JP2009042447A - 静電潜像現像用トナーとそれを用いた画像形成方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】主に重合法トナーにより作製された、小粒径で低ガラス転移温度のトナーにおいても、高い流動性と、帯電安定性を共に有する静電潜像現像用トナーと、それを用いた画像形成方法を提供する。
【解決手段】ガラス転移温度が20〜45℃で、体積基準におけるメディアン径(D50)が3.0〜8.0μmであり、且つ、外添剤が添加されている静電潜像現像用トナーにおいて、該外添剤が少なくともシリコーンオイル処理されたアルミナ粒子であることを特徴とする静電潜像現像用トナー。
【選択図】なし

Description

本発明は、静電潜像現像用トナーとそれを用いた画像形成方法に関するものである。
静電潜像現像法を用いた画像形成技術は、高速で高画質が得られることから、現在実用化されてる画像形成技術の中でも主要な画像形成技術の一つであり、更なる性能向上を目指して技術改良が盛んに行われている。
今日、定着時の省エネルギー促進を進める観点から、静電潜像現像用トナー(以後、単にトナーともいう)の低温定着化が進められており、その為にトナーのガラス転移温度(Tg)が低くなっている。又、高画質化に向けて小粒径トナーの開発が進められている。
しかしながら、低Tgの小粒径トナーは流動性が悪く、安定した帯電性を得ることが困難である。更に、最近のトナーは重合法により作製される場合が多く、カルボキシル基等の親水性基がトナー粒子表面に配向されているため環境差により性能のバラツキが大きくなる。それ故、流動性の確保と環境差による性能のバラツキの低減を両立させるためには、外添剤の添加、特に流動性確保という点から5〜30nm程度の、小粒径外添剤の添加が必要になってくる。
しかし、一般的に用いられている小粒径シリカ外添剤(多くは疎水化のためカップリング剤で表面処理されている)を用いると、流動性は比較的良くなるが、シリカ粒子には水分の吸着性が強いため温湿度環境による性能のバラツキは依然として大きい。また、シリカは負帯電性が非常に強く、流動性確保のために多量の添加を行うと、静電潜像現像用のトナーとしては、制御出来ないほどに負帯電性が強くなるためその添加量は制約されている。
一方、環境差低減のために小粒径シリカに、疎水性の高いシリコーンオイル表面処理を行うと、温湿度環境差は抑制することが出来る(例えば、特許文献1)。しかし、静電的に凝集性が強くなるため、小径粒子としての機能を発揮出来ず、安定な流動性が得にくく、安定な帯電性を得ることが難しくなる。
従って、重合法によって造られる低Tgで小粒径のトナーに対して、疎水性を高めるための表面処理を行った小粒径無機微粒子を適用しても、安定した流動性と帯電性を確保することは出来なかった。
特開平5−165257号公報
本発明は上記課題を解決するためになされた。
即ち、本発明の目的は、主に重合法トナーにより作製された、小粒径で低ガラス転移温度のトナーにおいても、高い流動性と、帯電安定性を共に有する静電潜像現像用トナーと、それを用いた画像形成方法を提供することである。
本発明の目的を達成すべく、鋭意検討した結果、下記構成を採ることにより本発明を達成することが出来ることがわかった。即ち、下記構成により、高温高湿環境時の帯電立ち上がり、低印字率画像形成時における帯電の安定性が確保できる。
(1)
ガラス転移温度が20〜45℃で、体積基準におけるメディアン径(D50)が3.0〜8.0μmであり、且つ、外添剤が添加されている静電潜像現像用トナーにおいて、該外添剤が少なくともシリコーンオイル処理されたアルミナ粒子であることを特徴とする静電潜像現像用トナー。
(2)
前記シリコーンオイル処理されたアルミナ粒子の数平均一次粒径が、10〜50nmであることを特徴とする(1)記載の静電潜像現像用トナー。
(3)
前記シリコーンオイル処理されたアルミナ粒子の形状が、球状であることを特徴とする(1)又は(2)記載の静電潜像現像用トナー。
(4)
前記シリコーンオイル処理されたアルミナ粒子のBET比表面積が、90〜130m3/gであることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項記載の静電潜像現像用トナー。
(5)
(1)〜(4)のいずれか1項記載の静電潜像現像用トナーを用いて、画像形成することを特徴とする画像形成方法。
本発明により、主に重合法トナーにより作製された、小粒径で低ガラス転移温度のトナーにおいても、高い流動性と、帯電安定性を共に有する静電潜像現像用トナーと、それを用いた画像形成方法を提供することができる。
本発明の構成によりなぜ本発明の効果が得られるのかは必ずしも明かではないが、次の如く推測している。
アルミナはシリカに比較して比重が高く、また静電的にも凝集しにくい。本発明では、この特性を有するアルミナを選択し、疎水化処理剤として高い撥水性が得られるシリコーンオイル処理を行っている。これを外添剤として添加されたトナーは、凝集性が低下し流動性が高く、シリコーンオイル処理により疎水性が上げられているので、温湿度環境差に対する特性変動が極めて小さく、高温高湿環境下での帯電立ち上がりも良好となる。又、シリコーンオイルはシランカップリング剤等に比し分子量が大きく、高粘度であるため成膜性がよく、ストレスを受けても膜はがれを起こしにくく、長期間に亘り、高い帯電安定性が得られるものと想定される。
〔シリコーンオイル処理アルミナ粒子〕
本発明に係わるアルミナ粒子とは、Al23で表わされる酸化アルミニウムをさすものであり、α型アルミナ粒子、γ型アルミナ粒子が存在するが、どちらでも構わない。
アルミナ粒子の形状としては、トナー粒子への流動性付与効果の高い球形状が好ましい。
上記のアルミナ粒子に対して、シリコーンオイル処理を行ったものが、本発明にかかわるシリコーンオイル処理アルミナ粒子である。
シリコーンオイルとしては、次の式で示されるものが挙げられる。
下記一般式(1)で表されるジメチルポリシロキサン、ポリジメチルシロキサンジオールなどがある。
Figure 2009042447
(式中、R1、R2はCH3またはOHを表し、nは繰り返し単位の数であり、1以上の整数を表す。)
また、下記一般式(2)で表されるメチルハイドロジエンポリシロキサンなども挙げられる。
Figure 2009042447
(式中、nは繰り返し単位の数であり、1以上の整数を表す。)
さらに下記、一般式(3)で表されるメチルフェニルポリシロキサンなども挙げられる。
Figure 2009042447
(式中、x、yは繰り返し単位の数であり、1以上の整数を表す。)
