% or more, still more preferably 10 mol% or more, and preferably 40 mol% or less in the carboxylic acid component. , More preferably 30 mol% or less, still more preferably 20 mol% or less.
芳香族ジカルボン酸、直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸、3価以上の多価カルボン酸の例は、前述の非晶性ポリエステル樹脂(A)で挙げた例と同様である。 Examples of the aromatic dicarboxylic acid, the linear or branched aliphatic dicarboxylic acid, and the trivalent or higher-valent polyvalent carboxylic acid are the same as those mentioned in the above-mentioned amorphous polyester resin (A).
〔非晶性ポリエステル樹脂(B)の物性〕
非晶性ポリエステル樹脂(B)の酸価は、好ましくは1mgKOH/g以上、より好ましくは3mgKOH/g以上、更に好ましくは4mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、更に好ましくは20mgKOH/g以下、更に好ましくは10mgKOH/g以下である。
[Physical characteristics of amorphous polyester resin (B)]
The acid value of the amorphous polyester resin (B) is preferably 1 mgKOH / g or more, more preferably 3 mgKOH / g or more, still more preferably 4 mgKOH / g or more, and preferably 40 mgKOH / g or less, more preferably 40 mgKOH / g or less. It is 30 mgKOH / g or less, more preferably 20 mgKOH / g or less, still more preferably 10 mgKOH / g or less.
非晶性ポリエステル樹脂(B)の水酸基価は、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは15mgKOH/g以上、更に好ましくは20mgKOH/g以上、更に好ましくは25mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは60mgKOH/g以下、より好ましくは50mgKOH/g以下である。 The hydroxyl value of the amorphous polyester resin (B) is preferably 5 mgKOH / g or more, more preferably 15 mgKOH / g or more, still more preferably 20 mgKOH / g or more, still more preferably 25 mgKOH / g or more, and preferably 25 mgKOH / g or more. It is 60 mgKOH / g or less, more preferably 50 mgKOH / g or less.
非晶性ポリエステル樹脂(B)の軟化点は、非晶性ポリエステル樹脂(A)の軟化点と、好ましくは5℃以上異なり、より好ましくは10℃以上異なり、更に好ましくは20℃以上異なり、更に好ましくは30℃以上異なり、そして、非晶性ポリエステル樹脂(A)の軟化点と、好ましくは60℃以下異なり、より好ましくは50℃以下異なり、更に好ましくは40℃以下異なる。
非晶性ポリエステル樹脂(B)の軟化点は、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは70℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは100℃以上、更に好ましくは110℃以上である。
非晶性ポリエステル樹脂(B)の軟化点は、耐久性及び耐ホットオフセット性をより向上させる観点から、好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下、更に好ましくは140℃以下、更に好ましくは130℃以下、更に好ましくは120℃以下、更に好ましくは110℃以下である。
The softening point of the amorphous polyester resin (B) is preferably different from the softening point of the amorphous polyester resin (A) by 5 ° C. or more, more preferably 10 ° C. or more, still more preferably 20 ° C. or more, and further. It is preferably different by 30 ° C. or higher, and is preferably different from the softening point of the amorphous polyester resin (A) by 60 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or lower, and further preferably 40 ° C. or lower.
The softening point of the amorphous polyester resin (B) is preferably 70 ° C. or higher, more preferably 90 ° C. or higher, still more preferably 100 ° C. or higher, still more preferably 110 ° C. or higher, from the viewpoint of further improving low temperature fixability. be.
The softening point of the amorphous polyester resin (B) is preferably 160 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower, still more preferably 140 ° C. or lower, still more preferably 140 ° C. or lower, from the viewpoint of further improving durability and hot offset resistance. It is 130 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower, still more preferably 110 ° C. or lower.
非晶性ポリエステル樹脂(B)のガラス転移温度は、好ましくは50℃以上、より好ましくは55℃以上、更に好ましくは60℃以上であり、そして、好ましくは80℃以下、より好ましくは75℃以下、更に好ましくは70℃以下である。 The glass transition temperature of the amorphous polyester resin (B) is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 55 ° C. or higher, further preferably 60 ° C. or higher, and preferably 80 ° C. or lower, more preferably 75 ° C. or lower. , More preferably 70 ° C. or lower.
非晶性ポリエステル樹脂(B)の酸価、水酸基価、軟化点、及びガラス転移温度は、原料モノマーの種類及びその使用量、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができ、また、それらの値は、実施例に記載の方法により求められる。
なお、非晶性ポリエステル樹脂(B)を2種以上組み合わせて使用する場合は、それらの混合物として得られた酸価、水酸基価、軟化点、ガラス転移温度の値がそれぞれ前述の範囲内であることが好ましい。
The acid value, hydroxyl value, softening point, and glass transition temperature of the amorphous polyester resin (B) are appropriately adjusted according to the type and amount of the raw material monomer used, and the production conditions such as reaction temperature, reaction time, and cooling rate. And their values can be determined by the method described in the examples.
When two or more kinds of amorphous polyester resin (B) are used in combination, the acid value, hydroxyl value, softening point, and glass transition temperature obtained as a mixture thereof are within the above ranges. Is preferable.
非晶性ポリエステル樹脂(B)は、例えば、アルコール成分及びカルボン酸成分の重縮合により得られる。重縮合の条件は、例えば、上述の非晶性ポリエステル樹脂(A)の製造方法で示した条件を適用することができる。 The amorphous polyester resin (B) is obtained, for example, by polycondensation of an alcohol component and a carboxylic acid component. As the conditions for polycondensation, for example, the conditions shown in the above-mentioned method for producing an amorphous polyester resin (A) can be applied.
非晶性ポリエステル樹脂(B)を含有する場合、非晶性ポリエステル樹脂(A)と非晶性ポリエステル樹脂(B)との質量比率[(A)/(B)]は、低温定着性、耐ホットオフセット性、及び耐久性を向上させる観点から、好ましくは20/80以上、より好ましくは30/70以上、更に好ましくは40/60以上、更に好ましくは50/50以上であり、そして、好ましくは90/10以下、より好ましくは80/20以下である。 When the amorphous polyester resin (B) is contained, the mass ratio [(A) / (B)] of the amorphous polyester resin (A) and the amorphous polyester resin (B) is low temperature fixability and resistance. From the viewpoint of improving hot offset property and durability, it is preferably 20/80 or more, more preferably 30/70 or more, still more preferably 40/60 or more, still more preferably 50/50 or more, and preferably. It is 90/10 or less, more preferably 80/20 or less.
