JP2002287403A - 静電荷像現像用トナー、その製造方法、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、その製造方法、画像形成方法及び画像形成装置Info
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Abstract
れがなく、適度な標準光沢度を示し、定着可能温度領域
が広く、且つ、オフセットの少ない静電荷像現像用トナ
ー、その製造方法、画像形成方法及び画像形成装置を提
供する。 【解決手段】 結着樹脂、着色剤及び、50℃〜110
℃の範囲に吸熱ピークを有するエステル化合物を含有す
る静電荷像現像用トナーにおいて、エステル化合物が、
多価アルコール単量体エステル(Aとする)と多価アル
コール多量体エステル(Bとする)を含有し、且つ、A
とBとの質量比が、70:30〜99:1であることを
特徴とする静電荷像現像用トナー。
Description
録、静電印刷等で用いられ、加熱溶融定着される静電荷
像現像用トナー、その製造方法、画像形成方法及び画像
形成装置に関する。
現像して得られるトナー画像を、紙などの画像保持材に
定着させる方式として、熱によりトナーを溶融させるこ
とで定着させる、いわゆる熱溶融定着方式が多用されて
いる。
定着であるフラッシュ定着方式と、接触定着である熱ロ
ールおよび熱ベルト定着方式がある。なかでも熱ロール
および熱ベルト定着方式は、トナー像に伝熱部材を接触
させることでトナーを溶融させるので高い熱効率が期待
できることから、特に、小型で高速に画像を出力する電
子写真複写機やプリンタに有効である。
着方式は、伝熱部材が溶融したトナー像に直接接触する
ため、トナー像の一部が伝熱部材に付着、転移し、次の
出力紙上に再転移して画像を汚染するというオフセット
現象を生じる。この現象は高速に定着する画像形成装置
にてより顕著に現れる。
より熱ロールへの離型オイルの供給やトナーへのオフセ
ット防止剤の導入が行われている。しかし、離型オイル
の供給は、定着器の構造が複雑となり定着器が大型化す
ることに加え、安定したオイル供給が困難なため、十分
なオフセット抑制を達成できていない。また、トナーへ
のオフセット防止剤導入はオフセット防止には比較的有
効であるが、一方でトナーの定着強度も低下するため
に、必ずしも十分な定着性能が得られているわけではな
い。
溶融定着されて得られた画像が折り目汚れがなく、適度
な標準光沢度を示し、定着可能温度領域が広く、且つ、
オフセットの少ない静電荷像現像用トナー、その製造方
法、画像形成方法及び画像形成装置を提供することであ
る。
記の項目1〜7によって達成された。
0℃の範囲に吸熱ピークを有するエステル化合物を含有
する静電荷像現像用トナーにおいて、該エステル化合物
が、多価アルコール単量体エステル(Aとする)と多価
アルコール多量体エステル(Bとする)を含有し、且
つ、該多価アルコール単量体エステルと該多価アルコー
ル多量体エステルとの質量比が前記式(1)を満たすこ
とを特徴とする静電荷像現像用トナー。
コール多量体と炭素数14〜32を有する脂肪酸との縮
合反応によって形成されたエステル化合物を含有するこ
とを特徴とする前記1に記載の静電荷像現像用トナー。
熱ピークの半値幅が20℃以下、針入度が4以下である
ことを特徴とする前記1または2に記載の静電荷像現像
用トナー。
と、着色剤とを塩析、凝集、融着させる工程を経て作製
されたことを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記
載の静電荷像現像用トナー。
電荷像現像用トナーを製造するにあたり、エステル化合
物を含有する樹脂粒子と、着色剤とを塩析、凝集、融着
させる工程を経てトナー粒子を形成したことを特徴とす
る静電荷像現像用トナーの製造方法。
電荷像現像用トナーを用いて、発熱部材または加熱部材
を接触させて該トナーを溶融し、画像保持材に定着させ
ることを特徴とする画像形成方法。
て画像形成することを特徴とする画像形成装置。
等は、種々検討の結果、結着樹脂、着色剤及び、50℃
〜110℃の範囲に吸熱ピークを有するエステル化合物
を含有する静電荷像現像用トナーにおいて、該エステル
化合物が、多価アルコール単量体エステル(Aとする)
と多価アルコール多量体エステル(Bとする)を含有
し、且つ、該多価アルコール単量体エステルと該多価ア
ルコール多量体エステルとの質量比(A:B)を前記式
(1)に示したように、A:B=70:30〜99:1
を満たすように調整することにより、加熱溶融定着され
て得られた画像を製本等に適用しても折り目汚れが発生
せず、前記画像が適度な標準光沢度を示し、定着可能温
度領域が広く、且つ、オフセットの少ない静電荷像現像
用トナーを得ることが出来た。
15〜90:10に調整することにより、更に本発明に
記載の効果を好ましく得ることが出来る。
する。本発明に使用するエステル化合物は、アルコール
成分と酸成分とを縮合させて合成でき、50℃〜110
℃の範囲に吸熱ピークを有し、本発明の静電荷像現像用
トナーの離型剤として用いられる。
アルコール成分としては、多価アルコール単量体、多価
アルコール多量体等が挙げられる。
水酸基を2つ以上有する炭化水素化合物であり、前記炭
化水素としては、炭素数2〜20を有する炭化水素が好
ましく、更に好ましくは炭素数3〜8を有する炭化水素
である。
例としては、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ブチレングリコール、ノルマルペンチルグリコー
ル、イソペンチルグリコール、ネオペンチルグリコー
ル、グリセロール、ソルビタン、エリトリトール、ペン
タエリトリトール、サリシルアルコール、ピナコール、
キシリトール、1,2,4−ベンゼントリオール等が挙
げられる。
水酸基を2つ以上有し、且つ、分子内に、複数の炭化水
素基が酸素原子、硫黄原子、窒素原子、珪素原子を介し
て結合した構造を分子内に有する炭化水素化合物である
が、本発明においては、分子内に複数の炭化水素基が酸
素原子を有する(エーテル結合を有するともいう)炭化
水素化合物が好ましく用いられる。
ば、2価の炭化水素基であり、具体的には、アルキレン
基、アルケニレン基、アルキニレン基等である。
トリメチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基、ペ
ンタメチレン基、ヘキサメチレン基、エチルエチレン基
等が挙げられる。
ン基、ペンテニレン基等が挙げられる。
基、プロピニレン基、ペンチニレン基等が挙げられる。
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テト
ラエチレングリコール、ジグリセロール、トリグリセロ
ール、テトラグリセロール、ジエリトリトール、トリエ
リトリトール、テトラエリトリトール、ジペンタエリト
リトール、トリペンタエリトリトール、テトラペンタエ
リトリトール等が挙げられ、本発明に係るエステル化合
物の合成には、前記多価アルコール多量体から1種類ま
たは2種類以上を組み合わせて使用することが出来る。
から、上記記載のアルコール成分(多価アルコール単量
体、多価アルコール多量体)との縮合反応により、本発
明に係るエステル化合物の作製に用いられる脂肪酸とし
ては、炭素数14〜32を有する脂肪酸が好ましい。
は、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘ
プタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン
酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ヘプタコ
サン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラクセル酸などの炭
素数14〜32の高級脂肪酸から、1種類または2種類
以上を組み合わせて使用できる。
アルコール単量体エステルの具体例を挙げるが、本発明
はこれらに限定されない。
ン酸エステル (2)エリトリトールトリステアリン酸エステル (3)グリセロールトリミリスチン酸エステル 次に、本発明に好ましく用いられる多価アルコール多量
体エステルの具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定
されない。
キン酸エステル (5)ジグリセロールトリミリスチン酸エステル (6)ジエリトリトールトリステアリン酸エステル 本発明に係るエステル化合物の構造の同定は、以下のよ
うな処理を行うことにより同定できる。
超音波分散し、遠心分離し上澄みを除く、(2)遠心分
離の残査を室温でメチルエチルケトン30mlに超音波
分散し溶解した後、遠心分離し、上澄みを除く、(3)
遠心分離の残査を40℃に加熱しシクロヘキサンで抽出
する、次いで、(4)溶媒を留去し、1H−NMR(核
磁気共鳴)分析、質量分析により構造を同定する。
酸置換率が70〜96%であることが好ましい。ここ
で、平均酸置換率とは、以下の式で定義される。
均酸置換個数)/(エステル化合物を構成するアルコー
ル成分の有する水酸基個数の平均値))×100[%] 式中、エステル化合物のモル平均酸置換個数は、1H−
NMR(核磁気共鳴)装置を用いて、酸置換個数ごとに
得られるピークの面積平均値として求めることができ
る。また、エステル化合物を構成するアルコール成分の
持つ水酸基個数の平均値は、NMRおよび質量分析装置
を併用することで求めることができる。アルコール成分
が1種類の場合は、該アルコール成分の水酸基価数と一
致することになる。これら2つの値の比率を求めること
で、平均酸置換率Rを算出できる。
ましくは100〜5000の範囲である。なお、エステ
ル化合物の分子量はその分子構造式から求めることがで
きるが、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィ)を用いて、種々の分子量を有するポリエチレングリ
コールにより検量線を作成し、分子量を測定することも
出来る。
の吸熱ピーク温度が50℃〜110℃の範囲内にあるも