下記一般式(4)、(5)で表される、側鎖に窒素原子を少なくとも1つ以上有するオルガノ基を有するシリコーンオイルが挙げられる。
Figure 2009042447
(式中、R1は水素、アルキル基、アリール基またはアルコキシ基を表し、R2はアルキレン基またはフェニレン基を表し、R3及びR4は水素、アルキル基またはアリール基を表し、R5は含窒素複素環基を表す。上記アルキル基、アリール基、アルキレン基、フェニレン基は窒素原子を有するオルガノ基を有していてもよいし、また帯電性を損ねない範囲で、ハロゲン等の置換基を有していてもよい。)
さらに、これらのシリコーンオイルは必要に応じて、アルキル変性、アミノ変性、エポキシ変性、エポキシ・ポリエーテル変性、カルボキシル変性、メルカプト変性、アルコール変性、フッ素変性等を行ってもよい。
これらのシリコーンオイルを用いたアルミナ粒子のシリコーンオイル処理方法としては、アルミナ粒子を湿式もしくは乾式で、機械的に一次粒径となるように分散する際、添加することにより処理することが可能である。
乾式法は、具体的にはヘンシェルミキサーなどの混合機にアルミナ粒子とともにシリコーンオイルを添加し混合攪拌する手法や、アルミナ粒子にシリコーンオイルを噴霧する手法が挙げられる。
湿式法は、ヘキサンなどの溶剤にシリコーンオイルを溶解または分散させた後、アルミナ粒子と混合した後、溶剤を除去して作製する手法が挙げられる。
このときの添加量は、アルミナ粒子に対し、1〜30質量%であることが好ましく、より好ましくは5〜20質量%である。1〜30質量%とすることにより、トナーへの流動性付与と、帯電量の安定性の効果が高められるからである。
シリコーンオイル処理アルミナ粒子の数平均一次粒径としては、10〜50nmが好ましく、形状は球状が好ましい。また、BET比表面積が90〜130m3/gであることが好ましい。
アルミナ粒子の数平均一次粒子径は、具体的には下記の方法によって測定されるものである。
走査型電子顕微鏡にてトナーの3万倍写真を撮影し、この写真画像をスキャナーにより取り込む。画像処理解析装置LUZEX AP(ニレコ社製)にて、該写真画像のトナー表面に存在する外添剤について2値化処理し、外添剤1種につき100個についての水平方向フェレ径を算出、その平均値を数平均一次粒径とする。また、形状が球状とは、上記走査型電子顕微鏡写真を目視して判断した。
尚、外添剤の数平均一次粒径が小径であり凝集体としてトナー表面に存在する場合は、該凝集体を形成する一次粒子の粒子径を測定するものとする。
又、BET比表面積とは、ガス吸着法により粒子の比表面積を算出する測定方法である。ガス吸着法による粒子の比表面積算出は、窒素ガスの様な吸着占有面積が分かっているガス分子を粒子に吸着させ、その吸着量から粒子の比表面積を算出する方法である。BET比表面積は、固体表面に直接吸着したガス分子の量(単分子層吸着量)を正確に算出するためのもので、下記に示すBETの式と呼ばれる数式を用いて算出される。
下記式に示す様に、BETの式は一定温度で吸着平衡状態にある時の吸着平衡圧Pとその圧力における吸着量Vの関係を示すもので以下の様に表される。
式1:
P/V(P0−P)=(1/VmC)+((C−1)/VmC)(P/P0)
ただし、P0:飽和蒸気圧
Vm:単分子層吸着量、気体分子が固体表面で単分子層を形成した時の
吸着量
C :吸着熱などに関するパラメータ(>0)
そして、上式より単分子吸着量Vmを算出し、これにガス分子1個の占める断面積を掛けることにより、粒子の表面積を求めることができる。
BET比表面積の具体的な測定方法としては、例えば、サンプルを温度50℃で10時間の脱気を行って前処理をした後、窒素ガスを吸着ガスとして使用してガス吸着量測定装置にて測定を行う。測定を行う全自動ガス吸着量測定装置としては、オートソーブ1(湯浅アイオニクス社製)やフローソーブ2300(島津製作所社製)が挙げられる。これらの測定装置では、窒素吸着法の1点法あるいは多点法によりBET比表面積を求める。
〔本発明のトナー〕
本発明のトナーは、ガラス転移温度が20〜45℃であり、前述した外添剤を含むものである。ガラス転移温度としては、20〜40℃のものが、流動性の安定性、帯電性の安定の観点よりさらに好ましい。また、トナー粒子が、コアシェル構造をとる場合にはシェルTgがコアTgよりも10℃以上高いものが好ましく用いられる。
尚、トナー粒子の体積基準におけるメディアン径(D50)は3.0〜8.0μmのものが好ましい。
(トナーのガラス転移温度の測定方法)
本発明のトナーのガラス転移温度は、DSC−7示差走査カロリメーター(パーキンエルマー製)、TAC7/DX熱分析装置コントローラー(パーキンエルマー製)を用いて行うことができる。
測定手順としては、トナー4.5〜5.0mgを小数点以下2桁まで精秤し、アルミニウム製パン(KITNO.0219−0041)に封入し、DSC−7サンプルホルダにセットする。リファレンスは空のアルミニウム製パンを使用した。測定条件としては、測定温度0〜200℃、昇温速度10℃/分、降温速度10℃/分で、Heat−Cool−Heatの温度制御で行い、その2nd.Heatにおけるデータをもとに解析を行った。ガラス転移温度は、第1の吸熱ピークの立ち上がり前のベースラインの延長線と、第1のピークの立ち上がり部分からピーク頂点までの間で最大傾斜を示す接線を引き、その交点をガラス転移温度として示す。
(トナーの体積基準メディアン径(D50)の測定方法)
トナーの体積基準におけるメディアン径(D50)は、下記の測定方法にて測定して得られる。
コールターマルチサイザー3(コールター社製)に、データ処理用ソフト「Software V3.51」を搭載したコンピューターシステム(コールター社製)を接続した装置を用いて測定、算出する。
測定手順としては、トナー0.02gを、界面活性剤溶液20ml(トナーの分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)で馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、トナー分散液を作製する。このトナー分散液を、サンプルスタンド内のISOTONII(コールター社製)の入ったビーカーに、測定器表示濃度が5%〜10%になるまでピペットにて注入する。この濃度範囲にすることにより、再現性のある測定値が得られる。測定機において、測定粒子カウント数を25000個、アパチャー径を50μmにし、測定範囲である1〜30μmの範囲を256分割しての頻度値を算出する。体積積算分率が大きい方から50%の粒子径を体積基準メディアン径とする。
次に、トナー粒子を構成する材料について説明する。
