JP2004163854A - 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用現像剤、及び、画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像定着時および/または定着後に前記静電荷像現像用トナー製造時の最高温度よりも高い温度で加熱されることにより架橋反応が進行する反応性高分子が、少なくとも結着樹脂を含む静電荷像現像用トナーの内部に含有および/またはその表面に添加されたことを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【選択図】 なし
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法または静電記録法等により画像を形成する際に用いられる静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用現像剤、また、静電荷像現像用トナーの製造方法、及び、前記静電荷像現像用現像剤を用いた画像形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子写真法など静電荷像を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々な分野で利用されている。電子写真法においては帯電、露光工程により感光体上に静電荷像を形成し、トナーを含む現像剤で静電潜像を現像し、転写、定着工程を経て可視化される。ここで用いられる現像剤には、トナーとキャリアからなる2成分現像剤と、磁性トナーまたは非磁性トナーを単独で用いる1成分現像剤とがあるがそのトナーの製法は通常、熱可塑性樹脂を顔料、帯電制御剤、ワックスなどの離型剤とともに溶融混練し、冷却後、微粉砕し、さらに分級する混練粉砕製法が使用されている。これらトナーには、必要であれば流動性やクリーニング性を改善するための無機、有機の微粒子をトナー粒子表面に添加することもある。
【0003】
通常の混練粉砕製法では、トナー形状及びトナーの表面構造は不定形であり、使用材料の粉砕性や粉砕工程の条件により微妙に変化することから意図的なトナー形状及び表面構造の制御は困難である。また、特に粉砕性の高い材料である場合、現像機中における機械力などにより、さらに微粉の発生を招いたり、トナー形状の変化を招いたりすることがしばしば起こる。
これらの影響により2成分現像剤においては、微粉のキャリア表面への固着により現像剤の帯電劣化が加速されたり、1成分現像剤においては、粒度分布の拡大によりトナー飛散が生じたり、トナー形状の変化による現像性の低下により画質の劣化が生じやすくなる。
【0004】
また、ワックスなどの離型剤を内添してトナー化する場合、熱可塑性樹脂との組み合せによりトナー表面への離型剤の露出が起こることが多い。特に高分子量成分により弾性が付与されたやや粉砕されにくい樹脂と、ポリエチレンのような脆いワックス型離型剤との組み合せからなるトナーでは、その表面にはポリエチレンの露出が多く見られる。
【0005】
このような露出は定着時の離型性や、感光体上からの未転写トナーのクリーニングには有利であるものの、トナーの表層に存在するポリエチレンが機械力により容易に現像ロールや感光体、キャリア等へ移着して、これらの汚染を生じやすくなり、信頼性の低下につながる。またトナー形状が不定形であることにより、流動性助剤を添加しても流動性が充分に確保できず、使用中に機械力の作用によってトナー表面の微粒子が凹部分へ移動し、これによって経時的に流動性が低下したり、流動性助剤のトナー内部への埋没がおきることで、現像性、転写性、クリーニング性が悪化する。
またクリーニングにより回収されたトナーを再び現像機に戻して使用すると、さらに画質の低下を生じやすい。これらを防ぐためにさらに流動性助剤を増加すると、感光体上への黒点の発生や助剤粒子の飛散が生じるという状態に陥る。
【0006】
近年、意図的にトナー形状及び表面構造を制御する方法として乳化重合凝集法によるトナーの製造方法が提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。乳化重合凝集法は、通常1ミクロン以下の、微粒化された原材料を出発物質とするため原理的に小径トナーを効率的に作製することができる。
詳しく述べると、一般に、乳化重合などにより作製した樹脂分散液と、溶媒に着色剤を分散させた着色剤分散液と、を混合しトナー粒径に相当する凝集粒子を形成し、その後、この凝集粒子を加熱することによって融合合一しトナーとする製造方法である。しかし、通常、この方法ではトナーの表面と内部とは同様の組成となるため意図的に表面組成を制御することは困難である。
【0007】
この問題を解決するために、乳化重合凝集法によりトナーを作製する際に、トナーの内部層から表面層への自由な制御を行うことにより、より精密な粒子構造の制御を可能にする手段が提案されている(特許文献3参照)。この方法により作製されるトナーは、小径化が容易で、かつ、精密な粒子構造制御が実現できるため、電子写真画像の画質の飛躍的向上と高い信頼性との両立が可能となってきた。
【0008】
一方近年、上記のようなトナー・現像剤技術を用いた電子写真による画像形成方法は、デジタル化・カラー化の進展によって、印刷領域の一部へ適用されはじめ、オンデマンドプリンティングを初めとするグラフィックアーツ市場における実用化が顕著となり始めている。
グラフィックアーツ市場とは、版画のようなもので印刷した部数の少ない創作印刷物や、筆跡・絵画などのオリジナルの模写、複写、そしてリプロダクションとよばれる大量生産方式による印刷物製造関連業務市場全般を指し、印刷物の製造に関わる業種・部門を対象とする市場であると定義される。
【0009】
たとえばショートラン印刷市場においては、電子写真法における無版印刷の特徴を生かしてモノクロ印刷のみならず、富士ゼロックスColorDocuTech60で代表されるようなショートランカラー市場をターゲットとする技術が開発され、画質、用紙対応性、製品価格、枚あたり価格の観点で大きな進展が見られつつある(非特許文献1)
【0010】
しかしながら、本来の本格的な従来型印刷と比較した場合、無版印刷としてのオンデマンド性の特徴はあるものの、その色再現域、解像度、光沢特性に代表される画質、質感;同一画像内における画質均一性、長時間連続プリント時の画質の維持性;高画像密度時のトナー消費量に起因する高い枚あたり価格;より薄い紙、より厚い紙に対する対応性;画像定着時のオイルなどに起因する画像欠陥や筆記性不良;高速での高温定着による高消費電力;高温高圧での画像定着に起因する用紙の伸び、カール、波うち、両面時のトンボレジストレーションのずれなどが生じ、問題となりやすい。
【0011】
また原理的に比較的低軟化点の低分子樹脂からなるトナー画像を熱定着することから、画像の熱や機械的耐久性に関し、印刷画像よりも弱い場合があり、幾重にも折り曲げられたり、製本され多重に重ねられて高加重状態で高温下にさらされた場合、画像の欠損やブロッキング、オフセット、屋外暴露に伴う耐光性、耐候性など様々なストレスに対する耐久性に問題を生じる場合がある。
このように電子写真法により形成される画像が本格的に従来の印刷物を代替し、グラフィックアーツ領域において特に生産財としての市場価値を訴求するためには、まだ数々の課題があることがわかってきている。
【0012】
また、色再現領域に関しては、電子写真領域で実用化されている顔料の種類は、従来の印刷インクで使用されている種類に比べて少なく、さらなる高性能着色材の技術が必要である。グラフィックアーツ領域における使用条件は、オフィス市場に比較して多岐にわたるために、高度な色再現性のみならず、耐熱、耐光、耐水、耐油、耐溶剤、耐擦掻性、折り曲げ強度など画像に様々な耐久性が要求されることとなる。
【0013】
解像度は画像処理システム、感光体、露光などのシステムともにトナーの粒径およびその分布に制限されやすいが、小径トナーを帯電、現像、転写、定着、クリーニングなどの各プロセスで効果的に、かつ信頼性が高い状態で使用することには大きな技術課題がある。
このような技術課題としては、例えば、小径トナーを均一帯電するためのキャリア、帯電ブレード・帯電ロールの設計、背景部汚れを発生せずに高い画像濃度を得る現像システム、精細かつ高い転写効率で転写を実現する転写システム、小径トナーと様々な紙種との組み合わせに対応する定着システム、そして小径トナーを完璧に感光体上または中間転写体上から除去し、安定な画質を実現するクリーニングシステムなどである。
【0014】
画像の面内均一性や欠陥を改善するには、画像形成システムにおける現像剤の現像能力の均一性制御が重要となる。印刷市場において要求される画質の維持性に対応するには、数千枚にわたる連続プリントにおいても安定した帯電性を示し、安定で均一な現像を維持し、温度や湿度などに対する環境依存性の少ない高耐久な現像剤が必要である。また、現像システムは、紙粉や異物の影響を回避でき、高耐久で欠陥やノイズを発生させにくくし、面内濃度を均一に維持できることが要求される。
【0015】
感光体または中間転写体から記録媒体へ転写を行うシステムにおいては、現状の電子写真技術では静電転写システムが一般的である。この静電転写システムにおいては、色重ねによるトナーの画像厚みが大きくなるカラー画像の場合、転写におけるトナーの飛散などによる画像劣化を抑制するために、トナーの電界内での挙動を精密に制御するための最適化が、トナー材料側及び転写システム側から必要である。また、場合によっては粘着転写など静電気力によらない、抜本的にトナー飛散を抑止できる転写システムなども必要となってくる。
【0016】
クリーニングシステムとしては、高耐久の感光体と合わせて、ブレード、静電ブラシ、磁性ブラシ、ウエブ、現像同時クリーニングなどの方法で、小径かつ球形など形状制御されたトナーを信頼性高く連続的に、環境依存性なくクリーニングしていくシステムをやはりトナー材料・構造、ハードシステムから最適化していくことが重要である。
【0017】
枚あたり価格に対してはトナーの小径化と着色剤量の最適化とによってトナー消費量を低下させる必要がある。しかし、そのことがまた、画質の均一性へも影響を与えやすくなる。先に述べたような手段により高い信頼性を有する画像形成システムを実現することで、印刷において価格影響の大きい“ヤレ”(安定画質を得るための廃棄出力分)を少なくしたり、メンテナンス負荷を減らしたりすることも、実際上、枚あたり価格を少なくしていくためには重要である。
【0018】
用紙が薄紙や厚紙である場合の対応のためには、用紙が薄紙のような腰のない紙やプラスチックフィルムなどであっても定着後の定着ロールなどの定着部材からの記録媒体の剥離が容易であることや、用紙が塗工紙や厚紙であっても定着時にも電力消費量を抑制できる低温定着が可能であることが、トナー材料には必要である。
低温や低圧力での定着は用紙へのストレスを低減し、用紙の伸びやカール、波うちを抑制できレジずれなどの問題を解消することもできる。オイルによるしみ、筋などの画像欠陥や筆記性不良を回避するためには、オイルレス定着装置や離型材をトナー内部に含有するオイルレストナーが必要になる。
また、通常の印刷画像と比較しても遜色なく、様々な使用状況下で問題を発生させない画像耐久性を実現するには、従来のトナーに使用されている樹脂の特性をさらに大幅に改善しなければならない。
【0019】
画像の光沢特性をより自由度高く且つ均一とするためには、トナーの粘弾性制御とともに定着装置の最適化が重要である。オフセット印刷を基準とする高品位な画像を得るためには、使用する用紙に対し、最適な光沢を実現できることが市場価値を高めるために重要であり、トナー、紙、定着システム3者からの最適化が必要である。
【0020】
さらにオンデマンド印刷などの分野において近年訴求されている特徴としては、その環境負荷性能がある。印刷業務をネットワークによりオンデマンド化することで在庫をもたず、または、最小化することで、通常の印刷などで発生しやすい印刷物の在庫、移動や廃却に伴う環境負荷を低減することができる。
また通常の印刷機で使用されるインキに使用される有機溶剤を、通常の電子写真で用いる乾式トナーにおいては使用しないことから、VOCなどに伴う環境負荷を、根本的に低減できる。但し、さらなる改善のためには、画像の定着やハードウエアのコンディション維持に伴う電気エネルギーの低減のみならず、定着時に発生する加熱溶融された樹脂からの臭気や揮発分等の低減または不使用、小径トナー成分の機外排出抑制なども、重要な課題である。また廃棄されたトナーや印刷紙のリサイクル性も考慮されていく必要がある。
【0021】
このように、グラフィックアーツ市場及びショートラン(軽印刷市場と言っても良い)市場の要求に応えるためには、従来の電子写真技術を、システムとして、さらに高度に発展させた技術が必要となってきている。
このような課題を背景として、より高画質を実現するためには樹脂の特性設計はきわめて重要なものとなる。
【0022】
広い再現色域を実現するには色材の最適化のみならず、樹脂の溶融特性を最適化して、あるレベル以上の光沢像が得られるようにする必要がある。このためには、定着時にトナーが定着ロールにより加熱された際に、トナーに含まれる樹脂の弾性を減少させることにより、溶融粘度の低下させ、樹脂の流動性をより大きくなるように樹脂の物性を設計することになる。従って、この場合、樹脂の分子量を下げることが必要である。
しかし、樹脂の弾性を減少させた場合、定着時に定着ロールとトナーとの付着性が高まり、例えワックスなどの離型剤をトナーに含有させたとしても、熱ロール表面にオイルを付与しない状態では、定着ロールからの剥離は困難である。また、トナーの低分子量化は、高温でのホットオフセットの発生も招きやすく、結果として定着時の使用可能温度範囲のきわめて狭いトナーとなりがちである。
【0023】
このようなトナーを用いた場合、連続プリントにおける定着ロールの温度低下と、定着ロール内部に内蔵されたヒーターの加熱時の温度上昇とに対して、定着挙動が極めて敏感となるために、温度制御が極めて難しくなる。実際には、これらの要因に用紙の紙質・厚みによる温度影響が加わるために、その制御はさらに複雑化してくる。
またトナーの分子量を下げた場合、光沢は増加しても、画像が機械的にもろくなりやすく、紙などの記録媒体の折れなどによって、画像欠損が生じやすく、画像の耐久性という観点から問題を生じやすい。
【0024】
