JP2006276063A - 静電荷像現像用トナー、その製造方法、並びに、これを用いた静電荷像現像用現像剤および画像形成方法 - Google Patents

静電荷像現像用トナー、その製造方法、並びに、これを用いた静電荷像現像用現像剤および画像形成方法 Download PDF

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Abstract

【課題】低温定着が可能であると共に、十分な帯電性および保存性を有する静電荷像現像用トナーを提供する。
【解決手段】非晶性ポリエステル樹脂と、着色剤とを含む静電荷像現像用トナーにおいて、前記非晶性ポリエステル樹脂100重量部対して、下記一般式(1)で示されるエステル化合物が2重量部〜20重量部含まれることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
Figure 2006276063

〔一般式(1)中、R1、R2及びR3は、置換若しくは未置換のアシル基、及び、水素原子からなる群より選択される基又は原子であり、且つ、R1、R2及びR3の少なくともいずれか1つが、置換若しくは未置換の炭素数が10〜28のアシル基を表す。〕
【選択図】 なし

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真プロセスを利用した電子写真装置において、静電荷像の現像の為に使用する静電荷像現像用トナー、その製造方法、並びに、これを用いた静電荷像現像用現像剤および画像形成方法に関する。
電子写真法としては、多数の方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。一般的には、光導電性物質を利用した感光体(潜像担持体)表面に、種々の手段により電気的に静電潜像を形成し、形成された静電潜像を、トナーを用いて現像しトナー像を形成した後、このトナー像を、場合により中間転写体を介して、紙等の記録媒体表面に転写し、加熱、加圧、加熱加圧あるいは溶剤蒸気等により定着する、という複数の工程を経て、画像が形成される。また、感光体表面に残ったトナーは、必要に応じて種々の方法によりクリーニングされ、再びトナー像の現像に利用される。
記録媒体表面に転写されたトナー像を定着する定着技術としては、加熱ロールおよび加圧ロールからなる一対のロール間に、トナー像が転写された記録媒体を挿入し、定着する熱ロール定着法が一般的である。また、同種の技術として、ロールの一方または両方をベルトに代えた定着法も知られている。これらの技術は、他の定着法に比べ、高速で堅牢な画像が得られエネルギー効率が高く、また溶剤等の揮発による環境への害が少ない。
一方、転写工程を経て、記録媒体表面に転写されたトナー像は、定着工程において加熱された定着部材により加熱されることで溶融し、前記記録媒体表面へ定着される。前記定着工程では前記定着部材により前記トナー像だけでなく前記記録媒体をも十分に加熱しないと、前記トナー像が定着されないことが知られている。記録媒体への加熱が不十分であると、前記定着部材からの加熱によりトナーだけが溶融し、定着部材へ付着するいわゆるコールドオフセットが発生する。
また記録媒体やトナー像が過度に加熱されるとトナーの粘度が減少してトナー像の一部または全部が定着部材側に付着するいわゆるホットオフセットが発生する。したがって定着部材を用いて記録媒体やその表面に転写されたトナー像を加熱した際に、コールドオフセットおよびホットオフセットの両方が発生しないように定着条件を設定する必要がある。
一方、画像形成に際して必要なエネルギーの省力化への要求の高まりに伴い、ある程度の使用電力を占める定着工程の省電力化を計り、また、前記定着条件を拡大させるためには、トナーの定着温度をより低温化させる必要がある。トナー定着温度を低温化させることにより、前記省電力化および前記定着条件の拡大に加えて、電源入力時の定着ロール等の定着部材表面の定着可能温度までの待ち時間、いわゆるウォームアップタイムの短時間化、定着部材の長寿命化が可能である。
しかしながらトナーの定着温度を低温化させるには、同時にトナー粒子のガラス転移点を低下させることが必要となり、結果的に、トナーの保存性の低下を招く。それゆえ、低温定着化とトナー保存性とを両立させるためには、トナーのガラス転移点をより高温に保ったまま、高温領域でトナーの粘度が急速に低下するいわゆるシャープメルト性をもつことがトナーに求められる。
しかしながらトナーに使用される結着樹脂は、通常ある程度ガラス転移点、分子量等に幅を持つため、前記シャープメルト性を得るためには、結着樹脂の組成および分子量を極端に均一にする必要がある。
このような均一性の高い樹脂を得るためには、特殊な製法を用いたり、樹脂をクロマトグラフィー等で処理をすることにより樹脂の分子量を整える必要が生じてしまう。この場合、均一性の高い樹脂を作製するためのコストが高くならざるをえず、また均一性の高い樹脂の作製に際して不要な樹脂(廃棄物)が生じ、近年の環境保護の観点からも好ましくない。
一方、画像が形成された印刷物を重ねた状態で長期間保存しておく場合、画像の一部もしくは全部が、重ねられた上側の紙の裏に移行してしまうトラブルがおきることがある(以下、「ドキュメントオフセット」という)。この現象は特に高温多湿の条件下で印刷物が保存された場合に特に促進される。それゆえ、画像の保存性が悪化するような条件においても鮮明な画像が保てる画像形成方法が望まれる。
以上のことから、低温で定着できると共に、より高温領域までオフセットが発生しない、いわゆる定着ラチチュードの広いトナー、および、ドキュメントオフセットに耐え得る画像が得られる画像形成方法が強く要求されている。
オフセットの発生を防止する手段としては、高分子重合体や架橋重合体をブレンドした結着樹脂を用いる方法(例えば、特許文献2、特許文献3等参照)が知られており、トナー溶融時の表面凝集力を高めることで、定着部材表面へのトナー融着を防ぐ手段が取られている。しかしこれらの方法では、オフセット防止には効果があるものの、定着温度が上昇してしまうという問題が生じる。
そこで、定着部材表面からの剥離性を改善する目的として、トナーにポリプロピレンやポリエチレン、アルキルアミド化合物、エステル化合物などの低分子量成分を添加することが試みられている。これらの方法では、耐オフセット性を改善できるものの、従来の混練粉砕法で得られるトナーの場合、粉砕工程においてトナー中に含まれる離型剤である低分子量成分が存在する相が解裂することにより粉砕されるため、粉砕により得られたトナー表面には低分子量成分が露出してしまう。それゆえ、ブロッキングを誘発したり、トナーの流動性を損なうなどトナーや現像剤の保存安定性に懸念が生じる。
一方、トナーの定着温度を低くする手段としては、結着樹脂のガラス転移点を低くする技術が一般的に行われている。しかし、ガラス転移点をあまりに低くし過ぎると、粉体の凝集(ブロッキング)が起り易くなったり、定着された画像上のトナーの保存性がなくなる。このためトナーのガラス転移点は実用上60℃が下限である。このガラス転移点は、現在多く市販されているトナー用樹脂(結着樹脂)の設計ポイントであるものの、現在のところ、ガラス転移点を下げる方法では低温定着可能なトナーを得る事はできなかった。また、可塑剤を用いることによっても、定着温度を下げることはできるが、保存時や、現像機内においてトナーのブロッキングが発生するという問題があった。
ブロッキング防止、画像保存性、および、低温定着性を両立させる手段としては、結晶性樹脂を結着樹脂として用いる方法が古くから知られている(例えば、特許文献4、特許文献5等参照。)しかし、結晶性樹脂は、混練粉砕法では粉砕が困難で収率が低い為、製造性の観点から実用性に欠しいという問題があった。 また、製造上の実用性を確保できた場合でも、定着温度を下げることは可能であるが、必ずしも十分な耐オフセット性を得ることはできない。即ち、溶融したトナーが紙中に浸透することにより、オフセットの発生を防止する効果はあるが、溶融したトナーが紙中に染み込みすぎて、均一で高濃度の画像が得られないという問題が生じる。
上記問題を解決する手段として、結着樹脂として結晶性樹脂を単独で用いるのではなく、結晶性樹脂と非晶性樹脂とを併用する技術が数多く提案されている。また、混練粉砕法でトナーを作製する場合、非晶性樹脂が含まれることにより、粉砕が容易となることも知られている。例えば、結晶性樹脂と非晶性樹脂とを併用する方法(例えば、特許文献6参照)や、結晶性樹脂と非晶性樹脂とを化学的に結合した樹脂を用いる方法(例えば、特許文献7〜11参照)などが挙げられる。
しかし、トナーに含まれる非晶性樹脂が結晶性樹脂より多い場合には、トナー中で非晶性樹脂が連続的な相を形成し、結晶性樹脂が分散した相を形成する。この場合、結晶性樹脂は、非晶性樹脂に覆われているため、結晶性樹脂による問題は生じない一方、トナー全体の溶融特性は非晶性樹脂の軟化温度に支配されるので、低温定着性を実現することは困難となる。
既述のように、低温定着性及び耐オフセット性を共に向上させるに当り、溶融混練粉砕法では、低温定着性及び耐オフセット性に対しては効果的である結晶性樹脂の使用が困難であり、高分子量若しくは架橋構造を持つ樹脂を用いても十分な性能が得られない等の問題がある。さらに、粉砕を行うため、トナー粒子の形状制御も難しく、特にトナー粒子の球形化は困難であり、高画質化の目的で、トナー粒子の小粒径化を図ることも困難である。
上記問題を解決するためのトナーの製造方法としては、懸濁重合法等の重合によりトナー粒子を作製するような、湿式製法が挙げられる(例えば、特許文献12参照)。懸濁重合法等の湿式製法を用いた場合、混練粉砕が難しいトナー粒子を容易に製造することができる上、トナー粒子の形状制御が可能で、球形化したトナー粒子を容易に作製することができる。また、トナー粒子の粒度分布の制御も可能となる。従って、上述の混練粉砕法等によって得られたトナー粒子の均一化を図る目的で必須とされていた分級工程を設ける必要もない。
しかし、結晶性樹脂を用いた懸濁重合法では、トナー中に均一に着色剤を分散させることが難しいと言う不具合がある。
一方、電子写真プロセスにおいて使用されるトナーの体積抵抗値はその帯電特性を左右する重要な特性値であるが、結晶性樹脂の体積抵抗値は、従来使用されている分子量領域の非晶性樹脂に比べて低く、結晶性樹脂単独では、電子写真法に必要な帯電特性を確保し難いのが現状である。
そこで、前記不具合を改善する目的で、無定形高分子を形成するラジカル重合性単量体に結晶性樹脂を溶解させた溶液中で、これらの成分を含む乳化または懸濁樹脂粒子を凝集、融着させてトナー粒子を得る方法が提案されている(特許文献13参照)。しかし、この方法では、トナー中に含まれる結晶性樹脂相の割合が多い場合、トナー表面へ結晶性樹脂が露出する割合が大きくなる。この場合、上述のように結晶性樹脂本来の低抵抗に起因してトナーの帯電性に悪影響を及ぼすという問題がある。
この様に、結晶性樹脂を用いたトナーでは、結晶性樹脂の利点である低温定着性と共に、十分な帯電性を確保することは困難であった。加えて、耐ホットオフセット性およびドキュメントオフセット性も満足させるためには、相反する諸特性を両立させることが要求され、更に、粉体流動性他のトナー特性を満足するトナーはいまだ提供されていないのが現状である。
したがって、低温定着性に加えて十分な帯電性、ドキュメント保存性やトナー保存性等の優れた保存性を有するトナーが求められている。さらに加えて、その他の諸特性も高いレベルで両立させることができるトナーが求められている。
特公昭42−23910号公報 特開昭50−134652号公報 特開昭51−23354号公報 特公昭56−13943号公報 特公昭62−39428号公報 特開平2−79860号公報 特開平1−163756号公報 特開平1−163757号公報 特開平4−81770号公報 特開平4−155351号公報 特開平5−44032号公報 特公昭36−10231号公報 特開2001−42564号公報
本発明は、上記問題点を解決することを課題とする。すなわち、本発明は、低温定着が可能であると共に、十分な帯電性および優れた保存性を有する静電荷像現像用トナー、その製造方法、並びに、これを用いた静電荷像現像用現像剤および画像形成方法を提供することを課題とする。
上記課題は以下の本発明により達成される。すなわち、本発明は、
<1>
非晶性ポリエステル樹脂と、着色剤とを含む静電荷像現像用トナーにおいて、
前記非晶性ポリエステル樹脂100重量部対して、下記一般式(1)で示されるエステル化合物が2重量部〜20重量部含まれることを特徴とする静電荷像現像用トナーである。
Figure 2006276063
〔一般式(1)中、R1、R2及びR3は、置換若しくは未置換のアシル基、及び、水素原子からなる群より選択される基又は原子であり、且つ、R1、R2及びR3の少なくともいずれか1つが、前記置換若しくは未置換の炭素数が10〜28のアシル基を表す。〕
<2>
前記エステル化合物が、R1、R2、及びR3が同一の置換若しくは未置換のアシル基からなるトリエステル化合物を含み、且つ、
前記エステル化合物中の前記トリエステル化合物の割合が90%以上であることを特徴とする<1>に記載の静電荷像現像用トナーである。
<3>
前記エステル化合物が、硬化ひまし油であることを特徴とする<1>または<2>に記載の静電荷像現像用トナーである。
<4>
離型剤を含む<1>〜<3>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナーであって、
前記離型剤が、カルナバワックス、モンタンワックス、ライスワックス、合成エステルワックスから選択されるいずれか1種以上であり、
前記非晶性ポリエステル樹脂100重量部に対して、前記離型剤が2〜30重量部含有されていることを特徴とする静電荷像現像用トナーである。
<5>
損失正接(tanδ)が、0.050〜0.100の範囲内であることを特徴とする<1>〜<4>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナーである。
<6>
少なくとも前記非晶性ポリエステル樹脂、前記着色剤および前記エステル化合物を、各々水系媒体中に分散させて、樹脂粒子分散液、着色剤分散液およびエステル化合物分散液を調整する乳化工程と、
前記樹脂粒子分散液と前記着色剤分散液と前記エステル化合物分散液とを含む原料分散液中で、凝集粒子を形成する凝集工程と、
前記凝集粒子を加熱することにより融合する融合工程とを少なくとも経て、<1>〜<5>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナーを作製することを特徴とする静電荷像現像用トナー製造方法である。
<7>
<1>〜<5>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用現像剤である。
<8>
潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記潜像担持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、前記潜像担持体表面に形成されたトナー像を記録媒体表面に転写する転写工程と、前記記録媒体表面に転写されたトナー像を熱定着する定着工程と、を含む画像形成方法において、
前記トナーが、<1>〜<5>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である。
<9>
前記転写工程が、前記潜像担持体表面に形成されたトナー像を中間転写体に転写する一次転写工程と、前記中間転写体上に転写されたトナー像を前記記録媒体に転写する二次転写工程とからなることを特徴とする<8>に記載の画像形成方法である。
<10>
前記中間転写体の、表面抵抗率が109Ω/cm2〜1013Ω/cm2の範囲内であり、体積抵抗率が107Ω・cm〜1013Ω・cmの範囲内であり、且つ、
前記トナーが、<5>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<9>に記載の画像形成方法である。
以上に説明したように本発明によれば、低温定着が可能であると共に、十分な帯電性および保存性を有する静電荷像現像用トナー、その製造方法、並びに、これを用いた静電荷像現像用現像剤および画像形成方法を提供することができる。