(結着樹脂)
結着樹脂を構成する重合性単量体として使用されるものは、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−クロロスチレン、3,4−ジクロロスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレンの様なスチレン或いはスチレン誘導体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル誘導体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等の、アクリル酸エステル誘導体、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン系ビニル類、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニルエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等のビニルケトン類、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物、ビニルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸或いはメタクリル酸誘導体がありる。これらビニル系単量体は単独或いは組み合わせて使用することができる。
又、樹脂を構成する重合性単量体としてイオン性解離基を有するものを組み合わせて用いることが更に好ましい。例えば、カルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基等の置換基を単量体の構成基として有するもので、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマール酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルフォン酸、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、3−クロロ−2−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレート等が挙げられる。
更に、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート等の多官能性ビニル類を使用して架橋構造の樹脂とすることもできる。
これら重合性単量体はラジカル重合開始剤を用いて重合することができる。この場合、懸濁重合法では油溶性重合開始剤を用いることができる。この油溶性重合開始剤としては、2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、1,1′−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2′−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系又はジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、t−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−t−ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、2,2−ビス−(4,4−t−ブチルペルオキシシクロヘキシル)プロパン、トリス−(t−ブチルペルオキシ)トリアジンなどの過酸化物系重合開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分子開始剤などを挙げることができる。
又、乳化重合法を用いる場合には水溶性ラジカル重合開始剤を使用することができる。水溶性重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸塩、アゾビスシアノ吉草酸及びその塩、過酸化水素等を挙げることができる。
(連鎖移動剤)
樹脂の分子量を調整するためには、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることが可能である。用いられる連鎖移動剤としては、特に限定されるものではなく例えばn−オクチルメルカプタン、n−デシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン等のメルカプタン、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル等のメルカプトプロピオン酸エステル、ターピノーレン、四臭化炭素及びα−メチルスチレンダイマー等が使用される。
(着色剤)
本発明に用いられる着色剤は、上記の黒色着色剤を使用することができる。
尚、これらの着色剤は必要に応じて単独もしくは2つ以上を選択併用しても良い。又、着色剤の添加量はトナー全体に対して1〜30質量%、好ましくは2〜20質量%の範囲に設定するのが良い。
(離型剤)
本発明に用いられる離型剤は、公知の化合物を用いることができる。
このようなものとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどのポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、サゾールワックスなどの長鎖炭化水素系ワックス、ジステアリルケトンなどのジアルキルケトン系ワックス、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、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などのエステル系ワックス、エチレンジアミンベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミドなどのアミド系ワックスなどが挙げられる。
トナーに含有される離型剤の量は、トナー全体に対し1〜20質量%が好ましく、3〜15質量%がより好ましい。
(荷電制御剤)
本発明に係るトナーには、必要に応じて荷電制御剤を添加することができる。荷電制御剤としては、公知の化合物を用いることができる。
〔外添剤〕
前述したアルミナ粒子のほかに添加される外添剤について説明する。
無機微粒子としては、各種無機酸化物、窒化物、ホウ化物等が好適に使用される。例えば、シリカ、ジルコニア、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等があげられる。さらに、上記無機微粒子に疎水化処理をおこなったものでもよい。