のが用いられるが、本発明に記載の効果をより好ましく
得る為には、吸熱ピークの半値幅が2〜15℃であるエ
ステル化合物が好ましく、更に好ましくは、吸熱ピーク
の半値幅が2〜10℃である。
は、例えば、多価アルコール単量体エステル、多価アル
コール多量体エステル、各々の吸熱ピークの中で、最も
吸熱量の大きいピークの半値幅を表す。
は、示差熱分析装置(DSC)によりトナーを測定する
ことで求めることができる。DSC曲線はASTM D
3418−8に準じて測定され、本発明においては得ら
れたDSC曲線における主体極大ピーク点における温度
を吸熱ピーク温度と称している。
DSC−7(パーキンエルマー社製)を用いて行う。装
置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の吸熱ピークを
用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用い
る。サンプルはアルミニウム製パンを用い、対照用には
空のパンをセットし、昇温速度は10℃/minとす
る。
ンに対する吸熱ピークの高さの1/2の位置にベースラ
インと平行な線を引き、吸熱ピーク前後のDSC曲線と
の交点位置から温度を読みとることで求める。
いて説明する。針入度はJIS−K−2530に規定の
方法に従って測定することが出来る。具体的には、トナ
ーに使用するエステル化合物すなわち多価アルコール単
量体エステルと多価アルコール多量体エステルを混合し
て針入度を測定することが出来る。
光体等へのフィルミング防止、現像剤の搬送不良による
現像性低下やクリーニング不良等の発生防止、また、定
着像に適度な柔軟性を持たせてトナー画像に折り目をい
れて製本するとき等のトナーの剥がれ落ち防止等の種々
の観点から、本発明に係るエステル化合物の針入度は
0.2〜4以下が好ましく、更に好ましくは、0.3〜
2である。
止、定着可能温度領域の狭域化防止、低温定着性向上等
の効果を好ましく得るためには、エステル化合物の溶融
粘度が、100℃において5〜20mPa・sであるこ
とが好ましい。ここで、前記溶融粘度は、B型粘度計を
用いて測定できる。
化合物と多価アルコール多量体エステル化合物は、本発
明においては離型剤として用いられるが、トナー全体に
対しての含有量としては、0.5質量%〜50.0質量
%に調整することにより、本発明の効果を更に好ましく
得ることができる。
なわない範囲で必要に応じて従来公知の離型剤を併用し
ても良く、具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレン
等のオレフィン系ワックス、これらオレフィン系ワック
スの変性物、カルナウバワックスやライスワックス等の
天然ワックス、脂肪酸ビスアミドなどのアミド系ワック
スなどを挙げることができる。
微粒子及び滑剤も外添剤として使用することができる。
アルミナ、チタン酸ストロンチウム微粒子等が好ましく
用いることができる。これら無機微粒子としては必要に
応じて疎水化処理したものを用いても良い。具体的に
は、シリカ微粒子として、例えば日本アエロジル社製の
市販品R−805、R−976、R−974、R−97
2、R−812、R−809、ヘキスト社製のHVK−
2150、H−200、キャボット社製の市販品TS−
720、TS−530、TS−610、H−5、MS−
5等が挙げられる。
エロジル社製の市販品T−805、T−604、テイカ
社製の市販品MT−100S、MT−100B、MT−
500BS、MT−600、MT−600SS、JA−
1、富士チタン社製の市販品TA−300SI、TA−
500、TAF−130、TAF−510、TAF−5
10T、出光興産社製の市販品IT−S、IT−OA、
IT−OB、IT−OC等が挙げられる。
エロジル社製の市販品RFY−C、C−604、石原産
業社製の市販品TTO−55等が挙げられる。
径が10〜2000nm程度の球形の有機微粒子を使用
することができる。具体的には、スチレンやメチルメタ
クリレートなどの単独重合体やこれらの共重合体を使用
することができる。
して0.1〜10.0質量%が好ましい。
ミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレ
イン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の
塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウ
ム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシ
ノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等の高級脂肪酸の
金属塩が挙げられる。
て0.1〜10.0質量%が好ましい。また、滑剤の添
加方法としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミ
キサー、ナウターミキサー、V型混合機などの種々の公
知の混合装置を使用することができる。
本発明に係る結着樹脂としては、具体的には、ポリスチ
レン、ポリ−p−クロルスチレン、ポリビニルトルエン
などのスチレンおよびその置換体の共重合体;スチレン
−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトル
エン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、
スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メ
タクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリロニト
リル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合
体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレ
ン、ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエ
ン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン
−アクリロニトリル−インデン共重合体などのスチレン
系共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然変
性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アク
リル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコー
ン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリア
ミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、
ポリビニルブチラール樹脂、テルペン樹脂、クマロンイ
ンデン樹脂、石油系樹脂などが使用できる。これらのう
ち、好ましい結着樹脂としては、ポリエステル樹脂、ス
チレン系共重合体樹脂が挙げられる。
マーに組み合わされるモノマーとしては、アクリル酸、
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリ
ル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタ
クリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アクリロ
ニトリル、メタクリニトリル、アクリルアミドのような
二重結合を有するモノカルボン酸もしくはその置換体;
マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マ
レイン酸ジメチルのような二重結合を有するジカルボン
酸およびその置換体、塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香
酸ビニルのようなビニルエステル類;エチレン、プロピ
レン、ブチレンのようなエチレン系オレフィン類;ビニ
ルメチルケトン、ビニルヘキシルケトンのようなビニル
ケトン類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテ
ル、ビニルイソブチルエーテルのようなビニルエーテル
類などが挙げられる。共重合体を形成するモノマーとし
てはこれらのビニル系モノマーが単独もしくは2種類以
上が用いられる。
2つ以上混合または架橋して用いてもよい。結着樹脂の
架橋剤としては、2個以上の重合可能な二重結合を有す
る化合物を用いても良い。具体的には例えば、ジビニル
ベンゼン、ジビニルナフタレンのような芳香族ジビニル
化合物;エチレングリコールジアクリレート、エチレン
グリコールジメタクリレート、1,3−ブタジオールジ
メタクリレートのような二重結合を2個以上有するカル
ボン酸エステル;ジビニルアニリン、ジビニルエーテ
ル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホンなどのジビ
ニル化合物;3個以上のビニル基を有する化合物が挙げ
られる。これらは単独もしくは2種類以上が用いられ
る。
発明に係る着色剤としては、従来公知の無機または有機
着色剤を使用することができる。具体的な着色剤を以下
に示す。
スブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラッ
ク、サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブ
ラック、更にマグネタイト、フェライト等の磁性粉も用
いられる。
としては、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグ
メントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.
