JP2006221156A - 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】少なくとも結着樹脂、着色剤、及び帯電制御剤を含むトナー材料を混練する混練工程と、得られた混練物を粉砕する粉砕工程と、得られた粉砕物を分級して所定粒径の粒子に調整する分級工程とを含み、前記結着樹脂が酸価20KOHmg/g以下のポリエステル樹脂を含み、前記帯電制御剤の前記トナー材料における含有量が2質量%以上であり、かつ前記粉砕工程及び前記分級工程の少なくともいずれかにおいて予め回収した所定外粒子である微粉トナーを前記混練工程で前記トナー材料に対し1〜20質量%添加するトナーの製造方法である。
【選択図】なし
Description
これに対し、前記非磁性一成分現像方式は、トナーが磁気力を持たないため、現像スリーブにトナー補給ローラなどを圧接して現像スリーブ上にトナーを供給し、静電気的に保持させ、層厚規制部材により、薄層化して現像するものであり、有色の磁性体を含有しないためカラー化に対応できるという利点がある。また、現像スリーブにマグネットを用いないため、装置のより軽量化、低コスト化が可能となり、近年、小型フルカラープリンター等で実用化されている。
このため、非磁性一成分現像方式では長期間の使用に耐えらないため、数千枚程度の複写で早期にプロセスカートリッジを交換しなくてはならないという欠点がある。
また、トナーの凝集性を低くするため、外添剤を増量することも行われている。しかしこの場合、現像器内の長期間の攪拌により上記外添剤のトナー表面からの離脱やトナー粒子内への埋没が生じるなど、初期の特性を維持できない。また、あまりに凝集性を低くしすぎてもトナー飛散による機内汚れなどの不具合を生じる。
<1> 少なくとも結着樹脂、着色剤、及び帯電制御剤を含有するトナー材料を混練する混練工程と、得られた混練物を粉砕する粉砕工程と、得られた粉砕物を分級して所定粒径の粒子に調整する分級工程とを含むトナーの製造方法であって、
前記結着樹脂が酸価20KOHmg/g以下のポリエステル樹脂を含み、前記帯電制御剤の前記トナー材料における含有量が2質量%以上であり、かつ前記粉砕工程及び前記分級工程の少なくともいずれかにおいて予め回収した所定外粒子である微粉トナーを前記混練工程で前記トナー材料に対し1〜20質量%添加することを特徴とするトナーの製造方法である。
<2> ポリエステル樹脂が、テトラヒドロフラン(THF)不溶成分を含まず、かつゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)における分子量分布において、分子量500以下の成分の含有量が4質量%以下であり、かつ分子量3,000〜9,000の領域に1つのピークを有する前記<1>に記載のトナーの製造方法である。
<3> 帯電制御剤が、サリチル酸の金属塩である前記<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> 更に少なくとも2種の添加剤を含有する前記<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> 添加剤が、シリコーンオイル及びヘキサメチルジシラザンから選択される少なくとも1種により疎水化処理されたシリカ微粒子を含む前記<4>に記載のトナーの製造方法である。
<6> 添加剤が、アルミニウム及びAl2O3のいずれかの被膜を有し、更に有機処理剤で表面処理された酸化チタン微粒子を含む前記<4>から<5>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<7> 添加剤の添加量が、トナー母体100質量部に対し0.1〜5.0質量部である前記<4>から<6>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<8> 前記<1>から<7>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。
<9> 前記<8>に記載のトナーを含むことを特徴とする現像剤である。
<10> 現像剤が、非磁性一成分現像剤である前記<9>に記載の現像剤である。
<11> 前記<8>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。
<12> 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<8>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。
<13> 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<8>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。
<14> 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<8>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。
本発明のトナーの製造方法は、混練工程と、粉砕工程と、分級工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
本発明のトナーは、本発明の前記トナーの製造方法により製造される。
以下、本発明のトナーの製造方法の説明を通じて、本発明のトナーの詳細についても明らかにする。
前記混練工程は、少なくとも結着樹脂、着色剤、及び帯電制御剤を含むトナー材料を混練する工程である。
