JP2006208861A - トナー及びその製造方法、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 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 トナー材料を有機溶媒中に溶解乃至分散させてなる有機溶媒組成物を、水系媒体中に混合し、該混合液に剪断力を与えて、乳化乃至分散させてトナー粒子を乳化乃至分散液中で造粒してなり、前記有機溶媒組成物における全アミン価を0.20〜0.40KOHmg/g毎に変化させた際の乳化乃至分散液中におけるトナー粒子の体積平均粒子径と、該有機溶媒組成物の全アミン価とのプロットを少なくとも2点求め、該プロットから算出した下記数式1で表される相関係数が0.9以上であり、かつ下記数式2で表される回帰直線の傾きが−0.2〜−8となる範囲の条件で、乳化乃至分散を行うトナーの製造方法である。
【選択図】 なし
Description
しかしながら、前記乳化凝集法によるトナーの製造方法では、凝集体からトナー粒子を形成する工程において、長時間、結着樹脂のガラス転移温度(Tg)以上の温度で加熱溶融するため、多大なエネルギーを要するという問題がある。
また、小粒径トナーとした場合の粉体流動性、転写性に優れるとともに、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たトナーが提案されている(特許文献6及び特許文献7等参照)。
これらの提案では、イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマーを有機溶媒及び水系媒体中でアミンと重付加反応させる高分子量化工程を含むものである。
しかし、これらの提案に係るトナーの製造方法では、乳化粒子を得る際に発生する微粉の制御が困難であり、剪断力による乳化粒子の経時粗大化などの問題があり、安定に粒度分布がシャープな小粒径トナーを得ることは困難であるという課題がある。
<1> トナー材料を有機溶媒中に溶解乃至分散させてなる有機溶媒組成物を、水系媒体中に混合し、該混合液に剪断力を与えて、乳化乃至分散させてトナー粒子を乳化乃至分散液中で造粒するトナーの製造方法であって、
前記有機溶媒組成物における全アミン価を0.20〜0.40KOHmg/g毎に変化させた際の乳化乃至分散液中におけるトナー粒子の体積平均粒子径(μm)と、該有機溶媒組成物の全アミン価(KOHmg/g)とのプロットを少なくとも2点求め、該プロットから算出した下記数式1で表される相関係数(r)が0.9以上であり、かつ下記数式2で表される回帰直線の傾き(a)が−0.2〜−8となる範囲の条件で、乳化乃至分散を行うことを特徴とするトナーの製造方法である。
<2> 有機溶媒組成物における全アミン価を変化させた際の乳化乃至分散液中におけるトナー粒子の体積平均粒子径(μm)と、該有機溶媒組成物の全アミン価(KOHmg/g)とのプロットを3点求め、該プロットから算出した相関係数(r)が0.9以上であり、かつ回帰直線の傾き(a)が−0.2〜−8となる範囲であり、かつ該3点のプロットのうちの中点の条件で乳化乃至分散を行う前記<1>に記載のトナーの製造方法である。
<3> 有機溶媒組成物と水系媒体との質量比率(有機溶媒組成物:水系媒体)が60:40〜20:80である前記<1>から<2>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<4> 有機溶媒組成物における全アミン価が1.0〜10.0KOHmg/gである前記<1>から<3>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<5> 有機溶媒組成物における酸価が2〜30KOHmg/gである前記<1>から<4>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<6> 有機溶媒組成物と水系媒体とを連続的に供給しながら混合し、該混合液に剪断力を与えて乳化乃至分散を行う前記<1>から<5>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<7> トナー材料が、ポリエステル樹脂を含む前記<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> 有機溶媒組成物が、有機溶剤中に、少なくとも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、着色剤とを含むトナー材料を溶解乃至分散させてなり、
水系溶媒中で前記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反応させて接着性基材を生成しつつ該接着性基材を少なくとも含むトナー粒子を得る前記<1>から<7>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<9> 前記<1>から<8>のいずれかに記載のトナーの製造方法により製造されたことを特徴とするトナーである。
<10> 体積平均粒子径が3〜8μmである前記<9>に記載のトナーである。
<11> 体積平均粒子径(Dv)と個数平均粒子径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.20以下である前記<9>から<10>のいずれかに記載のトナーである。
<12> 平均円形度が0.92〜1.00である前記<9>から<11>のいずれかに記載のトナーである。
<13> 前記<9>から<12>のいずれかに記載のトナーを含むことを特徴とする現像剤である。
<14> 一成分現像剤及び二成分現像剤のいずれかである前記<13>に記載の現像剤である。
<15> 前記<9>から<12>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。
<16> 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<9>から<12>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。
<17> 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、前記静電潜像を前記<9>から<12>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、前記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。
