JP6060825B2 - 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成方法、及び、画像形成装置 - Google Patents
静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成方法、及び、画像形成装置 Download PDFInfo
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Description
電子写真プロセスは、通常、光導電性物質を利用した感光体(像保持体)上に種々の手段により電気的に静電荷像を形成し、この静電荷像をトナーを用いて現像し、感光体上のトナー画像を中間転写体を介して又は介さずに紙等の記録媒体に転写した後、この転写画像を記録媒体に定着する、という複数の工程を経て、定着画像を形成している。
特許文献1は、金属石けん粒子をシラン化合物で表面処理して、正帯電性のトナー粒子に外添した静電荷現像用正帯電性トナーを開示する。
特許文献2は、結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子に、脂肪酸金属塩を外添させたトナーにおいて、前記トナー粒子の重量基準平均粒径D4(μm)、前記脂肪酸金属塩の体積基準平均粒径Dv(μm)としたとき、0.02≦Dv/D4≦0.20、4.0≦D4≦9.0、0.15≦Dv≦0.90の関係を満たし、前記トナー粒子の帯電量Q1(mC/kg)、前記脂肪酸金属塩の帯電量Q2(mC/kg)としたとき、+20≦Q1≦+150、15≦|Q1−Q2|≦200の関係を満たすトナーを開示する。
特許文献3は、少なくとも結着樹脂と着色剤とからなる球形のトナー母粒子に(1)BET比表面積が80〜300m2/gの負帯電性疎水性シリカ微粒子、(2)BET比表面積が5〜40m2/gで、かつ、個数平均一次粒子径が80〜150nmの負帯電性疎水性の球形シリカ微粒子、(3)個数平均一次粒子径が10〜30nmの疎水性酸化チタン微粒子、(4)BET比表面積が4〜15m2/gのα型アルミナ微粒子、(5)個数平均一次粒子径が1.5μm以下の金属石鹸粒子を外添処理した負帯電性一成分トナーを開示する
<1>結着樹脂を含有するトナー母粒子と、外添剤とを含み、前記外添剤として、水溶性高分子が表面に付着した脂肪酸金属塩粒子を含有することを特徴とする静電荷像現像用トナー、
<2>非磁性一成分トナーである、<1>に記載の静電荷像現像用トナー、
<3>前記脂肪酸金属塩が、炭素数12〜22の飽和脂肪酸金属塩である、<1>又は<2>に記載の静電荷像現像用トナー、
<4>前記トナー母粒子の体積平均粒径rtが3〜10μmであり、前記脂肪酸金属塩の体積平均粒径raが1〜20μmであり、ra≧0.3rtである、<1>〜<3>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナー、
<5>前記水溶性高分子が、ポリエチレンイミン(PEI)、ポリアリルアミン(PAA)、PHMB(ポリヘキサメチレンビグアニド)よりなる群から選ばれた、<1>〜<4>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナー、
<6>前記外添剤として金属酸化物粒子を更に含有する、<1>〜<5>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナー、
<7>クリーニングブレードを有さずクリーニングブラシを有する画像形成装置用である、<1>〜<6>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナー、
<8><1>〜<7>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナーを含むことを特徴とする静電荷像現像剤、
<9>画像形成装置に着脱され、<1>〜<7>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナーを収容し、かつ前記静電荷像現像用トナーを保持して搬送する現像手段を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ、
<10>像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程、前記像保持体表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像工程、前記トナー像を被転写体表面に転写する転写工程、前記被転写体表面に転写されたトナー像を定着する定着工程、及び、前記像保持体表面に残留する残留トナーを回収するクリーニング工程を有し、
前記クリーニング工程には、ブレードを使用せず、前記像保持体に接触させたブラシを使用し、前記トナーが<1>〜<7>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナーであることを特徴とする画像形成方法、
<11>像保持体と、前記像保持体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像保持体を露光して前記像保持体表面に静電潜像を形成させる露光手段と、トナーにより前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像手段と、前記トナー像を前記像保持体から被転写体表面に転写する転写手段と、前記被転写体表面に転写されたトナー像を定着する定着手段と、前記像保持体表面に残留する残留トナーをクリーニングするクリーニング手段と、を有し、前記クリーニング手段として前記像保持体に接触させたブラシを有し、クリーニングブレードを有さず、前記トナーが<1>〜<7>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナーであることを特徴とする画像形成装置。
上記<2>に記載の発明によれば、画像形成装置内のトナー汚れが少ない非磁性一成分トナーである静電荷像現像用トナーを提供することができる。
上記<3>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、画像形成装置内のトナー汚れが少ない静電荷像現像用トナーを提供することができる。
上記<4>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、画像形成装置内のトナー汚れがより少ない静電荷像現像用トナーを提供することができる。
上記<5>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、画像形成装置内のトナー汚れが更に少ない静電荷像現像用トナーを提供することができる。
上記<6>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、画像形成装置内のトナー汚れが特に少ない静電荷像現像用トナーを提供することができる。
上記<7>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、画像形成装置内のトナー汚れがより少ない、静電荷像現像用トナーを提供することができる。
上記<8>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、画像形成装置内のトナー汚れがより少ない、静電荷像現像剤を提供することができる。