有機微粒子としては、数平均一次粒径が10〜2000nm程度の球形の有機微粒子を使用することができる。具体的には、スチレン樹脂微粒子、スチレンアクリル樹脂微粒子、ポリエステル樹脂微粒子、ウレタン樹脂微粒子等が好ましく用いられる。
〔トナーの作製方法〕
次に、トナーの作製方法について説明する。
トナーの製造方法としては、特に限定されるものではないが、乳化会合法による方法が好ましく用いられる。特にミニエマルジョン重合粒子を乳化重合によって多段重合構成とした樹脂粒子を会合(凝集・融着)する製造方法が好ましい。
以下、ミニエマルジョン重合会合法によるトナーの作製方法の一例について詳細に説明する。このトナーの作製方法では、以下の工程を経て作製される。
(1)離型剤をラジカル重合性単量体に溶解或いは分散する溶解/分散工程
(2)離型剤を溶解/分散させた重合性単量体溶液を溶液媒体中で液滴化し、ミニエマルジョン重合して樹脂粒子の分散液を調製する重合工程
(3)含有する溶液媒体中で着色剤を分散させる着色剤分散工程
(4)溶液媒体中で樹脂粒子と着色剤粒子を会合させて会合粒子を得る凝集・融着工程
(5)会合粒子を熱エネルギーにより熟成して形状を調整しトナー粒子とする熟成工程
(6)トナー粒子の分散液を、冷却する冷却工程
(7)冷却されたトナー粒子の分散液から当該トナー粒子を固液分離し、当該トナー母体から界面活性剤などを除去する洗浄工程
(8)洗浄処理されたトナー粒子を、乾燥する乾燥工程
(9)乾燥処理されたトナー粒子に、外添剤を添加する工程
以下、各工程について説明する。
(1)溶解/分散工程
この工程は、ラジカル重合性単量体に離型剤を溶解或いは分散させて、当該離型剤のラジカル重合性単量体溶液を調製する工程である。
(2)重合工程
この重合工程の好適な一例においては、界面活性剤を含有した溶液媒体中に、前記離型剤を溶解或いは分散したラジカル重合性単量体溶液を添加し、機械的エネルギーを加えて液滴を形成させ、次いで水溶性のラジカル重合開始剤からのラジカルにより当該液滴中において重合反応を進行させる。尚、前記溶液媒体中に、核粒子として樹脂粒子を添加しておいても良い。
この重合工程により、離型剤と結着樹脂とを含有する樹脂粒子が得られる。かける樹脂粒子は、着色された粒子であっても良く、着色されていない粒子であっても良い。着色された樹脂粒子は、着色剤を含有する単量体組成物を重合処理することにより得られる。又、着色されていない樹脂粒子を使用する場合には、後述する凝集工程において、樹脂粒子の分散液に、着色剤粒子の分散液を添加し、樹脂粒子と着色剤粒子とを凝集させること着色粒子とすることができる。
(3)着色剤粒子の分散工程
この工程は、界面活性剤を含有する溶液媒体中に着色剤粒子を添加し、分散装置を用いて着色剤粒子を溶液媒体中に分散させる工程である。
着色剤粒子を分散する工程に用いられる分散装置としては、特に限定されず公知のものを用いることができる。好ましい分散装置としては超音波分散機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリン、圧力式ホモジナイザー等の加圧分散機、サンドグラインダー、ゲッツマンミル、ダイヤモンドファインミル等の媒体型分散機等を挙げることができる。
尚、着色剤は表面改質されていても良い。着色剤の表面改質法は溶媒中に着色剤粒子を分散させ、その分散液中に表面改質剤を添加し、この系を昇温することにより反応させる。反応修了後、着色剤粒子を濾別し、同一の溶媒で洗浄濾過を繰り返した後、乾燥することにより、表面改質剤で処理された着色剤が得られる。
本発明に用いる黒色着色剤としては、上記の着色剤を用いることができる。
本発明に記載の効果を更に好ましく得る観点から、トナー製造工程時、溶液媒体中に分散された黒色着色剤の平均分散径が2〜300nmであることが好ましく、2〜200nmであることがより好ましい。黒色着色剤の平均分散径は、一般式(1)で表される化合物の種類や量、界面活性剤の量、分散装置の回転数、分散時間等により制御することができる。
(4)凝集・融着工程
凝集工程は、重合工程により得られた樹脂粒子と着色剤粒子を用いて着色粒子を形成する工程である。又、当該凝集工程においては、樹脂粒子や着色剤粒子とともに、離型剤粒子や荷電制御剤などの内添剤粒子なども凝集させることができる。
好ましい凝集方法は、樹脂粒子と着色剤粒子とが存在している水中に、アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩等からなる塩析剤を臨界凝集濃度以上の凝集剤として添加し、次いで、前記樹脂粒子のガラス転移温度以上であって、且つ前記離型剤の融解ピーク温度(℃)以上の温度に加熱することで凝集を行う方法である。
(5)熟成工程
熟成は、熱エネルギー(加熱)により行う方法が好ましい。
具体的には、会合粒子を含む液を、加熱撹拌することにより、会合粒子の形状を所望の円形度になるまで、加熱温度、撹拌速度、加熱時間により調整し、トナー粒子とするものである。
(6)冷却工程
この工程は、前記トナー粒子の分散液を冷却処理(急冷処理)する工程である。冷却処理条件としては、1〜20℃/minの冷却速度で冷却する。冷却処理方法としては特に限定されるものではなく、反応容器の外部より冷媒を導入して冷却する方法や、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法を例示することができる。
(7)洗浄工程
この固液分離・洗浄工程では、上記の工程で所定温度まで冷却されたトナー粒子の分散液から当該トナー粒子を固液分離する固液分離処理と、固液分離されたトナーケーキ(ウェット状態にあるトナー粒子をケーキ状に凝集させた集合物)から界面活性剤や塩析剤などの付着物、熟成工程で用いたアルカリ剤を除去する洗浄処理とが施される。
洗浄処理は、濾液の電気伝導度が10μS/cmになるまで水洗浄する。濾過処理方法としては、遠心分離法、ヌッチェ等を使用して行う減圧濾過法、フィルタープレス等を使用して行う濾過法などがあり、特に限定されるものではない。
(8)乾燥工程
この工程は、洗浄処理されたトナーケーキを乾燥処理し、乾燥されたトナー粒子を得る工程である。この工程で使用される乾燥機としては、スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機などを挙げることができ、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機などを使用することが好ましい。乾燥された着色粒子の水分は、5質量%以下であることが好ましく、更に好ましくは2質量%以下とされる。尚、乾燥処理されたトナー粒子同士が、弱い粒子間引力で凝集している場合には、当該凝集体を解砕処理しても良い。ここに、解砕処理装置としては、ジェットミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、フードプロセッサー等の機械式の解砕装置を使用することができる。
