JP5910026B2 - 電子写真用トナー並びに現像剤、及び画像形成装置 - Google Patents
電子写真用トナー並びに現像剤、及び画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5910026B2 JP5910026B2 JP2011257091A JP2011257091A JP5910026B2 JP 5910026 B2 JP5910026 B2 JP 5910026B2 JP 2011257091 A JP2011257091 A JP 2011257091A JP 2011257091 A JP2011257091 A JP 2011257091A JP 5910026 B2 JP5910026 B2 JP 5910026B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- toner
- binder resin
- developer
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
の画像形成に用いられるトナーの製造に適したトナー用樹脂、該トナー用樹脂を使用したトナー、該トナーを用いた現像剤、並びに該現像剤を用いた画像形成方法及び画像形成装置に関する。
トナー画像は、通常、紙等の記録媒体上に転写された後、加熱等の方法で定着される。
すなわち、本発明は、ポリ乳酸を用いた場合においても、耐ホットオフセット性、耐熱保存性を確保しつつ、低温定着性にも優れ、長期撹拌における帯電安定性が良好なトナー、並びにこのトナーを用いた現像剤、画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
(1)「少なくとも第1の結着樹脂と、第2の結着樹脂と着色剤を含有するトナーであって、前記第1の結着樹脂が少なくとも昇温速度5℃/分での示差走査熱量計におけるガラス転移温度が二箇所Tg1およびTg2に観察され、Tg1は−20℃〜20℃の範囲であり、Tg2は35℃〜65℃の範囲であって、それぞれのガラス転移に伴うベースラインの差h1およびh2の比率h1/h2が1.0未満であり、前記第2の結着樹脂の数平均分子量Mnが8000〜25000であり、ガラス転移温度Tg3が−5℃〜15℃であることを特徴とする電子写真用トナー」。
(2)「前記第1の結着樹脂は、タッピングモードAFMによって観察される二次元位相差像において、高位相差像として現れる構造が低位相差像として現れる構造中に分散された構造をとり、前記高位相差の分散相における平均ドメインサイズが100nm未満であることを特徴とする前記(1)項に記載の電子写真用トナー」。
(3)「前記第1の結着樹脂が、少なくとも、ヒドロキシカルボン酸が脱水縮合された構成単位を繰返し構造に有するポリエステル骨格Aと、ヒドロキシカルボン酸が脱水縮合された構成単位を繰り返し構造に含まない骨格Bとを、ブロック共重合させてなることを特徴とする前記(1)項又は(2)項に記載の電子写真用トナー」。
(4)「前記第1の結着樹脂における骨格Bの重量比率が25%〜50%であることを特徴とする前記(1)項乃至(3)項のいずれかに記載の電子写真用トナー」。
(5)「前記第1の結着樹脂における骨格Bの数平均分子量Mn(B)が3000〜5000であることを特徴とする前記(1)項乃至(4)項のいずれかに記載の電子写真用トナー」。
(6)「前記第2の結着樹脂の数平均分子量Mnが10000〜20000であることを特徴とする前記(1)項乃至(5)項のいずれかに記載の電子写真用トナー」。
(7)「前記第1の結着樹脂におけるヒドロキシカルボン酸が脱水縮合された構成単位を繰り返し構造に含まないポリエステルが分岐構造を有することを特徴とする前記(1)項乃至(6)項のいずれかに記載の電子写真用トナー」。
(8)「前記第1の結着樹脂におけるヒドロキシカルボン酸が脱水縮合された構成単位を繰り返し構造に含まないポリエステルは、その酸成分中に、三価以上の多価カルボン酸が1.5mol%以上含有されてなることを特徴とする前記(6)項又は(7)項に記載の電子写真用トナー」。
(9)「前記(1)項乃至(8)項のいずれかに記載のトナーと、キャリアを含むことを特徴とする現像剤」。
(10)「静電潜像担持体と、該静電潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、帯電された静電潜像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記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画像形成装置であって、前記現像剤が、前記(9)項に記載の現像剤であることを特徴とする画像形成装置」。
また、本発明は、つぎの(11)項〜(22)項記載の「電子写真用トナー」を包含する。
(11)「前記第1の結着樹脂におけるヒドロキシカルボン酸骨格が、L−ラクチドとD−ラクチドの混合物を開環重合して得られたものであることを特徴とする前記(1)項乃至(8)項のいずれかに記載の電子写真用トナー」。
(12)「前記第1の結着樹脂におけるヒドロキシカルボン酸が脱水縮合された構成単位中におけるモノマー成分換算での光学異性体比率X(%)=|X(L体)−X(D体)|〔ただし、X(L体)はヒドロキシカルボン酸モノマー換算でのL体比率(%)、X(D体)はヒドロキシカルボン酸モノマー換算でのD体比率(%)を表す〕が、80%未満であることを特徴とする前記(1)項乃至(8)項のいずれか又は前記(11)項に記載の電子写真用トナー」。
(13)「前記第1の結着樹脂におけるヒドロキシカルボン酸が脱水縮合された構成単位を繰り返し構造に含まない骨格Bは、少なくとも2個以上のヒドロキシル基を有する化合物由来のものであり、前記化合物を開始剤としてラクチドを開環重合して結着樹脂を得たものであることを特徴とする前記(1)項乃至(8)項のいずれか又は前記(11)項又は(12)項に記載の電子写真用トナー」。
(14)「前記第1の結着樹脂におけるヒドロキシカルボン酸が脱水縮合された構成単位を繰り返し構造に含まない骨格Bが、ヒドロキシカルボン酸が脱水縮合された構成単位を繰り返し構造に含まないポリエステルであることを特徴とする前記(1)項乃至(8)項のいずれか又は前記(11)項乃至(13)項のいずれかに記載の電子写真用トナー」。
(15)「前記第2の結着樹脂が、ヒドロキシカルボン酸が脱水縮合された構成単位を繰り返し構造に含まないポリエステルであることを特徴とする前記(1)項乃至(8)項のいずれか又は前記(11)項乃至(14)項のいずれかに記載の電子写真用トナー」。
(16)「前記第2の結着樹脂のガラス転移温度Tg3が5℃〜10℃であることを特徴とする前記(1)項乃至(8)項のいずれか又は前記(11)項乃至(15)項のいずれかに記載の電子写真用トナー」。
(17)「前記第2の結着樹脂におけるヒドロキシカルボン酸が脱水縮合された構成単位を繰り返し構造に含まないポリエステルが、官能基含有ポリエステル樹脂と活性水素含有化合物とを伸長させることにより得られたものであることを特徴とする前記(1)項乃至(8)項のいずれか又は前記(11)項乃至(16)項のいずれかに記載の電子写真用トナー」。
(18)「前記第2の結着樹脂におけるヒドロキシカルボン酸が脱水縮合された構成単位を繰り返し構造に含まないポリエステルが、分岐構造を有することを特徴とする前記(1)項乃至(8)項のいずれか又は前記(11)項乃至(17)項のいずれかに記載の電子写真用トナー」。
(19)「前記第2の結着樹脂におけるヒドロキシカルボン酸が脱水縮合された構成単位を繰り返し構造に含まないポリエステルは、その酸成分中に、三価以上の多価カルボン酸が1.5mol%以上含有されてなることを特徴とする前記(1)項乃至(8)項のいずれか又は前記(11)項乃至(18)項のいずれかに記載の電子写真用トナー」。
(20)「前記官能基含有ポリエステル樹脂の官能基がイソシアネート基であることを特徴とする前記(17)項乃至(19)項のいずれかに記載の電子写真用トナー」。
(21)「前記第1の結着樹脂と前記第2の結着樹脂の重量比が60:40〜90:10であることを特徴とする前記(1)項乃至(8)項のいずれか又は前記(11)項乃至(20)項のいずれかに記載の電子写真用トナー」。
(22)「前記多価カルボン酸がトリメリット酸であることを特徴とする前記(8)項又は(11)項乃至(21)項のいずれかに記載の電子写真用トナー」。
ポリ乳酸を用いた場合においても、耐ホットオフセット性、耐熱保存性を確保しつつ、低温定着性にも優れ、長期撹拌における帯電安定性が良好なトナー、並びにこのトナーを用いた現像剤、画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のトナーは、少なくとも第1の結着樹脂、第2の結着樹脂及び着色剤を含み、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
上記のように、本発明のトナーは少なくとも第1の結着樹脂と、第2の結着樹脂と着色剤を含有するトナーであって、前記第1の結着樹脂が少なくとも昇温速度5℃/分での示差走査熱量計におけるガラス転移温度が二箇所Tg1およびTg2に観察され、Tg1は−20℃〜20℃の範囲であり、Tg2は35℃〜65℃の範囲であって、それぞれのガラス転移に伴うベースラインの差h1およびh2の比率h1/h2が1.0未満であり、かつ、第1の結着樹脂のタッピングモードAFMによって観察される二次元位相差像において、高位相差像として現れる構造が低位相差像として現れる構造中に分散された構造をとり、前記高位相差の分散相における平均ドメインサイズが100nm未満であって、前記第2の結着樹脂の数平均分子量Mnが8000〜25000であり、ガラス転移温度Tg3が−5℃〜15℃であることを特徴とする。
しかし、より低い温度で定着させるためには結着樹脂のガラス転移温度は実使用温度よりも低くせざるを得ず、保管中にトナー粒子が融着するブロッキングが起こりやすかった。
この反面、実使用温度域におけるトナーブロッキングを防ぐためには少なくとも該実使用温度以上のガラス転移温度にする必要があり、低温定着性とはトレードオフの関係にならざるを得なかった。
前記第1の結着樹脂のガラス転移温度は示差走査熱量計(DSC)の吸熱チャートから求めることができる。代表的にはTAインスツルメンツ社製、Q2000が挙げられる。
当該結着樹脂を5〜10mgをアルミ製の簡易密閉パンに充填したものを以下の測定フローに供することで求めることができる。
1st Heating:30℃〜220℃、5℃/min.、220℃到達後1分保持
冷却 :温度制御なしで−60℃までクエンチ、−60℃到達後1分保持
2nd Heating:−60℃〜180℃、5℃/min.