以下、本発明を、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用現像剤、画像形成方法の順に大きく分けて説明する。
<静電荷像現像用トナー>
本発明の静電荷像現像用トナー(以下、「トナー」と略す場合がある)は、非晶性ポリエステル樹脂と、着色剤とを含む静電荷像現像用トナーにおいて、前記非晶性ポリエステル樹脂100重量部対して、下記一般式(1)で示されるエステル化合物が2重量部〜20重量部含まれることを特徴とする。
Figure 2006276063
但し、一般式(1)中、R1、R2及びR3は、置換若しくは未置換のアシル基(以下、置換の有無に関わらず「アシル基」と略す場合がある)、及び、水素原子からなる群より選択される基又は原子であり、且つ、R1、R2及びR3の少なくともいずれか1つが、置換若しくは未置換の炭素数が10〜28のアシル基を表す。
一般式(1)で示されるエステル化合物(以下、「エステル化合物」と略す場合がある)は、一般的にはトナー用の離型剤として用いられるものであるが、本発明者らが検討したところ、非晶性ポリエステル樹脂と組合わせてトナーとすることにより、低温定着が可能であると共に、十分な帯電性および優れた保存性を得ることが容易であることがわかった。この理由は、以下の3つである。
すなわち、第1に、本発明に用いられるエステル化合物は、トナーに用いられるビニル系樹脂等の結着樹脂に対して、一般的には相溶性を有しないものの、非晶性ポリエステル樹脂に対しては相溶性に優れ可塑剤として作用する効果を有するためであると考えられる。このため、本来、低温定着に適していない非晶性ポリエステル樹脂を用いたトナーであっても、低温定着が可能となる。
加えて、第2に、本発明においては、結着樹脂として非晶性ポリエステル樹脂を用い、結晶性樹脂は必ずしも用いる必要はない。それゆえ、結晶性樹脂を用いたトナーで発生し易かった帯電特性の劣化も防止することができる。
さらに、第3に、非晶性ポリエステル樹脂自体は、トナーに用いられる一般的な結晶性樹脂と比べて耐熱性に優れるため、高温環境下でのトナーの保存性やドキュメント保存性に優れる。
但し、低温定着性と保存性とを両立させるためには、トナーに含まれるエステル化合物は、トナー中に含まれる非晶性ポリエステル樹脂100重量部に対して、2重量部以上含有されていることが必要である。
2重量部未満である場合、エステル化合物の非晶性ポリエステル樹脂に対する可塑化効果が十分ではなく、低温定着が不可能となる。なお、低温定着性を確保する観点からは、トナー中に含まれる非晶性ポリエステル樹脂100重量部に対するエステル化合物の含有量は、3重量部以上であることが好ましく、4重量部以上であることがより好ましい。
一方、含有量が多過ぎる場合には、トナーのガラス転移点を過度に低下させてしまうため、トナーブロッキング等の保存安定性や、画像が形成された印刷物のドキュメント保存性が不充分となる。このため、含有量は20重量部以下であることが必要であり、15重量部以下であることが好ましい。
また、本発明のトナーには結着樹脂として、非晶性ポリエステル樹脂が必ず用いられるが、他の結着樹脂を併用できる。この場合の、全結着樹脂に占める非晶性ポリエステル樹脂は少なくとも50重量%以上であることが好ましく、60重量%以上であることが好ましい。50重量%未満の場合には、エステル化合物を用いても、結着樹脂成分の全体的な可塑化が不充分となるため、低温定着ができなくなる場合がある。
また、帯電性に悪影響を与えない範囲であれば結晶性樹脂を併用しても差し支えない。この場合、全結着樹脂に占める結晶性樹脂の割合は40重量%以下であることが好ましく、30重量%以下であることがより好ましい。結晶性樹脂の割合が40重量%を超える場合には、帯電性が不充分となる場合がある。また、結晶性樹脂は少量であってもトナーの表面に露出していると帯電性が不充分となる場合があるため、トナーの内部に含有されていることが好ましい。なお、このようなトナーの内部に結晶性樹脂が含まれる構造を実現するためには、乳化重合凝集法を利用して作製されるいわゆるコアシェル構造を有するトナーが利用できる。
なお、本発明のトナーは、非晶性ポリエステル樹脂と、着色剤と、エステル化合物とを含むものであれば特に限定されないが、必要に応じて、非晶性ポリエステル樹脂以外の結着樹脂や、離型剤、その他の添加剤が含まれていてもよい。以下、本発明のトナーを構成する各種の材料や、トナーの好ましい諸特性についてより詳細に説明する。
−エステル化合物−
本発明には、既述したように一般式(1)で示されるエステル化合物が用いられる。ここで、非晶性ポリエステル樹脂に対する相溶性を発揮して、可塑剤としての機能するためには、R1、R2、及びR3の少なくとも1つが、置換又は未置換の炭素数が10〜28のアシル基であることが必要である。なお、アシル基の炭素数は12〜28であることがより好ましく、12〜24であることが更に好ましい。
1、R2、及びR3を構成するいずれのアシル基の炭素数も10未満の場合、トナーを必要以上に可塑化させてしまい、トナーの保存安定性等が悪化してしまう他、トナーの損失正接を増大させ、帯電性も劣化させてしまう。
一方、R1、R2、及びR3を構成するいずれのアシル基の炭素数も10〜28の範囲外であり、且つ、少なくともいずれか1つのアシル基の炭素数が28を超える場合、エステル化合物のトナーへの内包性が著しく低下するため、可塑剤としての作用が不充分となる。
また、アシル基が置換基を有する場合には、非晶性ポリエステル樹脂に対する相溶性の点から水酸基を有していることがより好ましい。
さらに、非晶性ポリエステル樹脂に対する相溶性を向上させ、可塑剤としての作用がより高められることから、R1、R2、及びR3のいずれもが、アシル基であることがより好ましく、R1、R2、及びR3がアシル基である場合には、これら3つのアシル基の構造は同一であることが更に好ましい。
また、エステル化合物中に含まれるトリエステル化合物(すなわち、R1、R2、及びR3のいずれもがアシル基からなるエステル化合物)の割合が90%以上であることが好ましい。トリエステル化合物は、ジエステル化合物やモノエステル化合物に比べて、非晶性ポリエステル樹脂への相溶性が大きい為、トナーの可塑化を一層効果的にするため、低温定着性がより高まる。
一方、中間転写体を用いた画像形成においては、フルカラー画像形成時に、中間転写体上に積層転写されるトナー像の厚みが極めて厚くなるため、転写が難しくなり、転写効率が低下してしまう場合がある。このような転写効率の低下を抑制するためには、使用するトナーの表面の平滑性が高いことが必要である。
これに対して、エステル化合物と非晶性ポリエステル樹脂とを組合わせて作製される本発明のトナーは、その表面の平滑性を向上させることができる。それゆえ、中間転写体を用いた画像形成に際しても、高い転写効率を得ることができる。
特に、後述する乳化重合凝集法を利用して本発明のトナーを作製した場合には、エステル化合物は、可塑剤としてトナー内部に内包され易くなる。更に、乳化重合凝集法において、特に凝集粒子を融合させる工程で、エステル化合物のトナー粒子表面への析出が抑制されるため、最終的に得られるトナーの表面の平滑性をより向上させることができる。また、エステル化合物としてトリエステル化合物を用いた場合も非晶性ポリエステル樹脂に対する相溶性により優れるため、トナーの表面の平滑性をより向上させることができる。
エステル化合物としては、一般式(1)に示される構造を満たすものであれば公知のエステル化合物が利用できるが、好ましい化合物としては、グリセリントリパルチミテート、グリセリントリベヘネート、12−ヒドロキシステアリン酸トリグリセライド、硬化ひまし油等を挙げることができ、これらエステル化合物は単独で使用しても、混合して使用してもよい。
なお、本発明に用いられるエステル化合物としては、硬化ひまし油が特に好ましい。硬化ひまし油は、トリエステル化合物である上に、3つのアシル基の構造が同一で、且つ、アシル基が水酸基を有するため、非晶性ポリエステル樹脂との相溶性に極めて優れ、より可塑化効果が期待できるためである。
−結着樹脂:非晶性ポリエステル樹脂−
本発明のトナーに必ず用いられる非晶性ポリエステル樹脂は多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とから合成される。なお、本発明においては、非晶性ポリエステル樹脂として市販品を使用してもよいし、適宜合成したものを使用してもよい。
また、合成に用いられる多価カルボン酸成分および多価アルコール成分の種類や組合わせ、合成条件は、得られるポリエステル樹脂が非晶性となるように適宜選択される。
多価カルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類、無水マレイン酸、フマール酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類が挙げられる。これらの多価カルボン酸を1種又は2種以上用いることができる。これら多価カルボン酸の中、芳香族カルボン酸を使用することが好ましく、また良好なる定着性を確保するために架橋構造あるいは分岐構造をとるためにジカルボン酸とともに3価以上のカルボン酸(トリメリット酸やその酸無水物等)を併用してもよい。
また、酸成分としては、前述の脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、スルホン酸基を持つジカルボン酸成分が含まれていることが好ましい。前記スルホン酸基を持つジカルボン酸は、顔料等の着色剤の分散を良好にできる点で有効である。
また、結着樹脂全体を水に乳化或いは懸濁して、樹脂粒子を作製し、これを利用して本発明のトナーを作製する場合に、スルホン酸基を有するジカルボン酸成分を用いれば、界面活性剤を使用しないで、乳化或いは懸濁が可能である。
このようにスルホン基を持つジカルボン酸としては、例えば、2−スルホテレフタル酸ナトリウム塩、5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩、スルホコハク酸ナトリウム塩等が挙げられるが、これらに限定されない。
また、これらの低級アルキルエステル、酸無水物等も挙げられる。これらスルホン酸基を有する2価以上のカルボン酸成分は、ポリエステルを構成する全カルボン酸成分に対して1〜15モル%、好ましくは2〜10モル%含有する。含有量が少ないと乳化粒子の経時安定性が悪くなる場合がある。
一方、15モル%を超えると、凝集後、粒子が融合する工程に悪影響を与え、トナー径の調整が難しくなるばかりではなく、トナーの帯電性に悪影響を与えるという不具合が生じる場合がある。
さらに、前述の脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、2重結合を持つジカルボン酸成分を含有してもよい。2重結合を持つジカルボン酸は、2重結合を介して、ラジカル的に架橋結合させ得る点で定着時のホットオフセットを防ぐ為に好適に用いることができる。このようなジカルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマル酸、3−ヘキセンジオイック酸、3−オクテンジオイック酸等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの低級エステル、酸無水物等も挙げられる。これらの中でもコストの点で、フマル酸、マレイン酸等が挙げられる。
多価アルコールの例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、などの脂肪族ジオール類、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールAなどの脂環式ジオール類、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族ジオール類が挙げられる。 これら多価アルコールの1種又は2種以上用いることができる。これら多価アルコールの中、芳香族ジオール類、脂環式ジオール類が好ましく、このうち芳香族ジオールがより好ましい。また良好なる定着性を確保するため、架橋構造あるいは分岐構造をとるためにジオールとともに3価以上の多価アルコール(グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール)を併用してもよい。
なお、多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合によって得られた非晶性ポリエステル樹脂に、さらにモノカルボン酸、および/またはモノアルコールを加えて、重合末端のヒドロキシル基、および/またはカルボキシル基をエステル化し、非晶性ポリエステル樹脂の酸価を調整しても良い。
モノカルボン酸としては酢酸、無水酢酸、安息香酸、トリクロル酢酸、トリフルオロ酢酸、無水プロピオン酸等を挙げることができ、モノアルコールとしてはメタノール、エタノール、プロパノール、オクタノール、2−エチルヘキサノール、トリフルオロエタノール、トリクロロエタノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、フェノールなどを挙げることができる。
非晶性ポリエステル樹脂は上記多価アルコールと多価カルボン酸を常法に従って縮合反応させることによって製造することができる。例えば、上記多価アルコールと多価カルボン酸、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することができる。
この非晶性ポリエステル樹脂の合成に使用する触媒としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫オキサイド等の有機金属やテトラブチルチタネート等の金属アルコキシドなどのエステル化触媒が挙げられる。このような触媒の添加量は、原材料の総量に対して0.01〜1重量%とすることが好ましい。
本発明のトナーに使用される非晶性ポリエステル樹脂は、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イー(GPC)法による分子量測定で、重量平均分子量(Mw)が4000〜100000であることが好ましく、更に好ましくは5000〜80000であり、数平均分子量(Mn)は2000〜30000であることが好ましく、分子量分布Mw/Mnが2〜50であることが好ましく、更に好ましくは2〜20である。
重量平均分子量及び数平均分子量が上記範囲より小さい場合には、低温定着性には効果的ではある一方で、耐ホットオフセット性が著しく悪くなるばかりでなく、トナーのガラス転移点を低下させる為、トナーのブロッキング等保存性にも悪影響を及ぼす場合がある。
一方、上記範囲より分子量が大きい場合には、耐ホットオフセット性は充分付与できるものの、低温定着性が低下する場合がある。したがって、上述の条件を満たすことによって低温定着性と耐ホットオフセット性、ドキュメント保存性を両立し得ることが容易となる。
本発明において、結着樹脂の分子量は、THF可溶物を、東ソー製GPC・HLC−8120、東ソー製カラム・TSKgel SuperHMーM(15cm)を使用し、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分子量を算出したものである。
非晶性ポリエステル樹脂の酸価(樹脂1gを中和するに必要なKOHのmg数)は、前記のような分子量分布を得やすいことや、乳化重合凝集法を利用して本発明のトナーを作製する場合において造粒性を確保しやすいことや、得られるトナーの環境安定性(温度・湿度が変化した時の帯電性の安定性)を良好なものに保ちやすいことなどから、1〜30mgKOH/gであることが好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂の酸価は、原料の多価カルボン酸と多価アルコールの配合比と反応率により、ポリエステルの末端のカルボキシル基を制御することによって調整することができる。あるいは多価カルボン酸成分として無水トリメリット酸を使用することによってポリエステルの主鎖中にカルボキシル基を有するものが得られる。