(9)トナー粒子に外添剤を混合する工程
この工程は、トナー粒子に本発明に係る2種以上の外添剤を混合してトナーを作製する工程である。外添剤の混合装置としては、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル等の機械式の混合装置を使用することができる。
尚、本発明に係る2種類以上の外添剤は、トナー粒子に同時に2種類以上の外添剤を添加して混合しても、別個に添加して混合してもよいが、大粒径外添剤によるスペーサー効果を得るために、大粒径外添剤のみトナー粒子と先に混合処理し、その後に小粒径粒子を混合処理する方法が好ましい。
即ち、外添剤の混合方法は、トナー粒子中に大粒径外添剤を最初に添加(固定化第一工程)し、トナー粒子表面に大粒径外添剤を固定化した後、小粒径外添剤を添加(固定化第二工程)し、トナー粒子表面に小粒径外添剤を付着させる方法が好ましい。
即ち、固定化第一工程:トナー粒子中に大粒径外添剤を添加後、混合時間を長く或いは混合速度(撹拌速度)を速くして、トナー粒子表面に大粒径外添剤を固着化させる。
固定化第二工程:小粒径外添剤の混合は、混合速度(撹拌速度)を遅くして、トナー粒子表面に小粒径外添剤を付着させる。
又、混合装置の条件としては、周速として20〜50m/secが好ましく、大粒径外添剤処理の周速が小粒径外添剤処理の周速より速いことが好ましい。処理時間は、3〜40分が好ましいが、外添剤が小粒径になるほど外添剤粒子同士が凝集しやすくなるために処理時間は長めに設定することが好ましい。
〔現像剤・感光体〕
本発明のトナーは、一成分現像剤、二成分現像剤として用いることができる。
一成分現像剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤、或いはトナー中に0.1μm〜0.5μm程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤としたものが挙げられ、いずれも使用することができる。
又、キャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。キャリアとしては、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の磁性粒子を用いることができる。特にフェライト粒子が好ましい。上記キャリアの粒子径は、質量平均粒子径で20〜100μmが好ましく、20〜70μmがより好ましい。
キャリアの粒子径の測定は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMPATEC)社製)により測定することができる。
キャリアは、磁性粒子が更に樹脂によりコートされているもの、或いは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コート用の樹脂としては、特に限定は無いが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂或いはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。又、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。これらの中では、スチレン−アクリル樹脂でコートしたコートキャリアが外部添加剤の離脱防止や耐久性を確保できより好ましい。
本発明で用いられる感光体は、基体上に感光層を含む塗膜を形成して得られたものである。これら感光体は、従来広く用いられていたものを用いることが出来る。
〔本発明に用いられる画像形成方法、画像形成装置〕
次に、本発明のトナーを用いてトナー画像を形成する画像形成方法、画像形成装置について説明する。
図1は、本発明のトナーが使用可能な画像形成装置の一例を示す概略図である。
図1において、1Y、1M、1C、1Kは感光体、4Y、4M、4C、4Kは現像手段、5Y、5M、5C、5Kは1次転写手段としての1次転写ロール、5Aは2次転写手段としての2次転写ロール、6Y、6M、6C、6Kはクリーニング手段、7は中間転写体ユニット、24は熱ロール式定着装置、70は中間転写体を示す。
この画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部10Y、10M、10C、10Kと、転写部としての無端ベルト状中間転写体ユニット7と、記録部材Pを搬送する無端ベルト状の給紙搬送手段21及び定着手段としての熱ロール式定着装置24とを有する。画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
各感光体に形成される異なる色のトナー像の1つとして、イエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、第1の感光体としてのドラム状の感光体1Y、該感光体1Yの周囲に配置された帯電手段2Y、露光手段3Y、現像手段4Y、1次転写手段としての1次転写ロール5Y、クリーニング手段6Yを有する。又、別の異なる色のトナー像の1つとして、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、第1の感光体としてのドラム状の感光体1M、該感光体1Mの周囲に配置された帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M、1次転写手段としての1次転写ロール5M、クリーニング手段6Mを有する。又、更に別の異なる色のトナー像の1つとして、シアン色の画像を形成する画像形成部10Cは、第1の感光体としてのドラム状の感光体1C、該感光体1Cの周囲に配置された帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C、1次転写手段としての1次転写ロール5C、クリーニング手段6Cを有する。又、更に他の異なる色のトナー像の1つとして、黒色画像を形成する画像形成部10Kは、第1の感光体としてのドラム状の感光体1K、該感光体1Kの周囲に配置された帯電手段2K、露光手段3K、現像手段4K、1次転写手段としての1次転写ロール5K、クリーニング手段6Kを有する。