また近年、環境への配慮から、定着時のエネルギー使用量の減少、すなわち定着温度の低下が望まれているが、定着温度を下げるためには、樹脂のガラス転移温度を下げることが有効である。しかし、画像形成、定着後の画像の保存性、耐久性を考慮した場合、低いガラス転移温度を示す樹脂をトナーの構成材料として使用することは困難である。
【0025】
さらに、電子写真法により形成された画像は近年、オンデマンド印刷として軽印刷の代替としての普及が進みつつある。一方、このような用途で利用される画像は、製本後における倉庫での保管や物流過程における積載などにおいて高温度高圧力の環境下に長時間放置されることが多い。印刷物が高温度高圧力環境下で長時間放置された場合、通常の印刷インクで印刷された画像に対して、電子写真法により形成された画像は、印刷物のブロッキングなどを引き起こしやすく、熱的耐久性が著しく劣る。このため、電子写真法により形成された画像の利用範囲が限定されていた。さらに、先に述べたように高色域を得るために光沢度をより高めたい場合、この画像の熱的耐久性の問題はより顕在化した。
【0026】
【特許文献1】
特開昭63−282752号公報
【特許文献2】
特開平6−250439号公報
【特許文献3】
特許第3141783号
【非特許文献1】
日本画像学会誌 Vol.40 No.2 2001
【0027】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決することを課題とする。すなわち、本発明は、優れた熱的耐久性と機械的特性を有する画像を形成することができる静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用現像剤および画像形成方法を提供することを課題とする。
【0028】
【課題を解決するための手段】
上記課題は以下の本発明により達成される。すなわち、本発明は、
<1> 画像定着時および/または定着後に、静電荷像現像用トナー製造時の最高温度よりも高い温度で加熱されることにより架橋反応が進行する反応性高分子が、結着樹脂を含む静電荷像現像用トナーの内部に含有および/またはその表面に添加されたことを特徴とする静電荷像現像用トナーである。
【0029】
<2> 少なくとも結着樹脂の微粒子を含む粒子を分散させた分散液中で、前記粒子を凝集して凝集粒子を得る凝集工程と、前記凝集粒子を加熱して融合させる融合工程と、を少なくとも経て作製されてなり、反応性高分子が、少なくとも前記結着樹脂を含む静電荷像現像用トナーの内部に含有および/またはその表面に添加されたことを特徴とする<1>に記載の静電荷像現像用トナーである。
【0030】
<3> 前記反応性高分子が、1種以上の環状反応性基を含み、前記環状反応性基が、静電荷像現像用トナー製造時の最高温度よりも高い温度で架橋反応することを特徴とする<1>に記載の静電荷像現像用トナーである。
【0031】
<4> 前記環状反応性基が、エポキシ基、アジリジニル基、オキサゾリン基のいずれかであることを特徴とする<1>に記載の静電荷像現像用トナーである。
【0032】
<5> 前記反応性高分子が、前記環状反応性基を含むビニル系樹脂であることを特徴とする<1>に記載の静電荷像現像用トナーである。
【0033】
<6> 前記結着樹脂が、前記反応性高分子であることを特徴とする<1>に記載の静電荷像現像用トナーである。
【0034】
<7> カルボキシル基を含む化合物を、含有および/または表面に添加されたことを特徴とする<1>に記載の静電荷像現像用トナーである。
【0035】
<8> 前記カルボキシル基を含む化合物が、ジカルボン酸であることを特徴とする<7>に記載の静電荷像現像用トナーである。
【0036】
<9> 前記カルボキシル基を含む化合物が、カルボキシル基含有ラテックスであることを特徴とする<7>に記載の静電荷像現像用トナーである。
【0037】
<10> 下式(1)で表される形状係数SF1が、140以下であることを特徴とする<1>に記載の静電荷像現像用トナーである。
式(1) SF1=ML2/(4A/π)×100
〔但し、式(1)において、MLはトナーの最大長(μm)を表し、Aはトナーの投影面積(μm2)を表す。〕
【0038】
<11> 下式(2)で表される表面性指標値が、2.0以下であることを特徴とする<1>に記載の静電荷像現像用トナーである。式(2) (表面性指標値)=(比表面積実測値)/(比表面積計算値)
〔但し、式(2)中、比表面積計算値は、6Σ(n×R2)/{ρ×Σ(n×R3})で表され、前記比表面積を表す式において、nはコールターカウンターにおけるチャンネル内の粒子数(個/1チャンネル)を表し、Rはコールターカウンターにおけるチャンネル粒径(μm)を表し、ρはトナー密度(g/μm3)を表す。また、前記チャンネルの分割数は16である。なお、分割の大きさはlogスケールで0.1間隔である。〕
【0039】
<12> 前記結着樹脂のガラス転移温度が、45℃〜75℃の範囲内であることを特徴とする<1>に記載の静電荷像現像用トナーである。
【0040】
<13> 静電荷像現像用トナーが、少なくとも、その表面を覆うように設けられるシェル層と、該シェル層の内側に設けられるコア層と、を含む層構造を有することを特徴とする<1>に記載の静電荷像現像用トナーである。
【0041】
<14> 前記反応性高分子が、少なくとも前記コア層に含まれることを特徴とする<13>記載の静電荷像現像用トナーである。
【0042】
<15> 前記結着樹脂が、前記コア層および前記シェル層に含まれ、前記コア層に含まれる結着樹脂のガラス転移温度が、前記シェル層に含まれる結着樹脂のガラス転移温度よりも低いことを特徴とする<13>に記載の静電荷像現像用トナーである。
【0043】
<16> 前記コア層に含まれる結着樹脂のガラス転移温度が、50℃〜75℃の範囲内であることを特徴とする<13>に記載の静電荷像現像用トナーである。
【0044】
<17> 少なくとも結着樹脂の微粒子を含む粒子を分散した分散液中で、前記粒子を凝集して凝集粒子を得る凝集工程と、前記凝集粒子を加熱して融合させる融合工程と、を少なくとも経て作製される静電荷像現像用トナーの製造方法において、
画像定着時および/または定着後に、静電荷像現像用トナー製造時の最高温度よりも高い温度で加熱されることにより架橋反応が進行する反応性高分子が、前記静電荷像現像用トナーの内部に含有および/またはその表面に添加されていることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法である。
【0045】
<18> 前記静電荷像現像用トナーが、少なくとも、その表面を覆うように設けられるシェル層と、該シェル層の内側に設けられるコア層と、を含む層構造を有し、前記凝集工程が、前記コア層となる凝集粒子を形成する工程と、前記コア層となる凝集粒子の表面に前記粒子を付着させて前記シェル層となる層を設けた凝集粒子を形成する工程と、を含むことを特徴とする<17>に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法である。
【0046】
<19> 画像定着時および/または定着後に、静電荷像現像用トナー製造時の最高温度よりも高い温度で加熱されることにより架橋反応が進行する反応性高分子が、結着樹脂を含む静電荷像現像用トナーの内部に含有および/またはその表面に添加された静電荷像現像用トナーと、キャリアと、を含むことを特徴とする静電荷像現像用現像剤である。
【0047】
<20> 静電荷像担持体上に静電潜像を形成する工程と、現像剤を用いて前記静電潜像を現像しトナー画像を形成する工程と、前記トナー画像を転写体上に転写する工程と、前記トナー画像を熱定着する工程と、を少なくとも含む画像形成方法において、
前記現像剤として、画像定着時および/または定着後に、静電荷像現像用トナー製造時の最高温度よりも高い温度で加熱されることにより架橋反応が進行する反応性高分子が、結着樹脂を含む静電荷像現像用トナーの内部に含有および/またはその表面に添加された静電荷像現像用トナーと、キャリアと、を含む静電荷像現像用現像剤を用いることを特徴とする画像形成方法である。
【0048】
【発明の実施の形態】
<静電荷像現像用トナー、その製造方法、静電荷像現像用現像剤>
本発明の静電荷像現像用トナー(以下、「トナー」と略す場合がある)は、静電荷像現像用トナー製造時の最高温度よりも高い温度で架橋反応が進行するもので、画像定着時および/または定着後に前記静電荷像現像用トナー製造時の最高温度よりも高い温度で加熱されることにより架橋反応が進行する反応性高分子が、結着樹脂を含む静電荷像現像用トナーの内部に含有および/またはその表面に添加されてなることを特徴とする。
【0049】
従って、本発明のトナーは定着時および/または定着後に架橋反応が進行するために、このトナーを用いて形成された画像が堅牢となり、優れた熱的耐久性と機械的特性とを有する。この場合、画像の熱的耐久性の向上によって、例えば高温度高圧力環境下での印刷物のブロッキングを防ぐことができ、画像の機械的耐久性の向上によって、画像表面の摩擦や、画像部分の折れなどによる画像欠損を防ぐことができる。
【0050】
本発明のトナーは上記したように、トナー製造時には架橋反応が進行せず、定着時および/または定着後には架橋反応が進行する反応性高分子を用いているために、定着処理に関係するトナーの諸特性(例えば、トナーを構成する結着樹脂の分子量、弾性、定着時の流動性(溶融粘度)、離型剤の含有量等のトナーの構成成分比等)と、トナーを用いて画像とした際の熱的耐久性・機械的耐久性に関係するトナーの諸特性(すなわち、反応性高分子の含有量/外添量や、反応性高分子自体の構造・物性)と、を個々別々に設計することが容易である。
【0051】
例えば、本発明のトナーが、ガラス転移温度の低い結着樹脂と、反応性高分子と、を含むような場合には、画像とした際の熱的耐久性・機械的耐久性の向上に加えて、ガラス転移温度の低い結着樹脂を用いているために低温定着が可能となり、定着時のエネルギー消費量を小さくすることができる。
上記した例のように、本発明のトナーは、画像とした際の熱的・機械的耐久性を確保した上で、これ以外のトナーとして求められる種々の特性を安定的に高いレベルで両立させることができ、また、定着特性や画像とした際の特性のバラツキも小さい。
【0052】
なお、本発明に用いられる反応性高分子は、温度の増大に伴う反応性(架橋反応の進行の度合い)が、トナー製造時の最高温度以下では実質的にゼロであるのに対して、定着温度以上では十分に大きいものを意味する。この場合、反応性高分子中の架橋反応に寄与する部分が、定着時に実質的に殆ど架橋反応を終えてしまうものであることが、定着直後の時点から十分な熱的・機械的耐久性を有する画像を得ることができるためにより好ましい。
【0053】
一方、従来のポリエステル樹脂を用いたトナーにおいて、トナー樹脂製造時に、このポリエステル樹脂の重合反応を途中で停止させ、定着時に未反応の官能基を反応させるトナーを画像の形成に利用することが報告されている(特公平1−28941号公報)。
しかしながら、このようなトナーの物性は、ポリエステル樹脂の重合反応の進行具合に左右され、溶融混練時にも反応が進行するために、所望の範囲内に厳密に制御することが難しく、定着特性や、画像とした際の熱的耐久性・機械的耐久性にバラツキが生じやすい。また、定着時の流動性(溶融粘度)の向上と、定着後の画像としての熱的耐久性・機械的耐久性向上とは相反するに関係にあるために、定着特性と画像としての熱的耐久性・機械的耐久性とを高いレベルで両立させることが困難である。
【0054】
これらに加えて、トナー製造後に残留するポリエステル樹脂中の未反応の官能基が、トナー製造後のトナーの保管環境によっては徐々に反応する場合もある。この場合、トナーの物性が徐々に変化してしまい、トナーの品質バラツキが発生する可能性もある。
【0055】
また、既述したように反応性高分子は、トナーの内部に含有させたり、トナーの表面に添加させたりできる。トナーの内部に含有させる場合には、結着樹脂を兼ねるものであってもよく、この結着樹脂とは別々であってもよい。また、その他の成分を兼ねるものであってもよい。
一方、トナーの表面に反応性高分子を添加する場合には、反応性高分子を外添剤としてトナー表面に添加でき、この外添剤がその他の機能を兼ねていてもよい。
【0056】
上記に説明したような本発明のトナーはどのような製造方法により作製されたものであってもよいが、少なくとも結着樹脂の微粒子(以下、「結着樹脂微粒子」と略す場合がある)を含む粒子を分散した分散液中で、前記粒子を凝集して凝集粒子を得る凝集工程と、前記凝集粒子を加熱して融合させる融合工程と、を少なくとも経て作製され、この際、上記したような反応性高分子が、このような工程を経て作製されたトナーの内部に含有および/またはその表面に添加されていることが好ましい。また、本発明のトナーの製造方法は、上記したような凝集工程と、融合工程とを含むものであることが好ましい(以下、「本発明のトナー製造方法」と略す)。
【0057】
本発明のトナー製造方法においては、トナー製造時の最高温度が定着時の温度よりも低くすることできる。このため、本発明のトナー製造方法により作製されたトナーは、トナーの製造過程においては、上記したような反応性高分子(あるいは、この反応性高分子の原料となるモノマーに含まれる上記した架橋反応に寄与する部分)の架橋反応の進行を防止することができるために、定着時には十分な架橋反応を行うことができる。なお、トナー製造時の最高温度としては、100℃以下であることが好ましく、定着時の温度としては、少なくとも100℃を超え、実用上は120℃以上であることが好ましい。
【0058】
なお、現時点では本発明のトナー製造方法以外の方法で、本発明のトナーを得ることは実用上、困難である。
例えば、トナー製造方法として、結着樹脂、顔料その他添加剤を混合し、加熱混練し、粉砕、分級して所望の粒径を有するトナーを得るような場合には、加熱混練時の加工温度が、100℃〜250℃であり、定着時の温度範囲とほぼ重複することから、このようなトナー製造方法を用いて本発明のトナーを得ることは不可能である。
【0059】
本発明に用いられる反応性高分子の構造は特に限定されないが、1種以上の反応性基を含み、前記反応性基が、トナー製造時の最高温度よりも高い温度で架橋反応するものである。
反応性基は上記したような特性を有するものであれば特に限定されないが、環状の構造を有する有機化合物基(以下、「環状反応性基」と称す)であることが好ましい。