本発明に使用される非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、55〜100℃であることが好ましく、貯蔵安定性とトナーの定着性のバランスの点から、55〜80℃であることがより好ましい。ガラス転移温度が55℃未満であると、トナーが貯蔵中又は現像機中でブロッキング(トナーの粒子が凝集して塊になる現象)を起こしやすい傾向にある。一方、ガラス転移温度が100℃を超えると、トナーの定着温度が高くなってしまう場合がある。
−着色剤−
本発明のトナーに用いられる着色剤としては、公知の着色剤であれば特に限定されないが、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック、ベンガラ、紺青、酸化チタン等の無機顔料、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、ピラゾロンレッド、キレートレッド、ブリリアントカーミン、パラブラウン等のアゾ顔料、銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン顔料、フラバントロンイエロー、ジブロモアントロンオレンジ、ペリレンレッド、キナクリドンレッド、ジオキサジンバイオレット等の縮合多環系顔料があげられる。
クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラロゾンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、デュポンオイルレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレート、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・57:1、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3などの種々の顔料などを例示することができ、これらを1種または2種以上を併せて使用することができる。
本発明のトナーにおける、着色剤の含有量としては、結着樹脂100重量部に対して、1〜30重量部が好ましく、1〜10重量%とすることがより好ましく、2〜10重量%とすることがさらに好ましく、2〜7重量%とすることが特に好ましく、定着後における画像表面の平滑性を損なわない範囲でできるだけ多い方が好ましい。着色剤の含有量を多くすると、同じ濃度の画像を得る際、画像の厚みを薄くすることができ、オフセットの防止の点で有利である。
また、必要に応じて表面処理された着色剤を使用したり、顔料分散剤を使用することも有効である。前記着色剤の種類を適宜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、ブラックトナー等を得ることができる。
−離型剤−
本発明のトナーには必要に応じて離型剤を用いることができる。なお、一般式(1)で示されるエステル化合物は、本発明においては、離型剤としての作用よりも可塑剤としての作用が強いため、別途離型剤を用いることが特に好ましい。
この場合、本発明のトナーに用いられる離型剤としては、公知の離型剤であれば特に限定されないが、例えば、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、サゾールワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス、パラフィンワックス、モンタンワックス等の合成或いは鉱物・石油系ワックス、脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックスなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。また、これらの離型剤は、1種単独で用いても良く、2種以上併用しても良い。
特に、上述の離型剤の中でも、非晶性ポリエステル樹脂に対する相溶性が低いカルナバワックス、モンタンワックス、ライスワックス、合成エステルワックスから選択される少なくとも1種の離型剤を用いることが好ましい。
離型剤は、結着樹脂100重量部あたり、2〜30重量部含有されていることが好ましい。離型剤の含有量が2重量部未満である場合には、高温定着時の耐ホットオフセット性に対する効果が不十分になる場合がある。
これに対して、30重量部を超える量である場合には、帯電性に悪影響を及ぼす他、トナーの機械的強度が低下する為、現像機内でのストレスで破壊されやすくなり、キャリア汚染などを引き起こす場合がある。また、カラートナーとして用いた場合、定着画像中にドメインが残留し易くなり、OHP透明性が悪化するという問題が生じる場合がある。また、本発明のトナーを後述する乳化重合凝集法により作製する場合には、得られるトナーの粒度分布がブロードになってしまう傾向が強くなる場合がある。
なお、離型剤の融点は、保存性の観点から、50℃以上であることが好ましく、60℃以上であることがより好ましい。また、耐オフセット性の観点から、110℃以下であることが好ましく、100℃以下であることがより好ましい。
−その他の添加剤−
本発明のトナーには、上記したような成分以外にも、更に必要に応じて内添剤、帯電制御剤、無機粉体(無機粒子)、有機粒子等の種々の成分を添加することができる。
内添剤としては、例えば、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、合金、またはこれら金属を含む化合物などの磁性体等が挙げられる。
帯電制御剤としては、例えば4級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロムなどの錯体からなる染料、トリフェニルメタン系顔料などが挙げられる。
また、無機粉体は主にトナーの粘弾性調整を目的として添加され、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、燐酸カルシウム、酸化セリウム等の下記に詳細に列挙するような通常、トナー表面の外添剤として使用されるすべての無機粒子が挙げられる。
トナー表面に外添される無機粒子や有機粒子としては以下のようなものが挙げられる。
無機粒子としては、例えば、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、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、塩化セリウム、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、炭化ケイ素、窒化ケイ素等が挙げられる。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。
無機粒子は、一般に流動性を向上させる目的で使用される。前記無機粒子の1次粒子径としては、1〜200nmが好ましく、その添加量としては、トナー100重量部に対して、0.01〜20重量部が好ましい。
有機粒子は、一般にクリーニング性や転写性を向上させる目的で使用され、具体的には例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。
−トナーの諸特性−
本発明のトナーの体積平均粒径としては、1〜20μmが好ましく、2〜8μmがより好ましく、また、個数平均粒径としては、1〜20μmが好ましく、2〜8μmがより好ましい。
前記体積平均粒径および個数平均粒径の測定は、例えば、コールターカウンター[TA−II]型(コールター社製)を用いて、50μmのアパーチャー径で測定することにより得ることができる。この時、測定はトナーを電解質水溶液(アイソトン水溶液)に分散させ、超音波により30秒以上分散させた後に行う。
また、本発明のトナーの損失正接(tanδ)は0.05〜0.10であることが好ましい。トナーの損失正接は、帯電性、現像性、転写性に大きな影響を及ぼす特性であるが、トナーの損失正接が0.05未満である場合、帯電性に問題ないものの、現像剤中のトナー濃度が上昇した場合や低温低湿下では、現像剤としての抵抗が高くなり、画像の諧調性が悪化したり、背景部にカブリが生じてしまう場合がある。一方、トナーの損失正接が0.10を超える場合には、放置後の帯電量低下や、電荷注入による転写性の悪化が問題となる場合がある。
また、中間転写体を用いて画像形成を行なう場合には、損失正接(tanδ)が上記範囲から外れると、トナー飛散やライン画像の滲みが発生してしまう場合がある。
<静電荷像現像用トナーの製造方法>
本発明のトナーの製造方法は特に限定されるものではないが、湿式造粒法により作製されることが好ましい。前記湿式造粒法としては、公知の溶融懸濁法、乳化凝集法、溶解懸濁法等の方法が挙げられるが、本発明においては、これらの中でも乳化重合凝集法が好適に用いられる。
以下、乳化重合凝集法を利用した場合の本発明のトナーの製造方法の詳細について説明する。
この場合、本発明のトナーは、(1)少なくとも非晶性ポリエステル樹脂、着色剤および(一般式(1)に示される)エステル化合物を、各々水系媒体中に分散させて、樹脂粒子分散液、着色剤分散液およびエステル化合物分散液を調整する乳化工程と、(2)樹脂粒子分散液と着色剤分散液とエステル化合物分散液とを含む原料分散液中で、凝集粒子を形成する凝集工程と、(3)凝集粒子を加熱することにより融合する融合工程とを少なくとも経て作製することができる。
なお、乳化工程で調整される各種分散液としては、必要に応じて、離型剤分散液や結着樹脂を含む樹脂粒子分散液等も利用することができる。
また、必要に応じて、凝集工程で得られた凝集粒子や融合工程で得られた融合後の粒子の表面を、凝集粒子に含まれる結着樹脂と同一または異なる組成の樹脂粒子で被覆する被覆工程を設けてもよい。なお、後者の場合には、被覆工程の後に再び融合工程が実施される。
以下、各工程について詳細に説明する。
−乳化工程−
結着樹脂や着色剤、エステル化合物等のトナーを構成する各種の原料は、凝集工程や、必要に応じて実施される被覆工程において、それぞれの乳化粒子の状態で使用される。このため、凝集工程に先だって実施される乳化工程では、上記原料の乳化分散液(樹脂粒子分散液、着色剤分散液、エステル化合物分散液等)が調整される。なお、結着樹脂として、非晶性ポリエステル樹脂以外の結着樹脂を用いる場合には、この結着樹脂からなる樹脂粒子分散液も調整しておくことができる。
結着樹脂からなる樹脂粒子の体積平均粒径としては、通常1μm以下であり、0.01〜1μmであるのが好ましい。前記体積平均粒径が1μmを越えると、最終的に得られるトナーの粒径分布が広くなったり、遊離粒子の発生が生じ、トナーの性能や信頼性の低下を招き易い。一方、前記体積平均粒径が前記範囲内にあると前記欠点がない上、トナー間の偏在が減少し、トナー中の分散が良好となり、性能や信頼性のバラツキが小さくなる点で有利である。なお、前記体積平均粒径は、例えばコールターカウンターなどを用いて測定することができる。
前記分散液における分散媒としては、水系媒体が好ましい。前記水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類などが挙げられる。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。
本発明においては、前記水系媒体に界面活性剤を添加混合しておくのが好ましい。界面活性剤としては特に限定されるものでは無いが、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤などが挙げられる。これらの中でもアニオン界面活性剤、カチオン系界面活性剤が好ましい。前記非イオン系界面活性剤は、前記アニオン界面活性剤又はカチオン系界面活性剤と併用されるのが好ましい。前記界面活性剤は、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。
なお、前記アニオン界面活性剤の具体例としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムなどが挙げられる。また、前記カチオン界面活性剤の具体例としては、アルキルベンゼンジメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルアンモニウムクロライドなどが挙げられる。これらの中でもアニオン界面活性剤、カチオン系界面活性剤等のイオン性界面活性剤が好ましい。
一方、非晶性ポリエステル樹脂からなる樹脂粒子は中和によりアニオン型となり得る親水性の官能基を含有したものであることが好ましい。この場合、官能基の一部又は全部が塩基で中和されたポリエステル樹脂は、水に対して自己分散性を有しているため、水性媒体の作用下で安定した水分散体を形成できる。
ポリエステル樹脂において、中和により親水性を示す官能基は主にカルボキシル基やスルフォン基等の酸性基である為、中和剤としては例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、アンモニア等の無機塩基や、ジエチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミンなどの有機塩基が挙げられる。
また、結着樹脂として、それ自体が水に分散しない、すなわち自己水分散性を有しない非晶性ポリエステル樹脂を用いた分散液を作製する場合には、後述する離型剤と同様、非晶性ポリエステル樹脂を含む溶液及び/又はそれと混合する水性媒体に、イオン性界面活性剤、高分子酸、高分子塩基等の高分子電解質と共に分散し、非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移点以上に加熱し、強い剪断力を印加可能なホモジナイザーや圧力吐出型分散機を用いて処理することが好ましい。これにより、得られた樹脂粒子分散液中の樹脂粒子の体積平均粒径を容易に1μm以下とすることができる。
なお、イオン性界面活性剤や高分子電解質を用いる場合には、その水性媒体中における濃度は、0.5〜5重量%程度になるようにするのが適当である。
着色剤分散液の作製に用いる着色剤としては、既述した着色剤を用いることができる。
前記着色剤の分散方法としては、任意の方法、例えば回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的な分散方法を使用することができ、なんら制限されるものではない。必要に応じて、界面活性剤を使用してこれら着色剤の水分散液を調製したり、分散剤を使用してこれら着色剤の有機溶剤分散液を調製したりすることもできる。
分散に用いる界面活性剤や分散剤としては、結着樹脂を分散させる際に用い得る分散剤と同様のものを用いることができる。
また、着色剤は、その他の粒子成分と共に混合溶媒中に一度に添加してもよいし、分割して多段回で添加してもよい。
エステル化合物分散液に用いるエステル化合物としては、既述したエステル化合物を用いることができる。
エステル化合物の分散方法としては、自己水分散性をもたない非晶性ポリエステル樹脂を乳化分散する場合と同様、水中にイオン性界面活性剤等と共に分散したり、或いは、界面活性剤を用いずそのままエステル化合物の融点以上に加熱し、強い剪断力を印加可能なホモジナイザーや圧力吐出型分散機を用いて、体積平均粒径が1μm以下の粒子となるように調整にされる。エステル化合物分散液における分散媒としては、結着樹脂の分散媒と同様のものを用いることができる。
また、トナーの作製に際しては、離型剤分散液を利用することができ、乳化分散される離型剤としては、既述した離型剤を用いることができる。
離型剤は、自己水分散性をもたない非晶性ポリエステル樹脂を乳化分散する場合と同様、水中にイオン性界面活性剤等と共に分散し、融点以上に加熱し、強い剪断力を印加可能なホモジナイザーや圧力吐出型分散機を用いて、分散された離型剤粒子の体積平均粒径が1μm以下となるように調整にされる。離型剤分散液における分散媒としては、結着樹脂の分散媒と同様のものを用いることができる。
本発明において結着樹脂や着色剤、エステル化合物等の原料成分を水性媒体と混合して、乳化分散させる装置としては、例えばホモミキサー(特殊機化工業株式会社)、あるいはスラッシャー(三井鉱山株式会社)、キャビトロン(株式会社ユーロテック)、マイクロフルイダイザー(みずほ工業株式会社)、マントン・ゴーリンホミジナイザー(ゴーリン社)、ナノマイザー(ナノマイザー株式会社)、スタティックミキサー(ノリタケカンパニー)などの連続式乳化分散機等が挙げられる。