ガラス転移温度は、2nd HeatingのサーモグラムにおいてASTM D3418/82で定義されるミッドポイント法を採用して値を読み取り、ガラス転移温度とする。このとき、観察される低温側のガラス転移温度をTg1、高温側のガラス転移温度をTg2と定義する。なお、ガラス転移点の特定には、一次微分をおこなったDrDSCチャートを併記することで変極点をもとめて判断することが好ましい。一方、前記2nd Heatingのサーモグラムにおける二箇所のガラス転移温度にともなうベースラインの差をそれぞれh1、h2と定義し、各ガラス転移における低温側のオンセットポイントと高温側のエンドセットポイントの差からガラス転移温度を求めることができる。本発明における代表的な第1の結着樹脂の2nd Heatingのサーモグラムと、そのときのTg1、Tg2、h1、h2の定義を図1に示した。
このとき、硬質である低位相差の像が外相であり、軟質な高位相差の像が内相で微分散された構造であることが本発明においては必要である。
・切削厚み:60nm
・切削速度:0.4/sec
・ダイヤモンドナイフ(Ultra Sonic 35°)使用
target amplitude:0.5V
target percent:−5%
amplitude setpoint:315mV
scan rate:1Hz
scan points:256×256
scan angle:0°
なお、図7に本発明における代表的な結着樹脂の二次元位相像を示した。
図2に、本発明についての理解を助けるため、本発明の結着樹脂における前記第1の結着樹脂と第二の結着樹脂の関係を模式的に示す。
X(%)=|X(L体)−X(D体)|・・・計算式(1)
〔ただし、X(L体)はヒドロキシカルボン酸モノマー換算でのL体比率(%)、X(D体)はヒドロキシカルボン酸モノマー換算でのD体比率(%)を表す。〕
X(L体)% = 100× S(L)/(S(L)+S(D))・・・計算式(2)
X(D体)% = 100× S(D)/(S(L)+S(D))・・・計算式(3)
光学純度X% = |X(L体)−X(D体)|・・・計算式(4)
ヒドロキシカルボン酸骨格を形成するモノマーのX(D体)、X(L体)は、ヒドロキシカルボン酸骨格を形成する際に用いたモノマーのD体、L体の比率と等しくなる。従って、結着樹脂のヒドロキシカルボン酸骨格のモノマー成分換算での光学純度X(%)を制御するにはモノマーとしてL体とD体のモノマーを適量併用しラセミ体を得ることで達成できる。
公知の製造方法のうち、例えば、原料となるとうもろこし等の澱粉を発酵し、乳酸を得た後、乳酸モノマーから直接脱水縮合する方法や乳酸から環状二量体ラクチドを経て、触媒の存在下で開環重合によって合成する方法がある。中でも、分子量の制御を開始剤量で制御できること、および反応を短時間で完結できることなど、生産性の観点から鑑みて開環重合法による方法が好ましい。
A−(OH)m ・・・ 一般式(1)
ただし、前記一般式(1)中、Aは炭素数1〜20のアルキル基、アルキレン基、置換基を有していてもよい芳香族基若しくはヘテロ環芳香族基を表す。mは2〜4の整数を表す。
B−(COOH)n ・・・ 一般式(2)
ただし、前記一般式(2)式中、Bは炭素数1〜20のアルキル基、アルキレン基、置換基を有していてもよい芳香族基若しくはヘテロ環芳香族基を表す。nは2〜4の整数を表す。
重量比率が25%未満であると、低Tgユニット部が充分に定着に寄与せず、低温定着性が悪化する可能性がある。重量比率が50%を超えると、保管時にトナーブロッキングが生じやすくなったり、トナー全体が軟質になってキャリアへのフィルミングが発生しやすくなる可能性がる。
本発明は、前記第1の結着樹脂と共に、前記第2の結着樹脂を併用することを特徴とし、前記第2の結着樹脂は数平均分子量Mnが8000〜25000と極めて狭い範囲の平均分子量Mnのものであり、ガラス転移温度Tg3が−5℃〜15℃であることを特徴とする。好ましくは、数平均分子量Mnが10000〜20000であり、ガラス転移温度Tg3が5℃〜10℃である。これにより、第2の結着樹脂が、第1の結着樹脂における低Tgユニット部に相溶し、低Tgユニット部の染み出しを低温定着性を阻害しない程度に抑制して、トナーの耐ブロッキング性や耐フィルミング性を向上させると考えられる。数平均分子量Mnが10000未満である場合、第1の結着樹脂における低Tgユニット部の染みだしを抑制する効果が小さくなり、耐ブロッキング性や耐フィルミング性が悪化する可能性がある。数平均分子量Mnが25000を超えると、トナーの紙への接着を阻害し、低温定着性が悪化する可能性がある。また溶剤への溶解性も悪化し、造粒が困難になると思われる。ガラス転移温度Tg3が5℃未満であると熱特性が低いことにより耐ブロッキング性や耐フィルミング性が悪化する可能性がある。ガラス転移温度Tg3が10℃を超えると、低温定着性が悪化する可能性がある。
本発明で好ましく使用されるポリエステル樹脂は、このイソシアネート基を有するものである。
上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基(アルコール性水酸基および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、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
ジアミンとしては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン等);脂環式ジアミン(4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン等);および脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等)等が挙げられる。
3価以上のポリアミンとしては、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。
アミノアルコールとしては、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。
アミノメルカプタンとしては、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。
アミノ酸としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸等が挙げられる。
B1〜B5のアミノ基をブロックしたものとしては、前記B1〜B5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、オキサゾリジン化合物等が挙げられる。
前記第1の結着樹脂と前記第2の結着樹脂の重量比が60:40〜90:10であることが好ましい。60:40よりも第2の結着樹脂の重量比が上回ると、第1の結着樹脂における低Tgユニット(骨格B)の染みだしが阻害され、低温定着性が悪化する可能性がある。90:10よりも第2の結着樹脂の重量比が下回ると、耐ブロッキング性、耐フィルミング性への充分な効果が得られない可能性がある。
また、第2の結着樹脂においても同様に実質的な分子鎖を短くすることができ、第1の結着樹脂の低Tgユニット部(骨格B)との相溶性が向上すると考えられる。
前記トナーの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば混練粉砕法、乳化凝集法、溶解懸濁法、溶解乳化法、懸濁造粒法、懸濁重合法やエステル伸長法等が挙げられる。前記第2の結着樹脂が官能基含有ポリエステル樹脂と活性水素含有化合物とを伸長させて得る場合は、伸長反応の容易性の観点よりエステル伸長法がトナー製造方法として好ましい。以下にこれらを詳細に説明する。
混練粉砕法の場合、ステップ1の前混合工程と、ステップ2の溶融混練工程と、ステップ3の粉砕工程と、ステップ4の分級工程とを含む。
以下に、ステップ1〜ステップ4の各製造工程について詳細に説明する。
ステップ1の前混合工程では、少なくとも結着樹脂、着色剤および疎水性微粒子を混合機によって乾式混合して混合物を作製する。混合物には、結着樹脂、着色剤および疎水性微粒子の他に、その他のトナー添加成分が含有されていてもよい。その他のトナー添加成分としては、たとえば、前述の離型剤、帯電制御剤などが挙げられる。
乾式混合に用いられる混合機としては、公知のものを使用でき、たとえば、ヘンシェルミキサ(商品名:FMミキサ、三井鉱山株式会社製)、スーパーミキサ(商品名、株式会社カワタ製)、メカノミル(商品名、岡田精工株式会社製)などのヘンシェルタイプの混合装置、オングミル(商品名、ホソカワミクロン株式会社製)、ハイブリダイゼーションシステム(商品名、株式会社奈良機械製作所製)、コスモシステム(商品名、川崎重工業株式会社製)などが挙げられる。
ステップ2の溶融混練工程では、前混合工程で作製された混合物を溶融混練して溶融混練物を作製する。混合物の溶融混練は、結着樹脂の軟化点以上、熱分解温度未満の温度に加熱して行われ、結着樹脂を溶融または軟化させて結着樹脂中に結着樹脂以外のトナーの各原料を分散させる。
溶融混練に使用される混練機としては公知のものを使用でき、たとえば、ニーダ、二軸押出機、二本ロールミル、三本ロールミル、ラボブラストミルなどの一般的な混練機を用いることができる。さらに具体的には、たとえば、TEM−100B(商品名、東芝機械株式会社製)、PCM−65/87、PCM−30(以上いずれも商品名、株式会社池貝製)などの1軸または2軸のエクストルーダや、MOS320−1800、ニーデックス(以上いずれも商品名、三井鉱山株式会社製)などのオープンロール型混練機などが挙げられる。
トナー原料の混合物は、複数の混練機を用いて溶融混練されても構わない。
ステップ3の粉砕工程では、溶融混練工程にて得られた溶融混練物を冷却して固化させた後、粉砕して粉砕物を作製する。すなわち、冷却固化された溶融混練物は、まずハンマーミルまたはカッティングミルなどによって、たとえば体積平均粒径100μm以上5mm以下程度の粗粉砕物に粗粉砕される。その後、得られた粗粉砕物は、たとえば体積平均粒径15μm以下の粉砕物にまでさらに微粉砕される。
粗粉砕物の微粉砕には、たとえば、超音速ジェット気流を利用して粉砕するジェット式粉砕機、高速で回転する回転子(ロータ)と固定子(ライナ)との間に形成される空間に粗粉砕物を導入して粉砕する衝撃式粉砕機などを用いることができる。なお、冷却固化された溶融混練物は、ハンマーミルまたはカッティングミルなどによる粗粉砕を経ることなく、直接ジェット式粉砕機または衝撃式粉砕機などにより粉砕されてもよい。
ステップ4の分級工程では、粉砕工程にて作製された粉砕物から、分級機を用いることによって、過粉砕トナー粒子(以下、「過粉砕物」と記す場合がある)や粗大トナー粒子(以下、「粗粉」と記す場合がある)を除去する。過粉砕トナー粒子や粗大トナー粒子は、他のトナーの製造に再利用するために回収して使用することもできる。分級には、遠心力による分級や風力による分級によって過粉砕トナー粒子や粗大トナー粒子を除去できる公知の分級機を使用することができ、たとえば、旋回式風力分級機(ロータリー式風力分級機)などを使用することができる。分級は分級条件を適宜調整して、分級後に得られるトナー粒子の体積平均粒径が3μm以上15μm以下となるように行われることが好ましい。