上記<9>に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比して、現像部のトナー汚れがより少ないプロセスカートリッジを提供することができる。
上記<10>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、現像部のトナー汚れがより少ない画像形成方法を提供することができる。
上記<11>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、現像部のトナー汚れがより少ない画像形成装置を提供することができる。
なお、本実施形態において、「X〜Y」との記載は、XからYの間の範囲だけでなく、その両端であるX及びYも含む範囲を表す。例えば、「X〜Y」が数値範囲であれば、数値の大小に応じて「X以上Y以下」又は「X以下Y以上」を表す。
本実施態様において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本発明者らは鋭意検討した結果、上記のクリーニングブレードを有しない画像形成装置において、トナーに紙粉が混入すると、混入する紙粉が層形成不良からトナー噴き出しにより汚れを発生させることを見いだした。このような問題が高温多湿下で顕著になるのは、紙粉が吸湿することにより吸着力が高くなり、トナーに取り込まれやすくなるためであると推定される。
また、本発明者らは、クリーニングブラシを使用して、像保持体から紙粉を除去する場合には、外添剤の表面に水溶性高分子を付着させて、ブラシに供給することにより、ブラシの紙粉トラップ力が向上し、また、この外添剤として脂肪酸金属塩粒子を使用すると、ブラシの潤滑機能が向上して、ブラシから外添剤から取り除かれるために好ましいことを見出した。
特許文献2に記載されたような、トナー粒子及び脂肪酸金属塩の重量平均粒径の数値範囲及びその粒径比によっても、上記の問題を解決することは不十分である。
特許文献3に記載された複数の外添剤と共に、表面処理がされていない金属石けんを外転しても、やはり上記の問題を充分解決することはできない。
以下、本発明について更に詳細に説明する。
本実施形態の静電荷像現像用トナーは、結着樹脂を含有するトナー母粒子と、外添剤とを含有する。
1−1.トナー母粒子
本実施形態において、トナー母粒子は、少なくとも結着樹脂を含有し、必要に応じて着色剤、離型剤等を含有する。
以下、トナー母粒子を構成する成分について説明する。
本実施形態において、トナー母粒子は結着剤を含有する。結着樹脂とは、トナー母粒子の形状及び機能を具備するために配合される樹脂をいう。トナー母粒子が含有する結着樹脂としては、特に制限はないが、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等の(メタ)アクリル酸エステル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類;エチレン、プロピレン、ブタジエンなどのポリオレフィン類などの単量体からなる単独重合体、又はこれらを2種以上組み合せて得られる共重合体、更にはこれらの混合物が挙げられる。また、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等、非ビニル縮合樹脂、又は、これらと前記ビニル樹脂との混合物や、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等が挙げられる。
前記結着樹脂の中で、スチレンアクリル樹脂又はポリエステル樹脂が好ましく使用され、ポリエステル樹脂がより好ましく使用される。
スチレン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、スチレン−(メタ)アクリル系共重合樹脂(スチレンアクリル樹脂)は、スチレン系単量体及び/又は(メタ)アクリル酸系単量体を、単独又は適宜組み合わせて公知の方法により得られる。なお、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び「メタクリル」のいずれをも含む表現である。
スチレン樹脂、(メタ)アクリル樹脂及びこれらの共重合樹脂を結着樹脂として使用する場合、重量平均分子量Mwが20,000以上100,000以下、数平均分子量Mnが2,000以上30,000以下の範囲のものを使用することが好ましい。
トナー母粒子の結着樹脂としては、ポリエステル樹脂も好ましく使用される。
ポリエステル樹脂は、ポリカルボン酸、好ましくはジカルボン酸成分と、ポリオール、好ましくはジオール成分との重縮合により合成される。
ポリエステル樹脂としては、ジオールとジカルボン酸を重縮合して得られる線状ポリエステルが好ましい。なお、ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
ポリエステル樹脂には、結晶性ポリエステル樹脂及び非結晶性ポリエステル樹脂がある。トナーに低温定着性を付与するために、結着樹脂として、非結晶ポリエステル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を併用することが好ましい。
また、非結晶性樹脂のガラス転移温度は、ASTM D3418−82に規定された方法(DSC法)で測定した値をいう。
上記ポリカルボン酸成分としては、脂肪族ジカルボン酸が含まれていることが好ましい。例えば、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼリン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,10−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸など、あるいはその低級アルキルエステルや酸無水物が挙げられる。また、フマル酸、マレイン酸、3−ヘキセンジオイック酸、3−オクテンジオイック酸等のエチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分を含んでもよい。
多価アルコール成分のうち、前記脂肪族ジオール成の含有量が80モル%以上であることが好ましく、90モル%以上であることがより好ましい。前記脂肪族ジオール成の含有量が80モル%以上であると、ポリエステル樹脂の結晶性に優れ、融点が適度であるため、耐トナーブロッキング性、画像保存性、及び、低温定着性に優れる。
ここで、結晶性ポリエステル樹脂の融解温度の測定には、示差走査熱量計を用い、室温(20℃)から180℃まで毎分10℃の昇温速度で測定を行った時のJIS K−7121:87に示す入力補償示差走査熱量測定の融解ピーク温度として求めることができる。なお、結晶性ポリエステル樹脂は、複数の融解ピークを示す場合があるが、本実施形態においては、最大のピークをもって融解温度とみなす。
非結晶性ポリエステル樹脂(「非晶性ポリエステル樹脂」ともいう。)の原料モノマーとして、二価以上の第二級アルコール及び/又は二価以上の芳香族カルボン酸化合物が好ましい。二価以上の第二級アルコールとしては、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、グリセロール等が挙げられる。これらの中では、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物及び/又はビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、が好ましい。