非晶性ポリエステル樹脂(B)を含有する場合、非晶性ポリエステル樹脂(B)の含有量は、トナーの結着樹脂中、低温定着性、耐ホットオフセット性、及び耐久性を向上させる観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下、更に好ましくは60質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。 When the amorphous polyester resin (B) is contained, the content of the amorphous polyester resin (B) is from the viewpoint of improving low temperature fixability, hot offset resistance, and durability in the binder resin of the toner. It is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, still more preferably 60% by mass or less, still more preferably 50% by mass or less. Is.
<結晶性ポリエステル樹脂(C)>
トナーは、低温定着性に優れるトナーを得る観点から、好ましくは、結晶性ポリエステル樹脂(C)を含有する。
結晶性ポリエステル樹脂(C)は、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物である。
アルコール成分としては、α,ω-脂肪族ジオールが好ましい。
α,ω-脂肪族ジオールの炭素数は、好ましくは2以上、より好ましくは4以上、更に好ましくは6以上であり、そして、好ましくは16以下、より好ましくは14以下、更に好ましくは12以下である。
α,ω-脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,13-トリデカンジオール、1,14-テトラデカンジオールが挙げられる。これらの中でも、エチレングリコール、1,6-ヘキサンジオール、又は1,10-デカンジオールが好ましく、1,6-ヘキサンジオールがより好ましい。
<Crystalline polyester resin (C)>
The toner preferably contains a crystalline polyester resin (C) from the viewpoint of obtaining a toner having excellent low temperature fixability.
The crystalline polyester resin (C) is, for example, a polycondensate of an alcohol component and a carboxylic acid component.
As the alcohol component, α, ω-aliphatic diol is preferable.
The number of carbon atoms of the α, ω-aliphatic diol is preferably 2 or more, more preferably 4 or more, still more preferably 6 or more, and preferably 16 or less, more preferably 14 or less, still more preferably 12 or less. be.
Examples of the α, ω-aliphatic diol include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, and 1,7-heptanediol. 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol Can be mentioned. Among these, ethylene glycol, 1,6-hexanediol, or 1,10-decanediol is preferable, and 1,6-hexanediol is more preferable.
α,ω-脂肪族ジオールの量は、アルコール成分中、好ましくは80モル%以上、より好ましくは85モル%以上、更に好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして100モル%以下であり、更に好ましくは100モル%である。 The amount of α, ω-aliphatic diol is preferably 80 mol% or more, more preferably 85 mol% or more, still more preferably 90 mol% or more, still more preferably 95 mol% or more, and 100 in the alcohol component. It is less than or equal to mol%, more preferably 100 mol%.
アルコール成分は、α,ω-脂肪族ジオールとは異なる他のアルコール成分を含有していてもよい。他のアルコール成分としては、例えば、1,2-プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール等のα,ω-脂肪族ジオール以外の脂肪族ジオール;ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物等の芳香族ジオール;グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の3価以上のアルコール等が挙げられる。これらのアルコール成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。 The alcohol component may contain other alcohol components different from the α, ω-aliphatic diol. Examples of other alcohol components include aliphatic diols other than α and ω-aliphatic diols such as 1,2-propylene glycol and neopentyl glycol; aromatic diols such as alkylene oxide adducts of bisphenol A; glycerin and penta. Examples thereof include alcohols having a valence of 3 or more such as erythritol and trimethylol propane. These alcohol components may be used alone or in combination of two or more.
カルボン酸成分としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。
脂肪族ジカルボン酸の炭素数は、好ましくは4以上、より好ましくは8以上、更に好ましくは10以上であり、そして、好ましくは14以下、より好ましくは12以下である。
脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、フマル酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸が挙げられる。これらの中でも、セバシン酸、ドデカン二酸、又はテトラデカン二酸が好ましく、セバシン酸がより好ましい。これらのカルボン酸成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
Examples of the carboxylic acid component include aliphatic dicarboxylic acids.
The aliphatic dicarboxylic acid has preferably 4 or more, more preferably 8 or more, still more preferably 10 or more, and preferably 14 or less, more preferably 12 or less.
Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include fumaric acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, and tetradecanedioic acid. Among these, sebacic acid, dodecanedioic acid, or tetradecanedioic acid is preferable, and sebacic acid is more preferable. As these carboxylic acid components, one kind or two or more kinds may be used.
脂肪族ジカルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは80モル%以上、より好ましくは85モル%以上、更に好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、更に好ましくは100モル%である。 The amount of the aliphatic dicarboxylic acid is preferably 80 mol% or more, more preferably 85 mol% or more, still more preferably 90 mol% or more, still more preferably 95 mol% or more, and 100 mol in the carboxylic acid component. % Or less, more preferably 100 mol%.
カルボン酸成分は、脂肪族ジカルボン酸とは異なる他のカルボン酸成分を含有していてもよい。他のカルボン酸成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、等の芳香族ジカルボン酸;3価以上の多価カルボン酸が挙げられる。これらのカルボン酸成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。 The carboxylic acid component may contain another carboxylic acid component different from the aliphatic dicarboxylic acid. Examples of other carboxylic acid components include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid and isophthalic acid; and polyvalent carboxylic acids having a valence of 3 or more. As these carboxylic acid components, one kind or two or more kinds may be used.
アルコール成分の水酸基に対するカルボン酸成分のカルボキシ基の比(COOH基/OH基)は、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上であり、そして、好ましくは1.3以下、より好ましくは1.2以下である。 The ratio of the carboxy group of the carboxylic acid component to the hydroxyl group of the alcohol component (COOH group / OH group) is preferably 0.7 or more, more preferably 0.8 or more, and preferably 1.3 or less, more preferably 1.2 or less.
〔結晶性ポリエステル樹脂(C)の物性〕
結晶性ポリエステル樹脂(C)の軟化点は、耐久性をより向上させる観点から、好ましくは60℃以上、より好ましくは65℃以上、更に好ましくは70℃以上であり、そして、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは150℃以下、より好ましくは120℃以下、更に好ましくは100℃以下である。
[Physical characteristics of crystalline polyester resin (C)]
The softening point of the crystalline polyester resin (C) is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 65 ° C. or higher, still more preferably 70 ° C. or higher, and further improves low temperature fixability, from the viewpoint of further improving durability. From the viewpoint of improvement, it is preferably 150 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower, and further preferably 100 ° C. or lower.
結晶性ポリエステル樹脂(C)の融点は、耐久性をより向上させる観点から、好ましくは50℃以上、より好ましくは60℃以上、更に好ましくは65℃以上であり、そして、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下である。 The melting point of the crystalline polyester resin (C) is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, still more preferably 65 ° C. or higher, and further improves low temperature fixability, from the viewpoint of further improving durability. From the viewpoint of keeping the temperature, it is preferably 100 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or lower.