<18> 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<9>から<12>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。
本発明のトナーは、本発明のトナーの製造方法により得られる。
本発明のトナーの製造方法は、トナー材料を有機溶媒中に溶解乃至分散させてなる有機溶媒組成物を、水系媒体中に混合し、該混合液に剪断力を与えて、乳化乃至分散させてトナー粒子を乳化乃至分散液中で造粒する工程を含んでなり、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
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についても明らかにする。
前記相関係数(r)が0.9未満である場合、又は、回帰直線(近似直線)の傾き(a)が−8未満の場合は、有機溶媒組成物を調製する際のわずかの振れにより、トナーの体積平均粒子径が大きく変動してしまい、安定して均一な乳化乃至分散液が得られない。一方、回帰直線(近似直線)の傾き(a)が−0.2よりフラットな場合は、均一な乳化分散液を得ることは可能であるが、系内が安定すぎるため、発生した微粉の合着除去が難しく、また、剪断力などの工程条件の変更による目標とする体積平均粒子径への微調整が困難となる。
具体的には、(1)表計算ソフトExcelを使用し、X軸として全アミン価の値を入力し、Y軸として体積平均粒子径の値を入力する。(2)Excelのグラフ機能を利用して散布図を作成する。(3)近似曲線を求め、線形近似を選択し、回帰直線と相関係数を算出することができる。
ここで、前記トナー粒子の平均粒径及び粒度分布は、コールターカウンターTA−II型を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科技研社製)と、PC9801パーソナルコンピューター(NEC社製)とを接続して測定することができる。
この場合、反応が完結した高分子成分の有機溶媒中への溶解、または分散は困難なことから、本発明においては、耐オフセット性を発現させるために必要な高分子成分を、粒子内に均一に導入するために、有機溶媒組成物としては、有機溶剤中に、少なくとも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、着色剤とを含むトナー材料を溶解乃至分散させてなり、
水系溶媒中で前記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反応させて接着性基材を生成しつつ該接着性基材を少なくとも含むトナー粒子を作製することが好ましい。
前記有機溶媒としては、前記トナー材料を溶解乃至分散可能な溶媒であ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、除去の容易性の点で沸点が150℃未満の揮発性のものが好ましく、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、等が挙げられる。これらの中でも、トルエン、キシレン、ベンゼン、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、等が好ましく、酢酸エチルが特に好ましい。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。
前記有機溶剤の使用量としては、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。
前記トナー溶液を前記水系媒体中に分散させると、該水系媒体中に、前記トナー溶液からなる分散体(油滴)が形成される。
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。
前記分散機としては、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、前記分散体(油滴)の粒径を2〜20μm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、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、前記回転数としては、1,000〜30,000rpmが好ましく、5,000〜20,000rpmがより好ましく、前記分散時間としては、バッチ方式の場合は、0.1〜5分が好ましく、前記分散温度としては、加圧下において0〜150℃が好ましく、40〜98℃がより好ましい。なお、前記分散温度は高温である方が一般に分散が容易である。
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系媒体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)とを前記水系媒体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。
前記活性水素基含有化合物は、前記水系媒体中で、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、通常30〜70℃であり、35〜60℃がより好ましく、35〜50℃が更に好ましい。前記ガラス転移温度が、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、1.0〜50.0mgKOH/gが好ましく、1.0〜30.0がより好ましい。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、離型剤、帯電制御剤、樹脂微粒子、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。
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剤に直接、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。
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。
前記接着性基材を生成しつつトナーを造粒する方法においては、例えば、水系媒体相の調製、トナー材料の溶解乃至分散液の調製、乳化乃至分散、前記接着性基材の生成、有機溶剤の除去、その他(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)の合成、前記活性水素基含有化合物の合成等)を行う。