I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド
7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメン
トレッド16、C.I.ピグメントレッド48;1、
C.I.ピグメントレッド53;1、C.I.ピグメン
トレッド57;1、C.I.ピグメントレッド122、
C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメント
レッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.
I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッ
ド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.
ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド2
22等が挙げられる。
剤としては、C.I.ピグメントオレンジ31、C.
I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエ
ロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.
ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー
15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグ
メントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー9
4、C.I.ピグメントイエロー138等が挙げられ
る。
としては、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピ
グメントブルー15;2、C.I.ピグメントブルー1
5;3、C.I.ピグメントブルー15;4、C.I.
ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー6
0、C.I.ピグメントブルー62、C.I.ピグメン
トブルー66、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げ
られる。
もしくは2つ以上を選択併用しても良い。また、着色剤
の添加量はトナー全体に対して1〜30質量%、好まし
くは2〜20質量%の範囲に設定するのが良い。
る荷電制御剤について説明する。本発明のトナーには、
必要に応じて従来公知の荷電制御剤を用いることがで
き、具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸または
高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4級ア
ンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属
塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。含有される金
属としては、Al、B、Ti、Fe、Co、Niなどが
挙げられる。荷電制御剤として特に好ましいのはベンジ
ル酸誘導体の金属錯体化合物である。なお、荷電制御剤
は、好ましくはトナー全体に対して0.1〜20.0質
量%の含有率とすると、良好な結果を得ることができ
る。
方法について説明する。本発明に係るトナーの製造方法
においては、従来公知の方法を適用することができる。
具体的には、構成される材料を混合し、溶融混練した
後、冷却工程を経て、粉砕、分級を行い、トナーを得る
粉砕法、また、乳化重合、懸濁重合などを用いてトナー
を得る重合法などが使用できる。本発明において特に好
適なのは、重合法による製造方法である。
ステル化合物を含有させた樹脂粒子を重合法により得た
後、塩析、凝集、融着させることでトナーを製造する、
いわゆる会合型のトナー製造方法を用いるとさらに良好
な性能を得ることができる。この理由は定かではない
が、会合型の製造方法とすることでトナー粒子中へのエ
ステル化合物の分散状態をより均一にすることができる
ためだと推察される。
示す。この例では以下の7工程からトナーが製造され
る。
単量体溶液を調製する溶解工程 (2)得られた単量体溶液を水系媒体中に分散する分散
工程 (3)得られた単量体溶液の水系分散系を重合処理する
ことにより、エステル化合物を含有する樹脂粒子の分散
液(ラテックス)を調製する重合工程 (4)得られた樹脂粒子と、前記着色剤粒子とを水系媒
体中で塩析、凝集、融着させて会合粒子を得る塩析、凝
集、融着工程 (5)得られた会合粒子を水系媒体中より濾別し、当該
会合粒子から界面活性剤などを洗浄除去する濾過/洗浄
工程 (6)洗浄処理された会合粒子の乾燥工程 (7)乾燥処理された会合粒子に外添剤を添加する外添
工程 〔溶解工程〕単量体にエステル化合物を溶解する方法と
しては特に限定されるものではない。単量体へのエステ
ル化合物の溶解量としては、最終的に得られるトナーに
おけるエステル化合物の含有率が0.05〜50質量
%、好ましくは1〜30質量%、更に好ましくは2〜2
0質量%となる量である。なお、この単量体溶液中に油
溶性重合開始剤および他の油溶性の成分を添加しても良
い。
散させる方法としては、特に限定されるものではない
が、機械的エネルギーにより分散させる方法が好まし
く、特に、臨界ミセル濃度以下の濃度の界面活性剤を溶
解してなる水系媒体中に、機械的エネルギーを利用して
単量体溶液を油滴分散させる方法(ミニエマルジョン法
における必須の態様)が好ましい。界面活性剤としては
公知のものを使用できる。
行うための分散機としては、特に限定されるものではな
いが、例えば「クレアミックス」などの機械式ホモジナ
イザ、超音波ホモジナイザ、圧力式ホモジナイザなどを
挙げることができる。なお、分散粒子径としては、10
〜1000nmが好ましく、さらに好ましくは30〜3
00nmである。
には従来公知の重合法(乳化重合法、懸濁重合法、シー
ド重合法などの造粒重合法)を採用することができる。
好ましい重合法の一例としては、ミニエマルジョン法、
すなわち、臨界ミセル濃度以下の濃度の界面活性剤を溶
解してなる水系媒体中に、機械的エネルギーを利用して
単量体溶液を油滴分散させて得られる分散液に水溶性重
合開始剤を添加して、ラジカル重合させる方法を挙げる
ことができる。
着工程においては、上記の重合工程により得られる樹脂
粒子の分散液に着色剤粒子の分散液を添加し、前記樹脂
粒子と、前記着色剤粒子とを水系媒体中で塩析、凝集、
融着させる。なお、当該塩析、凝集、融着工程において
は、樹脂粒子および着色剤粒子とともに、荷電制御剤な
どの内添剤粒子なども融着させても良い。
体」とは、主成分(50質量%以上)が水からなるもの
をいう。ここに、水以外の成分としては、水に溶解する
有機溶媒を挙げることができ、例えばメタノール、エタ
ノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メ
チルエチルケトン、テトラヒドロフランなどが挙げられ
る。これらのうち、樹脂を溶解しない有機溶媒であるメ
タノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール
のようなアルコール系有機溶媒が特に好ましい。
粒子は、着色剤を水系媒体中に分散することにより調製
することができる。着色剤の分散処理は、水中で界面活
性剤濃度を臨界ミセル濃度(CMC)以上に設定した状
態で行われる。着色剤の分散処理に使用する分散機は特
に限定されないが、好ましくは「クレアミックス」など
の機械式ホモジナイザ、超音波式ホモジナイザ、圧力式