【0060】
この場合、環状反応性基の種類や、反応性高分子中に含まれる環状反応性基の数等を選択することにより、より低温で定着しても、優れた熱的耐久性や機械的耐久性を有する画像を得ることができる。また、環状反応性基を含む重合性単量体を用いて重合を行うことにより、所望の特性を有する反応性高分子を得ることができる。なお、反応性高分子中に含まれる環状反応性基の種類は1種類に限定されるものではなく2種類以上であってもよい。
【0061】
このような環状反応性基としては、少なくとも100℃よりも大きい温度以上、特に好ましくは一般的な定着温度域である120℃〜220℃の範囲内で開環して架橋反応することが可能で、且つ、トナー製造時の最高温度(100℃)以下においては安定である(架橋反応しない)ものであれば特に限定されないが、具体的には、エポキシ基、アジリジニル基、オキサゾリン基のいずれかであることが好ましい。
【0062】
また、これらの環状反応性基による架橋反応をより容易とするためには、トナー中に、極性基を含む化合物(低分子化合物および/または高分子化合物)が含まれていることが好ましく、この極性基としては、極性の大きなものであれば特に限定されないが、カルボキシル基が特に好ましい。また極性基は、環状反応性基と共に同一の反応性高分子に含まれるものであってもよい。
【0063】
一方、トナーを構成する結着樹脂としては、ビニル系樹脂であることが好ましい。上記したようなポリエステル樹脂は縮重合により重合されるために、未反応の官能基が残っていると、トナー製造後においてもさらに重合が進行してしまう場合があり、トナーの特性が変化する等の問題が発生する場合がある。しかし、ビニル系樹脂は付加重合により重合されるために、トナー製造後において重合が進行することは無く、トナーの特性が変化する等の問題の発生を抑えることができる。
【0064】
また、本発明に用いられる結着樹脂が反応性高分子であることが好ましい(以下、説明の都合上、結着樹脂が反応性高分子であること特に指す場合を「結着樹脂/反応性高分子」と称す場合がある)。結着樹脂が反応性高分子である場合、画像全体の広範囲にわたり架橋反応が進行して、より強固で熱的、機械的耐久性の高い画像が得られやすい。
このような場合、結着樹脂/反応性高分子が環状反応性基を含むものであることが好ましく、また、結着樹脂自体の基本構造は特に限定されないがビニル系樹脂であることが好ましい。
【0065】
結着樹脂/反応性高分子が環状反応性基を含む場合には、結着樹脂/反応性高分子の主鎖部分の構造と、この主鎖に結合する環状反応性基の数および種類と、を選択することによって、容易に結着樹脂として必要とされる特性と、環状反応性基による架橋反応特性と、を個々別々に最適化することができる。
言い換えれば、結着樹脂と反応性高分子とが別々にトナー中に含まれている場合と同様に、結着樹脂としての所望の特性と反応性高分子としての所望の特性とを高いレベルで両立させることができる。
【0066】
次に、反応性高分子の構造およびその架橋反応について、具体例として環状反応性基を含むビニル系樹脂からなる場合について説明するが、本発明は以下の具体例のみに限定されるものではない。
【0067】
【化1】
【0068】
【化2】
【0069】
上記の化合物1(GMA共重合体)において、mは整数を意味し、その値は特に限定されないが5〜100000の範囲内であり、化合物2(GMAとカルボキシル基含有モノマーとの共重合体)において、nおよびoは整数を意味し、これらの値は特に限定されないが、nは2〜100000の範囲内であり、oは2〜1000000の範囲内である。
【0070】
上記に示した化合物1および化合物2は、環状反応性基がエポキシ基である場合について示したものであるが、アジリジニル基、オキサゾリン基など他の環状反応性基に置き換えることもできる。
【0071】
化合物1を用いた架橋反応は、化合物1のみでも可能であるが、既述したようにカルボキシル基と共存させて反応させることが好ましい。このような例としては、化合物1とジカルボン酸のような2以上のカルボキシル基を含む低分子化合物(例えば、ドデカンニ酸、セバシン酸、テレフタル酸等)とを定着温度で加熱して架橋体を得る場合(反応例A)や、化合物1とカルボキシル基含有ラテックスとを定着温度で加熱して架橋体を得る場合(反応例B)などが挙げられる。
【0072】
また、化合物2は、その分子内にエポキシ基とカルボキシル基とを含むため、化合物2のみを定着温度で加熱することにより容易に架橋体を得ることができる(反応例C)。
【0073】
定着時の加熱により架橋体を形成する際の反応は、上記したような反応例A〜Cを比較した場合には、それぞれ以下のような異なるメリットがあり、目的に応じて選択することができる。
例えば、反応例Aの場合には、反応に使用するジカルボン酸等の2以上のカルボキシル基を有する低分子化合物の融点をうまく選択することにより、この低分子化合物がワックスのような離型剤効果を発揮すると共に、シャープな溶融挙動で結着樹脂中に拡散したり、あるいは、定着像表面に溶け出すことで架橋反応を効果的に促進することができる。なお、後者の場合には、画像表面の熱的耐久性や機械的耐久性を更に向上させることが可能である。
【0074】
また、反応例Bの場合には、後述するように、トナーがコア/シェル構造を持つ場合には、シェル用の結着樹脂としてカルボキシル基含有ラテックスを用いることが好ましい。この場合、コアおよびシェルそれぞれの部分に分けて反応性高分子を確実に分離することができ、トナーを製造する際に反応性高分子の反応を抑制することにもなる。
さらに、反応例Cの場合には、使用する結着樹脂の種類が1種類で済み、単純かつ効果的である。
【0075】
なお、化合物1に例示したような環状反応性基を含む反応性高分子を重合する場合に用いられる重合性単量体としては、重合性単量体に含まれる環状反応性基がエポキシ基である場合には、例えば、メタクリル酸グリシジル(GMA)、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸2−メチルグリシジル、アクリル酸2−メチルグリシジル、アリルグリシジルエーテル、p−ビニル安息香酸グルシジル、メチルグルシジルイタコナート、グリシジルエチルマレアート、グリシジルビニルスルホナート、グルシジルーβ―スチレンスルホナート、グリシジルアリルスルホナート、グリシジルメタリルスルホナート等のエポキシ基含有単量体が挙げられる。
【0076】
また、重合性単量体に含まれる環状反応性基が、アジリジニル基である場合には、例えば、メタアクロイルアジリジン、アクロイルアジリジン、メタクリル酸2−アジリジニルエチル、アクリル酸2−アジリジニルエチル等のアジリジニル基含有重合性単量体が挙げられ、重合性単量体に含まれる環状反応性基が、オキサゾリン基である場合には、例えば、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−ビニル2−オキサゾリン等のオキサゾリン基含有重合性単量体が挙げられる。
なお、重合に際しては、上記に列挙したような重合性単量体のうちの1種、または2種以上の混合物を使用することができる。
【0077】
一方、化合物2に例示したような、環状反応性基とカルボキシル基を代表とする極性基とを含有する反応性高分子は、上記に列挙したような環状反応性基を含む重合性単量体と、極性基を含む重合性単量体と、を共重合させることによって得ることができる。
このような、極性基を含む重合性単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、カルボキシエチルアクリル酸もしくはこれらのモノエステルまたは塩等があげられる。
なお、共重合に際して用いられる環状反応性基を含む重合性単量体、および/または、極性基を含む重合性単量体の種類は1種類でもよいが、2種以上であってもよい。
【0078】
2以上のカルボキシル基を有する低分子化合物としては、その分子内に2以上のカルボキシル基を有する公知の低分子化合物であれば特に限定されないが、例えば、セバシン酸、ドデカンニ酸、マロン酸、オクテニルコハク酸、シュウ酸、フマール酸、コハク酸、グルタル酸、ドデシルコハク酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコ酸、イソドデセニルコハク酸、オクチルコハク酸、リンゴ酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ドデセニルコハク酸、などが使用可能である。
【0079】
これらの中でも前述の反応例Aに示されるような湿式製法において、環状性反応基を含むビニル系樹脂と組み合わせて用いる場合には、2以上のカルボキシル基を有する低分子化合物は、セバシン酸(融点135℃)やドデカンニ酸(融点127℃)などのように、水に対する溶解性が極めて低いまたは不溶性で、融点が、定着温度領域である80℃〜150℃の範囲内にある物質であることが特に好ましい。
【0080】
本発明のトナーは、形状係数SF1が140以下であることが好ましく、135以下がより好ましい。トナーの形状係数SF1を140以下とすることにより、より優れた帯電特性、クリーニング性、転写性を得ることができる。
形状係数SF1が140を超える場合には、静電荷像担持体に形成されたトナー像を、転写体へ転写する際の転写効率が低下するために、十分な画像濃度が得られなかったり画像濃度が画像内で不均一となる場合がある。
【0081】
また、形状係数SF1の下限は100(すなわち真球状)以上であれば特に限定されないが、好ましくは110以上である。
【0082】
但し、形状係数SF1とは下式(1)で表される値を意味する。
式(1) SF1=ML2/(4A/π)×100
〔但し、式(1)において、MLはトナーの最大長(μm)を表し、Aはトナーの投影面積(μm2)を表す。〕
【0083】
形状係数SF1はルーゼックス画像解析装置(株式会社ニレコ製、FT)を用いて以下のように測定した。
まず、スライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、50個以上のトナーについて周囲長(ML)と投影面積(A)×100を測定し、個々のトナーについて、周囲長の2乗/(4π×投影面積)、即ち、ML2/(4A/π)×100を算出し、これを平均した値を形状係数SF1として求めた。
【0084】
本発明のトナーは、表面性指標が2.0以下であることが好ましく、1.8以下であることがより好ましい。トナーの表面性指標を2.0以下とすることにより、トナー像を記録媒体に転写する際の転写性が良好となるために、特に表面粗度の大きい紙や転写媒体に対しても均一で、高い転写効率により高画質を実現できる。
【0085】
表面性指標が2.0を超える場合には、トナー表面に凹凸が多くなるために感光体や中間転写体への付着力が高まり、高い転写効率が得られにくくなる場合がある。
【0086】
なお、表面性指標値とは、下式(2)で表される値を意味する。
式(2) (表面性指標値)=(比表面積実測値)/(比表面積計算値)
〔但し、式(2)中、比表面積計算値は、6Σ(n×R2)/{ρ×Σ(n×R3})で表され、前記比表面積を表す式において、nはコールターカウンターにおけるチャンネル内の粒子数(個/1チャンネル)を表し、Rはコールターカウンターにおけるチャンネル粒径(μm)を表し、ρはトナー密度(g/μm3)を表す。また、前記チャンネルの分割数は16である。なお、分割の大きさはlogスケールで0.1間隔である。〕
【0087】
また、式(2)中、比表面積実測値は、ガス吸着・脱着法に基づき測定され、ラングミュラ比表面積を求めることにより得られる。測定装置としては、コールターSA3100型(コールター株式会社製)や、ジェミニ2360/2375(島津製作所製)等を使用することができる。
【0088】
本発明のトナーのガラス転移点Tgは、45〜75℃の範囲内が好ましく、48〜60℃の範囲内がより好ましい。Tgが45℃を下回ると、高温度域での結着樹脂自体の凝集力が低下するため、定着の際にホットオフセットが生じやすくなり、75℃を超えると十分な溶融が得られず、定着シートの光沢度が低下する場合がある。
【0089】
本発明のトナーの層構造は特に限定されるものではないが、2以上の多層構造からなるものであってもよく、このような場合、少なくとも、トナーの表面を覆うように設けられるシェル層と、該シェル層の内側に設けられるコア層と、を含む層構造(所謂カプセル構造)であることが好ましい。
【0090】
このような場合、反応性高分子はいずれの層に含まれていてもよいが、画像の熱的耐久性と機械的特性とを十分に確保するためには、少なくともコア層に含まれていることが好ましい。シェル層のみに反応性高分子が含まれる場合には、画像の熱的耐久性と機械的特性とを十分に確保することができない場合がある。
【0091】
また、結着樹脂が、コア層およびシェル層の両方に含まれる場合には、コア層に含まれる結着樹脂のガラス転移温度が、シェル層に含まれる結着樹脂のガラス転移温度よりも低いことが好ましい。
このような場合、画像の熱的耐久性と機械的特性とを十分に確保できるのみならず、低温定着性および画像形成装置内外における保存性も高いレベルで両立させることができる。
【0092】
なお、画像形成装置外における保管環境や、連続画像形成時における画像形成装置内の温度上昇(50℃近傍に達する場合もある)を考慮した場合、シェル層に含まれる結着樹脂のガラス転移温度は、具体的には45℃〜75℃の範囲内であること好ましく、55℃〜70℃の範囲内であることが更に好ましい。
このような場合、高温環境下においてもトナーのケーキング(固化・凝集)を確実に防止することができる。従って、このようなトナーを用いれば、信頼性の高い画像形成システムの設計が可能である。
【0093】
本発明のトナーの累積体積平均粒径D50は、3.0〜9.0μmの範囲内が好ましく、3.0〜8.0μmの範囲内がより好ましい。累積体積平均粒径D50が3.0μmを下回ると、帯電性が不十分になり、現像性が低下することがある。また、9.0μmを超えると画像の解像性が低下する。
【0094】
また、本発明のトナーの体積平均粒度分布指標GSDvは、1.30以下であることが好ましい。GSDvが1.30を超えると解像性が低下し、トナー飛散やカブリ等の画像欠陥の原因となる。
【0095】
