JP2009116320A - トナー、並び現像剤、及び画像形成装置 - Google Patents

トナー、並び現像剤、及び画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】キャリア及び帯電ローラの汚染がなく、優れた帯電立ち上がり性、帯電安定性及び転写性を長期間に亘って維持することができるトナー、並びに該トナーを用いた、長期間に亘って色調の変化がなく、濃度低下、カブリ等の異常画像の見られない極めて高画質な画像を形成することができる現像剤、及び画像形成装置の提供。
【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有してなり、前記帯電制御剤が、中心金属が3価以上の芳香族オキシカルボン酸の金属化合物を含有し、前記結着樹脂が、アルコール成分と、ロジン化合物を含むカルボン酸成分とを縮重合してなるポリエステル樹脂を含有し、前記ロジン化合物の含有量が、前記アルコール成分及び前記カルボン酸成分の総質量に対し5質量%以上であり、トナー中におけるアビエチン酸の含有量が1質量%以下であるトナーとする。
【選択図】図7

Description

本発明は、複写機、静電印刷、プリンター、ファクシミリ、静電記録等の電子写真方式の画像形成に用いられるトナー、並びに該トナーを用いた現像剤、及び画像形成装置に関する。
近年、プリンター、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に対し、省エネルギー化及び高速化に伴って、低温定着性に優れたトナーが要求される一方で、耐オフセット性、及び保存性(耐ブロッキング性)という低温定着性とは相反する特性を持ったトナーが必要とされている。
これらの要求を満たすトナーとしては、例えば酸成分としてロジン類を使用したポリエステル樹脂を含有したトナーが報告されている(特許文献1及び2参照)。
一方、芯物質と外殻からなる所謂カプセルトナーにおいて、芯物質中の着色剤を天然ロジン、アビエチン酸系誘導体等のロジン類で処理することにより、帯電性及び現像性が向上することが報告されている(特許文献3参照)。また、アビエチン酸により表面処理された着色剤を含有したカラートナーは、転写性、クリーニング性、及び帯電安定性に優れ、良好なフルカラー画像が得られることが報告されている(特許文献4参照)。
これらの技術では、複素芳香族環のアビエチン酸等のロジン誘導体が添加されており、確かにこれらのロジン誘導体を添加することにより、着色剤の分散が良好となっており、初期においては良好な転写性及び帯電安定性が発揮されている。しかし、これらのロジン誘導体は低分子量物質であり、結着樹脂とは化学的に結合しておらず、耐擦時に、低分子量物質のロジン誘導体を多く含むトナーが、二成分現像方式においてはキャリアに、一成分現像方式においては帯電ローラに付着しやすく、初期で得られた転写性及び帯電性を保持することが困難である。また、近年の現像スピードの高速化に伴って、トナーには高い帯電立ち上がり性が要求されているが、十分な帯電立ち上がり性を有するものではなかった。
一方、トナーの帯電立ち上がり性を改善するためには、トナー中に帯電制御剤を添加するのが最も一般的な手段である。代表的な帯電制御剤としては、サリチル酸、オキシサリチル酸等を配位子とするキレート化合物が挙げられる。このようなサリチル酸誘導体の金属錯塩としては、例えば、特許文献5及び特許文献6などに提案されている。しかし、これらの提案では、Cr、Co等の重金属を含有するので、環境上好ましくない。そこで、環境への配慮から、Cr、Co等の重金属を含まないFeを中心金属とするサリチル酸誘導体が数多く提案されている。例えば置換基としてカルボキシル基又はスルホキシル基を有するサリチル酸誘導体の金属錯体(特許文献7参照)、特定の樹脂とサリチル酸を配位子とする鉄錯体との組合せでの効果が明らかにされている(特許文献8〜10参照)。
しかし、これらの提案は、特定の樹脂とサリチル酸誘導体金属錯体との組み合わせに限定した場合にのみ効果を発揮するものである。また、これらのサリチル酸誘導体の金属錯体は、トナー中に均一微分散することが、トナー間における帯電量均一性及び安定性に重要であるが、従来のトナーの結着樹脂では十分に微分散させることが難しく、しばしばカブリ等の異常画像を発生するという問題があった。
したがってキャリア及び帯電ローラの汚染がなく、優れた帯電立ち上がり性、帯電安定性及び転写性を長期間に亘って維持することができるトナー、並びに該トナーを用いた、長期間に亘って色調の変化がなく、濃度低下、カブリ等の異常画像の見られない極めて高画質な画像を形成することができる現像剤、及び画像形成装置の速やかな提供が望まれているのが現状である。
特開平4−70765号公報 特開2007−139813号公報 特開平8−54755号公報 特開平7−128911号公報 特開昭62−145255号公報 特公昭55−42752号公報 特開平1−309072号公報 特開平9−325520号公報 特開平7−230188号公報 特開2001−343787号公報
本発明は、従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、キャリア及び帯電ローラの汚染がなく、優れた帯電立ち上がり性、帯電安定性及び転写性を長期間に亘って維持することができるトナー、並びに該トナーを用いた、長期間に亘って色調の変化がなく、濃度低下、カブリ等の異常画像の見られない極めて高画質な画像を形成することができる現像剤、及び画像形成装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 少なくとも結着樹脂、着色剤、及び帯電制御剤を含有してなるトナーであって、
前記帯電制御剤が、中心金属が3価以上の芳香族オキシカルボン酸の金属化合物を含有し、
前記結着樹脂が、アルコール成分と、ロジン化合物を含むカルボン酸成分とを縮重合してなるポリエステル樹脂を含有し、
前記ロジン化合物の含有量が、前記アルコール成分及び前記カルボン酸成分の総質量に対し5質量%以上であり、
前記トナー中におけるアビエチン酸の含有量が1質量%以下であることを特徴とするトナーである。
<2> 芳香族オキシカルボン酸の金属化合物が、下記一般式(1)で表される前記<1>に記載のトナーである。
ただし、前記一般式(1)中、Rは、炭素原子、メチン基、及びメチレン基のいずれかを表し、該メチン基及びメチレン基はN、S、O、及びPから選択されるヘテロ原子を含んでいてもよく、Yは、飽和結合又は不飽和結合で結ばれた環状構造を表す。R及びRは、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホニル基、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、アラルキルオキシ基、アミノ基、カルボキシル基、及びカルボニル基のいずれかを表し、これらはo及びpが1以上の場合には、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、これらは置換基により更に置換されていてもよい。lは0又は3〜12の整数、mは1〜20の整数、nは0〜20の整数、oは0〜4の整数、pは0〜4の整数、qは0〜3の整数、rは1〜20の整数、sは0〜20の整数である。Mは3価以上の中心金属である。
<3> 中心金属がFeである前記<1>から<2>のいずれかに記載のトナーである。
<4> 中心金属がZrである前記<1>から<2>のいずれかに記載のトナーである。
<5> アルコール成分が、脂肪族ジオールを2価のアルコール成分中65モル%以上含有する前記<1>から<4>のいずれかに記載のトナーである。
<6> 脂肪族ジオールが、1,2−プロパンジオールを65モル%以上含有する前記<5>に記載のトナーである。
<7> カルボン酸成分が、更に、芳香族ジカルボン酸化合物を含有する前記<1>から<6>のいずれかに記載のトナーである。
<8> 結着樹脂が、少なくとも縮重合系モノマーと付加重合系モノマーから構成される複合樹脂を併用する前記<1>から<7>のいずれかに記載のトナーである。
<9> シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナー、及びブラックトナーの少なくとも1種である前記<1>から<8>のいずれかに記載のトナーである。
<10> 前記<1>から<9>のいずれかに記載のトナーを含むことを特徴とする現像剤である。
<11> 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、帯電された静電潜像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を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、前記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画像形成装置であって、
前記トナーが、前記<1>から<9>のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置である。
<12> 現像手段が、内部に固定された磁界発生手段を有し、かつ表面に磁性キャリアとトナーとからなる二成分現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体を有している前記<11>に記載の画像形成装置である。
<13> 現像手段が、トナーが供給される現像剤担持体と、該現像剤担持体表面にトナーの薄層を形成する層厚規制部材を有する前記<11>に記載の画像形成装置である。
<14> 静電潜像担持体表面を帯電させる帯電工程と、帯電された静電潜像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光工程と、前記静電潜像を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、前記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画像形成方法であって、
前記トナーが、前記<1>から<9>のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成方法である。
<15> 前記<1>から<9>のいずれかに記載のトナーが容器に収容されていることを特徴とするトナー入り容器である。
<16> 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に前記<1>から<9>のいずれかに記載のトナーで静電潜像を現像して可視像を形成する現像手段を少なくとも有し、画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とするプロセスカートリッジである。
本発明のトナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、及び帯電制御剤を含有してなり、
前記帯電制御剤が、中心金属が3価以上の芳香族オキシカルボン酸の金属化合物を含有し、
前記結着樹脂が、アルコール成分と、ロジン化合物を含むカルボン酸成分とを縮重合してなるポリエステル樹脂を含有し、
前記ロジン化合物の含有量が、前記アルコール成分及び前記カルボン酸成分の総質量に対し5質量%以上であり、
前記トナー中におけるアビエチン酸の含有量が1質量%以下である。
本発明のトナーにおいては、前記帯電制御剤としての中心金属が3価以上の芳香族オキシカルボン酸の金属化合物は、ポリエステル系樹脂中に、極めて良好に分散することが可能となり、帯電立ち上がり性にも優れる。
前記結着樹脂が、アルコール成分と、ロジン化合物を含むカルボン酸成分とを縮重合してなるポリエステル樹脂を含有し、前記カルボン酸成分の含有量が、前記アルコール成分及び前記カルボン酸成分の総質量に対し5質量%以上であり、前記トナー中におけるアビエチン酸の含有量が1質量%以下であるので、帯電性、転写性に優れ、長期に亘って画質の悪化が見られない高品質な画像が形成できる。そして、これらが相乗的に作用することにより、キャリア及び帯電ローラの汚染がなく、優れた帯電立ち上がり性、帯電安定性及び転写性を長期間に亘って維持することができる。
本発明の現像剤は、本発明の前記トナーを含有するので、長期間に亘って色調の変化がなく、濃度低下、カブリ等の異常画像の見られない極めて高画質な画像を形成することができる。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、帯電された静電潜像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を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、前記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してなり、前記トナーが本発明の前記トナーである。
本発明の画像形成装置においては、前記帯電手段が、前記静電潜像担持体表面を一様に帯電させる。前記露光手段が前記静電潜像担持体表面を露光して静電潜像を形成する。前記現像手段が、前記静電潜像担持体上に形成された前記静電潜像をトナーを用いて現像し可視像を形成する。前記転写手段が、該可視像を記録媒体に転写する。前記定着手段が前記記録媒体に転写された転写像を定着する。このとき、前記トナーとして本発明の前記トナーを用いるので、長期間に亘って色調の変化がなく、濃度低下、カブリ等の異常画像の見られない極めて高画質な画像を形成することができる。
本発明によると、従来における問題を解決することができ、キャリア及び帯電ローラの汚染がなく、優れた帯電立ち上がり性、帯電安定性及び転写性を長期間に亘って維持することができるトナー、並びに該トナーを用いた、長期間に亘って色調の変化がなく、濃度低下、カブリ等の異常画像の見られない極めて高画質な画像を形成することができる現像剤、及び画像形成装置を提供することができる。
(トナー)
本発明のトナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、及び帯電制御剤を含有してなり、好ましくは離型剤、及び外添剤を含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
<結着樹脂>
前記結着樹脂としては、アルコール成分と、ロジン化合物を含むカルボン酸成分とを縮重合してなるポリエステル樹脂を含有し、トナー中のアビエチン酸の含有量が制御されている点に特徴を有する。
本発明において、前記カルボン酸成分としてのロジン化合物は、主成分としてアビエチン酸を含んでおり、このロジン化合物に由来するアビエチン酸がトナーに残留すると、トナーがキャリア及び帯電ローラに付着し、汚染しやすくなり、経時における帯電低下が大きくなる。また、アビエチン酸はトナー中の帯電制御剤の機能を低下させ、帯電立ち上がり性が悪化する。
しかし、本発明では、ロジン骨格をポリエステル樹脂中に導入することで、着色剤や帯電制御剤である、中心金属が3価以上の芳香族オキシカルボン酸の金属化合物の分散性を向上させ、更にトナー中に残存するアビエチン酸の量を低減することにより、キャリア及び帯電ローラの汚染を防ぎ、更に帯電制御剤の機能を低下させないため、優れた帯電立ち上がり性や帯電安定性、転写性を長期間に亘って維持することができると考えられる。また、長期間に亘っても色調の変化や濃度低下、カブリ等の異常画像の見られない高画質な画像を形成することができる。
上記の観点から、本発明のトナーにおいて、アビエチン酸の含有量は、トナー中1.0質量%以下であり、0.9質量%以下が好ましく、0.5質量%以下がより好ましく、0.3質量%以下が更に好ましく、実質的にはアビエチン酸を含有していないことが特に好ましい。
本発明において、カルボン酸成分に含有されているロジン化合物は、上述したように、主成分としてアビエチン酸を含むものであり、本発明の効果を奏する範囲で使用するロジン化合物を低減するだけでは、アビエチン酸の含有量を所定の範囲に制御されたトナーは得られない。このため、本発明では、例えば、トナー中のアビエチン酸量を低下させる方法として、例えば(1)アルコール成分として、反応性に優れた脂肪族ジオールを使用して、ロジン化合物の反応率を高める方法、(2)不飽和脂肪酸により変性し、アビエチン酸量を予め低減した変性ロジンを用いる方法、(3)ポリエステルの製造において、反応時間、反応温度、減圧度を調整して、ロジン化合物の反応率を高める方法、(4)原料モノマーの反応後、水蒸気蒸留や水滴下等を行って、ポリエステル中に含まれる低分子量成分を除去する方法、(5)アルコール成分に2個の水酸基のいずれもが一級水酸基である脂肪族ジオールを用いる方法、などが挙げられる。
−アルコール成分−
前記ポリエステル樹脂のアルコール成分としては、上述したように、脂肪族ジオールが好ましい。芳香族アルコールより反応性が優れる脂肪族ジオールをアルコール成分として用いることにより、ロジン化合物がポリエステル樹脂中に取り込まれやすくなり、アビエチン酸含有量の低減が可能となる。更に、ロジン化合物を最初に脂肪族アルコールと共に反応系に添加して、ロジン化合物と脂肪族アルコールを反応させることで、ロジン化合物がよりポリエステル樹脂中に取り込まれやすくなる。
前記ポリエステル樹脂のアルコール成分としては、上述したように、脂肪族ジオールが好ましい。芳香族アルコールより反応性が優れる脂肪族ジオールをアルコール成分として用いることにより、ロジン化合物がポリエステル樹脂中に取り込まれやすくなり、アビエチン酸含有量の低減が可能となる。更に、ロジン化合物を最初に脂肪族アルコールとともに反応系に添加してロジン化合物と脂肪族アルコールとを反応させることで、ロジン化合物がよりポリエステル樹脂中に取り込まれ易くなる。
前記脂肪族ジオールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば炭素数2〜6の脂肪族アルコールが好適であり、これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオールがより好ましく、樹脂のガラス転移温度を高く保ち、トナーの保存安定性を確保する観点から、1,2−プロパンジオールが特に好ましい。炭素数3の二級の水酸基を有するアルコールである1,2−プロパンジオールは、炭素数4以上の二級の水酸基を有するアルコールと比べて、樹脂のガラス転移温度の低下及びトナーの保存性の低下を防止する効果が大きい。前記1,2−プロパンジオール含有量は、脂肪族ジオール中、65モル%以上が好ましく、70モル%以上がより好ましく、80〜100モル%が更に好ましい。
なお、後述のロジン化合物として、未変性のロジン化合物を使用する場合には、反応性の観点から、アルコール成分は、脂肪族ジオールとして、1,2−プロパンジオールと共に、1,3−プロパンジオール等の2個の水酸基のいずれもが一級水酸基である脂肪族ジオールを含有していることが好ましく、その含有量は、脂肪族ジオール中、30モル%以下が好ましく、10モル%〜20モル%がより好ましい。