ホモジナイザ等の分散機、サンドグラインダー、ゲッツ
マンミルやダイヤモンドファインミル等の媒体型分散機
が挙げられる。また、界面活性剤には公知のものを使用
することができる。
ても良い。着色剤の表面改質法は、溶媒中に着色剤を分
散させ、その分散液中に表面改質剤を添加し、この系を
昇温することにより反応させる。反応終了後、着色剤を
濾別し、同一の溶媒で洗浄濾過を繰り返した後、乾燥す
ることにより、表面改質剤で処理された着色剤(顔料)
が得られる。
剤粒子とが存在している水中に、アルカリ金属塩および
/またはアルカリ土類金属塩等からなる塩析剤を臨界凝
集濃度以上の凝集剤として添加し、次いで、前記樹脂粒
子のガラス転移点以上に加熱することで塩析を進行させ
ると同時に融着を行う工程である。この工程では、水に
無限溶解する有機溶媒を添加してもよい。
アルカリ土類金属塩は、アルカリ金属として、リチウ
ム、カリウム、ナトリウム等が挙げられ、アルカリ土類
金属として、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、バリウムなどが挙げられ、好ましくはカリウム、ナ
トリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムが挙げ
られる。また塩を構成するものとしては、塩素塩、臭素
塩、沃素塩、炭酸塩、硫酸塩等が挙げられる。
としては、メタノール、エタノール、1−プロパノー
ル、2−プロパノール、エチレングリコール、グリセリ
ン、アセトン等が挙げられるが、炭素数が3以下のメタ
ノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノ
ールのアルコールが好ましく、特に2−プロパノールが
好ましい。
を添加した後、樹脂粒子のガラス転移温度以上に加熱す
ることが好ましい。ここで、樹脂粒子および着色剤粒子
の分散液が前記ガラス転移温度以上の温度に到達した
後、当該分散液の温度を一定時間保持しながら、塩析、
凝集、融着を継続させると良好な結果を得る。また、会
合粒子の成長を停止させた後に、加熱による融着を継続
させても良い。
は、上記の工程で得られたトナー粒子の分散液から当該
トナー粒子を濾別する処理と、濾別されたトナー粒子
(ケーキ状の集合物)から界面活性剤や塩析剤などの付
着物を除去する洗浄処理とが施される。
法、ヌッチェ等を使用して行う減圧濾過法、フィルター
プレス等を使用して行う濾過法などが用いられるが、特
に限定されるものではない。
トナー粒子を乾燥処理する工程である。
プレードライヤ、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機などを挙
げることができ、静置棚乾燥機、移動棚乾燥機、流動層
乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機などを使用するこ
とが好ましい。
量%以下であることが好ましく、さらに好ましくは2質
量%以下である。
弱い粒子間引力で凝集している場合には、さらに解砕処
理を加えても良い。ここで解砕処理装置としては、ジェ
ットミル、ヘンシェルミキサ、コーヒーミル、フードプ
ロセッサ等の機械式の解砕装置を使用することができ
る。
トナー粒子に外添剤を添加する工程である。
しては、タービュラーミキサ、ヘンシエルミキサ、ナウ
ターミキサ、V型混合機などの種々の公知の混合装置を
挙げることができる。
ナーの製造方法について説明する。本発明のトナーを製
造する方法の別の一例を示せば、重合性単量体中にエス
テル化合物を溶解させ、着色剤や必要に応じて離型剤、
さらに重合開始剤等の各種構成材料を添加し、ホモジナ
イザー、サンドミル、サンドグラインダー、超音波分散
機などで重合性単量体に各種構成材料を溶解あるいは分
散させる。この各種構成材料が溶解あるいは分散された
重合性単量体を分散安定剤を含有した水系媒体中にホモ
ミキサーやホモジナイザーなどを使用しトナーとしての
所望の大きさの油滴に分散させる。その後、攪拌機構が
後述の攪拌翼である反応装置(攪拌装置)へ移し、加熱
することで重合反応を進行させる。反応終了後、分散安
定剤を除去し、濾過、洗浄し、さらに乾燥することで本
発明のトナーを調製する。なお、本発明でいうところの
「水系媒体」とは、少なくとも水が50質量%以上含有
されたものを示す。
によって製造することもできる。原材料をミキサーで予
備混合し、溶融混練し、粉砕した後、気流分級すること
により、トナーを調製する。
しては0.930〜0.980が好ましい。また、特に
好ましくは0.940〜0.975の範囲である。ここ
で、形状係数は以下の式で定義される。
長)/(粒子投影像の周囲長) 形状係数の簡便な測定方法としては、粒子形状解析装置
FPIA−2000(東亞医用電子製)により測定する
ことができる。形状係数の制御にあたっては、例えば、
塩析、凝集、融着工程において、温度、時間を調整する
ことで行うことができる。
均粒径で3.0〜9.0μmが好ましい。これらのトナ
ーの体積平均粒径は、コールターマルチサイザを用いて
測定することができる。コールターマルチサイザではア
パーチャ径100μmのアパーチャを用いて2.0〜4
0μmの範囲における粒径分布を用いて測定されたもの
を示す。
の微粉トナー量が個数分布で全体の20個数%以下、さ
らに好ましくは2.0μm以下の微粉トナー量が10個
数%以下としたものが好ましい。
る。本発明のトナーを用いて現像剤を調製する場合、一
成分現像剤として調製してもよく、二成分現像剤として
調製しても良い。
一成分現像剤あるいはトナー中に0.1μm〜0.5μ
m程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤としたも
のが挙げられ、いずれにも使用することができる。ま
た、キャリアと混合して二成分現像剤として用いること
ができる。この場合は、キャリアの磁性粒子として、
鉄、フェライト、マグネタイト等の鉄含有磁性粒子に代
表される従来から公知の材料を用いることができるが、
特に好ましく用いられるのは、フェライト粒子、マグネ
タイト粒子である。上記磁性粒子は、その体積平均粒径
としては15〜100μm、より好ましくは20〜80
μmのものが良い。
回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シ
ンパティック(SYMPATEC)社製)により測定す
ることができる。
覆されているコーティングキャリア、あるいは樹脂中に
磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好
ましい。コーティング用の樹脂組成としては、特に限定
は無いが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹
脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エ
ステル系樹脂あるいはフッ素含有重合体系樹脂等が用い
られる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹
脂としては、特に限定されず公知のものを使用すること
ができ、例えば、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエス
テル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用する
ことができる。
ーの混合比は、質量比でキャリア:トナー=1:1〜5
0:1の範囲とするのが良い。
形成する画像形成装置について説明する。
部材を接触させることで該トナーを溶融し、画像保持部
材に定着させる画像形成方法、前記発熱部材または加熱
部材を有する定着装置を含む画像形成装置に使用され
る。
いられる定着装置について図1〜図3を用いて説明す