乳化凝集法の場合、ステップ1の凝集工程と、ステップ2の付着工程と、ステップ3の融合工程を含む方法により製造される。結着樹脂粒子は一般に乳化重合などにより製造される。
ステップ1の凝集工程では、結着樹脂粒子を調製する段階で重合性単量体により結着樹脂粒子を調製し、結着樹脂粒子をイオン性界面活性剤により溶媒中に分散させる。続いて、これと反対極性イオン性界面活性剤で分散された着色剤等のその他のトナー構成材料を混合してヘテロ凝集を生じさせて凝集粒子を形成する。
ステップ2の付着工程では、必要に応じて、樹脂粒子が形成された溶液に更に樹脂粒子を添加して、凝集粒子表面に付着させて、凝集粒子表面を被覆する被覆層を形成する。これ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。
ステップ3の融合工程では、凝集工程あるいは付着工程を経た後の凝集粒子を、これに含まれる結着樹脂のうち最も高いガラス転移点あるいは融点を有する樹脂の当該ガラス転移点あるいは融点以上に加熱することにより凝集粒子を融合する。
そして、その後、洗浄、乾燥を経てトナーを得る。
続いて、付着工程でバランスのずれを補填するような極性、量の分散剤で処理された樹脂粒子分散液を追添加して、コア粒子表面に樹脂粒子を付着させる。さらに必要に応じコア粒子または追添加される樹脂粒子分散液に含まれる結着樹脂のガラス転移点以下でわずかに加熱して、より高い温度で安定化させたのち、追添加される樹脂粒子分散液に含まれる結着樹脂のガラス転移点以上に加熱することにより融合させたものでも良い。
更にこの付着工程は複数回、くり返し実施してもよい。
溶解懸濁法の場合、結着樹脂、着色剤、及び、必要に応じて用いられる離型剤等のその他の成分を、一旦、たとえば、酢酸エチルの如きこれを溶解する有機溶剤に溶解し、ついでこれを溶解しないたとえば水系溶媒中に燐酸カルシウムの如き無機微粒子や、ポリビニルアルコールやポリアクリル酸ナトリウムの如き有機の分散剤とともに、たとえばTKホモミキサー如きホモジナイザーにより、機械的せん断力を与えて、分散させる。
ついで、得られた分散液をたとえば1M塩酸水溶液中に添加し、分散剤成分を溶解、除去した後、ろ紙を用いてヌッチェなどによって固液分離した後に、粒子中に残存する溶媒成分を留去する工程を経てトナーを得る。
溶解乳化法の場合は、結着樹脂成分を溶解するたとえば酢酸エチルの如き溶媒中に溶解したのち、これをイオン性界面活性剤の存在下、たとえばTKホモミキサーの如きホモジナイザーによる機械的せん断力とたとえばアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のイオン性界面活性剤の界面活性力によって乳化樹脂粒子を得た後、減圧蒸留等によって残存する溶媒分を留去することで、樹脂粒子分散液を得る。
続いてこれ以降は、この樹脂粒子分散液を用いて乳化凝集法と同様にしてトナーを得る。
懸濁造粒法の場合、重合性単量体をあらかじめ予備重合させGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)測定から求められる重量平均分子量Mwが3000から15000の予備重合体を含む重合体溶液を調製後、この溶液に着色剤、重合性単量体、重合開始剤、さらに必要に応じて離型剤等のその他の成分を加え、続いて、これを無機分散剤あるいは有機分散剤の存在下において、機械的せん断力を与え懸濁させた後、攪拌せん断を与えながら、熱エネルギーを付与することによって重合体粒子を得ることもできる。
懸濁重合法の場合、重合性単量体、重合開始剤、着色剤、離型剤等を含有する重合性混合物を、懸濁安定剤を含有する水系媒体中に投入し、撹拌することで重合粒子を形成することで製造することができる。更に好ましくは、重合性単量体、重合開始剤、着色剤、離型剤、カチオン性重合体、を含有する重合性混合物、アニオン性分散剤を添加した水性分散媒系中に投入し、撹拌下に造粒する懸濁重合法が望ましい。このように造粒されたトナーは、離型剤が懸濁粒子中に内包され、定着性や耐オフセット性が顕著に改善される。
少なくとも結着樹脂を有するトナー材料の溶解液乃至分散液を水系媒体中に乳化乃至分散させ、乳化液乃至分散液を調製した後、トナーを造粒(水系造粒)する方式である。この方式としては例えば以下の工程〔1〕〜〔4〕から成る。
前記トナー材料の溶解液乃至分散液は、着色材、結着樹脂などのトナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散させることにより調製される。なお、前記有機溶剤は、トナーの造粒時乃至造粒後に除去される。
前記水系媒体としては、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(登録商標)類、低級ケトン類、など溶剤、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。
前記水系媒体の調製は、例えば、樹脂微粒子のような分散安定化剤を前記水系媒体に分散させることにより行うことができる。樹脂微粒子の水系媒体中への添加量としては、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、0.5〜10質量%が好ましい。
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。これらの中でも微細な球状の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、エポキシ樹脂およ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。
前記トナー材料を含む溶解液乃至分散液を前記水系媒体中で乳化乃至分散させる際、トナー材料を含む溶解液乃至分散液を前記水系媒体中で攪拌しながら分散させるのが好ましい。分散の方法としては、特に限定されるものではないが、ホモジナイザー(IKA社製)、ポリトロン(キネマティカ社製)、TKオートホモミキサー(特殊機化工業社製)等のバッチ式乳化機、エバラマイルダー(在原製作所社製)、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサー(特殊機化工業社製)、コロイドミル(神鋼パンテック社製)、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機(三井三池化工機社製)、キャピトロン(ユーロテック社製)、ファインフローミル(太平洋機工社製)等の連続式乳化機、マイクロフルイダイザー(みずほ工業社製)、ナノマイザー(ナノマイザー社製)、APVガウリン(ガウリン社製)等の高圧乳化機、膜乳化機(冷化工業社製)等の膜乳化機、バイブロミキサー(冷化工業社製)等の振動式乳化機、超音波ホモジナイザー(ブランソン社製)等の超音波乳化機等が挙げられる。中でも、粒径の均一化の観点から、APVガウリン、ホモジナイザー、TKオートホモミキサー、エバラマイルダー、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサーを用いることが好ましい。
次に、前記乳化乃至分散により得られた乳化スラリーから有機溶剤を除去する。有機溶剤の除去は、(1)反応系全体を徐々に昇温させて、油滴中の有機溶剤を完全に蒸発除去する方法、(2)乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、油滴中の非水溶性有機溶剤を完全に除去してトナー微粒子を形成し、併せて水系分散剤を蒸発除去する方法等が挙げられる。
本発明のトナーには、更に必要に応じて帯電制御剤、異形化剤、着色剤、離型剤、無機微粒子、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料などの成分を含有させることができる。
帯電制御剤は、トナーの帯電性を制御することを目的として含有させる。帯電制御剤としては特に制限はなく、例えば下記の材料が挙げられる。
ニグロシン、炭素数2〜16のアルキル基を含むアジン系染料(特公昭42−1627号公報)、塩基性染料、例えばC.I.Basic Yellow 2(C.I.41000)、C.I.Basic Yellow 3、C.I.Basic Red 1(C.I.45160)、C.I.Basic Red 9(C.I.42500)、C.I.Basic Violet 1(C.I.42535)、C.I.Basic Violet 3(C.I.42555)、C.I.Basic Violet 10(C.I.45170)、C.I.Basic Violet 14(C.I.42510)、C.I.Bas ic Blue 1(C.I.42025)、C.I.Basic Blue 3(C.I.51005)、C.I.Basic Blue 5(C.I.42140)、C.I.Basic Blue 7(C.I.42595)、C.I.Basic Blue 9(C.I.52015)、C.I.Basic Blue 24(C.I.52030)、C.I.Basic Blue 25(C.I.52025)、C.I.Basic Blue 26(C.I.44045)、C.I.Basic Green 1(C.I.42040)、C.I.Basic Green 4(C.I.42000)など及びこれらの塩基性染料のレーキ顔料、C.I.Solvent Black 8(C.I.26150)、ベンゾイルメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシルトリメチルクロライド等の4級アンモニウム塩、ジブチル又はジオクチルなどのジアルキルスズ化合物、ジアルキルスズボレート化合物、グアニジン誘導体、アミノ基を含有するビニル系ポリマー、アミノ基を含有する縮合系ポリマー等のポリアミン樹脂、特公昭41−20153号公報、特公昭43−27596号公報、特公昭44−6397号公報、特公昭45−26478号公報に記載されているモノアゾ染料の金属錯塩、特公昭55−42752号公報、特公昭59−7385号公報に記載されているサルチル酸、ジアルキルサルチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のZn、Al、Co、Cr、Fe等の金属錯体、スルホン化した銅フタロシアニン顔料、有機ホウ素塩類、含フッ素四級アンモニウム塩、カリックスアレン系化合物等が挙げられる。
ブラック以外のカラートナーの場合は、当然目的の色を損なう帯電制御剤の使用は避けるべきであり、白色のサリチル酸誘導体の金属塩等が好適に使用される。