二価以上の芳香族カルボン酸化合物としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸及びトリメリット酸が好ましく、テレフタル酸及びトリメリット酸がより好ましい。
ポリエステル樹脂は、上記ポリオールとポリカルボン酸を直接重縮合する場合には、例えば、上記ポリオールとポリカルボン酸、必要に応じて触媒を入れ、温度計、撹拌器、流下式コンデンサを備えた反応容器に配合し、不活性ガス(窒素ガス等)の存在下、150℃〜250℃で加熱し、副生する低分子化合物を連続的に反応系外に除去し、所定の酸価に達した時点で反応を停止させ、冷却し、目的とする反応物を取得することによって製造される。
ここで、非結晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、ASTM D3418−82に規定された方法(DSC法)で測定した値のことをいう。
また、本実施形態におけるガラス転移温度の測定は、例えば、示差走査熱量測定法に従い、例えば、「DSC−20」(セイコー電子工業(株)製)によって測定でき、具体的には、試料約10mgを一定の昇温速度(10℃/min)で加熱し、ベースラインと吸熱ピークの傾線との交点よりガラス転移温度が得られる。
また、非結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、5,000〜100,000であることが好ましく、10,000〜90,000であることがより好ましく、20,000〜80,000であることが更に好ましい。
結晶性ポリエステル樹脂及び非結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量が、それぞれ上記の数値の範囲内であると、画像強度と定着性が両立されるので好ましい。上記の重量平均分子量は、いずれもテトラヒドロフラン(THF)可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法による分子量測定で得られる。樹脂の分子量はTHF可溶物をTSK−GEL(GMH(東ソー(株)製))等を使用して、THF溶媒で測定し、単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出される。
なお、必要に応じて、酸価や水酸基価の調製等の目的で、酢酸、安息香酸等の一価の酸や、シクロヘキサノールベンジルアルコール等の一価のアルコールも用いられる。
トナー母粒子における結着樹脂の含有量としては、特に制限はないが、トナーの全重量に対して、10〜95重量%であることが好ましく、25〜90重量%であることがより好ましく、45〜85重量%であることが更に好ましい。上記範囲であると、定着性、帯電特性等に優れる。
着色剤は、トナー画像を、肉眼により、又は機械による光学的な認識を可能とするために添加される有色の材料である。黒白画像を形成するための着色剤としては、黒色顔料が好ましく使用される。また、フルカラー画像を形成するためには、イエロー、マゼンタ、シアンの減色法の3原色を呈する着色剤が好ましく使用され、さらに、黒色顔料を併用してもよい。
着色剤としては、公知のものを用いることができ、色相角、彩度、明度、耐候性、OHP透過性、トナー中での分散性等の観点から任意に選択すればよい。
着色剤は、染料であっても顔料であってもよいが、耐光性や耐水性の観点から、顔料であることが好ましい。また、着色剤は有色着色剤に限定されるものではなく、白色着色剤、金属色を呈する着色剤であってもよい。
マゼンタトナーにおいては、その着色剤として、例えば、C.I.ピグメントレッド1、同2、同3、同4、同5、同6、同7、同8、同9、同10、同11、同12、同13、同14、同15、同16、同17、同18、同19、同21、同22、同23、同30、同31、同32、同37、同38、同39、同40、同41、同48、同49、同70、同51、同52、同53、同54、同55、同57、同58、同60、同63、同64、同68、同81、同83、同87、同88、同89、同90、同112、同114、同122、同123、同163、同184、同185、同202、同206、同207、同209、同238等、ピグメントバイオレット19のマゼンタ顔料や、C.I.ソルベントレッド1、同3、同8、同23、同24、同25、同27、同30、同49、同81、同82、同83、同84、同100、同109、同121、C.I.ディスパースレッド9、C.I.ベーシックレッド1、同2、同9、同12、同13、同14、同15、同17、同18、同22、同23、同24、同27、同29、同32、同34、同35、同36、同37、同38、同39、同40等のマゼンタ染料等、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ロータミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3Bなどが用いられる。
イエロートナーにおいては、その着色剤として、例えば、C.I.ピグメントイエロー2、同3、同15、同16、同17、同74、同93、同97、同128、同155、同180、同185、同139等のイエロー顔料などが用いられる。
また、ブラックトナーにおいては、その着色剤として、例えば、カーボンブラック、活性炭、チタンブラック、磁性粉、Mn含有の非磁性粉などが用いられる。また、イエロー、マゼンタ、シアン、レッド、グリーン、ブルー顔料を混合して、ブラックトナーとしてもよい。
着色剤としては、表面処理された着色剤を使用したり、顔料分散剤を使用してもよい。上記着色剤の種類を選択することにより、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー等のカラートナーが調製され、フルカラーの再現に使用される。
離型剤は、トナーを熱定着する場合、特に熱ローラーによる定着をする場合に、熱溶融したトナーと熱ローラとの剥離をよくするために使用される。
本実施形態において、トナー母粒子は離型剤を含有することが好ましい。
離型剤の具体例としては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス又はエチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィンワックスや、エステルワックスが好ましいが、ポリグリセリンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、カルナウバワックス、サゾールワックス、モンタン酸エステルワックス、脱酸カルナバワックス、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、ブランジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸などの不飽和脂肪酸類、ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベフェニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、あるいは更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルアルコール類などの飽和アルコール