なお、累積体積平均粒径D50や体積平均粒度分布指標GSDvは、以下のようにして求めることができる。例えばコールターカウンターTAII(日科機社製)や、マルチサイザーII(日科機社製)等の測定器で測定されるトナーの粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積D16v、数D16P、累積50%となる粒径を体積D50v、数D50P、累積84%となる粒径を体積D84v、数D84Pと定義する。
この際、累積体積平均粒径D50は、上記した体積D50vとして求められる。また、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16V)1/2として求められる。
【0096】
本発明のトナーの見掛け重量平均分子量は15,000〜55,000の範囲内であることが好ましく、20,000〜48,000の範囲内がより好ましい。重量平均分子量が15,000を下回ると、バインダー樹脂の凝集力が低下しやすくなり、オイルレス定着時の剥離性が低下する場合があり、55,000を超えると、オイルレス定着時の剥離性は良いものの、定着した際に、画像表面の平滑性が乏しくなり、画像の光沢度が低下する場合がある。
【0097】
−トナーの構成材料等−
次に、上記したような本発明に用いられる反応性高分子以外のトナーの構成材料等について説明する。
【0098】
本発明のトナーに用いられる着色剤としては、公知の着色剤あれば特に限定されないが、例えば、以下に列挙するものを使用することができる。
黒色顔料としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、非磁性フェライト、マグネタイト等を挙げることができる。
【0099】
黄色顔料としては、黄鉛、亜鉛黄、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、クロムイエロー、ハンザイエロー、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントイエローNCG等を挙げることができる。
【0100】
橙色顔料としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ベンジジンオレンジG、インダスレンブリリアントオレンジRK、インダスレンブリリアントオレンジGK等を挙げることができる。
【0101】
赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、デイポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、ローダミンレーキ、レーキレッドC、ローズベンガル、エオキシンレッド、アリザリンレーキ、ピグメントレッド122や202、ピグメントバイオレッド19などのキナクリドン誘導体、ピグメントレッド146,147、184、185、155、238、269などのナフトールレッド等を挙げることができる。
【0102】
青色顔料としては、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、ファストスカイブルー、インダスレンブルーBC、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレレートなどを挙げることができる。
【0103】
紫色顔料としては、マンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ等を挙げることができる。
緑色顔料としては、酸化クロム、クロムグリーン、ピグメントグリーン、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンG等を挙げることができる。
白色顔料としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等をあげることができる。
【0104】
体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等を挙げることができる。
また、染料としては、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料、例えば、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等があげられる。
【0105】
これらの着色剤は、色相角、彩度、明度、耐候性、OHP透過性、トナー中での分散性の観点から選択され、トナー中に単独で含まれていてもよく、2種類以上が含まれていてもよい。
また、本発明のトナー製造方法を利用して本発明のトナーを作製する場合には、これらの着色剤は、本発明のトナーの製造に際して、例えば、回転せん断型ホモジナイザーやボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、高圧対向衝突式の分散機等を用いて着色剤粒子の分散液として利用することができる。また、これらの着色剤は極性を有する界面活性剤を用いて、ホモジナイザーによって水系に分散することもできる。
【0106】
本発明のトナー中に添加する着色剤は、トナーを構成する固体分の総重量に対して4〜15重量%の範囲内で添加することが好ましい。
なお、黒色着色剤として磁性体を用いる場合は、他の着色剤とは異なり、12〜240重量%の範囲内で添加することができる。
着色剤の添加量が、上記の範囲を外れた場合には、本発明のトナーを用いて形成された画像の発色性が十分に得られない場合がある。また、トナー中に含まれる着色剤粒子の中心径(メジアン径)は100〜330nmの範囲内であることが好ましい。中心径が上記範囲を外れると、OHPに画像を形成した際の透明性および、画像の発色性が十分に得られない場合がある。
なお、着色剤粒子の中心径は、例えばレーザー回析式粒度分布測定装置(堀場製作所製、LA−700)で測定することにより得ることができる。
【0107】
本発明のトナーを、磁性トナーとして用いる場合は、トナー中に磁性粉を含有させても良い。この磁性粉としては具体的には、磁場中で磁化される物質を用いるが、鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性の粉末、もしくはフェライト、マグネタイト等の化合物の粉末が使用できる。
なお、水相中で本発明のトナーを作製し得る場合には、トナー中に含まれる磁性粉が水相に流出してしまう場合があるため、これを防止するために、好ましくは予め磁性粉の表面を改質(例えば疎水化処理等)しておくことが好ましい。
【0108】
本発明のトナーに用いられる結着樹脂としては、公知の樹脂であれば特に限定されないが、例えば、スチレン、パラクロルスチレンなどのスチレン類、ビニルナフタレン、塩化ビニル、臭化ビニル、弗化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルエステル類、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n―ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸n―オクチル、アクリル酸2―クロルエチル、アクリル酸フェニル、α―クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルなどのメチレン脂肪族カルボン酸エステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなどのビニルエーテル類が挙げられる。
【0109】
また、N―ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物のような含N極性基を有する単量体や、メタクリル酸、アクリル酸、桂皮酸、カルボキシエチルアクリレートなどのビニルカルボン酸類などビニル系モノマーを1種類以上用いて重合された単独重合体や共重合体、各種ポリエステル類が挙げられる。
上記に列挙した結着樹脂は1種類のみを用いてもよいが2種類以上用いてもよく、これに加えて各種ワックス類も併用可能である。
【0110】
但し、本発明のトナーに用いる結着樹脂が、少なくとも1種以上の単量体を用いて重合された重合体を含む場合には、この重合体は重合反応を十分に進行し終えたものであることが好ましい。
重合体の重合が不十分である場合には、重合体中に未反応の官能基が多く残るために、既述した従来技術(特公平1−28941号公報)に関するような問題が発生する場合がある。
【0111】
なお、本発明のトナー製造方法により本発明のトナーを作製する場合には、結着樹脂微粒子を含む分散液(結着樹脂微粒子分散液)を利用するが、この結着樹脂微粒子分散液は、例えば以下のように作製される。
結着樹脂微粒子の原料としてビニル系単量体を用いる場合には、イオン性界面活性剤などを用いて乳化重合を実施して結着樹脂微粒子分散液を作製することができる。また、ビニル樹脂以外の結着樹脂微粒子を含む結着樹脂微粒子分散液を作製する場合には、樹脂が油性で水への溶解度の比較的低い溶剤に溶解するものであれば、樹脂をそれらの溶剤に解かし、イオン性の界面活性剤や高分子電解質とともにホモジナイザーなどの分散機により水中に微粒子状に分散し、その後加熱又は減圧して溶剤を蒸散することにより、結着樹脂微粒子分散液を得ることができる。
【0112】
このようにして得られた結着樹脂微粒子分散液中の結着樹脂微粒子の中心径(メジアン径)は1μm以下が好ましく、50〜400nmの範囲内がより好ましく、70〜350nmの範囲内が特に好ましい。
なお、結着樹脂微粒子の中心径は、例えばレーザー回析式粒度分布測定装置(堀場製作所製、LA−700)で測定した。
【0113】
また、本発明のトナーの内添剤としては、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、合金、又はこれら金属を含む化合物などの磁性体を使用したり、4級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロムなどの錯体からなる染料やトリフェニルメタン系顔料など通常使用される種々の帯電制御剤を使用することが出来る。
なお、本発明のトナー製造方法を利用してトナーを作製する場合には、凝集工程や融合工程において、これらの内添剤は、液相中での安定性に影響するイオン強度の制御や廃水汚染減少の点から、水に溶解しにくい材料を用いることが好適である。
【0114】
本発明のトナーに用いられる離型剤としては、公知の離型剤であれば特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類、加熱により軟化点を示すシリコーン類、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪酸アミド類や、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、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス、ミツロウのような動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物系・石油系ワックス、及びそれらの変性物などを挙げることができる。
これらの離型剤は、室温付近では、トルエンなどの溶剤にはほとんど溶解しないか、溶解しても極めて微量である。
【0115】
また、本発明のトナー製造方法を利用して本発明のトナーを作製する場合には、これらの離型剤は、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質とともに分散し、融点以上に加熱するとともに、強い剪断付与能力を有するホモジナイザーや圧力吐出型分散機(ゴーリンホモジナイザー、ゴーリン社製)で微粒子状に分散させ、粒径が1μm以下の離型剤粒子を含む分散液(離型剤分散液)として利用することができる。
また必要に応じて、画像の耐候性などを向上させるために、離型剤分散液を調合する際の原料として重合性紫外線安定性単量体などを用いても良い。
【0116】
このような重合性紫外線安定性単量体の例としては4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラピペリジン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルアミノ−1,2,2,6,6ペンタメチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどのピペリジン系化合物が効果的である。これらは、1種また2種以上を用いることができる。
【0117】
上記に列挙したような離型剤は、トナーを構成する固体分の総重量に対して5〜25重量%の範囲内で添加することが、オイルレス定着システムを利用して定着した際の画像と定着ロールとの剥離性を確保する上で望ましい。
なお、得られた離形剤粒子分散液の粒子径は、例えばレーザー回析式粒度分布測定装置(堀場製作所製、LA−700)で測定することができる。
【0118】
また、本発明のトナー製造方法により離型剤を含むトナーを作製する場合には、凝集工程は以下の手順で実施されることが好ましい。
まず、結着樹脂微粒子分散液と着色剤粒子分散液と離型剤粒子分散液とを混合し、この混合溶液中にて、結着樹脂微粒子、着色剤粒子及び離型剤粒子を凝集させた凝集体を得る。次に、混合溶液に、さらに結着樹脂微粒子分散液を追加して凝集粒子表面に結着樹脂微粒子を付着させる。このようにして凝集工程を行うことにより、本発明のトナー製造方法により得られるトナーの帯電性や耐久性を確保することが容易となる。
【0119】
なお、本発明のトナーの製造に際し、乳化重合、シード重合、顔料分散、結着樹脂微粒子、離型剤分散、凝集、または、その安定化などに用いる界面活性剤の例としては、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤、アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン系界面活性剤が挙げられ、また、ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤を併用することも効果的である。