前記トナー材料の溶解乃至分散液の調製は、前記有機溶剤中に、前記活性水素基含有化合物、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体、前記着色剤、前記離型剤、前記帯電制御剤、前記未変性ポリエステル樹脂等のトナー材料を、溶解乃至分散させることにより行うことができる。
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、前記水系媒体相調製において、前記樹脂微粒子を前記水系媒体に分散させる際に該水系媒体中に添加混合してもよいし、あるいは、前記溶解乃至分散液を前記水系媒体相に添加する際に、該溶解乃至分散液と共に前記水系媒体相に添加してもよい。
前記接着性基材(例えば、前記ウレア変性ポリエステル樹脂)は、例えば、(1)前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体(例えば、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))を含む前記トナー材料の溶解乃至分散液を、前記活性水素基含有化合物(例えば、前記アミン類(B))と共に、前記水系媒体相中に乳化乃至分散させ、分散体を形成し、該水系媒体相中で両者を伸長反応乃至架橋反応させることにより生成させてもよく、(2)前記トナー材料の溶解乃至分散液を、予め前記活性水素基含有化合物を添加した前記水系媒体中に乳化乃至分散させ、分散体を形成し、該水系媒体相中で両者を伸長反応乃至架橋反応させることにより生成させてもよく、あるいは(3)前記トナー材料の溶解乃至分散液を、前記水系媒体中に添加混合させた後で、前記活性水素基含有化合物を添加し、分散体を形成し、該水系媒体相中で粒子界面から両者を伸長反応乃至架橋反応させることにより生成させてもよい。なお、前記(3)の場合、生成するトナー表面に優先的に変性ポリエステル樹脂が生成され、該トナー粒子において濃度勾配を設けることもできる。
前記分散は、その方法としては特に制限はなく、公知の分散機等を用いて適宜選択することができ、該分散機としては、例えば、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機、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、前記分散体の粒径を2〜20μmに制御することができる点で、高速せん断式分散機が好ましい。
前記高速せん断式分散機を用いた場合、回転数、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、前記回転数としては、1,000〜30,000rpmが好ましく、5,000〜20,000rpmがより好ましく、前記分散時間としては、バッチ方式の場合は、0.1〜5分が好ましく、前記分散温度としては、加圧下において0〜150℃が好ましく、40〜98℃がより好ましい。なお、前記分散温度は高温である方が一般に分散が容易である。
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。
前記体積平均粒径が、3μm未満であると、二成分現像剤では現像器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、1.20以下であると、前記トナーの粒度分布が比較的シャープであり、定着性が向上するが、1.00未満であると、二成分現像剤では現像器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る。
前記平均円形度が、0.92未満であると、微粒子の合着が不十分なため、満足した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、0.97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。
また、平均円形度が0.98以上のトナーを40質量%以下含み、平均円形度が0.95以下のトナーを35質量%以下含むことが好ましい。
前記平均円形度は、例えば、トナーを含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、CCDカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法などにより計測することができ、例えば、フロー式粒子像分析装置FPIA−2100(シスメックス社製)等を用いて計測することができる。
本発明の現像剤は、本発明の前記トナーを少なくとも含有してなり、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ー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ためのブレード等の部材へのトナーの融着がなく、現像器の長期の使用(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、現像器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(体積平均粒子径(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、などが挙げられる。
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。
二成分系現像剤のトナーとキャリアの混合割合は、一般にキャリア100質量部に対しトナー1〜10.0質量部である。
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、本発明の前記トナー乃至前記現像剤を容器中に収容してなる。
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、トナー容器本体とキャップとを有してなるもの、などが好適に挙げられる。
前記トナー容器本体としては、その大きさ、形状、構造、材質など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、円筒状などが好ましく、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、などが特に好ましい。
前記トナー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、など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、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段などの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、ファクシミリ、プリンターに着脱自在に備えさせることができ、後述する本発明の画像形成装置に着脱自在に備えさせるのが好ましい。