前記脂肪族ジオールは、2価のアルコール成分中、65モル%以上が好ましく、80モル%〜100モル%がより好ましい。
前記脂肪族ジオール以外の2価のアルコール成分としては、ポリオキシプロピレン−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物等の芳香族アルコール、水素添加ビスフェノールA及びそのアルキレン(炭素数2〜4)オキサイド(平均付加モル数1〜16)付加物等が挙げられる。
前記2価のアルコール成分の含有量は、前記アルコール成分中、60モル%〜100モル%が好ましく、60モル%〜95モル%がより好ましく、65モル%〜90モル%が更に好ましい。
−カルボン酸成分−
前記カルボン酸成分としては、上述したように、ロジン化合物を含有する。
本発明において、ロジンとは、松脂から得られる天然樹脂であり、その主成分は、アビエチン酸、ネオアビエチン酸、パラストリン酸、ピマール酸、イソピマール酸、サンダラコピマール酸、デヒドロアビエチン酸、レポピマール酸等の樹脂酸又はこれらの混合物である。
前記ロジン化合物には、パルプを製造する工程で副産物として得られるトール油から得られるトールロジン、生松脂から得られるガムロジン、松の切株から得られるウッドロジン等に大別される天然ロジンの他、異性化ロジン、二量化ロジン、重合ロジン、不均化ロジン、水素化ロジン等の変性ロジン等も含まれるが、本発明においては、予めアビエチン酸の含有量が低減されている、不飽和脂肪酸で変性された変性ロジンが好ましい。
不飽和脂肪酸で変性された変性ロジンは、ロジンに、不飽和脂肪酸を付加反応させて得られ、具体的には、ロジンの主成分の中で共役二重結合を有するレポピマール酸、アビエチン酸、ネオアビエチン酸及びパラストリン酸と、不飽和脂肪酸とによる加熱下でのディールス−アルダー(Diels−Alder)反応又はエン反応を経て得ることができる。
変性されたロジンには、前記の公知のロジンを使用できるが、色目の観点から、天然ロジンが好ましく、低温定着性の観点からトールロジンがより好ましい。
ロジンを変性する不飽和脂肪酸としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等が挙げられる。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリル」は、アクリル又はメタクリルを意味する。従って、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸又はメタクリル酸を意味し、(メタ)アクリル酸で変性された変性ロジンとしては、ディールス−アルダー反応又はエン反応における反応活性の観点から、立体障害の少ないアクリル酸で変性されたアクリル酸変性ロジンが好ましい。
不飽和脂肪酸による変性ロジンの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ロジンと不飽和脂肪酸を混合し、180℃〜260℃に加熱することでディールス−アルダー反応又はエン反応により、ロジンに含まれる共役二重結合を有する酸に不飽和脂肪酸を付加させて、変性ロジンを得ることができる。得られた変性ロジンは、そのまま使用してもよく、更に蒸留等の操作を経て精製して使用してもよい。
前記ロジン化合物の含有量は、アルコール成分及びカルボン酸成分の総質量中、5質量%以上が好ましく、5質量%〜40質量%がより好ましく、10質量%〜40質量%が更に好ましく、15質量%〜40質量%が特に好ましく、25質量%〜40質量%が最も好ましい。
前記ロジン化合物以外のカルボン酸成分としては、ガラス転移温度の高い樹脂を得る観点から、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸化合物が好ましい。芳香族ジカルボン酸化合物の含有量は、アルコール成分100モルに対して、40モル〜95モルが好ましく、50モル〜90モルがより好ましく、60〜80モルが更に好ましい。
なお、本発明において、カルボン酸、カルボン酸の無水物、及びカルボン酸のアルキルエステルを総称してカルボン酸化合物と呼ぶ。
前記アルコール成分及びカルボン酸成分の少なくともいずれかには、3価以上の原料モノマーが含まれていてもよい。前記3価以上の原料モノマーの含有量は、2価のアルコール成分100モルに対して、40モル以下が好ましく、5〜30モルがより好ましい。
3価以上の原料モノマーにおいて、3価以上の多価カルボン酸化合物としては、トリメリット酸又はその誘導体が好ましく、3価以上の多価アルコールとしては、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール、又はそれらのアルキレン(炭素数2〜4)オキサイド付加物(平均付加モル数1〜16)等が挙げられ、これらの中では、低温定着性の向上に有効であることから、グリセリンが好ましい。
−エステル化触媒−
前記アルコール成分と前記カルボン酸成分との縮重合は、エステル化触媒の存在下で行うことが好ましい。前記エステル化触媒としては、p−トルエンスルホン酸等のルイス酸類、チタン化合物、Sn−C結合を有さない錫(II)化合物が挙げられ、これらはそれぞれ単独で又は両者を併用して用いられる。これらの中でも、チタン化合物、Sn−C結合を有さない錫(II)化合物が特に好ましい。
前記チタン化合物としては、Ti−O結合を有するチタン化合物が好ましく、総炭素数1〜28のアルコキシ基、アルケニルオキシ基、又はアシルオキシ基を有する化合物がより好ましい。
前記チタン化合物としては、例えばチタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C14N)(CO)〕、チタンジイソプロピレートビスジエタノールアミネート〔Ti(C10N)(CO)〕、チタンジペンチレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C14N)(C11O)〕、チタンジエチレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C14N)(CO)〕、チタンジヒドロキシオクチレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C14N)(OHC16O)〕、チタンジステアレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C14N)(C1837O)〕、チタントリイソプロピレートトリエタノールアミネート〔Ti(C14N)(CO)〕、チタンモノプロピレートトリス(トリエタノールアミネート)〔Ti(C14N)(CO)〕などが挙げられる。これらの中でも、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート、チタンジイソプロピレートビスジエタノールアミネート、チタンジペンチレートビストリエタノールアミネートが特に好ましく、これらは、例えばマツモト交商株式会社製の市販品としても入手可能である。
その他の好ましいチタン化合物の具体例としては、テトラ−n−ブチルチタネート〔Ti(CO)〕、テトラプロピルチタネート〔Ti(CO)〕、テトラステアリルチタネート〔Ti(C1837O)〕、テトラミリスチルチタネート〔Ti(C1429O)〕、テトラオクチルチタネート〔Ti(C17O)〕、ジオクチルジヒドロキシオクチルチタネート〔Ti(C17O)(OHC16O)〕、ジミリスチルジオクチルチタネート〔Ti(C1429O)(C17O)〕等で挙げられ、これらの中でも、テトラステアリルチタネート、テトラミリスチルチタネート、テトラオクチルチタネート、ジオクチルジヒドロキシオクチルチタネートが好ましく、これらは、例えばハロゲン化チタンを対応するアルコールと反応させることにより得ることもできるが、ニッソー株式会社等の市販品としても入手可能である。
前記チタン化合物の存在量は、前記アルコール成分及び前記カルボン酸成分の総質量100質量部に対して、0.01質量部〜1.0質量部が好ましく、0.1質量部〜0.7質量部がより好ましい。
前記Sn−C結合を有していない錫(II)化合物としては、Sn−O結合を有する錫(II)化合物、Sn−X(ただし、Xはハロゲン原子を示す)結合を有する錫(II)化合物等が好ましく、Sn−O結合を有する錫(II)化合物がより好ましい。
前記Sn−O結合を有する錫(II)化合物としては、例えばシュウ酸錫(II)、ジ酢酸錫(II)、ジオクタン酸錫(II)、ジラウリル酸錫(II)、ジステアリン酸錫(II)、ジオレイン酸錫(II)等の炭素数2〜28のカルボン酸基を有するカルボン酸錫(II);ジオクチロキシ錫(II)、ジラウロキシ錫(II)、ジステアロキシ錫(II)、ジオレイロキシ錫(II)等の炭素数2〜28のアルコキシ基を有するジアルコキシ錫(II);酸化錫(II);硫酸錫(II)などが挙げられる。
前記Sn−X(ただし、Xはハロゲン原子を示す)結合を有する化合物としては、例えば塩化錫(II)、臭化錫(II)等のハロゲン化錫(II)などが挙げられ、これらの中でも、帯電立ち上がり効果及び触媒能の点から、(RCOO)Sn(ただし、Rは炭素数5〜19のアルキル基又はアルケニル基を示す)で表される脂肪酸錫(II)、(RO)Sn(ただし、Rは炭素数6〜20のアルキル基又はアルケニル基を示す)で表されるジアルコキシ錫(II)、SnOで表される酸化錫(II)が好ましく、(RCOO)Snで表される脂肪酸錫(II)、酸化錫(II)がより好ましく、ジオクタン酸錫(II)、ジステアリン酸錫(II)、酸化錫(II)が更に好ましい。
前記Sn−C結合を有していない錫(II)化合物の存在量は、前記アルコール成分及び前記カルボン酸成分の総質量100質量部に対して、0.01質量部〜1.0質量部が好ましく、0.1質量部〜0.5質量部がより好ましい。
前記チタン化合物と前記Sn−C結合を有していない錫(II)化合物とを併用する場合、チタン化合物と錫(II)化合物の総存在量は、前記アルコール成分及び前記カルボン酸成分の総質量100質量部に対して、0.01質量部〜1.0質量部が好ましく、0.1質量部〜0.5質量部がより好ましい。
前記アルコール成分とカルボン酸成分との縮重合は、例えば、前記エステル化触媒の存在下、不活性ガス雰囲気中にて、180℃〜250℃の温度で行うことができる。
未反応のロジン低減により、アビエチン酸量を低減する手段として、上述したように、水蒸気蒸留を行ってもよい。
前記水蒸気蒸留の際に、樹脂と混合する水は、液体状であっても気体状(水蒸気)であってもよく、水の混合量は、樹脂の物性への影響を制御する観点から、得られる樹脂100質量部に対し0.1質量部〜50質量部が好ましく、0.5質量部〜40質量部がより好ましく、1質量部〜30質量部が更に好ましい。
樹脂と水との混合は、水の蒸発効率及び反応混合物の粘度の観点から、100℃〜300℃が好ましく、130℃〜250℃がより好ましく、特に150℃〜240℃の温度条件下で行うことが好ましい。
樹脂と水との混合において、水の添加速度は、離型剤に与えるシェアの観点から、得られる樹脂100質量部に対して0.002〜0.5質量部/分が好ましく、0.008〜0.3質量部/分がより好ましく、0.008〜0.2質量部/分が更に好ましい。
樹脂と水との混合は、ロジン添加後、全反応終了後反応物を反応容器から樹脂を抜き出すまでの間であれば特に制限はなく、いつ行ってもよいが、縮重合反応が行われているときに、更には樹脂を抜き出す直前まで水と混合状態にあることが好ましい。
樹脂と水とを混合する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、100℃〜260℃が好ましく、特に120℃〜180℃の水蒸気を樹脂中に吹き込む方法が好ましい。空気及び窒素の吹込みなどによるバブリングの方法では、樹脂粘度が高いと、泡の一つ一つが大きくなり、また泡と樹脂との相互作用もないため、十分な効果が得られない。これに対し、水蒸気を吹き込むことにより、水が微細な水蒸気の気泡となって樹脂中に広範囲にわたって均一に拡散するため、未反応のロジン化合物を樹脂中から離脱することが可能になるものと推定される。
前記ポリエステル樹脂の軟化点は、トナーのキャリア及び帯電ローラ等への付着を低減する観点から、80℃以上160℃未満が好ましく、90℃〜150℃がより好ましく、95℃〜150℃が更に好ましい。前記軟化点は、例えば、重合時間等により容易に調整することができる。
また、前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、定着性、保存性、及び耐久性の観点から、45℃〜75℃が好ましく、50℃〜65℃がより好ましい。前記ポリエステル樹脂の酸価は、帯電性と環境安定性の観点から、1〜90mgKOH/gが好ましく、10〜50mgKOH/gがより好ましい。
なお、本発明において、ポリエステル樹脂は、実質的にその特性を損なわない程度に変性されたポリエステル樹脂であってもよい。変性されたポリエステル樹脂としては、例えば、特開平11−133668号公報、特開平10−239903号公報、特開平8−20636号公報等の記載の方法によりフェノール、ウレタン、エポキシなどによりグラフト化やブロック化したポリエステル樹脂や、ポリエステルユニットを含む2種以上の樹脂ユニットを有する複合樹脂が挙げられる。
前記ロジン化合物を所定量用いて得られるポリエステル樹脂の含有量は、前記結着樹脂中、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上が更に好ましく、実質的に100質量%が特に好ましい。
前記結着樹脂としては、本発明の効果を損なわない範囲で、公知の結着樹脂、例えばスチレン−アクリル樹脂等のビニル系樹脂;エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂等の他の樹脂が併用されていてもよい。
前記結着樹脂と併用して用いられる結着樹脂としては、特に好ましくは、縮重合系モノマーと付加重合系モノマーから構成される複合樹脂である。
前記複合樹脂は、縮重合系モノマーと付加重合系モノマーとが化学的に結合した樹脂(以下、ハイブリッド樹脂と称することもある)である。即ち、前記複合樹脂は、縮重合系樹脂ユニットと、付加重合系樹脂ユニットを備え持っている。前記複合樹脂は、原料となる縮重合系モノマーと付加重合系モノマーを含む混合物を、(1)同一反応容器中で縮重合反応と付加重合反応を同時に並行反応して行うか、(2)縮重合反応と付加重合反応を順次行う、又は(3)付加重合反応と縮重合反応を順次行うことによって得ることができる。
本発明において複合樹脂を併用して用いることにより、トナー中に残留したアビエチン酸が原因となるキャリア汚染及び帯電ローラ汚染を、極めて減少させる効果が得られる。これにより、長期に渡る使用においても画像濃度の低下がない優れたトナーが得られる。
前記複合樹脂における縮重合系モノマーとしては、ポリエステル樹脂ユニットを形成する多価アルコールと多価カルボン酸、ポリアミド樹脂ユニットもしくはポリエステル−ポリアミド樹脂ユニットを形成する多価カルボン酸とアミン、又はアミノ酸が挙げられる。
2価のアルコール成分としては、例えば、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−へキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、水素添加ビスフェノールA、又は、ビスフェノールAにエチレンオキシド、プロピレンオキシド等の環状エーテルが重合して得られるジオールなどが挙げられる。
3価以上の多価アルコールとしては、例えばソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、例えば、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタトリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン、などが挙げられる。
これらの中でも、水素添加ビスフェノールA、又は、ビスフェノールAにエチレンオキシド、プロピレンオキシド等の環状エーテルが重合して得られるジオールなど、ビスフェノールA骨格を有するアルコール成分は、樹脂に耐熱保存性や機械的強度を付与するので特に好適に用いることができる。
カルボン酸成分としては、例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等のべンゼンジカルボン酸類又はその無水物;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等のアルキルジカルボン酸類又はその無水物;マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸等の不飽和二塩基酸;マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物等の不飽和二塩基酸無水物、などが挙げられる。また、3価以上の多価カルボン酸成分としては、例えばトリメット酸、ピロメット酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシ−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキシ)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、又はこれらの無水物、部分低級アルキルエステル、などが挙げられる。
これらの中でも、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸等の芳香族多価カルボン酸化合物が、樹脂の耐熱保存性、機械的強度の観点から特に好適に用いられる。
アミン成分もしくはアミノ酸成分としては、例えばジアミン(B1)、3価以上のポリアミン(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、及びB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)等が挙げられる。ジアミン(B1)としては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン等)、脂環式ジアミン(4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン等)、及び脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等)等が挙げられる。3価以上のポリアミン(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等が挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリン等が挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタン等が挙げられる。アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸、ε−カプロラクタム等が挙げられる。B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物等が挙げられる。
前記複合樹脂中における縮重合系モノマー成分のモル比率としては、5モル%〜40モル%であることが好ましく、10モル%〜25モル%であることがより好ましい。前記盛る比率が、5モル%より少ない場合は、ポリエステル系樹脂との分散性が悪化し、50モル%を超えると、離型剤の分散が悪化する傾向が現れる。
なお、縮重合反応を行う際にはエステル化触媒等を使用してもよく、前述したような触媒を全て用いることが可能である。
前記複合樹脂における付加重合系モノマーとしては、ビニル系モノマーが代表的であるが、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、p−フエニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−アミルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−へキシルスチレン、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、p−メトキシスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロロスチレン、m−ニトロスチレン、o−ニトロスチレン、p−ニトロスチレン等のスチレン系ビニルモノマー;アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−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n−ドデシル、アクリル酸2−エチルへキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸系ビニルモノマー;メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸n−ドデシル、メタクリル酸2−エチルへキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のメタクリル酸系ビニルモノマーなどが挙げられる。
また、その他のビニルモノマー、又は共重合体を形成する他のモノマーの例としては、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフイン類;ブタジエン、イソプレン等のポリエン類;塩化ビニル、塩化ビニルデン、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香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、ビニルイソブ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、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類;N−ビニルピロール、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;ビニルナフタリン類;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若しくはメタクリル酸誘導体;マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸等の不飽和二塩基酸;マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物等の不飽和二塩基酸無水物;マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸モノブチルエステル、シトラコン酸モノメチルエステル、シトラコン酸モノエチルエステル、シトラコン酸モノブチルエステル、イタコン酸モノメチルエステル、アルケニルコハク酸モノメチルエステル、フマル酸モノメチルエステル、メサコン酸モノメチルエステル等の飽和二塩基酸のモノエステル;ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸等の不飽和二塩基酸エステル;クロトン酸、ケイヒ酸等のα,β−不飽和酸;クロトン酸無水物、ケイヒ酸無水物等のα,β−不飽和酸無水物;該α,β−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物、アルケニルマロン酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、これらの酸無水物、又はこれらのモノエステル等のカルボキシル基を有するモノマー;2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート等のアクリル酸又はメタクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類;4−(1−ヒドロキシ−1−メチルブチル)スチレン、4−(1−ヒドロキシ−1−メチルへキシル)スチレン等のヒドロキシ基を有するモノマーなどが挙げられる。
これらの中でも、スチレン、アクリル酸、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等が好適に用いられ、少なくともスチレンとアクリル酸を含む組合せで用いると、離型剤の分散性が極めて良好であるので特に好ましい。
また、必要に応じて付加重合系モノマーの架橋剤を添加することができる。前記架橋剤としては、例えば芳香族ジビニル化合物として、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、などが挙げられる。アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として、例えば、エチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、1,6へキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、これらの化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの、などが挙げられる。エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として、例えば、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アクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#400ジアクリレート、ポリエチレングリコール#600ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、これらの化合物のアクリレートをメタアクリレートに代えたもの、などが挙げられる。その他、芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物、ジメタクリレート化合物も挙げられる。ポリエステル型ジアクリレート類として、例えば、商品名MANDA(日本化薬株式会社製)などが挙げられる。多官能の架橋剤としては、例えばペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの、トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテートが挙げられる。これらの架橋剤は、使用される付加重合系モノマー100質量部に対して、0.01質量部〜10質量部用いることが好ましく、0.03質量部〜5質量部用いることがより好ましい。
付加重合系モノマーを重合させる際に用いられる重合開始剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、2,2'−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系重合開始剤;メチルエチルケトンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、2,2−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ブタン、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、n−ブチル−4,4−ジ−(tert−ブチルパーオキシ)バレレート等の過酸化物系重合開始剤、などが挙げられる。これらは、樹脂の分子量及び分子量分布を調節する目的で二種類以上を混合して用いることが可能である。重合開始剤の添加量は、使用される付加重合系モノマー100質量部に対して、0.01質量部〜15質量部用いることが好ましく、0.1質量部〜10質量部用いることがより好ましい。
縮重合系樹脂ユニットと、付加重合系樹脂ユニットを化学的に結合するには、例えば、縮重合と付加重合のいずれでも反応可能なモノマーを用いる。このような両反応性モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸、フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸又はその無水物、ヒドロキシ基を有するビニル系モノマー等が挙げられる。前記両反応性モノマーは、使用される付加重合系モノマー100質量部に対して、1質量部〜25質量部用いることが好ましく、2質量部〜20質量部用いることがより好ましい。
前記複合樹脂は、同一反応容器内であれば、縮重合反応と付加重合反応の両反応の進行及び/又は完了を同時に行う他、それぞれの反応温度、時間を選択して、独立に反応の進行を完了することができる。例えば、反応容器中に縮重合系モノマーの混合物中に、付加重合系モノマー及び重合開始剤からなる混合物を滴下してあらかじめ混合し、最初にラジカル重合反応により付加重合を完了させ、次いで反応温度を上昇させることにより縮重合を行う方法がある。このように、反応容器中で独立した二つの反応を進行させることにより、二種の樹脂ユニットを効果的に分散、結合させることが可能である。
前記結着樹脂中における前記複合樹脂の使用量は、前記結着樹脂の総量に対して、3質量%〜50質量%が好ましく、5質量%〜20質量%がより好ましく、8質量%〜15質量%が更に好ましい。
前記複合樹脂の軟化点としては、90℃〜130℃であることが好ましく、100℃〜120℃がより好ましい。前記軟化点が、90℃より低い場合は、耐熱保存性、耐オフセット性が悪化し、130℃より高い場合は、低温定着性を悪化させる。また、前記複合樹脂のガラス転移温度は、定着性、保存性及び耐久性の観点から、45℃〜80℃が好ましく、50℃〜70℃がより好ましく、53℃〜65℃が更に好ましい。前記複合樹脂の酸価は、帯電性と環境安定性の観点から、5mgKOH/g〜80mgKOH/gが好ましく、15mgKOH/g〜40mgKOH/gがより好ましい。
<帯電制御剤>
前記帯電制御剤としては、少なくとも1種以上の中心金属が3価以上の芳香族オキシカルボン酸の金属化合物を含有する。
中心金属が3価以上の芳香族オキシカルボン酸の金属化合物は、本発明における結着樹脂中に、極めて良好に分散することが可能であり、帯電立ち上がり性に優れる。また、トナー化した際、トナー粒子表面に微分散されていない帯電制御剤が露出することがないので、トナー粒子間の帯電量のバラツキが少なく、トナーとしてはシャープな帯電量分布が得られ、低帯電量成分も少ない。また、トナー中に存在するアビエチン酸による帯電阻害もないので、帯電安定性に優れる。このため、長期に亘って転写率の低下や濃度低下がなく、カブリ等の異常がない高品位な画像が得られるものと考える。
前記中心金属が3価以上の芳香族オキシカルボン酸の金属化合物としては、例えば下記一般式(1)で表される化合物が好ましい。
ただし、前記一般式(1)中、Rは、炭素原子、メチン基、及びメチレン基のいずれかを表し、該メチン基及びメチレン基はN、S、O、及びPから選択されるヘテロ原子を含んでいてもよく、Yは、飽和結合又は不飽和結合で結ばれた環状構造を表す。R及びRは、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホニル基、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、アラルキルオキシ基、アミノ基、カルボキシル基、及びカルボニル基のいずれかを表し、これらはo及びpが1以上の場合には、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、これらは置換基により更に置換されていてもよい。lは0又は3〜12の整数、mは1〜20の整数、nは0〜20の整数、oは0〜4の整数、pは0〜4の整数、qは0〜3の整数、rは1〜20の整数、sは0〜20の整数である。Mは3価以上の中心金属である。
前記前記R及びRにおけるアルキル基としては、炭素数1〜18が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、ビニル基、ベンジル基、フェネチル基、スチリル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロヘキセニル基などが挙げられる。
前記アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、スチリル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基などが挙げられる。
前記アルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、プロピオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ターシャリーオクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基などが挙げられる。
前記アリールオキシ基としては、例えばフェニルオキシ基、ナフチルオキシ基、アントラニルオキシ基などが挙げられる。
前記アラルキル基としては、例えばベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基などが挙げられる。
前記アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、オクテニル基、などが挙げられる。
前記R及びRで表される置換基に更に置換される置換基としては、例えばハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、アラルキル基などが挙げられる。
Yで表される環状構造としては、脂肪族環、芳香族環、複素環などが挙げられる。
前記中心金属Mとしては、3価以上のあらゆる金属が使用可能であるが、例えばFe、Ni、Al、Ti、Zrなどが好適に挙げられ、これらの中でも、帯電立ち上がり性が良好なものとして、Fe、Zrが特に好ましい。また、安全性の点からFeが好ましく用いられ、該化合物が白色でありカラートナーに適する点においてはZrが好ましい。
前記芳香族オキシカルボン酸の金属化合物は、中心金属が3価以上であるときに、1,2−プロパンジオールをアルコール成分として含有するポリエステル系樹脂中に、極めて良好に分散することが可能となり、また、帯電立ち上がり性にも優れる。これに対し、中心金属が2価の場合には、帯電立ち上がり性には優れているが、良好な分散性を得ることができず、トナーの経時劣化による帯電量低下に対する改善効果が得られない。したがって中心金属が3価以上の芳香族オキシカルボン酸の金属化合物は、上記一般式(1)で表される化合物が好ましい。
前記中心金属が3価以上の芳香族オキシカルボン酸の金属化合物における芳香族オキシカルボン酸部位は下記一般式(2)のように表すことができる。
前記一般式(2)において、R、R、R及びRは、水素原子、炭素数1〜18の直鎖アルキル基、炭素数1〜18の分岐アルキル基、又はアリール基であることが好ましい。R、R、R及びRは、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、RとR、RとR、及びRとRは、結合することにより置換基を有していてもよい芳香族環、又は置換基を有していてもよい脂肪族環を形成してもよい。
前記アルキル基及びアリール基としては、上記一般式(1)と同様のものが挙げられる。
以下に、前記一般式(2)で表される芳香族オキシカルボン酸部位の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
ただし、前記式中、t−Buは、ターシャリーブチル基を表す。
以下に、前記一般式(1)で表される芳香族オキシカルボン酸の金属化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。これらの化合物は、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。
ただし、式中、t−Buはターシャリーブチル基を表す。
ただし、式中、t−Buはターシャリーブチル基を表す。
ただし、式中、t−Buはターシャリーブチル基を表す。
前記中心金属が3価以上の芳香族オキシカルボン酸の金属化合物の前記トナーにおける含有量としては、樹脂の構成、分散方法を含めたトナーの製造方法などによって決定されるものであるため、一義的に限定されるものではないが、前記結着樹脂100質量部に対して、0.1質量部〜10質量部が好ましく、0.5質量部〜5質量部がより好ましく、0.5質量部〜2質量部が更に好ましい。前記含有量が0.1質量部未満であると、帯電立ち上がり性や、経時の帯電安定性に対する効果が得られにくくなることがあり、10質量部を超えると、帯電量が大きくなり過ぎたり、低温定着性を損なうことがある。
本発明のトナーには、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて従来公知の帯電制御剤を併用してもよい。このような帯電制御剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリフェニルメタン系染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体又はその化合物、タングステンの単体又はその化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸の金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩などが挙げられる。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。
前記帯電制御剤は、前記マスターバッチと共に溶融混練させた後、溶解乃至分散させてもよく、前記トナーの各成分と共に前記有機溶剤に直接、溶解乃至分散させる際に添加してもよく、あるいはトナー粒子製造後にトナー表面に固定させてもよい。
−着色剤−
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン、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。
前記着色剤の色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、黒色用のもの、カラー用のもの、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。
前記黒色用のものとしては、例えばファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料、などが挙げられる。
マゼンタ用着色顔料としては、例えばC.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48、48:1、49、50、51、52、53、53:1、54、55、57、57:1、58、60、63、64、68、81、83、87、88、89、90、112、114、122、123、163、177、179、202、206、207、209、211;C.I.ピグメントバイオレット19;C.I.バットレッド1、2、10、13、15、23、29、35などが挙げられる。
シアン用着色顔料としては、例えばC.I.ピグメントブルー2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、60;C.I.バットブルー6;C.I.アシッドブルー45又フタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を1〜5個置換した銅フタロシアニン顔料、グリーン7、グリーン36などが挙げられる。
イエロー用着色顔料としては、例えばC.I.ピグメントイエロー0−16、1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、55、65、73、74、83、97、110、151、154、180;C.I.バットイエロー1、3、20、オレンジ36などが挙げられる。
前記着色剤の前記トナーにおける含有量は、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、1〜15質量%が好ましく、3〜10質量%がより好ましい。前記含有量が1質量%未満であると、トナーの着色力の低下が見られ、15質量%を超えると、トナー中での顔料の分散不良が起こり、着色力の低下、及びトナーの電気特性の低下を招くことがある。
前記着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。該樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、スチレン又はその置換体の重合体、スチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンなどが挙げられる。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。
前記スチレン又はその置換体の重合体としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリp−クロロスチレン樹脂、ポリビニルトルエン樹脂などが挙げられる。前記スチレン系共重合体としては、例えば、スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などが挙げられる。
前記マスターバッチは、前記マスターバッチ用樹脂と、前記着色剤とを高せん断力をかけて混合又は混練させて製造することができる。この際、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を添加することが好ましい。また、いわゆるフラッシング法も着色剤のウエットケーキをそのまま用いることができ、乾燥する必要がない点で好適である。前記フラッシング法は、着色剤の水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合又は混練し、着色剤を樹脂側に移行させて水分及び有機溶剤成分を除去する方法である。前記混合又は混練には、例えば三本ロールミル等の高せん断分散装置が好適に用いられる。
−離型剤−
前記離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、カルボニル基含有ワックス、ポリオレフィンワックス、長鎖炭化水素等のワックス類が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、カルボニル基含有ワックスが好ましい。
前記カルボニル基含有ワックスとしては、例えば、ポリアルカン酸エステル、ポリアルカノールエステル、ポリアルカン酸アミド、ポリアルキルアミド、ジアルキルケトン、等が挙げられる。前記ポリアルカン酸エステルとしては、例えば、カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート等が挙げられる。前記ポリアルカノールエステルとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等が挙げられる。前記ポリアルカン酸アミドとしては、例えば、ジベヘニルアミド等が挙げられる。前記ポリアルキルアミドとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリルアミド等が挙げられる。前記ジアルキルケトンとしては、例えば、ジステアリルケトン等が挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスの中でも、ポリアルカン酸エステルが特に好ましい。
前記ポリオレフィンワッックスとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が挙げられる。
前記長鎖炭化水素としては、例えば、パラフィンワッックス、サゾールワックス等が挙げられる。
前記離型剤の融点としては、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、40〜160℃が好ましく、50〜120℃がより好ましく、60〜90℃が特に好ましい。前記融点が40℃未満であると、耐熱保存性に悪影響を与えることがあり、160℃を超えると、低温での定着時にコールドオフセットを起こし易いことがある。
前記離型剤の融点は、例えば、示差走査熱量計(セイコー電子工業株式会社製、DSC210)を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃/分で昇温し、融解熱の最大ピーク温度を融点として求めることができる。
前記離型剤の溶融粘度としては、該ワックスの融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1,000cpsが好ましく、10〜100cpsがより好ましい。前記溶融粘度が、5cps未満であると、離型性が低下することがあり、1,000cpsを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果が得られなくなることがある。
前記離型剤の前記トナーにおける含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、40質量%以下が好ましく、3〜30質量%がより好ましい。
前記含有量が、40質量%を超えると、トナーの流動性が悪化することがある。
−外添剤−
前記外添剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、シリカ微粒子、疎水化されたシリカ微粒子、脂肪酸金属塩(例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムなど);金属酸化物(例えばチタニア、アルミナ、酸化錫、酸化アンチモンなど)又はこれらの疎水化物、フルオロポリマーなどが挙げられる。これらの中でも、疎水化されたシリカ微粒子、チタニア粒子、疎水化されたチタニア微粒子、が好適に挙げられる。
前記シリカ微粒子としては、例えばHDK H 2000、HDK H 2000/4、HDK H 2050EP、HVK21、HDK H1303(いずれもヘキスト社製);R972、R974、RX200、RY200、R202、R805、R812(いずれも日本アエロジル株式会社製)などが挙げられる。前記チタニア微粒子としては、例えばP−25(日本アエロジル株式会社製)、STT−30、STT−65C−S(いずれもチタン工業株式会社製)、TAF−140(富士チタン工業株式会社製)、MT−150W、MT−500B、MT−600B、MT−150A(いずれもテイカ株式会社製)などが挙げられる。前記疎水化された酸化チタン微粒子としては、例えばT−805(日本アエロジル株式会社製);STT−30A、STT−65S−S(いずれもチタン工業株式会社製);TAF−500T、TAF−1500T(いずれも富士チタン工業株式会社製);MT−100S、MT−100T(いずれもテイカ株式会社製)、IT−S(石原産業株式会社製)などが挙げられる。
前記疎水化されたシリカ微粒子、疎水化されたチタニア微粒子、疎水化されたアルミナ微粒子を得るためには、親水性の微粒子をメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤で処理して得ることができる。
前記疎水化処理剤としては、例えばジアルキルジハロゲン化シラン、トリアルキルハロゲン化シラン、アルキルトリハロゲン化シラン、ヘキサアルキルジシラザンなどのシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、シリコーンワニスなどが挙げられる。
また、無機微粒子にシリコーンオイルを必要ならば熱を加えて処理したシリコーンオイル処理無機微粒子も好適である。
前記無機微粒子としては、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、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸パリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。これらの中でも、シリカ、二酸化チタンが特に好ましい。
前記シリコーンオイルとしては、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、エポキシ・ポリエーテル変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、アクリル又はメタクリル変性シリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイルなどが挙げられる。
前記無機微粒子の一次粒子の平均粒径は、1〜100nmが好ましく、3〜70nmがより好ましい。前記平均粒径が1nm未満であると、無機微粒子がトナー中に埋没し、その機能が有効に発揮されにくいことがあり、100nmを超えると、静電潜像担持体表面を不均一に傷つけてしまうことがある。前記外添剤としては、無機微粒子や疎水化処理無機微粒子を併用することができるが、疎水化処理された一次粒子の平均粒径は1〜100nmが好ましく、5〜70nmがより好ましい。また、疎水化処理された一次粒子の平均粒径が20nm以下の無機微粒子を少なくとも2種類含み、かつ30nm以上の無機微粒子を少なくとも1種類含むことがより好ましい。また、前記無機微粒子のBET法による比表面積は、20〜500m/gであることが好ましい。
前記外添剤の添加量は、前記トナーに対し0.1〜5質量%が好ましく、0.3〜3質量%がより好ましい。
前記外添剤として樹脂微粒子も添加することができる。例えばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン;メタクリル酸エステル、アクリル酸エステルの共重合体;シリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロン等の重縮合系;熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。このような樹脂微粒子を併用することによってトナーの帯電性が強化でき、逆帯電のトナーを減少させ、地肌汚れを低減することができる。前記樹脂微粒子の添加量は、前記トナーに対し0.01〜5質量%が好ましく、0.1〜2質量%がより好ましい。
−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、金属石鹸、等が挙げられる。
前記流動性向上剤は、表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止可能なものであり、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル、などが挙げられる。
前記クリーニング性向上剤は、静電潜像担持体や中間転写体に残存する転写後の現像剤を除去するために前記トナーに添加され、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩;ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合により製造されたポリマー微粒子、などが挙げられる。前記ポリマー微粒子としては、比較的粒度分布が狭いものが好ましく、体積平均粒径が0.01〜1μmのものが好適である。
前記磁性材料としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、鉄粉、マグネタイト、フェライト、などが挙げられる。これらの中でも、色調の点で白色のものが好ましい。
<トナーの製造方法>
前記トナーの製造方法としては、特に制限はなく、従来公知のトナーの製造方法の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、混練・粉砕法、重合法、溶解懸濁法、噴霧造粒法等が挙げられる。これらの中でも、芳香族オキシカルボン酸の金属化合物及び着色剤の分散性、生産性の観点から、混練・粉砕法が特に好ましい。
−−混練・粉砕法−−
前記混練・粉砕法は、例えば、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溶融混練し、得られた混練物を粉砕し、分級することにより、前記トナーの母体粒子を製造する方法である。
前記溶融混練では、前記トナー材料を混合し、該混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。該溶融混練機としては、例えば、一軸又は二軸の連続混練機や、ロールミルによるバッチ式混練機を用いることができる。例えば、神戸製鋼所製KTK型二軸押出機、東芝機械社製TEM型押出機、ケイシーケイ社製二軸押出機、池貝鉄工所製PCM型二軸押出機、ブス社製コニーダー等が好適に用いられる。この溶融混練は、結着樹脂の分子鎖の切断を招来しないような適正な条件で行うことが好ましい。具体的には、溶融混練温度は、結着樹脂の軟化点を参考にして行われ、該軟化点より高温過ぎると切断が激しく、低温すぎると分散が進まないことがある。
前記粉砕では、前記混練で得られた混練物を粉砕する。この粉砕においては、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。
前記分級は、前記粉砕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。前記分級は、例えば、サイクロン、デカンター、遠心分離器等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができる。
前記粉砕及び分級が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中に分級し、所定の粒径のトナー母体粒子を製造することができる。
次いで、外添剤のトナー母体粒子への外添が行われる。トナー母体粒子と外添剤とをミキサーを用い、混合及び攪拌することにより外添剤が解砕されながらトナー母体粒子表面に被覆される。この時、無機微粒子や樹脂微粒子等の外添剤を均一かつ強固にトナー母体粒子に付着させることが耐久性の点で重要である。
前記トナーの着色としては、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、ブラックトナー、シアントナー、マゼンタトナー、及びイエロートナーからなるフルカラートナーであることが好ましく、これらから選択される少なくとも1種とすることができる。
前記トナーの重量平均粒径は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができるが、粒状度、鮮鋭性、細線再現性の優れた高品位の画像を得るには、重量平均粒径は3μm〜10μmが好ましく、4μm〜7μmがより好ましい。前記重量平均粒径が3μm未満であると、画像の鮮鋭性や細線再現性に優れるが、トナーの流動性や転写性が悪化することがある。
ここで、前記トナーの重量平均粒径は、例えば以下のようにして測定することができる。
・測定機:コールターマルチサイザーIII(ベックマンコールター社製)
・アパーチャー径:100μm
・解析ソフト:ベックマン コールター マルチサイザー 3 バージョン3.51(ベックマンコールター社製)
・電解液:アイソトンIII(ベックマンコールター社製)
・分散液:10質量%界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸塩、ネオゲンSC−A、第一工業製薬株式会社製)
・分散条件:分散液5mLに測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、電解液25mLを添加し、更に超音波分散機にて1分間分散させる。
・測定条件:ビーカーに電解液100mLと分散液を加え、3万個の粒子の粒径を20秒で測定できる濃度で、3万個の粒子を測定し、その粒度分布から重量平均粒径を求める。
(現像剤)
本発明の現像剤は、前記トナーを少なくとも含有してなり、キャリア等の適宜選択したその他の成分を含有してなる。該現像剤としては、一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよいが、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンター等に使用する場合には、寿命向上等の点で前記二成分現像剤が好ましい。
前記トナーを用いた前記一成分現像剤の場合、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なく、現像剤担持体としての現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するためのブレード等の層厚規制部材へのトナーの融着がなく、現像手段の長期の使用(撹拌)においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。また、前記トナーを用いた前記二成分現像剤の場合、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なく、現像手段における長期の撹拌においても、良好で安定した現像性が得られる。
−キャリア−
前記キャリアとしては、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、芯材と、該芯材を被覆する樹脂層とを有するものが好ましい。
前記芯材の材料としては、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、50〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム(Mn−Sr)系材料、マンガン−マグネシウム(Mn−Mg)系材料などが好ましく、画像濃度の確保の点では、鉄粉(100emu/g以上)、マグネタイト(75〜120emu/g)等の高磁化材料が好ましい。また、トナーが穂立ち状態となっている静電潜像担持体への当りを弱くでき高画質化に有利である点で、銅−ジンク(Cu−Zn)系(30〜80emu/g)等の弱磁化材料が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよい、2種以上を併用してもよい。
前記芯材の粒径としては、平均粒径(体積平均粒径(D50))で、10〜200μmが好ましく、40〜100μmがより好ましい。前記平均粒径(体積平均粒径(D50))が、10μm未満であると、キャリア粒子の分布において、微粉系が多くなり、1粒子当たりの磁化が低くなってキャリア飛散を生じることがあり、200μmを超えると、比表面積が低下し、トナーの飛散が生じることがあり、ベタ部分の多いフルカラーでは、特にベタ部の再現が悪くなることがある。
前記樹脂層の材料としては、特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えばアミノ系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、フッ化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー(フッ化三重(多重)共重合体)、シリコーン樹脂などが挙げられる。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。これらの中でも、シリコーン樹脂が特に好ましい。
前記シリコーン樹脂としては、特に制限はなく、一般的に知られているシリコーン樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オルガノシロサン結合のみからなるストレートシリコーン樹脂;アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等で変性したシリコーン樹脂、などが挙げられる。
前記シリコーン樹脂としては、市販品を用いることができ、ストレートシリコーン樹脂としては、例えば、信越化学工業株式会社製のKR271、KR255、KR152;東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製のSR2400、SR2406、SR2410などが挙げられる。
前記変性シリコーン樹脂としては、市販品を用いることができ、例えば、信越化学工業株式会社製のKR206(アルキド変性)、KR5208(アクリル変性)、ES1001N(エポキシ変性)、KR305(ウレタン変性);東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製のSR2115(エポキシ変性)、SR2110(アルキド変性)、などが挙げられる。
なお、シリコーン樹脂を単体で用いることも可能であるが、架橋反応する成分、帯電量調整成分等を同時に用いることも可能である。
前記樹脂層には、必要に応じて導電粉等を含有させてもよく、該導電粉としては、例えば、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛、などが挙げられる。これらの導電粉の平均粒子径としては、1μm以下が好ましい。前記平均粒子径が1μmを超えると、電気抵抗の制御が困難になることがある。
前記樹脂層は、例えば、前記シリコーン樹脂等を溶剤に溶解させて塗布溶液を調製した後、該塗布溶液を前記芯材の表面に公知の塗布方法により均一に塗布し、乾燥した後、焼付を行うことにより形成することができる。前記塗布方法としては、例えば、浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法、などが挙げられる。
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、セルソルブ、ブチルアセテート、などが挙げられる。
前記焼付としては、特に制限はなく、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロウエーブを用いる方法、などが挙げられる。
前記樹脂層の前記キャリアにおける量としては、0.01〜5.0質量%が好ましい。前記量が、0.01質量%未満であると、前記芯材の表面に均一な前記樹脂層を形成することができないことがあり、5.0質量%を超えると、前記樹脂層が厚くなり過ぎてキャリア同士の造粒が発生し、均一なキャリア粒子が得られないことがある。
前記現像剤が二成分現像剤である場合には、前記キャリアの該二成分現像剤における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、90〜98質量%が好ましく、93〜97質量%がより好ましい。
前記二成分現像剤のトナーとキャリアの混合割合は、一般にキャリア100質量部に対しトナー1質量部〜10.0質量部が好ましい。
<トナー入り容器>
前記トナー入り容器は、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。
前記トナー入り容器は、保存、搬送等が容易であり、取扱性に優れ、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。
(画像形成装置及び画像形成方法)
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、帯電手段と、露光手段と、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、クリーニング手段、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、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。なお、帯電手段と、露光手段とを合わせて静電潜像形成手段と称することもある。
本発明で用いられる画像形成方法は、帯電工程と、露光工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含んでなり、クリーニング工程、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、リサイクル工程、制御工程等を含んでなる。なお、帯電工程と、露光工程とを合わせて静電潜像形成工程と称することもある。
本発明で用いられる画像形成方法は、本発明の画像形成装置により好適に実施することができ、前記帯電工程は前記帯電手段により行うことができ、前記露光工程は前記露光手段により行うことができ、前記現像工程は前記現像手段により行うことができ、前記転写工程は前記転写手段により行うことができ、前記定着工程は前記定着手段により行うことができ、前記クリーニング工程は前記クリーニング手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。
−静電潜像担持体−
前記静電潜像担持体としては、その材質、形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば、ドラム状、シート状、エンドレスベルト状などが挙げられる。前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、前記大きさとしては、前記画像形成装置の大きさや仕様等に応じて適宜選択することができる。前記材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン、CdS、ZnO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(OPC)、などが挙げられる。
−帯電工程及び帯電手段−
前記帯電工程は、静電潜像担持体表面を帯電させる工程であり、前記帯電手段により行われる。前記帯電手段としては、前記静電潜像担持体の表面に電圧を印加して一様に帯電させることができるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、(1)静電潜像担持体と接触して帯電させる接触方式の帯電手段と、(2)静電潜像担持体と非接触で帯電させる非接触方式の帯電手段とに大別される。
前記(1)の接触方式の帯電手段としては、例えば導電性又は半導電性の帯電ローラ、磁気ブラシ、ファーブラシ、フィルム、ゴムブレードなどが挙げられる。これらの中でも、前記帯電ローラは、コロナ放電に比べてオゾンの発生量を大幅に低減することが可能であり、静電潜像担持体の繰り返し使用時における安定性に優れ、画質劣化防止に有効である。前記(2)の非接触の帯電手段としては、例えばコロナ放電を利用した非接触帯電器や針電極デバイス、固体放電素子;静電潜像担持体に対して微小な間隙をもって配設された導電性又は半導電性の帯電ローラなどが挙げられる。
−露光工程及び露光手段−
前記露光工程は、帯電された静電潜像担持体表面を露光する工程であり、前記露光手段により行われる。前記露光は、例えば、前記露光手段を用いて前記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光における光学系は、アナログ光学系とデジタル光学系とに大別される。前記アナログ光学系は、原稿を光学系により直接静電潜像担持体上に投影する光学系であり、前記デジタル光学系は、画像情報が電気信号として与えられ、これを光信号に変換して静電潜像担持体を露光し作像する光学系である。
前記露光手段としては、前記帯電手段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、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系、LED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。
−現像工程及び現像手段−
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、トナー乃至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、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手段を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
前記現像手段は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよい。また、単色用現像手段であってもよいし、多色用現像手段であってもよく、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるもの、などが好適に挙げられる。
前記現像手段内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記静電潜像担持体近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該静電潜像担持体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該静電潜像担持体の表面に該トナーによる可視像が形成される。
前記現像手段に収容させる現像剤は、前記トナーを含む現像剤であるが、該現像剤としては一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。
前記一成分現像手段としては、例えばトナーが供給される現像剤担持体と、該現像剤担持体表面にトナーの薄層を形成する層厚規制部材とを有する一成分現像装置が好適に用いられる。
図1は、一成分現像装置の一例を示す概略図である。この一成分現像装置は、トナーからなる一成分現像剤を使用し、現像剤担持体としての現像ローラ402上にトナー層を形成し、現像ローラ402上のトナー層を静電潜像担持体としての感光体ドラム1と接触させるように搬送することにより、感光体ドラム1上の静電潜像を現像する接触一成分現像を行うものである。
図1において、ケーシング401内のトナーは、撹拌手段としてのアジテータ411の回転により攪拌され、機械的にトナー供給部材としての供給ロ−ラ412に供給される。この供給ローラ412は発泡ポリウレタン等で形成され、可撓性を有し、50〜500μmの径のセルでトナーを保持し易い構造となっている。また、供給ローラのJIS−A硬度は10〜30゜と比較的低く、現像ローラ402とも均一に当接させることができる。
供給ローラ412は現像ローラ402と同方向、即ち両ローラの対向部で互いに表面が逆方向に移動するように回転駆動されている。また、両ローラの線速比(供給ローラ/現像ローラ)は0.5〜1.5が好ましい。また、供給ローラ412を、現像ローラ402と逆方向、即ち両ローラの対向部で互いに表面が同方向に移動するように回転させてもよい。なお、本実施形態では、供給ローラ412は現像ローラ402と同方向の回転で、その線速比は0.9に設定した。供給ローラ412の現像ローラ402に対する喰い込み量は0.5〜1.5mmに設定している。本実施形態ではユニット有効幅が240mm(A4サイズ縦)の場合、必要なトルクは14.7〜24.5N・cmである。
現像ローラ402は、導電性基体上にゴム材料からなる表層を有してなり、直径が10〜30mmであり、表面を適宜荒らして表面粗さRzを1〜4μmとしたものである。この表面粗さRzの値はトナーの平均粒径に対して13〜80%が好ましい。これにより現像ローラ402表面に埋没することなくトナーが搬送される。特に、現像ローラ402の表面粗さRzは、著しく低帯電のトナーを保持しないように、トナーの平均粒径の20〜30%の範囲が好ましい。
前記ゴム材料としては、例えばシリコーンゴム、ブタジエンゴム、NBRゴム、ヒドリンゴム、EPDMゴムなどが挙げられる。また、現像ローラ402の表面に、特に経時品質を安定化させるためにコート層を被覆することが好ましい。前記コート層の材料としては、例えばシリコーン系材料、テフロン(登録商標)系材料などが挙げられる。前記シリコーン系材料はトナー帯電性に優れ、前記テフロン(登録商標)系材料は離型性に優れている。なお、導電性を得るために適宜カーボンブラック等の導電性材料を含有させることもできる。前記コ−ト層の厚みは5〜50μmが好ましい。この範囲を外れると、割れ易い等の不具合が発生しやすくなることがある。
前記供給ローラ412上、又は内部に存在する、所定極性(本実施形態の場合は、負極性)のトナーは、回転により接触点で互いに反対方向に回転する現像ローラ402と挟まれることにより、摩擦帯電効果で負の帯電電荷を得て静電気力により、また、現像ローラ402の表面粗さによる搬送効果により現像ローラ402上に保持される。しかし、この時の現像ローラ402上のトナー層は均一ではなくかなり過剰に付着している(1〜3mg/cm)。そこで、層厚規制部材としての規制ブレード413を現像ローラ402に当接させることにより、現像ローラ402上に均一な層厚を有するトナー薄層を形成している。規制ブレード413は先端が現像ローラ402の回転方向に対して下流側を向き、規制ブレ−ド413の中央部が当接する、いわゆる腹当て当接であるが、逆方向でも設定可能であるし、エッジ当接を実現することも可能である。
前記規制ブレードの材料としては、SUS304等の金属が好ましく、厚みは0.1〜0.15mmである。前記金属以外にも厚み1〜2mmのポリウレタンゴム等のゴム材料やシリコーン樹脂等の比較的硬度の高い樹脂材料が使用可能である。なお、金属以外でもカ−ボンンブラック等を混ぜ込むことにより低抵抗化できるので、バイアス電源を接続して現像ローラ402との間に電界を形成することも可能である。
前記層厚規制部材としての規制ブレード413は、ホルダーからの自由端長として10〜15mmが好ましい。前記自由端長が15mmを超えると、現像手段が大きくなって画像形成装置内にコンパクトに納めることができなくなり、10mm未満であると、規制ブレードが現像ローラ402表面と接触するときに振動が生じやすくなり、画像上に横方向の段々ムラ等の異常画像が発生し易くなることがある。
前記規制ブレード413の当接圧は0.049〜2.45N/cmの範囲が好ましい。前記当接圧が2.45N/cmを超えると、現像ローラ402上のトナー付着量が減少し、かつトナー帯電量が増加し過ぎるので、現像量が減少して画像濃度が低くなることがあり、0.049N/cm未満であると、薄層が均一に形成されずにトナーの固まりが規制ブレードを通過することがあり、画像品質が著しく低下することがある。本実施形態にでは、現像ローラ402のJIS−A硬度が30゜のものを、規制ブレード413は厚み0.1mmのSUS板を使用し、その当接圧は60gf/cmに設定した。このとき、目標の現像ローラ上のトナー付着量を得ることができた。
また、層厚規制部材としての規制ブレード413の当接角度は先端が現像ローラ402の下流側を向く方向で現像ローラ402の接線に対して10〜45゜が好ましい。前記規制ブレード413と現像ローラ402に挟まれたトナーの薄層形成に不必要な分は、現像ローラ402から剥ぎ取られ、目標範囲である単位面積当たり0.4〜0.8mg/cmの均一な厚みを持った薄層が形成される。この時のトナー帯電は最終的に本実施例では−10〜−30μC/gの範囲であり、感光体ドラム1上の静電潜像と対向して現像される。
したがって本実施形態の一成分現像装置によれば、感光体ドラム1の表面と現像ローラ402の表面の距離が従来の二成分現像手段の場合より更に狭くなり、現像能力が高まり、更なる低電位でも現像が可能となる。
前記二成分現像手段としては、内部に固定された磁界発生手段を有し、かつ表面に磁性キャリアとトナーとからなる二成分現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体を有する二成分現像装置が好適である。
ここで、図2は、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を用いた二成分現像装置の一例を示す概略図である。この図2の二成分現像装置では、二成分現像剤がスクリュー441によって攪拌及び搬送され、現像剤担持体としての現像スリーブ442に供給される。この現像スリーブ442に供給される二成分現像剤は層厚規制部材としてのドクターブレード443によって規制され、供給される現像剤量はドクターブレード443と現像スリーブ442との間隔であるドクターギャップによって制御される。このドクターギャップが小さすぎると、現像剤量が少なすぎて画像濃度不足になり、逆にドクターギャップが大きすぎると、現像剤量が過剰に供給されて静電潜像担持体としての感光体ドラム1上にキャリア付着が発生するという問題が生じる。そこで、現像スリーブ442内部には、その周表面に現像剤を穂立ちさせるように磁界を形成する磁界発生手段としての磁石が備えられており、この磁石から発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤が現像スリーブ442上にチェーン状に穂立ちされて磁気ブラシが形成される。
現像スリーブ442と感光体ドラム1は、一定の間隙(現像ギャップ)を挟んで近接するように配置されていて、双方の対向部分に現像領域が形成されている。現像スリーブ442は、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成しており、回転駆動機構(不図示)によって回転されるようになっている。磁気ブラシは、現像スリーブ442の回転によって現像領域に移送される。現像スリーブ442には現像用電源(不図示)から現像電圧が印加され、磁気ブラシ上のトナーが現像スリーブ442と感光体ドラム1間に形成された現像電界によってキャリアから分離し、感光体ドラム1上の静電潜像上に現像される。なお、現像電圧には交流を重畳させてもよい。
前記現像ギャップは、現像剤粒径の5〜30倍程度が好ましく、現像剤粒径が50μmであれば0.5〜1.5mmに設定することが好適である。これより現像ギャップ広くすると、望ましい画像濃度がでにくくなることがある。
また、前記ドクターギャップは、現像ギャップと同程度か、あるいはやや大きくすることが好ましい。感光体ドラム1のドラム径やドラム線速、現像スリーブ442のスリーブ径やスリーブ線速は、複写速度や装置の大きさ等の制約によって決まる。ドラム線速に対するスリーブ線速の比は、必要な画像濃度を得るために1.1以上にすることが好ましい。なお、現像後の位置にセンサを設置し、光学的反射率からトナー付着量を検出してプロセス条件を制御することもできる。
−転写工程及び転写手段−
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り、転写手段を用いて行われる。前記転写手段としては、静電潜像担持体上の可視像を記録媒体に直接転写する転写手段と、又は中間転写体を用い、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二次転写手段とに大別される。
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一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する二次転写手段とを有する態様が好ましい。
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、転写ローラなどが好適に挙げられる。
前記転写手段(前記第一次転写手段、前記第二次転写手段)は、前記静電潜像担持体上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写器は、1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。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、現像後の未定着画像を転写可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、OHP用のPETベース等も用いることができる。
これらの転写手段は、タンデム型画像形成装置においても好適に用いられる。前記タンデム型画像形成装置は、少なくとも静電潜像担持体、帯電手段、現像手段、及び転写手段を含む画像形成要素を複数配列したものである。このタンデム型画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の4つの画像形成要素を搭載し、各々の可視像を4つの画像形成要素で並列に作成し、記録媒体又は中間転写体上で重ね合わせることから、より高速にフルカラー画像を形成できる。
前記タンデム型の画像形成装置としては、(1)図3に示すように、複数の画像形成要素の各静電潜像担持体1との対向領域である転写位置を通過するように表面が移動する記録媒体Sに転写手段2により、順次、前記各静電潜像担持体1上に形成された可視像を転写する直接転写方式と、(2)図4に示すように、複数の画像形成要素の各静電潜像担持体1上の可視像を転写手段(一次転写手段)2により一旦中間転写体4に順次転写した後、中間転写体4上の画像を二次転写手段5により記録媒体Sに一括転写する間接転写方式とがある。なお、図4では二次転写手段として転写搬送ベルトを用いているが、ローラ形状であってもよい。
前記(1)の直接転写方式と、前記(2)の間接転写方式とを比較すると、前記(1)の直接転写方式は、静電潜像担持体1を並べたタンデム型画像形成部Tの上流側に給紙装置6を、下流側に定着手段としての定着装置7を配置しなければならず、記録媒体の搬送方向に大型化する。これに対し、前記(2)の間接転写方式は、二次転写位置を比較的自由に設置することができ、給紙装置6、及び定着装置7をタンデム型画像形成部Tと重ねて配置することができ、小型化が可能となるという利点がある。
また、前記(1)の直接転写方式では、記録媒体の搬送方向に大型化しないためには、定着装置7をタンデム型画像形成部Tに接近して配置することとなる。そのため、記録媒体Sがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置7を配置することができず、記録媒体Sの先端が定着装置7に進入するときの衝撃(特に厚い記録媒体で顕著となる)や、定着装置7を通過するときの記録媒体の搬送速度と、転写搬送ベルトによる記録媒体の搬送速度との速度差により、定着装置7が上流側の画像形成に影響を及ぼしやすい。これに対し、前記(2)の間接転写方式は、記録媒体Sがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置7を配置することができるので、定着装置7はほとんど画像形成に影響を及ぼさない。
以上のようなことから、最近では、特に間接転写方式のものが注目されている。このようなカラー画像形成装置では、図4に示すように、一次転写後に静電潜像担持体1上に残留する転写残トナーを、クリーニング手段としてのクリーニング装置8で除去して静電潜像担持体1表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えている。また、二次転写後に中間転写体4上に残留する転写残トナーを、中間転写体クリーニング装置9で除去して中間転写体4表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えている。
−定着工程及び定着手段−
前記定着工程は、記録媒体に転写された可視像を定着手段を用いて定着させる工程である。前記定着手段としては、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、定着部材と該定着部材を加熱する熱源とを有する定着装置が好適に用いられる。
前記定着部材としては、互いに当接してニップ部を形成可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、無端状ベルトとローラとの組合せ、ローラとローラとの組合せ、などが挙げられるが、ウォームアップ時間を短縮することができ、省エネルギー化の実現の点で、無端状ベルトとローラとの組合せや誘導加熱などによる前記定着部材の表面からの加熱方法を用いるのが好ましい。
前記定着工程においては、前記トナーによる画像を前記記録媒体に転写し、該画像が転写された記録媒体を、前記ニップ部に通過させることにより、前記画像を前記記録媒体に定着させてもよいし、前記ニップ部にて前記画像の前記記録媒体への転写及び定着を同時に行ってもよい。また、前記ニップ部は、少なくとも2つの前記定着部材が互いに当接して形成される。
また、前記定着工程は、各色のトナーに対し、前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記トナーによる画像の前記記録媒体への定着の温度(即ち、前記加熱手段による前記定着部材の表面温度)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、100〜170℃が好ましく、120〜160℃がより好ましい。前記定着温度が100℃未満であると、定着性が不十分となることがあり、170℃を超えると、省エネルギー化の実現の点で好ましくない。
前記クリーニング工程は、前記静電潜像担持体上に残留するトナーを除去する工程であり、クリーニング手段により好適に行うことができる。また、前記現像手段が、静電潜像担持体表面に当接される現像剤担持体を有し、かつ前記静電潜像担持体に形成された静電潜像を現像すると共に該静電潜像担持体上の残留トナーを回収することによって、クリーニング手段を設けることなくクリーニングを行うことができる(クリーニングレス方式)。
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、クリーニングブレード、ブラシクリーナ、ウエブクリーナなどが挙げられる。これらの中でも、トナー除去能力が高く、小型で安価であるクリーニングブレードが特に好ましい。
前記除電工程は、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程であり、除電手段により好適に行うことができる。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。
前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程により除去した前記電子写真トナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段により好適に行うことができる。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。
前記制御工程は、前記各工程を制御する工程であり、制御手段により好適に行うことができる。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。
次に、本発明の画像形成装置により本発明の画像形成方法を実施する一の態様について、図5を参照しながら説明する。図5に示す画像形成装置100は、静電潜像担持体としての感光体ドラム10と、帯電手段としての帯電ローラ20と、露光手段としての露光装置による露光30と、現像手段としての現像装置40と、中間転写体50と、クリーニング手段としてのクリーニングブレード60と、除電手段としての除電ランプ70とを備えている。
中間転写体50は無端ベルトであり、その内側に配置されこれを張架する3個のローラ51によって、図中矢印方向に移動可能に設計されている。3個のローラ51の一部は、中間転写体50へ所定の転写バイアス(一次転写バイアス)を印加可能な転写バイアスローラとしても機能する。中間転写体50には、その近傍に中間転写体用クリーニングブレード90が配置されており、また、記録媒体95に可視像(トナー像)を転写(二次転写)するための転写バイアスを印加可能な前記転写手段としての転写ローラ80が対向して配置されている。中間転写体50の周囲には、この中間転写体50上の可視像に電荷を付与するためのコロナ帯電器58が、該中間転写体50の回転方向において、静電潜像担持体10と中間転写体50との接触部と、中間転写体50と記録媒体95との接触部との間に配置されている。
現像装置40は、現像剤担持体としての現像ベルト41と、この現像ベルト41の周囲に併設したブラック現像ユニット45K、イエロー現像ユニット45Y、マゼンタ現像ユニット45M、及びシアン現像ユニット45Cとから構成されている。なお、ブラック現像ユニット45Kは、現像剤収容部42Kと現像剤供給ローラ43Kと現像ローラ44Kとを備えている。イエロー現像ユニット45Yは、現像剤収容部42Yと現像剤供給ローラ43Yと現像ローラ44Yとを備えている。マゼンタ現像ユニット45Mは、現像剤収容部42Mと現像剤供給ローラ43Mと現像ローラ44Mとを備えている。シアン現像ユニット45Cは、現像剤収容部42Cと現像剤供給ローラ43Cと現像ローラ44Cとを備えている。また、現像ベルト41は、無端ベルトであり、複数のベルトローラにより回転可能に張架され、一部が静電潜像担持体10と接触している。
図5に示す画像形成装置100においては、まず、帯電ローラ20が感光体ドラム10を一様に帯電させる。露光装置(不図示)が感光体ドラム10上に像様に露光30を行い、静電潜像を形成する。感光体ドラム10上に形成された静電潜像を、現像装置40からトナーを供給して現像して可視像を形成する。該可視像が、ローラ51から印加された電圧により中間転写体50上に転写(一次転写)され、更に記録媒体95上に転写(二次転写)される。その結果、記録媒体95上には転写像が形成される。なお、静電潜像担持体10上の残存トナーは、クリーニングブレード60により除去され、静電潜像担持体10における帯電は除電ランプ70により一旦、除去される。
次に、本発明の画像形成装置により本発明の画像形成方法を実施する他の態様について、図6を参照しながら説明する。図6に示す画像形成装置100は、図5に示す画像形成装置100において、現像剤担持体としての現像ベルト41を備えておらず、静電潜像担持体10の周囲に、ブラック現像ユニット45K、イエロー現像ユニット45Y、マゼンタ現像ユニット45M、及びシアン現像ユニット45Cが直接対向して配置されていること以外は、図5に示す画像形成装置100と同様の構成を有し、同様の作用効果を示す。なお、図6においては、図5におけるものと同じものは同符号で示した。
本発明の画像形成装置により本発明の画像形成方法を実施する他の態様について、図7を参照しながら説明する。図7に示すタンデム型画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置である。このタンデム型カラー画像形成装置は、複写装置本体150と、給紙テーブル200と、スキャナ300と、原稿自動搬送装置(ADF)400とを備えている。
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7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手段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、及びブラックの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手段120が配置されている。タンデム型現像手段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、タンデム型現像手段120が配置された側とは反対側には、二次転写手段22が配置されている。二次転写手段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上を搬送される記録媒体と中間転写体50とは互いに接触可能である。二次転写手段22の近傍には定着装置25が配置されている。
なお、二次転写手段22及び定着装置25の近傍に、記録媒体の両面に画像形成を行うために該記録媒体を反転させるための反転装置28が配置されている。
次に、タンデム型現像手段120を用いたフルカラー画像の形成(カラーコピー)について説明する。即ち、先ず、原稿自動搬送装置(ADF)400の原稿台130上に原稿をセットするか、あるいは原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じる。
スタートスイッチ(不図示)を押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットした時は、原稿が搬送されてコンタクトガラス32上へと移動された後で、一方、コンタクトガラス32上に原稿をセットした時は直ちに、スキャナ300が駆動し、第1走行体33及び第2走行体34が走行する。このとき、第1走行体33により、光源からの光が照射されると共に原稿面からの反射光を第2走行体34におけるミラーで反射し、結像レンズ35を通して読み取りセンサ36で受光されてカラー原稿(カラー画像)が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの画像情報とされる。
そして、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各画像情報は、タンデム型現像手段120における各画像形成手段18(ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段、及びシアン用画像形成手段)にそれぞれ伝達され、各画像形成手段において、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各トナー画像が形成される。即ち、タンデム型現像手段120における各画像形成手段18(ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段及びシアン用画像形成手段)は、図8に示すように、それぞれ、静電潜像担持体10(ブラック用静電潜像担持体10K、イエロー用静電潜像担持体10Y、マゼンタ用静電潜像担持体10M、及びシアン用静電潜像担持体10C)と、該静電潜像担持体10を一様に帯電させる帯電装置160と、各カラー画像情報に基づいて各カラー画像対応画像様に前記静電潜像担持体を露光(図8中、L)し、該静電潜像担持体上に各カラー画像に対応する静電潜像を形成する露光装置と、該静電潜像を各カラートナー(ブラックトナー、イエロートナー、マゼンタトナー、及びシアントナー)を用いて現像して各カラートナーによるトナー画像を形成する現像装置61と、該トナー画像を中間転写体50上に転写させるための転写帯電器62と、クリーニング装置63と、除電器64とを備えており、それぞれのカラーの画像情報に基づいて各単色の画像(ブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像、及びシアン画像)を形成可能である。こうして形成された該ブラック画像、該イエロー画像、該マゼンタ画像及び該シアン画像は、支持ローラ14、15及び16により回転移動される中間転写体50上にそれぞれ、ブラック用静電潜像担持体10K上に形成されたブラック画像、イエロー用静電潜像担持体10Y上に形成されたイエロー画像、マゼンタ用静電潜像担持体10M上に形成されたマゼンタ画像及びシアン用静電潜像担持体10C上に形成されたシアン画像が、順次転写(一次転写)される。そして、中間転写体50上に前記ブラック画像、前記イエロー画像、マゼンタ画像、及びシアン画像が重ね合わされて合成カラー画像(カラー転写像)が形成される。
一方、給紙テーブル200においては、給紙ローラ142の1つを選択的に回転させ、ペーパーバンク143に多段に備える給紙カセット144の1つから記録媒体を繰り出し、分離ローラ145で1枚ずつ分離して給紙路146に送出し、搬送ローラ147で搬送して複写機本体150内の給紙路148に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。あるいは、給紙ローラ142を回転して手差しトレイ54上の記録媒体を繰り出し、分離ローラ145で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。なお、レジストローラ49は、一般には接地されて使用されるが、記録媒体の紙粉除去のためにバイアスが印加された状態で使用されてもよい。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と二次転写手段22との間に記録媒体を送出させ、二次転写手段22により該合成カラー画像(カラー転写像)を該記録媒体上に転写(二次転写)することにより、該記録媒体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。
カラー画像が転写され形成された前記記録媒体は、二次転写手段22により搬送されて、定着装置25へと送出され、この定着装置25において、熱と圧力とにより前記合成カラー画像(カラー転写像)が該記録媒体上に定着される。その後、該記録媒体は、切換爪55で切り換えて排出ローラ56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされ、あるいは、切換爪55で切り換えて反転装置28により反転されて再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。
<プロセスカートリッジ>
本発明で用いられる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、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、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。
前記トナーとして、本発明の前記トナーを用いる。
前記現像手段としては、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、現像剤担持体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。具体的には、上記画像形成装置及び画像形成方法で説明した一成分現像手段、及び二成分現像手段のいずれかを好適に用いることができる。
また、前記帯電手段、露光手段、転写手段、クリーニング手段、及び除電手段としては、上述した画像形成装置と同様なものを適宜選択して用いることができる。
前記プロセスカートリッジは、各種電子写真方式の画像形成装置、ファクシミリ、プリンターに着脱可能に備えさせることができ、本発明の前記画像形成装置に着脱可能に備えさせるのが特に好ましい。
ここで、前記プロセスカートリッジは、例えば、図9に示すように、静電潜像担持体101を内蔵し、帯電手段102、現像手段104、転写手段108、クリーニング手段107を含み、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。図9中、103は露光手段による露光、105は記録媒体をそれぞれ示す。
次に、図9に示すプロセスカートリッジによる画像形成プロセスについて示すと、静電潜像担持体101は、矢印方向に回転しながら、帯電手段102による帯電、露光手段(不図示)による露光103により、その表面に露光像に対応する静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段104で現像され、得られた可視像は転写手段108により、記録媒体105に転写され、プリントアウトされる。次いで、像転写後の静電潜像担持体表面は、クリーニング手段107によりクリーニングされ、更に除電手段(不図示)により除電されて、再び、以上の操作を繰り返すものである。
本発明の画像形成装置、並びに本発明で用いられる画像形成方法、及びプロセスカートリッジは、本発明の前記トナーを用いているので、長期間に亘って色調の変化がなく、濃度低下、カブリ等の異常画像の見られない極めて高画質な画像を形成することができる。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
下記合成例、製造例、実施例及び比較例において、「樹脂の軟化点」、「樹脂のガラス転移温度(Tg)」、「樹脂の酸価」、「トナーの重量平均粒径」、及び「ロジン又はトナー中のアビエチン酸の含有量」は、以下のようにして測定を行った。
<樹脂の軟化点>
フローテスター(島津製作所製、CFT−500D)を用い、試料として1gの樹脂を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押出し、温度に対するフローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とした。
<樹脂のガラス転移温度(Tg)>
示差走査熱量計(セイコー電子工業株式会社製、DSC210)を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミニウムパンに計量し、200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却した試料を昇温速度10℃/分で昇温し、吸熱の最高ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移温度とした。
<樹脂の酸価>
JIS K0070の方法に基づき測定した。ただし、測定溶媒のみJIS K0070の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))に変更した。
<トナーの重量平均粒径>
・測定機:コールターマルチサイザーIII(ベックマンコールター社製)
・アパーチャー径:100μm
・解析ソフト:ベックマン コールター マルチサイザー 3 バージョン3.51(ベックマンコールター社製)
・電解液:アイソトンIII(ベックマンコールター社製)
・分散液:10質量%界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸塩、ネオゲンSC−A、第一工業製薬株式会社製)
・分散条件:分散液5mLに測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、電解液25mLを添加し、更に超音波分散機にて1分間分散させた。
・測定条件:ビーカーに電解液100mLと分散液を加え、3万個の粒子の粒径を20秒で測定できる濃度で、3万個の粒子を測定し、その粒度分布から重量平均粒径を求めた。
<ロジン又はトナー中のアビエチン酸の含有量>
試料をアセトンに溶解させ、0.3質量%溶液となるように調整し、ジアゾメタンにて、メチルエステル化し、その後、以下の測定条件にて、GC(ガスクロマトグラフィー、Agilent社製、HP6890)で分析を行った。
−GC測定条件−
・分析カラム:HP−5(30m−250μm−0.25μm)
・キャリア:ヘリウム(He)
・流量条件:1ml/min
・注入口温度:250℃
・カラムヘッド圧:126.8kPa
・注入モード:split
・オーブン温度条件:180℃で5min保持後、2℃/minの昇温速度で200℃まで上げ、200℃で5min保持
(合成例1)
−アクリル酸変性ロジンの合成−
分留管、還流冷却管、及び受器を装備した10L容のフラスコ内に、未精製トールロジン5312g(16モル)、及びアクリル酸573.6g(8モル)を加え、160℃から210℃に2時間かけて昇温し、210℃にて3時間反応させた後、更に210℃、4kPaの減圧下で蒸留を行い、アクリル酸で変性された変性ロジン(アクリル酸変性ロジン)を合成した。
得られたアクリル酸変性ロジンの製造に用いた未精製トールロジン中のアビエチン酸の含有量は34.9質量%であり、アクリル酸変性ロジン中のアビエチン酸の含有量は、12.5質量%であった。
(合成例2)
−イタコン酸変性ロジンの合成−
分留管、還流冷却管、及び受器を装備した10L容のフラスコ内に、アクリル酸変性ロジンの製造に用いた未精製トールロジン5312g(16モル)、及びイタコン酸1040.8g(8モル)を加え、160℃から210℃に2時間かけて昇温し、210℃にて3時間反応させた後、更に210℃、4kPaの減圧下で蒸留を行い、イタコン酸で変性された変性ロジン(イタコン酸変性ロジン)を合成した。
得られたイタコン酸変性ロジン中のアビエチン酸の含有量は、3.6質量%であった。
(合成例3)
−フマル酸変性ロジンの合成−
分留管、還流冷却管、及び受器を装備した10L容のフラスコ内に、アクリル酸変性ロジンの製造に用いた未精製トールロジン5312g(16モル)、及びフマル酸928g(8モル)を加え、160℃から210℃に2時間かけて昇温し、210℃にて3時間反応させた後、更に210℃、4kPaの減圧下で蒸留を行い、フマル酸で変性された変性ロジン(フマル酸変性ロジン)を合成した。
得られたフマル酸変性ロジン中のアビエチン酸の含有量は、2.8質量%であった。
(合成例4)
−樹脂A〜Cの合成−
下記表1−1に示すアルコール成分、無水トリメリット酸以外のカルボン酸成分、及びエステル化触媒を、窒素導入管、脱水管、攪拌器、及び熱電対を装備した5L容の四つ口フラスコ内に入れ、窒素雰囲気下、235℃で15時間縮重合反応させた後、8.0kPa下、235℃にて1時間反応を行った。210℃まで冷却した後、表1−1に示す無水トリメリット酸を投入し、常圧(101.3kPa)下、210℃にて1時間反応を行い、210℃、10kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、ポリエステル樹脂(樹脂A〜C)を合成した。
(合成例5)
−樹脂D〜F及び樹脂J〜Lの合成−
下記表1−1及び表1−2に示すアルコール成分、無水トリメリット酸以外のカルボン酸成分(未精製トールロジンは、アクリル酸変性ロジンの製造に用いた未精製トールロジンを使用)、及びエステル化触媒を、窒素導入管、脱水管、精留塔、攪拌器、及び熱電対を装備した5L容の四つ口フラスコ内に入れ、窒素雰囲気下、235℃で10時間縮重合反応させた後、8.0kPa下、235℃にて2時間反応を行った。210℃まで冷却した後、表1−1及び表1−2に示す無水トリメリット酸を投入し、常圧(101.3kPa)下、210℃にて2時間反応を行い、210℃、20kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、ポリエステル樹脂(樹脂D〜F及び樹脂J〜L)を合成した。
(合成例6)
−樹脂G及びHの合成−
下記表1−2に示すアルコール成分、無水トリメリット酸以外のカルボン酸成分(未精製トールロジンは、アクリル酸変性ロジンの製造に用いた未精製トールロジンを使用)、及びエステル化触媒を、窒素導入管、脱水管、精留塔、攪拌機、及び熱電対を装備した5L容の四つ口フラスコ内に入れ、窒素雰囲気下、235℃で10時間縮重合反応させた後、8.0kPa下、235℃にて2時間反応を行った。210℃まで冷却した後、表1−2に示す無水トリメリット酸を投入し、常圧(101.3kPa)下、210℃にて2時間反応を行い、140℃の水蒸気を5g/分の速度で滴下しながら(水蒸気蒸留)、210℃、20kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、ポリエステル樹脂(樹脂G及びH)を合成した。なお、水の添加速度(5g/分)は、得られたポリエステル樹脂100質量部に対して0.11質量部/分に相当し、水の総滴下量は896g、即ち結着樹脂100質量部に対して20質量部であった。
(合成例7)
−樹脂Iの合成−
下記表1−2に示すアルコール成分、及び未精製トールロジン(アクリル酸変性ロジンの製造に用いた未精製トールロジンを使用)以外のカルボン酸成分及びエステル化触媒を、窒素導入管、脱水管、精留塔、攪拌機、及び熱電対を装備した5L容の四つ口フラスコ内に入れ、窒素雰囲気下、230℃で15時間縮重合反応させた後、8.0kPa下、230℃にて1時間反応を行った。180℃まで冷却した後、表1−2に示す未精製トールロジンを投入し、210℃まで3時間かけて昇温し、常圧(101.3kPa)にて10時間反応を行い、210℃、20kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、ポリエステル樹脂(樹脂I)を合成した。
*BPA−PO: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
(*1):エステル化触媒の使用量において、括弧内の数値はアルコール成分とカルボン酸成分との総質量100質量部に対する質量比を示す。
(*2):アルコール成分とカルボン酸成分との総質量中の含有量
(合成例8)
−樹脂Mの合成−
テレフタル酸748g、無水トリメリット酸144g、ビスフェノールA(2,2)プロピレンオキサイド1808g、ビスフェノールA(2,2)エチレンオキサイド712g、及びエステル化触媒としてジブチル錫オキシド17gを、窒素導入管、脱水管、攪拌器、滴下ロート、及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコ内に入れ、窒素雰囲気下、210℃、10kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、ポリエステル樹脂(樹脂M)を合成した。
得られた樹脂Mの軟化点は145.0℃、ガラス転移温度は63.1℃、酸価は12.2mgKOH/gであった。
(合成例9)
−複合樹脂Nの合成−
縮重合系モノマーである、テレフタル酸0.8mol、フマル酸0.6mol、無水トリメリット酸0.8mol、ビスフェノールA(2,2)プロピレンオキサイド1.1mol、ビスフェノールA(2,2)エチレンオキサイド0.5mol、エステル化触媒としてジブチル錫オキシド9.5molを、窒素導入管、脱水管、攪拌器、滴下ロート及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコ内に入れ、付加重合系モノマーである、スチレン10.5mol、アクリル酸3mol、2−エチルヘキシルアクリレート1.5mol、重合開始剤としてt−ブチルハイドロパーオキサイド0.24molを滴下ロートに入れた。窒素雰囲気下、135℃で撹拌を行いながら、付加重合系モノマーの混合物を5時間かけて滴下し、135℃で6時間反応を行った。210℃まで3時間かけて昇温を行い、210℃、10kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、複合樹脂Nを合成した。
得られた樹脂の軟化点は115.4℃、ガラス転移温度は57.6℃、酸価は25.3mgKOH/gであった。
(帯電制御剤の製造例1)
3,5−ジ−t−ブチルサリチル酸3molと苛性ソーダを水に溶解し、60℃で撹拌しながら、塩化第二鉄(FeCl)1.5mol水溶液を滴下して結晶を得た。この結晶を濾過し、洗浄し、乾燥し、粉砕して薄黒い粉体である芳香族オキシカルボン酸の金属化合物1(CCA1)を得た。得られた芳香族オキシカルボン酸の金属化合物1の構造式を下記に示す。
ただし、前記式中、t−Buはターシャリーブチル基を表す。
(帯電制御剤の製造例2)
3,5−ジ−t−ブチルサリチル酸4molと苛性ソーダを水に溶解し、50℃で撹拌しながら、塩化ジルコニウム(ZrCl)1mol水溶液を滴下して結晶を得た。この結晶を濾過し、洗浄し、乾燥し、粉砕して白色の粉体である芳香族オキシカルボン酸の金属化合物2(CCA2)を得た。得られた芳香族オキシカルボン酸の金属化合物2の構造式を下記に示す。
ただし、前記式中、t−Buはターシャリーブチル基を表す。
(帯電制御剤の製造例3)
3,5−ジ−t−ブチルサリチル酸5molと苛性ソーダを水に溶解し、50℃で撹拌しながら、オキシ塩化ジルコニウム(ZrOCl・8HO)4mol水溶液を滴下して結晶を得た。この結晶を濾過し、洗浄し、乾燥し、粉砕して白色の粉体である芳香族オキシカルボン酸の金属化合物3(CCA3)を得た。得られた芳香族オキシカルボン酸の金属化合物3の構造式を下記に示す
ただし、前記式中、t−Buはターシャリーブチル基を表す。
(マスターバッチの製造例1)
下記の組成の顔料、樹脂A、及び純水を1:1:0.5(質量比)の割合で、混合して、2本ロールにより混練した。混練を70℃で行い、その後、ロール温度を120℃まで上げて、水を蒸発させて、ブラックマスターバッチA(MK−A)を作製した。
〔ブラックマスターバッチA(MK−A)処方〕
・樹脂A・・・100質量部
・ブラック顔料(カーボンブラック)・・・100質量部
・純水・・・50質量部
(マスターバッチの製造例2)
樹脂Aを樹脂B〜樹脂Lに変えた以外は、上記マスターバッチの製造例1と同様にして、ブラックマスターバッチB〜L(MK−B〜MK−L)をそれぞれ作製した。
(マスターバッチの製造例3)
マスターバッチ処方を下記の各処方に変えた以外は、上記マスターバッチの製造例1と同様にして、シアンマスターバッチG(MC−G)、マゼンタマスターバッチG(MM−G)、イエローマスターバッチG(MY−G)をそれぞれ作製した。
〔シアントナーマスターバッチG(MC−G)処方〕
・樹脂G・・・100質量部
・シアン顔料(C.I.Pigment blue 15:3)・・・100質量部
・純水・・・50質量部
〔マゼンタトナーマスターバッチG(MM−G)処方〕
・樹脂G・・・100質量部
・マゼンタ顔料(C.I.Pigment red 122)・・・100質量部
・純水・・・50質量部
〔イエロートナーマスターバッチG(MY−G)処方〕
・樹脂G・・・100質量部
・イエロー顔料(C.I.Pigment yellow 180)・・・100質量部
・純水・・・50質量部
(キャリアの製造例)
二成分現像剤に用いられるキャリアを以下のようにして作製した。
下記組成の被覆材をスターラーで10分間分散して被覆液を調製し、この被覆液と、芯材(Mnフェライト粒子、質量平均粒径=35μm)5,000質量部を流動床内に回転式底板ディスクと攪拌羽根を設けた旋回流を形成させながら被覆を行うコーティング装置に投入して、前記被覆液を芯材上に塗布した。得られた塗布物を電気炉で250℃、2時間焼成して、キャリアAを作製した。
〔被覆材の組成〕
・トルエン・・・450質量部
・シリコーン樹脂(SR2400、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製、不揮発分50質量%)・・・450質量部
・アミノシラン(SH6020、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製)・・・10質量部
・カーボンブラック・・・10質量部
(トナーの製造例1)
下記表2に示すトナー1の原材料である結着樹脂、帯電制御剤、ワックス、マスターバッチを、表2に示される各々の処方量で、へンシェルミキサー(三井三池化工機株式会社製、FM10B)を用いて予備混合した後、二軸混練機(株式会社池貝製、PCM−30)で100〜130℃の温度で溶融、混練した。得られた混練物は室温まで冷却後、ハンマーミルにて200〜300μmに粗粉砕した。次いで、超音速ジェット粉砕機ラボジェット(日本ニューマチック工業株式会社製)を用いて、重量平均粒径が6.2±0.3μmとなるように粉砕エアー圧を適宜調整しながら微粉砕した後、気流分級機(日本ニューマチック工業株式会社製、MDS−I)で、重量平均粒径が7.0±0.2μm、粒径が4μm以下の微粉量が10個数%以下となるようにルーバー開度を適宜調整しながら分級し、トナー母体粒子を得た。次いで、トナー母体粒子100質量部に対し、添加剤(HDK−2000、クラリアント株式会社製)1.0質量部をヘンシェルミキサーで撹拌混合し、トナー1を製造した。
なお、表2に記載されているCCA4とは、中心金属が2価の芳香族オキシカルボン酸の金属化合物である帯電制御剤(ボントロンE−84、オリエント化学工業株式会社製)である。また、CCA5は、中心金属が3価の芳香族オキシジアゾ金属化合物である帯電制御剤(ボントロンS−34、オリエント化学工業株式会社製)である。また、ワックスは、融点81℃のカルナウバワックス(東亞化成株式会社製)である。
(トナーの製造例2〜21)
トナー製造例1において、表2に示される原料の組合せ及び処方量に変えた以外は、上記トナーの製造例1と同様にして、トナー2〜21をそれぞれ作製した。
次に、得られたトナー1〜21について、以下のようにして、帯電立ち上がり性、及び帯電安定性を評価した。結果を表2に示す。
<帯電立ち上がり性>
各トナー0.6g及び上記作製した9.4gのキャリアAを20mL容のポリ容器に入れ、ターブラーミキサーT2F型(ウィリー・エ・バッコーフェン(WAB)社製)で100rpmの速度にて15秒間攪拌し、二成分現像剤を調製した。得られた二成分現像剤の帯電量(μC/g)をQ/Mメーター(EPPING社製)で測定した。Q/Mメーターの設定としては、メッシュサイズが400メッシュ(ステンレス製)、ソフトブロー圧(1050V)吸引時間が90秒間であった。帯電量は下記数式1より求めた。以上の条件において、高い帯電量を示すほど、帯電立ち上がり性に優れる。
〔数式1〕
帯電量(μC/g)=90秒間後の総電気量(μC)/吸引されたトナー量(g)
〔評価基準〕
◎:帯電量が33μC/g以上
○:帯電量が25μC/g以上33μC/g未満
△:帯電量が20μC/g以上25μC/g未満
×:帯電量が15μC/g以上20μC/g未満
××:帯電量が15μC/g未満
<帯電安定性>
各トナー0.6g及び上記作製した9.4gのキャリアAを20mL容のポリ容器に入れ、ターブラーミキサーT2F型(ウィリー・エ・バッコーフェン(WAB)社製)で100rpmの速度にて120分間攪拌し、二成分現像剤を調製した。得られた二成分現像剤の帯電量(μC/g)を、Q/Mメーター(EPPING社製)を用いて測定した。この帯電量をQ120とする。Q/Mメーターの設定としては、メッシュサイズが400メッシュ(ステンレス製)、ソフトブロー圧(1050V)吸引時間が90秒間であった。帯電量は上記数式1より求めた。また、ターブラーミキサーで100rpmの速度にて10分間撹拌するように変えた以外は、上記と同様の方法で、帯電量を測定した。この帯電量をQ10とする。トナー劣化時の帯電性の指標として下記数式2よりトナー劣化時の帯電低下率を求めた。帯電低下率が低いほど、機械的ストレスによるトナーの劣化に対しても高い帯電安定性が得られる。
〔数式2〕
帯電低下率(%)=(Q120(μC/g)/Q10(μC/g))×100
〔評価基準〕
◎:帯電低下率が10%未満
○:帯電低下率が10%以上20%未満
△:帯電低下率が20%以上35%未満
×:帯電低下率が35%以上55%未満
××:帯電低下率が55%以上
*表2中、括弧内の数値は処方量(質量部)を示す。
(実施例1〜16及び比較例1〜5)
表3に示される各トナーを用いて、以下のようにして二成分現像剤を作製し、以下に説明する画像形成装置(評価機A)に装填して、画像形成を行い、以下のようにして、各種性能評価を行った。結果を表3に示す。
−二成分現像剤の作製−
上記作製したキャリアA(シリコーン樹脂により0.5μmの平均厚さでコーティングされた平均粒径35μmのフェライトキャリア)を用い、該キャリア100質量部に対しトナー7質量部を、容器が転動して攪拌される型式のターブラーミキサー(ウィリー・エ・バッコーフェン(WAB)社製)を用いて48rpmで3分間均一混合して帯電させた。
−評価機A−
画像形成装置(評価機A)は、接触帯電方式、二成分現像方式、直接転写方式、ブレードクリーニング方式、及び内部加熱のローラ定着方式を採用した画像形成装置である、デジタル複合機imagio MP 7500(株式会社リコー製、コピースピード75枚/A4サイズ横)を用いた。
<初期転写率>
評価機Aを用い、感光体上にベタ画像(30mm×80mm)を、各0.80±0.1mg/cmのトナー付着量(転写前トナー量)で作像し、株式会社リコー製タイプ6200ペーパーに転写し、転写直後に装置を止めて、感光体上の転写残トナーを、予め計量済みのテープに写し取り、転写残トナー量を測定した。下記数式3より、転写率を求め、これを初期転写率とした。
〔数式3〕
転写率(%)=
((転写前トナー量−転写残トナー量)/(転写前トナー量))×100
〔評価基準〕
◎:転写率が95%以上
○:転写率が88%以上95%未満
△:転写率が80%以上88%未満
×:転写率が65%以上80%未満
××:転写率が65%未満
<経時転写率>
評価機Aを用い、20%画像面積の画像チャートを50,000枚ランニング出力した後、初期転写率と同様にして転写率を測定し、これを経時転写率とした。
〔評価基準〕
◎:転写率が90%以上
○:転写率が85%以上90%未満
△:転写率が78%以上85%未満
×:転写率が60%以上78%未満
××:転写率が60%未満
<文字部中抜け>
評価機Aを用い、20%画像面積の画像チャートを50,000枚ランニング出力した後、文字部画像を株式会社リコー製タイプDXのOHPシートに出力させ、文字部の線画像内部が抜けるトナー未転写頻度を段階見本と比較し、ランク評価した。
〔評価基準〕
◎:中抜けが全く見られない
○:中抜けがわずかに見られる
△:従来の電子写真画像程度
×:中抜けが多く見られる
××:かなりの頻度で中抜けが見られる
<画像濃度低下率>
評価機Aを用い、タイプ6200ペーパーにベタ画像を出力し、画像濃度をX−Rite938(X−Rite社製)で初期画像濃度を測定した。その後、20%画像面積の画像チャートを50,000枚ランニング出力した後、同様にベタ画像の出力と濃度測定を行い、経時画像濃度を測定した。下記数式4より、低下率を求め、これを画像濃度低下率とした。
〔数式4〕
画像濃度低下率(%)=
((初期画像濃度−経時画像濃度)/(初期画像濃度))×100
〔評価基準〕
◎:画像濃度低下率が5%未満
○:画像濃度低下率が5%以上10%未満
△:画像濃度低下率が10%以上15%未満
×:画像濃度低下率が15%以上25%未満
××:画像濃度低下率が25%以下
<カブリ>
評価機Aを用い、10℃(湿度15RH%)の環境下で、5%画像面積の画像チャートを10,000枚ランニング出力した後、600dpiの細線画像を株式会社リコー製タイプ6000ペーパーに出力させ、非画像部の画像濃度を測色計X−Rite938(X−Rite社製)で測定した。
〔評価基準〕
◎:画像濃度が0.003未満
○:画像濃度が0.003〜0.01
△:画像濃度が0.011〜0.015
×:画像濃度が0.015〜0.030
××:画像濃度が0.031以上
<キャリア汚染>
評価機Aを用い、20%画像面積の画像チャートを100枚ランニング出力した後と、70,000枚ランニング出力した後の現像剤を抜き取り、それぞれの現像剤を目開き32μmのメッシュが張られたゲージ内に適量入れ、エアブローを行い、トナーとキャリアを分離した。初期現像剤から得られたキャリア1.0gを50mlガラス瓶に入れ、クロロホルム10mlを加えて、50回手振りして、10分間静置させた。その後、上澄みのクロロホルム溶液をガラスセルに入れ、これを濁度計のリファレンスとした。
次いで、経時の現像剤から得られたキャリアも、初期現像剤の場合と同様にして、上澄みのクロロホルム溶液を得て、ガラスセルに入れ、濁度計を用いて透過率を測定した。この透過率をキャリア汚染の指標とし、透過率が高い程、キャリア汚染が少ないことを示す。
〔評価基準〕
◎:透過率が95%以上
○:透過率が90%以上95%未満
△:透過率が80%以上90%未満
×:透過率が70%以上80%未満
××:透過率が70%未満
(実施例17及び比較例6〜7)
評価機Aの代わりに、以下に説明する画像形成装置(評価機B)を用い、表3に示される各トナーを評価機Bに装填し、キャリア汚染以外の各種性能評価を、実施例1と同様に行った。また、帯電ローラ汚染の評価を追加して行った。結果を表3に示す。
<評価機B>
画像形成装置(評価機B)は、接触帯電方式、一成分現像方式、中間転写方式、ブレードクリーニング方式、及び内部加熱のベルト定着方式を採用した画像形成装置である、デジタル複合機imagio Neo C200(株式会社リコー製、コピースピード20枚/A4サイズ横)を用いた。
<帯電ローラ汚染>
前記評価機Bを用い、単色モードで20%画像面積の画像チャートを50,000枚ランニング出力した後に、現像機内の帯電ローラ上のトナー汚染状態を、段階見本によりランク評価を行った。出力画像の異常の有無も考慮し、以下の5段階に分けて判定した。
〔評価基準〕
◎:画像異常が全くなく、帯電ローラ上のトナー汚染はない。
○:画像異常が全くないが、帯電ローラ上にうっすらとトナー汚染が見られる。
△:若干の異常画像が見られ、帯電ローラ上にも明らかなトナー汚染が見られる。
×:明らかな画像異常が見られ、帯電ローラ上のトナー汚染がひどく、問題のあるレベル。
××:明らかな画像異常が見られ、帯電ローラ上のトナー汚染がひどく、正常な画像を得ることができない。
本発明のトナーは、キャリア及び帯電ローラの汚染がなく、優れた帯電立ち上がり性、帯電安定性及び転写性を長期間に亘って維持することができるトナーであるので、現像剤、電子写真方式の画像形成装置及び画像形成方法に好適に用いられる。
本発明の画像形成装置は、長期間に亘って色調の変化がなく、濃度低下、カブリ等の異常画像の見られない極めて高画質な画像を形成することができるので、例えばレーザープリンタ、ダイレクトデジタル製版機、直接又は間接の電子写真多色画像現像方式を用いたフルカラー複写機、フルカラーレーザープリンター、及びフルカラー普通紙ファックス等に幅広く使用できる。
図1は、本発明の画像形成装置における一成分現像手段の一例を示す概略図である。 図2は、本発明の画像形成装置における二成分現像手段の一例を示す概略図である。 図3は、本発明のタンデム型画像形成装置の直接転写方式の一例を示す概略図である。 図4は、本発明のタンデム型画像形成装置の間接転写方式の一例を示す概略図である。 図5は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。 図6は、本発明の画像形成装置の他の一例を示す概略図である。 図7は、本発明のタンデム型画像形成装置の一例を示す概略図である。 図8は、図7の各画像形成要素の拡大図である。 図9は、本発明で用いられるプロセスカートリッジの一例を示す概略図である。
符号の説明
1 静電潜像担持体(感光体ドラム)
2 転写手段(一次転写手段)
3 搬送ベルト
4 中間転写体
5 二次転写手段
6 給紙装置
7 定着装置
8 クリーニング装置
9 中間転写体クリーニング装置
10 静電潜像担持体(感光体ドラム)
10K ブラック用静電潜像担持体
10Y イエロー用静電潜像担持体
10M マゼンタ用静電潜像担持体
10C シアン用静電潜像担持体
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手段
18 画像形成手段
20 帯電ローラ
21 露光装置
22 二次転写手段
23 ローラ
24 二次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
28 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 ブラック用現像手段
45Y イエロー用現像手段
45M マゼンタ用現像手段
45C シアン用現像手段
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 クリーニング手段
61 現像装置
62 転写帯電器
63 クリーニング装置
64 除電装置
70 除電ランプ
80 転写ローラ
90 クリーニング装置
95 記録媒体
100 画像形成装置
101 静電潜像担持体
102 帯電手段
103 露光手段
104 現像手段
105 記録媒体
107 クリーニング手段
108 転写手段
120 タンデム型現像手段
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
160 帯電装置
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
401 ケーシング
402 現像ローラ
411 アジテータ
412 供給ローラ
413 規制ブレード

Claims (13)

  1. 少なくとも結着樹脂、着色剤、及び帯電制御剤を含有してなるトナーであって、
    前記帯電制御剤が、中心金属が3価以上の芳香族オキシカルボン酸の金属化合物を含有し、
    前記結着樹脂が、アルコール成分と、ロジン化合物を含むカルボン酸成分とを縮重合してなるポリエステル樹脂を含有し、
    前記ロジン化合物の含有量が、前記アルコール成分及び前記カルボン酸成分の総質量に対し5質量%以上であり、
    前記トナー中におけるアビエチン酸の含有量が1質量%以下であることを特徴とするトナー。
  2. 芳香族オキシカルボン酸の金属化合物が、下記一般式(1)で表される請求項1に記載のトナー。
    ただし、前記一般式(1)中、Rは、炭素原子、メチン基、及びメチレン基のいずれかを表し、該メチン基及びメチレン基はN、S、O、及びPから選択されるヘテロ原子を含んでいてもよく、Yは、飽和結合又は不飽和結合で結ばれた環状構造を表す。R及びRは、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホニル基、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、アラルキルオキシ基、アミノ基、カルボキシル基、及びカルボニル基のいずれかを表し、これらはo及びpが1以上の場合には、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、これらは置換基により更に置換されていてもよい。lは0又は3〜12の整数、mは1〜20の整数、nは0〜20の整数、oは0〜4の整数、pは0〜4の整数、qは0〜3の整数、rは1〜20の整数、sは0〜20の整数である。Mは3価以上の中心金属である。
  3. 中心金属がFeである請求項1から2のいずれかに記載のトナー。
  4. 中心金属がZrである請求項1から2のいずれかに記載のトナー。
  5. アルコール成分が、脂肪族ジオールを2価のアルコール成分中65モル%以上含有する請求項1から4のいずれかに記載のトナー。
  6. 脂肪族ジオールが、1,2−プロパンジオールを65モル%以上含有する請求項5に記載のトナー。
  7. カルボン酸成分が、更に芳香族ジカルボン酸化合物を含有する請求項1から6のいずれかに記載のトナー。
  8. 結着樹脂が、少なくとも縮重合系モノマーと付加重合系モノマーから構成される複合樹脂を併用する請求項1から7のいずれかに記載のトナー。
  9. シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナー、及びブラックトナーの少なくとも1種である請求項1から8のいずれかに記載のトナー。
  10. 請求項1から9のいずれかに記載のトナーを含むことを特徴とする現像剤。
  11. 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、帯電された静電潜像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を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、前記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画像形成装置であって、
    前記トナーが、請求項1から9のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置。
  12. 現像手段が、内部に固定された磁界発生手段を有し、かつ表面に磁性キャリアとトナーとからなる二成分現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体を有している請求項11に記載の画像形成装置。
  13. 現像手段が、トナーが供給される現像剤担持体と、該現像剤担持体表面にトナーの薄層を形成する層厚規制部材を有する請求項11に記載の画像形成装置。
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