また、本発明のトナーの製造に際し、各種材料を液相中に分散させるための手段としては、回転せん断型ホモジナイザーやメデイアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的なものが使用可能である。
【0120】
また、本発明のトナー表面には、流動性付与やクリーニング性向上の目的で通常のトナーと同様に乾燥した後、外添剤として、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウムなどの無機微粒子やビニル系樹脂、ポリエステル、シリコーンなどの結着樹脂微粒子を乾燥状態でせん断をかけながら添加することができる。
【0121】
一方、水中にてトナーの表面に外添剤を付着させることもできる。このような場合、外添剤が無機微粒子である場合には、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウムなど通常のトナー表面に添加される外添剤として使用できる無機微粒子を、イオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基と共に水中に分散させた上で、トナーの表面に外添剤を付着させることができる。
【0122】
本発明のトナー製造方法において、融合工程を終了した後、任意の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経ることにより本発明のトナーを得ることができる。この際、洗浄工程は帯電性を考慮すると、イオン交換水で十分に置換洗浄することが望ましい。また、固液分離工程には特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等が好適である。さらに、乾燥工程も特に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等が好ましく用いられる。
【0123】
なお、多層構造のトナーを作製する場合には、核となる凝集粒子を形成した後に、その凝集粒子の表面に他の粒子を付着させる工程を1回以上繰り返すことにより多層構造のトナーを得ることができる。
例えば、コア/シェル構造を有するトナーを作製する場合には、コア層となる凝集粒子を形成する工程と、このコア層となる凝集粒子の表面に結着樹脂等からなる粒子を付着させてシェル層となる層を設けた凝集粒子を形成する工程と、を経ることによりコア/シェル構造を有するトナーを得ることができる。
【0124】
−静電荷像現像用現像剤−
以上に説明したような本発明のトナーは、さらに、キャリアと組合せて静電荷像現像用現像剤(以下、「現像剤」と略す)として用いることができる。すなわち、本発明の現像剤は、本発明のトナーと、キャリアと、を含んでなることが好ましい。
前記キャリアとしては、公知のキャリアであれば特に制限されるものでなく、鉄粉系キャリア、フェライト系キャリア、表面コートフェライトキャリア等が使用できる。
キャリアは、その形状として球形、不定形のいずれも使用可能である。またキャリアの体積平均粒径は、20μm〜150μmの範囲内が好ましく、25μm〜80μmの範囲内のものがより好ましく使用できる。
【0125】
<画像形成方法>
次に、本発明の画像形成方法について説明する。
本発明の画像形成方法は、静電荷像担持体上に静電潜像を形成する工程と、現像剤を用いて前記静電潜像を現像しトナー画像を形成する工程と、前記トナー画像を転写体上に転写する工程と、前記トナー画像を熱定着する工程と、を少なくとも含む画像形成方法において、前記現像剤として、本発明の現像剤を用いることを特徴とする。
【0126】
本発明の画像形成方法は、本発明の現像剤(に含まれる本発明のトナー)を用いて画像を形成するために、得られた画像は優れた熱的耐久性と機械的特性を有する。従って、従来の画像形成方法により形成された画像と比較すると、画像の熱的耐久性の向上により、例えば高温度高圧力環境下での印刷物のブロッキングを防ぐことができ、画像の機械的耐久性の向上により、画像表面の摩擦や、画像部分の折れなどによる画像欠損を防ぐことができる。
【0127】
また、画像形成に際して用いられる現像剤に含まれる本発明のトナーの構成材料や物性等を既述したように調整することにより、画像の熱的・機械的耐久性の向上に加えて、画像形成に際して優れた現像・転写性を得ることができ、色再現範囲の広い高画質の画像も形成することができる。さらに、より低温度での定着も可能とすることができるために、定着時のエネルギー使用量を低減することもできる。
【0128】
なお、本発明の画像形成方法は、上記した4つの工程を少なくとも含むものであれば特に限定されず、必要に応じて他の工程を含むものであってもよい。
【0129】
【実施例】
以下、本発明を実施例で詳しく説明するが、本発明は以下に説明する実施例に何ら限定されるものではない。
なお、実施例および比較例で示すトナーは、以下の手順で作製した。まず結着樹脂微粒子分散液、着色剤粒子分散液、離形剤粒子分散液をそれぞれ調製し、これを所定の割合で混合し攪拌しながら、金属塩の重合体を添加し、イオン的に中和させて凝集粒子を形成する。
次いで、凝集粒子を含む溶液中に無機水酸化物を添加し、溶液中のpHを弱酸性から中性に調整した後、前記結着樹脂微粒子のガラス転移点以上の温度に加熱し、凝集粒子を融合・合一する。さらに、十分な洗浄、固液分離、乾燥の工程を経て所望のトナーを得る。以下、上記に説明した手順の詳細について説明する。
【0130】
(結着樹脂微粒子分散液(1)の調製)
・スチレン:460重量部
・nブチルアクリレート:140重量部
・アクリル酸:12重量部
・メタクリル酸グリシジル:6重量部
・ドデカンチオール:12重量部
まず、上記成分を混合溶解したモノマー溶液Aを調製した。
他方、アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス)12重量部をイオン交換水250重量部に溶解し、これに、前記モノマー溶液Aを加えてフラスコ中で分散し乳化した溶液(単量体乳化液A)を得た。
【0131】
次に、アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス)1重量部をイオン交換水555重量部に溶解し、重合用フラスコに仕込む。その後、重合用フラスコを密栓し、還流管を設置し、窒素を注入しつつ、ゆっくりと攪拌しながら、75℃まで重合用フラスコをウオーターバスで加熱し、保持する。
この状態で、重合用フラスコ中に、定量ポンプを介して過硫酸アンモニウム9重量部をイオン交換水43重量部に溶解した溶液を20分かけて滴下した後、さらに、単量体乳化液Aを定量ポンプを介して200分かけて滴下した。滴下終了後、ゆっくりと攪拌を続けながら重合用フラスコを75℃に、3時間保持して重合を終了し、固形分量が42%のアニオン性結着樹脂微粒子分散液(1)を得た。
アニオン性結着樹脂微粒子分散液(1)中に含まれる結着樹脂微粒子の中心径は220nm、ガラス転移点は51.5℃、重量平均分子量は24000であり、架橋反応は120℃以上で進行した。
【0132】
(結着樹脂微粒子分散液(2)の調製)
結着樹脂微粒子分散液(1)の調製において、モノマー溶液Aのアクリル酸量を9重量部、ドデカンチオール量を15重量部に変更した以外は、結着樹脂微粒子分散液(1)と同様に結着樹脂微粒子分散液を調製し、固形分量42%のアニオン性結着樹脂微粒子分散液(2)を得た。
アニオン性結着樹脂微粒子分散液(2)中に含まれる結着樹脂微粒子の中心径は200nm、ガラス転移点は45.5℃、重量平均分子量は15500であり、架橋反応は120℃以上で進行した。
【0133】
(結着樹脂微粒子分散液(3)の調製)
・スチレン:500重量部
・nブチルアクリレート:100重量部
・メタクリル酸:15重量部
・アクリル酸2−アジリジニルエチル:6重量部
・ドデカンチオール:6重量部
モノマー溶液Aの代わりに、上記成分を混合溶解したモノマー溶液Bを用いた以外は結着樹脂微粒子分散液(1)の調製と同様に結着樹脂微粒子分散液を調整して、固形分量42%のアニオン性結着樹脂微粒子分散液(3)を得た。
アニオン性結着樹脂微粒子分散液(3)中に含まれる結着樹脂微粒子の中心径は180nm、ガラス転移点は58.8℃、重量平均分子量は39000であり、架橋反応は120℃以上で進行した。
【0134】
(結着樹脂微粒子分散液(4)の調製)
・スチレン:500重量部
・nブチルアクリレート:100重量部
・カルボキシエチルアクリル酸:30重量部
・2−ビニルー2−オキサゾリン:6重量部
・ドデカンチオール:9重量部
モノマー溶液Aの代わりに、上記成分を混合溶解したモノマー溶液Cを用いた以外は結着樹脂微粒子分散液(1)の調製と同様に結着樹脂微粒子分散液を調整して、固形分量42%のアニオン性結着樹脂微粒子分散液(4)を得た。
アニオン性結着樹脂微粒子分散液(4)中に含まれる結着樹脂微粒子の中心径は240nm、ガラス転移点は55.5℃、重量平均分子量は28000であり、架橋反応は120℃以上で進行した。
【0135】
(結着樹脂微粒子分散液(5)の調製)
結着樹脂微粒子分散液(1)の調製において、モノマー溶液Aのメタクリル酸グリシジルを0重量部に変更した以外は、結着樹脂微粒子分散液(1)と同様に調製し、固形分量42%のアニオン性結着樹脂微粒子分散液(5)を得た。
アニオン性結着樹脂微粒子分散液(5)中に含まれる結着樹脂微粒子の中心径は200nm、ガラス転移点は46.5℃、重量平均分子量は17000であった。
【0136】
(結着樹脂微粒子分散液(6)の調製)
・スチレン:520重量部
・nブチルアクリレート:80重量部
・アクリル酸:12重量部
・ドデカンチオール:18重量部
まず上記成分を混合溶解したモノマー溶液Dを調製した。
他方、アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス)12重量部をイオン交換水250重量部に溶解し、前記モノマー溶液Dを加えてフラスコ中で分散し乳化した溶液(単量体乳化液B)を得た。
【0137】
次に、アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス)1重量部を555重量部のイオン交換水に溶解し、重合用フラスコに仕込む。その後、重合用フラスコを密栓し、還流管を設置し、窒素を注入しながら、ゆっくりと攪拌しながら、75℃まで重合用フラスコをウオーターバスで加熱し、保持する。
この状態で、過硫酸アンモニウム9重量部をイオン交換水43重量部に溶解し、重合用フラスコ中に定量ポンプを介して、20分かけて滴下した後、さらに、単量体乳化液Bを定量ポンプを介して200分かけて滴下した。滴下終了後、ゆっくりと攪拌を続けながら重合用フラスコを75℃に、3時間保持して重合を終了し、固形分量が42%のアニオン性結着樹脂微粒子分散液(6)を得た
この結着樹脂微粒子分散液(6)中に含まれる結着樹脂微粒子の中心径は200nm、ガラス転移点は60.5℃、重量平均分子量は19000であった。
【0138】
(結着樹脂微粒子分散液(7)の調製)
・スチレン:540重量部
・nブチルアクリレート:60重量部
・カルボキシルアクリル酸:18重量部
・ドデカンチオール:18重量部
モノマー溶液Dの代わりに、上記成分を混合溶解したモノマー溶液Eを用いた以外は結着樹脂微粒子分散液(6)と同様にして作製することにより、固形分量が42%のアニオン性結着樹脂微粒子分散液(7)を得た。
この結着樹脂微粒子分散液(7)中に含まれる結着樹脂微粒子の中心径は190nm、ガラス転移点は61.5℃、重量平均分子量は17000であった。
【0139】
(結着樹脂微粒子分散液(8)の調製)
・スチレン:420重量部
・nブチルアクリレート:180重量部
・アクリル酸:12重量部
・メタクリル酸グリシジル:6重量部
・ドデカンチオール:12重量部
まず上記成分を混合溶解したモノマー溶液Fを調製した。
他方、アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス)12重量部をイオン交換水250重量部に溶解し、前記モノマー溶液Fを加えてフラスコ中で分散し乳化した溶液(単量体乳化液C)を得た。
【0140】
次に、アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス)1重量部を555重量部のイオン交換水に溶解し、重合用フラスコに仕込む。その後、重合用フラスコを密栓し、還流管を設置し、窒素を注入しながら、ゆっくりと攪拌しながら、75℃まで重合用フラスコをウオーターバスで加熱し、保持する。
この状態で、過硫酸アンモニウム9重量部をイオン交換水43重量部に溶解し、重合用フラスコ中に定量ポンプを介して、20分かけて滴下した後、さらに、単量体乳化液Cを定量ポンプを介して200分かけて滴下した。滴下終了後、ゆっくりと攪拌を続けながら重合用フラスコを75℃に、3時間保持して重合を終了し、固形分量が42%のアニオン性結着樹脂微粒子分散液(8)を得た
この結着樹脂微粒子分散液(8)中に含まれる結着樹脂微粒子の中心径は220nm、ガラス転移点は48.5℃、重量平均分子量は25000であり、架橋反応は110℃以上で進行した。
【0141】
(結着樹脂微粒子分散液(9)の調製)
結着樹脂微粒子分散液(8)の調製において、スチレン量を400重量部、nブチルアクリレート量を200重量部に変更した以外は、結着樹脂微粒子分散液(8)と同様に調製して、固形分量42%のアニオン性樹脂微粒子分散液(9)を得た。
この結着樹脂微粒子分散液(9)中に含まれる結着樹脂微粒子の中心径は200nm、ガラス転移点は45.0℃、重量平均分子量は19500であり、架橋反応は110℃以上で進行した。
【0142】
(結着樹脂微粒子分散液(10)の調製)
・スチレン:480重量部
・nブチルアクリレート:120重量部
・メタクリル酸:15重量部
・アクリル酸2−アジリジニルエチル:6重量部
・ドデカンチオール:6重量部
モノマー溶液Fの代わりに、上記成分を混合溶解したモノマー溶液Gを用いた以外は結着樹脂微粒子分散液(8)と同様にして作製することにより、固形分量が42%のアニオン性結着樹脂微粒子分散液(10)を得た。
この結着樹脂微粒子分散液(10)中に含まれる結着樹脂微粒子の中心径は190nm、ガラス転移点は53.8℃、重量平均分子量は33000であり、架橋反応は120℃以上で進行した。
【0143】
(結着樹脂微粒子分散液(11) の調製)
・スチレン:400重量部
・nブチルアクリレート:200重量部
・カルボキシエチルアクリル酸:30重量部
