JP2006085092A - トナー及びその製造方法、並びに、画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 油相を水相中に乳化乃至分散させて油滴を形成し、該油滴を収斂させることを少なくとも含み、前記水相中に乳化乃至分散させる前の前記油相が非ニュートニアン粘性を示し、前記収斂の際の前記油滴がニュートニアン粘性を示すトナーの製造方法である。油滴から前記有機溶媒を除去することを少なくとも含み、前記水相中に乳化乃至分散させる前の前記油相が非ニュートニアン粘性を示し、前記有機溶媒の除去の際の前記油滴がニュートニアン粘性を示すトナーの製造方法である。収斂の際及び有機溶媒除去の際のいずれかの油滴の25℃におけるCasson降伏値が0.05〜2.0Paである態様等が好ましい。
【選択図】 図2a
Description
前記水相中で造粒することにより得られるトナーとして、従来より、重合法や乳化分散法により得られるトナー(以下、ケミカルトナーという)の開発が行われている。
ここで、結着樹脂としては、定着温度が比較的低く、定着時に鋭敏に溶融して画像表面が平滑になりやすいものが好ましく、例えば、スチレン−アクリル樹脂よりもポリエステル樹脂が好ましく、特に、カラートナーについては、可撓性に優れるポリエステル樹脂が好ましい。そこで、近年では、上述の重合法では製造することができなかったポリエステル樹脂を結着樹脂とする小粒径トナーを、乳化分散法を用いて製造することが注目されている。
<1> 油相を水相中に乳化乃至分散させて油滴を形成し、該油滴を収斂させることを少なくとも含み、
前記水相中に乳化乃至分散させる前の前記油相が非ニュートニアン粘性を示し、
前記収斂の際の前記油滴がニュートニアン粘性を示すことを特徴とするトナーの製造方法である。
<2> 有機溶媒を含む油相を水相中に乳化乃至分散させて油滴を形成し、該油滴から前記有機溶媒を除去することを少なくとも含み、
前記水相中に乳化乃至分散させる前の前記油相が非ニュートニアン粘性を示し、
前記有機溶媒の除去の際の前記油滴がニュートニアン粘性を示すことを特徴とするトナーの製造方法である。
<3> 油相が有機溶媒を含み、収斂後の油滴から前記有機溶媒を除去することを含み、
前記有機溶媒の除去の際の前記油滴がニュートニアン粘性を示す前記<1>に記載のトナーの製造方法である。
<4> 油滴を形成後、遅くとも収斂時までの間に該油滴の粘性を変換させる粘性変換処理を行う前記<1>に記載のトナーの製造方法である。
<5> 油滴を形成後、遅くとも有機溶媒の除去時までの間に該油滴の粘性を変換させる粘性変換処理を行う前記<2>から<3>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<6> 粘性変換処理が、攪拌処理である前記<5>に記載のトナーの製造方法である。
<7> 非ニュートニアン粘性が、構造粘性を示す前記<1>から<6>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<8> 構造粘性が、チクソトロピーである前記<7>に記載のトナーの製造方法である。
<9> 収斂の際及び有機溶媒の除去の際のいずれかの油滴の25℃におけるCasson降伏値が、0.05〜2.0Paである前記<1>から<8>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<10> 油滴が、水相を90〜10質量%含み、油相を10〜90質量%含む前記<1>から<9>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<11> 油滴が、モノマーを少なくとも含む前記<1>から<10>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<12> 油滴が、ポリマーを少なくとも含む前記<1>から<10>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<13> 油滴が、活性水素基含有化合物と反応可能な重合体を少なくとも含む前記<1>から<10>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<14> 活性水素基含有化合物と反応可能な重合体の重量平均分子量(Mw)が、3,000〜40,000である前記<13>に記載のトナーの製造方法である。
<15> 活性水素基含有化合物と、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを少なくとも含む有機溶媒に溶解乃至分散させて油相を調製した後、該油相を水相中に乳化乃至分散させ、該水相中で、前記活性水素基含有化合物と、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを反応させて接着性基材を少なくとも含む粒子を生成させる前記<13>から<14>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<17> トナーの平均円形度が、0.975〜0.999である前記<16>に記載のトナーである。
<18> トナーの体積平均粒径が、3〜8μmである前記<15>から<17>のいずれかに記載のトナーである。
<19> トナーの体積平均粒径(Dv)/個数平均粒径(Dn)が1.05〜1.25である前記<16>から<18>のいずれかに記載のトナーである。
<20> トナーのガラス転移温度(Tg)が、40〜70℃である前記<16>から<19>のいずれかに記載のトナーである。
<21> トナーの酸価が、0.5〜4.0(KOHmg/g)である前記<16>から<20>のいずれかに記載のトナーである。
<22> 結着樹脂を含み、該結着樹脂が少なくともポリエステル樹脂を含む前記<16>から<21>のいずれかに記載のトナーである。
<23> 結着樹脂におけるポリエステル樹脂の含有量が、50〜100質量%である前記<22>に記載のトナーである。
<24> ポリエステル樹脂のテトラヒドロフラン(THF)可溶分の分子量分布が、重量平均分子量(Mw)で1,000〜30,000である前記<22>から<23>のいずれかに記載のトナーである。
<25> ポリエステル樹脂の酸価が、1.0〜50.0(KOHmg/g)である前記<22>から<24>のいずれかに記載のトナーである。
<26> ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)が、35〜70℃である前記<22>から<25>のいずれかに記載のトナーである。
<28> 前記<16>から<26>のいずれかに記載のトナーが充填されてなることを特徴とするトナー入り容器である。
<29> 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に形成した静電潜像を前記<16>から<26>のいずれかに記載のトナーを用いて現像し可視像を形成する現像手段とを少なくとも有することを特徴とするプロセスカートリッジである。
<30> 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該静電潜像を前記<16>から<26>のいずれかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、該可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有することを特徴とする画像形成装置である。
<31> 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を前記<16>から<26>のいずれかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含むことを特徴とする画像形成方法である。
また、本発明のトナーの製造方法は、有機溶媒を含む油相を水相中に乳化乃至分散させて油滴を形成し、該油滴から前記有機溶媒を除去することを少なくとも含み、前記水相中に乳化乃至分散させる前の前記油相が非ニュートニアン粘性を示し、前記有機溶媒の除去の際の前記油滴がニュートニアン粘性を示す。該トナーの製造方法においては、前記有機溶媒を含む油相が前記水相中に乳化乃至分散され、前記油滴が形成される。該油滴から前記有機溶媒が除去される。このとき、前記水相中に乳化乃至分散させる前の前記油相が非ニュートニアン粘性を示すが、前記有機溶媒の除去の際の前記油滴はニュートニアン粘性を示す。このため、前記有機溶媒の除去の際、前記油滴が、体積収縮にとともに界面張力差に従う前記油滴内での流動を生じ、真球状の粒子が形成される。その結果、転写性に優れ、地肌汚れやフィルミングが少なく、高画質が得られる、小粒径かつ粒度分布の狭い真球状のトナーが効率的に製造される。
更に、本発明のトナーの製造方法が、活性水素基含有化合物と、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを少なくとも含むトナー材料を有機溶媒に溶解乃至分散させて油相を調製した後、該油相を水相中に乳化乃至分散させ、該水相中で、前記活性水素基含有化合物と、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを反応させて接着性基材を少なくとも含む粒子を生成させることにより行われる場合には、更に、耐凝集性、帯電性、流動性、離型性、定着性等の諸特性、特に低温定着性に優れ、高画質が得られるトナーが効率的に製造される。
なお、前記油相が有機溶媒を含み、前記収斂後の油滴から前記有機溶媒を除去することを含み、前記有機溶媒の除去の際の前記油滴がニュートニアン粘性を示す態様、前記油滴の粘性を変換させる粘性変換処理を行う態様、非ニュートニアン粘性が構造粘性を示す態様、前記構造粘性がチクソトロピーである態様、前記収斂の際及び前記有機溶媒の除去の際のいずれかの油滴の25℃におけるCasson降伏値が0.05〜2.0Paである態様、などが好ましい。
本発明のトナーの製造方法の第一の態様は、油相を水相中に乳化乃至分散させて油滴を形成し、該油滴を収斂させることを少なくとも含み、
前記水相中に乳化乃至分散させる前の前記油相が非ニュートニアン粘性を示し、
前記収斂の際の前記油滴がニュートニアン粘性を示す。
本発明のトナーの製造方法の第二の態様は、有機溶媒を含む油相を水相中に乳化乃至分散させて油滴を形成し、該油滴から前記有機溶媒を除去することを少なくとも含み、
前記水相中に乳化乃至分散させる前の前記油相が非ニュートニアン粘性を示し、
前記有機溶媒の除去の際の前記油滴がニュートニアン粘性を示す。
本発明のトナーの好ましい態様としては、活性水素基含有化合物と、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを少なくとも含むトナー材料を有機溶媒に溶解乃至分散させて油相を調製した後、該油相を水相中に乳化乃至分散させ、該水相中で、前記活性水素基含有化合物と、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを反応させて接着性基材を少なくとも含む粒子を生成させることにより製造されるトナーが挙げられる。
以下、本発明のトナーの製造方法の説明を通じて、本発明のトナーの詳細も明らかにする。
一方、前記非ニュートニアン粘性においては、ニュートンの粘性法則が成立せず、見かけの粘性率が剪断応力(又は剪断速度)によって変化する。
なお、本発明において、前記ニュートニアン粘性には、後述する構造粘性を有していても、該構造粘性が弱く前記ニュートニアン粘性に近い状態を示す態様をも含み、例えば、後述するCasson降伏値が2.0Pa以下のものが含まれる。
前記構造粘性では、剪断応力が増加すると見かけの粘性率が減少し、逆に前記ダイラタンシーでは、粘性率が増大する。
なお、一般的な構造粘性については、数多くの成書の中で説明されており、例えば、「化学者のためのレオロジー」(小野木重治著、化学同人社、p.37)などに記載されている。