樹脂粒子分散液、着色剤分散液および離型剤分散液に含まれる粒子成分(結着樹脂、着色剤、離型剤)の含有量は通常、5〜50重量%であり、好ましくは10〜40重量%である。前記含有量が前記範囲外にあると、得られるトナーの粒度分布が広がり、特性が悪化する場合がある。
なお、本発明において、目的に応じて、樹脂粒子分散液に、既述したような内添剤、帯電制御剤、無機粉体等のその他の成分が分散させておいても良い。
なお、本発明における帯電制御剤としては、凝集工程や融合工程の安定性に影響するイオン強度の制御と廃水汚染減少の点で、水に溶解しにくい素材のものが好ましい。
前記その他の成分の体積平均粒径としては、通常1μm以下であり、0.01〜1μmであることが好ましい。前記平均径が1μmを超えると、最終的に得られるトナーの粒径分布が広くなったり、遊離粒子の発生が生じ、性能や信頼性の低下を招きやすい場合がある。一方、前記体積平均粒径が前記範囲内にあると前記欠点がない上、トナー間の偏在が減少し、トナー中の分散が良好となり性能や信頼性のばらつきが小さくなる点で有利である。
−凝集工程−
凝集工程においては、乳化工程で得られた樹脂粒子分散液と、着色剤分散液と、エステル化合物分散液と、この他必要に応じて用いられる離型剤分散液等の各種の分散液とを混合した混合液(以下、この混合液を「原料分散液」という)、エステル化合物の融点以下の温度(離型剤分散液を用いる場合は、離型剤あるいはエステル化合物の融点以下の温度)に加熱して、それぞれの粒子を凝集させた凝集粒子を形成する。
凝集粒子の形成は、以下2段階の工程を経て行われる。まず、最初の段階はエステル化合物分散液を除いて、各分散液を混合して得られた原料分散液のpHを酸性にしたのち、回転せん断型ホモジナイザーで高速攪拌下、室温で凝集剤を添加し、初期凝集により増粘した原料分散液中に凝集剤を均一に分散させる。
ついで第二段階は、増粘している原料分散液へ攪拌羽による攪拌下、エステル化合物分散液を加え、均一に分散させた徐々に加熱する。これら2つの段階を経ることにより凝集粒子が形成される。なお、この際のpHとしては、2.5〜6が好ましく、3〜6がより好ましい。
一方、中和によりアニオン型となり得る官能基を含有した、自己水分散性をもつ非晶性ポリエステル樹脂を結着樹脂として用いる場合、原料分散液を調整する前の非晶性ポリエステル樹脂の乳化分散液のpHが7〜8である。この為、pH3〜5である着色剤分散液や、必要に応じて用いられる離型剤分散液を混合したり、凝集のため上記pHに調整しようとすると、極性のバランスが崩れて、緩凝集が生じてしまう。そこで、非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)のpHがアルカリ側である場合には、予め室温で界面活性剤を添加して樹脂粒子表面に界面活性剤をなじませた後、着色剤分散液等を混合する。
前記凝集工程に用いられる凝集剤は、前記分散剤に用いる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、無機金属塩の他、2価以上の金属錯体を好適に用いることができる。特に、金属錯体を用いた場合には界面活性剤の使用量を低減でき、帯電特性が向上するため特に好ましい。
前記無機金属塩としては、例えば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウムなどの金属塩、および、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体などが挙げられる。その中でも特に、アルミニウム塩およびその重合体が好適である。よりシャープな粒度分布を得るためには、無機金属塩の価数が1価より2価、2価より3価、3価より4価の方が、また、同じ価数であっても重合タイプの無機金属塩重合体の方が、より適している。
また、凝集工程においては、加熱による急凝集を抑える為に、室温で攪拌混合している段階でpH調整を行ない、必要に応じて分散安定剤を添加してもよい。
最終的に得られるトナーにおいて、帯電性及び粉体流動性をさらに改善する目的で、この凝集工程を終えた後に被覆工程を実施することが好ましい。
この被覆工程は、上述の凝集粒子表面に、凝集粒子を構成する結着樹脂と同一または異なる組成の樹脂粒子を付着させることにより、被覆層を形成する工程である。
被覆層の形成は、凝集工程後に得られた凝集粒子を含む原料分散液中に、樹脂粒子分散液を追添加することにより行うことができ、必要に応じて他の分散液も同時に追添加してもよい。被覆工程においても、用いる樹脂粒子の組成に応じて凝集工程と同様にpHや界面活性剤を選択し、凝集粒子表面へ樹脂粒子が不均一に付着しないように注意しながら被覆層が形成された凝集粒子(被覆凝集粒子)を得る。また、この被覆工程は、凝集工程で凝集粒子に取り込まれなかった原料粒子を凝集に導くことにおいても有効である。なお、被覆工程は、凝集粒子を融合させた後に得られた粒子に対して実施することもできる。
−融合工程−
融合工程においては、凝集工程と同様の攪拌下で、凝集粒子(または被覆凝集粒子)を含む懸濁液のpHを7.5〜9.5の範囲にすることにより、凝集の進行を止めた後、結着樹脂のガラス転移点あるいは融点(但し、融点は、結晶性樹脂を併用する場合)以上の温度で加熱を行うことにより凝集粒子(または被覆凝集粒子)を融合させる。なお、凝集粒子を含む分散液の液性にもよるが、凝集を停止するpHが適性でないと、融合させる為の昇温過程で、凝集粒子がばらけてしまい収率が悪くなったり、逆に凝集が停止出来ず、さらに粒度成長が進み、大粒径になってしまう場合がある。
融合時の加熱の温度としては、凝集粒子中に含まれる結着樹脂のガラス転移温度(あるいは融点)以上であれば問題無い。加熱の時間としては、融合が十分に為される程度行えばよく、0.5〜3時間程度行なうことが好ましい。3時間以上の加熱を行なうと、離型剤を用いている場合には、凝集粒子に含まれる離型剤がトナーの表面ヘ露出し易くなってしまう。この場合、定着性の点では効果的であるが、トナーの保存安定性に対して悪影響を及ぼす場合がある。
前記融合工程においては、前記結着樹脂がガラス転移温度(あるいは融点)以上に加熱されている時に、あるいは融合が終了した後に、架橋反応を行わせてもよい。また、融合と同時に架橋反応を行うこともできる。架橋反応を行わせる場合には、例えば、結着樹脂として2重結合成分を共重合させた不飽和スルホン化非晶性ポリエステル樹脂を用い、この樹脂にラジカル反応を起こさせ、架橋構造を導入する。この際、以下に示す重合開始剤を用いる。
重合開始剤としては、例えば、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、クミルパーピバレート、t−ブチルパーオキシラウレート、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,4−ビス(t−ブチルパーオキシカルボニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)オクタン、n−ブチル4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バリレート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル‐2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、ジ−t−ブチルジパーオキシイソフタレート、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、ジ−t−ブチルパーオキシα−メチルサクシネート、ジ−t−ブチルパーオキシジメチルグルタレート、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシアゼラート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジエチレングリコール−ビス(t−ブチルパーオキシカーボネート)、ジ−t−ブチルパーオキシトリメチルアジペート、トリス(t−ブチルパーオキシ)トリアジン、ビニルトリス(t―ブチルパーオキシ)シラン、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジンジハイドロクロライド)、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]、4,4’−アゾビス(4−シアノワレリックアシド)等が挙げられる。
これら重合開始剤は、単独で使用することも、または2種以上を併用することもできる。重合開始剤の量や種類は、結着樹脂中の不飽和部位量、共存する着色剤の種類や量によって選択される。
重合開始剤は、乳化工程前にあらかじめ結着樹脂中に混合しておいてもよいし、凝集工程で凝集粒子中に取り込ませてもよい。さらには、被覆工程、融合工程、或いは、融合工程の後に導入してもよい。
凝集工程、被覆工程、融合工程、あるいは、融合工程の後に導入する場合は、重合開始剤を溶解、または乳化した液を、粒子分散液(樹脂粒子分散液等)に加える。これらの重合開始剤には、重合度を制御する目的で、公知の架橋剤、連鎖移動剤、重合禁止剤等を添加してもよい。
融合して得た融合粒子は、ろ過などの固液分離工程や、必要に応じて洗浄工程、乾燥工程を経てトナーの粒子とすることができる。この場合、トナーとして十分な帯電特性、信頼性を確保するために、洗浄工程において、十分に洗浄することが好ましい。
乾燥工程では、通常の振動型流動乾燥法、スプレードライ法、凍結乾燥法、フラッシュジェット法など、任意の方法を採用することができる。トナーの粒子は、乾燥後の含水分率を1.0重量%以下、好ましくは0.5重量%以下に調整することが望ましい。
上述のように乾燥工程を経て造粒されたトナー粒子は、その他の成分として、目的に応じて既述したような無機粒子、有機粒子等の公知の各種外添剤を添加することができる。
<静電荷像現像用現像剤>
本発明の静電荷像現像用トナーは、そのまま一成分現像剤として、あるいは二成分現像剤として用いられる。二成分現像剤として用いる場合にはキャリアと混合して使用される。
二成分現像剤に使用し得るキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアを用いることができる。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を挙げることができる。また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。
キャリアに使用される被覆樹脂・マトリックス樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂またはその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
導電材料としては、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を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
またキャリアの芯材としては、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、ガラスビーズ等が挙げられるが、キャリアを磁気ブラシ法に用いるためには、磁性材料であることが好ましい。
キャリアの芯材の体積平均粒径としては、一般的には10〜500μmであり、好ましくは30〜100μmである。
またキャリアの芯材の表面に樹脂被覆するには、前記被覆樹脂、および必要に応じて各種添加剤を適当な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適宜選択すればよい。
具体的な樹脂被覆方法としては、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溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法が挙げられる。
前記二成分現像剤における本発明のトナーと上記キャリアとの混合比(重量比)としては、トナー:キャリア=1:100〜30:100程度の範囲であり、3:100〜20:100程度の範囲がより好ましい。
<画像形成方法>
本発明の画像形成方法は、本発明のトナーを用いるものであれば特に限定されないが、具体的には、潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記潜像担持体表面に形成された静電潜像を本発明のトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、前記潜像担持体表面に形成されたトナー像を記録媒体表面に転写する転写工程と、前記記録媒体表面に転写されたトナー像を熱定着する定着工程と、を含む画像形成方法であることが特に好ましい。
前記現像剤は、一成分系、二成分系のいずれの態様であってもよい。上記の各工程は、いずれも画像形成方法において公知の工程が利用できる。また、本発明の画像形成方法は、上記した工程以外の工程を含むものであってもよい。
例えば、転写工程が、潜像担持体表面に形成されたトナー像を中間転写体に転写する一次転写工程と、中間転写体上に転写されたトナー像を記録媒体に転写する二次転写工程とからなるものであってもよい。
なお、中間転写方式を利用した画像形成装置では、潜像担持体上に重ね合わせて転写された各色のトナー像を記録媒体に一括して転写するため、記録媒体に対する適応性が高く、いわゆる普通紙と呼ばれるプリント用紙以外にも厚紙や封筒などにも画像形成が可能であるという長所を有している上、複数のロールで中間転写ベルトを張架する構造を有しているため、ベルトの引回しが比較的自由に行え、装置サイズの小型化が可能であるという長所を有する。その上、本発明のトナーを組合わせて用いれば、既述したように高い転写効率を得ることができる。
前記潜像担持体としては、例えば、電子写真感光体および誘電記録体等が使用できる。
電子写真感光体の場合、該電子写真感光体の表面を、コロトロン帯電器、接触帯電器等により一様に帯電した後、露光し、静電潜像を形成する(潜像形成工程)。次いで、表面に現像剤層を形成させた現像ロールと接触若しくは近接させて、静電潜像にトナーの粒子を付着させ、電子写真感光体上にトナー像を形成する(現像工程)。形成されたトナー像は、コロトロン帯電器等を利用して紙等の記録媒体表面に転写される(転写工程)。さらに、記録媒体表面に転写されたトナー像は、定着機により熱定着され、最終的なトナー像が形成される。
尚、前記定着機による熱定着の際には、オフセット等を防止するため、通常、前記定着機における定着部材に離型剤が供給される。
本発明のトナー(二成分現像剤に含まれるものを含む。以下同様。)において、結着樹脂中に架橋構造がある場合には、その効果から離型性に優れ、離型剤の使用量を低減する、若しくは離型剤を使用せずに定着を行うことができる。
前記離型剤は、定着後の記録媒体および画像へのオイルの付着をなくす観点か
らは使用しない方が好ましいが、前記離型剤の供給量を0mg/cm2にすると、定着時に前記定着部材と紙等の記録媒体とが接触した際に、前記定着部材の磨耗量が増大し、前記定着部材の耐久性が低下してしまう場合があるので、必要ならば、前記離型剤の使用量が8.0×10-3mg/cm2以下の範囲で、前記定着部材に微量に供給されていることが好ましい。
前記離型剤の供給量が、8.0×10-3mg/cm2を越えると、定着後に画像表面に付着した離型剤のために画質が低下し、特にOHPのような透過光を利用する場合には、かかる現象が顕著に現れることがある。また、記録媒体への離型剤の付着が顕著になり、ベタ付きが発生することもある。さらに、前記離型剤の供給量は、多くなるほど離型剤を貯蔵しておくタンク容量も大きくしなければならず、定着装置自体の大型化を招く要因ともなる。
前記離型剤としては、特に制限はないが、例えば、ジメチルシリコーンオイル、フッ素オイル、フロロシリコーンオイルやアミノ変性シリコーンオイル等の変性オイル等の液体離型剤が挙げられる。中でも、前記定着部材の表面に吸着し、均質な離型剤層を形成しうる観点より、アミノ変性シリコーンオイル等の変性オイルが、前記定着部材に対する塗れ性に優れ、好ましい。また、均質な離型剤層を形成しうる観点より、フッ素オイル、フロロシリコーンオイルが好ましい。