・2−ビニルー2−オキサゾリン:6重量部
・ドデカンチオール:9重量部
モノマー溶液Fの代わりに、上記成分を混合溶解したモノマー溶液Hを用いた以外は結着樹脂微粒子分散液(8)と同様にして作製することにより、固形分量が42%のアニオン性結着樹脂微粒子分散液(11)を得た。
この結着樹脂微粒子分散液(11)中に含まれる結着樹脂微粒子の中心径は230nm、ガラス転移点は45.5℃、重量平均分子量は24000であり、架橋反応は110℃以上で進行した。
【0144】
(ジカルボン酸化合物分散液(1)の調整)
・ドデカン二酸(融点127℃):50重量部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル製 ダウファクス):5重量部
・イオン交換水:200重量部
上記成分を130℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で十分に分散した後、圧力吐出型ホモジナイザー(ゴーリンホモジナイザー、ゴーリン社製)で分散処理し、中心径160nm、固形分量21.5%のジカルボン酸化合物分散液(1)を得た。
【0145】
(ジカルボン酸化合物分散液(2)の調整)
・セバシン酸(融点135℃):50重量部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル製 ダウファクス):5重量部
・イオン交換水:200重量部
上記成分を140℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で十分に分散した後、圧力吐出型ホモジナイザー(ゴーリンホモジナイザー、ゴーリン社製)で分散処理し、中心径190nm、固形分量21.5%のジカルボン酸化合物分散液(2)を得た。
【0146】
(着色剤粒子分散液(1)の調製)
・サイアン顔料(大日本インキ化学工業社製、Pigment Blue15:3):50重量部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製、ネオゲンR):5重量部
・イオン交換水:200重量部
上記成分を混合溶解し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)により10分間予備分散し、さらにサンドミルで2時間分散することにより中心径140nm、固形分量21.5%のサイアン着色剤粒子分散液(1)を得た。
【0147】
(着色剤粒子分散液(2)の調製)
着色剤粒子分散液(1)の調製において、サイアン顔料の代わりにマゼンタ顔料(大日精化社製、ジメチルキナクリドン Pigment Red122)を用いた以外は着色剤粒子分散液(1)と同様に調製して、中心径120nm、固形分量21.5%のマゼンタ着色剤粒子分散液(2)を得た。
【0148】
(着色剤粒子分散液(3)の調製)
着色剤粒子分散液(1)の調製において、サイアン顔料の代わりに黄顔料(クラリアント社製、Pigment Yellow93)を用いた以外は、着色剤粒子分散液(1)と同様に調製して、中心径185nm、固形分量21.5%の着色剤粒子分散液(3)を得た。
【0149】
(着色剤粒子分散液(4)の調製)
着色剤粒子分散液(1)の調製において、サイアン色顔料の代わりに黒顔料(キャボット社製、カーボンブラック)を用いた以外は、着色剤粒子分散液(1)と同様に調製して、中心径170nm、固形分量21.5%の着色剤粒子分散液(4)を得た。
【0150】
(離型剤粒子分散液(1)の調製)
・パラフィンワックス(日本精蝋社製、HNPO190;融点85℃):50重量部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル製 ダウファクス):5重量部
・イオン交換水:200重量部
上記成分を95℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で十分に分散した後、圧力吐出型ホモジナイザー(ゴーリンホモジナイザー、ゴーリン社製)で分散処理し、中心径180nm、固形分量21.5%の離型剤粒子分散液を得た。
【0151】
〔実施例1〕
(トナー粒子および現像剤の調製)
−凝集工程−
・結着樹脂微粒子分散液(1):200重量部(樹脂84重量部)
・着色剤粒子分散液(1):40重量部(顔料8.6重量部)
・離型剤粒子分散液:40重量部(離型剤8.6重量部)
・ポリ塩化アルミニウム:0.15重量部
上記成分を丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス T50)で十分に混合・分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら48℃まで加熱し、48℃で60分間保持した後、結着樹脂微粒子分散液(1)を68重量部(樹脂28.56重量部)追加して緩やかに攪拌した。
【0152】
−融合工程−
その後、0.5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液でフラスコ内のpHを6.0に調整した後、攪拌を継続しながら95℃まで加熱した。フラスコ内を95℃まで加熱し終えた後、この状態を4時間維持した。温度を95℃に保持した際のpHは、5.0程度であった。
−濾過・洗浄・乾燥工程−
反応終了後、フラスコ内の溶液を冷却し、濾過することにより固形分を得た。次に、この固形分を、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、再度固形分を得た。
次に、この固形分を40℃のイオン交換水3リットル中に再分散し、15分、300rpmで攪拌、洗浄した。この洗浄操作を5回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離して得られた固形分を12時間真空乾燥させてトナー粒子を得た。
【0153】
このトナー粒子の粒径をコールターカウンターで測定したところ、累積体積平均粒径D50が5.9μm、体積平均粒度分布指標GSDvが1.20、表面性指標は、1.55であった。また、ルーゼックス画像解析装置による形状観察より求めたトナー粒子の形状係数SF1は126のポテト形状であった。
【0154】
−外添剤添加および現像剤の調整−
次に、上記のトナー粒子50重量部に対し、疎水性シリカ(キャボット社製、TS720)1.2重量部を添加し、サンプルミルで混合し、トナー粒子表面に疎水性シリカを外添したトナー粒子(実施例1のトナー)を得た。
その後、ポリメチルメタアクリレート(綜研化学社製)でフェライト粒子表面を被覆した平均粒径50μmフェライトキャリア(フェライト粒子に対するポリメチルメタアクリレートの配合比は1重量%)に対して、疎水性シリカを外添したトナー粒子の濃度が5重量%となるように混合し、ボールミルで5分間攪拌・混合して実施例1の現像剤を得た。
【0155】
(評価)
トナー(現像剤)の評価は、実施例1の現像剤を用いて画像形成装置(富士ゼロックス社製のDC1250の改造機)により定着温度を変えて転写用紙に画像を形成し、画像形成時の定着性(最低定着温度、ホットオフセット発生温度)、画像濃度均一性(定着温度180℃)、画像の光沢性(定着温度180℃)、画像のブロッキング性(定着温度160℃)について評価した。なお、定着性および画像の各種の評価方法および評価基準の詳細については後述する。
なお、画像形成方法は、静電荷像担持体上に静電潜像を形成する工程と、現像剤を用いて前記静電潜像を現像しトナー画像を形成する工程と、前記トナー画像を転写体上に転写する工程と、前記トナー画像を熱定着する工程と、を少なくとも含む画像形成方法であって、表面がPFAチューブで被覆された定着ロールを用いたオイルレス定着を行い、プロセススピードは180mm/secに設定した。また、転写用紙として富士ゼロックス社製Jコート紙を使用した。
【0156】
その結果、最低定着温度は140℃で、この温度以上で、画像は充分な定着性を示すとともに転写用紙は何ら抵抗無く剥離されていることが確認された。また定着温度180℃における画像の表面光沢は50%と良好であり、現像性、転写性とも良好であり、画像濃度の均一性も高く、高い彩度を示した。さらに、定着温度220℃においてもホットオフセットの発生は見られなかった。また、画像のブロッキング性も全く問題無く、画像同士の接着や、画像欠損及び光沢の経時変化などもいっさいみられなかった。
以上の各種評価に加えてトナーの保存性(トナーケーキング性)を評価するために、アルミカップに入れた疎水性シリカを外添する前のトナー20gを、50℃に保たれた恒温槽に24時間保管した後に取り出して、ケーキングの発生具合について評価した。その結果、保管後のトナーは、保管前と比べて若干の流動性低下がみられたが、実用上問題の無いケーキングレベルであった。
【0157】
〔実施例2〕
(トナー粒子および現像剤の調整)
実施例1において、結着樹脂微粒子分散液(1)の代わりに結着樹脂微粒子分散液(2)を用い、着色剤粒子分散液(1)の代わりに着色剤粒子分散液(2)を用い、融合工程において、フラスコ内の溶液の温度を95℃に保持した際のpHを4.5に維持した以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子を得た。
このトナー粒子の累積体積平均粒径D50は5.55μm、体積平均粒度分布指標GSDvが1.19、表面性指標は、1.32であった。形状係数SF1は120と球状であった。
次に、このトナー粒子表面に実施例1と同様に外添剤を添加した後現像剤を調製して実施例2の現像剤を得た。
【0158】
(評価)
実施例2の現像剤を用いて実施例1と同様の評価を行った。その結果、最低定着温度は125℃で、この温度以上で、画像は充分な定着性を示すとともに転写用紙は何ら抵抗無く剥離されていることが確認された。また定着温度180℃における画像の表面光沢は66%と良好であり、現像性、転写性とも良好であり、画像濃度の均一性も高く、高い彩度を示した。さらに、定着温度200℃において若干のホットオフセットの発生がみられたものの実用上は問題のないレベルであった。また、画像のブロッキング性も全く問題無く、画像同士の接着や、画像欠損及び光沢の経時変化などもいっさいみられなかった。
以上の各種評価に加えてトナーの保存性(トナーケーキング性)を評価するために、アルミカップに入れた疎水性シリカを外添する前のトナー20gを、50℃に保たれた恒温槽に24時間保管した後に取り出して、ケーキングの発生具合について評価した。その結果、保管後のトナーは、保管前と比べて流動性低下がみられたが、かろうじて実用上問題の無いケーキングレベルであった。
これらの結果をトナー粒子作製時の諸条件、トナーの各種形状評価の結果と共に表1に示す。
【0159】
〔実施例3〕
(トナーおよび現像剤の調整)
実施例1において、結着樹脂微粒子分散液(1)の代わりに結着樹脂微粒子分散液(3)を用い、着色剤粒子分散液(1)の代わりに着色剤粒子分散液(3)を用い、融合工程において、フラスコ内の溶液の温度を95℃に保持した際のpHを6.5に維持した以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子を得た。
このトナー粒子の累積体積平均粒径D50は5.75μm、体積平均粒度分布指標GSDvが1.22、表面性指標は、1.90であり、形状係数SF1は138のポテト状であった。
次に、このトナー粒子表面に実施例1と同様に外添剤を添加した後現像剤を調製して実施例3の現像剤を得た。
【0160】
(評価)
実施例3の現像剤を用いて実施例1と同様の評価を行った。その結果、最低定着温度は135℃で、この温度以上で、画像は充分な定着性を示すとともに転写用紙は何ら抵抗無く剥離されていることが確認された。また定着温度180℃における画像の表面光沢は47%と良好であり、現像性、転写性とも良好であり、画像濃度の均一性も高く、高い彩度を示した。さらに、定着温度220℃においてもホットオフセットの発生がみられなかった。また、画像のブロッキング性も全く問題無く、画像同士の接着や、画像欠損及び光沢の経時変化などもいっさいみられなかった。
以上の各種評価に加えてトナーの保存性(トナーケーキング性)を評価するために、アルミカップに入れた疎水性シリカを外添する前のトナー20gを、50℃に保たれた恒温槽に24時間保管した後に取り出して、ケーキングの発生具合について評価した。その結果、保管後のトナーは、保管前と比べて若干の流動性低下がみられたが、実用上まったく問題の無いケーキングレベルであった。
これらの結果をトナー粒子作製時の諸条件、トナーの各種形状評価の結果と共に表1に示す。
【0161】
〔実施例4〕
(トナーおよび現像剤の調整)
実施例1において、結着樹脂微粒子分散液(1)の代わりに結着樹脂微粒子分散液(4)を用い、着色剤粒子分散液(1)の代わりに着色剤粒子分散液(4)を用い、融合工程において、フラスコ内の溶液の温度を95℃に保持した際のpHを4.0に維持した以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子を得た。
このトナー粒子の累積体積平均粒径D50は6.50μm、体積平均粒度分布指標GSDvが1.22、表面性指標は、1.18であり、形状係数SF1は115の球状であった。
次に、このトナー粒子表面に実施例1と同様に外添剤を添加した後現像剤を調製して実施例4の現像剤を得た。
【0162】
(評価)
実施例4の現像剤を用いて実施例1と同様の評価を行った。その結果、最低定着温度は135℃で、この温度以上で、画像は充分な定着性を示すとともに転写用紙は何ら抵抗無く剥離されていることが確認された。また定着温度180℃における画像の表面光沢は55%と良好であり、現像性、転写性とも良好であり、画像濃度の均一性も高く、高い彩度を示した。さらに、定着温度220℃においてもホットオフセットの発生がみられなかった。また、画像のブロッキング性も全く問題無く、画像同士の接着や、画像欠損及び光沢の経時変化などもいっさいみられなかった。
以上の各種評価に加えてトナーの保存性(トナーケーキング性)を評価するために、アルミカップに入れた疎水性シリカを外添する前のトナー20gを、50℃に保たれた恒温槽に24時間保管した後に取り出して、ケーキングの発生具合について評価した。その結果、保管後のトナーは、保管前と比べて若干の流動性低下がみられたが、実用上まったく問題の無いケーキングレベルであった。