無端ベルト状中間転写体ユニット7は、複数のロールにより巻回され、回動可能に支持された中間転写エンドレスベルト状の第2の像担持体としての無端ベルト状中間転写体70を有する。
画像形成部10Y、10M、10C、10Kより形成された各色の画像は、1次転写ロール5Y、5M、5C、5Kにより、回動する無端ベルト状中間転写体70上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット20内に収容された転写材として用紙等の記録部材Pは、給紙搬送手段21により給紙され、複数の中間ロール22A、22B、22C、22D、レジストロール23を経て、2次転写手段としての2次転写ロール5Aに搬送され、記録部材P上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された記録部材Pは、熱ロール式定着装置24により定着処理され、排紙ロール25に挟持されて機外の排紙トレイ26上に載置される。
一方、2次転写ロール5Aにより記録部材Pにカラー画像を転写した後、記録部材Pを曲率分離した無端ベルト状中間転写体70は、クリーニング手段6Aにより残留トナーが除去される。
画像形成処理中、1次転写ロール5Kは常時、感光体1Kに圧接している。他の1次転写ロール5Y、5M、5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体1Y、1M、1Cに圧接する。
2次転写ロール5Aは、ここを記録部材Pが通過して2次転写が行われるときにのみ、無端ベルト状中間転写体70に圧接する。
又、装置本体Aから筐体8を支持レール82L、82Rを介して引き出し可能にしてある。
筐体8は、画像形成部10Y、10M、10C、10Kと、無端ベルト状中間転写体ユニット7とを有する。
画像形成部10Y、10M、10C、10Kは、垂直方向に縦列配置されている。感光体1Y、1M、1C、1Kの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット7が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット7は、ロール71、72、73、74、76を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体70、1次転写ロール5Y、5M、5C、5K及びクリーニング手段6Aとからなる。
筐体8の引き出し操作により、画像形成部10Y、10M、10C、10Kと、無端ベルト状中間転写体ユニット7とは、一体となって、本体Aから引き出される。
このように感光体1Y、1M、1C、1K上に帯電、露光、現像によりトナー像を形成し、無端ベルト状中間転写体70上で各色のトナー像を重ね合わせ、一括して記録部材Pに転写し、熱ロール式定着装置24で加圧及び加熱により固定して定着する。トナー像を記録部材Pに転移させた後の感光体1Y、1M、1C、1Kは、クリーニング装置6Aで転写時に感光体に残されたトナーを清掃した後、上記の帯電、露光、現像のサイクルに入り、次の像形成が行われる。
〔転写材〕
本発明に用いる転写材は、トナー画像を保持する支持体で、通常画像支持体、記録材或いは転写紙と通常よばれるものである。具体的には薄紙から厚紙までの普通紙や上質紙、アート紙やコート紙等の塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、OHP用のプラスチックフィルム、布等の各種転写材を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
以下に、実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれらに限定されるものではない。
〔着色粒子の作製〕
(コア用樹脂粒子の調製)
《コア用樹脂粒子1の調製》
(1)第1段重合
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器において、スチレン110.9質量部、n−ブチルアクリレート52.8質量部、メタクリル酸12.3質量部の混合液に離型剤としてパラフィンワックス「HNP−57」(日本精鑞社製)を93.8質量部添加し、80℃に加温し溶解した。
一方、ポリオキシエチレン(2)ドデシルエーテル硫酸ナトリウム2.9質量部をイオン交換水1340質量部に溶解させた界面活性剤溶液を調製した。
この界面活性剤溶液を80℃に加熱した後、循環経路を有する機械式分散「クレアミックス」(エムテクニック社製)により、上記重合性単量体溶液を2時間混合分散させ、分散粒子(245nm)を有する乳化粒子を含む乳化液を調製した。
次いで、イオン交換水1460質量部を添加した後、重合開始剤(過硫酸カリウム)6質量部をイオン交換水142質量部に溶解させた開始剤溶液と、n−オクチルメルカプタン1.8質量部とを添加し、温度を80℃とした後、この系を80℃にて3時間にわたり加熱、撹拌することによって重合(第1段重合)を行い、樹脂粒子を調製した。これを「樹脂粒子C1」とする。
(2)第2段重合(外層の形成)
上記のようにして得られた「樹脂粒子C1」に、過硫酸カリウム5.1質量部をイオン交換水197質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下にスチレン282.2質量部、n−ブチルアクリレート134.4質量部、メタクリル酸31.4質量部、n−オクチルメルカプタン4.93質量部からなる単量体混合液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、2時間にわたり加熱撹拌することにより第2段重合(外層の形成)を行った後、28℃まで冷却し、「コア用樹脂粒子1」を得た。
尚、コア用樹脂粒子1の重量平均分子量は21,300であった。「コア用樹脂粒子1」を構成する複合樹脂粒子の質量平均粒径は180nmであった。又、この樹脂粒子のTgは39℃であった。
《コア用樹脂粒子2の調製》
コア用樹脂粒子1の調製において、第1段重合におけるモノマー量を、スチレン90.8質量部、n−ブチルアクリレート72.7質量部、メタクリル酸12.3質量部に、第2段重合におけるモノマー量をスチレン274.1質量部、n−ブチルアクリレート168.6質量部、メタクリル酸5.2質量部に変更する他は同様にして「コア用樹脂粒子2」を得た。この樹脂粒子重量平均分子量は22,000、質量平均粒径は180nm、Tgは20.1℃であった。
《コア用樹脂粒子3の調製》