類;ソルビトールなどの多価アルコール類;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドなどの脂肪酸アミド類;メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類、エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’−ジオレイルセバシン酸アミドなどの不飽和脂肪酸アミド類;m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,N’−ジステアリルイソフタル酸アミドなどの芳香族系ビスアミド類;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなどの脂肪酸金属塩(一般に金属石けんといわれているもの);脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸などのビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類;ベヘニン酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂の水素添加などによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物などが挙げられる。
離型剤の含有量は、トナー母粒子100重量部に対して、1〜20重量部であることが好ましく、3〜15重量%であることがより好ましい。上記範囲であると、良好な定着及び画質特性の両立が可能である。
なお、融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K−1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求められる。
本実施形態において、トナー母粒子は上記の成分に加え、その他の成分を含有していてもよく、その他の成分としては、帯電制御剤、無機粒子、有機粒子、滑剤、研磨剤等が例示される。
<帯電制御剤>
本実施形態において、トナーの帯電性を制御するために、トナー母粒子に帯電制御剤を添加してもよい。例えば、正帯電性の帯電制御剤として、ニグロシン染料、トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート等の四級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩、及びこれらのレーキ顔料;トリフェニルメタン染料;高級脂肪酸の金属塩;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイド等のジオルガノスズオキサイド;ジブチルスズボレート等のジオルガノスズボレート類;グアニジン化合物、イミダゾール化合物、アミノアクリル系樹脂、ポリエチレンイミンなどが挙げられる。
また、負帯電性の帯電制御剤としては、トリメチルエタン系染料、サリチル酸の金属錯塩、ベンジル酸の金属錯塩、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、金属錯塩アゾ系染料、アゾクロムコンプレックス等の重金属含有酸性染料、カリックスアレン型のフェノール系縮合物、環状ポリサッカライド、カルボキシル基及び/又はスルホニル基を含有する樹脂等が挙げられる。
これらの帯電制御剤は、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。
本実施形態の静電荷像現像用トナーは、トナー母粒子と外添剤とを有し、前記外添剤として水溶性高分子が表面に付着した脂肪酸金属塩粒子を含有することを特徴とする。
脂肪酸金属塩としては、飽和モノカルボン酸のアルカリ土類金属塩(IIA)又は12属(IIB)金属塩をいい、IIA金属塩(Ca、Mgなど)及びIIB金属塩(Zn、Cdなど)が好ましく、炭素数が12〜22の飽和モノカルボン酸のカルシウム塩、マグネシウム塩又は亜鉛塩であることが好ましく、オレイン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ベヘン酸亜鉛がより好ましく例示され、ステアリン酸亜鉛が特に好ましい。
脂肪酸金属塩は、トナー母粒子の体積平均粒径にほぼ匹敵する体積平均粒径を有することが好ましい。
ここで、トナー母粒子及び脂肪酸金属塩粒子の体積平均粒子径は、レーザー回折・散乱法粒度分布測定装置によって測定した体積粒径の累積頻度における50%径(D50v)として得られる。
具体的には、前記脂肪酸金属塩の体積平均粒径raが1〜20μmであることが好ましく、2.5〜18μmがより好ましく、5〜15μmが特に好ましい。
前記トナー母粒子の体積平均粒径rtが3〜10μmであって、かつ、前記脂肪酸金属塩の体積平均粒径raが1〜20μmであることが好ましく、ra≧0.3rtの関係式を満たすことがさらに好ましく、2rt≧ra≧0.8rtの関係式を満たすことが特に好ましい。
また、脂肪酸金属塩粒子の表面に付着する水溶性高分子はポリエチレンイミン類など特定のアミノ基を含有する合成高分子であることが特に好ましい理由は、脂肪酸金属塩粒子に対して、正帯電性を付与するためと考えられる。
分離法の一例としては、分散剤として界面活性剤の5%水溶液中にトナーを、トナーと前記水溶液の比率が5:100程度になるように混合し、超音波分散器で1分間分散処理を行い、その後遠心分離しトナーを沈降させた後、上澄みを取る。これを電解液であるISOTON−II(ベックマン−コールター社製)100ml中に添加して試料を懸濁した電解液を作製する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)により、アパーチャー径として50μmアパーチャーを用いて1〜30μmの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布、個数平均分布を求める。測定する粒子数は50,000である。
エタノールにステアリン酸を加え、加熱下に混合して得られた混合物に、水酸化亜鉛を少しずつ添加し、撹拌しながら混合する。その後室温まで冷却し、生成物をろ別してエタノール及び反応残渣を除いて得られた生成固形物を加熱型真空乾燥器中で乾燥する。乾燥機から取り出して放冷して、ステアリン酸亜鉛の固形物が得られる。得られた固形物は大きい粒径であるため、小型粉砕器(サンプルミル)により、適当な回転数を選択して、必要な時間粉砕し、体積平均粒径が0.4〜20μmの粉体状のステアリン酸亜鉛粒子が得られる。
上記の、「水溶性高分子」とは、室温25℃において、水100gに高分子が1g以上溶解するものをいい、5g以上溶解することが好ましい。
水溶性高分子は、第1級アミノ基、第2級アミノ基、第3級アミノ基を含有する合成高分子であることが好ましく、これらポリアミン系水溶性高分子として、ポリアリルアミン類、ポリエチレンイミン類、ポリアミノプロピルビグアナイド(ポリヘキサメチレンビグアニド)が好ましく、ポリアリルアミン類及びポリエチレンイミン類がより好ましく、ポリエチレンイミンが特に好ましい。また、これらのポリアミン系水溶性高分子は、重量平均分子量が1万以上であることが好ましく、1〜20万であることがより好ましい。
これらの水溶性高分子は、脂肪酸金属塩粒子の表面に付着させて使用され、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。