異形化剤は、カラートナーの形状を異形化することを目的として含有させる。異形化剤としては、この目的が達成できるものであれば適宜選択することができるが、層状無機鉱物が有する層間のイオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性した層状無機鉱物を含有することが好ましい。このような層状無機鉱物としてはスメクタイト系の基本結晶構造を持つものを有機物カチオンで変性したものが望ましい。また、層状無機鉱物の2価金属の一部を3価の金属に置換することにより、金属アニオンを導入することができる。しかし、金属アニオンを導入すると親水性が高くなるため、金属アニオンの少なくとも一部を有機物アニオンで変性した層状無機化合物が望ましい。
前記有機物アニオン変性剤としては特に制限はなく、分岐、非分岐又は環状のアルキル(炭素数1〜44)、アルケニル(炭素数1〜22)、アルコキシ(炭素数8〜32)、ヒドロキシアルキル(炭素数2〜22)、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等を有する硫酸塩、スルホン酸塩、カルボン酸塩、又はリン酸塩が挙げられる。中でもエチレンオキサイド骨格を持ったカルボン酸が望ましい。
層状無機鉱物は適宜選択することができ、例えば、モンモリロナイト、ベントナイト、ヘクトライト、アタパルジャイト、セピオライト及びこれらの混合物等が挙げられる。中でも、トナー特性に影響を与えず、容易に粘度調整ができ、添加量を少量とすることができることから、モンモリロナイト又はベントナイトが好ましい。
前記一部を有機物イオンで変性した層状無機鉱物の含有量は、トナー材料中の0.05〜10質量%であることが好ましく、0.05〜5質量%であることがより好ましい。
本発明のトナーにおける着色剤としては特に制限はなく、公知の着色剤から目的に応じて適宜選択することができる。その例としては、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトポン、などが挙げられる。これらは1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
ブラック用のものとしては、例えばファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料、などが挙げられる。
イエロー用着色顔料としては、例えばC.I.ピグメントイエロー0−16、1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、55、65、73、74、83、97、110、151、154、180;C.I.バットイエロー1、3、20、オレンジ36、などが挙げられる。
本発明のトナーに用いる離型剤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る。その例としては、ワックス類が好適に挙げられる。ワックス類としては、特に脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス、ポリエチレンワックス、モンタンワックス及び酸化ライスワックスを単独又は組み合わせて使用することができる。
カルナウバワックスとしては微結晶のものがよく、酸価が5以下であり、トナーバインダー中に分散した時の粒子径が1μm以下の粒径であるものが好ましい。モンタンワックスについては、一般に鉱物より精製されたモンタン系ワックスを指し、カルナウバワックス同様、微結晶であり、酸価が5〜14であることが好ましい。酸化ライスワックスは、米ぬかワックスを空気酸化したものであり、その酸価は10〜30が好ましい。その理由は、これらのワックスは本発明のトナー用結着樹脂に対して適度に微分散するため、後述するようにオフセット防止性と転写性・耐久性がともに優れたトナーとすることが容易なためである。上記ワックス類は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
離型剤のTgとしては特に制限はないが、70〜90℃が好ましい。70℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、90℃を超えると低温での離型性が発現されず、耐コールドオフセット性の悪化、定着機への紙の巻付きなどが発生する。
離型剤の使用量は特に制限はないが、トナー中の樹脂成分に対し、1〜20質量%、好ましくは3〜10質量%である。1質量%未満ではオフセット防止効果が不十分であり、20質量%を超えると転写性、耐久性が低下する。
本発明のトナーには、トナー粒子に流動性、現像性、帯電性等を付与するための外添剤として無機微粒子を添加してもよい。
無機微粒子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る。その例としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、等が挙げられる。これらは、1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
無機微粒子の一次粒子径は、5nm〜2μmが好ましく、5〜500nmがより好ましい。
無機微粒子のトナー中の含有量は0.01〜5.0質量%が好ましく、0.01〜2.0質量%がより好ましい。この範囲ならばトナーの流動性、現像性、帯電性が向上する。
流動性向上剤は、表面処理を行って疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止するための材料である。その例としては、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル、などが挙げられる。特にシリカや酸化チタンを添加するときは、このような流動性向上剤によって表面処理行い、疎水性シリカ、疎水性酸化チタンとして使用するのが好ましい。
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添加する。その例としては、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。このポリマー微粒子は、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。
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る。その例としては、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。
本発明の現像剤は、上記本発明のトナーを含有し、キャリア等の適宜選択したその他の成分を含有する。本発明の現像剤は、一成分現像剤であっても、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、寿命向上等の点で二成分現像剤が好ましい。
二成分現像剤におけるキャリアの含有量は特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、トナーとキャリアの好ましい混合割合は、キャリア100質量部に対しトナー1〜10質量部である。
キャリア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、芯材と、この芯材を被覆する樹脂層とを有するものが好ましい。
芯材の材料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る。
例えば、50〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム(Mn−Sr)系材料、マンガン−マグネシウム(Mn−Mg)系材料などが好ましく、画像濃度の確保の点では、鉄粉(100emu/g以上)、マグネタイト(75〜120emu/g)等の高磁化材料が好ましい。また、トナーが穂立ち状態となっている静電潜像担持体(感光体)への当りを弱くでき高画質化に有利である点で、銅−亜鉛(Cu−Zn)系(30〜80emu/g)等の弱磁化材料が好ましい。これらは、1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
また、200μm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。
シリコーン樹脂の市販品としては、ストレートシリコーン樹脂として、信越化学工業社製のKR271、KR255、KR152;東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のSR2400、SR2406、SR2410などが挙げられる。
変性シリコーン樹脂の市販品としては、信越化学工業社製のKR206(アルキド変性)、KR5208(アクリル変性)、ES1001N(エポキシ変性)、KR305(ウレタン変性);東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のSR2115(エポキシ変性)、SR2110(アルキド変性)、などが挙げられる。
なお、シリコーン樹脂を単体で用いることも可能であるが、架橋反応する成分、帯電量調整成分等を同時に用いることも可能である。
芯材を被覆する樹脂層は、例えば、シリコーン樹脂等を有機溶剤に溶解させて塗布溶液を調製した後、塗布溶液を芯材の表面に公知の塗布方法により均一に塗布し、乾燥した後、焼付を行うことにより形成することができる。塗布方法としては、例えば、浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法、などが挙げられる。
樹脂層の焼付手段には特に制限はなく、外部加熱方式でも内部加熱方式でもよく、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。
樹脂層のキャリアにおける量としては、0.01〜5.0質量%が好ましい。0.01質量%未満であると、芯材の表面に均一な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、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。
画像形成方法は、静電潜像形成工程、現像工程、転写工程、定着工程を少なくとも含み、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。
画像形成装置は、静電潜像担持体、静電潜像形成手段、現像手段、転写手段、定着手段を少なくとも有し、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、制御手段等を有する。
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。静電潜像担持体(「電子写真感光体」、「感光体」、「像担持体」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であり、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(OPC)、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が好ましい。