コア用樹脂粒子1の調製において、第1段重合におけるモノマー量を、スチレン115.3質量部、n−ブチルアクリレート48.4質量部、メタクリル酸12.3質量部に、第2段重合におけるモノマー量をスチレン293.4質量部、n−ブチルアクリレート123.2質量部、メタクリル酸31.4質量部に変更する他は同様にして「コア用樹脂粒子3」を得た。この樹脂粒子重量平均分子量は22,500、質量平均粒径は180nm、Tgは44℃であった。
《コア用樹脂粒子4の調製》
コア用樹脂粒子1の調製において、第1段重合におけるモノマー量を、スチレン119.7質量部、n−ブチルアクリレート44質量部、メタクリル酸12.3質量部に、第2段重合におけるモノマー量をスチレン304.6質量部、n−ブチルアクリレート112質量部、メタクリル酸31.4質量部に変更する他は同様にして「コア用樹脂粒子4」を得た。この樹脂の重量平均分子量は22,500、質量平均粒径は180nm、Tgは49℃であった。
《コア用樹脂粒子5の調製》
コア用樹脂粒子1の調製において、第1段重合におけるモノマー量を、スチレン103.5質量部、n−ブチルアクリレート70.4質量部、メタクリル酸2.1質量部に、第2段重合におけるモノマー量をスチレン263.4質量部、n−ブチルアクリレート179.2質量部、メタクリル酸5.4質量部に変更する他は同様にして「コア用樹脂粒子5」を得た。この樹脂粒子重量平均分子量は22,500、質量平均粒径は180nm、Tgは18℃であった。
(シェル用樹脂粒子の調製)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付けた反応容器にポリオキシエチレン(2)ドデシルエーテル硫酸ナトリウム2.0質量部をイオン交換水3000質量部に溶解させた界面活性剤溶液を仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
この界面活性剤溶液に、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)10質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、スチレンを528質量部、n−ブチルアクリレートを176質量部、メタクリル酸を120質量部、n−オクチルメルカプタンを22質量部からなる単量体混合液を3時間かけて滴下し、この系を80℃にて1時間にわたり加熱、撹拌することによって重合を行い樹脂粒子を調製した。これを「シェル用樹脂粒子」とする。
尚、シェル用樹脂粒子の重量平均分子量は12,000、質量平均粒径は120nm、Tgは53℃であった。
〔着色剤分散液の作製〕
(着色剤分散液C1の作製)
着色剤分散液Bk1の作製において、着色剤「リーガル330R」(キャボット社製)420質量部を「C.I.ピグメントブルー15:3」の210質量部に変更した以外は同様にして着色剤粒子の分散液を調製した。これを、「着色剤分散液C1」とする。この着色剤分散液中の着色剤粒子の平均分散径を動的光散乱式粒度分析計「マイクロトラックUPA150」(日機装(株)製)を用いて測定したところ、150nmであった。
〔着色粒子の作製〕
(着色粒子1の作製)
《コア部の形成》
420.7質量部(固形分換算)の「コア用樹脂粒子1」とイオン交換水900質量部と「着色剤粒子分散液C1」200質量部とを、温度センサー、冷却管、窒素導入装置、撹拌装置を取り付けた反応容器に入れて撹拌した。容器内の温度を30℃に調製した後、この溶液に5モル/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを9に調整した。
次いで、塩化マグネシウム・6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を、撹拌下、30℃にて10分間かけて添加した。3分間放置した後に昇温を開始し、この系を60分間かけて65℃まで昇温した。その状態で「コールターマルチサイザー3」(コールター社製)にて会合粒子の粒径を測定し、粒子の体積基準におけるメディアン系(D50)が5.5μmになった時点で、塩化ナトリウム40.2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を添加して粒径成長を停止させ、更に熟成処理として液温度70℃にて1時間にわたり加熱撹拌することにより融着を継続させ、「コア部1」を形成した。
「コア部1」の円形度を「FPIA2100」(システックス社製)にて測定したところ0.930であった。
《シェル層の形成(シェリング操作)》
次いで、65℃において「シェル用樹脂粒子」を50質量部(固形分換算)添加し、更に塩化マグネシウム・6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を、10分間かけて添加した後、70℃(シェル化温度)まで昇温し、1時間にわたり撹拌を継続し、「コア部1」の表面に「シェル用樹脂粒子」の粒子を融着させた後、75℃で20分熟成処理を行い、シェル層を形成した。
ここで、塩化ナトリウム40.2質量部を加え、8℃/分の条件で30℃まで冷却し、「トナー母体粒子を含有する水溶液」を得た。
《洗浄、乾燥工程》
トナー母体粒子を含有する水溶液をバスケット型遠心分離機「MARKIII 型式番号60×40」(松本機械社製)で固液分離し、トナー母体粒子のウェットケーキを形成した。該ウェットケーキを、前記バスケット型遠心分離機で濾液の電気伝導度が5μS/cmになるまで水洗浄し、その後「フラッシュジェットドライヤー」(セイシン企業社製)に移し、水分量が0.5質量%となるまで乾燥して「着色粒子1」を作製した。着色粒子1は、コア・シェル構造を有する体積基準におけるメディアン径(D50)が6.5μm、Tgが39.5℃の粒子であった。
(着色粒子2の作製)
「着色粒子1」の作製において、「コア用樹脂粒子1」に代えて「コア用樹脂粒子2」420.7質量部(固形分換算)に変更するほかは同様にして、「着色粒子2」を作製した。
着色粒子1は、コア・シェル構造を有する体積基準におけるメディアン径(D50)が6.5μm、Tgが20.5℃の粒子であった。
(着色粒子3の作製)
「着色粒子1」の作製において、「コア用樹脂粒子1」に代えて「コア用樹脂粒子3」420.7質量部(固形分換算)に変更するほかは同様にして、「着色粒子3」を作製した。
着色粒子1は、コア・シェル構造を有する体積基準におけるメディアン径(D50)が6.5μm、Tg44.5が℃の粒子であった。
(着色粒子4の作製)
「着色粒子1」の作製において、「コア用樹脂粒子1」に代えて「コア用樹脂粒子4」420.7質量部(固形分換算)に変更するほかは同様にして、「着色粒子2」を作製した。
着色粒子1は、コア・シェル構造を有する体積基準におけるメディアン径(D50)が6.5μm、Tgが49.5℃の粒子であった。
(着色粒子5の作製)
「着色粒子1」の作製において、「コア用樹脂粒子1」に代えて「コア用樹脂粒子5」420.7質量部(固形分換算)に変更するほかは同様にして、「着色粒子5」を作製した。
着色粒子1は、コア・シェル構造を有する体積基準におけるメディアン径(D50)が6.5μm、Tgが18.8℃の粒子であった。
(着色粒子6の作製)
「着色粒子1」の作製において、塩析/融着(会合・融着)工程時に2.9μmのコア粒子を作製し、シェル層を形成させて、3.0μmのコア・シェル構造の着色粒子6を得た。
(着色粒子7の作製)
「着色粒子1」の作製において、塩析/融着(会合・融着)工程時に7.8μmのコア粒子を作製し、シェル層を形成させて、8.0μmのコア・シェル構造の着色粒子7を得た。
上記着色粒子1〜7の特性を下記「表1」に示す。
Figure 2009042447
〔外添剤の作製〕
(外添剤1の作製)
ジメチルポリシロキサン15質量部を含むヘキサン溶液中に、アルミナ粒子(数平均一次粒径11nm、球状)100質量部を加え、350℃で疎水化処理を行った。処理後にピンミルを用いて周速50m/秒の条件で解砕処理を行い、更に分級処理を行って粒度調整をし、「表1」に示す外添剤1を得た。
(外添剤2〜7の作製)
表1に示したアルミナ粒子に、表1に示した表面処理剤、添加量に変更するほかは外添剤1の作製と同様にして、外添剤2〜7の作製を行った。
上記外添剤の構成と特性を下記「表2」に示す。
Figure 2009042447
〔トナーの作製〕
(トナー1の作製)
上記で作製した「着色粒子1」100質量部に対し、「表2」に示した外添剤1を3.0質量%「ヘンシェルミキサー」(三井三池化工社製)を用いて、周速35m/secで30分間混合して、「トナー1」を作製した。
(トナー2〜13の作製)
トナー1の作製例において、トナー母体粒子と、外添剤1を「表3」に示したものに変更するほかは同様にして、トナー2〜13を作製した。
Figure 2009042447
〔現像剤の作製〕
上記トナーの各々に対してシリコーン樹脂を被覆した体積平均メディアン径(D50)40μmのフェライトキャリアを混合し、トナー濃度が5質量%の「現像剤1〜13」を調製した。
〔性能評価〕
評価用の画像形成装置として、「bizhub PRO C500(コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製)」を準備した。評価は、前記画像形成装置に上記で作製した各現像剤をシアン現像機に順次搭載し、プリントを行って評価した。
プリント環境は、高温高湿(30℃80%RH)において5000枚の印字評価を行った。転写紙はA4サイズ上質紙(64g/m2)を用いた。プリント原稿としては、印字率が5%の黒文字画像、印字率0.1%の青文字画像原稿を用いた。
(環境差)
5000枚プリント後のシアン現像剤20gを20mlガラス製容器に入れ、毎分200回、振り角度45度、アーム50cmで20分間、下記の二つの環境(低温低湿環境、高温高湿環境)で振った後、ブローオフ法で帯電量を測定した。
低温低湿環境:10℃、10%RH雰囲気に設定
高温高湿環境:30℃、85%RH雰囲気に設定
低温低湿環境での帯電量と高温高湿環境での帯電量の差により、下記のようにランク評価した。
評価基準
◎:5μC/g未満(優良)
○:5μC/g〜15μC/g未満(良好)
△:15μC/g〜20μC/g未満(実用可)
×:20μC/g以上(実用不可)
(トナー流動性)
流動性の指標として川北式かさ密度測定機(IH2000型)により嵩密度を求めた。具体的な嵩密度の測定法は以下のとおりである。
画像評価する前のトナーを用いて、120メッシュの篩い上にトナーをのせ振動強度6で90秒落下させた後、振動を停止し30秒静置したのちすり切り嵩密度(トナー質量/容積)を求める。
(嵩密度)が大きいほど流動性が良好であり、複写機内でもハンドリング、転写性の改善につながる。下記のようにランク評価した。
評価基準
◎:0.370以上 (良好)
○:0.340〜0.370 (実用可)
×:0.340以下 (実用不可)高温高湿下に於いて転写不良が発生する。
(帯電量の立ち上がり)
キャリア19gとトナー1gを20mlガラス製容器に入れ、毎分200回、振り角度45度、アーム50cmで3分間、20分間下記の環境(高温高湿環境)で振った後、ブローオフ法で帯電量を測定し、3分値を20分値を測定した。
高温高湿環境:30℃、85%RH雰囲気に設定
高温高湿環境での3分値と20分値の帯電量の比(3分値/20分値)により、下記のようにランク評価した。
◎:0.9以上 優良
○:0.7〜0.8 良
×:0.7以下 不可
評価結果を「表4」に示す。
Figure 2009042447
上記「表4」から明かな様に、本発明内の実施例1〜7は何れの特性も良好であるが、本発明外の比較例1〜6は少なくとも何れかの特性に問題を生じることがわかる。
本発明のトナーが使用可能な画像形成装置の一例を示す概略図。
符号の説明
1Y、1M、1C、1K 感光体
4Y、4M、4C、4K 現像手段
5Y、5M、5C、5K 1次転写手段としての1次転写ローラ
5A 2次転写手段としての2次転写ローラ
6Y、6M、6C、6K クリーニング手段
7 無端ベルト状中間転写体ユニット

Claims (5)

  1. ガラス転移温度が20〜45℃で、体積基準におけるメディアン径(D50)が3.0〜8.0μmであり、且つ、外添剤が添加されている静電潜像現像用トナーにおいて、該外添剤が少なくともシリコーンオイル処理されたアルミナ粒子であることを特徴とする静電潜像現像用トナー。
  2. 前記シリコーンオイル処理されたアルミナ粒子の数平均一次粒径が、10〜50nmであることを特徴とする請求項1記載の静電潜像現像用トナー。
  3. 前記シリコーンオイル処理されたアルミナ粒子の形状が、球状であることを特徴とする請求項1又は2記載の静電潜像現像用トナー。
  4. 前記シリコーンオイル処理されたアルミナ粒子のBET比表面積が、90〜130m3/gであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の静電潜像現像用トナー。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項記載の静電潜像現像用トナーを用いて、画像形成することを特徴とする画像形成方法。
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