る。
例を示す概略断面図であり、図1に示す定着装置は、加
熱ロール100と、これに当接する加圧ロール200と
を備えている。図1において、Tは画像保持体800
(画像支持体とも呼び、転写紙が代表的なものである)
上に形成されたトナー画像である。加熱ロール100
は、芯金110の表面にシリコーンゴムからなる被覆層
120が形成されてなり、線状ヒータよりなる加熱部材
130を内包している。芯金110は、アルミニウム、
鉄および銅より選択された金属あるいはそれらの合金か
ら構成され、その内径は10〜50mmが好ましい。芯
金110の肉厚は0.1〜2.0mmが好ましく、省エ
ネルギー要請(薄肉化)と、強度(構成材料に依存)と
のバランスを考慮して決定される。
同等の強度を、アルミニウムよりなる芯金で保持するた
めには、その肉厚を0.8mmにするのが好ましい。
は、例えばLTV、RTV、HTVの各シリコーンゴム
をあげることができる。被覆層120の厚みは0.2m
m以上が好ましく、更に好ましくは、0.5〜10m
m、特に好ましくは、1.0〜5.0mmである。
を好適に使用することができる。なお、発熱部材は1本
のみでなく、図2に示すように、複数の発熱部材を内包
させて、通過する紙のサイズ(幅)に応じて配熱領域を
変更できるような構成としてもよい。図2に示す加熱ロ
ール100には、ロール表面の中央領域を加熱するため
のハロゲンヒータ160Aと、ロール表面の端部領域を
加熱するためのハロゲンヒータ160B、ハロゲンヒー
タ160Cとが配設されている。図2に示すような加熱
ロール100によれば、幅狭の紙を通過させる場合に
は、ハロゲンヒータ160Aにのみ通電し、幅広の紙を
通過させる場合には、更にハロゲンヒータ160Bおよ
びハロゲンヒータ160Cにも通電させれば良い。
ゴムからなる被覆層220が形成されてなる。なお、被
覆層のゴムは特に限定されるものでは無く、ウレタンゴ
ム、シリコーンゴムなどを使用することができるが、よ
り好ましくは耐熱性のシリコーンゴムである。シリコー
ンゴムとしては、被覆層120と同様の素材を使用する
ことができる。芯金210は、アルミニウム、鉄、銅な
どの金属またはそれらの合金から構成されている。
ましく、更に好ましくは0.5〜10mm、特に好まし
くは1.0〜5mmである。
ーンゴムあるいはゴムのアスカーC硬度は35〜75が
好ましく、更に好ましくは40〜50である。また、シ
リコーンスポンジゴムを好ましく使用することができ
る。
当接荷重(総荷重)としては、通常40〜350Nが好
ましいが、更に好ましくは50〜300N、特に好まし
くは50〜250Nである。
(芯金11の肉厚)を考慮して規定され、例えば0.3
mmの鉄よりなる芯金を有する加熱ロールにあっては、
250N以下に調製することが好ましい。
から、ニップ幅としては4〜8mmであることが好まし
く、当該ニップの面圧は0.6〜1.5×105Paで
あることが好ましい。
例を示せば、定着温度(加熱ロール10の表面温度)が
150〜210℃とされ、定着線速が80〜640mm
/secとされる。
要に応じて定着器のクリーニング機構を付与しても良
い。この場合には、シリコーンオイルを定着器の熱ロー
ルに供給する方式として、シリコーンオイルを含浸した
パッド、ロール、ウェッブ等で供給し、クリーニングす
る方法が使用できる。
のが使用され、ポリジメチルシリコーン、ポリフェニル
メチルシリコーン、ポリジフェニルシリコーン等が使用
される。粘度の低いものは使用時に流出量が大きくなる
ことから、20℃における粘度が1〜100Pa・sの
ものが好適に使用される。特に、本発明はシリコーンオ
イルを一定量使用する方式で顕著に効果が発揮される。
に限定されるものではないが、0.1〜5.0μg/c
m2程度が定着した後の紙などに対するシリコーンオイ
ルの付着量が少なくてすむ。且つ、紙へ付着したシリコ
ーンオイルによるボールペン等の油性ペンでの記入しず
らさが無く、一方で定着オフセットの問題が発生しない
領域として好ましい。
ことを抑制するために、定着装置には、当該端部領域の
冷却ファンなどが設けられていても良い。
いた定着器について説明したが、本発明においては、加
熱部材が熱ベルトタイプの定着器、あるいは予備加熱機
構を備えたもの等でも好ましく用いることができる。図
3において、本発明において使用される定着装置の他の
例である3種の概略断面図を示す。
(b)、(c)は発熱部材を加熱ロール表面近傍に設け
た定着装置の例である。これらの定着装置において、図
1、2と共通の付番が付けられているものは、同様の機
能形状を持つ部材であり、定着装置を画像保持体800
が通過する方向も図1と同様で、右から左へと通過す
る。
おいて、310は薄層のベルトであり、通常は耐熱性樹
脂または金属が用いられる。320は熱ベルトの駆動ロ
ール、330は支持従動ロールである。トナー画像Tを
担持した画像保持体800は、加圧ロール200と薄層
ベルト310の間を通るが、その狭持部分には薄層ベル
トの背面側に発熱部材350が設けられており、加熱、
定着される。なお、340は加熱温度制御用センサであ
る。
部材370を備えた定着装置の例である。この場合も、
トナー画像Tを担持した画像保持体800は、加熱ロー
ル100と加圧ロール200の間を通過し、その狭持部
分において加熱定着される。
ル表面近傍に発熱部材370を備えているが、発熱部材
370が加熱ロールと一体となっている例である。加熱
ロールと発熱部材を一体化することで、加熱温度の制御
を精密に行うことができる利点がある。
は熱ベルトの表面粗さRaが0.1〜1.0μmの範囲
であることが好ましく、ここでRaとはJIS B 0
601で規定された方法によって求めた表面粗さであ
る。また、その熱ロールあるいは熱ベルト等の最表面は
フッ素樹脂、特にポリパーフルオロアルキルエーテルを
主成分とする厚さ10〜200μmの離型保護層380
で被覆されているのが好ましい。なお、前記したよう
に、その表面に被覆層がすでに塗設されている場合にお
いても、さらにその上にこの層を設けても良い。
装置の一例を図4、図5を用いて説明する。
例を示す概略図である。400は感光体であり、本発明
における静電潜像形成体の代表例である。アルミニウム
製のドラム基体の外周面に感光体層である有機光半導体
(OPC)を形成してなるもので、矢印方向に所定の速
度で回転する。感光体400には外径15〜120mm
のものが良く用いられる。
置にて読み取った情報に基づき、半導体レーザ光源11
6から露光光が発せられる。これをポリゴンミラー22
0により、図4の紙面と垂直方向に振り分け、画像の歪
みを補正するfθレンズ300を介して、感光体面上に
照射され静電潜像を作る。感光体は、あらかじめ帯電器
500により一様帯電され、像露光のタイミングに合わ
せて時計方向に回転する。
より現像され、形成された現像像(画像)はタイミング
を合わせて搬送されてきた画像保持体800に転写器7
00の作用により転写される。さらに感光体400と画
像保持体800は分離器(分離極)900により分離さ
れるが、トナー画像は画像保持体800に転写担持され
て、定着器115へと導かれ定着される。
クリーニングブレード方式のクリーニング器250にて
清掃され、帯電前露光(PCL)260にて残留電荷を
除き、次の画像形成のため再び帯電器500により、一
様帯電される。クリーニングブレード270は、厚さ1
〜30mm程度のゴム状弾性体からなり、ウレタンゴム
が最もよく用いられる。
像形成装置(以下、単に画像形成装置ともいう)の一例
を示す断面図である。
稿搬送装置(通称ADF)Aと、自動原稿搬送装置によ
り搬送される原稿の画像を読み取るための原稿画像読取
部Bと、読み取った原稿画像を処理する画像制御基板C
と、画像処理後のデータに従って像担持体としての円筒
状感光体10上に書き込みを行う書き込みユニット12
を含む書き込み部Dと、円筒状感光体10及びその周囲