前記感光体101としては、上述したようなものを用いることができる。
露光手段103としては、高解像度で書き込みが行うことのできる光源が用いられる。
帯電手段102としては、任意の帯電部材が用いられる。
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。
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。
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(感光体)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、などが挙げられる。
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、など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などがより好ましい。
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、などが挙げられる。
なお、記録媒体としては、代表的には普通紙であるが、現像後の未定着像を転写可能なものなら、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、OHP用のPETベース等も用いることができる。
前記定着装置としては、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み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組み合わせ、などが挙げられる。
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4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、前記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。
トナー粒子の平均粒径及び粒度分布は、コールターカウンターTA−II型を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科技研社製)と、PC9801パーソナルコンピューター(NEC社製)とを接続して測定した。
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添加した。次いで、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(本多電子株式会社製)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。
全アミン価及び酸価は、JIS K2501、JIS K0070に準拠した方法で測定した。ただし、サンプルが溶解しない場合には、溶媒としてジオキサン又はTHF等の溶媒を用いて行った。
全アミン価に対し体積平均粒子径をプロットし、該プロットの関係を線形近似するには、最小二乗法と同様の計算式を用いて、下記数式1及び2から算出した。具体的には、(1)表計算ソフトExcelを使用し、X軸として全アミン価の値を入力し、Y軸として体積平均粒子径の値を入力した。(2)Excelのグラフ機能を利用して散布図を作成した。(3)近似曲線を求め、線形近似を選択し、回帰直線と相関係数を算出した。
−ポリエステル樹脂の製造−
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690質量部、テレフタル酸335質量部を投入し、常圧窒素気流下のもと、210℃にて10時間縮合反応した。次いで10〜15mmHgの減圧下で脱水しながら5時間反応を継続した後、冷却し、ポリエステル樹脂(1)を合成した。
得られたポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は6,000、酸価は10KOHmg/g、ガラス転移温度(Tg)は48℃であった。
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795質量部、イソフタル酸200質量部、テレフタル酸65質量部、及びジブチルチンオキサイドを2質量部を投入し、常圧窒素気流下、210℃で8時間縮合反応した。次いで、10〜15mmHgの減圧下で脱水しながら5時間反応を継続した後、80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート170質量部と2時間反応を行い、プレポリマー(1)を合成した。
得られたプレポリマー(1)の重量平均分子量(Mw)は5,000であった。更に、酢酸エチルを加えて、前記プレポリマー溶液を50質量%の濃度となるように調整した。
タンク内に水945質量部、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体の20質量%水性分散液40質量部、50質量%ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム水溶液(エレミノールMON−7:三洋化成工業株式会社製)160質量部、及び酢酸エチル90質量部を混合撹拌し、水系媒体(1)を調製した。
タンク内に、35質量%カルナバワックス酢酸エチル分散液170質量部、前記ポリエステル(1)120質量部、PY155(クラリアント社製)20質量部、及び酢酸エチル70質量部を投入し、2時間、攪拌して溶解混合した。次いで、高能率分散機エバラマイルダー(荏原製作所製)を用いて、1時間、循環混合した。続いて、3つのビーカー内に前記混合液の一部を別々に取り分け、イソホロンジアミンをそれぞれ、0.75質量%、0.79質量%、及び0.83質量%と添加混合し、3種類の有機溶媒組成物を調製した。
得られた有機溶媒組成物の全アミン価はそれぞれ、4.90KOHmg/g、5.18KOHmg/g、及び5.41KOHmg/gであった。
次に、3つのビーカーを準備し、その中に水系媒体(1)を仕込んだ後に、50質量%のプレポリマー(1)、及び前記3種類の有機溶媒組成物を別々に投入した。このときの水系媒体(1)、50質量%のプレポリマー(1)、及び有機溶媒組成物の投入比率(質量%)は60.0:4.4:35.6となるようにした。