静電潜像の形成は、静電潜像形成手段により、例えば静電潜像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うことができる。静電潜像形成手段は、例えば静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、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。
その例としては、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、などが挙げられる。また、帯電器としては、静電潜像担持体に接触乃至非接触状態で配置され、直流及び交流電圧を重畳印加することによって静電潜像担持体表面を帯電するものが好ましい。また、帯電器が、静電潜像担持体にギャップテープを介して非接触に近接配置された帯電ローラであり、帯電ローラに直流及び交流電圧を重畳印加することによって静電潜像担持体表面を帯電するものが好ましい。
現像工程は、静電潜像を、本発明のトナー又は現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。可視像の形成は、現像手段により、例えば静電潜像を本発明のトナー又は現像剤を用いて現像することにより行うことができる。現像手段は、本発明のトナー又は現像剤を用いて現像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る。その例としては、本発明のトナー又は現像剤を収容し、静電潜像に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る。
現像器内では、例えば、トナーとキャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦によりトナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。マグネットローラは、静電潜像担持体(感光体)近傍に配置されているため、マグネットローラの表面に形成された磁気ブラシを構成するトナーの一部は、電気的な吸引力によって静電潜像担持体(感光体)の表面に移動する。その結果、静電潜像がトナーにより現像されて静電潜像担持体(感光体)の表面にトナーによる可視像が形成される。
転写工程は、可視像を記録媒体に転写する工程である。中間転写体を用い、中間転写体上に可視像を一次転写した後、この可視像を記録媒体上に二次転写する態様が好ましい。
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、この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。転写は、転写手段により、例えば可視像を転写帯電器を用いて静電潜像担持体(感光体)を帯電することにより行うことができる。
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、この複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段を有する態様が好ましい。
なお、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。
転写手段は1つでも2つ以上でもよい。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、などが挙げられる。なお、記録媒体には特に制限はなく、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。
定着工程は、定着手段を用いて記録媒体に転写された可視像を定着させる工程である。
各色のトナーに対し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。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。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、などが挙げられる。定着手段としては、発熱体を具備する加熱体と、この加熱体と接触するフィルムと、このフィルムを介して加熱体と圧接する加圧部材とを有し、フィルムと加圧部材の間に未定着画像を形成させた記録媒体を通過させて加熱定着する手段が好ましい。加熱加圧手段における加熱は、通常、80〜200℃が好ましい。なお、目的に応じて、定着工程及び定着手段と共に或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。
(除電工程及び除電手段)
除電工程は、除電手段により、静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加して除電する工程である。除電手段としては特に制限はなく、静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加できればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができる。その例としては除電ランプ等が好適に挙げられる。
クリーニング工程は、クリーニング手段により、静電潜像担持体上に残留するトナーを除去する工程である。クリーニング手段としては特に制限はなく、静電潜像担持体上に残留する電子写真トナーを除去できればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができる。その例としては、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。
リサイクル工程は、リサイクル手段により、クリーニング工程により除去したトナーを現像手段にリサイクルさせる工程である。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。
制御工程は、制御手段により、画像形成方法の各工程を制御する工程である。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る。その例としては、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
図3に示す画像形成装置(100)は、静電潜像担持体としての感光体ドラム(10)(以下、感光体(10)という)と、帯電手段としての帯電ローラ(20)と、露光手段としての露光装置(30)と、現像手段としての現像装置(45)と、中間転写体(50)と、クリーニングブレードを有するクリーニング手段としてのクリーニング装置(60)と、除電手段としての除電ランプ(70)とを備える。
また、転写紙などの記録媒体(95)に可視像(トナー像)を転写(二次転写)するための転写バイアスを印加可能な転写手段としての転写ローラ(80)が対向して配置されている。中間転写体(50)周囲には、この中間転写体(50)上の可視像に電荷を付与するためのコロナ帯電器(58)が、中間転写体(50)の回転方向において、感光体(10)と中間転写体(50)との接触部と、中間転写体(50)と記録媒体(95)との接触部との間に配置されている。
図4に示す装置はタンデム型カラー画像形成装置である。このタンデム画像形成装置は、複写装置本体(150)と、給紙テーブル(200)と、スキャナ(300)と、原稿自動搬送装置(ADF)(400)とを備えている。なお、図5は図4に示す画像形成装置における一部拡大概略説明図である。
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)上を搬送される記録媒体(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、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。
スタートスイッチ(不図示)を押すと、原稿自動搬送装置(400)に原稿をセットした時は、原稿が搬送されてコンタクトガラス(32)上へと移動された後で、一方、コンタクトガラス(32)上に原稿をセットした時は直ちに、スキャナ(300)が駆動し、第1走行体(33)及び第2走行体(34)が走行する。このとき、第1走行体(33)により、光源からの光が照射されると共に原稿面からの反射光を第2走行体(34)におけるミラーで反射し、結像レンズ(35)を通して読取りセンサ(36)で受光されてカラー原稿(カラー画像)が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像情報とされる。
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、トナーを用いて現像し可視像を形成する現像手段とを、少なくとも有し、画像形成装置本体に着脱可能であり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段を有する。
現像手段としては、本発明の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、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。
プロセスカートリッジは、各種電子写真方式の画像形成装置に着脱可能に備えさせることができ、画像形成装置に着脱可能に備えさせるのが好ましい。
次に、図6に示すプロセスカートリッジによる画像形成プロセスについて説明すると、静電潜像担持体(101)は、矢印方向に回転しながら、帯電手段(102)による帯電、露光手段(不図示)による露光(103)により、その表面に露光像に対応する静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段(104)で現像され、得られた可視像は転写手段(108)により、記録媒体(105)に転写され、プリントアウトされる。次いで、像転写後の静電潜像担持体表面は、クリーニング手段(107)によりクリーニングされ、更に除電手段(不図示)により除電されて、再び、以上の操作を繰り返すものである。
なお、例中の「部」は「質量部」である。
(分子量の測定)
装 置:GPC(東ソー(株)製)、 検出器:RI、測定温度:40℃、
移動相:テトラヒドロフラン、 流 量:0.45mL/min.
分子量Mn、Mw、は分子量既知のポリスチレン試料によって作成した検量線を標準としてGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)にて測定される数平均分子量、重量平均分子量である。
装置:DSC(TAインスツルメンツ社製、Q2000)
試料5〜10mgをアルミ製の簡易密閉パンに充填したものを以下の測定フローに供した。
1st Heating:30℃〜220℃、5℃/min.、220℃到達後1分保持
冷却 :温度制御なしで−60℃までクエンチ、−60℃到達後1分保持
2nd Heating:−60℃〜180℃、5℃/min.