前記ポリアミン系水溶性高分子は、少なくとも一部に塩を形成していてもよく、プロトン酸の付加物が例示できる。例えば、ポリエチレンイミンの水溶液のpHを希硝酸により、pHが5〜7の範囲になるように調整して、このpH範囲を保持した後に、脂肪酸金属塩粒子の表面に付着してもよい。
脂肪酸金属塩粒子の表面に水溶性高分子を付着させる方法は特に限定されない。水溶性高分子の水溶液に脂肪酸金属塩粒子を浸漬した後に引き上げ、付着した溶液から水分を除去乾燥する方法が簡便である。水溶性高分子の付着状態は、特に限定されず、脂肪酸金属塩粒子の表面を完全に又は一部被覆した状態でもよく、粒子表面に非連続に存在してもよい。
脂肪酸金属塩粒子の表面に付着させる水溶性高分子の量は、脂肪酸金属塩に対して、0.1〜20重量%であることが好ましく、1〜10重量%であることがより好ましい。
水溶性高分子が表面に付着した脂肪酸金属塩粒子のトナー母粒子に対する配合量は、0.01〜10重量%であることが好ましく、0.05〜5重量%であることがより好ましい。
本実施形態において、上記の脂肪酸金属塩粒子を外添剤として加えて、その他の外添剤をさらに併用してもよい。その他の外添剤としては、無機粒子及び有機粒子が例示される。
無機粒子は、一般に流動性を向上させる目的で使用され、金属酸化物粒子が好ましく、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、ベンガラ、酸化クロム、酸化セリウム、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、がより好ましい。中でも、シリカ粒子や酸化チタン粒子が好ましく、疎水化処理された粒子が特に好ましい。
金属酸化物粒子の体積平均粒子径は、1nm以上200nm以下であることが好ましく、10〜180nmであることがより好ましく、10〜120nmであることが更に好ましい。
金属酸化物粒子の外添量としては、トナー母粒子100重量部に対して、0.01重量部以上20重量部以下の範囲にあることが好ましい。0.1〜10重量部であることがより好ましく、0.1〜5重量部であることが更に好ましい。
トナー粒子は、単層構造のトナー粒子であってもよいし、芯部(コア粒子)と芯部を被覆する被覆層(シェル層)とで構成された所謂コア・シェル構造のトナー粒子であってもよい。ここで、コア・シェル構造のトナー粒子は、例えば、結着樹脂と必要に応じて着色剤及び離型剤等のその他添加剤とを含んで構成された芯部と、結着樹脂を含んで構成された被覆層と、で構成されていることが好ましい。
本実施形態において、トナーの製造方法は、特に制限はなく、公知の方法により製造すればよい。
例えば、結着樹脂、着色剤、必要に応じて、離型剤、帯電制御剤等の成分を混合した後、ニーダー、押し出し機などを用いて上記材料を溶融混練し、この後、得られた溶融混錬物を粗粉砕した後、ジェットミル等で微粉砕し、風力分級機により、目的とする粒径のトナー粒子を得る混練粉砕法;混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力又は熱エネルギーにて形状を変化させる方法;結着樹脂を乳化させ、形成された分散液と、着色剤、必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化凝集法;結着樹脂を得るための単量体、着色剤、及び、必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法;結着樹脂、着色剤、及び、必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等;が使用される。また上記方法で得られたトナー粒子をコアにして、更に凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造を形成する製造方法を行ってもよい。
既に述べたように、本実施態様において静電荷像現像用トナーは、乳化凝集法により製造されたトナー母粒子を使用することが好ましい。
本実施形態において、トナーは、粉砕トナーであっても、ケミカルトナーであってもよいが、ケミカルトナーであることが好ましい。ケミカルトナーとは、重合トナーとも呼ばれ、前述の乳化凝集法、懸濁重合法、溶解懸濁法が含まれ、乳化凝集法により製造されるトナー母粒子が好ましい。
乳化凝集法(EA法;Emulsion Aggregation)とは、乳化重合法により得た乳化重合樹脂粒子に加えて、顔料粒子、ワックス粒子を水中で凝集した後合一して、トナー母粒子を形成する方法である。乳化凝集法では、凝集工程及び合一工程において、均一かつ長時間のせん断力を付与することにより、トナー母粒子を製造する方法であって、粒径と形状係数を制御できるという点で優れている。
また、水中で樹脂や顔料の粒子を凝集合一させる際に、低温定着性や画像強度を付与するために、スチレンアクリル樹脂に代わってポリエステル樹脂が使用されるようになってきた。この場合のポリエステル樹脂としては、主としてジカルボン酸類とジアルコール類との縮重合により得られるものが好ましい。ポリエステル樹脂、特に非晶性ポリエステル樹脂の配合が大きい場合には、樹脂の酸価の調整や、イオン性界面活性剤などを用いて乳化分散することにより樹脂粒子分散液が容易に調製される。
本実施形態において、トナー母粒子の帯電性を制御するため、トナー母粒子表面を表面処理してもよく、このためにトナー母粒子に上記の帯電制御剤を使用してもよい。
なお、特に帯電性を制御しない場合、負帯電のトナー母粒子となることが多い。
本実施形態においては、トナー母粒子が負帯電性であるよりも、正帯電性であることが好ましい。
トナー母粒子が正帯電性となるように表面処理する方法としては、上記の帯電制御剤の使用が好ましい。
本実施形態の静電荷像現像剤は、本実施形態の静電荷像現像用トナーを少なくとも含有する。必要に応じて、他の公知の成分を含有していてもよい。
また、本実施形態の静電荷像現像剤は、非磁性一成分現像剤であることが好ましく、非磁性一成分接触現像方式による静電荷像現像剤として好適に用いることができ、また、クリーナレス(現像同時クリーニング)方式を用いた画像形成装置に用いることが好ましく、クリーニングブレードを有さずクリーニングブラシを有する画像形成装置に使用することが特に好ましい。
本実施形態に係る静電荷像現像剤(以下、単に「現像剤」と称することがある。)は、本実施形態に係るトナーを含むものであれば特に限定されず一成分現像剤あるいは二成分現像剤のいずれであってもよい。
二成分現像剤として用いる場合にはトナーと、キャリアとを混合して使用される。
二成分現像剤に使用しうるキャリアとしては、特に制限はなく、例えば酸化鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物や、これら芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリア、磁性分散型キャリア等が挙げられる。またキャリアは、マトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。
導電材料としては、例えば、金、銀、銅といった金属やカーボンブラック、更に酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、カーボンブラック等が例示されるが、これらに限定されるものではない。