これらの結果をトナー粒子作製時の諸条件、トナーの各種形状評価の結果と共に表1に示す。
【0163】
〔実施例5〕
(トナー粒子および現像剤の調整)
−凝集工程−
・結着樹脂微粒子分散液(8):200重量部(樹脂84重量部)
・着色剤粒子分散液(1):40重量部(顔料8.6重量部)
・ジカルボン酸化合物粒子分散液(1):10重量部(ジカルボン酸化合物2.15重量部)
・離型剤粒子分散液:30重量部(離型剤6.45重量部)
・ポリ塩化アルミニウム:0.15重量部
上記成分を丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で十分に混合・分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら48℃まで加熱し、48℃で60分間保持した後、結着樹脂微粒子分散液(6)を68重量部(樹脂28.56重量部)追加して緩やかに攪拌した。
【0164】
−融合工程−
その後、0.5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液でフラスコ内のpHを6.5に調整した後、攪拌を継続しながら95℃まで加熱した。温度を95℃までの昇温させる間、通常の場合、フラスコ内のpHは、5.0程度まで低下したがそのまま保持した。
−濾過・洗浄・乾燥工程−
反応終了後、フラスコ内の溶液を冷却し、濾過することにより固形分を得た。次にこの固形分をイオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、再度固形分を得たた。
次に、この固形分を40℃のイオン交換水3リットル中に再分散し、15分、300rpmで攪拌、洗浄した。この洗浄操作を5回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、次いで、真空乾燥を12時間行いコア層とシェル層とからなるカプセル構造を有するトナー粒子を得た。
【0165】
このトナー粒子の粒径をコールターカウンターで測定したところ、累積体積平均粒径D50が5.6μm、体積平均粒度分布指標GSDvが1.21、表面性指標は、1.45であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めたトナー粒子の形状係数SF1は128のポテト形状であった。
【0166】
−外添剤の添加および現像剤の調整−
次に、上記のトナー粒子50重量部に対し、疎水性シリカ(キャボット社製、TS720)1.2重量部を添加し、サンプルミルで混合し、トナー粒子表面に疎水性シリカを外添したトナー粒子(実施例5のトナー)を得た。
その後、ポリメチルメタアクリレート(総研化学社製)でフェライト粒子表面を被覆した平均粒径50μmフェライトキャリア(フェライト粒子に対するポリメチルメタアクリレートの配合比は1重量%)に対して、疎水性シリカを外添したトナー粒子の濃度が5重量%となるように混合し、ボールミルで5分間攪拌・混合して実施例5の現像剤を得た。
【0167】
(評価)
実施例5の現像剤を用いて実施例1と同様の評価を行った。その結果、最低定着温度は125℃で、この温度以上で、画像は充分な定着性を示すとともに転写用紙は何ら抵抗無く剥離されていることが確認された。また定着温度180℃における画像の表面光沢は48%と良好であり、現像性、転写性とも良好であり、画像濃度の均一性も高く、高い彩度を示した。さらに、定着温度220℃においてもホットオフセットは発生しなかった。また、画像のブロッキング性も全く問題無く、画像同士の接着や、画像欠損及び光沢の経時変化などもいっさいみられなかった。
【0168】
また、以上の各種評価に加えてトナーの保存性(トナーケーキング性)を評価するために、アルミカップに入れた疎水性シリカを外添する前のトナー20gを、50℃に保たれた恒温槽に24時間保管した後に取り出して、ケーキングの発生具合について評価した。その結果、保管後のトナーは、保管前と比べて何らの変化もなく、ケーキングは全く発生していなかった。
これらの結果をトナー粒子作製時の諸条件、トナーの各種形状評価の結果と共に表1に示す。
【0169】
〔実施例6〕
(トナーおよび現像剤の調整)
実施例5において、結着樹脂微粒子分散液(8)代りに結着樹脂微粒子分散液(9)を用い、着色剤粒子分散液(1)の代りに着色剤粒子分散液(2)を用い、融合工程において、フラスコ内の溶液の温度を95℃に保持した際のpHを4.5に維持した以外は、実施例5と同様にしてコア層とシェル層とからなるカプセル構造を有するトナー粒子を得た。
このトナー粒子の累積体積平均粒径D50は5.45μm、体積平均粒度分布指標GSDvは1.19、表面性指標は1.15であり、形状係数SF1は118と球状であった。
次に、このトナー粒子表面に実施例5と同様に外添剤を添加しした後、現像剤を調整して実施例6の現像剤を得た。
【0170】
(評価)
実施例6の現像剤を用いて実施例1と同様の評価を行った。その結果、最低定着温度は115℃で、この温度以上で、画像は充分な定着性を示すとともに転写用紙は何ら抵抗無く剥離されていることが確認された。また定着温度180℃における画像の表面光沢は68%と良好であり、現像性、転写性とも良好であり、画像濃度の均一性も高く、高い彩度を示した。さらに、定着温度200℃において若干のホットオフセットの発生が見られたものの実用上は問題無いレベルであった。また、画像のブロッキング性も全く問題無く、画像同士の接着や、画像欠損及び光沢の経時変化などもいっさいみられなかった。
【0171】
また、以上の各種評価に加えてトナーの保存性(トナーケーキング性)を評価するために、アルミカップに入れた疎水性シリカを外添する前のトナー20gを、50℃に保たれた恒温槽に24時間保管した後に取り出して、ケーキングの発生具合について評価した。その結果、保管後のトナーは、保管前と比べて何らの変化もなく、ケーキングは全く発生していなかった。
これらの結果をトナー粒子作製時の諸条件、トナーの各種形状評価の結果と共に表1に示す。
【0172】
〔実施例7〕
(トナーおよび現像剤の調整)
実施例6において、コア層の形成に際して結着樹脂微粒子分散液(9)の代りに結着樹脂微粒子分散液(10)を用い、また、着色剤粒子分散液(2)の代りに着色剤粒子分散液(3)を用い、シェル層の形成に際して結着樹脂微粒子分散液(6)の代りに結着樹脂微粒子分散液(7)を用い、融合工程においてフラスコ内の溶液の温度を95℃に保持した際のpHを6.5に維持した以外は、実施例6と同様にしてコア層とシェル層とからなるカプセル構造を有するトナー粒子を得た。
このトナー粒子の累積体積平均粒径D50は6.00μm、体積平均粒度分布指標GSDvは1.21、表面性指標は1.95であり、形状係数SF1は139のポテト状であった。
次に、このトナー粒子表面に実施例5と同様に外添剤を添加しした後、現像剤を調整して実施例7の現像剤を得た。
【0173】
(評価)
実施例7の現像剤を用いて実施例1と同様の評価を行った。その結果、最低定着温度は130℃で、この温度以上で、画像は充分な定着性を示すとともに転写用紙は何ら抵抗無く剥離されていることが確認された。また定着温度180℃における画像の表面光沢は50%と良好であり、現像性、転写性とも良好であり、画像濃度の均一性も高く、高い彩度を示した。さらに、定着温度220℃においてもホットオフセットの発生が見られなかった。また、画像のブロッキング性も全く問題無く、画像同士の接着や、画像欠損及び光沢の経時変化などもいっさいみられなかった。
【0174】
また、以上の各種評価に加えてトナーの保存性(トナーケーキング性)を評価するために、アルミカップに入れた疎水性シリカを外添する前のトナー20gを、50℃に保たれた恒温槽に24時間保管した後に取り出して、ケーキングの発生具合について評価した。その結果、保管後のトナーは、保管前と比べて何らの変化もなく、ケーキングは全く発生していなかった。
これらの結果をトナー粒子作製時の諸条件、トナーの各種形状評価の結果と共に表1に示す。
【0175】
〔実施例8〕
実施例7において、結着樹脂微粒子分散液(10)の代りに結着樹脂微粒子分散液(11)を用い、着色剤粒子分散液(3)の代りに着色剤粒子分散液(4)を用い、融合工程においてフラスコ内の溶液の温度を95℃に保持した際のpHを4.0に維持した以外は、実施例7と同様にしてコア層とシェル層とからなるカプセル構造を有するトナー粒子を得た。
このトナー粒子の累積体積平均粒径D50は6.80μm、体積平均粒度分布指標GSDvは1.22、表面性指標は1.10であり、形状係数SF1は116の球状であった。
次に、このトナー粒子表面に実施例5と同様に外添剤を添加しした後、現像剤を調整して実施例8の現像剤を得た。
【0176】
(評価)
実施例8の現像剤を用いて実施例1と同様の評価を行った。その結果、最低定着温度は110℃で、この温度以上で、画像は充分な定着性を示すとともに転写用紙は何ら抵抗無く剥離されていることが確認された。また定着温度180℃における画像の表面光沢は60%と良好であり、現像性、転写性とも良好であり、画像濃度の均一性も高く、高い彩度を示した。さらに、定着温度200℃において僅かにホットオフセットの発生が見られたが実用上は問題無いレベルであった。また、画像のブロッキング性も全く問題無く、画像同士の接着や、画像欠損及び光沢の経時変化などもいっさいみられなかった。
【0177】
また、以上の各種評価に加えてトナーの保存性(トナーケーキング性)を評価するために、アルミカップに入れた疎水性シリカを外添する前のトナー20gを、50℃に保たれた恒温槽に24時間保管した後に取り出して、ケーキングの発生具合について評価した。その結果、保管後のトナーは、保管前と比べて何らの変化もなく、ケーキングは全く発生していなかった。
これらの結果をトナー粒子作製時の諸条件、トナーの各種形状評価の結果と共に表1に示す。
【0178】
〔比較例1〕
(トナーおよび現像剤の調整)
実施例2において、結着樹脂微粒子分散液(2)の代わりに結着樹脂微粒子分散液(5)を用い、融合工程において、フラスコ内の溶液の温度を95℃に保持した際のpHを7.0に維持した以外は、実施例2と同様にしてトナー粒子を得た。
このトナー粒子の累積体積平均粒径D50は5.45μm、体積平均粒度分布指標GSDvが1.25、表面性指標は2.10、形状係数SF1は143で不定形状であった。
次に、このトナー粒子表面に実施例1と同様に外添剤を添加した後現像剤を調製して比較例1の現像剤を得た。
【0179】
(評価)
比較例1の現像剤を用いて実施例1と同様の評価を行った。その結果、最低定着温度は130℃で、この温度以上で、画像は充分な定着性を示すとともに転写用紙は何ら抵抗無く剥離されていることが確認された。また定着温度180℃における画像の表面光沢は60%と良好であったが、現像性、転写性ともに劣り、画像濃度の均一性もが十分に得られなかった。また、定着温度200℃において若干のホットオフセットの発生がみられた。
また、画像のブロッキング性は、2枚の画像同士が完全にはりついており、無理にはがすと用紙のやぶれが発生した。これらの結果をトナー粒子作製時の諸条件、トナーの各種形状評価の結果と共に表1に示す。
【0180】
〔比較例2〕
(トナーおよび現像剤の調整)
実施例2において、結着樹脂微粒子分散液(2)の代わりに結着樹脂微粒子分散液(5)を用い、融合工程において、フラスコ内の溶液の温度を95℃に保持した際のpHを4.5に維持した以外は、実施例2と同様にしてトナー粒子を得た。
このトナー粒子の累積体積平均粒径D50は6.30μm、体積平均粒度分布指標GSDvが1.25、表面性指標は1.35、形状係数SF1は121で球状であった。
次に、このトナー粒子表面に実施例1と同様に外添剤を添加した後現像剤を調製して比較例1の現像剤を得た。
【0181】
(評価)
比較例1の現像剤を用いて実施例1と同様の評価を行った。その結果、最低定着温度は130℃で、この温度以上で、画像は充分な定着性を示すとともに転写用紙は何ら抵抗無く剥離されていることが確認された。また定着温度180℃における画像の表面光沢は62%と良好であり、また、現像性、転写性とも良好で、画像濃度の均一性も問題のないレベルであった。また、定着温度180℃においてホットオフセットの発生がみられた。
また、画像のブロッキング性は、2枚の画像同士が完全にはりついており、無理にはがすと用紙のやぶれが発生し、著しく劣悪であった。これらの結果をトナー粒子作製時の諸条件、トナーの各種形状評価の結果と共に表1に示す。
【0182】
【表1】
【0183】
(定着性および画像の各種の評価方法および評価基準)
−最低定着温度−
最低定着温度の評価は、画像を布で摺擦した際に、画像の汚染が発生する最も高い定着温度を最低定着温度とした。
【0184】
−ホットオフセット発生温度−
ホットオフセット発生温度は、トナーが定着ロールに付着する最も低い定着温度を確認することにより求めた。
【0185】
−画像濃度均一性−
画像濃度均一性は、原稿画像において中心部と4角に5cm角のべた画像を置き、この5点の画像濃度の同等性を目視確認し、○、×の判断を行った。
なお、表1中の「○」は画像濃度が均一で実用上問題のないレベルであることを意味し、「×」は、画像濃度が不均一で実用上問題となるレベルであることを意味する。
【0186】
−画像の光沢性−
富士ゼロックス社製Jコート紙上に形成した画像を、村上色彩技術研究所製グロスメーターGMDでの75度光沢を測定することにより光沢性を評価した。
【0187】
−画像のブロッキング性−
画像のブロッキング性の評価は、次のようにして行った。まず、160℃で定着したべた画像を5cm角に切り取ったものを2枚準備し、このべた画像の画像面を向かい合わせにして重ねた後、画像面に80g/cm2の加重がかかるように重りを置いた。この状態で、画像面同士を重ねた2枚のべた画像を、60℃の恒温槽中に48時間放置した後、取り出して冷却した。次に、画像面同士を重ねた2枚のべた画像をはがした際に、画像欠損が発生するか否かを目視で観察して確認することにより画像のブロッキング性を評価した。
なお、表1中の「○」は、2枚の画像を剥がした際に、接着しておらず、画像欠損や光沢の経時変化がみられない状態を意味し、「×」は、2枚の画像を剥がした際に、接着が起こっており、剥がした際に用紙の破れや画像欠損が発生する状態を意味する。
【0188】
−トナーケーキング性の評価−