前記離型剤として、フッ素オイル、フロロシリコーンオイルを使用するのは、本発明のトナーを用いない、従来の画像形成方法においては、離型剤自体の供給量を低減し得ないため、コストの面で実用的ではないが、本発明のトナーを使用する場合においては、前記離型剤の供給量を激減できるのでコスト面でも実用上問題がない。
前記加熱圧着に用いる定着部材であるローラあるいはベルトの表面に、前記離型剤を供給する方法としては、特に制限はなく、例えば、液体離型剤を含浸したパッドを用いるパッド方式、ウエブ方式、ローラ方式、非接触型のシャワー方式(スプレー方式)等が挙げられ、なかでも、ウエブ方式、ローラ方式が好ましい。これらの方式の場合、前記離型剤を均一に供給でき、しかも供給量をコントロールすることが容易な点で有利である。尚、シャワー方式により前記定着部材の全体に均一に前記離型剤を供給するには、別途ブレード等を用いる必要がある。
前記離型剤の供給量は、以下のようにして測定できる。即ち、その表面に離型剤を供給した定着部材に、一般の複写機で使用される普通紙(代表的には、富士ゼロックス(株)製の複写用紙、商品名J紙)を通過させると、該普通紙上に離型剤が付着する。この付着した離型剤をソックスレー抽出器を用いて抽出する。ここで、溶媒にはヘキサンを用いる。
このヘキサン中に含まれる離型剤の量を、原子吸光分析装置にて定量することで、普通紙に付着した離型剤の量を定量できる。この量を離型剤の定着部材への供給量と定義する。
トナー像を転写する記録媒体(記録材)としては、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普通紙、OHPシート等が挙げられる。
定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、前記記録媒体の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、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。
本発明の画像形成方法は、本発明の現像剤(本発明のトナー)を用いているため低温定着が可能であると共に、トナーが適正な帯電量を保持することができる。このため、画像形成に際して省エネルギー性に優れ、トナー飛散等の発生を防止しつつ良好な画像を形成することができる。
次に、本発明の画像形成方法に利用できる画像形成装置の一例を図面を用いて説明する。
図1は、本発明の画像形成方法に利用することができる中間転写ベルト方式のカラー画像形成装置の概略模式図である。
図1に示すように、このカラー画像形成装置には、矢印A方向に回転する感光体ドラム1(静電潜像担持体)が備えられている。
また、この感光体ドラム1の回転方向に沿って順に、感光体ドラム1の表面を一様に帯電する帯電ロール11と、帯電した感光体ドラム1表面に露光光を照射して静電潜像を形成する露光装置3と、静電潜像をイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)のトナーで現像してトナー像を形成する上記各色に対応する現像器12Y,12M,12C,12Bkよりなるロータリ現像装置12と、中間転写ベルト2を挟んで対抗配置されると共に電源5aに接続された一次転写ロール5と、感光体ドラム1上に残留したトナーを除去する感光体クリーナ14とが配置されている。
また、無端ベルト状の中間転写ベルト2は、その内周面に、矢印Bで示される回転方向に沿って、テンションロール21、1次転写ロール5、駆動ロール22、および、バックアップロール23がこの順に配置され、1次転写ロール5を除く3つのロールにより張架されており、矢印B方向に循環回転することが可能である。
中間転写ベルト2は、その外周面が感光体ドラム1と当接して一次転写部T1を形成すると共に、バックアップロール23と対向配置された二次転写ロール24とも外周面で当接して二次転写部T2を形成する。また、二次転写ロール24と中間転写ベルト2との間には、画像形成時に記録媒体Pが挿通可能である。
画像形成に際しては、感光体ドラム1上に形成されたトナー像が一次転写部T1にて中間転写ベルト2に1次転写され、さらに、中間転写ベルト2上のトナー像は二次転写部T2にて記録媒体P上に2次転写される。
また、中間転写ベルト2の内周面には、テンションロール21と、1次転写ロール5との間に、中間転写ベルト2を内周面側から除電する除電ブラシ6が配置されており、中間転写ベルト2の外周面には、駆動ロール22の近傍に、2次転写後の中間転写ベルト2外周面に残留したトナーを除去する中間転写ベルトクリーナ4が備えられている。
次に、各部についてより詳細に説明する。感光体ドラム1と中間転写ベルト2とが接触する一次転写部T1では、中間転写ベルト2のトナー像を担持する表面に対する裏面側に、一次転写ロール5が、感光体ドラム1に向かって押圧されて配置されており、一次転写ロール5の金属部シャフトにはプラスの一次転写用高圧電源が接続されている。
二次転写部T2のバックアップロール23に対向した位置には二次転写ロール24が配置されており、カム機構25の作用により中間転写ベルト2に対して接離自在に設置されている。
二次転写ロール24の金属シャフト部はアースに接続されており、また、バックアップロール23にはマイナスの二次転写用高圧電源(不図示)が接続されている。
また、テンションロール21は、バネにより中間転写ベルト2の張力を一定に保つように構成されており、駆動ロール22は、歯車を介して図示されないモータに接続され、中間転写ベルト2を駆動することができ、バックアップロール23は、二次転写ロール24に対向配置されることによりこれをバックアップすることができる。
除電ブラシ6は、一次転写部T1から二次転写部T2に至る中間転写ベルト2の移動経路上に1つ以上の金属部材が配置されている場合は、それらの各金属部材の中間転写ベルト2の回転方向上流側に配置することが望ましい。
例えば、テンションロール21がステンレス鋼製である場合には、除電ブラシ6は、図1に示すようにテンションロール21に対して、中間転写ベルト2の回転方向上流側に配置される。
画像形成に際しては、中間転写ベルト2が一次転写部T1を通過する際に、一次転写バイアスの影響により中間転写ベルト2には電荷が蓄積される。この電荷のために、中間転写ベルト2上に転写された多色トナー像が、例えば、ステンレス鋼製のテンションロール21の設置位置の手前に到達すると、中間転写ベルト2から飛散する。そこで、本実施形態の画像形成装置では、中間転写ベルト2の移動経路上のテンションロール21の設置位置の手前に、中間転写ベルト2の裏面に接触する除電ブラシ6が備えられており、この除電ブラシ6により、一次転写時に蓄積され未放出の中間転写ベルト2の電荷をアースに逃がすようになっている。
このカラー画像形成装置では、帯電ロール11により帯電された感光体ドラム1表面に、露光装置3により画像情報に基づく露光光が照射されて静電潜像が形成され、その静電潜像がロータリ現像装置12の各色の現像器により現像されてイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各トナー像が形成される。
それら各色のトナー像は、感光体ドラム1と中間転写ベルト2との当接部からなる一次転写部T1において中間転写ベルト2上に順次重ねて静電転写され多色トナー像が形成される。その後、互いに押圧するように対向配置されたバックアップロール23および二次転写ロール24の間に挟持された中間転写ベルト2と、二次転写ロール24との当接部からなる二次転写部T2に、多色トナー像が搬送されてくるタイミングに合わせて記録媒体Pが二次転写部T2に供給され、中間転写ベルト2上の多色トナー像は記録媒体Pに一括して転写される。転写後、さらに、不図示の定着手段により定着が行われてカラー画像が完成する。
なお、本発明の画像形成方法において、既述したように中間転写体の表面抵抗率は109Ω/cm〜1013Ω/cm2、及び体積抵抗率は107Ω・cm〜1013Ω・cmであることが好ましい。
例えば、図1に示す画像形成装置を例に挙げて説明するならば、表面抵抗率及び体積抵抗率が上記範囲より低い場合、二次転写電流が中間転写ベルト2(中間転写体)を伝って一次転写部T1に流れ込んでしまう為、一次転写効率が悪化してしまう場合がある。
一方、表面抵抗率及び体積抵抗率が上記範囲より高い場合、次のような問題がある。すなわち、一次転写時に帯電した中間転写ベルト2が、一次転写部T1から二次転写部T2に向かって移動する間に、中間転写ベルト2の帯電量がまだ十分減衰しないうちに、テンションロール21に近づくと中間転写ベルト2とテンションロール21との微小空隙部において放電が発生する。
この放電の影響により、中間転写ベルト2に転写されたトナー像に像乱れが生じ、白筋と呼ばれる画質欠陥を引き起こすこととなる。したがって、画質欠陥なく良好な画像を得る為には中間転写ベルト2の表面抵抗率及び体積抵抗率は上述に範囲であることが好ましい。
また、上述したような画質欠陥をより確実に防止するためには、本発明のトナーの損失正接(tanδ)が、0.050〜0.100の範囲内であることが好ましい。
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、「部」は「重量部」を意味する。
−非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)の調製−
・ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物:50モル%
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物:50モル%
・フマル酸:50モル%
・テレフタル酸:50モル%
・Ti(OBu)4:0.01モル%
加熱乾燥した三口フラスコに、上記原料を入れた後、減圧操作により容器内の空気を減圧し、さらに窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて180℃で5時間還流を行った。その後、減圧蒸留を行い、230℃まで徐々に昇温を行い2時間攪拌し、粘稠な状態となったところでGPCにて分子量を確認し、重量平均分子量12000になったところで、減圧蒸留を停止しポリエステル樹脂を得た。なお、このポリエステル樹脂をDSC(示差走査熱量計、島津製作所社製、DSC60)により測定したところ、ガラス転移点は64度であり、融点は観測されず、非晶性であることがわかった。
ついで、これを溶融状態のまま、キャビトロンCD1010(株式会社ユーロテック製)に毎分100gの速度で移送した。別途準備した水性媒体タンクには試薬アンモニア水をイオン交換水で希釈した0.37重量%濃度の希アンモニア水を入れ、熱交換器で120℃に加熱しながら毎分0.1リットルの速度で、上記ポリエステル樹脂溶融体と同時に上記キャビトロン(株式会社ユーロテック製)に移送した。この状態で、回転子の回転速度が60Hz、圧力が5Kg/cm2の条件でキャビトロンを運転し、体積平均粒径0.23μmの粒子状の非晶性ポリエステル樹脂(1)を含む非結性ポリエステル樹脂分散液(1)(樹脂粒子濃度:20重量%)を得た。
−非晶性ポリエステル樹脂分散液(2)の調製−
・ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物:67モル%
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物:33モル%
・テレフタル酸:50モル%
・イソフタル酸:50モル%
・Ti(OBu)4:0.01モル%
加熱乾燥した三口フラスコに、上記原料を入れた後、減圧操作により容器内の空気を減圧し、さらに窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて180℃で5時間還流を行った。
その後、減圧蒸留を行い、230℃まで徐々に昇温を行い3時間攪拌し、粘稠な状態となったところでGPCにて分子量を確認し、重量平均分子量17800になったところで、減圧蒸留を停止しポリエステル樹脂を得た。
なお、このポリエステル樹脂をDSCにより測定したところ、ガラス転移点は66度であり、融点は観測されず、非晶性であることがわかった。
ついで、これを溶融状態のまま、キャビトロンCD1010(株式会社ユーロテック製)に毎分100gの速度で移送した。別途準備した水性媒体タンクには試薬アンモニア水をイオン交換水で希釈した0.37重量%濃度の希アンモニア水を入れ、熱交換器で120℃に加熱しながら毎分0.1リットルの速度で、上記ポリエステル樹脂熔融体と同時に上記キャビトロン(株式会社ユーロテック製)に移送した。この状態で、回転子の回転速度が60Hz、圧力が5Kg/cm2の条件でキャビトロンを運転し、体積平均粒径0.22μmの粒子状の非晶性ポリエステル樹脂(2)を含む非晶性ポリエステル樹脂分散液(樹脂粒子濃度:20重量%)を得た。
−結晶性ポリエステル樹脂分散液の調製−
加熱乾燥した三口フラスコに、イソフタル酸ジメチル−5−スルホン酸ナトリウム2mol%、セバシン酸ジメチル98mol%、の酸成分、1,6−ヘキサンジオール100mol%と、触媒として(n−Bu)2SnO(酸成分に対し、0.06重量%)と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を減圧し、さらに窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌しながら180℃で加熱し、7時間還流を行なった。
留出物が少なくなってきたら、徐々に系内を減圧にし、減圧蒸留で、220℃まで徐々に昇温を続け、攪拌しながら約6時間縮重合を続ける。フラスコの内容物が粘稠になったところでGPCにて分子量を確認し、重量平均分子量18000になったところで、減圧蒸留を停止し、ポリエステルを得た。
なお、このポリエステル樹脂をDSCにより測定したところ、融点68度であり、結晶性であることがわかった。
ついで、これを溶融状態のまま、キャビトロンCD1010(株式会社ユーロテック製)に毎分100gの速度で移送した。別途準備した水性媒体タンクには試薬アンモニア水をイオン交換水で希釈した0.37重量%濃度の希アンモニア水を入れ、熱交換器で120℃に加熱しながら毎分0.1リットルの速度で、上記ポリエステル樹脂熔融体と同時に上記キャビトロン(株式会社ユーロテック製)に移送した。
この状態で、回転子の回転速度が60Hz、圧力が5Kg/cm2の条件でキャビトロンを運転し、体積平均粒径0.26μmの粒子状の結晶性ポリエステル樹脂を含む結晶性ポリエステル樹脂分散液(樹脂粒子濃度:20重量%)を得た。
−スチレン・アクリル系樹脂分散液の調製−
・スチレン:370部
・nブチルアクリレート:30部
・アクリル酸:4部
・ドデカンチオール:24部
・四臭化炭素:4部
以上の成分を混合し、溶解したものを、非イオン性界面活性剤(三洋化成(株)製:ノニポール400)6部及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)10部をイオン交換水560部に溶解したものに、フラスコ中で分散し、乳化し、10分ゆっくりと混合した。この乳化・混合時に、更にフラスコに、過硫酸アンモニウム4部を溶解したイオン交換水50部を投入した。
続いて、フラスコ内の窒素置換を行った後、フラスコ内を攪拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続した。こうして、体積平均粒径が180nm、ガラス転移点が59℃、重量平均分子量(Mw)が15,000である樹脂粒子を分散させてなるスチレン・アクリル系樹脂分散液(樹脂粒子濃度:40重量%)を調製した。なお、このスチレン・アクリル系樹脂をDSCにより測定したところ、融点は観測されず、非晶質であった。
−エステル化合物分散液(1)の調製−
温度計、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた4つロフラスコに、グリセリン1モルとパルミチン酸2.2モルとを加え窒素気流下、常圧でエステル化反応後、分子蒸留によりグリセリンジパルミテート(純度90重量%以上)を得た。