キャリアの芯材の体積平均粒径としては、例えば、10μm以上500μm以下の範囲が挙げられ、30μm以上100μm以下が好ましい。
またキャリアの芯材の表面を樹脂被覆する方法としては、例えば、前記被覆樹脂、及び必要に応じて各種添加剤を溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂、塗布適性等を勘案して選択すればよい。
具体的な樹脂被覆方法としては、例えば、キャリアの芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液をキャリアの芯材表面に噴霧するスプレー法、キャリアの芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成用溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法等が挙げられる。
本実施形態に係る現像剤は、一成分現像剤であってもよい。一成分現像剤の場合には、磁性金属粒子を含む磁性一成分現像剤であってもよく、磁性金属粒子を含有しない非磁性一成分現像剤であってもよい。
本実施形態において、紙粉の混入による帯電維持性の悪化が特に問題となる、非磁性一成分現像剤が好適である。非磁性一成分現像剤の場合には、本実施形態の静電荷像現像用トナーをそのまま現像剤(非磁性一成分現像剤)として使用することができる。
本実施形態の画像形成方法は、像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像ロール上に現像剤層を形成し、前記像保持体に接触して静電潜像を現像してトナー像を形成する現像工程と、前記トナー像を被転写体に転写する転写工程と、前記被転写体に前記トナー像を定着する定着工程と、前記像保持体表面に残留する残留トナーをブレードではなくブラシによりクリーニングする工程とを含み、前記トナーが本実施形態の静電荷像現像用トナー、又は、前記現像剤が本実施形態の静電荷像現像剤であることを特徴とする。
また、本実施形態の画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電された前記像保持体の表面に静電潜像を形成させる露光手段と、前記静電潜像を、トナーを含む現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を被転写体の表面に転写する転写手段と、前記被転写体の表面に転写された前記トナー像を定着する定着手段と、前記像保持体表面に残留する残留トナーをクリーニングするクリーニング手段と、を有し、前記クリーニング手段として前記像保持体に接触させたクリーニングブラシを有し、クリーニングブレードを有さず、前記トナーが本実施形態の静電荷現像用トナー、又は、前記現像剤が本実施形態の静電荷像現像剤であることを特徴とする。
前記現像工程は、現像剤保持体上の現像剤層により前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する工程である。前記現像剤層としては、本実施形態の静電荷像現像用トナーを含んでいれば特に制限はない。
前記転写工程は、前記トナー画像を被転写体上に転写する工程である。また、転写工程における被転写体としては、中間転写体や紙等の被記録媒体が例示できる。
前記定着工程では、例えば、加熱ローラの温度を一定温度に設定した加熱ローラ定着器により、転写紙上に転写したトナー像を定着して複写画像を形成する方式が挙げられる。
被記録媒体としては、公知のものを使用することができ、例えば、電子写真方式の複写機、プリンター等に使用される紙、OHPシート等が挙げられ、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等を好適に使用することができる。
本実施形態のクリーニング工程は、像保持体上に残留する静電荷像現像剤を除去するクリーニングブレードを有さず、前記像保持体に接触させたクリーニングブラシを使用する。
ブラシクリーニング工程は、残留トナーへの加圧が少ないため、像保持体への残留トナーの付着が生じることがないので好ましい。このため、ブレードクリーニングを使用した場合のように、クリーニングブレードからの応力によって残留トナーが流動化し、感光体へ付着する、いわゆるフィルミング等が発生する懸念がない。
本実施形態で用いられるブラシクリーニング手段は、ブラシ部材を有するトナー除去部材であり、たとえば刷毛などの固定ブラシや、繊維を円筒状に配し回転させて用いる回転ブラシなど目的に応じた形態をとることができる。また、導電性の繊維を用いて電圧を印加させて用いる導電ブラシも使用できる。
ブラシの繊維としては天然セルロース繊維、レーヨンなどの再生セルロース繊維、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維、ポリウレタン繊維、ポリオレフィン繊維、アクリル繊維、ポリアミド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリエーテルアミド繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリビニル繊維などが例示される。
前記転写手段では、中間転写体を用いて2回以上の転写を行ってもよい。また、転写手段における被転写体としては、中間転写体や紙等の被記録媒体が例示できる。
図1は、本実施の形態の画像形成方法により画像を形成するための、タンデム方式の画像形成装置の構成例を示す概略図である。図示した画像形成装置100は、ハウジング50内において4つの電子写真感光体(像保持体)1Y、1M、1C、1Kが中間転写ベルト20に沿って相互に並列に配置されている。電子写真感光体1K、1C、1M、1Yは、例えば、電子写真感光体1Yがイエロー、電子写真感光体1Mがマゼンタ、電子写真感光体1Cがシアン、電子写真感光体1Kがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成することが可能である。
更に、ハウジング50内の所定の位置には露光装置3が配置されており、露光装置3から出射された光ビームを帯電後の電子写真感光体1Y、1M、1C、1Kの表面に照射することが可能となっている。これにより、電子写真感光体1Y、1M、1C、1Kの回転工程において帯電、露光、現像、1次転写の各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト20上に重ねて転写される。
ここで、帯電ロール2Y、2M、2C、2Kは、電子写真感光体1Y、1M、1C、1Kの表面に導電性部材(帯電ロール)を接触させて感光体に電圧を印加し、感光体表面を予め定められた電位に帯電させるものである(帯電工程)。なお、本実施形態において示した帯電ロールの他、帯電ブラシ、帯電フィルム若しくは帯電チューブなどを用いて接触帯電方式による帯電を行ってもよい。また、コロトロン若しくはスコロトロンを用いた非接触方式による帯電を行ってもよい。
現像装置4Y、4M、4C、4Kには、後述する非磁性一成分トナー又は非磁性一成分現像剤を接触させて現像する一般的な現像装置を用いて行うことができる(現像工程)。そのような現像装置としては、非磁性一成分トナー又は非磁性一成分現像剤を用いる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜公知のものを選択することができる。一次転写工程では、1次転写ロール5Y、5M、5C、5Kに、像保持体上のトナーと逆極性の1次転写バイアスが印加されることで、像保持体から中間転写ベルト20へ各色のトナーが順次1次転写される。