測定装置:電位差自動滴定装置 DL−53 Titrator(メトラー・トレド社製)
使用電極:DG113−SC(メトラー・トレド社製)
解析ソフト:LabX Light Version 1.00.000
装置の校正:トルエン120mLとエタノール30mLの混合溶媒を使用する。
測定温度:23℃
測定条件:以下のとおり
Stir
Speed[%] 25
Time[s] 15
EQP titration
Titrant/Sensor
Titrant CH3ONa
Concentration[mol/L] 0.1)
Sensor DG115
Unit of measurement mV
Predispensing to Volume
Volume[mL] 1.0
Wait time[s] 0
Titrant addition Dynamic
dE(set)[mV] 8.0
dV(min)[mL] 0.03
dV(max)[mL] 0.5
Measure mode Equilibrium controlled
dE[mV] 0.5
dt[s] 1.0
t(min)[s] 2.0
t(max)[s] 20.0
Recognition
Threshold 100.0
Steepest jump only No
Range No
Tendency None
Termination
at maximum volume[mL] 10.0
at potential No
at slope No
after number EQPs Yes
n=1
comb. termination conditions No
Evaluation
Procedure Standard
Potential 1 No
Potential 2 No
Stop for reevaluation No
(酸価の測定方法)
JIS K0070−1992に記載の測定方法に準拠して以下の条件で測定を行う。
試料調整:トナー0.5g(酢酸エチル可溶成分では0.3g)をトルエン120mLに添加して室温(23℃)で約10時間撹拌して溶解させる。さらにエタノール30mLを添加して試料溶液とする。
測定は、上記記載の装置にて計算することができるが、具体的には次のように計算する。
予め標定されたN/10 KOH−アルコール標準溶液で滴定し、該標準溶液の消費量から次の計算で酸価を求める。
酸価=KOH(mL)×N×56.1/試料の重量
(ただし、Nは、N/10 KOHのファクター)
検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば、Pressure Chemical Co.あるいは、東洋ソーダ工業社製の分子量が6×102、2.1×103、4×103、1.75×104、5.1×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、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のが好ましい。また、検出器としてはRI(屈折率)検出器を用いることが好ましい。なお、結着樹脂のTHF不溶分の有無は、分子量分布測定のTHF試料溶液の作製時に判断される。即ち、0.45μmのフィルターユニットをシリンジの先に取り付けて液をシリンジ内から押し出す際に、フィルター詰まりがなければTHF不溶分はないと判断される。
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。
前記着色剤の前記トナー材料における含有量は0.1〜50質量%が好ましく、1〜10質量%がより好ましい。
前記負の荷電制御剤としては、例えば、電子供与性の官能基を持つ樹脂又は化合物、アゾ染料、有機酸の金属錯体、などを用いることができる。具体的には、ボントロン(品番:S−31、S−32、S−34、S−36、S−37、S−39、S−40、S−44、E−81、E−82、E−84、E−86、E−88、A、1−A、2−A、3−A)(以上、オリエント化学工業社製))、カヤチャージ(品番:N−1、N−2)、カヤセットブラック(品番:T−2、004)(以上、日本化薬社製))、アイゼンスピロンブラック(T−37、T−77、T−95、TRH、TNS−2)(以上、保土谷化学工業社製)、FCA−1001−N、FCA−1001−NB、FCA−1001−NZ、(以上、藤倉化成社製)、などが挙げられる。
前記正の荷電制御剤としては、例えば、ニグロシン染料等の塩基性化合物、4級アンモニウム塩等のカチオン性化合物、高級脂肪酸の金属塩等を用いることができる。具体的には、ボントロン(品番:N−01、N−02、N−03、N−04、N−05、N−07、N−09、N−10、N−11、N−13、P−51、P−52、AFP−B)(以上、オリエント化学工業社製)、TP−302、TP−415、TP−4040(以上、保土谷化学工業社製)、コピーブルーPR、コピーチャージ(品番:PX−VP−435、NX−VP−434)(以上、ヘキスト社製)、FCA(品番:201、201−B−1、201−B−2、201−B−3、201−PB、201−PZ、301)(以上、藤倉化成社製)、PLZ(品番:1001、2001、6001、7001)(以上、四国化成工業社製)、などが挙げられる。
これらの中でも、補給機構より補給されるトナーの帯電立ち上り性が早い点や、トナーへのストレスが長期に渡って加わる使用環境下においても帯電量分布がシャープである点から、サリチル酸の金属塩を用いることが特に好ましい。