に帯電電極14、磁気ブラシ型現像装置からなる現像手
段16、転写電極18、分離電極20、クリーニング手
段21等の画像形成手段を含む画像形成部Eと、記録紙
Pを収納する給紙トレイ22、24のための収納部Fを
有している。
と、ローラR1を含むローラ群および原稿の移動通路を
適宜切り替えるための切換手段等(参照記号なし)を含
む原稿搬送処理部28とを主要素とする。
下にあり、光路長を保って往復移動できる2つのミラー
ユニット30、31、固定の結像レンズ(以下、単にレ
ンズという)33、ライン状の撮像素子(以下、CCD
という)35等からなり、書き込み部Dは、レーザ光源
40、ポリゴンミラー(偏光器)42等からなる。
て、転写電極18の手前側に示すR10はレジストロー
ラであり、分離電極20の下流側にHで示してあるのは
定着手段である。
熱源を内蔵するローラと、当該ローラに圧接しながら回
転する圧接ローラとで構成してある。
グ手段で、巻き取り可能に設けたクリーニングウェブを
主要素とする。
せず)の1枚が原稿搬送処理部28によって搬送され、
ローラR1の下を通過中に、露光手段Lによる露光が行
われる。
ーユニット30、31およびレンズ33を経てCCD3
5上に結像され、読み取られる。
は、画像処理手段により処理され、符号化されて画像制
御基板C上に設けてあるメモリーに格納される。
出され、当該画像データに従って、書き込み部Dにおけ
るレーザ光源40が駆動され、円筒状感光体10上に露
光が行われる。
向)に回転する円筒状感光体10は、帯電電極14のコ
ロナ放電作用により所定の表面電位を付与されている
が、露光により、露光部位の電位が露光量に応じて減
じ、結果として、画像データに応じた静電潜像が円筒状
感光体10上に形成される。静電潜像は、現像手段16
により反転現像され、可視像(トナー像)となる。
端部が転写領域に到達する前に、例えば、給紙トレイ2
2内の1枚の記録紙Pが給紙搬送されてレジストローラ
R10に到達し、先端規制される。
10上の画像領域と重畳するように、同期を取って回転
を開始するレジストローラR10により転写領域に向け
て搬送される。
トナー像は転写電極18の付勢により記録紙P上に転写
され、次いで、当該記録紙Pは分離電極20の付勢によ
り円筒状感光体10から分離される。
トナー像は記録紙P上に溶融定着され、当該記録紙P
は、排紙通路78および排紙ローラ79を介して排紙ト
レイT上に排紙される。
図示しないコイルバネ等の付勢手段により、常時、自由
端が上方向に付勢される可動板であり、この結果、最上
位紙が後述する送り出しローラに接触するようになって
いる。
有している。給紙トレイ22、24は、実施の態様にお
いて、上下方向2段に配設した形態であるが、それ以上
の数の給紙トレイを備えることもできる。
て給紙トレイは2段重ねであるので下段としたが、最下
段の意)に配置した給紙トレイ24の底部(底壁と同
義)と装置本体の底壁との間に、所定の間隙を持った空
間部25を形成してある。
成する態様(モード)において使用するものであり、記
録紙の表裏反転用の第2搬送路80(後記)と共同して
記録紙の表裏反転を達成することに寄与する。
(給紙方向からみて、収納される記録紙Pの先端に対応
する)上部に示す50および53はローラからなる給紙
手段(以下、送り出しローラという)、51および54
はフィードローラ、52および55は重送防止ローラで
ある。
ローラ(51、54)とはユニット化してあり、装置本
体側に設けた駆動源と接続している駆動軸あるいは給紙
部に設けた係止手段に対して容易に着脱できる構成を有
する。
ニット化してあり、装置本体の固定部に設けた固定部材
に対して容易に着脱できる構成を有する。
で、画像形成装置1の本体側壁に対して下端を支点とし
て開閉できるように構成してある。
る記録紙を画像形成に伴って送り出すためのローラから
なる送り出しローラ、63は送り出しローラ61の下流
に設けてあるフィードローラ、65はフィードローラ6
3と圧接し、記録紙Pの複数枚送りを防止するための重
送防止ローラで、前述した給紙トレイ22、24の場合
と実質的に同じ構成を有する。
る記録紙Pの搬送路で、フィードローラ63のすぐ左横
に示す一対の搬送ローラを経て後記する合流部に連通し
ている。
を行わせるための第1搬送路で、適宜の給紙トレイから
送り出される記録紙の移動方向から見て、下方から上方
に延びている。
記録紙用の給紙通路、74は下段の給紙トレイ24に収
納される記録紙用の給紙通路であり、76は両トレイ2
2および24から送られる記録紙Pが合流する合流部
(第1搬送路70の一部)である。
を排紙トレイT上に排紙するための排紙通路である。
合に使用する記録紙の表裏反転用の第2搬送路であり、
図の上方において、第1搬送路と連通している。
見て、上方から下方に向かって延びている。
延びる搬送路としてあり、その下端は下段の給紙トレイ
24の給紙部よりも下側に延び、そして、第1搬送路7
0と接続(連通)している。
0と第2搬送路80とは、装置本体の一側壁側において
縦方向に長いループ状をなしている。
部には、可逆回転可能な一対のローラからなる搬送手段
R20(スイッチバック用ローラーを兼ねる)を設け
た。
第1搬送路70に連続的に搬送されるものでないことか
ら、両搬送路を分ける分岐部ともいえる。
は、空間部25に繋がる通路が設けてあり、記録紙Pの
表裏反転に際して、第2搬送路80を移動してくる記録
紙Pを空間部25に向かわせるように使用される。
0を移動してくる記録紙Pが空間部25に向けて送り出
された時、当該記録紙Pの後端はスイッチバック用ロー
ラR20で把持されているように構成してあり、従っ
て、空間部25には記録紙の一部分が収納されることに
なる。
像形成された記録紙Pを排紙通路78に向かわせたり、
または、第2搬送路80に向かわせたりするように制御
される。
(記録紙の片面のみに画像を形成するモードか、記録紙
の両面に画像を形成するモードか)に応じて制御され、
記録紙搬送路を切換えるということができる。
形成を行なうに際し、先ず円筒状感光体10の回転に伴
って帯電電極14の放電作用で円筒状感光体10面に帯
電する。次に、書き込み部Dで画像が書き込まれて静電
潜像が形成される。この静電潜像を現像手段16で現像
してトナー像が形成される。一方、給紙トレイ22、2
4又は手差し給紙トレイ60より給紙された記録紙Pに
転写電極18でトナー像を転写し、分離電極20で記録
紙Pが分離され、定着手段Hで定着処理されて排紙トレ
イT上に排紙される。
本発明はこれらに限定されない。
の調製 攪拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り
付けた5000mlのセパラブルフラスコに、アニオン
系界面活性剤(101) (101)C10H21(OCH2CH2)2OSO3Na 7.08gをイオン交換水3010gに溶解させた界面
活性剤溶液(水系媒体)を仕込み、窒素気流下230r
pmの攪拌速度で攪拌しながら、内温を80℃に昇温さ
せた。
酸カリウム:KPS)9.2gをイオン交換水200g
に溶解させた開始剤溶液を添加し、温度を75℃とした
後、スチレン70.1g、n−ブチルアクリレート1
9.9g、メタクリル酸10.9gからなる単量体混合
液を1時間かけて滴下し、この系を75℃にて2時間に
わたり加熱、攪拌することにより重合(第1段重合)を
行い、ラテックス(高分子量樹脂からなる樹脂粒子の分
散液)を調製した。これを「ラテックス(H)」とす
る。
ックス(HM)の調製 攪拌装置を取り付けたフラスコ内において、スチレン1
05.6g、n−ブチルアクリレート30.0g、メタ
クリル酸6.4g、n−オクチル−3−メルカプトプロ
ピオン酸エステル5.6gからなる単量体混合液に、多
価アルコール単量体エステルとしてペンタエリストール
テトラアラキン酸エステル63.36g、多価多量体エ