2次転写ロール26に、中間転写ベルト20上のトナーと逆極性の2次転写バイアスが印加されることで、中間転写ベルト20から被記録媒体Pへトナーが2次転写される。バックアップロール24と2次転写ロール26との間を通った中間転写ベルト20は、例えば駆動ロール22の近傍に配置されたクリーニングブレードを有するクリーニングユニット30あるいは、除電器(不図示)により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。また、ハウジング50内の所定の位置にはトレイ(被記録媒体トレイ)40が設けられており、トレイ40内の紙などの被記録媒体Pが移送ロール30により中間転写ベルト20と2次転写ロール26との間、更には相互に当接する2個の定着ロール28の間に順次移送された後、ハウジング50の外部に排紙される。また、本実施形態の画像形成装置は、クリーニングユニット30を有しない装置がより好適に挙げられる。
図2に示すように、現像装置4は、不図示の駆動源によって矢印A方向に回転可能な像保持体1と当接するように配置され、像保持体(感光体)1の回転に伴い矢印B方向に従動回転可能な現像ロール52と、現像ロール52に接続されたバイアス電源54と、現像ロール52の回転方向において現像ロール52と像保持体1との当接部よりも下流側の位置に、現像ロール52に圧接するように配置され、現像ロール52の回転に対して逆行するように矢印C方向に回転可能な現像剤かき取り部材56と、現像ロール52の回転方向において、現像ロール52と現像剤かき取り部材56との圧接部よりも下流側且つ現像ロール52と像保持体1との当接部の上流側の位置に、現像ロール52に当接するように配置されたトナー層規制部材58と、現像ロール52の像保持体が配置された側と反対側に位置し、現像ロール52が配置された側に開口部を有する筐体62と、筐体62内に配置されたアジテーター60とから構成される。
なお、上記のクリーニング工程において、感光体上の転写残トナーも現像ロールを介して現像装置に回収されることが好ましい。
また、このとき、像保持体に対する現像ロールの相対速度が1.1倍〜2.5倍であることが好ましい。すなわち、像保持体の回転速度を1としたとき、現像ロールの回転速度が1.1〜2.5であることが好ましい。現像ロールの回転速度を像保持体の回転速度よりも速くすることにより、現像量(感光体に移行する非磁性一成分トナーの量)を増やすことができるので好ましい。
像保持体に対する現像ロールの相対速度は、1.1倍〜2.5倍であることが好ましく、1.15倍〜2.0倍であることがより好ましく、1.2倍〜1.8倍であることが更に好ましい。
本実施形態のプロセスカートリッジは、画像形成装置に着脱され、本実施形態の静電荷像現像剤を収容し、かつ像保持体の表面に形成された静電潜像を前記静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段を備えることを特徴とする。
(トナー母粒子の調製)
<各種分散液の調製>
<着色剤分散液(1)の調製>
<黒色顔料分散液の調製>
・黒色顔料(#25,三菱化学(株)製,一次粒径0.047μm):100部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンR):15部
・イオン交換水:400部
以上を混合し、溶解し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギノマシン製、HJP30006)を用いて1時間分散して体積平均粒径が0.35μmの黒色顔料分散液を調製した。分散液の顔料濃度は23%であった。
・アジピン酸ジメチル:74部
・テレフタル酸ジメチル:192部
・ビスフェノールAエチレンオキシド2モル付加物:216部
・エチレングリコール:38部
・テトラブトキシチタネート(触媒):0.037部
得られたポリエステル樹脂(1)のガラス転移温度を、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定したところ、65℃であった。得られたポリエステル樹脂(1)の分子量を、GPCを用いて測定したところ、重量平均分子量(Mw)は12,000であり、数平均分子量(Mn)は4,000であった。
・ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物:114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:84部
・フマル酸ジメチルエステル:75部
・ドデセニルコハク酸:19.5部
・トリメリット酸:7.5部
得られたポリエステル樹脂(2)のガラス転移温度は57℃、酸価は15.0mgKOH/g、重量平均分子量(Mw)は58,000、数平均分子量(Mn)は5,600であった。
・パラフィンワックスHNP9(融解温度:74℃、日本精蝋(株)製, 比重:0.925g/cm3):45部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬(株)、ネオゲンRK):5部
・イオン交換水:200部
以上の材料を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)を用いて分散した後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザー(ゴーリン社)で分散処理し、体積平均粒径が0.21μmである離型剤分散液(離型剤濃度:20%)を調製した。
イオン交換水:1,000重量部
ポリエステル樹脂粒子分散液(1):100重量部
ポリエステル樹脂粒子分散液(2):100重量部
離型剤分散液(1):30重量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製ネオゲンRK、20重量%):5重量部
以上の成分を、温度計、pH計、撹拌機、を具備した反応容器に入れ、外部からマントルヒーターで温度制御しながら、温度30℃、撹拌回転数150rpmにて、30分間保持した。
着色剤分散液(1)15重量部(トナー全体の20重量%)を投入し、5分間保持した。そのまま、1.0重量%硝酸水溶液を添加し、凝集工程でのpHを3.0に調整した。
その後、5重量%水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを9.0にした後、昇温速度を0.05℃/分にして90℃まで昇温し、90℃で3時間保持した後、冷却、濾過、これを更にイオン交換水にて再分散し、濾過、濾液の電気伝導度が20μS/cm以下となるまで繰り返し洗浄を行った後、40℃のオーブン中で5時間真空乾燥して、トナー粒子を得た。得られたトナー母粒子1の体積平均粒子径は7.0μmであった。90℃で保持する時間が2時間であること以外は前述と同一の方法で得られたトナー母粒子2の体積平均粒子径は5.0μmであった。
帯電調整剤がボントロンS−22であること以外はトナー母粒子1と同様に帯電調整し負帯電性のトナー母粒子3を得た。