得られた各混合液をTK式ホモミキサーを用いて11000rpmに攪拌して、乳化液を得た後、各々の乳化液中のトナー粒子径を測定した。得られた乳化液中のトナーの体積平均粒子径はそれぞれ5.92μm、5.25μm、及び4.85μmであった。この時のそれぞれの有機溶媒組成物の全アミン価と乳化液中のトナーの体積平均粒子径における、線形回帰直線(近似直線)の相関係数(r)は0.995、傾き(a)は−2.10であった。
前記線形回帰直線(近似直線)を確認した後、タンク内に残っている混合液にイソホロンジアミンを0.79質量%添加し、あらためてエバラマイルダーを用いて、1時間、循環混合して有機溶媒組成物(1)を得た。
得られた有機溶媒組成物(1)の全アミン価は5.18KOHmg/g、酸価は4.5KOHmg/gであった。
有機溶媒組成物(1)を3560g/分、50質量%プレポリマー(1)を440g/分、水系媒体(1)を6000g/分のスピードで、パイプラインホモミキサー(特殊機化工業社製)に供給し、乳化分散液を得た。パイプラインホモミキサーの吐出係数は0.15、回転数は2960回転、翼径は0.11mであった。
得られた乳化液中のトナー粒子の体積平均粒子径(Dv)は5.3μm、Dv/Dnは1.13、平均円形度は0.96であった。
更に、得られた乳化液を以下のように処理することでトナーを得た。まず、脱溶剤工程は次の方法で行った。45℃まで昇温して、攪拌翼外周端周速10.5m/秒、大気圧下(101.3kPa)で溶剤を除去した。脱溶剤時間は5時間を要した。その後、濾別、洗浄、乾燥した後にトナー母体粒子を得た。次に、得られたトナー母体粒子100質量部、及び帯電制御剤(オリエント化学社製、ボントロン E−84)0.25質量部をQ型ミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。次に、疎水性シリカ(H2000、クラリアントジャパン社製)を0.5質量部添加し、混合した。更に、疎水性シリカ0.5質量部と、疎水化酸化チタン0.5質量部をヘンシェルミキサーにて混合し、目開き37μmのスクリーンにて粗大粒子を除去して、イエロートナー(1)を作製した。
得られたイエロートナー(1)の体積平均粒子径(Dv)は5.3μm、Dv/Dnは1.13、平均円形度は0.96であった。
−有機溶媒組成物の製造−
実施例1において、イソホロンジアミンを0.75質量%添加した以外は、実施例1と同様にして、有機溶媒組成物(2)を製造した。
実施例1において、有機溶媒組成物(1)の代わりに前記有機溶媒組成物(2)を使用する以外は、実施例1と同様にして、イエロートナー(2)を作製した。
得られたイエロートナー(2)の体積平均粒子径(Dv)は6.0μm、Dv/Dnは1.12、平均円形度は0.93であった。
−有機溶媒組成物の製造−
実施例1において、イソホロンジアミンを0.83質量%添加した以外は、実施例1と同様にして、有機溶媒組成物(3)を製造した。
実施例1において、有機溶媒組成物(1)の代わりに前記有機溶媒組成物(3)を使用する以外は、実施例1と同様にして、イエロートナー(3)を作製した。
得られたイエロートナー(3)の体積平均粒子径(Dv)は4.7μm、Dv/Dnは1.16、平均円形度は0.98であった。
−ポリエステル樹脂の製造−
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280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415質量部、及びテレフタル酸335質量部を投入し、常圧窒素気流下、210℃で10時間縮合反応した。次いで、10〜15mmHgの減圧下で脱水しながら5時間反応を継続した後に冷却し、ポリエステル樹脂(2)を合成した。
得られたポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は5,800、酸価は24KOHmg/g、ガラス転移温度(Tg)は50℃であった。
タンク内に水945質量部、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体の20質量%水性分散液40質量部、50質量%ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業社製)180質量部、及び酢酸エチル90質量部を混合撹拌し、水系媒体(2)を調製した。
タンク内に、35質量%カルナバワックス酢酸エチル分散液170質量部、ポリエステル樹脂(2)120質量部、PR1022(大日本インキ化学工業社製)16質量部、及び酢酸エチル74質量部を投入し、2時間、攪拌して溶解混合した。続いて、3つのビーカー内に前記混合液の一部を別々に取り分け、イソホロンジアミンをそれぞれ、1.01質量%、1.05質量%、及び1.09質量%と添加混合し、3種類の有機溶媒組成物を調製した。
この各混合液をTK式ホモミキサーを用いて10000rpmに攪拌して、乳化液を得た後に、各々の乳化液中のトナー体積平均粒子径を測定した。得られた乳化液中におけるトナーの体積平均粒子径はそれぞれ5.05μm、4.89μm、及び4.60μmであった。この時のそれぞれの有機溶媒組成物全アミン価と乳化液中のトナー体積平均粒子径における、線形回帰直線(近似直線)の相関係数(r)は0.992、傾き(a)は−0.74であった。
前記線形回帰直線(近似直線)を確認した後、タンク内に残っている混合液にイソホロンジアミンを1.05%添加し、あらためてエバラマイルダーを用いて、1時間、循環混合して有機溶媒組成物(4)を調製した。
得られた有機溶媒組成物(4)の全アミン価は6.90KOHmg/g、酸価は11.2KOHmg/gであった。
有機溶媒組成物(4)を3380g/分、50%プレポリマー(1)を420g/分、水系媒体(2)を6200g/分の供給スピードでパイプラインホモミキサー(特殊機化工業社製)に供給し、乳化分散液を得た。パイプラインホモミキサーの吐出係数は0.15、回転数は2600回転、翼径は0.11mであった。
得られた乳化液中のトナー粒子の体積平均粒子径(Dv)は4.9μm、Dv/Dnは1.17、平均円形度は0.98であった。
得られた乳化液について、実施例1と同様の処理をすることにより、マゼンタトナー(1)を作製した。
−有機溶媒組成物の製造−
実施例1において、PY155(クラリアント社製)20質量部の変わりにカーボンブラック(#44、三菱化学社製)14質量部を添加する以外は、実施例1と同様にして、3種類の有機溶媒組成物を調製した。