前記チクソトロピーは、剪断速度が、剪断応力と剪断応力がかかる時間とに依存する。すなわち、剪断力を加えることにより粘度が低下し、流動を示すが、放置すると元の固さに戻る。
前記レオペクシーでは、前記チクソトロピーとは逆に、一定の剪断速度で流動させると、粘度が増大する。
前記粘性変換処理には、一般に、前記非ニュートニアン粘性から前記ニュートニアン粘性へ変換する処理と、前記ニュートニアン粘性から前記非ニュートニアン粘性へ変換する処理とがある。
本発明における前記粘性変換処理は、前記非ニュートニアン粘性から前記ニュートニアン粘性へ変換する処理である。
前記攪拌処理としては、前記油滴に剪断力を加えることができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の分散機などを用いて行うことができ、該分散機としては、例えば、低速せん断式分散機、高速剪断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波分散機、などが挙げられる。これらの中でも、前記油滴(分散体)の粒径を3〜8μmに制御することができる点で、高速剪断式分散機が好ましい。
前記高速剪断式分散機を用いた場合、回転数、攪拌羽根の周速、分散時間、分散温度などの条件については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記攪拌羽根の周速としては、1〜30m/sが好ましく、2〜20m/sがより好ましい。このときの回転数としては、前記周速と攪拌羽根の周長との関係から任意に決定することができる。前記分散時間としては、バッチ方式の場合は、1分〜3時間が好ましく、1分〜2時間がより好ましい。前記分散温度としては、加圧又は常圧下において0〜150℃が好ましく、室温〜98℃がより好ましい。
前記第二の態様のトナーの製造方法では、前記油滴を形成後、遅くとも有機溶媒の除去時までの間に前記粘性変換処理を行う。該粘性変換処理により、遅くとも有機溶媒の除去時までの間に、前記油滴の粘性がニュートニアン粘性に変換される。
なお、前記粘性変換処理は、前記収斂及び前記有機溶剤の除去のいずれかと同時に行ってもよい。
前記粘性変換処理を行う回数は、1回でもよいし、複数回でもよい。
前記油相は、例えば、モノマー、ポリマー、活性水素基含有化合物、及び該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体(プレポリマー)のいずれかを含み、更に必要に応じて、着色剤、離型剤、帯電制御剤などのその他の成分を含むトナー材料を含んでなり、好ましくは有機溶媒を含み、該有機溶媒に前記トナー材料を溶解乃至分散させてなる。
本発明においては、前記水相中に乳化乃至分散させる前の前記油相は、前記非ニュートニアン粘性(例えば、後述するCasson降伏値が2.0Paを超えるもの)を示すが、該非ニュートニアン粘性は、前記構造粘性を示し、該構造粘性は、前記チクソトロピーである。
前記有機溶媒の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記トナー材料100質量部に対し、40〜300質量部が好ましく、60〜140質量部がより好ましく、80〜120質量部が更に好ましい。
前記活性水素基含有化合物は、前記水相中で、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体が伸長反応、架橋反応等する際の伸長剤、架橋剤等として作用する。
前記活性水素基含有化合物としては、活性水素基を有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体が前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)である場合には、該イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)と伸長反応、架橋反応等の反応により高分子量化可能な点で、前記アミン類(B)が好適である。
前記活性水素基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水酸基(アルコール性水酸基又はフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、アルコール性水酸基、が特に好ましい。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ジアミン(B1)、ジアミン(B1)と少量の3価以上のポリアミン(B2)との混合物、が特に好ましい。
前記3価以上のポリアミン(B2)としては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、等が挙げられる。
前記アミノアルコール(B3)としては、例えば、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリン、等が挙げられる。
前記アミノメルカプタン(B4)としては、例えば、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタン、等が挙げられる。
前記アミノ酸(B5)としては、例えば、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸、等が挙げられる。
前記B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、例えば、前記(B1)から(B5)のいずれかのアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)から得られるケチミン化合物、オキサゾリゾン化合物、等が挙げられる。
前記混合当量比([NCO]/[NHx])が、1/3未満であると、低温定着性が低下することがあり、3/1を超えると、前記ウレア変性ポリエステル樹脂の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体(以下「プレポリマー」と称することがある)としては、前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を少なくとも有しているものであれば特に制限はなく、公知の樹脂等の中から適宜選択することができ、例えば、ポリオール樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、これらの誘導体樹脂、等が挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、溶融時の高流動性、透明性の点で、ポリエステル樹脂が特に好ましい。
これらは、1種単独で含まれていてもよいし、2種以上が含まれていてもよい。これらの中でも、イソシアネート基が特に好ましい。
前記ウレア結合生成基としては、例えば、イソシアネート基、等が挙げられる。前記ウレア結合生成基含有ポリエステル樹脂(RMPE)における該ウレア結合生成基が該イソシアネート基である場合、該ポリエステル樹脂(RMPE)としては、前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)等が特に好適に挙げられる。
前記アルキレングリコールとしては、炭素数2〜12のものが好ましく、例えば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等が挙げられる。前記アルキレンエーテルグリコールとしては、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等が挙げられる。前記脂環式ジオールとしては、例えば、1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。前記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、前記脂環式ジオールに対し、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加物したもの等が挙げられる。前記ビスフェノール類としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等が挙げられる。前記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、前記ビスフェノール類に対し、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加物したもの等が挙げられる。
これらの中でも、炭素数2〜12のアルキレングリコール、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物等が好ましく、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物と炭素数2〜12のアルキレングリコールとの混合物が特に好ましい。
前記3価以上の多価脂肪族アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等が挙げられる。前記3価以上のポリフェノール類としては、例えば、トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等が挙げられる。前記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、前記3価以上のポリフェノール類に対し、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加物したもの等が挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ジカルボン酸(DIC)単独、又はDICと少量の3価以上のポリカルボン酸(TC)との混合物が好ましい。
前記ジカルボン酸としては、例えば、アルキレンジカルボン酸、アルケニレンジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、等が挙げられる。
前記アルキレンジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等が挙げられる。前記アルケニレンジカルボン酸としては、炭素数4〜20のものが好ましく、例えば、マレイン酸、フマール酸等が挙げられる。前記芳香族ジカルボン酸としては、炭素数8〜20のものが好ましく、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等が挙げられる。
これらの中でも、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸、炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸が好ましい。
前記芳香族ポリカルボン酸としては、炭素数9〜20のものが好ましく、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。
前記含有量が、0.5質量%未満であると、耐ホットオフセット性が悪化し、トナーの耐熱保存性と低温定着性とを両立させることが困難になることがあり、40質量%を超えると、低温定着性が悪化することがある。