トナーケーキング性は、アルミカップに入れた疎水性シリカを外添する前のトナー20gを、50℃に保たれた恒温槽に24時間保管した後に取り出して、ケーキングの発生具合について評価することにより行った。
なお、表1中の「○」は、保管後にトナーのケーキングが全く発生しておらず、保管前後でのトナーにも何らの変化も見られない状態を意味し、「×」は、完全に固化して実用上問題となる状態、△は、多少のケーキングはみられるものの実用上は利用可能という状態を意味する。また「○」記号へのマイナス(−)記号の付記は、わずかに劣ることを意味する。
【0189】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明は、優れた熱的耐久性と機械的特性を有する画像を形成することができる静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用現像剤および画像形成方法を提供することができる。
Claims (5)
- 静電荷像現像用トナー製造時の最高温度よりも高い温度で加熱されることにより架橋反応が進行する反応性高分子が、静電荷像現像用トナーの内部に含有および/またはその表面に添加されてなることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
- 少なくとも結着樹脂の微粒子を含む粒子を分散させた分散液中で、前記粒子を凝集して凝集粒子を得る凝集工程と、前記凝集粒子を加熱して融合させる融合工程と、を少なくとも経て作製されてなり、反応性高分子が、前記結着樹脂を含む静電荷像現像用トナーの内部に含有および/またはその表面に添加されたことを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
- 請求項1に記載の静電荷像現像用トナーが、少なくとも結着樹脂の微粒子を含む粒子を分散した分散液中で、前記粒子を凝集して凝集粒子を得る凝集工程と、前記凝集粒子を加熱して融合させる融合工程と、を少なくとも経て作製されることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 請求項1に記載の静電荷像現像用トナーと、キャリアと、を含むことを特徴とする静電荷像現像用現像剤。
- 静電荷像担持体上に静電潜像を形成する工程と、現像剤を用いて前記静電潜像を現像しトナー画像を形成する工程と、前記トナー画像を転写体上に転写する工程と、前記トナー画像を熱定着する工程と、を少なくとも含む画像形成方法において、
前記現像剤として、請求項4に記載の静電荷像現像用現像剤を用いることを特徴とする画像形成方法。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007033714A (ja) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Fuji Xerox Co Ltd | 静電荷現像用トナー、静電荷現像用トナーの製造方法、静電荷現像用現像剤及び画像形成方法 |
JP2010048954A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Kao Corp | 電子写真用トナー |
DE112008002403T5 (de) | 2007-09-07 | 2010-07-15 | Kao Corporation | Dispersionsflüssigkeit von vernetzten Harzteilchen |
JP2011100129A (ja) * | 2009-11-03 | 2011-05-19 | Xerox Corp | ケミカルトナー組成物および転写印刷方法 |
EP2544049A1 (en) | 2011-07-08 | 2013-01-09 | Toshiba TEC Kabushiki Kaisha | Decolorable toner and process for production thereof |
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JP2015068889A (ja) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | 株式会社沖データ | 画像形成装置、透明現像剤、および現像剤収容器 |
JP2018097052A (ja) * | 2016-12-09 | 2018-06-21 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 静電潜像現像用トナー及びその製造方法 |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7250238B2 (en) * | 2003-12-23 | 2007-07-31 | Xerox Corporation | Toners and processes thereof |
US7112394B2 (en) * | 2004-03-01 | 2006-09-26 | Xerox Corporation | Thermosetting toner compositions, thermosetting developer compositions and methods for making and using the same |
US20060046175A1 (en) * | 2004-08-25 | 2006-03-02 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Toner for electrostatic latent image development and image forming method |
US20060063084A1 (en) * | 2004-09-22 | 2006-03-23 | Xerox Corporation | Emulsion aggregation toner containing pigment having a small particle size |
US20060105263A1 (en) * | 2004-11-16 | 2006-05-18 | Xerox Corporation | Toner composition |
US7759039B2 (en) * | 2005-07-01 | 2010-07-20 | Xerox Corporation | Toner containing silicate clay particles for improved relative humidity sensitivity |
US7455943B2 (en) * | 2005-10-17 | 2008-11-25 | Xerox Corporation | High gloss emulsion aggregation toner incorporating aluminized silica as a coagulating agent |
US20070111130A1 (en) * | 2005-11-15 | 2007-05-17 | Xerox Corporation | Toner compositions |
US7943280B2 (en) * | 2006-03-15 | 2011-05-17 | Ricoh Company, Ltd. | Toner containing a laminar inorganic mineral in which part or all of the ions present between layers are modified by organic ions |
GB0721065D0 (en) | 2007-10-26 | 2007-12-05 | Fujifilm Imaging Colorants Ltd | Improvements in and relating to toners made from latexes |
JP2009192984A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 電子写真用トナー、電子写真用現像剤、電子写真用トナーの製造方法、画像形成方法 |
JP2016040573A (ja) * | 2014-08-12 | 2016-03-24 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成方法 |
JP7524683B2 (ja) * | 2020-09-01 | 2024-07-30 | 株式会社リコー | トナー、現像剤、トナーセット、トナー収容ユニット、画像形成装置及び画像形成方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2297691A (en) * | 1939-04-04 | 1942-10-06 | Chester F Carlson | Electrophotography |
GB2107670B (en) * | 1981-10-21 | 1985-04-17 | Fuji Photo Film Co Ltd | Electrostatographic toner material |
JPS61277962A (ja) * | 1985-06-04 | 1986-12-08 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 二成分現像剤 |
JP2547016B2 (ja) | 1987-05-15 | 1996-10-23 | 日本カーバイド工業株式会社 | 静電荷像現像用トナ− |
US5346797A (en) | 1993-02-25 | 1994-09-13 | Xerox Corporation | Toner processes |
EP0726503B1 (en) * | 1995-02-10 | 2003-11-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Image-forming method and image-forming apparatus |
JP3308812B2 (ja) * | 1995-05-31 | 2002-07-29 | キヤノン株式会社 | 静電荷像現像用トナー及びその製造方法 |
JP3141783B2 (ja) | 1996-07-11 | 2001-03-05 | 富士ゼロックス株式会社 | 静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤及び画像形成方法 |
US5888689A (en) * | 1996-07-26 | 1999-03-30 | Agfa-Gevaert, N.V. | Method for producing cross-linked fixed toner images |
-
2003
- 2003-03-10 JP JP2003063162A patent/JP4277540B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-06-19 US US10/464,556 patent/US7018764B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007033714A (ja) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Fuji Xerox Co Ltd | 静電荷現像用トナー、静電荷現像用トナーの製造方法、静電荷現像用現像剤及び画像形成方法 |
JP4645341B2 (ja) * | 2005-07-25 | 2011-03-09 | 富士ゼロックス株式会社 | 静電荷現像用トナーの製造方法 |
DE112008002403T5 (de) | 2007-09-07 | 2010-07-15 | Kao Corporation | Dispersionsflüssigkeit von vernetzten Harzteilchen |
JP2010048954A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Kao Corp | 電子写真用トナー |
JP2011100129A (ja) * | 2009-11-03 | 2011-05-19 | Xerox Corp | ケミカルトナー組成物および転写印刷方法 |
EP2544049A1 (en) | 2011-07-08 | 2013-01-09 | Toshiba TEC Kabushiki Kaisha | Decolorable toner and process for production thereof |
US8790857B2 (en) | 2011-07-08 | 2014-07-29 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Toner and process for production thereof |
US8940468B2 (en) | 2011-07-08 | 2015-01-27 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Decolorable toner and process for production thereof |
JP2015068889A (ja) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | 株式会社沖データ | 画像形成装置、透明現像剤、および現像剤収容器 |
US9989870B2 (en) | 2013-09-27 | 2018-06-05 | Oki Data Corporation | Image formation apparatus, transparent developer and developer cartridge |
JP2018097052A (ja) * | 2016-12-09 | 2018-06-21 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 静電潜像現像用トナー及びその製造方法 |
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