得られた有機溶媒組成物の全アミン価はそれぞれ、4.79KOHmg/g、5.03KOHmg/g、及び5.30KOHmg/gであった。次いで、3つのビーカーを準備し、その中に水系媒体(1)を仕込んだ後に、50質量%のプレポリマー(1)、及び3種類の有機溶媒組成物を別々に投入した。このときの水系媒体(1)、50%プレポリマー(1)、及び有機溶媒組成物の投入比率(質量%)は60.0:4.4:35.6となるようにした。この各混合液をTK式ホモミキサーを用いて11000rpmに攪拌して、乳化液を得た後に、各々の乳化液中のトナーの体積平均粒子径を測定した。
得られた乳化液中におけるトナーの体積平均粒子径はそれぞれ5.45μm、5.05μm、及び4.88μmであった。この時のそれぞれの有機溶媒組成物全アミン価と乳化液中のトナー粒子径における、線形回帰直線(近似直線)の相関係数(r)は0.933、傾きは−1.11であった。
前記線形回帰直線(近似直線)を確認した後、タンク内に残っている混合液にイソホロンジアミンを0.79質量%添加し、あらためてエバラマイルダーを用いて、1時間、循環混合して有機溶媒組成物(5)を得た。
得られた有機溶媒組成物(5)の全アミン価は5.05KOHmg/g、酸価は4.4KOHmg/gであった。
実施例1において、有機溶媒組成物(1)の代わりに前記有機溶媒組成物(5)を使用する以外は、実施例1と同様にして、ブラックトナー(1)を作製した。
得られたブラックトナー(1)の体積平均粒子径(Dv)は5.1μm、Dv/Dnは1.12、平均円形度は0.95であった。
−有機溶媒組成物の製造−
実施例1において、PY155(クラリアント社製)20質量部の変わりに銅フタロシアニンブルー顔料12質量部を添加した以外は、実施例1と同様にして、3種類の有機溶媒組成物を調製した。
得られた有機溶媒組成物の全アミン価はそれぞれ、4.74KOHmg/g、5.03KOHmg/g、及び5.27KOHmg/gであった。次いで、3つのビーカーを準備し、その中に水系媒体(1)を仕込んだ後、50質量%のプレポリマー(1)、及び3種類の有機溶媒組成物を別々に投入した。このときの水系媒体(1)、50質量%プレポリマー(1)、及び有機溶媒組成物の投入比率(質量%)は60.0:4.4:35.6となるようにした。
この各混合液をTK式ホモミキサーを用いて11000rpmに攪拌して、乳化液を得た後に、各々の乳化液中のトナー体積平均粒子径を測定した。得られた乳化液中のトナーの体積平均粒子径はそれぞれ5.41μm、5.03μm、及び4.85μmであった。この時のそれぞれの有機溶媒組成物全アミン価と乳化液中のトナー体積平均粒子径における、線形回帰直線(近似直線)の相関係数(r)は0.978、傾き(a)は−1.07であった。
前記線形回帰直線(近似直線)を確認した後、タンク内に残っている混合液にイソホロンジアミンを0.79質量%添加し、あらためてエバラマイルダーを用いて、1時間、循環混合して有機溶媒組成物(6)を調製した。
得られた有機溶媒組成物(6)の全アミン価は5.03KOHmg/g、酸価は4.4KOHmg/gであった。
実施例1において、有機溶媒組成物(1)の代わりに前記有機溶媒組成物(6)を使用する以外は、実施例1と同様にして、シアントナー(1)を作製した。
得られたシアントナー(1)の体積平均粒子径(Dv)は5.0μm、Dv/Dnは1.12、平均円形度は0.96であった。
−有機溶媒組成物の製造−
実施例1において、イソホロンジアミンの代わりに4,4’−ジアミノ−3,3’ジメチルジシクロヘキシルメタンを1.05質量%、1.11質量%、及び1.16質量%と添加混合する以外は、実施例1と同様にして、3種類の有機溶媒組成物を調製した。
得られた有機溶媒組成物の全アミン価はそれぞれ、4.85KOHmg/g、5.22KOHmg/g、及び5.43KOHmg/gであった。次いで、3つのビーカーを準備し、その中に水系媒体(1)を仕込んだ後、50質量%のプレポリマー(1)、及び3種類の有機溶媒組成物を別々に投入した。このときの水系媒体(1)、50質量%プレポリマー(1)、及び有機溶媒組成物の投入比率(質量%)は60.0:4.4:35.6となるようにした。
この各混合液をTK式ホモミキサーを用いて11000rpmに攪拌して、乳化液を得た後に、各々の乳化液中のトナー体積平均粒子径を測定した。得られた乳化液中のトナー体積平均粒子径はそれぞれ6.45μm、5.38μm、及び5.01μmであった。この時のそれぞれの有機溶媒組成物全アミン価と乳化液中のトナー体積平均粒子径における、線形回帰直線(近似直線)の相関係数(r)は0.987、傾きは−2.53であった。
前記線形回帰直線(近似直線)を確認した後、タンク内に残っている混合液に4,4’−ジアミノ−3,3’ジメチルジシクロヘキシルメタンを1.11質量%添加し、あらためてエバラマイルダーを用いて、1時間、循環混合して有機溶媒組成物(7)を得た。
得られた有機溶媒組成物(7)の全アミン価は5.22KOHmg/g、酸価は4.6KOHmg/gであった。
実施例1において、有機溶媒組成物(1)の代わりに前記有機溶媒組成物(7)を使用する以外は、実施例1と同様にして、イエロートナー(4)を作製した。
得られたイエロートナー(4)の体積平均粒子径(Dv)は5.6μm、Dv/Dnは1.13、平均円形度は0.96であった。
−有機溶媒組成物の製造−
タンク内に、35質量%カルナバワックス酢酸エチル分散液170質量部、ポリエステル(1)120質量部、PY155(クラリアント社製)20質量部、及び酢酸エチル70質量部を投入し、2時間、攪拌して溶解混合した。次いで、高能率分散機エバラマイルダー(荏原製作所製)を用いて、1時間、循環混合した。続いて、3つのビーカー内に前記混合液の一部を別々に取り分け、イソホロンジアミンをそれぞれ、0.49質量%、0.53質量%、及び0.57質量%と添加混合し、3種類の有機溶媒組成物を調製した。
得られた有機溶媒組成物の全アミン価はそれぞれ、3.21KOHmg/g、3.48KOHmg/g、及び3.70KOHmg/gであった。次いで、3つのビーカーを準備し、その中に水系媒体(1)を仕込んだ後に、50質量%のプレポリマー(1)、及び、3種類の有機溶媒組成物を別々に投入した。このときの水系媒体(1)、50質量%プレポリマー(1)、及び有機溶媒組成物の投入比率(質量%)は60.0:4.4:35.6となるようにした。この各混合液をTK式ホモミキサーを用いて12500rpmに攪拌して、乳化液を得た後に、各々の乳化液中のトナー体積平均粒子径を測定した。
得られた乳化液中のトナー体積平均粒子径はそれぞれ9.80μm、6.05μm、及び5.88μmであった。この時のそれぞれの有機溶媒組成物全アミン価と乳化液中のトナー体積平均粒子径における、線形回帰直線(近似直線)の相関係数(r)は0.887、傾き(a)は−8.13であった。