前記脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、テトラデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート、テトラメチルヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。前記脂環式ポリイソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。前記芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、ジフェニレン−4,4’−ジイソシアネート、4,4’−ジイソシアナト−3,3’−ジメチルジフェニル、3−メチルジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ジフェニルエーテル−4,4’−ジイソシアネート等が挙げられる。前記芳香脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。前記イソシアヌレート類としては、例えば、トリス−イソシアナトアルキル−イソシアヌレート、トリイソシアナトシクロアルキル−イソシアヌレート等が挙げられる。
これらは、1種単独でも使用することができ、2種以上を併用してもよい。
前記イソシアネート基[NCO]が、5を超えると、低温定着性が悪化することがあり、1未満であると、耐オフセット性が悪化することがある。
前記含有量が、0.5質量%未満であると、耐ホットオフセット性が悪化し、耐熱保存性と低温定着性とを両立させることが困難になることがあり、40質量%を超えると、低温定着性が悪化することがある。
前記イソシアネート基の平均数が、1未満であると、前記ウレア結合生成基で変性されているポリエステル樹脂(RMPE)の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
すなわち、まず、40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定させる。この温度でカラム溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を毎分1mlの流速で流し、試料濃度を0.05〜0.6質量%に調整した樹脂のテトラヒドロフラン試料溶液を50〜200μl注入して測定する。前記試料における分子量の測定に当たっては、試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。前記検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、Pressure Chemical Co.又は東洋ソーダ工業社製の分子量が6×102、2.1×102、4×102、1.75×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、及び4.48×106のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いることが好ましい。なお、前記検出器としてはRI(屈折率)検出器を用いることができる。
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、着色剤、離型剤、帯電制御剤、無機微粒子、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、金属石鹸、等が挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記含有量が、1質量%未満であると、トナーの着色力の低下が見られ、15質量%を超えると、トナー中での顔料の分散不良が起こり、着色力の低下、及びトナーの電気特性の低下を招くことがある。
前記ワックス類としては、例えば、カルボニル基含有ワックス、ポリオレフィンワックス、長鎖炭化水素、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、カルボニル基含有ワックスが好ましい。
前記カルボニル基含有ワックスとしては、例えば、ポリアルカン酸エステル、ポリアルカノールエステル、ポリアルカン酸アミド、ポリアルキルアミド、ジアルキルケトン、等が挙げられる。前記ポリアルカン酸エステルとしては、例えば、カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18-オクタデカンジオールジステアレート等が挙げられる。前記ポリアルカノールエステルとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等が挙げられる。前記ポリアルカン酸アミドとしては、例えば、ジベヘニルアミド等が挙げられる。前記ポリアルキルアミドとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリルアミド等が挙げられる。前記ジアルキルケトンとしては、例えば、ジステアリルケトン等が挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスの中でも、ポリアルカン酸エステルが特に好ましい。
前記ポリオレフィンワッックスとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が挙げられる。
前記長鎖炭化水素としては、例えば、パラフィンワッックス、サゾールワックス等が挙げられる。
前記融点が、40℃未満であると、ワックスが耐熱保存性に悪影響を与えることがあり、160℃を超えると、低温での定着時にコールドオフセットを起こし易いことがある。
前記離型剤の溶融粘度としては、該ワックスの融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1000cpsが好ましく、10〜100cpsがより好ましい。
前記溶融粘度が、5cps未満であると、離型性が低下することがあり、1000cpsを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果が得られなくなることがある。
前記含有量が、40質量%を超えると、トナーの流動性が悪化することがある。
前記帯電制御剤は、市販品を使用してもよく、該市販品としては、例えば、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物、等が挙げられる。
前記帯電制御剤は、前記マスターバッチと共に溶融混練させた後、溶解乃至分散させてもよく、あるいは前記トナーの各成分と共に前記有機溶媒に直接、溶解乃至分散させる際に添加してもよく、あるいはトナー粒子製造後にトナー表面に固定させてもよい。
前記無機微粒子の一次粒子径としては、5nm〜2μmが好ましく、5nm〜500nmがより好ましい。また、前記無機微粒子のBET法による比表面積としては、20〜500m2/gが好ましい。
前記無機微粒子の前記トナーにおける含有量としては、0.01〜5.0質量%が好ましく、0.01〜5.0質量%がより好ましい。
前記クリーニング性向上剤は、感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するために前記トナーに添加され、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合により製造されたポリマー微粒子、などが挙げられる。該ポリマー微粒子は、比較的粒度分布が狭いものが好ましく、体積平均粒径が0.01〜1μmのものが好適である。
前記磁性材料としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、鉄粉、マグネタイト、フェライト、等が挙げられる。これらの中でも、色調の点で白色のものが好ましい。
なお、前記トナー材料の中で、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体(プレポリマー)以外の成分は、後述する水相の調製において、樹脂微粒子を前記水相に分散させる際に該水相中に添加混合してもよいし、あるいは、前記油相を前記水相に添加する際に、該油相と共に前記水相に添加してもよい。
前記水相としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、水、該水と混和可能な溶剤、これらの混合物、などが挙げられるが、これらの中でも、水が特に好ましい。
前記水と混和可能な溶剤としては、前記水と混和可能であれば特に制限はなく、例えば、アルコール、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類、低級ケトン類、などが挙げられる。
前記アルコールとしては、例えば、メタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等が挙げられる。前記低級ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、微細な球状の樹脂樹脂粒子の水性分散液が得られ易い点で、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂から選択される少なくとも1種で形成されているのが好ましい。
なお、前記ビニル樹脂は、ビニルモノマーを単独重合又は共重合したポリマーであり、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、などが挙げられる。
また、前記樹脂微粒子としては、少なくとも2つの不飽和基を有する単量体を含んでなる共重合体を用いることもできる。
前記少なくとも2つの不飽和基を持つ単量体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(「エレミノールRS−30」;三洋化成工業製)、ジビニルベンゼン、1,6−ヘキサンジオールアクリレートなどが挙げられる。
前記油相の前記水相中への乳化乃至分散は、前記油相を前記水相中で攪拌しながら分散させるのが好ましい。該分散の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の分散機などを用いて行うことができ、該分散機としては、前記低速せん断式分散機、前記高速剪断式分散機などが挙げられる。
前記接着性基材は、紙等の記録媒体に対し接着性を示し、前記活性水素基含有化合物及び該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体を前記水相中で反応させてなる接着性ポリマーを少なくとも含み、更に公知の結着樹脂から適宜選択した結着樹脂を含んでいてもよい。
前記重量平均分子量が、3,000未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
前記ガラス転移温度(Tg)が、30℃未満であると、トナーの耐熱保存性が悪化することがあり、70℃を超えると、低温定着性が十分でないことがある。
前記ポリエステル系樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ウレア変性ポリエステル系樹脂、などが特に好適に挙げられる。
前記ウレア変性ポリエステル系樹脂は、前記活性水素基含有化合物としてのアミン類(B)と、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体としてのイソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)とを前記水相中で反応させて得られる。
前記ウレア変性ポリエステル系樹脂は、ウレア結合のほかに、ウレタン結合を含んでいてもよく、この場合、該ウレア結合と該ウレタン結合との含有モル比(ウレア結合/ウレタン結合)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、100/0〜10/90が好ましく、80/20〜20/80がより好ましく、60/40〜30/70が特に好ましい。
前記ウレア結合が10未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエステル樹脂等が挙げられるが、特に、未変性ポリエステル樹脂(変性されていないポリエステル樹脂)が好ましい。
前記未変性ポリエステル樹脂を前記トナー中に含有させると、低温定着性及び光沢性を向上させることができる。