ステルとしてジペンタエリストールヘキサアラキン酸エ
ステル8.64gを各々添加し、80℃に加温し溶解さ
せて単量体溶液を調製した。
1.6gをイオン交換水2700mlに溶解させた界面
活性剤溶液を80℃に加熱し、この界面活性剤溶液に、
核粒子の分散液である前記ラテックス(H)を固形分換
算で28g添加した後、循環経路を有する機械式分散機
「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テク
ニック(株)製)により、化合物(19)の単量体溶液
を混合分散させ、均一な分散粒子径(284nm)を有
する乳化粒子(油滴)を含む分散液(乳化液)を調製し
た。
CH2C(CH2OCO(CH2)20CH3)3 次いで、この分散液(乳化液)に、重合開始剤(KP
S)5.1gをイオン交換水240mlに溶解させた開
始剤溶液と、イオン交換水750mlとを添加し、この
系を80℃にて3時間にわたり加熱攪拌することにより
重合(第2段重合)を行い、ラテックス(高分子量樹脂
からなる樹脂粒子の表面が中間分子量樹脂により被覆さ
れた構造の複合樹脂粒子の分散液)を得た。これを「ラ
テックス(HM)」とする。
クス1の調製 上記のようにして得られたラテックス(HM)に、重合
開始剤(KPS)7.4gをイオン交換水200mlに
溶解させた開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下
に、スチレン300g、n−ブチルアクリレート95
g、メタクリル酸15.3g、n−オクチル−3−メル
カプトプロピオン酸エステル10.4gからなる単量体
混合液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、2時間に
わたり加熱攪拌することにより重合(第3段重合)を行
った後、28℃まで冷却しラテックス(多価アルコール
単量体と多価アルコール多量体を含む樹脂粒子の分散
液)を得た。このラテックスを「ラテックス(1)」と
する。
粒子は、138,000、80,000および13,0
00にピーク分子量を有するものであり、また、この複
合樹脂粒子の個数平均粒径は102nmであった。
ル硫酸ナトリウム9.2gをイオン交換水160mlに
撹拌溶解した。この溶液を撹拌しながら、カーボンブラ
ック「リーガル330R」(キャボット社製)20gを
徐々に添加し、次いで、高速回転するロータを備えた撹
拌装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム
・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、
着色剤分散液(1)を調製した。この着色剤分散液
(1)における着色剤の粒子径を、電気泳動光散乱光度
計「ELS−800」(大塚電子社製)を用いて測定し
たところ、重量平均粒子径で112nmであった。
gと、イオン交換水2000ml、着色剤分散液(1)
とを、温度センサ、冷却管、窒素導入装置、撹拌装置を
取り付けた5000mlの四つ口フラスコに入れ撹拌し
た。内温を30℃に調整した後、この溶液に5モル/リ
ットルの水酸化ナトリウム水溶液を加え、pHを10.
0に調整した。次いで、塩化マグネシウム6水和物5
2.6gをイオン交換水72mlに溶解した水溶液を、
撹拌下で30℃にて10分間かけて添加した。その後、
この系を6分間かけて90℃まで昇温した。その状態
で、「コールターカウンタTA−II」にて会合粒子の粒
径を測定し、体積平均粒径が6.5μmになった時点
で、塩化ナトリウム115gをイオン交換水700ml
に溶解した水溶液を添加して粒子成長を停止させ、さら
に、液温度92℃±2℃にて5時間にわたり加熱撹拌す
ることにより融着を継続させた。その後、10分間かけ
て30℃まで冷却し、塩酸を添加してpHを2.0に調
整することで会合粒子を得た。生成した会合粒子を濾過
し、イオン交換水で繰り返し洗浄し、その後、温風で乾
燥して着色粒子(1)を得た。
00質量部に、シリカ微粒子1質量部をヘンシェルミキ
サにて外添混合して、結着樹脂中にエステル化合物を含
有する樹脂粒子と着色剤とを塩析、凝集、融着させてな
るトナー試料(1)を得た。
(1)の製造において、エステル化合物としてペンタエ
リトリトールテトラアラキン酸エステル61.2g、お
よびジペンタエリトリトールヘキサアラキン酸エステル
10.8gに変更した以外は、トナー試料(1)の製造
と同様にして、結着樹脂中にエステル化合物を含有する
樹脂粒子と着色剤とを塩析、凝集、融着させてなるトナ
ー試料(2)を得た。
(1)の製造において、エステル化合物としてペンタエ
リトリトールテトラアラキン酸エステル64.8g、お
よびジペンタエリトリトールヘキサアラキン酸エステル
7.2gに変更した以外は、トナー試料(1)の製造と
同様にして、結着樹脂中にエステル化合物を含有する樹
脂粒子と着色剤とを塩析、凝集、融着させてなるトナー
試料(3)を得た。
(1)の製造において、エステル化合物としてペンタエ
リトリトールテトラアラキン酸エステル71.3g、お
よびジペンタエリトリトールヘキサアラキン酸エステル
0.7gに変更した以外は、トナー試料(1)の製造と
同様にして、結着樹脂中にエステル化合物を含有する樹
脂粒子と着色剤とを塩析、凝集、融着させてなるトナー
試料(4)を得た。
(1)の製造において、エステル化合物としてペンタエ
リトリトールテトラアラキン酸エステル51.1g、お
よびジペンタエリトリトールヘキサアラキン酸エステル
20.9gに変更した以外は、トナー試料(1)の製造
と同様にして、結着樹脂中にエステル化合物を含有する
樹脂粒子と着色剤とを塩析、凝集、融着させてなるトナ
ー試料(5)を得た。
(1)の製造において、エステル化合物としてペンタエ
リトリトールテトラアラキン酸エステル、およびジペン
タエリトリトールヘキサアラキン酸エステルの代わり
に、エリトリトールトリステアリン酸エステルおよびジ
エリトリトールヘキサステアリン酸エステルを使用した
以外は、トナー試料(1)の製造と同様にして、結着樹
脂中にエステル化合物を含有する樹脂粒子と着色剤とを
塩析、凝集、融着させてなるトナー試料(6)を得た。
(1)の製造において、エステル化合物としてペンタエ
リトリトールテトラアラキン酸エステル、およびジペン
タエリトリトールヘキサアラキン酸エステルの代わりに
ペンタエリトリトールジメリシン酸エステルおよびジペ
ンタエリトリトールテトラメリシン酸エステルを使用し
た以外は、トナー試料(1)の製造と同様にして、結着
樹脂中にエステル化合物を含有する樹脂粒子と着色剤と
を塩析、凝集、融着させてなるトナー試料(7)を得
た。
(1)の製造において、エステル化合物としてペンタエ
リトリトールテトラアラキン酸エステル、およびジペン
タエリトリトールヘキサアラキン酸エステルの代わりに
グリセロール−モノミリスチン酸エステルおよびジグリ
セロール−ジミリスチン酸エステルを使用した以外は、
トナー試料(1)の製造と同様にして、結着樹脂中にエ
ステル化合物を含有する樹脂粒子と着色剤とを塩析、凝
集、融着させてなるトナー試料(8)を得た。
クス(1)の製造において、エステル化合物としてペン
タエリトリトールテトラアラキン酸エステル72.0g
とし、ジペンタエリトリトールヘキサアラキン酸エステ
ルを使用しない以外は、トナー試料(1)の製造と同様
にして、結着樹脂中にエステル化合物を含有する樹脂粒
子と着色剤とを塩析、凝集、融着させてなる比較用トナ
ー試料(1)を得た。
クス(1)の製造において、エステル化合物としてペン
タエリトリトールテトラアラキン酸エステル48.2
g、ジペンタエリトリトールヘキサアラキン酸エステル
を23.8g使用した以外は、トナー試料(1)の製造
と同様にして、結着樹脂中にエステル化合物を含有する
樹脂粒子と着色剤とを塩析、凝集、融着させてなる比較