エタノール10,000部にステアリン酸1,422部を加え、75℃で混合した混合物中に、水酸化亜鉛507部を少しずつ加え、投入を終了してから1時間にわたり撹拌混合した。その後20℃まで冷却し、生成物を濾別してエタノール及び反応残渣を除き、取り出した生成固形物を加熱型真空乾燥器中で150℃において3時間乾燥させた。乾燥器から取り出して放冷後、ステアリン酸亜鉛の固形物を得た。得られた固形物は大きい粒径であるため、小型粉砕器(サンプルミル)としてSK−M10(協立理工(株)製)を用いて、6,000rpmにて60秒間粉砕し、体積平均粒径が6μmのステアリン酸亜鉛粒子1を得た。
サンプルミルの回転数及び時間を調整して、表1に示すような粒径を有するステアリン酸亜鉛粒子を得た。
得られた脂肪酸金属塩粒子5gを400mlの水溶液中に分散させpH8に調整した。次に50ml水溶液に0.05gのポリエチレンイミン(PEI)(日本触媒(株)製エポミン)を溶解させた溶液を適下して撹拌した後に、固形分を濾別した後、イオン水で洗浄し固形分を得た。その後凍結型真空乾燥器を用いて乾燥し、表面にポリエチレンイミンが付着したステアリン酸亜鉛粒子1aを得た。
さらに、水溶性高分子が変性ポリアミド(東レ(株)製AQナイロン;P−70)であること以外は上記と同じ方法で、表面にP−70が付着したステアリン酸亜鉛粒子1cを得た。
ステアリン酸の代わりにラウリン酸を用いる以外は水溶性高分子が付着したステアリン酸亜鉛粒子1と同じようにして作製したラウリン酸亜鉛粒子を得た。
同様にベヘン酸を使用しベヘン酸亜鉛粒子を得た。
水酸化亜鉛の代わりに水酸化マグネシウムを用いる以外は水溶性高分子が付着したステアリン酸亜鉛粒子1と同じようにして作製したステアリン酸マグネシウム粒子を得た。
トナー母粒子100重量部に、ステアリン酸亜鉛粒子1を1.0重量部、及び、金属酸化物粒子として疎水性シリカ(キャボット社製、TG7120)を2.0重量部と疎水性酸化チタン(日本アエロジル(株)製、T805)を1.0重量部とを、サンプルミルを用いて10,000rpmで30秒間混合ブレンドした。その後、目開き45μmの振動篩いで篩分してトナー1を調製した。
キャリアは50μmのMn−Srコアにシリコーン樹脂(東レ−ダウコーニング社製、SR2411)を固形分で1.5%被覆し作製して、2成分系のシステムに使用した。
別に表1に記載したように、トナー母粒子、外添剤を変更してトナー2〜12及び比較例用トナー13及び14を調製した。
トナー粒子の各種平均粒径、及び各種粒度分布指標は、コールターマルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)を用い、電解液はISOTON−II(ベックマンーコールター社製)を使用して測定される。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5%水溶液2ml中に測定試料を0.5mg以上50mg以下加えた。これを電解液100ml以上150ml以下の中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径として100μmのアパーチャーを用いて2μm以上60μm以下の範囲内の粒径を有する粒子の粒度分布を測定する。なお、サンプリングする粒子数は50,000個である。
測定される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50%となる粒径を体積平均粒径D50vと定義する。
画像形成装置内の汚れの評価は、非磁性1成分接触現像方式かつ現像同時クリーニング方式を採用した富士ゼロックス(株)製DocuPrint P300dを改造して、モノクロとしての評価に適した装置とし、高温高湿環境下(28℃,85%)にて、用紙にXC4200紙(XEROX社製)を1,000枚印刷した後のカートリッジ周辺のプロセス部や搬送路のトナー噴き出しや汚れをチェックする評価を行った。
A:全く問題なし
B:問題なし
C:軽微な汚れが見られる
D:汚れ発生で問題ありと判定される。
Claims (11)
- 結着樹脂を含有するトナー母粒子と、外添剤とを含み、
前記外添剤として、水溶性高分子が表面に付着した脂肪酸金属塩粒子を含有することを特徴とする
静電荷像現像用トナー。 - 非磁性一成分トナーである、請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記脂肪酸金属塩が、炭素数12〜22の飽和脂肪酸金属塩である、請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記トナー母粒子の体積平均粒径rtが3〜10μmであり、前記脂肪酸金属塩の体積平均粒径raが1〜20μmであり、ra≧0.3rtである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記水溶性高分子が、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン(PAA)、PHMB(ポリヘキサメチレンビグアニド)よりなる群から選ばれた、請求項1〜4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記外添剤として金属酸化物粒子を更に含有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- クリーニングブレードを有さずクリーニングブラシを有する画像形成装置用である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを含むことを特徴とする
静電荷像現像剤。 - 画像形成装置に着脱され、請求項1〜7のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを収容し、かつ前記静電荷像現像用トナーを保持して搬送する現像手段を備えることを特徴とする
プロセスカートリッジ。 - 像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程、
前記像保持体表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像工程、
前記トナー像を被転写体表面に転写する転写工程、
前記被転写体表面に転写されたトナー像を定着する定着工程、及び、
前記像保持体表面に残留する残留トナーを回収するクリーニング工程を有し、
前記クリーニング工程には、ブレードを使用せず、前記像保持体に接触させたブラシを使用し、
前記トナーが請求項1〜7のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーであることを特徴とする
画像形成方法。 - 像保持体と、
前記像保持体を帯電させる帯電手段と、
帯電した前記像保持体を露光して前記像保持体表面に静電潜像を形成させる露光手段と、
トナーにより前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像手段と、
前記トナー像を前記像保持体から被転写体表面に転写する転写手段と、
前記被転写体表面に転写されたトナー像を定着する定着手段と、
前記像保持体表面に残留する残留トナーをクリーニングするクリーニング手段と、を有し、
前記クリーニング手段として前記像保持体に接触させたブラシを有し、クリーニングブレードを有さず、
前記トナーが請求項1〜7のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーであることを特徴とする
画像形成装置。
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