前記未変性ポリエステル樹脂としては、前記ウレア結合生成基含有ポリエステル樹脂と同様のもの、即ちポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)との重縮合物、等が挙げられる。該未変性ポリエステル樹脂は、その一部が前記ウレア結合生成基含有ポリエステル系樹脂(RMPE)と相溶していること、すなわち、互いに相溶可能な類似の構造であるのが、低温定着性、耐ホットオフセット性の点で好ましい。
前記未変性ポリエステル樹脂のガラス転移温度としては、35〜70℃が好ましい。前記ガラス転移温度が、35℃未満であると、トナーの耐熱保存性が悪化することがあり、70℃を超えると、低温定着性が不十分となることがある。
前記未変性ポリエステル樹脂の水酸基価としては、5mgKOH/gが以上が好ましく、10〜120mgKOH/gがより好ましく、20〜80mgKOH/gが更に好ましい。前記水酸基価が、5未満であると、耐熱保存性と低温定着性とが両立し難くなることがある。
前記未変性ポリエステル樹脂の酸価としては、通常、1.0〜30.0mgKOH/gであり、5.0〜20.0mgKOH/gが好ましい。一般に前記トナーに酸価をもたせることによって負帯電性となり易くなる。
前記未変性ポリエステル樹脂を前記トナーに含有させる場合、前記ウレア結合生成基含有ポリエステル系樹脂(RMPE)と該未変性ポリエステル樹脂(PE)との混合質量比(RMPE/PE)としては、5/95〜25/75が好ましく、10/90〜25/75がより好ましい。
前記未変性ポリエステル樹脂(PE)の混合質量比が、95を超えると、耐ホットオフセット性が悪化することがあり、75未満であると、低温定着性や画像の光沢性が悪化することがある。
前記使用量が、50質量部未満であると、前記トナー材料の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られないことがあり、2,000質量部を超えると、生産コストが高くなることがある。
前記分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、難水溶性の無機化合物分散剤、高分子系保護コロイド、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、界面活性剤が好ましい。
前記陰イオン界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステル等が挙げられ、フルオロアルキル基を有するものが好適に挙げられる。該フルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、例えば、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルキル(炭素数6〜11)オキシ]−1−アルキル(炭素数3〜4)スルホン酸ナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルカノイル(炭素数6〜8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(炭素数11〜20)カルボン酸又はその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(炭素数7〜13)又はその金属塩、パーフルオロアルキル(炭素数4〜12)スルホン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(炭素数6〜10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(炭素数6〜10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(炭素数6〜16)エチルリン酸エステル等が挙げられる。該フルオロアルキル基を有する界面活性剤の市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製);フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M社製);ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業社製);メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製);エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204(ト−ケムプロダクツ社製);フタージェントF−100、F150(ネオス社製)等が挙げられる。
前記両性界面活性剤としては、例えば、アラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシン、N−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタイン等が挙げられる。
前記高分子系保護コロイドとしては、例えば、酸類、水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類、ビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、アミド化合物又はこれらのメチロール化合物、クロライド類、窒素原子若しくはその複素環を有するもの等のホモポリマー又は共重合体、ポリオキシエチレン系、セルロース類、等が挙げられる。
前記酸類としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸、無水マレイン酸等が挙げられる。前記水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体としては、例えば、アクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド等が挙げられる。前記ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類としては、例えば、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル等が挙げられる。前記ビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等が挙げられる。前記アミド化合物又はこれらのメチロール化合物としては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド酸、又はこれらのメチロール化合物、などが挙げられる。前記クロライド類としては、例えば、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド等が挙げられる。前記窒素原子若しくはその複素環を有するもの等ホモポリマー又は共重合体としては、例えば、ビニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン等が挙げられる。前記ポリオキシエチレン系としては、例えば、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステル等が挙げられる。前記セルロース類としては、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等が挙げられる。
該分散安定剤としては、例えば、リン酸カルシウム塩等の酸、アルカリに溶解可能なもの等が挙げられる。
該分散安定剤を用いた場合は、塩酸等の酸によりリン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗する方法、酵素により分解する方法等によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去することができる。
前記油滴は、前記油相を前記水相中に乳化乃至分散させてなる。
前記油滴は、前記油相が前記水相中に乳化乃至分散されて形成されたものであり、前記油滴の組成としては、前記油相の組成と同一である。すなわち、前記油滴は、例えば、前記モノマー、前記ポリマー、及び前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体のいずれかを含み、更に必要に応じて、前記着色剤、前記離型剤、前記帯電制御剤などの前記その他の成分を含む前記トナー材料を含んでなり、好ましくは前記有機溶媒を含み、該有機溶媒に前記トナー材料を溶解乃至分散させてなる。
前記Casson降伏値が2.0Paを超えると、前記油滴内の流動性を与えるために、多くのエネルギーを必要としたり、その流動性を維持することが困難となり、異形化しやすくなることがある。
なお、前記Casson降伏値が2.0Pa以下である場合には、前記油滴が前記構造粘性を有していても、該構造粘性が弱く、前記ニュートニアン粘性に近い状態を示す。
・・・・・・式(1)
前記式(1)中、τは剪断応力、τ0は降伏値、Etaは塑性粘度、Dは剪断速度を表す。
前記Casson降伏値は、例えば、ハイシェア粘度計(「AR2000」;TAインスツルメンツ社製)などを用いて測定することができる。
前記収斂は、前記油相を前記水相中に乳化乃至分散させて形成した油滴において、互いに近傍に存在する前記油滴同士を会合させることにより行う。前記収斂により、互いに近傍に存在する前記油滴同士から一つの粒子が形成される。
前記収斂は、水相中でトナーを造粒するトナーの製造方法、すなわち、公知の懸濁重合法、乳化重合法、溶解懸濁法、後述する接着性基材を粒子状に生成させて得られるトナーの製造方法などによりトナーを製造する場合に行われる。
そして、この油滴に、ゆっくり攪拌する程度の低剪断力を加える、あるいは、静止状態にて前記収斂を行うと、粒度分布の狭いトナーを得ることができる。これは、前記油滴の粒度分布が広い場合でも、大きな油滴に小さな油滴が会合することにより微粉領域が減り、全体の粒度分布が狭くなるためであると考える。
前記油滴が前記ニュートニアン粘性、あるいは、前記構造粘性を有していても、該構造粘性が弱く前記ニュートニアン粘性に近い状態(例えば、前記Casson降伏値が2.0Pa以下)を示す場合には、図2aに示すように、前記収斂の際、会合した前記油滴同士が、前記界面張力差に従い流動し、真球状の粒子を形成する。
一方、前記油滴が前記非ニュートニアン粘性を示す場合には、図2bに示すように、前記収斂の際、会合した前記油滴同士が流動せず、形成した粒子内の各油滴が、それぞれの形状を維持し、非真球状の粒子を形成する。
したがって、本発明においては、前記水相中に乳化乃至分散させる前の前記油相が前記非ニュートニアン粘性を示すが、前記収斂の際の前記油滴が前記ニュートニアン粘性を示すので、小粒径かつ粒度分布が狭く、真球状のトナーが得られる。
前記有機溶媒の除去は、前記有機溶媒を含む油相を前記水相中に乳化乃至分散させて形成した油滴から、前記有機溶媒を除去する。
前記有機溶媒の除去は、例えば、公知の溶解懸濁法や、本発明の前記好ましい態様のトナーの製造方法などによりトナーを製造する場合に行われる。
前記有機溶媒の除去の際の油滴が、前記ニュートニアン粘性、あるいは、前記構造粘性を有していても、該構造粘性が弱く前記ニュートニアン粘性に近い状態(例えば、前記Casson降伏値で2.0Pa以下)を示す場合には、図3aに示すように、前記有機溶媒の除去の際、前記油滴が、体積収縮とともに界面張力差に従う前記油滴内での流動を生じ、真球状の粒子を形成する。
一方、前記油滴が前記非ニュートニアン粘性を示す場合には、図3bに示すように、前記有機溶媒の除去の際、前記油滴内での流動が生じないため、均一な体積収縮に追随することができず、非真球状の粒子を形成する。
したがって、本発明においては、前記水相中に乳化乃至分散させる前の前記油相が前記非ニュートニアン粘性を示すが、前記有機溶媒の除去の際の前記油滴が前記ニュートニアン粘性を示すので、小粒径かつ粒度分布が狭く、真球状のトナーが得られる。