用トナー試料(2)を得た。
(8)、比較用トナー試料(1)、比較用トナー試料
(2)の各々の特性を表1に示す。
〜(8)及び比較用トナー試料(1)〜(2)の各々に
ついて、マグネタイト粒子にシリコーン樹脂を被覆した
シリコーンコートキャリア(平均粒径50μm)を、現
像剤中のトナー質量濃度が5質量%となるように調製
し、Wコーン型混合機にて混合して、現像剤(1)〜
(8)および比較用現像剤(1)〜(2)を得た。
像形成プロセスを有するデジタル複写機(コロナ帯電、
レーザ露光、反転現像、静電転写、爪分離、クリーニン
グブレードを有する)に、各現像剤を搭載し評価した。
尚、上記デジタル複写機のその他の評価条件は下記の条
件に設定した。
V (露光条件) 露光部電位を−50Vにする露光量に設定 (現像条件) DCバイアス;−550V 転写極;コロナ帯電方式 また、定着装置としては、芯金として鉄を使用し、表面
を厚さ25μmのPFA(テトラフルオロエチレン−パ
ーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)で被覆さ
れた表面粗さRaが0.8μmの加熱ローラーを使用
し、加圧ローラーとして鉄の芯金を使用し、HTVシリ
コーンゴムの上に厚み120μmのPFAチューブを被
覆した表面粗さRaが0.8μmの加圧ローラーを用い
た。なお、ニップ幅は3.8mmであり、線速は420
mm/secである。
リコンオイル供給機構は装着していない。定着の温度は
加熱ローラーの表面温度で制御し、165℃の設定温度
とした。複写条件は最も厳しいと思われる低温低湿環境
(10℃、20%RH)にて連続50万コピー行い、コ
ピー画像について、下記評価を行った。
サイズの普通紙に印刷し、A4サイズとなるようゼット
(Z)状に折り畳み、一冊あたり100枚の冊子とした
のち、折り目から落ちたトナーによる白地部の汚れを観
察した。
し) Cランク:画像上に軽微な汚れが発生(実用上問題有
り) Dランク:画像上に汚れがあり、実用に適さない(実用
不可) 《標準光沢度》記録材を画像形成材料(静電荷像現像用
トナー等)が90%以上被覆している画像部分におい
て、入射角75°にてグロスメータVGS−1D(日本
電色工業(株)社製)により測定した。標準光沢度は、
17〜37であれば適度な光沢により写真画像に立体感
があり、文字も読みやすい。
7 ×:標準光沢度17未満、または37を超える 《定着可能温度領域評価》熱ロール温度を130℃〜2
40℃まで10℃刻みで変更しつつ定着画像を作製し
た。なお、定着画像の出力に当たっては、A4サイズの
普通紙(坪量64g/m2)を使用した。
真技術の基礎と応用:電子写真学会編」第9章1.4項
に記載のメンディングテープ剥離法に準じた方法を用い
て定着率により評価した。具体的には、トナー付着量が
0.6mg/cm2である2.54cm角のベタ定着画
像を作製した後、スコッチメンディングテープ(住友3
M社製)で剥離する前後の画像濃度を測定し、画像濃度
の残存率を定着率として求めた。画像濃度の測定にはマ
クベス反射濃度計RD−918を使用し、定着率が95
%以上得られた定着温度を定着可能温度とする。
ようにランク評価した。 ◎:100℃以上ある場合(優良) ○:70℃以上の場合(良好) △:40℃以上の場合(実用可能) ×:40℃未満の場合(不良) 《耐オフセット性評価》A4サイズの転写紙に1000
枚連続印字した後、白紙を印字し、オフセットによる白
紙の汚れとヒートローラー表面のトナー汚れを目視にて
観察した。
0g/m2の厚紙を使用し、紙進行方向(熱ローラー周
方向)に平行な、幅0.3mm、長さ150mmの線画
像を形成した。
ー汚れともに全く見られない ○:画像オフセットは確認できないが、加熱ローラーに
トナー汚れがある ×:画像オフセットが確認出来る ◎、○は実用可、×は実用不可である。
紙に連続印字を行った後、目視観察で感光体へのフィル
ミングの有無を観察し、フィルミング発生時の枚数を記
録した。
折り目汚れ、標準光沢度、定着可能温度領域の広さ、オ
フセットの発生、感光体フィルミング等の全ての評価項
目におて、優れた結果を示していることが明らかであ
る。
れた画像に折り目汚れがなく、適度な標準光沢度を示
し、定着可能温度領域が広く、且つ、オフセットの少な
い静電荷像現像用トナー、その製造方法、画像形成方法
及び画像形成装置を提供することが出来た。
を示す概略断面図である。
図である。
略断面図である。
概略図である。
一例を示す断面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 結着樹脂、着色剤及び、50℃〜110
℃の範囲に吸熱ピークを有するエステル化合物を含有す
る静電荷像現像用トナーにおいて、 該エステル化合物が、多価アルコール単量体エステル
(Aとする)と多価アルコール多量体エステル(Bとす
る)を含有し、且つ、該多価アルコール単量体エステル
と該多価アルコール多量体エステルとの質量比が下記式
(1)を満たすことを特徴とする静電荷像現像用トナ
ー。 式(1): A:B=70:30〜99:1 - 【請求項2】 多価アルコール単量体または多価アルコ
ール多量体と炭素数14〜32を有する脂肪酸との縮合
反応によって形成されたエステル化合物を含有すること
を特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。 - 【請求項3】 少なくとも1種のエステル化合物の吸熱
ピークの半値幅が20℃以下、針入度が4以下であるこ
とを特徴とする請求項1または2に記載の静電荷像現像
用トナー。 - 【請求項4】 エステル化合物を含有する樹脂粒子と、
着色剤とを塩析、凝集、融着させる工程を経て作製され
たことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載
の静電荷像現像用トナー。 - 【請求項5】 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を製造するにあたり、エステル化合
物を含有する樹脂粒子と、着色剤とを塩析、凝集、融着
させる工程を経てトナー粒子を形成したことを特徴とす
る静電荷像現像用トナーの製造方法。 - 【請求項6】 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を用いて、発熱部材または加熱部材
を接触させて該トナーを溶融し、画像保持材に定着させ
ることを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項7】 請求項6に記載の画像形成方法を使用し
て画像形成することを特徴とする画像形成装置。
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JP2004326030A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Canon Inc | トナー粒子の製造方法及びトナーの製造方法 |
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JP2006071697A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Canon Inc | トナーの製造方法 |
JP2014109704A (ja) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Canon Inc | トナー |
-
2001
- 2001-03-23 JP JP2001085034A patent/JP4042337B2/ja not_active Expired - Fee Related
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