前記シリカ微粒子としては、例えば、アエロジル(品番:130、200V、200CF、300、300CF、380、OX50、TT600、MOX80、MOX170、COK84、RX200、RY200、R972、R974、R976、R805、R811、R812、T805、R202、VT222、RX170、RXC、RA200、RA200H、RA200HS、RM50、RY200、REA200)(以上、日本アエロジル社製)、HDK(品番:H20、H2000、H3004、H2000/4、H2050EP、H2015EP、H3050EP、KHD50)、HVK2150(以上、ワッカーケミカル社製)、カボジル(品番:L−90、LM−130、LM−150、M−5、PTG、MS−55、H−5、HS−5、EH−5、LM−150D、M−7D、MS−75D、TS−720、TS−610、TS−530)(以上、キャボット社製)等を用いることができる。
前記ワックスとしては、具体的には、HNP(品番:1、3、9、10、11、12)、SP(品番:0145、1035、3040、3035、0110)、Hi−Mic(品番:2095、1080、3080、1070、2065、1045、2045)、POLYCOAT(品番:1025、1455、2255、3030、3155)、NEOPALAX(品番:2545、3240)、PALVAX(品番:1230、1335、1430)、CARTOWAX−3025、BONTEX(品番:0011、2266)、S−0750、OX(品番:261BN、0550、2251、1949)、NSP−8070、NPS(品番:L−70、6010、9210)、HAD(品番:5080、5670)、WEISSEN−0453、JP−1500、LUVAX(品番:1266、2191、1151、0321)、EMUSTAR(品番:0001、042X、0135、0136、0164、358)(以上、日本製蝋社製)、ハイワックス(品番:800P、400P、200p、100P、720P、410P、420P、320P、210P、220P、110P、405MP、310MP、320MP、210MP、220MP、4051E、4052E、4202E、1105A、2203A、1120H、1140H、1160H、NL100、NL200、NL500、NL800、NP055、NP105、NP505、NP805)(以上、三井石油化学工業社製)等を用いることができる。
前記ワックスの前記トナー材料における含有量は、0.1〜30質量%が好ましく、1〜10質量%がより好ましい。
前記粉砕工程は、前記混練工程で得られた混練物を粉砕する工程である。
この粉砕工程においては、まず、混練物を粗粉砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回転するローターとステーターの狭いギャップで粉砕する方式が好ましく用いられる。
前記分級工程は、前記粉砕工程で得られた粉砕物を分級して所定粒径の粒子に調整する工程である。
前記分級は、例えば、サイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができる。
この粉砕工程が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中で分級し、もって所定の粒径、例えば平均粒径が5〜20μmのトナーを製造する。
前記微粉トナーの含有量は、前記トナー材料に対し1〜20質量%であり、5〜15質量部がより好ましい。前記微粉トナーが1質量%未満であると、微粉トナーの消費量が少なくなるためコスト低減に寄与することができないことがあり、20質量%を超えると、原因は明らかになってはいないがトナーの凝集性が高くなり、白スジが発生するという不具合を引き起こすことがある。
本発明の現像剤は、本発明の前記トナーを含んでなる。
前記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。また、磁性であっても、非磁性であってもよいが、装置の小型化が図れ、カラー化が容易である点などから非磁性一成分現像剤が最も好ましい。
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。
ではない。
−ポリエステル樹脂aの合成−
攪拌装置、温度計、窒素導入口、流下式コンデンサー、及び冷却管付き4つ口セパラブルフラスコ内に、ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン740g、ポリオキシエチレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン300g、テレフタル酸ジメチル466g、イソドデセニル無水コハク酸80g、及び1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリn−ブチル114gをエステル化触媒とともに加えた。
次いで、窒素雰囲気下、210℃で8時間反応させ、その後、210℃減圧にて撹拌しつつ5時間反応させた。これにより分子量500以下の含有量3.5%、分子量ピーク7,500、ガラス転移温度(Tg)62℃、Mw/Mn比5.1、酸価2.3KOHmg/g、フローテスターによる見掛け粘度103Pa・s(温度112℃)のポリエステル樹脂aを合成した。また、THF不溶分は含まれていなかった。
−ポリエステル樹脂bの合成−
合成例1において、ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン650g、ポリオキシエチレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン650g、イソフタル酸515g、イソオクテニルコハク酸70g、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸80gをエステル化触媒とともにフラスコに加えた以外は、合成例1と同様の装置、同様の処方にて反応させたが、反応時間をそれぞれ短縮して、ポリエステル樹脂bを合成した。
得られたポリエステル樹脂bは、分子量500以下の含有量3.8%、分子量ピーク3,500、ガラス転移温度(Tg)61℃、Mw/Mn比2.7、酸価9.0KOHmg/g、フローテスターによる見掛け粘度103Pa・s(温度117℃)であった。THF不溶分は含まれていなかった。
−ポリエステル樹脂cの合成−
合成例2と同様な処方で、合成例1と同様の方法により、ポリエステル樹脂cを合成した。
得られたポリエステル樹脂cは、分子量500以下の含有量2.1%、分子量ピーク9,200、ガラス転移温度(Tg)61℃、Mw/Mn比4.6、酸価10.0KOHmg/g、フローテスターによる見掛け粘度103Pa・s(温度117℃)であった。THF不溶分は含まれていなかった。
−ポリエステル樹脂dの合成−
合成例1において、ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン714g、ポリオキシエチレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン663g、イソフタル酸648g、イソオクテニルコハク酸150g、をエステル化触媒とともにフラスコに添加した以外は、合成例1と同様の装置、同様の処方にて反応させて、ポリエステル樹脂dを合成した。
得られたポリエステル樹脂dは、分子量500以下の含有量4.8%、分子量ピーク8,500、ガラス転移温度(Tg)67℃、Mw/Mn比8.5、酸価23.2KOHmg/g、フローテスターによる見掛け粘度103Pa・s(温度126℃)であった。THF不溶分は含まれていなかった。
−ポリエステル樹脂eの合成−
合成例1において、ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン680g、ポリオキシエチレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン720g、イソフタル酸570g、イソオクテニルコハク酸180g、をエステル化触媒とともにフラスコに添加した以外は、合成例1と同様の装置、同様の処方にて反応させて、ポリエステル樹脂eを合成した。
得られたポリエステル樹脂eは、分子量500以下の含有量3.8%、分子量ピーク7,500、ガラス転移温度(Tg)67℃、Mw/Mn比8.5、酸価21.6KOHmg/g、フローテスターによる見掛け粘度103Pa・s(温度126℃)であった。THF不溶分は3.1%であった。
−表面処理酸化チタンの調製−
酸化チタンは、イルメナイトを鉱石として用い、硫酸に溶解させて鉄分を分離し、TiOSO4を加水分解して酸化チタンを生成させる湿式沈降法により作製した。次いで、酸化チタン微粒子を焼成した後、湿式粉砕を行い、粗大粒子をカットした後、濾過、水洗、乾燥を行った。
次いで、表1に示す表面処理条件で表面処理を行った。T1は、SiO2溶液を添加し、T2は、含水アルミナ稀薄溶液を添加し、濾過を行い乾燥することにより、SiO2被覆酸化チタン、アルミナ被覆酸化チタンをそれぞれ得た。
次に、再度水溶液中において湿式粉砕を行い、粗大粒子をカットし、表1に示す有機処理剤で処理した後、濾過、水洗、乾燥を行い、乾式にて粉砕することにより表面処理酸化チタンを製造した。
なお、原料酸化チタンとしては1次粒径0.01〜0.03μmであり、かつ比表面積60〜140m2/gの未処理酸化チタンを使用した。
−トナーAの作製−
・ポリエステル樹脂a・・・100質量部
・C.I.Pigment Blue15,3・・・5質量部
・帯電制御剤(PBE−304、オリエント科学工業社製)・・・3質量部
更に、添加剤1としての疎水性シリカ(H2000、クラリアントジャパン社製、BET比表面積120m2/g)を1.8質量部、添加剤2としての表面処理酸化チタン(T1)を0.4質量部添加し、ヘンシェルミキサーで混合してトナーAを作製した。
−トナーB〜トナーJの作製−
実施例1において、処方については表2に示す結着樹脂、帯電制御剤、添加剤1、添加剤2、及び微粉トナーを用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーB〜トナーJを作製した。
なお、添加剤1としての疎水性シリカは以下のものを用いた。
・疎水性シリカ(RX−50、日本アエロジル社製、BET比表面積50m2/g)
・疎水性シリカ(H3004:クラリアントジャパン社製、BET比表面積200m2/g)
*表2中の量は、質量部である。
トナーの凝集度は、パウダーテスター(ホソカワミクロン社製、PT−N型)を用い、篩は目開き75μm、45μm、及び22μmを用いて、篩を目の粗い方を上にして3つ重ね、下記測定条件でトナーを篩に掛けて、篩上に残ったトナーの全体に対する割合を測定した。
−測定条件−
トナー量:2.0g
振幅 :1.0mm
振動時間:10秒
実機帯電量は現像剤担持体上の帯電量を測定した。測定にはTREK社製 吸引式小型帯電量測定装置(q/m Meter)Model 210HSを用いた。
実施例、比較例で得られた非磁性一成分現像用トナーについて、画像形成装置(株式会社リコー製、IMAGIO NEO C320)を用いてコピーテストを実施し、以下の項目について評価を行った。コピーテストは、トナー補給を6回繰り返し、10万枚フルカラーモードで実施した。コピーテスト開始直後と5万枚コピー実施後、10万枚コピー実施後において、現像器内の現像剤担持体上でのトナー帯電量と現像器内のトナーの凝集度を測定し、得られた画像の画質を評価した。画質は、地肌汚れ、白スジ画像等の有無を目視で評価した。
(1)地肌汚れ
白紙画像を現像中に停止させ、現像後の感光体上の現像剤をテープ転写し、未転写のテープの画像濃度との差を938スペクトロデンシトメーター(X−Rite社製)により測定した。
コピーテスト開始直後と5万枚コピー実施後、10万枚コピー実施後における現像剤担持体上トナーの薄層形成及び白スジ画像の有無について、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
○:均一で良好な状態である。
△:0.3mm未満幅の白スジが若干見られるが画像にはスジがはっきり出ない状態である。
×:0.3mm以上幅の白スジが発生し、画像にも白スジとしてはっきり画像が抜けている状態である。
現像スリーブ又は感光体上のトナーフィルミング発生状況の有無を観察し、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
○:フィルミングがない。
△:スジ上のフィルミングが見られる。
×:全体的にフィルミングがある。
これに対し、比較例1のトナーは、初期におけるトナー凝集性が悪く、5万枚後ではトナー凝集体により均一な薄層形成が阻害されて画像上に白スジが発生した。
比較例2のトナーは、初期は特に問題なかったが、10万枚後では、経時でのトナーの帯電性が初期と異なり、画像上に地肌汚れが発生した。
比較例3のトナーは、帯電制御剤の含有量が少なすぎるため、5万枚後ではトナー凝集体により均一な薄層形成が阻害されて画像上に白スジが発生した。
比較例4のトナーは、微粉トナーの含有量が多すぎるため、10万枚後では、経時でのトナーの帯電性が初期と異なり、画像上に地肌汚れが発生した。
比較例5のトナーは、10万枚後では、画像上に地肌汚れ及び白スジが発生したのに加え、フィルミングが全体的に発生した。
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 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
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
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
Claims (14)
- 少なくとも結着樹脂、着色剤、及び帯電制御剤を含有するトナー材料を混練する混練工程と、得られた混練物を粉砕する粉砕工程と、得られた粉砕物を分級して所定粒径の粒子に調整する分級工程とを含むトナーの製造方法であって、
前記結着樹脂が酸価20KOHmg/g以下のポリエステル樹脂を含み、前記帯電制御剤の前記トナー材料における含有量が2質量%以上であり、かつ前記粉砕工程及び前記分級工程の少なくともいずれかにおいて予め回収した所定外粒子である微粉トナーを前記混練工程で前記トナー材料に対し1〜20質量%添加することを特徴とするトナーの製造方法。 - ポリエステル樹脂が、テトラヒドロフラン(THF)不溶成分を含まず、かつゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)における分子量分布において、分子量500以下の成分の含有量が4質量%以下であり、かつ分子量3,000〜9,000の領域に1つのピークを有する請求項1に記載のトナーの製造方法。
- 帯電制御剤が、サリチル酸の金属塩である請求項1から2のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 更に少なくとも2種の添加剤を含有する請求項1から3のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 添加剤が、シリコーンオイル及びヘキサメチルジシラザンから選択される少なくとも1種により疎水化処理されたシリカ微粒子を含む請求項4に記載のトナーの製造方法。
- 添加剤が、アルミニウム及びAl2O3のいずれかの被膜を有し、更に有機処理剤で表面処理された酸化チタン微粒子を含む請求項4から5のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 添加剤の添加量が、トナー母体100質量部に対し0.1〜5.0質量部である請求項4から6のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 請求項1から7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。
- 請求項8に記載のトナーを含むことを特徴とする現像剤。
- 現像剤が、非磁性一成分現像剤である請求項9に記載の現像剤。
- 請求項8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8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8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8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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