結晶性ポリエステル樹脂(C)の酸価は、耐久性及び低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは10mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは35mgKOH/g以下、より好ましくは25mgKOH/g以下、更に好ましくは20mgKOH/g以下である。 The acid value of the crystalline polyester resin (C) is preferably 5 mgKOH / g or more, more preferably 10 mgKOH / g or more, and preferably 35 mgKOH / g or less from the viewpoint of further improving durability and low temperature fixability. , More preferably 25 mgKOH / g or less, still more preferably 20 mgKOH / g or less.
結晶性ポリエステル樹脂(C)の水酸基価は、耐久性及び低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは1mgKOH/g以上、より好ましくは2mgKOH/g以上、更に好ましくは3mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは35mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、更に好ましくは20mgKOH/g以下である。 The hydroxyl value of the crystalline polyester resin (C) is preferably 1 mgKOH / g or more, more preferably 2 mgKOH / g or more, still more preferably 3 mgKOH / g or more, from the viewpoint of further improving durability and low temperature fixability. The amount is preferably 35 mgKOH / g or less, more preferably 30 mgKOH / g or less, and further preferably 20 mgKOH / g or less.
結晶性ポリエステル樹脂(C)の軟化点、融点、酸価、及び水酸基価は、原料モノマーの種類及びその比率、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することがでる。それらの値は、後述の実施例に記載の方法により求められる。なお、結晶性ポリエステル樹脂(C)を2種以上組み合わせて使用する場合は、それらの混合物として得られた軟化点、融点、酸価、及び水酸基価の値がそれぞれ前記範囲内であることが好ましい。 The softening point, melting point, acid value, and hydroxyl value of the crystalline polyester resin (C) can be appropriately adjusted depending on the type and ratio of the raw material monomers, and the production conditions such as reaction temperature, reaction time, and cooling rate. Those values are obtained by the method described in Examples described later. When two or more kinds of crystalline polyester resin (C) are used in combination, it is preferable that the softening point, melting point, acid value, and hydroxyl value obtained as a mixture thereof are within the above ranges. ..
結晶性ポリエステル樹脂(C)は、例えば、アルコール成分及びカルボン酸成分の重縮合により得られる。重縮合の条件は、例えば、前述の非晶性ポリエステル樹脂(A)における重縮合で示した条件を適用することができる。 The crystalline polyester resin (C) is obtained, for example, by polycondensation of an alcohol component and a carboxylic acid component. As the conditions for polycondensation, for example, the conditions shown for polycondensation in the above-mentioned amorphous polyester resin (A) can be applied.
非晶性ポリエステル樹脂(A)と結晶性ポリエステル樹脂(C)の質量比率[(A)/(C)]が、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは1/99以上、好ましくは80/20以上、より好ましくは85/15以上であり、そして、耐久性をより向上させる観点から、好ましくは98/2以下、より好ましくは95/5以下、更に好ましくは90/10以下である。 The mass ratio [(A) / (C)] of the amorphous polyester resin (A) and the crystalline polyester resin (C) is preferably 1/99 or more, preferably 80, from the viewpoint of further improving the low temperature fixability. It is /20 or more, more preferably 85/15 or more, and from the viewpoint of further improving durability, it is preferably 98/2 or less, more preferably 95/5 or less, still more preferably 90/10 or less.
結晶性ポリエステル樹脂(C)と、非晶性ポリエステル樹脂(A)及び非晶性ポリエステル樹脂(B)の合計との質量比率[(C)/((A)+(B))]は、耐久性をより向上させる観点から、好ましくは1/99以上、より好ましくは2/98以上、更に好ましくは5/95以上、更に好ましくは8/92以上であり、そして、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは50/50以下、より好ましくは40/60以下、更に好ましくは30/70以下、更に好ましくは20/80以下、更に好ましくは15/85以下である。 The mass ratio [(C) / ((A) + (B))] of the crystalline polyester resin (C) to the total of the amorphous polyester resin (A) and the amorphous polyester resin (B) is durable. From the viewpoint of further improving the property, it is preferably 1/99 or more, more preferably 2/98 or more, still more preferably 5/95 or more, still more preferably 8/92 or more, and further improve the low temperature fixability. From the viewpoint, it is preferably 50/50 or less, more preferably 40/60 or less, still more preferably 30/70 or less, still more preferably 20/80 or less, still more preferably 15/85 or less.
トナーの結着樹脂において、非晶性ポリエステル樹脂(A)、非晶性ポリエステル樹脂(B)及び結晶性ポリエステル樹脂(C)の含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、そして、好ましくは100質量%である。 The content of the amorphous polyester resin (A), the amorphous polyester resin (B) and the crystalline polyester resin (C) in the binder resin of the toner is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass. The above is more preferably 95% by mass or more, 100% by mass or less, and preferably 100% by mass.
<ワックス>
ワックスとしては、例えば、炭化水素ワックス、エステルワックス、シリコーンワックス、脂肪酸アミドワックスが挙げられる。
炭化水素ワックスとしては、例えば、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の鉱物又は石油系炭化水素ワックス;ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ポリブテンワックス等のポリオレフィンワックス等の合成炭化水素ワックスが挙げられる。
エステルワックスとしては、例えば、モンタンワックス等の鉱物又は石油系エステルワックス;カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の植物系エステルワックス;ミツロウ等の動物系エステルワックスが挙げられる。
脂肪酸アミドワックスとしては、例えば、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミドが挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いてもよい。
これらの中でも、炭化水素ワックス又はエステルワックスが好ましく、炭化水素ワックスがより好ましい。
<Wax>
Examples of the wax include hydrocarbon wax, ester wax, silicone wax, and fatty acid amide wax.
Examples of the hydrocarbon wax include minerals such as paraffin wax and Fishertropush wax or petroleum-based hydrocarbon wax; synthetic hydrocarbon wax such as polyolefin wax such as polyethylene wax, polypropylene wax and polybutene wax.
Examples of the ester wax include minerals such as Montan wax or petroleum-based ester waxes; plant-based ester waxes such as carnauba wax, rice wax and candelilla wax; and animal-based ester waxes such as honey wax.
Examples of the fatty acid amide wax include oleic acid amide and stearic acid amide. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, hydrocarbon wax or ester wax is preferable, and hydrocarbon wax is more preferable.
ワックスの融点は、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上であり、そして、好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下、更に好ましくは140℃以下である。
なお、ワックスを2種以上組み合わせて使用する場合は、それぞれのワックスの融点が、前述の範囲内であることが好ましい。
ワックスの含有量は、結着樹脂100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは1質量部以上、更に好ましくは2質量部以上であり、そして、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下、更に好ましくは5質量部以下である。
The melting point of the wax is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, and preferably 160 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower, still more preferably 140 ° C. or lower.
When two or more kinds of waxes are used in combination, it is preferable that the melting point of each wax is within the above range.
The wax content is preferably 0.1 part by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, still more preferably 2 parts by mass or more, and preferably 20 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the binder resin. It is more preferably 10 parts by mass or less, still more preferably 5 parts by mass or less.
<荷電制御剤>
荷電制御剤は、正帯電性荷電制御剤、負帯電性荷電制御剤のいずれを含有していてもよい。
正帯電性荷電制御剤としては、ニグロシン染料、例えば「ニグロシンベースEX」、「オイルブラックBS」、「オイルブラックSO」、「ボントロンN-01」、「ボントロンN-04」、「ボントロンN-07」、「ボントロンN-09」、「ボントロンN-11」(以上、オリヱント化学工業株式会社製)等;3級アミンを側鎖として含有するトリフェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩化合物、例えば「ボントロンP-51」(オリヱント化学工業株式会社製)、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、「COPY CHARGE PX VP435」(クラリアント社製)等;ポリアミン樹脂、例えば「AFP-B」(オリヱント化学工業株式会社製)等;イミダゾール誘導体、例えば「PLZ-2001」、「PLZ-8001」(以上、四国化成工業株式会社製)等;スチレン-アクリル系樹脂、例えば「FCA-701PT」(藤倉化成株式会社製)等が挙げられる。
<Charge control agent>
The charge control agent may contain either a positive charge control agent or a negative charge control agent.
Positive charge control agents include niglosin dyes such as "niglocin base EX", "oil black BS", "oil black SO", "bontron N-01", "bontron N-04", and "bontron N-07". , "Bontron N-09", "Bontron N-11" (all manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), etc .; Triphenylmethane dyes containing tertiary amines as side chains, quaternary ammonium salt compounds, for example, " Bontron P-51 "(manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), cetyltrimethylammonium bromide," COPY CHARGE PX VP435 "(manufactured by Clariant), etc .; Polyamine resin, for example," AFP-B "(manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), etc. Imidazole derivatives such as "PLZ-2001" and "PLZ-8001" (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.); styrene-acrylic resins such as "FCA-701PT" (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.). Be done.
負帯電性荷電制御剤としては、含金属アゾ染料、例えば「バリファーストブラック3804」、「ボントロンS-31」、「ボントロンS-32」、「ボントロンS-34」、「ボントロンS-36」(以上、オリヱント化学工業株式会社製)、「アイゼンスピロンブラックTRH」、「T-77」(保土谷化学工業株式会社製)等;ベンジル酸化合物の金属化合物、例えば、「LR-147」、「LR-297」(以上、日本カーリット株式会社製)等;サリチル酸化合物の金属化合物、例えば、「ボントロンE-81」、「ボントロンE-84」、「ボントロンE-88」、「ボントロンE-304」(以上、オリヱント化学工業株式会社製)、「TN-105」(保土谷化学工業株式会社製)等;銅フタロシアニン染料;4級アンモニウム塩、例えば「COPY CHARGE NX VP434」(クラリアント社製)、ニトロイミダゾール誘導体等;有機金属化合物等が挙げられる。
荷電制御剤の中でも、負帯電性荷電制御剤が好ましく、ベンジル酸化合物の金属化合物がより好ましい。
Negative charge control agents include metal-containing azo dyes such as "Varifast Black 3804", "Bontron S-31", "Bontron S-32", "Bontron S-34", and "Bontron S-36" ( (Manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), "Eisenspiron Black TRH", "T-77" (manufactured by Hodoya Chemical Industry Co., Ltd.), etc .; Metal compounds of benzylic acid compounds, for example, "LR-147", " LR-297 "(above, manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.), etc .; Metal compounds of salicylic acid compounds, for example," Bontron E-81 "," Bontron E-84 "," Bontron E-88 "," Bontron E-304 " (The above is manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), "TN-105" (manufactured by Hodoya Chemical Industry Co., Ltd.), etc .; Copper phthalocyanine dye; Quadruple ammonium salt, for example, "COPY CHARGE NX VP434" (manufactured by Clariant), Nitro Imidazole derivatives and the like; examples include organic metal compounds and the like.
Among the charge control agents, a negative charge control agent is preferable, and a metal compound of a benzylic acid compound is more preferable.
荷電制御剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上であり、そして、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは3質量部以下、更に好ましくは2質量部以下である。 The content of the charge control agent is preferably 0.01 part by mass or more, more preferably 0.2 part by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. Hereinafter, it is more preferably 3 parts by mass or less, still more preferably 2 parts by mass or less.
<着色剤>
着色剤としては、トナー用着色剤として用いられている染料、顔料等のすべてを使用することができ、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンB、ローダミン-Bベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、ジスアゾエロー等が用いることができ、本発明のトナーは、黒トナー、その他のカラートナーのいずれであってもよい。
<Colorant>
As the colorant, all of the dyes and pigments used as colorants for toner can be used, such as carbon black, phthalocyanine blue, permanent brown FG, brilliant first scarlet, pigment green B, and Rhodamine-B base. Solvent Red 49, Solvent Red 146, Solvent Blue 35, Kinacridone, Carmine 6B, Disazoero and the like can be used, and the toner of the present invention may be any of black toner and other color toners.
着色剤の含有量は、トナーの画像濃度を向上させる観点から、結着樹脂100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上であり、そして、好ましくは40質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは10質量部以下である。 The content of the colorant is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, and preferably 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin from the viewpoint of improving the image density of the toner. Parts or less, more preferably 20 parts by mass or less, still more preferably 10 parts by mass or less.
[トナーの製造方法]
トナーは、溶融混練法、乳化転相法、重合法、乳化凝集法等の公知のいずれの方法により得られたトナーであってもよいが、生産性や着色剤の分散性の観点から、溶融混練法による粉砕トナーが好ましい。
溶融混練法による粉砕トナーの場合、例えば、非晶性ポリエステル樹脂(A)、非晶性ポリエステル樹脂(B)、結晶性ポリエステル樹脂(C)、ワックス、荷電制御剤、着色剤等の原料をヘンシェルミキサー等の混合機で均一に混合した後、密閉式ニーダー、1軸又は2軸の押出機、オープンロール型混練機等で溶融混練し、冷却、粉砕、分級して製造することができる。
トナーの製造方法は、好ましくは、上記の結着樹脂組成物を含有する混合物を80℃以上160℃以下の範囲内の温度で溶融混練する工程を含む。溶融混練温度は、好ましくは90℃以上、より好ましくは100℃以上であり、そして、好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下である。
トナーの製造方法は、好ましくは、溶融混練により得られた混合物を、粉砕及び分級しトナー粒子を得る工程を含む。当該粉砕及び分級は、公知の方法により行うことができる。
[Toner manufacturing method]
The toner may be a toner obtained by any known method such as a melt-kneading method, an emulsification phase inversion method, a polymerization method, an emulsification aggregation method, etc., but from the viewpoint of productivity and dispersibility of the colorant, the toner is melted. Grinded toner by the kneading method is preferable.
In the case of crushed toner by the melt-kneading method, for example, raw materials such as amorphous polyester resin (A), amorphous polyester resin (B), crystalline polyester resin (C), wax, charge control agent, and colorant are used as Henshell. After uniformly mixing with a mixer such as a mixer, the resin can be melt-kneaded with a closed kneader, a single-screw or twin-screw extruder, an open roll type kneader, or the like, cooled, pulverized, and classified.
The method for producing the toner preferably includes a step of melt-kneading the mixture containing the above-mentioned binder resin composition at a temperature within the range of 80 ° C. or higher and 160 ° C. or lower. The melt-kneading temperature is preferably 90 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, and preferably 160 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower.
The method for producing a toner preferably comprises a step of pulverizing and classifying the mixture obtained by melt-kneading to obtain toner particles. The pulverization and classification can be performed by a known method.
トナー粒子の体積中位粒径(D50)は、高画質の画像を得る観点から、好ましくは2μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは4μm以上であり、そして、好ましくは10μm以下、より好ましくは8μm以下、更に好ましくは6μm以下である。 The volume median particle size (D 50 ) of the toner particles is preferably 2 μm or more, more preferably 3 μm or more, still more preferably 4 μm or more, and preferably 10 μm or less, from the viewpoint of obtaining a high-quality image. It is preferably 8 μm or less, more preferably 6 μm or less.
トナーは、流動化剤等を外添剤としてトナー粒子表面に添加処理されていることが好ましい。
外添剤としては、例えば、疎水性シリカ、酸化チタン微粒子、アルミナ微粒子、酸化セリウム微粒子、カーボンブラック等の無機材料微粒子、及びポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、シリコーン樹脂等のポリマー微粒子が挙げられる。これらの中でも、疎水性シリカが好ましい。
外添剤を用いる場合、外添剤の添加量は、トナー粒子100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上であり、そして、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4.5質量部以下、更に好ましくは4質量部以下である。
The toner is preferably treated by adding a fluidizing agent or the like as an external additive to the surface of the toner particles.
Examples of the external additive include hydrophobic silica fine particles, titanium oxide fine particles, alumina fine particles, cerium oxide fine particles, carbon black and other inorganic material fine particles, and polymer fine particles such as polycarbonate, polymethyl methacrylate and silicone resin. Of these, hydrophobic silica is preferred.
When an external additive is used, the amount of the external additive added is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, and preferably 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner particles. It is more preferably 4.5 parts by mass or less, still more preferably 4 parts by mass or less.
トナーは、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像に用いられる。トナーは、一成分系現像剤として、又はキャリアと混合して二成分系現像剤として使用することができる。 The toner is used for developing a latent image formed by an electrophotographic method, an electrostatic recording method, an electrostatic printing method, or the like. The toner can be used as a one-component developer or mixed with a carrier as a two-component developer.
[画像形成方法]
以下、本発明に係る画像形成方法について、具体的な例を挙げて説明するが、本発明に係る画像形成方法は、当該方法に限定されない。
本発明に係る画像形成方法は、例えば、画像形成装置を用いて行うことができる。図1は、画像形成装置の概略構成図である。
画像形成装置1は、例えば、感光ドラム12と、帯電部13と、露光部14と、現像部15と、転写ローラ16と、熱定着部17とを有する。
[Image formation method]
Hereinafter, the image forming method according to the present invention will be described with reference to specific examples, but the image forming method according to the present invention is not limited to the method.
The image forming method according to the present invention can be performed using, for example, an image forming apparatus. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus.
The
感光ドラム12は、中心軸線について回転可能な円筒形状を有する。
帯電部13は、感光ドラム12の表面を帯電するように構成される。帯電部13は、例えば、帯電ローラである。なお、帯電部13は、スコロトロン型帯電器であってもよい。
露光部14は、帯電部13によって帯電された感光ドラム12の表面を露光するように構成される。これにより、感光ドラム12の表面に静電潜像が形成される。露光部14は、例えば、レーザースキャンユニット又はLEDアレイである。
The
The charging
The
現像部15は、感光ドラム12の表面にトナーを供給するように構成される。これにより、静電潜像が現像され、感光ドラム12の表面に未定着トナー像が形成される。現像部15は、トナー収容部151と、現像ローラ152とを有する。トナー収容部151は、トナーを収容する。現像ローラ152は、トナー収容部151内のトナーを感光ドラム12の表面に供給するように構成される。
The developing
転写ローラ16は、感光ドラム12の表面に形成された未定着トナー像を、感光ドラム12から印刷媒体Sに転写するように構成される。これにより、印刷媒体Sに、未定着トナー像が、形成される。転写ローラ16は、印刷媒体Sを介して、感光ドラム12と接触する。印刷媒体Sは、例えば、紙である。
The
熱定着部17は、印刷媒体S上の未定着トナー像に熱を与えて定着させるように構成される。熱定着部は、例えば、熱定着ローラである。
熱定着の温度は、好ましくは100℃以上、より好ましくは110℃以上、更に好ましくは120℃以上であり、そして、好ましくは180℃以下、より好ましくは170℃以下、更に好ましくは160℃以下である。
以上、本発明に係るトナーにより形成された未定着トナー像に熱を与えて定着させることで、低温定着性、耐ホットオフセット性、及び耐久性に優れる、画像形成方法を実現することができる。
The
The heat fixing temperature is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 110 ° C. or higher, further preferably 120 ° C. or higher, and preferably 180 ° C. or lower, more preferably 170 ° C. or lower, still more preferably 160 ° C. or lower. be.
As described above, by applying heat to fix the unfixed toner image formed by the toner according to the present invention, it is possible to realize an image forming method excellent in low temperature fixing property, hot offset resistance, and durability.
以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。樹脂等の物性は、以下の方法により測定した。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. The physical properties of the resin and the like were measured by the following methods.