このグリセリンジパルミテート1モルに1.1モル相当の無水酢酸を反応させてアセチル化した後、減圧蒸留により酢酸を除去し、グリセリンモノアセトジパルミテートを得た。得られたグリセリンモノアセトジパルミテート1000部をステンレス容器に入れ、アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株):ネオゲンRK)50部及び、イオン交換水5000部を加えて、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いてよくなじませた後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し、体積平均粒径が250nmの粒子状のエステル化合物を分散させてなるエステル化合物分散液(1)(エステル化合物濃度:20重量%)を調製した。
−エステル化合物分散液(2)の調製−
温度計、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた4つロフラスコに、グリセリン1.1モル及びステアリン酸3.5モルを加え、窒素気流下、220℃で反応水を留去しつつ、15時間常圧で反応させた。このようにして得られたエステル化生成物を液体クロマトグラフィーで分析したところ、グリセロールトリステアレートの割合が79重量%で、残りはグリセロールモノステアレート、グリセロールジステアレートであった。
さらに、このエステル化生成物をエステル化合物分散液(1)を調整した場合と同様に、アニオン界面活性剤、イオン交換水と一緒にマントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し、体積平均粒径が220nmの粒子状のエステル化合物を分散させてなるエステル化合物分散液(2)(エステル化合物濃度:20重量%)を調製した。
−エステル化合物分散液(3)の調製−
エステル化合物分散液(2)の調製と同様に、エステル化生成物を作製した後、このエステル化生成物500部に対してトルエン100部及びエタノール30部を入れ、さらに10%水酸化カリウム水溶液80部を加え、70℃で30分間攪拌した。30分間静置して、水層部を除去し、ついで、用いたエステル化生成物100部に対して、20部のイオン交換水を入れて、70℃で30分間攪拌した後、30分間静置して、水層部を分離、除去した。除去される水層部のpHが中性になるまで水洗を繰り返した。残った油層を窒素気流下、180℃で減圧蒸留した。このようにして得られた、エステル精製物を液体クロマトグラフィーで分析したところ、グリセロールトリステアレートの含有量は90重量%以上であった。
このエステル精製物500部を3Lのポリビーカーに入れ、アニオン界面活性剤25部、イオン交換水2500部を加えて、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いてよくなじませた後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し体積平均粒径が230nmである粒子状のエステル化合物を分散させてなるエステル化合物分散液(3)(エステル化合物濃度:20重量%)を調製した。
−エステル化合物分散液(4)の調製−
エステル化合物分散液(3)の調製において、分散に用いる原料を、市販の硬化ひまし油(K3−WAX500:川研ファインケミカル社製)に変えた以外は、エステル化合物分散液(3)の調製と同様の条件で分散処理し、体積平均粒径が180nmである粒子状のエステル化合物を分散させてなるエステル化合物分散液(4)(エステル化合物濃度:20重量%)を調製した。
−エステル化合物分散液(5)の調製−
温度計、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた4つロフラスコに、グリセリン1モルとカプリル酸1モルを加え窒素気流下、常圧でエステル化反応後、分子蒸留によりグリセリンモノカプリレート(純度90重量%以上)を得た。このグリセリンモノカプリレート1モルに2.2モル相当の無水酢酸を反応させてアセチル化した後、減圧蒸留により酢酸を除去し、グリセリンジアセトモノカプリレートを得た。
得られたグリセリンジアセトモノカプリレート1000部をステンレス容器に入れ、アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株):ネオゲンRK)50部及び、イオン交換水5000部を加えて、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いてよくなじませた後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し、体積平均粒径が250nmの粒子状のエステル化合物を分散させてなるエステル化合物分散液(5)(エステル化合物濃度:20重量%)を調製した。
−エステル化合物分散液(6)の調製−
温度計、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた4つロフラスコに、グリセリン1モルとベヘン酸2.3モルを加え窒素気流下、常圧でエステル化反応後、分子蒸留によりグリセリンジベヘネート(純度90重量%以上)を得た。
このグリセリンジベヘネート1モルに1.1モル相当の無水酢酸を反応させてアセチル化した後、減圧蒸留により酢酸を除去し、グリセリンモノアセトジベヘネートを得た。得られたグリセリンモノアセトジベヘネート1000部をステンレス容器に入れ、アニオン性界面活性剤(テイカパワーBN2060)50部及び、イオン交換水5000部を加えて、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いてよくなじませた後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し、体積平均粒径が250nmであるエステル化合物を分散させてなるエステル化合物分散液(6)(エステル化合物濃度:20重量%)を調製した。
−エステル化合物分散液(7)の調製−
温度計、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた4つロフラスコに、グリセリン1.1モルとカプリル酸2.3モルを加え窒素気流下、常圧でエステル化反応後、分子蒸留によりグリセリンジカプリレート(純度90重量%以上)を得た。このグリセリンモノカプリレート1モルに1.2モル相当の無水酢酸を反応させてアセチル化した後、減圧蒸留により酢酸を除去し、グリセリンモノアセトジカプリレートを得た。
得られたグリセリンジアセトジカプリレート1000部をステンレス容器に入れ、アニオン性界面活性剤(テイカパワーBN2060)50部及び、イオン交換水5000部を加えて、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いてよくなじませた後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し、体積平均粒径が250nmであるエステル化合物を分散させてなるエステル化合物分散液(7)(エステル化合物濃度:20重量%)を調製した。
−エステル化合物分散液(8)の調製−
温度計、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた4つロフラスコに、グリセリン1.1モルとメリシン酸2.3モルとを加え窒素気流下、常圧でエステル化反応後、分子蒸留によりグリセリンジメリシネート(純度84重量%以上)を得た。このグリセリンジメリシネート1モルに1.2モル相当の無水酢酸を反応させてアセチル化した後、減圧蒸留により酢酸を除去し、グリセリンモノアセトメリシネートを得た。
得られたグリセリンモノアセトジメリシネート1000部をステンレス容器に入れ、アニオン性界面活性剤(テイカパワーBN2060)50部及び、イオン交換水5000部を加えて、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いてよくなじませた後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し、体積平均粒径が250nmであるエステル化合物を分散させてなるエステル化合物分散液(8)(エステル化合物濃度:20重量%)を調製した。
−離型剤分散液(1)の調製−
・エステルワックスWEP5(日本油脂(株)製):500部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株):ネオゲンRK):50部
・イオン交換水:2000部
以上の成分を110℃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、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し、体積平均粒径が210nmである離型剤を分散させてなる離型剤分散液(1)(離型剤濃度:20重量%)を調製した。
−離型剤分散液(2)の調製−
・カルナバワックス(日本油脂(株)製):500部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株):ネオゲンRK):50部
・イオン交換水:2000部
以上の成分を120℃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、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し、体積平均粒径が240nmである離型剤を分散させてなる離型剤分散液(2)(離型剤濃度:20重量%)を調製した。
−離型剤分散液(3)の調製−
・エステルワックスWEP6(日本油脂(株)製):500部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株):ネオゲンRK):50部
・イオン交換水:2000部
以上の成分を110℃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、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴ−リン社)で分散処理し、体積平均粒径が225nmである離型剤を分散させてなる離型剤分散液(3)(離型剤濃度:20重量%)を調製した。
−着色剤分散液の調製−
・シアン顔料(大日精化(株)製、Pigment Blue 15:3(銅フタロシアニン)):100部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンR):15部
・イオン交換水:900部
以上の成分を混合し、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)を用いて約1時間分散して着色剤(シアン顔料)を分散させてなる着色剤分散液を調製した。着色剤分散液における着色剤(シアン顔料)の体積平均粒径は、0.15μm、着色剤粒子濃度は23重量%であった。
<<実施例Aおよび比較例A>>
(実施例A1)
−トナー母粒子A(1)の製造−
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):657部
・着色剤分散液:27.2部
・アニオン性界面活性剤(dowfax2A1 20%水溶液):12.9部
・エステル化合物分散液(1):66.3部
・イオン交換水:500部
上記原料のうち、pHメーター、攪拌羽、温度計を具備した重合釜に、イオン交換水、非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)及びアニオン性界面活性剤を入れ、200rpmで15分間攪拌しながら、界面活性剤を非晶性ポリエステル樹脂分散液になじませた。
続いて、これに着色剤分散液およびエステル化合物分散液(1)を加えて混合した後、この原料混合物に0.3Mの硝酸水溶液を加えて、pHを3.5に調製した。ついで、Ultraturraxにより1000rpmでせん断力を加えながら、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムを10重量%含む硝酸水溶液を30部滴下した。
なお、この凝集剤滴下の途中で、原料混合物の粘度が急激に増大するので、粘度上昇した時点で、滴下速度を緩め、凝集剤が一箇所に偏らないようにした。凝集剤の滴下が終了したら、さらに回転数6000rpmに上げて5分間攪拌し、凝集剤と原料混合物とを充分混合した。
ついで上記原料混合物をマントルヒーターにて30℃に加温しながら550〜650rpmで攪拌した。30〜60分攪拌後、コールターカウンター[TA−II]型(アパーチャー径:50μm;コールター社製)を用いて一次粒子径が安定に形成するのを確認した後、凝集粒子を成長させるために0.5℃/分で48〜52℃まで昇温させた。コールターカウンターを利用して、適宜凝集粒子のサイズを確認しつつ、凝集粒子が5.7μmになったところで、凝集粒子の成長を停止させるために、1Mの水酸化ナトリウム水溶液を加えて、原料混合物のpHを9.0に制御した。
続いて、pHを9.0に調整後にpHが自然に低下し始めたら、一旦形成された凝集粒子のばらけるのを防ぐために、回転数を200rpm以下に落とし、その後、凝集粒子を融合させるために、1℃/minで85℃まで昇温させた。
この昇温の際、昇温とともに、原料混合物のpHが低下し、粒度成長を停止させた凝集粒子が再び、粒度成長するのを防ぐため、必要に応じて、1Mの水酸化ナトリウム水溶液を適量加えた。
85℃で30分経過すると、凝集粒子が次第に融合し、1時間を過ぎるころになると、凝集粒子が球形化し融合した。顕微鏡でこの融合状態を確認した後、加熱を止め、1℃/minで室温まで降温させた。
このようにして得られた融合粒子を目開き45μmメッシュで篩分し、水洗を繰り返した後、一旦濾過して固液分離し、ろ紙上の粒子にイオン交換水を加えてS.C(トナー粒子固形分濃度)20%相当のスラリーを調整した。このスラリーを攪拌しながら、1Mの硝酸を加えてpHを3.0に保ち、30分間酸洗浄を行い、再度濾過した。このろ紙上の粒子をリスラリーして、水洗浄を繰り返した後、真空乾燥機で乾燥した。以上のように造粒したトナー母粒子A(1)の体積平均粒径は5.6μmであった。
(実施例A2)
−トナー母粒子A(2)の製造−
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):551部
・着色剤分散液:27.2部
・アニオン性界面活性剤(dowfax2A1 20%水溶液):10.9部
・エステル化合物分散液(2):66.3部
・イオン交換水:411部
原料として、上記を用いたこと以外は実施例A1と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。凝集粒子径が5.4μmになったところで、凝集粒子表面に被覆層を形成する為に、予めアニオン性界面活性剤(dowfax2A1 20%水溶液)を2.6部加えてなじませた後、pH4.0に調整した非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)105部を滴下した。
滴下終了後、5分間保持し、コールターカウンターで、凝集粒子表面への樹脂粒子の付着を確認したのち、被覆層が形成された凝集粒子の成長を停止させる為に、実施例A1と同様に1Mの水酸化ナトリウム水溶液を適量加えた。
その後、被覆凝集粒子を融合させるため、1℃/minで85℃まで昇温させ、85℃で1時間保持し、更に融合を進めるため95℃で2時間保持して、被覆凝集粒子をほぼ球形化し融合させた。その後、実施例1Aと同様の条件で篩分、洗浄、乾燥し、体積平均粒径5.7μmのトナー母粒子A(2)を得た。
(実施例A3)
−トナー母粒子A(3)の製造−
実施例A2において、原料としてエステル化合物分散液(2)の代わりに、エステル化合物分散液(3)を用いたこと以外は実施例A2と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。凝集粒子径が5.7μmになったところで、実施例A2と同様の条件で被覆層を形成するために非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。