前記線形回帰直線(近似直線)を確認した後、タンク内に残っている混合液にイソホロンジアミンを0.53%添加し、あらためてエバラマイルダーを用いて、1時間、循環混合して有機溶媒組成物(8)を調製した。
得られた有機溶媒組成物(8)の全アミン価は3.48KOHmg/g、酸価は4.4KOHmg/gであった。
前記有機溶媒組成物(8)を3560g/分、50質量%プレポリマー(1)を440g/分、水系媒体(1)を6000g/分のスピードで、パイプラインホモミキサー(特殊機化工業社製)に供給し、パイプラインホモミキサーの吐出係数は0.15、回転数は3480回転、翼径は0.11mの条件で、乳化を試みた。初期段階での乳化液中のトナー粒子の体積平均粒子径(Dv)は6.2μm、Dv/Dnは1.12、平均円形度は0.93であったが、乳化を継続すると、経時により体積平均粒子径が粗大化し、最終的には油水が分離したため、乳化液を得ることができなかった。
−有機溶媒組成物の製造−
タンク内に、35質量%カルナバワックス酢酸エチル分散液170質量部、ポリエステル樹脂(1)120質量部、PY155(クラリアント社製)20質量部、及び酢酸エチル70質量部を投入し、2時間、攪拌して溶解混合した。次いで、高能率分散機エバラマイルダー(荏原製作所製)を用いて、1時間、循環混合した。続いて、3つのビーカー内に前記混合液の一部を別々に取り分け、イソホロンジアミンをそれぞれ、1.26質量%、1.32質量%、及び1.37質量%添加混合し、3種類の有機溶媒組成物を調製した。
得られた有機溶媒組成物の全アミン価はそれぞれ、8.30KOHmg/g、8.64KOHmg/g、及び9.01KOHmg/gであった。次いで、3つのビーカーを準備し、その中に水系媒体(1)を仕込んだ後、50質量%のプレポリマー(1)、及び3種類の有機溶媒組成物を別々に投入した。このときの水系媒体(1)、50質量%プレポリマー(1)、及び有機溶媒組成物の投入比率(質量%)は65.0:3.9:31.1となるようにした。
この各混合液をTK式ホモミキサーを用いて11000rpmに攪拌して、乳化液を得た後に、各々の乳化液中のトナーの体積平均粒子径を測定した。得られた乳化液中のトナー体積平均粒子径はそれぞれ4.33μm、4.25μm、及び4.21μmであった。この時のそれぞれの有機溶媒組成物全アミン価と乳化液中のトナー体積平均粒子径における、線形回帰直線(近似直線)の相関係数(r)は0.972、傾き(a)は−0.169であった。
前記線形回帰直線(近似直線)を確認した後、タンク内に残っている混合液にイソホロンジアミンを1.26質量%添加し、あらためてエバラマイルダーを用いて、1時間、循環混合して有機溶組成物(9)を得た。
得られた有機溶媒組成物(9)の全アミン価は8.30KOHmg/g、酸価は4.3KOHmg/gであった。
実施例1において、有機溶媒組成物(1)の代わりに前記有機溶媒組成物(9)を使用する以外は、実施例1と同様にして、イエロートナー(5)を作製した。
得られたイエロートナー(5)の体積平均粒子径(Dv)は4.1μm、Dv/Dnは微粉が多いため1.21、平均円形度は0.99であった。
−水系媒体の製造−
タンク内に水945質量部、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体の20質量%水性分散液40質量部、50質量%ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業社製)130質量部、及び酢酸エチル85質量部を混合撹拌し、水系媒体(3)を調製した。
実施例1において、水系媒体(1)の代わりに前記水系媒体(3)を使用する以外は、実施例1と同様にして、3種類の乳化液を得た。得られた乳化液中のトナー体積平均粒子径はそれぞれ8.89μm、6.72μm、及び6.54μmであった。この時のそれぞれの有機溶媒組成物全アミン価と乳化液中のトナー体積平均粒子径における、線形回帰直線(近似直線)の相関係数(r)は0.850、傾きは−4.72であった。
前記線形回帰直線(近似直線)を確認した後、タンク内に残っている混合液にイソホロンジアミンを0.79質量%添加し、あらためてエバラマイルダーを用いて、1時間、循環混合して有機溶媒組成物(10)を調製した。
得られた有機溶媒組成物(10)の全アミン価は5.18KOHmg/g、酸価は4.5KOHmg/gであった。
前記有機溶媒組成物(10)を3560g/分、50質量%プレポリマー(1)を440g/分、前記水系媒体(3)を6000g/分のスピードで、パイプラインホモミキサー(特殊機化工業社製)に供給し、乳化分散液を得た。パイプラインホモミキサーの吐出係数は0.15、回転数は2960回転、翼径は0.11mの条件で乳化を試みた。初期段階での乳化液中のトナー粒子の体積平均粒子径(Dv)は6.8μm、Dv/Dnは1.12、平均円形度は0.92であったが、乳化を継続すると、経時で粒子径が粗大化し、最終的には油水が分離したため、乳化液を得ることができなかった。
画像形成装置(株式会社リコー製IPSIO color 8000改造機)を用い、各トナーを用いて画像面積率5%チャート連続50000枚出力後の転写紙上地肌部のトナー汚れ度合を目視観察し、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
◎:地汚れが目視で確認できない。
○:地汚れが目視で確認できるが実使用上は問題がない。
×:地汚れが目視で確認でき、実使用上、問題となる。
画像形成装置(株式会社リコー製IPSIO color 8000改造機)を用い、各トナーを用いて画像面積率5%チャート連続50000枚出力後の装置内のトナー汚染状態を目視にて評価した。
〔評価基準〕
◎:飛散が目視で確認できない。
○:飛散が目視で確認できるが、実使用上は問題がない。
×:飛散が目視で確認でき、実使用上、問題となる。
これに対し、比較例1及び3では、乳化液自体が得られず、乳化安定が著しく劣る結果が得られた。また、比較例2のイエロートナー(5)では、Dv/Dnが1.21となり、非常に微粉が多くブロードな粒度分布のトナーが得られており、画質評価においても、トナーの地汚れ、トナー飛散がともに発生し、画質に劣る結果が得られた。
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 加圧ベルト
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
71 クリーニングブレード
72 支持部材
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
101 感光体
102 帯電手段
103 露光
104 現像手段
105 転写体
106 転写手段
107 クリーニング手段