[測定]
〔樹脂の酸価、水酸基価〕
JIS K0070:1992の方法に基づき測定する。ただし、測定溶媒のみJIS K0070:1992の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))に変更する。
[measurement]
[Acid value and hydroxyl value of resin]
Measure based on the method of JIS K 0070: 1992. However, only the measurement solvent is changed from the mixed solvent of ethanol and ether specified in JIS K 0070: 1992 to the mixed solvent of acetone and toluene (acetone: toluene = 1: 1 (volume ratio)).
〔樹脂の軟化点、吸熱の最高ピーク温度、ガラス転移温度〕
(1)軟化点
フローテスター「CFT-500D」(株式会社島津製作所製)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/minで加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出す。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とする。
(2)吸熱の最高ピークの温度
示差走査熱量計「Q-20」(ティー エイ インスツルメント ジャパン株式会社製)を用いて、室温(20℃)から降温速度10℃/分で0℃まで冷却した試料をそのまま1分間保持させ、その後、昇温速度10℃/分で180℃まで昇温しながら測定する。観測される吸熱ピークのうち、最も高温側にあるピークの温度を吸熱の最高ピーク温度とする。
(3)ガラス転移温度
示差走査熱量計「Q-20」(ティー エイ インスツルメント ジャパン株式会社製)を用いて、試料0.01~0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/minで0℃まで冷却する。次に試料を昇温速度10℃/minで昇温し、吸熱ピークを測定する。吸熱の最高ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移温度とする。
[Resin softening point, maximum endothermic temperature, glass transition temperature]
(1) Softening point Using a flow tester "CFT-500D" (manufactured by Shimadzu Corporation), a 1 g sample is heated at a heating rate of 6 ° C / min, and a load of 1.96 MPa is applied by a plunger to a diameter of 1 mm. , Extrude from a 1 mm long nozzle. The amount of plunger drop of the flow tester is plotted against the temperature, and the temperature at which half of the sample flows out is used as the softening point.
(2) Temperature of the highest peak of heat absorption Using a differential scanning calorimeter "Q-20" (manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.), cool from room temperature (20 ° C) to 0 ° C at a temperature lowering rate of 10 ° C / min. Hold the sample as it is for 1 minute, and then measure while raising the temperature to 180 ° C at a heating rate of 10 ° C / min. Of the observed endothermic peaks, the temperature of the peak on the highest temperature side is defined as the maximum endothermic temperature.
(3) Glass transition temperature Using a differential scanning calorimeter "Q-20" (manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.), weigh 0.01 to 0.02 g of the sample in an aluminum pan, raise the temperature to 200 ° C, and then use the temperature. Cool from temperature to 0 ° C at a temperature drop rate of 10 ° C / min. Next, the sample is heated at a heating rate of 10 ° C./min, and the endothermic peak is measured. The temperature at the intersection of the extension of the baseline below the maximum endothermic temperature and the tangent line indicating the maximum slope from the rising portion of the peak to the peak of the peak is defined as the glass transition temperature.
〔樹脂又はワックスの融点〕
示差走査熱量計「Q100」(ティー エイ インスツルメント ジャパン株式会社製)を用いて、試料0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温した後、200℃から降温速度10℃/minで0℃まで冷却する。次いで、試料を昇温速度10℃/minで昇温し、熱量を測定し、吸熱の最大ピーク温度を融点とする。
[Melting point of resin or wax]
Using the differential scanning calorimeter "Q100" (manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.), weigh 0.02 g of the sample into an aluminum pan, raise the temperature to 200 ° C, and then lower the temperature from 200 ° C to 10 ° C / min. Cool to 0 ° C. Next, the sample is heated at a heating rate of 10 ° C./min, the amount of heat is measured, and the maximum peak temperature of endotherm is taken as the melting point.
〔トナー粒子の体積中位粒径(D50)〕
トナー粒子の体積中位粒径(D50)は、次のとおり測定する。
・測定機:「コールターマルチサイザー(登録商標)III」(ベックマンコールター株式会社製)
・アパチャー径:50μm
・解析ソフト:「マルチサイザー(登録商標)IIIバージョン3.51」(ベックマンコールター株式会社製)
・電解液:「アイソトン(登録商標)II」(ベックマンコールター株式会社製)
・分散液:ポリオキシエチレンラウリルエーテル「エマルゲン(登録商標)109P」〔花王株式会社製、HLB(Hydrophile-Lipophile Balance)=13.6〕を前記電解液に溶解させ、濃度5質量%の分散液を得た。
・分散条件:上記の分散液5mLに乾燥後のトナー粒子の測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、電解液25mLを添加し、更に、超音波分散機にて1分間分散させて、試料分散液を調製した。
・測定条件:前記試料分散液を前記電解液100mLに加えることにより、3万個の粒子の粒径を20秒で測定できる濃度に調整した後、3万個の粒子を測定し、その粒径分布から体積中位粒径(D50)を求めた。
[Volume medium particle size of toner particles (D 50 )]
The volume median particle size (D 50 ) of the toner particles is measured as follows.
-Measuring machine: "Coulter Multisizer (registered trademark) III" (manufactured by Beckman Coulter Co., Ltd.)
・ Aperture diameter: 50 μm
-Analysis software: "Multisizer (registered trademark) III version 3.51" (manufactured by Beckman Coulter Co., Ltd.)
-Electrolytic solution: "Isoton (registered trademark) II" (manufactured by Beckman Coulter Co., Ltd.)
-Dispersion: Polyoxyethylene lauryl ether "Emargen (registered trademark) 109P" [HLB (Hydrophile-Lipophile Balance) = 13.6, manufactured by Kao Corporation) was dissolved in the electrolyte to obtain a dispersion with a concentration of 5% by mass. rice field.
-Dispersion conditions: Add 10 mg of the measured sample of toner particles after drying to 5 mL of the above dispersion, disperse for 1 minute with an ultrasonic disperser, then add 25 mL of electrolyte, and further add to the ultrasonic disperser. The mixture was dispersed for 1 minute to prepare a sample dispersion.
-Measurement conditions: By adding the sample dispersion to 100 mL of the electrolytic solution, the particle size of 30,000 particles is adjusted to a concentration that can be measured in 20 seconds, and then 30,000 particles are measured and the particle size is measured. The volume median particle size (D 50 ) was determined from the distribution.
[樹脂の製造]
製造例A1~A5, A81~A83(非晶性ポリエステル樹脂A-1~A-5, A-81~A-83)
表1に示すトリメリット酸無水物以外の原料モノマー及びエステル化触媒を、温度計、ステンレス製攪拌棒、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した10リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、180℃から230℃まで10時間かけて昇温を行った。その後、トリメリット酸無水物を投入し、220℃で、8.0kPaにて表に示す軟化点に達するまで反応を行い、非晶性ポリエステル樹脂A-1~A-5, A-81~A-83を得た。
[Manufacturing of resin]
Production Examples A1-A5, A81-A83 (Amorphous polyester resin A-1-A-5, A-81-A-83)
Place the raw material monomers and esterification catalysts other than the trimellitic acid anhydride shown in Table 1 in a 10-liter four-necked flask equipped with a thermometer, stainless stir bar, flow-down condenser and nitrogen introduction tube to create a nitrogen atmosphere. The temperature was raised from 180 ° C to 230 ° C over 10 hours in a mantle heater. After that, trimellitic acid anhydride was added, and the reaction was carried out at 220 ° C. at 8.0 kPa until the softening point shown in the table was reached, and the amorphous polyester resins A-1 to A-5 and A-81 to A- Obtained 83.
製造例B1, B2(樹脂B-1, B-2)
表2に示すトリメリット酸無水物以外の原料ポリエステルモノマーを、温度計、ステンレス製攪拌棒、脱水管を備えた流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した10Lの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、230℃で7時間重縮合させた。200℃にてトリメリット酸無水物を添加した後、210℃に昇温し、重縮合反応を行い、軟化点が表に示す軟化点に達するまで反応させて、樹脂B-1~B-2を得た。
Production Examples B1, B2 (Resin B-1, B-2)
Place the raw polyester monomers other than the trimellitic acid anhydride shown in Table 2 in a 10 L four-necked flask equipped with a thermometer, a stainless stir bar, a flow-down condenser equipped with a dehydration tube, and a nitrogen introduction tube, and place them in a nitrogen atmosphere. In a mantle heater, the mixture was hydrocondensed at 230 ° C. for 7 hours. After adding trimellitic acid anhydride at 200 ° C, the temperature is raised to 210 ° C, a polycondensation reaction is carried out, and the reaction is carried out until the softening point reaches the softening point shown in the table, and the resins B-1 to B-2 are reacted. Got
製造例C1 (結晶性ポリエステル樹脂C-1)
表3に示すポリエステルモノマーを、温度計、ステンレス製攪拌棒、脱水管を備えた流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した10Lの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、200℃まで8時間かけて昇温を行った。その後、エステル化触媒を添加し、8.0kPaにて表3に示す軟化点に達するまで反応を行い、結晶性ポリエステル樹脂C-1を得た。
Production Example C1 (Crystalline Polyester Resin C-1)
The polyester monomers shown in Table 3 are placed in a 10 L four-necked flask equipped with a thermometer, a stainless stir bar, a flow-down condenser equipped with a dehydration tube, and a nitrogen inlet tube, and placed in a mantle heater in a nitrogen atmosphere for 200. The temperature was raised to ° C over 8 hours. Then, an esterification catalyst was added, and the reaction was carried out at 8.0 kPa until the softening point shown in Table 3 was reached to obtain a crystalline polyester resin C-1.
[トナーの製造]
実施例1~6及び比較例1~3(トナー1~6,81~83)
表4に示す比率で、結着樹脂100質量部、着色剤「ECB-301」(大日精化工業株式会社製)5質量部、荷電制御剤「LR-147」(日本カーリット株式会社製)1質量部、離型剤「カルナウバワックス C1」(加藤洋行株式会社製、融点:80℃) 2質量部を、ヘンシェルミキサーでよく攪拌した後、混練部分の全長1560mm、スクリュー径42mm、バレル内径43mmの同方向回転二軸押出機を用いて溶融混練した。ロールの回転速度は200r/min、ロール内の加熱設定温度は90℃であり、混練物の温度は140℃、混練物の供給速度は10kg/時、平均滞留時間は約18秒であった。得られた混練物を140℃から50℃まで1.5時間で冷却し、50℃で、冷却ローラーで圧延冷却した後、45℃で4時間静置後、ジェットミルで体積中位粒径(D50)5.5μmのトナー粒子を得た。
[Manufacturing of toner]
Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 (
At the ratio shown in Table 4, 100 parts by mass of the binder resin, 5 parts by mass of the colorant "ECB-301" (manufactured by Dainichiseika Kogyo Co., Ltd.), and the charge control agent "LR-147" (manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.) 1 Mass part, mold release agent "Carnauba Wax C1" (manufactured by Hiroyuki Kato Co., Ltd., melting point: 80 ° C) After stirring well with a Henshell mixer, the total length of the kneaded part is 1560 mm, the screw diameter is 42 mm, and the barrel inner diameter is 43 mm. The mixture was melt-kneaded using the same-direction rotary twin-screw extruder. The rotation speed of the roll was 200 r / min, the set heating temperature in the roll was 90 ° C, the temperature of the kneaded product was 140 ° C, the supply speed of the kneaded product was 10 kg / hour, and the average residence time was about 18 seconds. The obtained kneaded product is cooled from 140 ° C. to 50 ° C. for 1.5 hours, rolled and cooled at 50 ° C. with a cooling roller, allowed to stand at 45 ° C. for 4 hours, and then subjected to a medium volume particle size ( D50 ) by a jet mill. ) 5.5 μm toner particles were obtained.