以降、実施例A2と同様の条件で、凝集粒子の成長を停止し、融合させ、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径6.0μmのトナー母粒子A(3)を得た。
(実施例A4)
−トナー母粒子A(4)の製造−
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):517部
・着色剤分散液:27.2部
・アニオン性界面活性剤(dowfax2A1 20%水溶液):10.5部
・エステル化合物分散液(3):66.3部
・離型剤分散液(1):69.0部
・イオン交換水:430部
実施例A3において、原料として上記組成物を用いた事以外は、実施例A3と同様の条件で、造粒を行い、凝集粒子を成長させた。凝集粒子径が5.8μmになったところで、実施例A3と同様の条件で被覆層を形成するために非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。
以降、実施例A3と同様の条件で、凝集粒子の成長を停止し、融合させ、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径6.3μmのトナー母粒子A(4)を得た。
(実施例A5)
−トナー母粒子A(5)の製造−
実施例A4において、原料としてエステル化合物分散液(3)の代わりに、エステル化合物分散液(4)を、離型剤分散液(1)の代わりに離型剤分散液(2)を用いたこと以外は実施例A4と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。
凝集粒子径が5.6μmになったところで、実施例A4と同様の条件で被覆層を形成するために非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。
以降、実施例A4と同様の条件で、凝集粒子の成長を停止し、融合させ、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径5.9μmのトナー母粒子A(5)を得た。
(実施例A6)
−トナー母粒子A(6)の製造−
実施例A4において、エステル化合物分散液(3)を15.6部に変えた以外は実施例A4と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。
凝集粒子径が5.4μmになったところで、実施例A4と同様の条件で被覆層を形成するために非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。
以降、実施例A4と同様の条件で、被覆凝集粒子の成長を停止し、融合させ、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径5.8μmのトナー母粒子A(6)を得た。
(実施例A7)
−トナー母粒子A(7)の製造−
実施例A4において、エステル化合物分散液(3)を121.3部に変えた以外は実施例A4と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。
凝集粒子径が5.6μmになったところで、実施例A4と同様の条件で被覆層を形成するために非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。
以降、実施例A4と同様の条件で、被覆凝集粒子の成長を停止し、融合させ、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径6.4μmのトナー母粒子A(7)を得た。
(比較例A1)
−トナー母粒子A(8)の製造−
実施例A1において、原料として非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)の代わりにスチレン・アクリル系樹脂分散液330部を用い、凝集剤のポリ塩化アルミウニム硝酸水溶液を滴下する前のpHを2.5に調整した以外は、実施例A1と同様の条件で、原料混合物の調製を行った。
次ぐ、凝集成長のための昇温工程では、凝集温度を52℃まで昇温させ、凝集粒子径が5.5μmになったところで、1Mの水酸化ナトリウム水溶液を加え、pH6.5に調製し、凝集成長を停止させた。
ついで、95℃まで昇温させ、融合させた。その後、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径5.8μmのトナー母粒子A(8)を得た。
(比較例A2)
−トナー母粒子A(9)の製造−
実施例A3において、原料からエステル化合物分散液(3)を除いたこと以外は、実施例A3と同様の条件で、凝集、融合を行った。その後実施例A3と同様の条件で、篩分、洗浄、乾燥を行い、体積平均粒径5.9μmのトナー母粒子A(9)を得た。
(比較例A3)
−トナー母粒子A(10)の製造−
実施例A2において、原料としてエステル化合物分散液(2)の代わりに、エステル化合物分散液(5)を用いたこと以外は、実施例A2と同様の条件で、凝集、融合を行った。その後実施例A2と同様の条件で、篩分、洗浄、乾燥を行い、体積平均粒径6.1μmのトナー母粒子A(10)を得た。
(比較例A4)
−トナー母粒子A(11)の製造−
実施例A5において、エステル化合物分散液(4)を11.8部に減らしたこと以外は、実施例A5と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。
凝集粒子径が5.5μmになったところで、実施例A5と同様の条件で被覆層を形成するために非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。
以降、実施例A5と同様の条件で、被覆凝集粒子の成長を停止し、融合を進めた。95℃で2時間保持したが、実施例A5にくらべて、トナー表面の融合が進まず、更に1時間保持してようやく融合した。その後、実施例A5と同様の条件で篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径5.9μmのトナー母粒子A(11)を得た。
(比較例A5)
−トナー母粒子A(12)の製造−
実施例A5において、エステル化合物分散液(4)を130.6部にしたこと以外は、実施例A5と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。
凝集粒子径が5.6μmになったところで、実施例A5と同様の条件で被覆層を形成するために非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。
以降、実施例A5と同様の条件で、被覆凝集粒子の成長を停止したが、次の融合のための昇温時、徐々に粒子成長した。その後、融合自体は85℃1時間の保持でほぼ球形化したので、実施例A5と同様の条件で篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径6.5μmのトナー母粒子A(12)を得た。
(比較例A6)
−トナー母粒子A(13)の製造−
実施例A5において、エステル化合物分散液(4)の代わりにエステル化合物分散液(8)を用いたこと以外は、実施例A5と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。
凝集粒子径が5.5μmになったところで、実施例A5と同様の条件で被覆層を形成するために非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。
以降、実施例A5と同様の条件で、被覆凝集粒子の成長を停止し、融合させ、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径5.9μmのトナー母粒子A(13)を得た。乾燥後コノトナーを走査電子顕微鏡(SEM:日立株式会社製S−4100)で観察したところ、トナー表面に内包されてない析出物が観察された。
<トナーの定着性、ドキュメント保存性、帯電性、保存安定性の評価>
(定着性及びドキュメント保存性の評価)
トナー母粒子A(1)〜A(13)それぞれに外添剤としてチタニア微粉末およびシリカ微粉末をトナー母粒子100重量部に対してそれぞれ1.2重量部および0.4重量部添加し、ヘンシェルミキサーで混合して静電荷像現像用トナーA(1)〜A(13)を得た。
ついで、外添剤が添加されたトナーそれぞれ5重量部と樹脂被覆されたフェライト粒子(体積平均粒径35μm)100重量部とを混合して二成分現像剤を調整し、これを市販の電子写真複写機(富士ゼロックス社製 Docucentre color a450)を用いて画像出しを行い、未定着画像を得た。
ついで、ベルトニップ方式の外部定着機を用いて、定着温度を90℃から220℃の間で段階的に上昇させながら画像の定着性、ホットオフセット性を評価した。なお、低温定着性は、未定着のソリッド画像(25mm×25mm)を定着した後、一定荷重の重りを用いて折り曲げ、その部分の画像欠損度合いグレード付けし、ある一定のグレード以上になる定着温度を最低定着温度として、低温定着性の指標とした。
一方、ドキュメント保存性の評価については、上記定着評価の際に作成した未定着像2枚を、外部定着機で150℃にて定着した後、画像部と、非画像部及び画像部とが重なるように向かい合わせて重ね、重ねた部分に対して80g/cm2相当になるように重りを載せ、60℃湿度50%の恒温恒湿槽で7日間放置した。放置後、重ねた2枚の定着像の画像欠損度合いを以下に示す「G1」〜「G5」の5段階でグレード付けした。各グレードの基準は以下のとうりである。
G1:互いの画像部が接着した為、画像が定着されている紙ごと剥がれて、画像欠損が激しく、また非画像部へ明らかな画像の移行が見られる。
G2:画像同士が接着していた為、画像部のところどころに画像欠損の白抜けが発生している。
G3:重ねた2枚の画像を離す際、互いの定着表面に画像のあれやグロス低下は発生するが、画像としては画像欠損は殆どなく許容できるレベル。非画像部に若干の移行が見られる。
G4:重ねた2枚の画像を離す時に、パリッと音がし、非画像部にもわずかに画像移行が見られるが、画像欠損はなく、全く問題無いレベル
G5:画像部、非画像ともに全く画像欠損や画像移行が見られない。
(帯電性の評価)
定着性の評価の際に作成した静電荷像現像用トナーA(1)〜A(13)各1.5重量部と樹脂被覆されたフェライト粒子(体積平均粒径35μm)30重量部とをフタ付きのガラス瓶に秤量し、高温高湿下(温度28℃、湿度85%)、及び、低温低湿下(温度10℃、湿度15%)で24時間シーズニングした後、ターブラミキサーで5分間攪拌震盪した。この両環境下のトナーの帯電量(μc)をブローオフ帯電量測定装置で測定した。
(保存安定性の評価)
静電荷像現像用トナーA(1)〜A(13)各2gを秤量し、50℃湿度50%のチャンバーに17時間放置した後、目開き32μm篩上に置き、30秒振動させて、篩上に残った量を秤量し、下式(1)からそのトナーの凝集度を算出し、保存安定性を評価した。
・式(1) 凝集度(%)=(篩上に残ったトナー(g)/2(g))×100
以上の様に作製したトナーの諸特性を表1に示す。また、表1に示すトナーの定着特性、ドキュメント保存性、帯電特性、および、トナーの保存安定性について表2に示す。
Figure 2006276063
Figure 2006276063
表1および表2に示す結果から、実施例A1〜7は、非晶性ポリエステル樹脂とエステル化合物とを含むトナーを用いているため、低温定着性、帯電性、ドキュメント保存性およびトナー保存性共に良好な特性が得られた。加えて、ホットオフセット性に関しても、優れた特性を示した。
一方、比較例A1では、結着樹脂に非晶性ポリエステル樹脂を用いていないため、エステル化合物を用いても可塑化効果が得られないためか、最低定着温度は実施例と比較して高めであった。加えて、ドキュメント保存性およびトナー保存性が悪化した。
また、エステル化合物を用いない比較例A2では、帯電性他の特性は良好なものの、低温定着性の改善が見られなかった。
さらに、用いたエステル化合物を構成するいずれのアシル基の炭素数も10未満である比較例A3では、トナーの可塑化効果は十分ではあるものの、過度の可塑化により、トナー保存安定性を損なう結果となった。
また、用いたエステル化合物が炭素数10未満のアシル基の他に炭素数28を超えるアシル基(炭素数30)を含む比較例A6では、トナーへの内包性が乏しく、融合工程で析出してしまうため、トナーの凝集度を悪化させてしまう結果となった。
さらに、エステル化合物量が2重量部より少ない比較例A4では、トナーの可塑化が乏しいため、融合工程で時間をかかった上、低温定着性に対する効果が不充分であった。その一方で、エステル化合物を20重量部より多く添加した比較例A5では、粒子成長を制御し難かったばかりではなく、過度の可塑化効果で、トナーのガラス転移点低下が原因と思われる、トナーの保存性悪化が顕著であった。
<<実施例Bおよび比較例B>>
(実施例B1)
−トナー母粒子B(1)の製造−
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):657部
・着色剤分散液:25.5部
・アニオン性界面活性剤(dowfax2A1 20%水溶液):12.9部
・エステル化合物分散液(6):66.3部
・イオン交換水:500部
上記原料のうち、pHメーター、攪拌羽、温度計を具備した重合釜に、イオン交換水、非晶性ポリエステル樹脂分散液及びアニオン性界面活性剤を入れ、200rpmで15分間攪拌しながら、界面活性剤を非晶性ポリエステル樹脂分散液になじませた。続いて、これに着色剤分散液およびエステル化合物分散液(6)を加え混合した後、この原料混合物に0.3Mの硝酸水溶液を加えて、pHを3.5に調製した。ついで、Ultraturraxにより1000rpmでせん断力を加えながら、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの10%硝酸水溶液を30部滴下した。
この凝集剤滴下の途中で、原料混合物の粘度が急激に増大するので、粘度上昇した時点で、滴下速度を緩め、凝集剤が一箇所に偏らないようにした。凝集剤の滴下が終了したら、さらに回転数6000rpmに上げて5分間攪拌し、凝集剤と原料混合物を充分混合した。
ついで上記原料混合物をマントルヒーターにて30℃に加温しながら550〜650rpmで攪拌する。30〜60分攪拌後、コールターカウンター[TA−II]型(アパーチャー径:50μm;コールター社製)を用いて一次粒子径が安定に形成するのを確認した後、凝集粒子を成長させるために0.5℃/分で48〜52℃まで昇温させた。
コールターカウンターを利用して、適宜凝集粒子のサイズを確認しつつ、凝集粒子が5.5μmになったところで、凝集粒子表面に被覆層を形成するため、予めアニオン性界面活性剤(dowfax2A1 20%水溶液、ダウケミカル社製)を3.1部添加すると共に、pHを4.0に調製した非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)105部を滴下した。
ついで5分間保持し、コールターカウンターで、凝集粒子への付着を確認したのち、被覆層を形成した凝集粒子の成長を停止させるために、1Mの水酸化ナトリウム水溶液を適量加え、原料混合物のpHを9.0に制御した。
続いて、pHを9.0に調整後にpHが自然に低下し始めたら、一旦形成された凝集粒子がばらけるのを防ぐために、回転数を200rpm以下に落とし、その後、凝集粒子を融合させるために、1℃/minで85℃まで昇温させた。この昇温の際、昇温とともに、原料混合物のpHが低下し、粒度成長を停止させた凝集粒子が再び、粒度成長するおそれがあるため、必要に応じて、1Mの水酸化ナトリウム水溶液を適量添加した。
85℃で30分経過すると、凝集粒子が次第に融合し、1時間を過ぎるころになると、凝集粒子が球形化し融合した。顕微鏡でこの融合を確認した後、加熱を止め、1℃/minで室温まで降温させた。
このようにして得られた融合粒子を目開き45μmメッシュで篩分し、水洗を繰り返した後、一旦濾過して固液分離し、ろ紙上の粒子にイオン交換水を加えてS.C(トナー粒子固形分濃度)20%相当のスラリーを調整した。このスラリーを攪拌しながら、1Mの硝酸を加えてpHを3.0に保ち、30分間酸洗浄を行い、再度濾過した。このろ紙上の粒子をリスラリーして、水洗浄を繰り返した後、真空乾燥機で乾燥した。以上のように造粒したトナー母粒子B(1)の体積平均粒径は5.9μmであった。