ガラス転移温度は、2nd HeatingのサーモグラムにおいてASTM D3418/82に記載される方法に基づいてミッドポイントによるガラス転移温度を求めて評価を行った。このとき、第1の結着樹脂において観察される低温側のガラス転移温度をTg1、高温側のガラス転移温度をTg2、第2の結着樹脂において観察されるガラス転移温度をTg3とした。
装置:AFM(アサイラムテクノロジー社製 MFP−3D)
・ カンチレバー:OMCL−AC240TS−C3target amplitude:0.5V
target percent:−5%
amplitude setpoint:315mV
scan rate:1Hz
scan points:256×256
scan angle:0°
結着樹脂をライカ製ウルトラミクロトーム ULTRACUT UCTを用いて以下の条件で結着樹脂のブロックを切断して切片を出したものを用いて観察した。
・切削厚み:60nm
・切削速度:0.4/sec
・ダイヤモンドナイフ(Ultra Sonic 35°)使用
得られたAFM位相像の高位相差像(すなわち軟質・低Tgユニット)の分散径を任意に30点選び、高位相差像の直線でもっとも長い径の平均値を平均ドメインサイズとして算出した。
[製造例1;ポリエステル開始剤1の合成]
冷却管、撹拌機及び窒索導入管の付いた300mlの反応容器中に、アルコール成分、酸成分を表1に示すような比率で試薬全体の重量が250gとなるように加えた。その際、重合触媒として、チタンテトライソプロポキシド(1000ppm対樹脂成分)も合わせて投入した。窒素気下中、4時間程度で200℃まで昇温し、ついで、2時間かけて230℃に昇温し、流出成分がなくなるまで反応を行った。その後さらに、10mmHg〜15mmHgの減圧で5時間反応し「ポリエステル開始剤1」を得た。
製造例1におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表1記載の比率に変更した以外は製造例1と同様にして「ポリエステル開始剤2」を合成した。
製造例1におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表1記載の比率に変更した以外は製造例1と同様にして「ポリエステル開始剤3」を合成した。
製造例1におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表1記載の比率に変更した以外は製造例1と同様にして「ポリエステル開始剤4」を合成した。
製造例1におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表1記載の比率に変更した以外は製造例1と同様にして「ポリエステル開始剤5」を合成した。
製造例1におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表1記載の比率に変更した以外は製造例1と同様にして「ポリエステル開始剤6」を合成した。
製造例1におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表1記載の比率に変更した以外は製造例1と同様にして「ポリエステル開始剤7」を合成した。
製造例1におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表1記載の比率に変更した以外は製造例1と同様にして「ポリエステル開始剤8」を合成した。
製造例1におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表1記載の比率に変更した以外は製造例1と同様にして「ポリエステル開始剤9」を合成した。
製造例1におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表1記載の比率に変更した以外は製造例1と同様にして「ポリエステル開始剤10」を合成した。
製造例1におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表1記載の比率に変更した以外は製造例1と同様にして「ポリエステル開始剤11」を合成した。
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応槽内に、1,2−プロピレングリコール43.8質量部、テレフタル酸ジメチルエステル44.8質量部、アジピン酸11.2質量部、及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート0.2質量部を入れ、窒素気流下にて180℃にて8時間、次いで、230℃にて4時間反応させた。更に5〜20mmHgの減圧下で反応させた後、軟化点が150℃になった時点で取り出した。取り出した樹脂を冷却後、粉砕して「ポリエステル開始剤12」を得た。
合成した「ポリエステル開始剤1」〜「ポリエステル開始剤12」の諸物性を表2に示した。
[製造例13;樹脂1の合成]
温度計、及び攪拌機の付いたオートクレーブ反応槽内に、前記「ポリエステル開始剤(1)」、L−ラクチド、及びD−ラクチドを、下記表3に記載の比率で投入し、更にテレフタル酸チタン1質量部を入れ、窒素置換後160℃で6時間重合し、「樹脂1」を合成した。
製造例13における開始剤種、開始剤及びラクチドの仕込み量を表3記載の比率に変更した以外は製造例13と同様にして「樹脂2」を合成した。
製造例13における開始剤種、開始剤及びラクチドの仕込み量を表3記載の比率に変更した以外は製造例13と同様にして「樹脂3」を合成した。
製造例13における開始剤種、開始剤及びラクチドの仕込み量を表3記載の比率に変更した以外は製造例13と同様にして「樹脂4」を合成した。
製造例13における開始剤種、開始剤及びラクチドの仕込み量を表3記載の比率に変更した以外は製造例13と同様にして「樹脂5」を合成した。
製造例13における開始剤種、開始剤及びラクチドの仕込み量を表3記載の比率に変更した以外は製造例13と同様にして「樹脂6」を合成した。
製造例13における開始剤種、開始剤及びラクチドの仕込み量を表3記載の比率に変更した以外は製造例13と同様にして「樹脂7」を合成した。
製造例13における開始剤種、開始剤及びラクチドの仕込み量を表3記載の比率に変更した以外は製造例13と同様にして「樹脂8」を合成した。
製造例13における開始剤種、開始剤及びラクチドの仕込み量を表3記載の比率に変更した以外は製造例13と同様にして「樹脂9」を合成した。
製造例13における開始剤種、開始剤及びラクチドの仕込み量を表3記載の比率に変更した以外は製造例13と同様にして「樹脂10」を合成した。
製造例13における開始剤種、開始剤及びラクチドの仕込み量を表3記載の比率に変更した以外は製造例13と同様にして「樹脂11」を合成した。
製造例13における開始剤種、開始剤及びラクチドの仕込み量を表3記載の比率に変更した以外は製造例13と同様にして「樹脂12」を合成した。
製造例13における開始剤種、開始剤及びラクチドの仕込み量を表3記載の比率に変更した以外は製造例13と同様にして「樹脂13」を合成した。
製造例13における開始剤種、開始剤及びラクチドの仕込み量を表3記載の比率に変更した以外は製造例13と同様にして「樹脂14」を合成した。
製造例13における開始剤種、開始剤及びラクチドの仕込み量を表3記載の比率に変更した以外は製造例13と同様にして「樹脂15」を合成した。
製造例13における開始剤種、開始剤及びラクチドの仕込み量を表3記載の比率に変更した以外は製造例13と同様にして「樹脂16」を合成した。
合成した「樹脂1〜16」の諸物性を表4に示した。
[製造例29;樹脂Aの合成]
冷却管、撹拌機及び窒索導入管の付いた300mlの反応容器中に、アルコール成分、酸成分を表5に示すような比率で試薬全体の重量が250gとなるように加えた。その際、重合触媒として、チタンテトライソプロポキシド(1000ppm対樹脂成分)も合わせて投入した。窒素気下中、4時間程度で200℃まで昇温し、ついで、2時間かけて230℃に昇温し、流出成分がなくなるまで反応を行った。その後さらに、10mmHg〜15mmHgの減圧で5時間反応し「樹脂A」を得た。
製造例29におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表5記載の比率に変更した以外は製造例29と同様にして「樹脂B」を合成した。
製造例29におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表5記載の比率に変更した以外は製造例29と同様にして「樹脂C」を合成した。
製造例29におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表5記載の比率に変更した以外は製造例29と同様にして「樹脂D」を合成した。
製造例29におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表5記載の比率に変更した以外は製造例29と同様にして「樹脂E」を合成した。
製造例29におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表5記載の比率に変更した以外は製造例29と同様にして「樹脂F」を合成した。
製造例29におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表5記載の比率に変更した以外は製造例29と同様にして「樹脂G」を合成した。
製造例29におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表5記載の比率に変更した以外は製造例29と同様にして「樹脂H前駆体1」を合成した。
製造例29におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表5記載の比率に変更した以外は製造例29と同様にして「樹脂I前駆体1」を合成した。
製造例29におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表5記載の比率に変更した以外は製造例29と同様にして「樹脂J前駆体1」を合成した。
製造例29におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表5記載の比率に変更した以外は製造例29と同様にして「樹脂L」を合成した。
製造例29におけるアルコール成分、酸成分の仕込み量を表5記載の比率に変更した以外は製造例29と同様にして「樹脂M」を合成した。
温度計、及び攪拌機の付いたオートクレーブ反応槽内に、開始剤として、ラウリルアルコール2.1質量部、L−ラクチド85質量部、及びD−ラクチド15質量部を投入し、更にテレフタル酸チタン1質量部を入れ、窒素置換後160℃で6時間重合し、「樹脂K」を合成した。
合成した「樹脂A」〜「樹脂G」、「樹脂H前駆体1」、「樹脂I前駆体1」、「樹脂J前駆体1」、「樹脂K〜M」の諸物性を表6に示した。
フラスコ中に、樹脂H前駆体1を100質量部投入し、内温を徐々に昇温した。目視下で系の均一化を確認した後、減圧下で脱水処理を行った。その後、酢酸エチルを加えて50重量%とし、2−エチルヘキサン酸スズ0.20を質量部、イソホロンジイソシアネートを22質量部加えた後、系の温度を80度に保ち、反応させ、「樹脂H前駆体2」を得た。
フラスコ中に、樹脂I前駆体1を100質量部投入し、内温を徐々に昇温した。目視下で系の均一化を確認した後、減圧下で脱水処理を行った。その後、酢酸エチルを加えて50重量%とし、2−エチルヘキサン酸スズ0.20を質量部、ヘキサメチレンジイソシアネートを16質量部加えた後、系の温度を80度に保ち、反応させ、「樹脂I前駆体2」を得た。
フラスコ中に、樹脂J前駆体1を100質量部投入し、内温を徐々に昇温した。目視下で系の均一化を確認した後、減圧下で脱水処理を行った。その後、酢酸エチルを加えて50重量%とし、2−エチルヘキサン酸スズ0.20を質量部、イソホロンジイソシアネートを22質量部加えた後、系の温度を80度に保ち、反応させ、「樹脂J前駆体2」を得た。
(マスターバッチの作製)
水1,000質量部、及びDBP吸油量が42ml/100g、pHが9.5のカーボンブラック(Printex35、デグサ社製)530質量部、及び1200質量部の各トナーで使用する第1の結着樹脂を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山株式会社製)を用いて混合した。
二本ロールを用いて、得られた混合物を150℃で30分間混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン株式会社製)で粉砕して、マスターバッチを作製した。
撹拌棒、及び温度計をセットした反応容器内に、イソホロンジアミン30質量部、及びメチルエチルケトン70質量部を仕込み、50℃で5時間反応させ、ケチミン化合物を合成した。得られたケチミン化合物は、アミン価が423mgKOH/gであった。
攪拌棒および温度計をセットした反応容器に、水600部、スチレン120部、メタクリル酸100部、アクリル酸ブチル45部、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリウム塩(エレミノールJS−2、三洋化成工業製)10部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で20分攪拌したところ、白色の乳濁液が得られた。
さらに1%過硫酸アンモニウム水溶液30部を加え、75℃で6時間熟成してビニル樹脂(スチレンーメタクリル酸一メタクリル酸ブチルーアルキルアリルスルホコハク酸ナトリウム塩の共重合体)の水性分散液である微粒子分散液Wを得た。
微粒子分散液WをELS−800で測定した体積平均粒径は0.08μmであった。
微粒子分散液Wの一部を乾燥して樹脂分を単離し、該樹脂分のフローテスター測定によるガラス転移温度は74℃であった。