なお、前記油相に、顔料やワックス分散液などを添加する場合、完全なニュートニアン粘性を示すことは難しく、弱い構造粘性を有するが、該構造粘性を極めて弱くすることにより、前記ニュートニアン粘性に近い状態を示し、真球状のトナーが得られる。
また、前記有機溶媒の除去の際に、前記油滴が前記ニュートニアン粘性を示せばよく、前記図3a及び図3bでは、前記油滴の一例として、該油滴の形状が球状である態様を挙げたが、前記油滴の形状は前記有機溶媒の除去時に球状である必要はない。
前記機械的衝撃力を印加する方法としては、例えば、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し加速させて粒子同士又は複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法、等が挙げられる。この方法に用いる装置としては、例えば、オングミル(ホソカワミクロン社製)、I式ミル(日本ニューマチック社製)を改造して粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(奈良機械製作所社製)、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、自動乳鉢、等が挙げられる。
前記平均円形度が、0.975未満であると、満足できる転写性やチリのない高画質画像が得られないことがあり、0.999を超えると、ブレードクリーニングなどを採用している画像形成システムでは、感光体上及び転写ベルトなどのクリーニング不良が発生し、画像上の汚れ、例えば、写真画像等の画像面積率の高い画像形成の場合において、給紙不良等で未転写の画像を形成したトナーが感光体上に転写残トナーとなって蓄積した画像の地汚れが発生してしまうことがあり、あるいは、感光体を接触帯電させる帯電ローラ等を汚染してしまい、本来の帯電能力を発揮できなくなってしまうことがある。
まず、容器中の予め不純固形分を除去した水100〜150ml中に、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を0.1〜0.5ml添加し、更に測定試料を0.1〜0.5g程度添加する。次いで、試料を分散した懸濁液を超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3,000〜10,000個/μlとして、前記フロー式粒子像分析装置によりトナーの形状及び分布を測定することができる。
前記体積平均粒径が、3μm未満であると、二成分現像剤では現像装置における長期の撹拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させることがあり、また、一成分現像剤では、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するため、ブレード等の部材へのトナー融着が発生し易くなることがあり、8μmを超えると、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなり、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなることがある。
前記体積平均粒径と個数平均粒径との比(Dv/Dn)が、1.05未満であると、二成分現像剤では現像装置における長期の撹拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させたり、クリーニング性を悪化させることがあり、また、一成分現像剤では、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するため、ブレード等の部材へのトナー融着が発生し易くなることがあり、1.25を超えると、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなり、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなることがある。
前記体積平均粒径と個数平均粒径との比(Dv/Dn)が、1.05〜1.20であると、耐熱保存性、低温定着性、及び耐ホットオフセット性のいずれにも優れ、特に、フルカラー複写機に使用した場合に画像の光沢性に優れる。二成分現像剤では長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なく、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性が得られ、一成分現像剤ではトナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なくなるとともに、現像ローラへのトナーのフィルミングやトナーを薄層化するブレード等への部材へのトナーの融着がなく、現像装置の長期使用(攪拌)においても、良好で安定した現像性が得られるため、高画質の画像を得ることができる。
前記針入度が、15mm未満であると、耐熱保存性が悪化することがある。
前記針入度は、JIS K2235−1991に従って測定することができ、具体的には、50mlのガラス容器にトナーを充填し、50℃の恒温槽に20時間放置する。このトナーを室温まで冷却し、針入度試験を行うことにより針入度を測定することができる。なお、前記針入度の値が大きい程、前記耐熱保存性が優れることを示している。
なお、前記定着下限温度は、例えば、画像形成装置を用い、転写紙をセットし、複写テストを行い、得られた定着画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70%以上となる定着部材温度を定着下限温度としたものである。
前記オフセット未発生温度は、例えば、画像形成装置を用いて、評価するトナーが所定量で現像されるように調整し、定着部材の温度が可変となるように調整して、オフセットの発生しない温度を測定することによって求めることができる。
これらの熱特性は、適宜選択した方法により測定することができ、例えば、高架式フローテスターCFT500型(島津製作所製)を用いて測定したフローカーブから求めることができる。
前記軟化温度(Ts)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、30℃以上が好ましく、50〜90℃がより好ましい。前記軟化温度(Ts)が、30℃未満であると、耐熱保存性が悪化することがある。
前記流出開始温度(Tfb)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、60℃以上が好ましく、80〜120℃がより好ましい。前記流出開始温度(Tfb)が、60℃未満であると、耐熱保存性及び耐オフセット性の少なくともいずれかが悪化することがある。
前記1/2法軟化点(T1/2)は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、90℃以上が好ましく、100〜170℃がより好ましい。前記1/2法軟化点(T1/2)が、90℃未満であると、耐オフセット性が悪化することがある。
前記ガラス転移温度は、例えば、示差走査熱量計(「DSC−60」;島津製作所製など)を用いて測定することができる。
前記画像濃度が、1.40未満であると、画像濃度が低く、高画質が得られないことがある。
前記画像濃度は、例えば、タンデム型カラー電子写真装置(「imagio Neo 450」;株式会社リコー製)を用いて、複写紙(「タイプ 6200」;株式会社リコー製)に現像剤の付着量が1.00±0.1mg/cm2のベタ画像を定着ローラの表面温度が160±2℃で形成し、得られたベタ画像における任意の5箇所の画像濃度を、分光計(X−ライト社製、938 スペクトロデンシトメータ)を用いて測定しその平均値を算出することにより、測定することができる。
また、本発明のトナーの製造方法は、前記有機溶媒を含む油相を前記水相中に乳化乃至分散させて油滴を形成し、該油滴から前記有機溶媒を除去することを少なくとも含み、前記水相中に乳化乃至分散させる前の前記油相が非ニュートニアン粘性を示し、前記有機溶媒の除去の際の前記油滴がニュートニアン粘性を示すので、前記有機溶媒の除去において、前記油滴が、体積収縮とともに界面張力差に従う前記油滴内での流動を生じ、真球状の粒子が得られる。
したがって、転写性に優れ、地肌汚れやフィルミングの発生が少なく、高画質が得られる、小粒径かつ粒度分布の狭い、真球状のトナーを効率的に製造することができる。
本発明の現像剤は、本発明のトナーを少なくとも含有してなり、前記キャリア等の適宜選択したその他の成分を含有してなる。該現像剤としては、一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよいが、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンタ等に使用する場合には、寿命向上等の点で前記二成分現像剤が好ましい。
本発明の前記トナーを用いた前記一成分現像剤の場合、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なく、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着がなく、現像装置の長期の使用(撹拌)においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。また、本発明の前記トナーを用いた前記二成分現像剤の場合、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なく、現像装置における長期の撹拌においても、良好で安定した現像性が得られる。
前記平均粒径(体積平均粒径(D50))が、10μm未満であると、キャリア粒子の分布において、微粉系が多くなり、1粒子当たりの磁化が低くなってキャリア飛散を生じることがあり、150μmを超えると、比表面積が低下し、トナーの飛散が生じることがあり、ベタ部分の多いフルカラーでは、特にベタ部の再現が悪くなることがある。
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、セルソルブチルアセテート、等が挙げられる。
前記焼付としては、特に制限はなく、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロウエーブを用いる方法、などが挙げられる。
前記量が、0.01質量%未満であると、前記芯材の表面に均一な前記樹脂層を形成することができないことがあり、5.0質量%を超えると、前記樹脂層が厚くなり過ぎてキャリア同士の造粒が発生し、均一なキャリア粒子が得られないことがある。
本発明の現像剤は、磁性一成分現像方法、非磁性一成分現像方法、二成分現像方法等の公知の各種電子写真法による画像形成に好適に用いることができ、以下の本発明のトナー入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法に特に好適に用いることができる。
本発明のトナー入り容器は、本発明のトナー乃至前記現像剤を容器中に充填してなる。
前記容器としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、トナー入り容器本体とキャップとを有してなるもの、等が好適に挙げられる。
前記トナー入り容器本体としては、その大きさ、形状、構造、材質等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記形状としては、円筒状等が好ましく、内周面にスパイラル状の凹凸が形成され、回転させることにより内容物であるトナーが排出口側に移行可能であり、かつ該スパイラル部の一部又は全部が蛇腹機能を有しているもの、等が特に好ましい。
前記トナー入り容器本体の材質としては、特に制限はなく、寸法精度がよいものが好ましく、例えば、樹脂が好適に挙げられ、その中でも、例えば、ポリエステル樹脂,ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアクリル酸、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、ポリアセタール樹脂、等が好適に挙げられる。
本発明のトナー入り容器は、保存、搬送等が容易であり、取扱性に優れ、後述する本発明のプロセスカートリッジ、画像形成装置等に、着脱可能に取り付けてトナーの補給に好適に使用することができる。
本発明のプロセスカートリッジは、静電潜像を担持する静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に担持された静電潜像を、現像剤を用いて現像し可視像を形成する現像手段とを、少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段を有してなる。
前記現像手段としては、本発明の前記トナー乃至前記現像剤を収容する現像剤収容器と、該現像剤収容器内に収容されたトナー乃至現像剤を担持しかつ搬送する現像剤担持体とを、少なくとも有してなり、更に、担持させるトナー層厚を規制するための層厚規制部材等を有していてもよい。
本発明のプロセスカートリッジは、各種電子写真装置に着脱自在に備えさせることができ、後述する本発明の電子写真装置に着脱自在に備えさせるのが好ましい。
本発明の画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を含む。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
前記静電潜像形成工程は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。
前記静電潜像担持体(「光導電性絶縁体」、「感光体」と称することがある)としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体、などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコン等が好ましい。
前記静電潜像形成手段は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、等が挙げられる。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、等の各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
前記現像工程は、前記静電潜像を、本発明の前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を本発明の前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、本発明の前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、本発明の前記トナー乃至現像剤を収容し、前記静電潜像に該トナー乃至該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられ、本発明の前記トナー入り容器を備えた現像器等がより好ましい。
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記静電潜像担持体(感光体)を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、等が挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体(記録紙)の中から適宜選択することができる。
前記定着工程は、記録媒体に転写された可視像を定着手段を用いて定着させる工程であり、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組合せ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せ、等が挙げられる。
前記加熱加圧手段における加熱は、通常、80℃〜200℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着工程及び定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体上に残留する前記電子写真トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
複写装置本体150には、無端ベルト状の中間転写体50が中央部に設けられている。そして、中間転写体50は、支持ローラ14、15及び16に張架され、図6中、時計回りに回転可能とされている。支持ローラ15の近傍には、中間転写体50上の残留トナーを除去するための中間転写体クリーニング装置17が配置されている。支持ローラ14と支持ローラ15とにより張架された中間転写体50には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つの画像形成手段18が対向して並置されたタンデム型現像器120が配置されている。タンデム型現像器120の近傍には、露光装置21が配置されている。中間転写体50における、タンデム型現像器120が配置された側とは反対側には、二次転写装置22が配置されている。二次転写装置22においては、無端ベルトである二次転写ベルト24が一対のローラ23に張架されており、二次転写ベルト24上を搬送される転写紙と中間転写体50とは互いに接触可能である。二次転写装置22の近傍には定着装置25が配置されている。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26と、これに押圧されて配置された加圧ローラ27とを備えている。
なお、タンデム画像形成装置100においては、二次転写装置22及び定着装置25の近傍に、転写紙の両面に画像形成を行うために該転写紙を反転させるためのシート反転装置28が配置されている。
そして、中間転写体50上に合成された合成カラー画像(カラー転写像)にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転させ、中間転写体50と二次転写装置22との間にシート(記録紙)を送出させ、二次転写装置22により該合成カラー画像(カラー転写像)を該シート(記録紙)上に転写(二次転写)することにより、該シート(記録紙)上にカラー画像が転写され形成される。なお、画像転写後の中間転写体50上の残留トナーは、中間転写体クリーニング装置17によりクリーニングされる。
−油相の調製−
以下のようにして、製造例1の油相を調製した。
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物229質量部、ビスフェノールAプロピオンオキサイド3モル付加物529質量部、テレフタル酸208質量部、アジピン酸46質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を投入し、常圧下、230℃にて8時間反応させた。次いで、該反応液を10〜15mmHgの減圧下にて5時間反応させた後、反応容器中に無水トリメリット酸44質量部を添加し、常圧下、180℃にて2時間反応させて、未変性ポリエステルを合成した。
得られた未変性ポリエステルは、数平均分子量(Mn)が2,500、重量平均分子量(Mw)が6,700、ガラス転移温度(Tg)が43℃、酸価が25であった。
水1200質量部、カーボンブラック(「Reagal 660R」;キャボット製、DBP吸油量=71ml/100g)540質量部、及びポリエステル樹脂1200質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、マスターバッチを調製した。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682質量部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81質量部、テレフタル酸283質量部、無水トリメリット酸22質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を仕込み、常圧下で、230℃にて8時間反応させた。次いで、10〜15mHgの減圧下で、5時間反応させて、中間体ポリエステルを合成した。
得られた中間体ポリエステルは、数平均分子量(Mn)が2,100、重量平均分子量(Mw)が9,500、ガラス転移温度(Tg)が55℃、酸価が0.5、水酸基価が51であった。
次に、冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記中間体ポリエステル410質量部、イソホロンジイソシアネート89質量部、及び酢酸エチル500質量部を仕込み、100℃にて5時間反応させて、プレポリマー(前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体)を合成した。
得られたプレポリマーの遊離イソシアネート含有量は、1.53質量%であった。
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器中に、イソホロンジアミン170質量部及びメチルエチルケトン75質量部を仕込み、50℃にて5時間反応を行い、ケチミン化合物(前記活性水素基含有化合物)を合成した。
得られたケチミン化合物(前記活性水素機含有化合物)のアミン価は418であった。
得られた油相について、以下のようにしてCasson降伏値及び構造粘性を測定した。結果を表1に示す。
前記油相のCasson降伏値をハイシェア粘度計(「AR2000」;TAインスツルメンツ社製)により測定した。測定条件は、25℃にて、40mmパラレルプレート、ギャップ1.000mmで流動曲線を測定し、下記式(1)で表されるCasson近似式を用いて計算して求めた。
・・・・・・式(1)
前記式(1)中、τは剪断応力、τ0は降伏値、Etaは塑性粘度、Dは剪断速度を表す。
その結果、前記油相のCasson降伏値は5.301Paであった。
前記油相の構造粘性をハイシェア粘度計(「AR2000」;TAインスツルメンツ社製)により測定した。測定条件は、30℃、40mmパラレルプレート、ギャップ0.500mm、剪断速度は2分間で0〜1,800(1/s)まで測定した後、更に1,800〜0(1/s)まで2分間かけて測定し、流動曲線(ヒステリシスカーブ)から、その構造粘性を求めた。その結果、構造粘性を有する非ニュートニアン粘性を示し、該構造粘性はチクソトロピーであった。
−油相の調製−
製造例1において、マスターバッチにおけるカーボンブラック及び樹脂を、表1に示す顔料及び樹脂に代えたマスターバッチを使用し、原料溶解液における固形分濃度を、表1に示す固形分濃度に調製した以外は、製造例1と同様な方法により、製造例2〜4の油相を調製した。得られた油相のCasson降伏値及び構造粘性を、製造例1と同様な方法により測定した。結果を表1に示す。
−油滴の形成−
製造例1で調製した油相を用い、以下のようにして油滴を形成し、トナーを製造した。
−−−微粒子分散液の調製−−−
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器中に、水683質量部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(「エレミノールRS−30」;三洋化成工業製)11質量部、スチレン83質量部、メタクリル酸83質量部、アクリル酸ブチル110質量部、及び過硫酸アンモニウム1質量部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌し、白色の乳濁液を得た。該乳濁液を加熱して、系内温度75℃まで昇温して5時間反応させた。次いで、1質量%過硫酸アンモニウム水溶液30質量部を添加し、75℃にて5時間熟成して、ビニル系樹脂粒子(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液(微粒子分散液)を調製した。
得られた微粒子分散液に含まれる微粒子の体積平均粒径を、レーザー光散乱法を用いた粒径分布測定装置(「LA−920」;堀場製作所社製)により測定したところ、105nmであった。また、該微粒子分散液の一部を乾燥して樹脂分を単離し、該樹脂分のガラス転移温度(Tg)を測定したところ、59℃であり、重量平均分子量(Mw)を測定したところ150,000であった。
製造例1で得られた前記油相80質量部に、前記水相120質量部を加え、TK式ホモミキサー(特殊機化製)で、回転数13,000rpmにて1分間混合して、油滴を含む乳化スラリーを調製した。
前記粘性変換処理として、得られた乳化スラリーを、TK式ホモミキサー(特殊機化製)で、回転数3,000rpmにて30分間、更に攪拌して前記油相の粘性を変換させながら収斂を行った。得られた乳化スラリー(油滴)のCasson降伏値及び構造粘性を測定した。結果を表2に示す。
攪拌機及び温度計をセットした反応容器中に、前記収斂後の乳化スラリーを仕込み、30℃にて1時間脱溶剤した後、50℃にて3時間熟成を行い、分散スラリーを得た。
前記分散スラリー100質量部を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過する操作を3回行い、最終濾過ケーキを得た。
得られた最終濾過ケーキを循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、実施例1のトナー母体粒子を得た。
得られた実施例1のトナー母体粒子100質量部に対し、外添剤としての疎水性シリカ0.7質量部と、疎水化酸化チタン0.3質量部をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合処理し、実施例1のトナーを製造した。
得られたトナーを走査型電子顕微鏡(SEM)FE−SEM(「S−4200」;日立製作所製)により観察した。このときのSEM写真を図8に示す。該SEM写真から、実施例1のトナーは、形状が真球状であることが確認された。
トナーの体積平均粒径(Dv)及びトナーの個数平均粒径(Dn)は、粒度測定器(「マルチサイザーII」;ベックマン・コールター社製)を用い、アパーチャー径100μmで測定した。これらの結果から粒度分布(体積平均粒径(Dv)/個数平均粒径(Dn))を算出した。その結果、体積平均粒径は5.6μm、個数平均粒径は5.0μm粒度分布(Dv/Dn)は1.12であった。
トナーの平均円形度は、フロー式粒子像分析装置(「FPIA−1000」;東亜医用電子株式会社製)を用いて計測した。具体的には、容器中に、予め不純固形物を除去した水100〜150mlに分散剤としての界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩)を0.1〜0.5ml添加し、更に、各トナーを0.1〜0.5g添加して分散させた。得られた分散液を超音波分散器(本多電子社製)で約1〜3分間分散処理して、分散液の濃度を3,000〜10,000個/μlとしてトナーの形状及び分布を測定した。これらの測定結果から平均円形度を算出した。その結果、平均円形度は0.984であった。
実施例1において、製造例1の油相を、それぞれ製造例2〜4の油相に代えた以外は、実施例1と同様にして実施例2〜4のトナー母体粒子を作製し、外添剤処理を行い、実施例2〜4のトナーを製造した。また、実施例1と同様にして諸物性等を測定した。結果を表2に示す。
−油滴の形成−
以下のようにして、油相と水相とを調製し、油滴を形成し、トナーを製造した。
−−−マスターバッチ(MB)の調製−−−
水1200質量部、顔料(「PR57−1」;大日本インキ製)540質量部、及びポリエステル樹脂1200質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、マスターバッチを調製した。
得られた油相について、Casson降伏値及び構造粘性を測定した。該Casson降伏値は2.311Paであり、構造粘性を有していた。該構造粘性はチクソトロピーであった。
イオン交換水350質量部、及び0.1MのNa3PO4水溶液230質量部を60℃に加温した後、TK式ホモミキサーを用いて12,000rpmで攪拌した。これに、1.0MのCaCl2水溶液34質量部を徐々に添加し、Ca3(PO4)2を含む水分散体の水相を調製した。
前記粘性変換処理として、前記造粒した重合性単量体組成物(油滴)を、TK式ホモミキサー(特殊機化製)で、回転数1,000rpmにて1時間、更に攪拌し、前記油滴の粘性を変換させながら、収斂を行った。得られた重合性単量体組成物(油滴)のCasson降伏値及び構造粘性を測定した。結果を表3に示す。
得られた実施例5のトナー母体粒子に対し、実施例1と同様な方法により、外添剤処理を行い、実施例5のトナーを製造した。
実施例5において、マスターバッチを、下記方法により調製したマスターバッチに代えた以外は、実施例5と同様な方法により、トナー母体粒子を作製し、外添剤処理を行い、実施例6のトナーを製造した。また、実施例1と同様にして諸物性等を測定した。結果を表3に示す。
水1200質量部、顔料(「PB15:3」;大日精化製)540質量部、及びスチレンアクリル樹脂1200質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、マスターバッチを調製した。
実施例1において、前記プレポリマーを、高分子量ポリエステル樹脂(重量平均分子量=8,800)に代えた以外は、実施例1と同様な方法により、トナー母体粒子を作製し、外添剤処理を行い、実施例7のトナーを製造した。また、実施例1と同様にして諸物性等を測定した。結果を表3に示す。
実施例1〜4及び実施例7のそれぞれにおいて、前記粘性変換処理を、前記収斂の前には行わず、前記収斂の後であって、有機溶媒の除去の前に行った以外は、それぞれ実施例1〜4及び実施例7と同様な方法により、実施例8〜12のトナーを製造した。また、実施例1と同様にして諸物性等を測定した。結果を表4及び表5に示す。
実施例8において、前記粘性変換処理を行わなかった以外は、実施例8と同様な方法により、トナー母体粒子を作製し、外添剤処理を行い、比較例1のトナーを製造した。また、実施例1と同様にして諸物性等を測定した。結果を表5に示す。
また、得られたトナーを走査型電子顕微鏡(SEM)FE−SEM(「S−4200」;日立製作所製)により観察した。このときのSEM写真を図9に示す。該SEM写真から、比較例1のトナーは、形状が非真球状である(異形化している)ことが確認された。
タンデム型カラー電子写真装置(imagio Neo 450、株式会社リコー製)、普通紙(「TYPE 6200」;株式会社リコー製)、及び厚紙の転写紙(「複写印刷用紙<135>」;NBSリコー製)を用い、定着性(オフセット未発生温度及び定着下限温度)を評価した。なお、前記タンデム型カラー電子写真装置は、A4サイズの用紙を、毎分45毎連続印刷することが可能である。
画像形成は、前記タンデム型カラー電子写真装置を用いて、前記普通紙に、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各単色、及び中間色としてレッド、ブルー、及びグリーンのベタ画像を各単色で、1.0±0.1mg/cm2のトナーが現像されるように調整した。得られた画像を定着ベルト(加熱ローラ)の温度を変えて定着し、オフセットの発生する定着温度の下限値(オフセット発生温度)を測定した。
画像は、前記タンデム型カラー電子写真装置を用いて、前記厚紙をセットし、複写テストを行った。得られた定着画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70%以上となる定着ロール温度をもって定着下限温度とした。
タンデム型カラー電子写真装置(「imagio Neo 450」;株式会社リコー製)を用いて、白紙画像を現像中に停止させ、現像後の感光体上の現像剤をテープ転写し、未転写のテープの画像濃度との差を分光計(「938 スペクトロデンシトメータ」;X−ライト社製)で測定した。
現像ローラ、あるいは、感光体上のトナーフィルミングの発生状況の有無を目視で観察し、下記基準に基づいて評価した。
〔評価基準〕
○:フィルミングが観られない
△:スジ状のフィルミングが観られる
×:全体的にフィルミングが観られる
タンデム型カラー電子写真装置(「imagio Neo 450」;株式会社リコー製)を用いて、転写紙(「タイプ 6200」;株式会社リコー製)に各現像剤の付着量が1.00±0.1mg/cm2のベタ画像を定着ローラの表面温度が160±2℃で形成した。得られたベタ画像における任意の5箇所の画像濃度を、分光計(「938 スペクトロデンシトメータ、X−Rite社製」を用いて測定した。画像濃度値は、5箇所の画像濃度の平均値で示した。なお、得られた画像濃度値が高い程、画像濃度が高く、高濃度の画像が形成できることを意味し、画像濃度が1.4以上であると、実用可能なレベルであると認められる。
離型剤の分散性は、電子顕微鏡でトナーを観察し、下記基準に基づいて評価した。
〔評価基準〕
○:ばらつきがない
△:ばらつきが若干ある
×:大きなばらつきがある
一方、比較例1で得られたトナーは、異形化した非真球状であり、転写性に劣り、地肌汚れやフィルミングの発生が観られ、離型剤の分散性も悪かった。また、低温定着性にも劣り、画像濃度の評価結果も不良で、高画質が得られないことが判った。
本発明のトナーは、転写性に優れ、地肌汚れやフィルミングの発生が少なく、小粒径かつ粒度分布が狭く、真球状であるため、高品質な画像形成に好適に使用される。本発明のトナーを用いた本発明の現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法は、高品質な画像形成に好適に使用される。
10K ブラック用感光体
10Y イエロー用感光体
10M マゼンタ用感光体
10C シアン用感光体
14 支持ローラ
15 支持ローラ
16 支持ローラ
17 中間転写クリーニング装置
18 画像形成手段
20 帯電ローラ
21 露光装置
22 二次転写装置
23 ローラ
24 二次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
28 シート反転装置
30 露光装置
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読取りセンサ
40 現像装置
41 現像ベルト
42K 現像剤収容部
42Y 現像剤収容部
42M 現像剤収容部
42C 現像剤収容部
43K 現像剤供給ローラ
43Y 現像剤供給ローラ
43M 現像剤供給ローラ
43C 現像剤供給ローラ
44K 現像ローラ
44Y 現像ローラ
44M 現像ローラ
44C 現像ローラ
45K ブラック用現像器
45Y イエロー用現像器
45M マゼンタ用現像器
45C シアン用現像器
49 レジストローラ
50 中間転写体
51 ローラ
52 分離ローラ
53 定電流源
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排出トレイ
58 コロナ帯電器
60 クリーニング装置
61 現像器
62 転写帯電器
63 感光体クリーニング装置
64 除電器
70 除電ランプ
80 転写ローラ
90 クリーニング装置
95 転写紙
100 画像形成装置
110 ベルト式定着装置
120 タンデム型現像器
130 原稿台
142 給紙ローラ
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145 分離ローラ
146 給紙路
147 搬送ローラ
148 給紙路
150 複写装置本体
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
Claims (19)
- 油相を水相中に乳化乃至分散させて油滴を形成し、該油滴を収斂させることを少なくとも含み、
前記水相中に乳化乃至分散させる前の前記油相が非ニュートニアン粘性を示し、
前記収斂の際の前記油滴がニュートニアン粘性を示すことを特徴とするトナーの製造方法。 - 有機溶媒を含む油相を水相中に乳化乃至分散させて油滴を形成し、該油滴から前記有機溶媒を除去することを少なくとも含み、
前記水相中に乳化乃至分散させる前の前記油相が非ニュートニアン粘性を示し、
前記有機溶媒の除去の際の前記油滴がニュートニアン粘性を示すことを特徴とするトナーの製造方法。 - 油相が有機溶媒を含み、収斂後の油滴から前記有機溶媒を除去することを含み、
前記有機溶媒の除去の際の前記油滴がニュートニアン粘性を示す請求項1に記載のトナーの製造方法。 - 油滴を形成後、遅くとも収斂時までの間に該油滴の粘性を変換させる粘性変換処理を行う請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 油滴を形成後、遅くとも有機溶媒の除去時までの間に該油滴の粘性を変換させる粘性変換処理を行う請求項2から3のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 粘性変換処理が、攪拌処理である請求項5に記載のトナーの製造方法。
- 非ニュートニアン粘性が、構造粘性を示す請求項1から6のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 構造粘性が、チクソトロピーである請求項7に記載のトナーの製造方法。
- 収斂の際及び有機溶媒の除去の際のいずれかの油滴の25℃におけるCasson降伏値が、0.05〜2.0Paである請求項1から8のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 油滴が、水相を90〜10質量%含み、油相を10〜90質量%含む請求項1から9のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 油滴が、モノマーを少なくとも含む請求項1から10のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 油滴が、ポリマーを少なくとも含む請求項1から10のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 油滴が、活性水素基含有化合物と反応可能な重合体を少なくとも含む請求項1から10のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 活性水素基含有化合物と、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを少なくとも含むトナー材料を有機溶媒に溶解乃至分散させて油相を調製した後、該油相を水相中に乳化乃至分散させ、該水相中で、前記活性水素基含有化合物と、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを反応させて接着性基材を少なくとも含む粒子を生成させる請求項13に記載のトナーの製造方法。
- 請求項1から14のいずれかに記載のトナーの製造方法により製造されることを特徴とするトナー。
- トナーの平均円形度が、0.975〜0.999である請求項16に記載のトナー。
- トナーの体積平均粒径が、3〜8μmである請求項15から16のいずれかに記載のトナー。
- トナーの体積平均粒径(Dv)/個数平均粒径(Dn)が1.05〜1.25である請求項15から17のいずれかに記載のトナー。
- 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を請求項15から18のいずれかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含むことを特徴とする画像形成方法。
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Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1172961A (ja) * | 1997-08-29 | 1999-03-16 | Dainippon Ink & Chem Inc | カラートナー |
JP2000019779A (ja) * | 1998-07-06 | 2000-01-21 | Canon Inc | 重合トナーの製造方法 |
JP2000338713A (ja) * | 1999-05-25 | 2000-12-08 | Sanyo Chem Ind Ltd | 乾式トナー |
JP2001164164A (ja) * | 1999-09-28 | 2001-06-19 | Tohoku Ricoh Co Ltd | 孔版印刷用油中水型エマルションインキ |
JP2003122221A (ja) * | 2001-10-16 | 2003-04-25 | Konica Corp | 画像形成装置及び画像形成方法 |
JP2003177568A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-06-27 | Ricoh Co Ltd | 乾式トナー及びその製造方法、並びに現像方法、転写方法 |
JP2003270839A (ja) * | 2002-03-18 | 2003-09-25 | Ricoh Co Ltd | 電子写真用トナー |
JP2004004414A (ja) * | 2001-07-03 | 2004-01-08 | Ricoh Co Ltd | 乾式トナー |
JP2004109314A (ja) * | 2002-09-17 | 2004-04-08 | Ricoh Co Ltd | 現像方法 |
JP2004151638A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-05-27 | Nippon Zeon Co Ltd | 静電荷像現像用カラートナー |
JP2004170483A (ja) * | 2002-11-18 | 2004-06-17 | Ricoh Co Ltd | 静電荷像現像用トナー |
JP2004198554A (ja) * | 2002-12-16 | 2004-07-15 | Ricoh Co Ltd | 静電荷像現像用トナー |
JP2004212620A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Ricoh Co Ltd | 静電荷像現像用トナー、現像剤、画像形成方法および画像形成装置 |
JP2004219488A (ja) * | 2003-01-09 | 2004-08-05 | Ricoh Co Ltd | 静電荷像現像用トナー |
JP2004246348A (ja) * | 2003-01-21 | 2004-09-02 | Ricoh Co Ltd | 静電潜像現像用トナー、現像剤、画像形成装置及び画像形成方法 |
JP2004246346A (ja) * | 2003-01-20 | 2004-09-02 | Ricoh Co Ltd | トナー及び該トナーを用いた画像形成装置 |
JP2004252147A (ja) * | 2003-02-20 | 2004-09-09 | Ricoh Co Ltd | 静電荷像現像用トナー用無機微粒子、静電荷像現像用トナー、現像剤、画像形成装置および画像形成方法 |
-
2004
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Patent Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1172961A (ja) * | 1997-08-29 | 1999-03-16 | Dainippon Ink & Chem Inc | カラートナー |
JP2000019779A (ja) * | 1998-07-06 | 2000-01-21 | Canon Inc | 重合トナーの製造方法 |
JP2000338713A (ja) * | 1999-05-25 | 2000-12-08 | Sanyo Chem Ind Ltd | 乾式トナー |
JP2001164164A (ja) * | 1999-09-28 | 2001-06-19 | Tohoku Ricoh Co Ltd | 孔版印刷用油中水型エマルションインキ |
JP2004004414A (ja) * | 2001-07-03 | 2004-01-08 | Ricoh Co Ltd | 乾式トナー |
JP2003177568A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-06-27 | Ricoh Co Ltd | 乾式トナー及びその製造方法、並びに現像方法、転写方法 |
JP2003122221A (ja) * | 2001-10-16 | 2003-04-25 | Konica Corp | 画像形成装置及び画像形成方法 |
JP2003270839A (ja) * | 2002-03-18 | 2003-09-25 | Ricoh Co Ltd | 電子写真用トナー |
JP2004109314A (ja) * | 2002-09-17 | 2004-04-08 | Ricoh Co Ltd | 現像方法 |
JP2004151638A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-05-27 | Nippon Zeon Co Ltd | 静電荷像現像用カラートナー |
JP2004170483A (ja) * | 2002-11-18 | 2004-06-17 | Ricoh Co Ltd | 静電荷像現像用トナー |
JP2004198554A (ja) * | 2002-12-16 | 2004-07-15 | Ricoh Co Ltd | 静電荷像現像用トナー |
JP2004212620A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Ricoh Co Ltd | 静電荷像現像用トナー、現像剤、画像形成方法および画像形成装置 |
JP2004219488A (ja) * | 2003-01-09 | 2004-08-05 | Ricoh Co Ltd | 静電荷像現像用トナー |
JP2004246346A (ja) * | 2003-01-20 | 2004-09-02 | Ricoh Co Ltd | トナー及び該トナーを用いた画像形成装置 |
JP2004246348A (ja) * | 2003-01-21 | 2004-09-02 | Ricoh Co Ltd | 静電潜像現像用トナー、現像剤、画像形成装置及び画像形成方法 |
JP2004252147A (ja) * | 2003-02-20 | 2004-09-09 | Ricoh Co Ltd | 静電荷像現像用トナー用無機微粒子、静電荷像現像用トナー、現像剤、画像形成装置および画像形成方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
中川 鶴太郎, 「レオロジー」, vol. 第2版, JPN6009007441, 23 February 1978 (1978-02-23), JP, pages 97 - 105, ISSN: 0001253705 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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