(実施例B2)
−トナー母粒子B(2)の製造−
実施例B1において、エステル化合物分散液(6)の代わりに、エステル化合物分散液(3)を用いたこと以外は、実施例B1と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。
次に、凝集粒子径が5.4μmになったところで、凝集粒子表面に被覆層を形成するため、予めアニオン性界面活性剤(dowfax2A1 20%水溶液、ダウケミカル社製)を3.1部加えてなじませ、pHを4.0に調製した非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)105部を滴下した。
滴下終了後、5分間保持し、コールターカウンターで、凝集粒子への付着を確認したのち、被覆層を形成した凝集粒子の成長を停止させる為に、実施例B1と同様に1Mの水酸化ナトリウム水溶液を適量加えた。
その後、実施例B1と同様の条件で融合させ、篩分、洗浄、乾燥し、体積平均粒径5.8μmのトナー母粒子B(2)を得た。
(実施例B3)
−トナー母粒子B(3)の製造−
実施例B1において、原料としてエステル化合物分散液(6)の代わりに、エステル化合物分散液(4)を用い、アニオン性界面活性剤量を14.2部にしたこと以外は実施例B1と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子を成長させた。
凝集粒子径が5.7μmになったところで、実施例B1と同様の条件で被覆層を形成するために非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。以降、実施例B1と同様の条件で、凝集粒子の成長を停止し、融合させ、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径6.3μmのトナー母粒子B(3)を得た。
(実施例B4)
−トナー母粒子B(4)の製造−
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(2):517部
・着色剤分散液:25.5部
・アニオン性界面活性剤(dowfax2A1 20%水溶液):13.8部
・エステル化合物分散液(4):66.3部
・離型剤分散液(3):69.0部
・イオン交換水:430部
実施例B3において、原料として上記を用いた事以外は、実施例B1と同様の条件で、造粒を行い、凝集粒子を成長させた。凝集粒子径が5.6μmになったところで、凝集粒子表面に被覆層を形成するため、予めアニオン性界面活性剤(dowfax2A1 20%水溶液、ダウケミカル社製)を2.9部加えてなじませ、pHを4.0に調製した非晶性ポリエステル樹脂分散液(2)124部を滴下し、凝集粒子の被覆を行った。
以降、実施例B1と同様の条件で、凝集粒子の成長を停止し、融合させ、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径6.1μmのトナー母粒子B(4)を得た。
(実施例B5)
−トナー母粒子B(5)の製造−
実施例B4において、原料として離型剤分散液(3)の代わりに、離型剤分散液(2)を、凝集粒子表面を被覆する非晶性ポリエステル樹脂分散液(2)の代わりに非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を用いたこと以外は実施例B4と同様の条件で造粒を行い、凝集粒子の被覆を行った。
ついで、凝集粒子の成長を停止するため、1Mの水酸化ナトリウム水溶液を加え、ph9.5に制御した。以降、実施例B4と同様の条件で、融合させ、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径6.2μmのトナー母粒子B(5)を得た。
(比較例B1)
−トナー母粒子B(6)の製造−
実施例B1において、原料として非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)の代わりにスチレン・アクリル系樹脂分散液330部を用い、凝集剤のポリ塩化アルミウニム硝酸水溶液を滴下する前のpHを2.5に制御したこと以外は、実施例B1と同様の条件で、原料混合物の調製を行った。
次ぐ、凝集成長のための昇温工程では、凝集温度を52℃まで昇温させ、凝集粒子径が5.5μmになったところで、1Mの水酸化ナトリウム水溶液を加え、pH6.5に調製し、凝集成長を停止させた。ついで、95℃まで昇温させ、融合させた。その後、篩分、洗浄、乾燥の工程を経て、体積平均粒径5.7μmのトナー母粒子B(6)を得た。
(比較例B2)
−トナー母粒子B(7)の製造−
実施例B4において、原料からエステル化合物分散液(4)を除き、凝集工程におけるpHを2.7に制御したこと以外は、実施例B4と同様の条件で、凝集、融合を行った。その後実施例B4と同様の条件で、篩分、洗浄、乾燥を行い、体積平均粒径5.4μmのトナー母粒子B(7)を得た。
(比較例B3)
−トナー母粒子B(8)の製造−
実施例B4において、原料として、非晶性ポリエステル樹脂分散液(2)の代わりに、結晶性ポリエステル樹脂分散液を用い、凝集工程におけるpHを2.7に制御したこと以外は、実施例B3と同様の条件で、凝集成長を行った。
ついで凝集成長の停止は、pH9.5に設定することにより行なった。続く融合工程では、昇温速度1℃/分で75℃までに昇温し、該温度にて融合を進行させた。その後実施例B3と同様の条件で、篩分、洗浄、乾燥を行い、体積平均粒径5.5μmのトナー母粒子B(8)を得た。
(比較例B4)
−トナー母粒子B(9)の製造−
実施例B4において、原料としてエステル化合物分散液(4)の代わりに、エステル化合物分散液(7)を用いたこと以外は、実施例B2と同様の条件で、凝集、融合を行った。その後、実施例B3と同様の条件で、篩分、洗浄、乾燥を行い、体積平均粒径6.0μmのトナー母粒子B(9)を得た。
<トナーの諸評価>
−定着性及びドキュメント保存性の評価−
トナー母粒子B(1)〜B(9)にそれぞれに外添剤として、チタニア微粉末をトナー母粒子100重量部に対して1.0重量部、シリカ微粉末0.6重量部添加し、ヘンシェルミキサーで混合して静電荷像現像用トナーB(1)〜B(9)を得た。
ついで、静電荷現像用トナーB(1)〜B(9)をそれぞれ8重量部と樹脂被覆されたフェライトキャリア(体積平均粒径35μm)100重量部を混合して二成分現像剤を調整し、これを市販の電子写真複写機(富士ゼロックス社製 Docucentre color a450)を用いて画像出しを行い、未定着画像を得た。
ついで、実施例A/比較例Aを評価した場合と同様にしてベルトニップ方式の外部定着機を用いて、定着性及びドキュメント保存性を評価した。
−体積抵抗率の評価−
トナー母粒子B(1)〜B(9)をそれぞれ6g秤量し、直径5cmの圧縮成形器の型に広げ、荷重10tfを1分間掛けて厚さ約3mmの円盤状のトナー成形物を作製した。それぞれの円盤状成形物をLCRメーター6440Aを用い、以下の条件で誘電特性を測定した。
・周波数:1000Hz
・電圧:5rms
・測定繰り返し数:100
・外部バイアス:OFF
この測定にて算出されるtanδを夫々のトナーの損失正接とした。
−帯電性、及び放置による帯電減衰の評価−
定着性の評価の際に作製した静電荷像現像用トナーB(1)〜B(9)各1.5重量部と樹脂被覆されたフェライト粒子(体積平均粒径35μm)30重量部とをフタ付きのガラス瓶に秤量し、高温高湿下(温度28℃、湿度85%)、及び、低温低湿下(温度10℃、湿度15%)で24時間シーズニングした後、ターブラミキサーで5分間攪拌震盪した。この両環境下のトナーの帯電量(μc)をブローオフ帯電量測定装置で測定した。
また、放置した場合の帯電維持性は、以下の条件で測定した帯電量から算出した帯電減衰率により評価した。
温度22℃、湿度50%環境下、12時間シーズニングした後、ターブラミキサーで2分間攪拌震盪した現像剤の帯電量をAとする。ついで、その現像剤を上記環境下で24時間放置した後の、帯電量をBとすると、下式(2)より帯電減衰率が求められる。
・式(2) 帯電減衰率=B/A×100(%)
−保存安定性の評価−
保存安定性は、実施例A/比較例Aと同様に評価した。
−転写性の評価−
定着性の評価の際に作製した静電荷像現像用トナーB(1)〜B(9)それぞれの二成分現像剤を、図1に示す構成を有する画像形成装置(富士ゼロックス(株)社製、Docucentre color a450)のオフライン評価機の現像機に入れ、まず転写残量の評価は以下のように行なった。
一次転写バイアスを15μAから30μAまで3μA刻みに変化させ、各トナー毎に最も転写残量が少ない水準のバイアスに合わせて、画像カバレッジ密度100%の、2.5cm×4cmの長方形トナー像(画像密度1mg/cm2)を形成し、このトナー像が中間転写ベルトに一次転写されたタイミングで装置を停止させ、感光体ドラム上に残ったトナーを、テープに転写し、それを10回繰り返した際のトナーの総重量を、以下の基準で評価した。
◎:0.5mg未満
○:0.5mg以上1.5mg未満
△:1.5mg以上3.5mg未満
×:3.5mg以上
なお、このとき使用した中間転写ベルトは、表面抵抗率が11.2logΩ/cm2、体積抵抗率が9.2logΩ・cmであるものを用いた。
次に白筋状トナー飛散りの評価は、次のようにして行った。すなわち、画像形成装置から除電ブラシ(図1中の除電ブラシ6に相当)を取り外し、A3サイズの用紙全面に、画像カバレッジ密度30%のトナー像を形成し、白筋の発生を、目視にて以下の基準で評価した。
○:白筋は発生せず
△:白筋は発生するが許容できるレベル
×:白筋が発生し、且つ、画質上問題となるレベル
以上の様に作製したトナーの諸特性を表3に示す。また、表3に示すトナーの定着特性、ドキュメント保存性、帯電特性、転写性について表4に示す。
Figure 2006276063
Figure 2006276063
表3および表4に示す結果から、実施例B1〜B5は、良好な帯電量と低温定着性を両立しつつ、転写性、その他二次障害についても問題無く良好な特性を示した。また、エステルワックスを用いた実施例B4、B5では更なる定着ラチチュードの拡大が確認された。
一方で、結着樹脂に非晶性ポリエステル樹脂を用いない比較例B1や比較例B3、および、エステル化合物を用いない比較例B2では、低温定着性と帯電性、転写性との両立が困難な結果であった。さらに、エステル化合物を構成するいずれのアシル基の炭素数も10未満(炭素数8および1)である比較例B4では、低温定着性には問題無いものの、トナーの保存安定性に問題が生じた。
−中間転写体の抵抗率が転写に及ぼす影響の評価−
(実施例B4a〜実施例B4d)
中間転写体の抵抗率が転写に及ぼす影響については、図1に示す装置と同様の構成を有する画像形成装置(富士ゼロックス社製、Docucentre color a450)を用いた。評価に際しては、抵抗値の異なる4種類の中間転写ベルト2を取り付けて評価を実施した。
なお、中間転写ベルト2は、導電性の無端状ベルトであり、材質はポリイミドで、カーボンブラックを適当量含有させることにより導電性を付与したものである。ベルトサイズは、最大プリント画像サイズより大きい必要があり、かつベルト周長は各色トナー像の色ずれ防止という観点から、感光体ドラム周長の整数倍であることが望ましく、中間転写ベルト2は感光体ドラム周長の2倍の周長528mm、幅330mm、厚み90μmmであるものを用いた。
評価に用いた中間転写ベルトは、カーボンブラック含有量を変えることにより、表面抵抗率(ρs)および体積抵抗率(ρv)の異なる4種類のベルトを準備した。ベルトの抵抗は、高抵抗・微小電流計(アドバンテスト社製R8340A)にHRプローブ(三菱油化社製)を接続し、プローブに100Vを印加することにより測定した。
中間転写ベルトの抵抗と除電ブラシによる白筋状飛散りの改善効果を調べるため、上記4種類のベルトにおける白筋状飛散りの程度を評価した。
実験は、実施例B4で用いた静電荷像現像用トナーB(4)を用い、A3サイズの用紙全面に、画像カバレッジ密度30%のトナー像を形成し、白筋状のトナー飛散を目視で確認し以下の基準で評価した。
○:発生せず
△:若干発生するが問題ないレベル
×:顕著に発生し、使用に支障があるレベル
また、白筋状のトナー飛散と共に、同時にその他画質欠陥の有無を評価した。4種類の中間転写ベルトの抵抗値とそれぞれの転写性の評価結果を表5に示す。
Figure 2006276063
表5が示す結果から、白筋状のトナー飛散は中間転写ベルトの表面抵抗率が1013Ω/cm2以下、体積抵抗率が1013Ω・cm以下では発生しなかったが、上述の抵抗率以上であった実施例B4dでは若干の飛散が現れたが問題ないレベルであった。
一方、表面抵抗率が109Ω/cm2以下、且つ体積抵抗率が107Ω・cm以下の実施例B4cのベルトでは白筋状のトナー飛散は見られなかったものの、二次転写バイアスが印加された瞬間に、一次転写効率が僅かに低下する事が確認された。これはベルト抵抗率が低いために、二次転写電流が中間転写ベルトを伝って一次転写部に流れ込んだためであると考えられるが、実用上には問題ない。
その他、実施例B4cや実施例B4bでは僅かにライン画像が滲んで見えるようになった。これは表面抵抗率が低いため、一次転写時に一次転写部の上流側まで転写電界が広がり、微小ギャップ領域で転写が行われるようになりトナーが飛び散ってしまうために発生すると考えられるが、これについても許容範囲のでレベルであった。
本発明の画像形成方法に利用することができる中間転写ベルト方式のカラー画像形成装置の概略模式図である。
符号の説明
1 感光体ドラム
2 中間転写ベルト
3 露光装置
4 中間転写ベルトクリーナ
5 一次転写ロール
5a 電源
6 除電ブラシ
11 帯電ロール
12 ロータリ現像装置
12Y,12M,12C,12K 現像器
14 感光体クリーナ
21 テンションロール
22 駆動ロール
23 バックアップロール
24 二次転写ロール
25 カム機構
T1 一次転写部
T2 二次転写部
P 記録媒体

Claims (4)

  1. 非晶性ポリエステル樹脂と、着色剤とを含む静電荷像現像用トナーにおいて、
    前記非晶性ポリエステル樹脂100重量部対して、下記一般式(1)で示されるエステル化合物が2重量部〜20重量部含まれることを特徴とする静電荷像現像用トナー
    Figure 2006276063
    〔一般式(1)中、R1、R2及びR3は、置換若しくは未置換のアシル基、及び、水素原子からなる群より選択される基又は原子であり、且つ、R1、R2及びR3の少なくともいずれか1つが、置換若しくは未置換の炭素数が10〜28のアシル基を表す。〕
  2. 少なくとも前記非晶性ポリエステル樹脂、前記着色剤および前記エステル化合物を、各々水系媒体中に分散させて、樹脂粒子分散液、着色剤分散液およびエステル化合物分散液を調整する乳化工程と、
    前記樹脂粒子分散液と前記着色剤分散液と前記エステル化合物分散液とを含む原料分散液中で、凝集粒子を形成する凝集工程と、
    前記凝集粒子を加熱することにより融合する融合工程とを少なくとも経て、請求項1に記載の静電荷像現像用トナーを作製することを特徴とする静電荷像現像用トナー製造方法。
  3. 請求項1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用現像剤。
  4. 潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記潜像担持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、前記潜像担持体表面に形成されたトナー像を記録媒体表面に転写する転写工程と、前記記録媒体表面に転写されたトナー像を熱定着する定着工程と、を含む画像形成方法において、
    前記トナーが、請求項1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。
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