イオン交換水300質量部、微粒子分散液300質量部、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2質量部を混合撹拌して均一に溶解させて水系媒体を調製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液1」を調製した。
次に、樹脂溶液1の400質量部に、カルナウバワックス(分子量1,800、酸価2.7mgKOH/g、針入度1.7mm(40℃))5質量部、及びマスターバッチ5質量部を仕込み、ビーズミルのウルトラビスコミル(アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/時、ディスク周速度6m/秒で、粒径が0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で3パスし、「油相1」を得た。
次に、別の容器内に、水系媒体相 150質量部を入れ、TK式ホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、12,000rpmで攪拌しながら、油相1〜27 100質量部を添加し、10分間混合して乳化スラリーを得た。更に、攪拌機及び温度計をセットしたコルベンに、乳化スラリー100質量部を仕込み、攪拌周速20m/分で攪拌しながら、30℃で10時間脱溶剤し、分散スラリーを得た。
得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過する操作を2回行った。得られた濾過ケーキに10質量%塩酸20質量部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、フッ素系第四級アンモニウム塩化合物フタージェントF−310(ネオス社製)を、フッ素系四級アンモニウム塩がトナーの固形分100質量部に対して0.1質量部相当になるよう5%メタノール溶液で添加し、10分間攪拌した後、濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過する操作を2回行い、濾過ケーキを得た。循風乾燥機を用いて、得られた濾過ケーキを40℃で36時間乾燥し、目開きが75μmのメッシュで篩い、トナー母体粒子1を作製した。
トルエン100質量部に、下記成分を添加し、ホモミキサーで20分間分散させて、樹脂層塗布液を調製した。
シリコーン樹脂(オルガノストレートシリコーン) 100質量部
γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン 5質量部
カーボンブラック 10質量部
トナー1を5質量部と、前記キャリア95質量部とを混合して、実施例1の〔現像剤1〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液2」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー2〕、及び〔現像剤2〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液3」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー3〕、及び〔現像剤3〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液4」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー4〕、及び〔現像剤4〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液5」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー5〕、及び〔現像剤5〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液6」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー6〕、及び〔現像剤6〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液7」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー7〕、及び〔現像剤7〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液8」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー8〕、及び〔現像剤8〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液9」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー9〕、及び〔現像剤9〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液10」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー10〕、及び〔現像剤10〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液11」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー11〕、及び〔現像剤11〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液12」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー12〕、及び〔現像剤12〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液13」を調製し、また、「油相13」はカルナウバワックス、マスターバッチを仕込んだ後、さらにケチミン化合物を表8に示す部数加えて溶解させて得た他は、実施例1と同様にして、〔トナー13〕、及び〔現像剤13〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液14」を調製し、また、「油相14」はカルナウバワックス、マスターバッチを仕込んだ後、さらにケチミン化合物を表に示す部数加えて溶解させて得た他は、実施例1と同様にして、〔トナー14〕、及び〔現像剤14〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液15」を調製し、また、「油相15」はカルナウバワックス、マスターバッチを仕込んだ後、さらにケチミン化合物を表に示す部数加えて溶解させて得た他は、実施例1と同様にして、〔トナー15〕、及び〔現像剤15〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液16」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー16〕、及び〔現像剤16〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液17」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー17〕、及び〔現像剤17〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液18」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー18〕、及び〔現像剤18〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液19」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー19〕、及び〔現像剤19〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液20」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー20〕、及び〔現像剤20〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液21」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー21〕、及び〔現像剤21〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液22」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー22〕、及び〔現像剤22〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液23」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー23〕、及び〔現像剤23〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液24」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー24〕、及び〔現像剤24〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液25」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー25〕、及び〔現像剤25〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂、第2の樹脂、及び酢酸エチル80質量部を加えて攪拌して、「樹脂溶液26」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー26〕、及び〔現像剤26〕を作製した。
反応容器内に表7に示す部数で第1の樹脂及び酢酸エチル80質量部を加えて(第2の樹脂を添加せず)攪拌して、「樹脂溶液27」を調製した他は、実施例1と同様にして、〔トナー27〕、及び〔現像剤27〕を作製した。
定着ローラとして、テフロン(登録商標)ローラを使用した電子写真方式の複写機(MF−200、株式会社リコー製)の定着部を改造した装置を用いて、定着ベルトの温度を変化させて、普通紙及び厚紙の転写紙タイプ6200(株式会社リコー製)及び複写印刷用紙<135>(NBSリコー社製)に、トナーの付着量が0.85±0.1mg/cm2のベタ画像を形成した。このとき、普通紙でホットオフセットの発生しない上限温度を定着上限温度とした。また、厚紙でベタ画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70%以上となる下限温度を定着下限温度とした。このようにして得た定着上限温度及び定着下限温度について、下記の評価基準に基づいて、評価した。A〜Cの評価が合格基準である。
A:定着上限温度が190℃以上
B:定着上限温度が180℃以上190℃未満
C:定着上限温度が170℃以上180℃未満
D:定着上限温度が170℃未満
〔定着下限温度の評価基準〕
A:定着下限温度が120℃未満
B:定着下限温度が120℃以上130℃未満
C:定着下限温度が130℃以上140℃未満
D:定着下限温度が140℃以上
50mLのガラス容器に各トナーを充填し、50℃の恒温槽に24時間放置した。このトナーを24℃に冷却し、針入度試験(JIS K2235−1991)により針入度(mm)を測定し、下記基準に基づいて評価した。なお、針入度の値が大きいほど耐熱保存性が優れていることを示し、5mm未満の場合には、使用上問題が発生する可能性が高い。A〜Cの評価が合格基準である。
A:針入度25mm以上
B:針入度15mm以上25mm未満
C:針入度5mm以上15mm未満
D:針入度5mm未満
市販のデジタルフルカラープリンター(リコー社製imagioNeo C455)改造機に現像剤をセットし、単色モードで50%画像面積の画像チャートにて300,000枚のランニング評価を行った。そして、このランニングを終えたキャリアの帯電低下量をもって判断した。ここでいう帯電量変化量とは、気温23℃、相対湿度50%の環境下(M/M環境)で30分間以上は開封系にて調湿し、初期のキャリア6.000gとトナー0.452gをステンレス製容器へ加えた後、密封し、YS−LD〔(株)ヤヨイ社製振とう機〕にて目盛150で5分間運転し、約1100回の振幅により摩擦帯電させたサンプルを、一般的なブローオフ法[東芝ケミカル(株)製:TB−200]にて測定した帯電量(Q1)から、ランニング後の現像剤中のトナーを前記ブローオフ装置にて除去し得たキャリアを、前記方法と同様の方法で測定した帯電量(Q2)を差し引いた量のことである(△Q=|Q1−Q2|)。下記の評価基準に基づいて、評価した。A〜Cの評価が合格基準である。
A:帯電量変化量が10μc/g未満
B:帯電量変化量が10μc/g以上15μc/g未満
C:帯電量変化量が15μc/g以上20μc/g未満
D:帯電量変化量が20μc/g以上
フルカラー複写機(リコー社製imagioNeo C455)を用いてA3サイズで全面ベタ画像を100枚出力して、100枚目の画像中のホタル発生個数をもって判断した。下記の評価基準に基づいて、評価した。A〜Bの評価が合格基準である。
A:ホタル発生がないもしくは3個未満
B:ホタル発生個数が3個以上5個未満
C:ホタル発生個数が5個以上
比較例4、5、6では第1の結着樹脂の低Tgユニットが内部で微分散された構造をとらないことがDSC、AFMの結果より確認されており、定着下限の悪化がみられた。比較例7では第2の樹脂のMnが低く、第1の樹脂の低Tgユニット部の染みだしを抑制する効果に乏しく、定着性は良好であったが、帯電安定性、ホタル発生数に悪化が見られた。
比較例8では第2の樹脂のMnが高く、定着時における第1の樹脂が紙に接着するのを阻害してしまったため低温定着性の悪化がみられた。比較例9では第2の樹脂を併用していないため、定着性は良好であったが、帯電安定性、ホタル発生数に悪化が見られた。