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
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
Claims (18)
- トナー材料を有機溶媒中に溶解乃至分散させてなる有機溶媒組成物を、水系媒体中に混合し、該混合液に剪断力を与えて、乳化乃至分散させてトナー粒子を乳化乃至分散液中で造粒するトナーの製造方法であって、
前記有機溶媒組成物における全アミン価を0.20〜0.40KOHmg/g毎に変化させた際の乳化乃至分散液中におけるトナー粒子の体積平均粒子径(μm)と、該有機溶媒組成物の全アミン価(KOHmg/g)とのプロットを少なくとも2点求め、該プロットから算出した下記数式1で表される相関係数(r)が0.9以上であり、かつ下記数式2で表される回帰直線の傾き(a)が−0.2〜−8となる範囲の条件で、乳化乃至分散を行うことを特徴とするトナーの製造方法。
- 有機溶媒組成物における全アミン価を変化させた際の乳化乃至分散液中におけるトナー粒子の体積平均粒子径(μm)と、該有機溶媒組成物の全アミン価(KOHmg/g)とのプロットを3点求め、該プロットから算出した相関係数(r)が0.9以上であり、かつ回帰直線の傾き(a)が−0.2〜−8となる範囲であり、かつ該3点のプロットのうちの中点の条件で乳化乃至分散を行う請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 有機溶媒組成物と水系媒体との質量比率(有機溶媒組成物:水系媒体)が60:40〜20:80である請求項1から2のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 有機溶媒組成物における全アミン価が1.0〜10.0KOHmg/gである請求項1から3のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 有機溶媒組成物における酸価が2〜30KOHmg/gである請求項1から4のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 有機溶媒組成物と水系媒体とを連続的に供給しながら混合し、該混合液に剪断力を与えて乳化乃至分散を行う請求項1から5のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- トナー材料が、少なくともポリエステル樹脂を含む請求項1から6のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 有機溶媒組成物が、有機溶剤中に、少なくとも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、着色剤とを含むトナー材料を溶解乃至分散させてなり、
水系溶媒中で前記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反応させて接着性基材を生成しつつ該接着性基材を少なくとも含むトナー粒子を得る請求項1から7のいずれかに記載のトナーの製造方法。 - 請求項1から8のいずれかに記載のトナーの製造方法により製造されたことを特徴とするトナー。
- 体積平均粒子径が3〜8μmである請求項9に記載のトナー。
- 体積平均粒子径(Dv)と個数平均粒子径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.20以下である請求項9から10のいずれかに記載のトナー。
- 平均円形度が0.92〜1.00である請求項9から11のいずれかに記載のトナー。
- 請求項9から12のいずれかに記載のトナーを含むことを特徴とする現像剤。
- 一成分現像剤及び二成分現像剤のいずれかである請求項13に記載の現像剤。
- 請求項9から12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。
- 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請求項9から12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。
- 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、前記静電潜像を請求項9から12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、前記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。
- 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9から12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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JP2005022247A JP2006208861A (ja) | 2005-01-28 | 2005-01-28 | トナー及びその製造方法、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 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (3)
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JP2008070577A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Ricoh Co Ltd | 静電荷像現像用トナー、画像形成方法及びその製造方法 |
JP2009063883A (ja) * | 2007-09-07 | 2009-03-26 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置、画像形成方法 |
JP2009093009A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-04-30 | Ricoh Co Ltd | トナーの製造方法、トナー、現像剤、画像形成装置及びプロセスカートリッジ |
-
2005
- 2005-01-28 JP JP2005022247A patent/JP2006208861A/ja active Pending
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