得られたトナー粒子100質量部に対し、外添剤「アエロジル R-972」(疎水性シリカ、日本アエロジル株式会社製、個数平均粒子径:16nm)1.5質量部及び「SI-Y」(疎水性シリカ、日本アエロジル株式会社製、個数平均粒子径:40nm)1.0質量部を添加し、ヘンシェルミキサーで3600r/min、5分間混合することにより、外添剤処理を行い、トナー1~6,81~83を得た。
For 100 parts by mass of the obtained toner particles, 1.5 parts by mass of the external additive "Aerosil R-972" (hydrophobic silica, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., number average particle diameter: 16 nm) and "SI-Y" (hydrophobicity) Silica, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., number average particle size: 40 nm) 1.0 part by mass is added and mixed with a Henshell mixer at 3600 r / min for 5 minutes to perform an external additive treatment, and
[評価]
〔低温定着性及び耐高温オフセット性〕
複写機「AR-505」(シャープ株式会社製)の定着機を装置外での定着が可能なように改良した装置にトナーを実装し、未定着の状態で印刷物を得た(印字面積:2cm×12cm、付着量:0.5mg/cm2)。その後、総定着圧が40kgfになるように調整した定着機(定着速度300mm/sec)を用い、定着ロールの温度を100℃から240℃へと5℃ずつ順次上昇させながら、各温度で未定着状態の印刷物の定着試験を行った。得られた印刷物の画像部分にセロハン粘着テープ「ユニセフセロハン」(三菱鉛筆株式会社製、幅:18mm、JIS Z 1522)を貼り付け、30℃に設定した定着ローラに通過させた後、テープを剥がした。なお、印刷に用いた紙には、「CopyBond SF-70NA」(シャープ株式会社製、75g/m2)を使用した。
テープを貼る前と剥がした後の光学反射密度を反射濃度計「RD-915」(グレタグマクベス社製)を用いて測定し、両者の比率(剥離後/貼付前×100)が最初に90%を超える定着ローラの温度を低定着温度とした。結果を表4に示す。低定着温度が低いほど、低温定着性に優れる。最低定着温度は、140℃以下が好ましく、130℃以下がより好ましい。
また、上記で得られた定着画像を目視で判断し、高温オフセットが見られた定着ロールの最低温度を高温オフセット温度とした。結果を表4に示す。高温オフセット温度が高いほど、耐高温オフセット性に優れる。高温オフセット温度は、160℃以上が好ましく、170℃以上がより好ましい。
[evaluation]
[Low temperature fixing property and high temperature offset resistance]
Toner was mounted on a device that was improved so that the fixing machine of the copying machine "AR-505" (manufactured by Sharp Corporation) could be fixed outside the device, and printed matter was obtained in an unfixed state (printed area: 2 cm). × 12 cm, adhesion amount: 0.5 mg / cm 2 ). After that, using a fixing machine (fixing speed 300 mm / sec) adjusted so that the total fixing pressure becomes 40 kgf, the temperature of the fixing roll is gradually increased from 100 ° C to 240 ° C by 5 ° C, and unfixed at each temperature. A fixing test was performed on the printed matter in the state. Attach the cellophane adhesive tape "UNICEF Cellophane" (manufactured by Mitsubishi Pencil Co., Ltd., width: 18 mm, JIS Z 1522) to the image part of the obtained printed matter, pass it through a fixing roller set at 30 ° C, and then peel off the tape. rice field. The paper used for printing was "CopyBond SF-70NA" (manufactured by Sharp Corporation, 75 g / m 2 ).
The optical reflection density before and after the tape was applied was measured using a reflection densitometer "RD-915" (manufactured by Gretag Macbeth), and the ratio of the two (after peeling / before applying x 100) was initially 90%. The temperature of the fixing roller exceeding the above was set as the low fixing temperature. The results are shown in Table 4. The lower the low fixing temperature, the better the low temperature fixing property. The minimum fixing temperature is preferably 140 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or lower.
Further, the fixing image obtained above was visually judged, and the lowest temperature of the fixing roll in which the high temperature offset was observed was defined as the high temperature offset temperature. The results are shown in Table 4. The higher the high temperature offset temperature, the better the high temperature offset resistance. The high temperature offset temperature is preferably 160 ° C. or higher, more preferably 170 ° C. or higher.
〔耐久性〕
レーザプリンタ「ページプレスト N-4」(カシオ計算機株式会社製、定着:接触定着方式、現像:非磁性一成分現像方式、現像ロール径:2.3cm)にトナーを実装し、温度40℃、相対湿度85%の条件下にて黒化率5.5%の斜めストライプのパターンにて、耐刷を行った。途中、500枚ごとに黒ベタ画像を印字し、画像上のスジを確認した。画像上にスジが目視にて観察された時点までの印字枚数を、現像ロールにトナーが融着・固着したことによりスジが発生した枚数として、以下の評価基準に従って、耐久性を評価した。結果を表4に示す。スジの発生した枚数が多いほど、トナーの耐久性に優れる。その枚数は、4,000枚以上が好ましく、5,000枚以上がより好ましい。
〔durability〕
Toner is mounted on the laser printer "Page Presto N-4" (manufactured by Casio Computer Co., Ltd., fixing: contact fixing method, development: non-magnetic one-component development method, development roll diameter: 2.3 cm), temperature 40 ° C, relative humidity. Printing was performed with a diagonal stripe pattern with a blackening rate of 5.5% under the condition of 85%. On the way, a solid black image was printed every 500 sheets, and streaks on the image were confirmed. Durability was evaluated according to the following evaluation criteria, with the number of printed sheets up to the time when streaks were visually observed on the image as the number of sheets in which streaks were generated due to the fusion and adhesion of toner to the developing roll. The results are shown in Table 4. The greater the number of streaks, the better the durability of the toner. The number of sheets is preferably 4,000 or more, and more preferably 5,000 or more.
以上、実施例及び比較例から、本発明によれば、低温定着性、耐ホットオフセット性、及び耐久性に優れる画像形成方法、及びその方法に用いられる樹脂を提供することができることがわかる。 As described above, from Examples and Comparative Examples, it can be seen that according to the present invention, it is possible to provide an image forming method excellent in low temperature fixing property, hot offset resistance, and durability, and a resin used in the method.
1:画像形成装置 12:感光ドラム 13:帯電部 14:露光部 15:現像部 151:トナー収容部 152:現像ローラ 16:転写ローラ 17:熱定着部 S:印刷媒体 1: Image forming device 12: Photosensitive drum 13: Charging part 14: Exposure part 15: Developing part 151: Toner accommodating part 152: Developing roller 16: Transfer roller 17: Heat fixing part S: Printing medium
Claims (8)
前記トナーが溶融混練法による粉砕トナーであり、
前記非晶性ポリエステル樹脂(A)を含有する混合物を80℃以上160℃以下の範囲内の温度で溶融混練する工程を含む、トナーの製造方法。 Alcohol component containing an ethylene oxide adduct of bisphenol A of 30 mol% or more and 60 mol% or less and 1,4-butanediol of 40 mol% or more and 70 mol% or less (however, it has an ester group and a carboxy group in the molecule. A method for producing a toner containing an amorphous polyester resin (A ) , which is a polycondensate of a carboxylic acid component containing an aromatic dicarboxylic acid.
The toner is a pulverized toner produced by a melt-kneading method.
A method for producing a toner, which comprises a step of melt-kneading the mixture containing the amorphous polyester resin (A) at a temperature within the range of 80 ° C. or higher and 160 ° C. or lower .
前記未定着トナー像に熱を与えて定着させる定着工程と、The fixing process of applying heat to the unfixed toner image to fix it,
を有する画像形成方法であって、It is an image forming method having
前記トナーが溶融混練法による粉砕トナーである、画像形成方法。An image forming method in which the toner is pulverized toner by a melt-kneading method.
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