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 中間転写体クリーニング装置
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
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
45 現像装置
45K ブラック用現像ユニット
45Y イエロー用現像ユニット
45M マゼンタ用現像ユニット
45C シアン用現像ユニット
49 レジストローラ
50 中間転写体
51 ローラ
52 コロナ帯電器
53 手差し給紙路
54 手差しトレイ
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 現像装置
62 転写帯電器
63 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 記録媒体
100 画像形成装置
101 静電潜像担持体(感光体)
102 帯電手段
103 露光手段
104 現像手段
105 記録媒体
107 クリーニング手段
108 転写手段
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
160 帯電装置
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
L 露光
Claims (10)
- 少なくとも第1の結着樹脂と、第2の結着樹脂と着色剤を含有するトナーであって、前記第1の結着樹脂が少なくとも昇温速度5℃/分での示差走査熱量計におけるガラス転移温度が二箇所Tg1およびTg2に観察され、Tg1は−20℃〜20℃の範囲であり、Tg2は35℃〜65℃の範囲であって、それぞれのガラス転移に伴うベースラインの差h1およびh2の比率h1/h2が1.0未満であり、前記第2の結着樹脂の数平均分子量Mnが8000〜25000であり、ガラス転移温度Tg3が−5℃〜15℃であることを特徴とする電子写真用トナー。
- 前記第1の結着樹脂は、タッピングモードAFMによって観察される二次元位相差像において、高位相差像として現れる構造が低位相差像として現れる構造中に分散された構造をとり、前記高位相差の分散相における平均ドメインサイズが100nm未満であることを特徴とする請求項1に記載の電子写真用トナー。
- 前記第1の結着樹脂が、少なくとも、ヒドロキシカルボン酸が脱水縮合された構成単位を繰返し構造に有するポリエステル骨格Aと、ヒドロキシカルボン酸が脱水縮合された構成単位を繰り返し構造に含まない骨格Bとを、ブロック共重合させてなることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子写真用トナー。
- 前記第1の結着樹脂における骨格Bの重量比率が25%〜50%であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電子写真用トナー。
- 前記第1の結着樹脂における骨格Bの数平均分子量Mn(B)が3000〜5000であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電子写真用トナー。
- 前記第2の結着樹脂の数平均分子量Mnが10000〜20000であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の電子写真用トナー。
- 前記第1の結着樹脂におけるヒドロキシカルボン酸が脱水縮合された構成単位を繰り返し構造に含まないポリエステルが分岐構造を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の電子写真用トナー。
- 前記第1の結着樹脂におけるヒドロキシカルボン酸が脱水縮合された構成単位を繰り返し構造に含まないポリエステルは、その酸成分中に、三価以上の多価カルボン酸が1.5mol%以上含有されてなることを特徴とする請求項6又は7に記載の電子写真用トナー。
- 請求項1乃至8のいずれかに記載のトナーと、キャリアを含むことを特徴とする現像剤。
- 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、帯電された静電潜像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記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画像形成装置であって、前記現像剤が、請求項9に記載の現像剤であることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011257091A JP5910026B2 (ja) | 2011-11-25 | 2011-11-25 | 電子写真用トナー並びに現像剤、及び画像形成装置 |
CN201210334432.7A CN102998923B (zh) | 2011-09-13 | 2012-09-11 | 调色剂、显影剂以及图像形成装置 |
US13/609,627 US8685604B2 (en) | 2011-09-13 | 2012-09-11 | Toner, developer, and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011257091A JP5910026B2 (ja) | 2011-11-25 | 2011-11-25 | 電子写真用トナー並びに現像剤、及び画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013113863A JP2013113863A (ja) | 2013-06-10 |
JP5910026B2 true JP5910026B2 (ja) | 2016-04-27 |
Family
ID=48709496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011257091A Active JP5910026B2 (ja) | 2011-09-13 | 2011-11-25 | 電子写真用トナー並びに現像剤、及び画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5910026B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6435839B2 (ja) * | 2014-12-15 | 2018-12-12 | 株式会社リコー | トナー、及び現像剤 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5042889B2 (ja) * | 2007-03-16 | 2012-10-03 | 株式会社リコー | トナー及び現像剤、並びにこれを用いた画像形成方法 |
JP5054600B2 (ja) * | 2007-06-27 | 2012-10-24 | 株式会社リコー | トナー及びその製造方法、並びに現像剤、現像剤入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成方法、及び画像形成装置 |
JP4989374B2 (ja) * | 2007-08-30 | 2012-08-01 | 株式会社リコー | トナー及びその製造方法、並びに現像剤、現像剤入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成方法、及び画像形成装置 |
JP4525828B2 (ja) * | 2008-03-10 | 2010-08-18 | 富士ゼロックス株式会社 | 圧力定着用静電荷像現像用トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤、画像形成方法、並びに、画像形成装置 |
JP5428411B2 (ja) * | 2009-03-12 | 2014-02-26 | 富士ゼロックス株式会社 | 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、画像形成方法及び画像形成装置 |
JP5521393B2 (ja) * | 2009-05-25 | 2014-06-11 | 株式会社リコー | トナー、二成分現像剤、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
-
2011
- 2011-11-25 JP JP2011257091A patent/JP5910026B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013113863A (ja) | 2013-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5754236B2 (ja) | トナー用樹脂、トナー、現像剤、画像形成装置 | |
JP5568888B2 (ja) | トナー、並びに、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ及び画像形成方法 | |
JP5582393B2 (ja) | トナー、並びに現像剤、現像剤収容容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法 | |
JP5482951B2 (ja) | 静電画像形成用トナー、現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成装置 | |
JP5261978B2 (ja) | トナー、並びに現像剤、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 | |
JP5124308B2 (ja) | トナー、該トナーを用いた現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ、及び画像形成方法 | |
JP6236797B2 (ja) | トナーの製造方法、現像剤の製造方法、及び画像形成方法 | |
JP6020156B2 (ja) | トナー、現像剤、及び画像形成装置 | |
JP2010078683A (ja) | 電子写真用トナー、二成分現像剤及び画像形成方法 | |
JP6264799B2 (ja) | トナー用樹脂、トナー、現像剤、画像形成装置、プロセスカートリッジ | |
JP2013195486A (ja) | トナー及び現像剤 | |
WO2015129289A1 (ja) | トナー、現像剤、画像形成装置 | |
JP2017107138A (ja) | トナー、トナー収容ユニット及び画像形成装置 | |
JP2021067737A (ja) | トナー、トナーの製造方法、現像剤、トナー収容ユニット、画像形成装置並びに画像形成方法 | |
JP2013076975A (ja) | 電子写真用トナー、及び該トナーを用いた現像剤、画像形成装置 | |
JP5445925B2 (ja) | トナー、並びに、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ及び画像形成方法 | |
JP2018180515A (ja) | トナー、現像剤及び画像形成装置 | |
JP5910026B2 (ja) | 電子写真用トナー並びに現像剤、及び画像形成装置 | |
JP5761559B2 (ja) | トナー用樹脂、該トナー用樹脂を使用したトナー、及び該トナーを用いた現像剤 | |
JP5757143B2 (ja) | トナー用樹脂、該トナー用樹脂を使用したトナー、該トナーを用いた現像剤、並びに該現像剤を用いた画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジ | |
JP5765051B2 (ja) | トナー及び現像剤 | |
JP5354274B2 (ja) | トナー、及び該トナーを用いた現像剤、プロセスカートリッジ、及び画像形成方法 | |
JP2011075702A (ja) | トナー、並びに現像剤、及び画像形成方法 | |
JP5724586B2 (ja) | 電子写真用トナー、該トナーを用いた現像剤、画像形成装置、画像形成方法、及びプロセスカートリッジ | |
JP5540560B2 (ja) | トナー、並びに、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ及び画像形成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141020 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20150624 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150703 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150826 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150901 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151021 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160301 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160314 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5910026 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |