JP2009139834A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】トナーやクリーニングブラシによる感光体表面への傷や磨耗の発生を防止または抑制する。
【解決手段】ループ形状に植毛された線材を有するクリーニングブラシにより潜像保持体上に残存する現像剤を除去する除去手段を備え、現像剤が、結晶性ポリエステル樹脂と離型剤とを含むトナーを含み、該トナー断面には該結晶性ポリエステル樹脂が該離型剤と接触した構造体が存在し、該構造体の断面積をA、該離型剤単独の断面積をB、該結晶性ポリエステル樹脂単独の断面積をCとしたとき、2≦100×C/(A+B+C)≦10である、画像形成装置である。
【選択図】なし
【解決手段】ループ形状に植毛された線材を有するクリーニングブラシにより潜像保持体上に残存する現像剤を除去する除去手段を備え、現像剤が、結晶性ポリエステル樹脂と離型剤とを含むトナーを含み、該トナー断面には該結晶性ポリエステル樹脂が該離型剤と接触した構造体が存在し、該構造体の断面積をA、該離型剤単独の断面積をB、該結晶性ポリエステル樹脂単独の断面積をCとしたとき、2≦100×C/(A+B+C)≦10である、画像形成装置である。
【選択図】なし
Description
本発明は、画像形成装置に関する。
複写機、プリンターのエネルギー使用量を少なくするため、より低エネルギーでトナーを定着する技術が望まれており、そのためのより低温で定着し得る電子写真用トナーの要求が強い。
トナーの定着温度を低くする手段として、トナー用樹脂(バインダー)のガラス転移温度を低くする技術が一般的に行われている。ガラス転移温度は、粉体の凝集(ブロッキング)や、定着画像上のトナーの保存性の関係から、実用上50℃が下限であり、好ましくは60℃である。
ブロッキング防止、60℃までの画像保存性、および、低温定着性の両立の手段として、トナーを構成するバインダーとして、結晶性樹脂を用いる技術が考えられている(例えば、特許文献1等)。
また、オフセット防止(例えば、特許文献2等)、圧力定着(例えば、特許文献3等)等を目的として、結晶性樹脂を用いる技術が古くから知られている。
また、融点が110℃以下の結晶性樹脂を用い、非結晶性樹脂を混合させたトナーを用いる技術(例えば、特許文献4等)が提案されている。
一方、低温定着性実現のために、結晶性ポリエステル樹脂をできるだけ単独で熱ロール定着に用いることが提案されている。
結晶性ポリエステル樹脂を用いた技術として、特許文献5,6,7等に記載の技術が挙げられる。
更に、特許文献8において、架橋構造を有する結晶性ポリエステル樹脂を主成分として含むトナーが対ブロッキング性・画像の保存性に優れ、かつ低温定着を実現し得る旨の記載がある。
図3は、一般的な画像形成方法により画像を形成するための、画像形成装置の構成例を示す概略図である。
図3に示されるように、この画像形成装置は、大きく画像形成部(画像形成手段)Xと定着部(定着手段)Yとの2つの構成に分かれている。
図3において、画像形成部Xは、帯電後に像様の光を照射することにより表面に静電電位の差による潜像が形成され、矢印Dの方向に回転する感光体ドラム(潜像保持体)1を備えており、この周囲に、回転方向、つまり矢印Dの方向に順に、感光体ドラム1の表面を一様に帯電させる帯電ロール(帯電手段)2と、感光体ドラム1に像様の光を照射して表面に静電潜像を形成する像露光器(静電潜像形成手段)3と、感光体ドラム1表面に形成された潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像(未定着像)を形成する現像器(現像手段)4と、感光体ドラム1と対向し、記録紙(被記録媒体)Pを挟んで感光体ドラム1との間に転写バイアス電界を生成する転写ロール(転写手段)5と、トナー像の転写後に感光体ドラム1に残留するトナーを除去するクリーナ(除去手段)6とが設けられて構成される。
クリーナ6は、感光体ドラム1の表面に圧接されるブレード状の部材により感光体ドラム1表面に残留するトナーを掻き取るように除去する態様のもの(クリーニングブレード)や、ブラシによってトナーを掃き出す態様のもの(クリーニングブラシ)などが挙げられる。
クリーニングブラシは、クリーニングブレードの場合にはクリーニング不良の要因ともなり得るブレード先端のエッジ部分の磨耗などは発生しないため、一般にクリーニングブレードよりも耐久性が高く、例えば高速運転や連続運転が要求される画像形成装置において広く用いられている。
クリーニングブラシは一般に基材に対し所定の間隔/密度で植え込んだ、化学繊維などの線材の先端部分を潜像保持体と摺擦させて用いられる。このため、潜像保持体表面に線材の先端形状に伴い局所的な負荷がかかりやすく、場合によっては潜像保持体表面の傷の要因となり得る。また、トナーの組成によっては、クリーニングブラシによる掃き出しによって残留トナーに割れが発生してしまう場合が想定される。例えば結晶性ポリエステルのドメインが存在するような、湿式製法により作製されたトナーなどの場合には、割れにより細かくなり、結晶性ポリエステルのドメインが露出した残留トナー粒子片と潜像保持体との強い接触により、潜像保持体表面に傷が発生する場合が有り得る。
本発明は、残留トナー除去時における潜像保持体表面に対する傷や磨耗の発生を防止または抑制し得る画像形成装置である。
本発明は、以下の特徴を有する。
(1)潜像保持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を、現像剤を用いて現像する現像手段と、現像された画像を被転写体上に転写する転写手段と、複数の線材を環状に撓めつつ、前記複数の線材の両端部分をそれぞれ基材に植え込んだ複数の環状部分を有するクリーニングブラシにより前記潜像保持体上に残存する前記現像剤を除去する除去手段と、を備え、前記現像剤が、結晶性ポリエステル樹脂と離型剤とを含むトナーを含み、該トナー断面には該結晶性ポリエステル樹脂が該離型剤と接触した構造体が存在し、該構造体の断面積をA、該離型剤単独の断面積をB、該結晶性ポリエステル樹脂単独の断面積をCとしたとき、2≦100×C/(A+B+C)≦10である、画像形成装置。
(2)前記トナーが、非結晶性ポリエステル樹脂と結晶性ポリエステル樹脂とを溶解混合させた樹脂粒子と、離型剤分散粒子と、着色剤分散粒子とをそれぞれ含有する粒子分散液を混合し、凝集剤を用いてヘテロ凝集せしめ、ついで2種以上の非結晶性ポリエステル樹脂粒子を該凝集体表面に重量で10〜40%付着せしめた後、凝集系内をpH6〜8.5に調整し、非結晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度、結晶性ポリエステル樹脂の融点、または離型剤の融点のいずれか高い方の温度以上の温度で該凝集粒子を融合させた後、該融合されたトナー粒子を含むスラリーを、結晶性ポリエステル樹脂の融点、または離型剤の融点のいずれか低い方の温度より少なくとも10℃低い温度まで、10℃/分以上の冷却速度で冷却したトナー粒子を含む、上記(1)に記載の画像形成装置。
請求項1に係る発明によれば、結晶性ポリエステル樹脂と離型剤が接触する構造体を構成させ、結晶性ポリエステル樹脂単独の断面積比率を離型剤単独および該構造体の断面積比率に対してある程度の割合にして、結晶性ポリエステル樹脂を離型剤ドメインの周辺に密集させることにより結晶性ポリエステル樹脂のトナー表面への突き出しやトナーの割れを防止または抑制し、また所定形状のクリーニングブラシを用いることにより残留トナー除去時における潜像保持体表面の傷や磨耗の発生やトナーの割れを抑制することができる。なお、上記「構造体」とは、後述するように、離型剤に対し結晶性ポリエステル樹脂が一点でも接触またはめり込んでいる状態の構造を有するものをいう。
請求項2に係る発明によれば、ヘテロ凝集せしめた凝集体表面に一定の範囲の、複数種の非結晶性ポリエステル粒子を付着させることで欠陥のないシェル層を形成して、結晶性ポリエステル樹脂ドメインがトナー粒子表面に露出しないよう被覆し、またスラリーの冷却速度をある程度の割合とすることで結晶性ポリエステル樹脂ドメインの成長を抑制し、該結晶性ポリエステル樹脂ドメインのトナー粒子表面への突き出しや該結晶性ポリエステル樹脂ドメインの界面からのトナーの割れによる結晶性ポリエステル樹脂ドメインの露出を抑制し、潜像保持体表面の傷や磨耗の発生を抑制することができる。
以下、本発明の実施の形態における画像形成装置に好適に用いられる静電荷現像用トナー及びその製造方法、静電荷現像用現像剤について詳細に説明する。
[静電荷現像用トナー]
本実施の形態の静電荷現像用トナー(以下「トナー」ともいう)は、結晶性ポリエステル樹脂と離型剤とを含むトナーであって、該トナー断面に該結晶性ポリエステル樹脂が該離型剤と接触した構造体が存在し、該構造体の断面積をA、該離型剤単独の断面積をB、該結晶性ポリエステル樹脂単独の断面積をCとしたとき、2≦100×C/(A+B+C)≦10である。ここで、上記「構造体」とは、図2に示すように、離型剤10に対し結晶性ポリエステル12が一点でも接触またはめり込んでいる状態の構造を有する構造体100をいう。なお、上記構造体の周囲、離型剤単独の周囲および結晶性ポリエステル樹脂単独の周囲には、後述する非結晶性ポリエステル樹脂が存在する。
本実施の形態の静電荷現像用トナー(以下「トナー」ともいう)は、結晶性ポリエステル樹脂と離型剤とを含むトナーであって、該トナー断面に該結晶性ポリエステル樹脂が該離型剤と接触した構造体が存在し、該構造体の断面積をA、該離型剤単独の断面積をB、該結晶性ポリエステル樹脂単独の断面積をCとしたとき、2≦100×C/(A+B+C)≦10である。ここで、上記「構造体」とは、図2に示すように、離型剤10に対し結晶性ポリエステル12が一点でも接触またはめり込んでいる状態の構造を有する構造体100をいう。なお、上記構造体の周囲、離型剤単独の周囲および結晶性ポリエステル樹脂単独の周囲には、後述する非結晶性ポリエステル樹脂が存在する。
結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂が溶解混合された樹脂粒子を用いることにより、合一工程でより溶融しやすい離型剤と結晶性ポリエステル樹脂が混ざりやすくなる。その後冷却することによりお互いの相溶性が低くなるため、離型剤と結晶性ポリエステル樹脂が別々に結晶しやすくなる。このため、構造体を生じやすくなる。さらにトナー作製時の冷却時の条件、具体的には非結晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度、結晶性ポリエステル樹脂の融点、または離型剤の融点のいずれか高い方の温度以上の温度で該凝集粒子を融合させて形成されたトナー粒子を含むスラリーを、結晶性ポリエステル樹脂の融点、または離型剤の融点のいずれか低い方の温度より少なくとも10℃低い温度までの冷却を適当な速度、より具体的には10℃/分以上の比較的早い冷却速度とすることにより、結晶成長が適度に促進され、この構造体が生じやすくなる。
結晶性ポリエステル樹脂単独の面積率、つまりC/(A+B+C)が10%よりも大きくなると、離型剤ドメインの周辺以外に生成した結晶性ポリエステル樹脂単独のドメインによりクリーニングブラシでトナーを除去しようとした時にトナーが割れやすくなり、その結果割れたトナーにより露出した結晶性ポリエステルドメインによって感光体表面への付着が発生する場合がある。一方、C/(A+B+C)が2%よりも小さくなると、トナー中への結晶性樹脂の添加量が少ない時に発生しやすく十分な低温定着性能が得られなくなる場合がある。
−結晶性ポリエステル樹脂−
ここで、「結晶性ポリエステル樹脂」とは、示差走査結量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有するものを指す。なお、ここで、静電荷現像用トナーに用いられる『結晶性』とは、示差走査熱量測定(DSC)において、明確な吸熱ピークを有することを指し、具体的には、昇温速度10℃/minで測定した際の吸熱ピークの半値幅が6℃以内であることを意味する。
ここで、「結晶性ポリエステル樹脂」とは、示差走査結量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有するものを指す。なお、ここで、静電荷現像用トナーに用いられる『結晶性』とは、示差走査熱量測定(DSC)において、明確な吸熱ピークを有することを指し、具体的には、昇温速度10℃/minで測定した際の吸熱ピークの半値幅が6℃以内であることを意味する。
結晶性ポリエステル樹脂としては、具体的には、適度な融点を有し炭素数6以上のアルキル基を有する脂肪族系の結晶性ポリエステル樹脂がより好ましい。炭素数6以上のアルキル基を有するポリエステル樹脂は、前記の多価カルボン酸または多価アルコールに炭素数6以上のアルキル基を有する重合性単量体を用いることで得ることができ、例えば、ドデセニルコハク酸などを用いることができるが、これに限るものではない。
結晶性ポリエステル樹脂は、主として多価カルボン酸類と多価アルコール類との縮重合により得られるものである。なお、本実施の形態では、前記結晶性ポリエステル主鎖に対して、他成分を50質量%以下の割合で共重合した共重合体も結晶性ポリエステルとする。
本実施の形態において用いるポリエステル樹脂の製造に用いる多価カルボン酸類としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、1,5−ナフタルレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ジフェン酸等の芳香族ジカルボン酸、p−オキシ安息香酸、p−(ヒドロキシエトキシ)安息香酸等の芳香族オキシカルボン酸、コハク酸、アルキルコハク酸、アルケニルコハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ダイマー酸、トリマー酸、水添ダイマー酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキセンジカルボン酸等の不飽和脂肪族及び脂環族ジカルボン酸等を、また多価カルボン酸としては他にトリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸等の三価以上の多価カルボン酸等を用いることができる。
ポリエステル樹脂の製造に用いる多価アルコール類としては脂肪族多価アルコール類、脂環族多価アルコール類、芳香族多価アルコール類等を例示できる。脂肪族多価アルコール類としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジメチロールヘプタン、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ε−カプロラクトン等のラクトン類を開環重合して得られるラクトン系ポリエステルポリオール等の脂肪族ジオール類、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエルスリトール等のトリオール及びテトラオール類等を例示できる。脂環族多価アルコール類としては1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、スピログリコール、水素化ビスフェノールA、水素化ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物及びプロピレンオキサイド付加物、トリシクロデカンジオール、トリシクロデカンジメタノール、ダイマージオール、水添ダイマージオール等を例示できる。
芳香族多価アルコール類としてはパラキシレングリコール、メタキシレングリコール、オルトキシレングリコール、1,4−フェニレングリコール、1,4−フェニレングリコールのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールA、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物及びプロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。
ポリエステル樹脂末端の極性基を封鎖し、トナー帯電特性の環境安定性を改善する目的において単官能単量体がポリエステル樹脂に導入される場合がある。単官能単量体としては、安息香酸、クロロ安息香酸、ブロモ安息香酸、パラヒドロキシ安息香酸、スルホ安息香酸モノアンモニウム塩、スルホ安息香酸モノナトリウム塩、シクロヘキシルアミノカルボニル安息香酸、n−ドデシルアミノカルボニル安息香酸、ターシャリブチル安息香酸、ナフタレンカルボン酸、4−メチル安息香酸、3−メチル安息香酸、サリチル酸、チオサリチル酸、フェニル酢酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、オクタンカルボン酸、ラウリル酸、ステアリル酸、及びこれらの低級アルキルエステル、等のモノカルボン酸類、あるいは脂肪族アルコール、芳香族アルコール、脂環族アルコール等のモノアルコールを用いることができる。
本実施の形態では、5モル%以上のシクロヘキサンジカルボン酸を含む多価カルボン酸類を用いることが望ましく、さらには、シクロヘキサンジカルボン酸の使用量は多価カルボン酸中10〜70モル%が好ましく、15〜50モル%がさらに好ましく、20〜40モル%の使用がなおさらに好ましい。シクロヘキサンジカルボン酸としては1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸の1種又は2種以上を用いることができる。またシクロヘキサン環の水素の一部をアルキル基等に置換したものを組み合わせても良い。シクロヘキサンジカルボン酸の含有量がこの範囲に満たないと定着特性が発揮されない場合があり、また多いと樹脂強度が下がるためトナーの割れが生じやすく、感光体への付着が多くなる場合がある。
結晶性ポリエステル樹脂の製造方法としては、特に制限はなく、酸成分とアルコール成分とを反応させる一般的なポリエステル重合法で製造することができ、例えば、直接重縮合、エステル交換法等が挙げられ、モノマーの種類によって使い分けて製造することができる。
結晶性ポリエステル樹脂の製造は、重合温度180〜230℃の間で行うことができ、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合時に発生する水やアルコールを除去しながら反応させる。モノマーが反応温度下で溶解又は相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させても良い。重縮合反応においては、溶解補助溶剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪いモノマーが存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪いモノマーと、そのモノマーと重縮合予定の酸又はアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させると良い。
結晶性ポリエステル樹脂の製造時に使用可能な触媒としては、ナトリウム、リチウム等のアルカリ金属化合物;マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属化合物;亜鉛、マンガン、アンチモン、チタン、スズ、ジルコニウム、ゲルマニウム等の金属化合物;亜リン酸化合物、リン酸化合物、及びアミン化合物等が挙げられ、具体的には、以下の化合物が挙げられる。
例えば、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、酢酸リチウム、炭酸リチウム、酢酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛、塩化亜鉛、酢酸マンガン、ナフテン酸マンガン、チタンテトラエトキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトライソプロキシド、チタンテトラブトキシド、三酸化アンチモン、トリフェニルアンチモン、トリブチルアンチモン、ギ酸スズ、シュウ酸スズ、テトラフェニルスズ、ジブチルスズジクロライド、ジブチルスズオキシド、ジフェニルスズオキシド、ジルコニウムテトラブトキシド、ナフテン酸ジルコニウム、炭酸ジルコニール、酢酸ジルコニール、ステアリン酸ジルコニール、オクチル酸ジルコニール、酸化ゲルマニウム、トリフェニルホスファイト、トリス(2,4−t−ブチルフェニル)ホスファイト、エチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、トリエチルアミン、トリフェニルアミン等の化合物が挙げられる。このような触媒の添加量は、原材料の総量に対して0.01〜1.00重量%とすることが好ましい。
結晶性樹脂の融点としては、好ましくは50〜120℃であり、より好ましくは60〜110℃である。前記融点が50℃より低いとトナーの保存性や、定着後のトナー画像の保存性が問題となる場合がある一方、120℃より高いと従来のトナーに比べて十分な低温定着が得られない場合がある。
ここで、結晶性樹脂の融点の測定には、示差走査熱量計(DSC)を用い、室温から150℃まで毎分10℃の昇温速度で測定を行った時の、ASTM D3418−8に示す示差走査熱量測定の融解ピーク温度として求めることができる。後述する非結晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度の測定も同様に測定することができる。
また、結晶性の樹脂には、複数の融解ピークを示す場合があるが、本発明においては、最大のピークをもって融点とする。
更に、本実施の形態の樹脂融点の測定には、例えばパーキンエルマー社製のDSC−7を用いることができる。この装置の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛との融点を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いる。サンプルは、アルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/minで測定を行う。後述する非結晶性ポリエステル樹脂の軟化点の測定も同様に測定することができる。
本実施の形態のトナーに使用される結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ィー(GPC)法による分子量測定で、重量平均分子量(Mw)が10,000〜25,000であり、好ましくが20,000〜25,000である。重量平均分子量が10,000未満では、非結晶性ポリエステル樹脂や離型剤との相溶が進行し、可塑を発生させる場合がある。また、25,000を超えるとトナー溶融時の粘度が上昇し、定着性や画像光沢性を損なうことがある。ここで、樹脂の分子量は、THF可溶物を、東ソー製GPC・HLC−9120、東ソー製カラム「TSKgel SuperHM−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。後述する非結晶性ポリエステル樹脂の測定でも同様に測定した。
本実施の形態のトナーは、結晶性ポリエステル樹脂のASTM D3418−8に準拠して測定される融点(mp)が65〜75℃が好ましく用いられる。融点が65℃未満では、トナーの熱保管性が低下し、75℃を超えるとトナー定着時の画像光沢度が低下する場合がある。
結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)を5〜10mgKOH/gに制御することが好ましい。該酸価が5mgKOH/g未満では、結晶性樹脂粒子同士が凝集体を形成し、離型剤との構造体の形成が困難となるばかりでなく、結晶性樹脂粒子がトナー中に独立に存在、あるいは大きく成長しトナー表面に露出することがあり、トナーの流動性、帯電性の観点から好ましくない。また、該酸価が10mgKOH/gを超えるとトナー中への内包が困難となり、安定な構造構築ができない場合がある。
−非結晶性ポリエステル樹脂−
非結晶性ポリエステル樹脂としては、上記触媒を用い、主として上述した多価カルボン酸類と多価アルコール類との縮重合により得られるものである。実施の形態において、非結晶性ポリエステル樹脂は2種以上組み合わせて用いることができるが、その組み合わせは任意である。
非結晶性ポリエステル樹脂としては、上記触媒を用い、主として上述した多価カルボン酸類と多価アルコール類との縮重合により得られるものである。実施の形態において、非結晶性ポリエステル樹脂は2種以上組み合わせて用いることができるが、その組み合わせは任意である。
非結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。
本実施の形態に用いられる非結晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、ASTM D3418−8に準拠して求めた場合に50℃以上であることが必須であり、さらには55℃以上、またさらには60℃以上、なおさらには65℃以上、90℃未満であることが好ましい。ガラス転移温度が50℃未満の場合には、取扱い中あるいは保存中に凝集する傾向がみられ、保存安定性に問題を生ずる場合がある。また、90℃以上の場合は、定着性を低下させるばかりでなく、速度依存性を大きくし、好ましくない。
また、本実施の形態に用いられる非結晶性ポリエステル樹脂の軟化点は、60〜90℃の範囲であることが好ましい。樹脂の軟化温度を60℃未満に抑えたトナーにおいては、取扱い中あるいは保存中に凝集する傾向がみられ、特に長時間の保存において、流動性が大きく悪化する場合がある。軟化点が90℃を超える場合には定着性に支障をきたす場合がある。また定着ロールを高温に加熱する必要が生じるために、一般に定着ロールの材質、ならびに複写される基材の材質が制限される。
本実施の形態のトナーに使用される非結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ィー(GPC)法による分子量測定で、重量平均分子量(Mw)が20,000〜50,000であり、好ましくは25,000〜50,000である。重量平均分子量が20,000未満では、トナーの熱保管性が低下するばかりでなく、定着された画像の強度が低下する場合がある。また、50,000を超えると定着性が悪化し、画像光沢も低下する場合がある。
また、非結晶性ポリエステル樹脂の酸価を10〜15mgKOH/gに制御することが好ましい。該酸価が10mgKOH/g未満では、トナー製造時の凝集体の粒度成長が早くなる場合があり、出来上がるトナーの粒度分布が拡大するという不具合がある。また、該酸価が15mgKOH/gを超えると、結晶性ポリエステル樹脂、離型剤との酸価の差が大きくなるため、結晶性ポリエステル樹脂、離型剤との凝集だけが進む場合があり、その結果構造体の存在比が実施の形態の範囲を超える場合がある。非結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。あるいは無水トリメリット酸などの多価カルボン酸成分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。
本実施の形態のトナーは、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性樹脂の重量比率が5/95〜40/60である。非結晶性ポリエステル樹脂の割合が60%未満では、良好な定着特性は得られるものの、定着像中の相分離構造が不均一となり、定着画像の強度、特に引っかき強度が低下し、傷がつきやすくなるといった問題を呈することがある。一方、95%を超える場合では、結晶性ポリステル樹脂由来のシャープメルト性が得られず、単純に可塑が発生することがあり、良好な低温定着性を確保しつつ、耐トナーブロッキング性、画像保存性を保つことができない。
結晶性ポリエステル樹脂及び非結晶性ポリエステルの樹脂粒子分散液の作製については、樹脂の酸価の調整やイオン性界面活性剤などを用いて乳化分散することにより、調製することが可能である。
また、その他の方法で作製した樹脂の場合は、油性で水への溶解度の比較的低い溶剤に溶解するものであれば、樹脂をそれらの溶剤に解かしてイオン性の界面活性剤や高分子電解質と共にホモジナイザーなどの分散機により水中に粒子分散し、その後加熱又は減圧して溶剤を蒸散することにより、樹脂粒子分散液を作製することができる。また、樹脂に界面活性剤を加えホモジナイザーなどの分散機により水中にて乳化分散する方法や、転相乳化法などにより、樹脂粒子分散液を調製しても良い。
このようにして得られた樹脂粒子分散液の粒子径は、例えばレーザー散乱・回折式粒度分布測定装置(LA−950堀場製作所製)で測定することができる。
−離型剤−
本実施の形態で用いられる離型剤としての離型剤の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類、加熱により軟化点を示すシリコーン類;オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類;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、木ロウ、ホホバ油等の植物系ワックス;ミツロウ等の動物系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、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等の鉱物・石油ワックス、ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル等の高脂肪酸と高級アルコールとのエステルワックス類;ステアリン酸ブチル、オレイン酸プロピル、モノステアリン酸グリセリド、ジステアリン酸グリセリド、ペンタエリスリトールテトラベヘネート等の高級脂肪酸と単価又は多価低級アルコールとのエステルワックス類;ジエチレングリコールモノステアレート、ジプロピレングリコールジステアレート、ジステアリン酸ジグリセリド、テトラステアリン酸トリグリセリド等の高級脂肪酸と多価アルコール多量体とからなるエステルワックス類;ソルビタンモノステアレート等のソルビタン高級脂肪酸エステルワックス類;コレステリルステアレート等のコレステロール高級脂肪酸エステルワックス類などを挙げることができる。本実施の形態において、これらの離型剤は1種単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。また、本実施の形態においては、これらの中で融点が40℃〜120℃の物が用いられるが、最近の省エネルギー対応としての低温定着性の要求に対応する為には、特に50℃〜100℃の物が好ましく、より好ましくは50〜95℃の物が用いられる。
本実施の形態で用いられる離型剤としての離型剤の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類、加熱により軟化点を示すシリコーン類;オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類;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、木ロウ、ホホバ油等の植物系ワックス;ミツロウ等の動物系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、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等の鉱物・石油ワックス、ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル等の高脂肪酸と高級アルコールとのエステルワックス類;ステアリン酸ブチル、オレイン酸プロピル、モノステアリン酸グリセリド、ジステアリン酸グリセリド、ペンタエリスリトールテトラベヘネート等の高級脂肪酸と単価又は多価低級アルコールとのエステルワックス類;ジエチレングリコールモノステアレート、ジプロピレングリコールジステアレート、ジステアリン酸ジグリセリド、テトラステアリン酸トリグリセリド等の高級脂肪酸と多価アルコール多量体とからなるエステルワックス類;ソルビタンモノステアレート等のソルビタン高級脂肪酸エステルワックス類;コレステリルステアレート等のコレステロール高級脂肪酸エステルワックス類などを挙げることができる。本実施の形態において、これらの離型剤は1種単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。また、本実施の形態においては、これらの中で融点が40℃〜120℃の物が用いられるが、最近の省エネルギー対応としての低温定着性の要求に対応する為には、特に50℃〜100℃の物が好ましく、より好ましくは50〜95℃の物が用いられる。
これらの離型剤の添加量としては、トナー全量に対して、0.5〜50重量%の範囲であることが好ましく、より好ましくは1〜30重量%の範囲、さらに好ましくは5〜15重量%の範囲である。添加量が0.5重量%未満であると離型剤添加の効果がなく、50重量%を超えると、帯電性に影響が現れやすくなったり、現像器内部においてトナーが破壊されやすくなり、離型剤のキャリアへのスペント化が生じ、帯電が低下しやすくなる等の影響が現れるばかりでなく、例えばカラートナーを用いた場合、定着時の画像表面への染み出しが不十分になりやすく、画像中に離型剤が在留しやすくなってしまうため、透明性が悪化する場合があり好ましくない。
離型剤分散液中のワックス粒子の体積平均粒径は、0.1〜0.5μmの範囲が好ましいが、特に0.1〜0.3μmが好ましい。体積平均粒径が0.5μmを超えると、トナー表面へ露出しやすくなりトナーの粉体流動性を悪化させたり感光体や現像部材へのフィルミングがしやすくなったりする。また凝集工程で内包されない、合一工程で離型剤粒子が脱落してしまう問題が生じる。特にカラートナーを得る場合においては、離型剤粒子が大きいと乱反射によりOHP透過性が下がり、色再現性も低下する。なお、前記体積平均粒径は、例えば、上述したレーザー散乱・回折式粒度分布測定機などを用いて測定することができる。体積平均粒径が0.1μm以下では、トナーに充分な離型性を付与することが出来なくなり好ましくない。
離型剤分散における分散媒体は、水系が好ましく、水、純水、脱イオン水が用いられる。分散剤としては界面活性剤が用いられる。実施の形態のトナーに用いられるワックス分散液の作製は、例えばボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、ナノマイザー、マイクロフルイダイザー、アルティマイザー、ゴーリン等の高圧型分散機、などの公知の分散方法を用いて、記述したような粒径、含有量を満たすことができるのであれば、いかなる方法・条件により作製されるものであっても良い。
−着色剤−
着色剤は、通常トナー中に効果的な量、例えばトナーの約1〜約15重量%、望ましくは約3〜約10重量%存在する。実施の形態の製法で使用する、着色剤としては特に限定されず、公知の着色剤を使用することができ、目的に応じて適宜選択することができる。顔料を1種単独で用いても良いし、同系統の顔料を2種以上混合して用いても良い。また異系統の顔料を2種以上混合して用いても良い。前記着色剤としては、具体的には、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、アニリンブラック、紺青、酸化チタン、磁性粉等の無機顔料;ファストイエロー、モノアゾイエロー、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(3B、6B等)、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;等が挙げられる。
着色剤は、通常トナー中に効果的な量、例えばトナーの約1〜約15重量%、望ましくは約3〜約10重量%存在する。実施の形態の製法で使用する、着色剤としては特に限定されず、公知の着色剤を使用することができ、目的に応じて適宜選択することができる。顔料を1種単独で用いても良いし、同系統の顔料を2種以上混合して用いても良い。また異系統の顔料を2種以上混合して用いても良い。前記着色剤としては、具体的には、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、アニリンブラック、紺青、酸化チタン、磁性粉等の無機顔料;ファストイエロー、モノアゾイエロー、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(3B、6B等)、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;等が挙げられる。
また、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、ピラゾロンオレンジ、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キサレート、パラブラウンなどの種々の顔料;アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジゴ系、チオインジゴ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系、キサンテン系などの各種染料;などが挙げられる。これらの着色剤に透明度を低下させない程度にカーボンブラック等の黒色顔料、染料を混合しても良い。また、分散染料、油溶性染料等も挙げられる。
着色剤分散における分散媒体は、水系が好ましく、水、純水、脱イオン水が用いられる。分散剤としては界面活性剤が用いられる。本発明のトナーに用いられる着色剤分散液の作製は、例えばボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、ナノマイザー、マイクロフルイダイザー、アルティマイザー、ゴーリン等の高圧型分散機、などの公知の分散方法を用いて、記述したような粒径、含有量を満たすことができるのであれば、いかなる方法・条件により作製されるものであっても良い。
<その他の成分>
本発明の実施の形態における静電荷現像用トナーに用いられ得る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でき、例えば、無機粒子、有機粒子、帯電制御剤、離型剤等の公知の各種添加剤等が挙げられる。
本発明の実施の形態における静電荷現像用トナーに用いられ得る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でき、例えば、無機粒子、有機粒子、帯電制御剤、離型剤等の公知の各種添加剤等が挙げられる。
上記無機粒子は、一般にトナーの流動性を向上させる目的で使用される。該無機粒子としては、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、窒化ケイ素等の粒子が挙げられる。これらの中でも、シリカ粒子が好ましく、疎水化処理されたシリカ粒子が特に好ましい。
無機粒子の平均1次粒子径(数平均粒子径)としては、1〜1000nmの範囲が好ましく、その添加量(外添)としては、トナー粒子100重量部に対して、0.01〜20重量部の範囲が好ましい。
有機粒子は、一般にクリーニング性や転写性、時には帯電性を向上させる目的で使用される。前記有機粒子としては、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、ポリスチレン−アクリル共重合体等の粒子が挙げられる。
帯電制御剤は、一般に帯電性を向上させる目的で使用される。帯電制御剤としては、例えば、サリチル酸金属塩、含金属アゾ化合物、ニグロシンや4級アンモニウム塩等が挙げられる。
<トナーの構造>
本発明の実施の形態のトナーは、結晶性ポリエステル樹脂と離型剤とを含み、かつルテニウム染色したトナー断面を透過型電子顕微鏡で観察し、得られた画像を解析すると、該結晶性ポリエステル樹脂が該離型剤と接触した構造体が存在する。
本発明の実施の形態のトナーは、結晶性ポリエステル樹脂と離型剤とを含み、かつルテニウム染色したトナー断面を透過型電子顕微鏡で観察し、得られた画像を解析すると、該結晶性ポリエステル樹脂が該離型剤と接触した構造体が存在する。
本実施の形態のトナーのルテニウム染色は、通常の方法によって実施されるものであるが、具体的には、以下の方法で測定した。トナーをエポキシ樹脂に包埋し、ミクロトームによって厚さ100nmに切片化した。このトナー断面を、走査型電子顕微鏡(TEM)によって観察し、該結晶性ポリエステル樹脂が離型剤に接触した構造体を確認した。染色には、四酸化ルテニウム0.5%水溶液を用いた。トナー中、コントラストと形状から結晶性ポリエステル樹脂と離型剤の判断を実施した。図2に示すように、棒状、塊状に存在するものを離型剤10、突起状で離型剤周辺、及びトナー非結晶性ポリエステル樹脂14内に点在する線状の結晶を結晶性ポリエステル樹脂12と判断した。また、コントラストでは、より白いコントラストの部分を離型剤10と判断した。離型剤以外の結着樹脂は二重結合部分を多く有し四酸化ルテニウムによって染色されるため、離型剤部分と離型剤以外の樹脂部分を識別できる。すなわち、図2に示すように、ルテニウム染色により、離型剤10が一番薄く染色され、次いで結晶性ポリエステル樹脂12が染色され、非結晶性ポリエステル樹脂14が一番濃く染色される。なお、切片ひとつ分には約50個のトナー粒子の断面が含まれるように調整した。
これにより、トナー断面に、非結晶性ポリエステル樹脂14を介して、該結晶性樹脂ポリエステル樹脂が該離型剤と接触した構造体100と、離型剤10単独と、結晶性ポリエステル樹脂12単独との存在が確認される。本実施の形態のトナーは、その断面構造が、該構造体の断面積をA、該離型剤単独の断面積をB、該結晶性樹脂ポリエステル樹脂単独の断面積をCとしたとき、2≦100×C/(A+B+C)≦10である。
100C/(A+B+C)、すなわち結晶性ポリエステル樹脂単独の面積率が2未満の場合は、トナー中への結晶性樹脂の添加量が少ない時に発生しやすく十分な低温定着性能が得られなくなる場合がある。一方、結晶性ポリエステル樹脂単独の面積率が10を超えると、離型剤ドメインの周辺以外に生成した結晶性ポリエステル樹脂単独のドメインによりクリーニングブラシでトナー粒子を除去しようとした時にトナー粒子が割れやすくなり、その結果割れたトナー粒子により露出した結晶性ポリエステルドメインによって感光体表面の傷や磨耗が発生する場合がある。
<トナーの特性>
本実施の形態のトナーの体積平均粒子径は、1〜12μmが好ましく、3〜9μmがより好ましく、3〜8μmがより好ましい。また、本実施の形態のトナーの数平均粒子径は、1〜10μmが好ましく、2〜8μmがより好ましい。粒子径が小さすぎると製造性が不安定になるばかりでなく、内包構造制御が難しく、帯電性が不十分になり、現像性が低下することがあり、大きすぎると画像の解像性が低下することがある。
本実施の形態のトナーの体積平均粒子径は、1〜12μmが好ましく、3〜9μmがより好ましく、3〜8μmがより好ましい。また、本実施の形態のトナーの数平均粒子径は、1〜10μmが好ましく、2〜8μmがより好ましい。粒子径が小さすぎると製造性が不安定になるばかりでなく、内包構造制御が難しく、帯電性が不十分になり、現像性が低下することがあり、大きすぎると画像の解像性が低下することがある。
また、本実施の形態のトナー粒子は、体積平均粒度分布指標GSDvが1.30以下であることが好ましい。また、体積平均粒度分布指標GSDvと数平均粒度分布指標GSDpとの比(GSDv/GSDp)が、0.95以上であることが好ましい。体積分布指標GSDvが1.30を超えた場合には、画像の解像性が低下する場合があり、また、体積平均粒度分布指標GSDvと数平均粒度分布指標GSDpの比(GSDv/GSDp)が0.95未満の場合、トナーの帯電性低下やトナーの飛散、カブリ等が発生し画像欠陥を招く場合がある。
なお、本実施の形態において、トナー粒子の粒径や、上記した体積平均粒度分布指標GSDv、数平均粒度分布指標GSDpの値は、次のようにして測定し算出した。まず、コールターマルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)測定機を用いて測定されたトナー粒子の粒度分布を分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、個々のトナー粒子の体積及び数について小径側から累積分布を描き、累積16%となる粒径を、体積平均粒子径D16v、及び、数平均粒子径D16pと定義し、累積50%となる粒径を、体積平均粒子径D50v、及び、数平均粒子径D50pと定義する。同様に、累積84%となる粒径を、体積平均粒子径D84v、及び、数平均粒子径D84pと定義する。この際、体積平均粒度分布指標(GSDv)は、D84v/D16vとして定義され、数平均粒度指標(GSDp)は、D84p/D16pとして定義される。これらの関係式を用いて、体積平均粒度分布指標(GSDv)及び数平均粒度指標(GSDp)を算出できる。
本実施の形態のトナー粒子の帯電量は絶対値で、15〜60μC/gが好ましく、20〜50μC/gがより好ましい。前記帯電量が15μC/g未満であると背景汚れ(カブリ)が発生しやすくなり、60μC/gを超えると画像濃度が低下しやすくなる。また、本発明のトナーの夏場(高温多湿)における帯電量と冬場(低温低湿)における帯電量の比率としては、0.5〜1.5が好ましく、0.7〜1.3がより好ましい。前記比率がこれらの範囲外にあると帯電性の環境依存性が強く、帯電の安定性に欠ける場合があり、実用上好ましくない。
本実施の形態のトナー粒子の形状係数SF1は、画像形成性の点より110≦SF1≦140にすることが好ましい。この形状係数SF1は、形状係数の平均値(周囲長の2乗/投影面積)は、例えば、以下の如き方法にて算出される。即ち、スライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、100個のトナーから、(最大長の2乗)×π×100/(投影面積×4)を計算し、平均値を求めることにより得られるものである。
本実施の形態のトナー粒子は、示唆熱分析により求められる吸熱の最大値が70〜120℃であることが、定着性の観点から好ましく、より好ましくは70〜90℃であり、さらに好ましくは85〜90℃である。
トナー粒子の融点は、JIS K−7121−87に示す入力補償示差走査熱量測定の融解ピーク温度として求めることができる。なお、前記トナー粒子は、複数の融解ピークを示す場合がある結晶性樹脂を主成分として含有したり、離型剤を含有したりする場合もあるため複数の融解ピークを示す場合があるが、本実施の形態においては、最大のピークをもって融点とする。
[トナーの製造方法]
次に、本実施の形態のトナーの製造方法について説明する。
次に、本実施の形態のトナーの製造方法について説明する。
本実施の形態において、非結晶性ポリエステル樹脂粒子と結晶性ポリエステル樹脂粒子が溶融混合された樹脂粒子と、離型剤分散粒子と、着色剤分散粒子とをそれぞれ含有する粒子分散液を混合し、凝集剤を用いてヘテロ凝集せしめ、ついで2種以上の非結晶性ポリエステル樹脂粒子を該凝集体表面に重量で10〜40%付着せしめた後、凝集系内をpH6〜8.5に調整し、非結晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度、結晶性ポリエステル樹脂の融点、または離型剤の融点のいずれか高い方の温度以上の温度で該凝集粒子を融合させた後、該融合されたトナー粒子を含むスラリーを、結晶性ポリエステル樹脂の融点、または離型剤の融点のいずれか低い方の温度より少なくとも10℃低い温度まで、10℃/分以上の冷却速度で冷却し、必要に応じて洗浄・乾燥されて得られたトナー粒子を含む。なお30℃/分以下の速度で冷却する方が、離型剤が適度な大きさに成長するため、高温時の定着性を維持でき、より好ましい。
前記各樹脂粒子の平均粒径としては、いずれも通常1μm以下であり、0.01〜1μmであるのが好ましい。前記平均粒径が1μmを越えると、最終的に得られる静電荷像現像用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。一方、前記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、前記平均粒径は、例えばコールターマルチサイザー、レーザー散乱粒度測定装置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、例えば水系媒体や水溶性の有機溶剤などを用いることができる。
前記水系媒体としては、例えば、蒸留水、脱イオン水等の水、アルコール類、酢酸エステル、あるいはケトン、これらの混合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用しても良いが、2種以上を併用することが望ましい。
本実施の形態においては、前記水系媒体に界面活性剤を添加混合しておいてもかまわない。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良いし、2種以上を併用しても良い。
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。
前記有機溶剤としては、例えば、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセトン、トルエンとイソプロピルアルコールのごときアルコールを用いることができ、使用するポリエチレン樹脂に応じて適宜選択して用いることができる。
前記樹脂粒子が、結晶性ポリエステル及び非結晶性ポリエステル樹脂である場合、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っており、親水性となり得る官能基の一部又は全部が塩基で中和された、水性媒体の作用下で安定した水分散体を形成できる。結晶性ポリエステル及び非結晶性ポリエステル樹脂において中和により親水性基と成り得る官能基はカルボキシル基やスルホ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、それ自体水に分散しない、すなわち自己水分散性を有しないポリエステル樹脂を用いることもできる。かかる場合には、後述する離型剤と同様、樹脂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、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処理すると、容易に1μm以下の粒子にされ得る。この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こともできる。
非結晶性ポリエステル樹脂と結晶性ポリエステル樹脂は、後述するトナーの製造において詳細に説明するが、着色剤や離型剤とをブレンドしても良いし、適当な溶剤に溶解してブレンドしても良く、また、お互いに乳化物とした後に、混合凝集した後、合一させてブレンドしても良い。この溶融混合ブレンドの場合、トナーは粉砕法で作製されるのが好ましい。溶剤に溶解してブレンドした場合、溶剤と分散安定剤と共に湿式造粒するトナー製法が好ましく、お互いに乳化物として混合する場合は、特に制限はないが、凝集法、懸濁重合法、溶解懸濁法など、水中でトナー粒子を作製する湿式製法が、現像器内でトナー破壊を起こりにくくする形状制御ができるため好ましい。特に形状制御および、樹脂被覆層形成が容易な乳化物の凝集合一法でトナー作製することが望ましい。粒子径制御や、表面被覆層を形成するためには、乳化物の凝集合一法でトナー作製することが望ましい。
乳化粒子を形成する際に用いる乳化機としては、例えば、ホモジナイザー、ホモミキサー、キャビトロン、クレアミックス、加圧ニーダー、エクストルーダー、メディア分散機等が挙げられる。
上述の凝集法とは、樹脂粒子を分散した樹脂粒子分散液、着色剤粒子を分散した着色剤粒子分散液、及び離型剤粒子を分散した離型剤粒子分散液を混合する混合工程と、前記樹脂粒子、前記着色剤粒子、及び前記離型剤粒子の凝集粒子分散液を形成する凝集工程と、凝集工程で発生した凝集粒子を加熱して融合・合一する融合・合一工程と、を有する製法である。ここで、上記樹脂粒子分散液は、結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液と非結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液混合物であり、離型剤分散液は、樹脂粒子分散液と混合工程で混合され、上記凝集工程、融合・合一工程を経てトナー粒子が作成される。
具体的には、上述の方法で作製した樹脂粒子分散液と、着色剤粒子分散液及び離型剤粒子分散液とを混合し、イオン性界面活性剤とは反対の極性を有する凝集剤によりヘテロ凝集を生じさせ、さらに新たな樹脂粒子分散液を添加して凝集粒子表面に樹脂粒子を付着させることによりトナー粒子径の凝集粒子を形成する。pH調整後、樹脂粒子のガラス転移温度あるいは結晶性ポリエステル樹脂の融点、離型剤の融点のいずれか以上の温度に加熱して前記凝集粒子を融合・合一し、次にこの融合・合一した凝集粒子スラリーを結晶性ポリエステル樹脂の融点か離型剤の融点のいずれか低い温度よりも10℃以上低い温度まで10℃/分以上の冷却速度で冷却した後、洗浄、乾燥してトナーを得る。
上記離型剤分散液において、離型剤は、例えば、体積平均粒径が150〜1500nmの範囲の粒子として、静電荷現像用トナー中に分散させ、5〜25重量%の範囲で含有させることにより、オイルレス定着方法における定着画像の剥離性を向上できる。好ましい範囲は、体積平均粒径は160〜1400nm、添加量は1〜20重量%である。
離型剤は、水中にイオン性界面活性剤、高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質と共に分散し、融点以上に加熱しながら、ホモジナイザーや圧力吐出型分散機を用いて強い剪断を付与して粒子化し、1μm以下の離型剤粒子の分散液を作製することができる。
離型剤分散液に用いる界面活性剤の濃度は、離型剤に対し、4重量%以下であることが好ましい。4重量%を超えると、粒子形成の凝集速度が遅くなり加熱時間が長くなり、凝集体が増える場合があるため好ましくない。
また、上記着色剤分散液において、着色剤は、体積平均粒径が100〜330nmの範囲の粒子として、トナー粒子中に分散させ、4〜15重量%の範囲で含有させることにより、発色性はもとより、OHP透過性も優れたものとなる。好ましい体積平均粒径は120〜310nmの範囲であり、好ましい添加量は5〜14重量%の範囲である。
着色剤は公知の方法で分散されるが、例えば、回転せん断型ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、アトライター、コボールミル等のメディア式分散機、三本ロールミル等のロールミル、ナノマイザー等のキャビテーションミル、コロイドミル、高圧対向衝突式の分散機等が好ましく用いられる。
本実施の形態のトナーの製造方法において、樹脂粒子の乳化分散、着色剤の分散、樹脂粒子の添加分散、離型剤の分散、それらの凝集、又は、その安定化などの目的で用いる界面活性剤を例示すると、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性界面活性剤、及びアミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン性界面活性剤を使用することができる。また、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性界面活性剤を併用することも効果的である。
また、極性樹脂粒子で被覆した着色剤粒子を用いる場合、樹脂と着色剤を溶剤(水、界面活性剤、アルコールなど)中に溶解分散した後、上記のような適当な分散剤(活性剤を含む)と共に水中に分散させ、加熱、減圧して溶剤を除去して得る方法や、乳化重合により作製された樹脂粒子表面に機械的な剪断力、又は電気的な吸着力で着色剤粒子を固定化する方法などを採用することができる。これらの方法は、凝集粒子に添加される着色剤の遊離を抑制したり、帯電性の着色剤依存性を改善することに有効である。
また、融合・合一の終了後、任意の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て所望のトナー粒子を得ることができるが、洗浄工程は、帯電性を発現・維持するため、十分に脱イオン水による置換洗浄を施すことが好ましい。また、固液分離工程は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過、遠心濾過、デカンター等が好ましく用いられる。さらに乾燥工程も特に制限はないが、生産性の点から通気乾燥装置、噴霧乾燥装置、回転乾燥装置、気流乾燥装置、流動層乾燥装置、伝熱加熱型乾燥装置、凍結乾燥装置などが好ましく用いられる。
さらに、流動性付与やクリーニング性向上の目的で、通常トナーの製造におけると同様に、炭酸カルシウムなどの金属塩、シリカ、アルミナ、チタニア、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、などの金属酸化物化合物、セラミック、カーボンブラック等、などの無機粒子や、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂などからなる樹脂粒子を乾燥状態で剪断力をかけてトナー粒子表面に添加することができる。
これらの無機粒子は導電性、帯電性等を制御するためにカップリング材等で表面処理することが好ましく、カップリング材としては具体的にはメチルトリクロロシラン、メチルジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ヘキサメチルシラザン、N,N−(ビストリメチルシリル)アセトアミド、N,N−ビス(トリメチルシリル)ウレア、tert−ブチルジメチルクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3.4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプリピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプリピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、等のシランカップリング剤やチタンカップリング剤等を挙げることができる。
粒子の添加方法としては、トナー粒子の乾燥後、Vブレンダー、ヘンシェルミキサー等の混合機を用いて乾式でトナー粒子表面に付着させても良いし、粒子を水又は水/アルコールのごとき水系の液体に分散させた後、スラリー状態のトナー母粒子に添加し乾燥させトナー粒子表面に外添剤を付着させても良い。また、乾燥粉体にスラリーをスプレーしながら乾燥させても良い。
[現像剤]
次に、本発明の実施の形態の現像剤について説明する。
次に、本発明の実施の形態の現像剤について説明する。
本発明の実施の形態の現像剤は、上記本発明の実施の形態のトナーを含有する以外は特に制限はなく、目的に応じて適宜の成分組成をとることができる。本実施の形態の現像剤は、前記トナーを単独で用いて一成分系の現像剤としても良く、また、トナーとキャリアとを組み合わせて二成分系の現像剤として用いても良い。
キャリアとしては、特に制限はなく、それ自体公知のキャリアが挙げられ、例えば、特開昭62−39879号公報、特開昭56−11461号公報等に記載された樹脂被覆キャリア等の公知のキャリアが挙げられる。
キャリアの具体例としては、核体粒子を樹脂で被覆した樹脂被覆キャリアが挙げられる。該キャリアの核体粒子としては、通常の鉄粉、フェライト、マグネタイト造型物などが挙げられ、その体積平均粒径は、30〜200μm程度の範囲である。
また、樹脂被覆キャリアの被覆樹脂としては、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のα−メチレン脂肪酸モノカルボン酸類;ジメチルアミノエチルメタクリレート等の含窒素アクリル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類;2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン等のビニルピリジン類;ビニルメチルエーテル、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、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロぺニルケトン等のビニルケトン類;エチレン、プロピレン等のオレフィン類;弗化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン等のビニル系フッ素含有モノマー;などの単独重合体、又は2種類以上のモノマーからなる共重合体、さらに、メチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン等を含むシリコーン樹脂類、ビスフェノール、グリコール等を含有するポリエステル類、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、1種単独で用いても良いし、あるいは2種以上併用しても良い。被覆樹脂の被覆量としては、前記核体粒子100重量部に対して0.1〜10重量部程度の範囲が好ましく、0.5〜3.0重量部の範囲がより好ましい。
キャリアの製造には、加熱型ニーダー、加熱型ヘンシェルミキサー、UMミキサーなどを使用することができ、前記被覆樹脂の量によっては、加熱型流動転動床、加熱型キルンなどを使用することができる。
また、本実施の形態の現像剤においては、トナーとキャリアとの混合比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。
本実施の形態のキャリアの粒度分布は、1.3以下が好ましい。なお、粒度分布の測定方法は後述する。キャリアの粒度分布が1.3を超えると、現像剤の流動性が悪くなる傾向があるため、現像機内の攪拌等によって現像剤の凝集が発生し、現像剤のつまり等により、筋等が発生する場合がある。
キャリアの粒度分布は重量分布で示され、具体的にはキャリア100gを目開きの異なる数種のふるいを通過させた時のそのふるい上の残留量によって示すことができる。本実施の形態では10μm〜100μmまで段階的に目開きの広がった篩を、目開きの小きい篩を下から並べ100μmの目開きの篩を上にした後、100μmの目開きの篩上にキャリアを乗せ、音波振動を与えた後、それぞれの篩上に残留したキャリアの重量を測定した。キャリア通過重量を100とした場合の粒径を下から数えて16%になる粒径をD16、84%になる粒径をD84とし、粒度分布は(D84/D16)0.5で示した。なおD16、D84は篩の目開きにより丁度16%の重量、84%の重量が得られるとは限らない。その場合には、以下の様に計算して、D16を求めた。
1.16%目を含む篩をAμm、この篩上に残留したキャリアを含む下から数えた累積キャリア量をaとする。
2.16%目を含む篩よりも一つ下にある篩をBμm、この篩上に残留したキャリアを含む下から数えた累積キャリア量をbとする。
3.D16={(16−b)/(a−b)}×(A−B)+B
またD84は以下の様に計算をして求めた。
4.84%目を含む篩をCμm、この篩上に残留したキャリアを含む下から数えた累積キャリア量をcとする。
5.84%目を含む篩よりも一つ下にある篩をDμm、この篩上に残留したキャリアを含む下から数えた累積キャリア量をdとする。
6.D16={(84−d)/(c−d)}×(C−D)+D
以上の方法によれば、篩の目開きの間隔が異なっていてもD16、D84を求めることができる。
2.16%目を含む篩よりも一つ下にある篩をBμm、この篩上に残留したキャリアを含む下から数えた累積キャリア量をbとする。
3.D16={(16−b)/(a−b)}×(A−B)+B
またD84は以下の様に計算をして求めた。
4.84%目を含む篩をCμm、この篩上に残留したキャリアを含む下から数えた累積キャリア量をcとする。
5.84%目を含む篩よりも一つ下にある篩をDμm、この篩上に残留したキャリアを含む下から数えた累積キャリア量をdとする。
6.D16={(84−d)/(c−d)}×(C−D)+D
以上の方法によれば、篩の目開きの間隔が異なっていてもD16、D84を求めることができる。
より具体的な一例を示せば、20μm目開き、累積12%、25μm目開き、累積30%、また75μm目開き、累積70%、100μm目開き、累積90%であれば、
D16={(16−12)/(30−12)}×(25−20)+20=21.1μm
D84={(84−70)/(90−70)}×(100−75)+75=92.5μm
となる。
D16={(16−12)/(30−12)}×(25−20)+20=21.1μm
D84={(84−70)/(90−70)}×(100−75)+75=92.5μm
となる。
なお、本発明で用いた篩とその目開きは次の通りである。HD10(10μm)、HC−15(15μm)、P−25(25μm)、NY31−HC(31μm)、DIN120−45(45μm)、NY50−HD(50μm)、HC−60(60μm)、DIN80−75(75μm)、NY100−HC(100μm)(いずれも田中三次郎商店社製)
またキャリアの粒度分布を1.3以下にする方法としては、粒度分布の広いキャリアを作製した後、例えばその平均粒径前後の目開きを有する篩により篩分しより小粒径、大粒径の粒子を除去する方法、風力分級等の方法により小粒径、大粒径の粒子を分ける方法等がある。
<画像形成装置>
本発明の実施の形態の画像形成装置について説明する。
本発明の実施の形態の画像形成装置について説明する。
図1は、本実施の形態の画像形成方法により画像を形成するための、画像形成装置の構成例を示す概略図である。図示した画像形成装置200は、ハウジング400内において4つの電子写真感光体401a〜401dが中間転写ベルト409に沿って相互に並列に配置されている。電子写真感光体401a〜401dは、例えば、電子写真感光体401aがイエロー、電子写真感光体401bがマゼンタ、電子写真感光体401cがシアン、電子写真感光体401dがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成することが可能である。
電子写真感光体401a〜401dのそれぞれは所定の方向(紙面上は反時計回り)に回転可能であり、その回転方向に沿って帯電ロール402a〜402d、現像装置404a〜404d、1次転写ロール410a〜410d、クリーニングブラシ415a〜415dが配置されている。現像装置404a〜404dのそれぞれにはトナーカートリッジ405a〜405dに収容されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーが供給可能であり、また、1次転写ロール410a〜410dはそれぞれ中間転写ベルト409を介して電子写真感光体401a〜401dに当接している。
さらに、ハウジング400内の所定の位置には露光装置403が配置されており、露光装置403から出射された光ビームを帯電後の電子写真感光体401a〜401dの表面に照射することが可能となっている。これにより、電子写真感光体401a〜401dの回転工程において帯電、露光、現像、1次転写、クリーニングの各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト409上に重ねて転写される。
ここで、帯電ロール402a〜402dは、電子写真感光体401a〜401dの表面に導電性部材(帯電ロール)を接触させて感光体に電圧を均一に印加し、感光体表面を所定の電位に帯電させるものである(帯電工程)。なお本実施形態において示した帯電ロールの他、帯電ブラシ、帯電フィルム若しくは帯電チューブなどを用いて接触帯電方式による帯電を行っても良い。また、コロトロン若しくはスコロトロンを用いた非接触方式による帯電を行っても良い。
露光装置403としては、電子写真感光体401a〜401dの表面に、半導体レーザー、LED(light emitting diode)、液晶シャッター等の光源を所望の像様に露光できる光学系装置等を用いることができる。これらの中でも、非干渉光を露光可能な露光装置を用いると、電子写真感光体401a〜401dの導電性基体と感光層との間での干渉縞を防止することができる。
現像装置404a〜404dには、上述の二成分静電荷像現像剤を接触又は非接触させて現像する一般的な現像装置を用いて行うことができる(現像工程)。そのような現像装置としては、二成分静電荷像現像用現像剤を用いる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜公知のものを選択することができる。一次転写工程では、1次転写ロール410a〜410dに、像担持体に担持されたトナーと逆極性の1次転写バイアスが印加されることで、像担持体から中間転写ベルト409へ各色のトナーが順次1次転写される。
クリーニングブラシ415a〜415dは、転写工程後の電子写真感光体の表面に付着した残存トナーを除去するためのもので、これにより清浄面化された電子写真感光体は上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。本実施の形態において、クリーニングブラシのブラシ部分の材質(ブラシ材料)としては、従来のクリーニングブラシと同様の材料を用いることが可能であり、例えば、ナイロン、アクリル、ポリプロピレン、レーヨン、ポリエステルなどの繊維からなる線材が挙げられる。繊維に導電性を持たせるためカーボンブラック等を練り込んだ線材も用いることが出来る。
また、本実施の形態において、ブラシ部分の形状は、上述のブラシ材料からなる、所定の繊度を有する複数の線材を環状に撓めつつ、この線材の両端部分を基材に植え込むことにより、いわゆるループ状に設けられた複数の環状部分を有するひも状のものを芯金にらせん状に巻き付け固定したものが用いられる。
また、実施の形態において、一般に、円柱または円筒状の基材外面に植毛されたブラシ部分を有するクリーニングブラシを基材の中心軸で回転可能に取り付け、感光体表面に対し所定の間隔を保持して回転させることが好ましい。
ループ状クリーニングブラシは、例えば繊維径10−20デニール、ループ密度50−100ループ/cm2、ループ長さ2−4mmのものが好適に用いられ、感光体への食い込み量0.5−2mmに設置して用いることが出来る。
中間転写ベルト409は駆動ロール406、バックアップロール408及びテンションロール407により所定の張力をもって支持されており、これらのロールの回転によりたわみを生じることなく回転可能となっている。また、2次転写ロール413は、中間転写ベルト409を介してバックアップロール408と当接するように配置されている。
2次転写ロール413に、中間転写体上のトナーと逆極性の2次転写バイアスが印加されることで、中間転写ベルトから記録媒体へトナーが2次転写される。バックアップロール408と2次転写ロール413との間を通った中間転写ベルト409は、例えば駆動ロール406の近傍に配置されたクリーニングブレード416あるいは、除電器(不図示)により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。また、ハウジング400内の所定の位置にはトレイ(被転写媒体トレイ)411が設けられており、トレイ411内の紙などの被転写媒体500が移送ロール412により中間転写ベルト409と2次転写ロール413との間、さらには相互に当接する2個の定着ロール414の間に順次移送された後、ハウジング400の外部に排紙される。
本実施の形態の画像形成方法は、潜像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤担持体に担持された現像剤を用い、前記潜像保持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像工程と、前記潜像保持体表面に形成されたトナー画像を被転写体表面に転写する転写工程と、前記被転写体表面に転写されたトナー画像を熱定着する定着工程と、を有する画像形成方法であって、前記現像剤は、少なくとも、本発明の静電荷現像用トナーを含有する現像剤である。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良い。
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。
潜像保持体としては、例えば、電子写真感光体及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画像を形成する(現像工程)。形成されたトナー画像は、コロトロン帯電器等を利用して紙等の被転写体表面に転写される(転写工程)。さらに、被転写体表面に転写されたトナー画像は、定着機により熱定着され、最終的なトナー画像が形成される。
なお、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。
熱定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、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。なお、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。
本実施の形態の画像形成装置において、定着手段、すなわち図1に示す2個の定着ロール414の間における定着部材との接触時間は、0.01秒以上0.1秒以下である。定着部材との接触時間が0.01秒未満であると定着に必要な十分な熱量を得られない場合があり、記録媒体との接着性が得られない場合があり、定着部材との接触時間が0.1秒を超えると、本実施の形態のトナー外部に離型剤と結晶性ポリエステル樹脂が染み出し、この染み出した結晶性ポリエステル樹脂が記録媒体に染み込み、そののち冷却によって結晶を生じるときに記録媒体との接着性が低下して、画像の折り曲げ耐性が低下しやすくなる場合がある。なお定着部材とは、例えば定着ロールなどの加熱された部材で記録媒体に接触するものを言い、定着部材との接触時間とは定着部材が記録媒体に接触している時間を言う。例えば定着ロールと定着ロールに接触するロールとの間を記録媒体が通過することにより、定着ロールと記録媒体が接触するような定着機の構成の場合、該定着ロールと該定着ロールに接触するロールが接触している幅(ニップ幅)を記録媒体が通過する時の通過速度で割ったものを定着部材との接触時間と言う。具体的には該ニップ幅が5mmで、記録媒体が通過する時間が100mm/sであるならば5/100=0.05秒が定着部材との接触時間となる。またニップ幅は次の方法で求めた。まず、富士ゼロックス社製DocuCentreColor400CPで用紙は富士ゼロックス社製R紙を用い全面ベタ画像を用意する。ただし全面ベタ画像で、JIS Z8741−1997による75度鏡面光沢度が20%以下の画像であれば、この複写装置、用紙以外でも問題ない。次に得られたベタ画像を装置に入れ、該ベタ画像を出力し、定着機通過中に装置の電源を切り、そのまま10秒間放置する。その後定着ロールに接触しているベタ画像を取り出す。10秒間放置されたことにより定着ロールと接触していたベタ画像の光沢が変化しているのでその幅を測定して、これをニップ幅とする。なお用いる用紙の大きさはA4を用い、ニップ幅はその中央部分の幅を言う。
トナー画像を転写する被転写体(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。
[好ましい態様]
離型剤としてDSC吸熱ピークを70〜95℃に有するパラフィン又はポリオレフィンであるトナーを用いる、請求項1または2に記載の画像形成装置。
離型剤としてDSC吸熱ピークを70〜95℃に有するパラフィン又はポリオレフィンであるトナーを用いる、請求項1または2に記載の画像形成装置。
DSC吸熱ピークが70℃よりも低いと離型剤の一部がトナー表面にブリードし粉体特性を悪化させたり現像機内を汚染させたりする場合がある。DSC吸熱ピークが95℃よりも高い場合には低温定着性が低下するために十分な定着性能が得られなくなる。
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、これらにより本発明は限定されるものではない。
まず、本実施例において、各測定は次のように行った。
−粒度及び粒度分布測定方法−
粒径(「粒度」ともいう。)及び粒径分布測定(「粒度分布測定」ともいう。)について述べる。
粒径(「粒度」ともいう。)及び粒径分布測定(「粒度分布測定」ともいう。)について述べる。
測定する粒子直径が2μm以上の場合、測定装置としてはコールターマルチサイザー−II型(ベックマン−コールター社製)を用い、電解液はISOTON−II(ベックマン−コールター社製)を使用した。
測定法としては、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの5%水溶液2mL中に測定試料を0.5〜50mg加える。これを前記電解液100mL中に添加した。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1分間分散処理を行い、前記コールターマルチサイザー−II型により、アパーチャー径として100μmアパーチャーを用いて2〜60μmの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布、個数平均分布を求めた。測定する粒子数は50,000であった。
また、トナーの粒度分布は以下の方法により求めた。測定された粒度分布を分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、粒度の小さいほうから体積累積分布を描き、累積16%となる累積個数粒径をD16pと定義し、累積50%となる累積体積粒径をD50vと定義する。さらに累積84%となる累積個数粒径をD84pと定義する。
本発明における体積平均粒径は該D50vであり、小径側個数平均粒度指標下GSDpは以下の式によって算出した。
式:下GSDp={(D84p)/(D16p)}0.5
式:下GSDp={(D84p)/(D16p)}0.5
また、測定する粒子直径が2μm未満の場合、レーザー散乱・回析式粒度分布測定装置(LA−950:堀場製作所製)を用いて測定した。測定法としては分散液となっている状態の試料を固形分で約2gになるように調整し、これにイオン交換水を添加して、約40mLにする。これをセルに適当な濃度になるまで投入し、約2分待って、セル内の濃度がほぼ安定になったところで測定する。得られたチャンネルごとの体積平均粒径を、体積平均粒径の小さい方から累積し、累積50%になったところを体積平均粒径とした。
なお、外添剤などの粉体を測定する場合は、界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの5%水溶液50mL中に測定試料を2g加え、超音波分散機(1,000Hz)にて2分間分散して、試料を作製し、前述の分散液と同様の方法で、測定した。
−トナーの形状係数SF1測定方法−
トナーの形状係数SF1は、トナー粒子表面の凹凸の度合いを示す形状係数SFであり、以下の式により算出した。
式:SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
式中、MLはトナー粒子の最大長を示し、Aは粒子の投影面積を示す。形状係数SF1の測定は、まずスライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じて画像解析装置に取り込み、50個以上のトナーについてSFを計算し、平均値を求めた。
トナーの形状係数SF1は、トナー粒子表面の凹凸の度合いを示す形状係数SFであり、以下の式により算出した。
式:SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
式中、MLはトナー粒子の最大長を示し、Aは粒子の投影面積を示す。形状係数SF1の測定は、まずスライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じて画像解析装置に取り込み、50個以上のトナーについてSFを計算し、平均値を求めた。
−トナー、樹脂粒子の分子量、分子量分布測定方法−
分子量分布は、以下の条件で行ったものである。GPCは「HLC−8120GPC、SC−8020(東ソー(株)社製)装置」を用い、カラムは「TSKgel、SuperHM−H(東ソー(株)社製、6.0mmID×15cm)」を2本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。実験条件としては、試料濃度0.5%、流速0.6mL/min、サンプル注入量10μL、測定温度40℃、IR検出器を用いて実験を行った。また、検量線は東ソー社製「polystylene標準試料TSK standard」:「A−500」、「F−1」、「F−10」、「F−80」、「F−380」、「A−2500」、「F−4」、「F−40」、「F−128」、「F−700」の10サンプルから作製した。
分子量分布は、以下の条件で行ったものである。GPCは「HLC−8120GPC、SC−8020(東ソー(株)社製)装置」を用い、カラムは「TSKgel、SuperHM−H(東ソー(株)社製、6.0mmID×15cm)」を2本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。実験条件としては、試料濃度0.5%、流速0.6mL/min、サンプル注入量10μL、測定温度40℃、IR検出器を用いて実験を行った。また、検量線は東ソー社製「polystylene標準試料TSK standard」:「A−500」、「F−1」、「F−10」、「F−80」、「F−380」、「A−2500」、「F−4」、「F−40」、「F−128」、「F−700」の10サンプルから作製した。
−融点、ガラス転移温度の測定方法−
融点及びトナーのガラス転移温度は、DSC(示差走査型熱量計)測定法により決定し、ASTMD3418−8に準拠して測定された主体極大ピークより求めた。
融点及びトナーのガラス転移温度は、DSC(示差走査型熱量計)測定法により決定し、ASTMD3418−8に準拠して測定された主体極大ピークより求めた。
主体極大ピークの測定には、パーキンエルマー社製のDSC−7を用いることができる。この装置の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛との融点を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いる。サンプルは、アルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/minで測定を行った。
−酸価の測定方法−
樹脂約1gを精秤し、テトラヒドロフラン80mLに溶解する。指示薬としてフェノールフタレインを加え、0.1N KOH エタノール溶液を用いて滴定し、30秒間色が持続したところを終点とし、使用した0.1N KOH エタノール溶液量より、酸価(樹脂1gに含有する遊離脂肪酸を中和するのに必要なKOHのmg数 JIS K0070:92記載に準ずる)を算出した。
樹脂約1gを精秤し、テトラヒドロフラン80mLに溶解する。指示薬としてフェノールフタレインを加え、0.1N KOH エタノール溶液を用いて滴定し、30秒間色が持続したところを終点とし、使用した0.1N KOH エタノール溶液量より、酸価(樹脂1gに含有する遊離脂肪酸を中和するのに必要なKOHのmg数 JIS K0070:92記載に準ずる)を算出した。
−示差走査熱量測定によるトナー中結晶性樹脂、離型剤由来吸熱ピークの測定−
トナー中の結晶性樹脂及び離型剤由来の吸熱ピーク並びに吸熱量を示差走査熱量計(島津製作所製:DSC−60A) (以下、「DSC」と略記する)の熱分析装置を用いて測定した。測定は第1昇温工程において室温から150℃まで毎分10℃の速度で昇温を行い、5分間150℃でホールドした後、液化窒素を用い、0℃まで毎分10℃の速度で降温、5分間0℃でホールドした後、第2の昇温工程として0℃から150℃まで毎分10℃の速度で再昇温して、測定をおこなった。
トナー中の結晶性樹脂及び離型剤由来の吸熱ピーク並びに吸熱量を示差走査熱量計(島津製作所製:DSC−60A) (以下、「DSC」と略記する)の熱分析装置を用いて測定した。測定は第1昇温工程において室温から150℃まで毎分10℃の速度で昇温を行い、5分間150℃でホールドした後、液化窒素を用い、0℃まで毎分10℃の速度で降温、5分間0℃でホールドした後、第2の昇温工程として0℃から150℃まで毎分10℃の速度で再昇温して、測定をおこなった。
次に、以下実施例を交えて詳細に本発明を説明するが、何ら本発明を限定するものではない。本発明のトナーは、以下の如き方法にて得られる。
すなわち、下記の結晶性樹脂粒子、非結晶性樹脂粒子、着色剤粒子分散液、離型剤粒子分散液をそれぞれ調製する。次いでこれらを所定量、混合攪拌しながら、これにポリ塩化アルミニウムを添加、イオン的に中和させ上記各粒子の凝集体を形成せしめる。所望のトナー粒子径到達前に樹脂粒子を追添加し、トナー粒子径を得る。ついで、無機水酸化物で系内のpHを弱酸性からアルカリ性の範囲に調製後、当該樹脂粒子の示差熱分析から得られる主体極大吸熱ピーク温度よりも上に加熱し、合一融合せしめ、トナー懸濁液を得る。反応終了後、該懸濁液を急冷したのち、十分な洗浄・固液分離・乾燥の工程を経て所望のトナーを得る。
以下にそれぞれの材料の調製方法、凝集粒子の作製方法の例を記載する。
[樹脂材料の合成]
−結晶性ポリエステル樹脂1の合成−
加熱乾燥した3口フラスコに、1,10−デカンジオール120.0重量部と、セバシン酸ジメチル80.0重量部と、ジメチルスルホキシド4重量部と、触媒としてジブチル錫オキサイド0.02重量部と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて180℃で3時間攪拌を行った。減圧下、ジメチルスルホキシドを留去し、窒素気流下、ドデカンジオイック酸ジメチル23.0重量部を加え、180℃で1時間攪拌を行った。
−結晶性ポリエステル樹脂1の合成−
加熱乾燥した3口フラスコに、1,10−デカンジオール120.0重量部と、セバシン酸ジメチル80.0重量部と、ジメチルスルホキシド4重量部と、触媒としてジブチル錫オキサイド0.02重量部と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて180℃で3時間攪拌を行った。減圧下、ジメチルスルホキシドを留去し、窒素気流下、ドデカンジオイック酸ジメチル23.0重量部を加え、180℃で1時間攪拌を行った。
その後、減圧下にて220℃まで徐々に昇温を行い30分間攪拌し、粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させ、結晶性ポリエステル樹脂を合成した。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる分子量測定(ポリスチレン換算)で、得られた結晶性ポリエステル樹脂(1)の重量平均分子量(Mw)は20,000であった。また、この樹脂の融点(Tm)を、前述の測定方法により、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定したところ、明確なピークを有し、ピークトップの温度は75℃であった。また、この樹脂のKOH滴定による酸価は、10mgKOH/gであった。
−結晶性ポリエステル樹脂2の合成−
加熱乾燥した3口フラスコに、エチレングリコール124重量部、ジブチル錫オキサイド2重量部と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて120℃で3時間攪拌を行った。減圧下、ジメチルスルホキシドを留去し、窒素気流下、ドデカンジオイック酸ジメチル23.0重量部を加え、200℃で3時間攪拌を行った。
加熱乾燥した3口フラスコに、エチレングリコール124重量部、ジブチル錫オキサイド2重量部と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて120℃で3時間攪拌を行った。減圧下、ジメチルスルホキシドを留去し、窒素気流下、ドデカンジオイック酸ジメチル23.0重量部を加え、200℃で3時間攪拌を行った。
その後、減圧下にて220℃まで徐々に昇温を行い30分間攪拌し、粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させ、結晶性ポリエステル樹脂を合成した。ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる分子量測定(ポリスチレン換算)で、得られた結晶性ポリエステル樹脂(2)の重量平均分子量(Mw)は11,000であった。また、この結晶性ポリエステル樹脂の融点(Tm)を、前述の測定方法により測定したところ、64℃であった。また、この樹脂のKOH滴定による酸価は、5mgKOH/gであった。
−結晶性ポリエステル樹脂3の合成−
加熱乾燥した3口フラスコに、エチレングリコール144重量部と、セバシン酸178重量部と、ジメチルスルホキシド2重量部と、触媒としてジブチル錫オキサイド2重量部と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて120℃で3時間攪拌を行った。減圧下、ジメチルスルホキシドを留去し、窒素気流下、ドデカンジオイック酸ジメチル23.0重量部を加え、200℃で3時間攪拌を行った。
加熱乾燥した3口フラスコに、エチレングリコール144重量部と、セバシン酸178重量部と、ジメチルスルホキシド2重量部と、触媒としてジブチル錫オキサイド2重量部と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて120℃で3時間攪拌を行った。減圧下、ジメチルスルホキシドを留去し、窒素気流下、ドデカンジオイック酸ジメチル23.0重量部を加え、200℃で3時間攪拌を行った。
その後、減圧下にて220℃まで徐々に昇温を行い30分間攪拌し、粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させ、結晶性ポリエステル樹脂を合成した。ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる分子量測定(ポリスチレン換算)で、得られた結晶性ポリエステル樹脂(3)の重量平均分子量(Mw)は9,800であった。
また、結晶性ポリエステル樹脂(3)の融点(Tm)を、前述の測定方法により、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定したところ、明確なピークを有し、ピークトップの温度は62℃であった。また、この樹脂のKOH滴定による酸価は、3mgKOH/gであった。
−結晶性ポリエステル樹脂4の合成−
加熱乾燥した3口フラスコに、1,10−デカンジオール90.0重量部と、セバシン酸ジメチル110重量部と、ジメチルスルホキシド4重量部と、触媒としてジブチル錫オキサイド0.02重量部と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて180℃で3時間攪拌を行った。減圧下、ジメチルスルホキシドを留去し、窒素気流下、ドデカンジオイック酸ジメチル23.0重量部を加え、180℃で1時間攪拌を行った。
加熱乾燥した3口フラスコに、1,10−デカンジオール90.0重量部と、セバシン酸ジメチル110重量部と、ジメチルスルホキシド4重量部と、触媒としてジブチル錫オキサイド0.02重量部と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて180℃で3時間攪拌を行った。減圧下、ジメチルスルホキシドを留去し、窒素気流下、ドデカンジオイック酸ジメチル23.0重量部を加え、180℃で1時間攪拌を行った。
その後、減圧下にて220℃まで徐々に昇温を行い30分間攪拌し、粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させ、結晶性ポリエステル樹脂を合成した。ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる分子量測定(ポリスチレン換算)で、得られた結晶性ポリエステル樹脂(4)の重量平均分子量(Mw)は30,200であった。また、この結晶性ポリエステル樹脂の融点(Tm)を、前述の測定方法により、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定したところ、明確なピークを有し、ピークトップの温度は79℃であった。また、この樹脂のKOH滴定による酸価は、15mgKOH/gであった。
−非結晶性ポリエステル樹脂1の合成−
加熱乾燥した3口フラスコに、
ナフタレンジカルボン酸ジメチル 92重量部
シクロヘキサンジカルボン酸ジメチル 30重量部
テレフタル酸ジメチル 97重量部
ビスフェノールA−エチレンオキサイド2モル付加物 221重量部
エチレングリコール 80重量部
テトラブトキシチタネート 0.07重量部
を仕込み170〜220℃で180分間加熱してエステル交換反応を行った。次いで、220℃において系の圧力1〜10mmHgとして60分間反応を続けた結果、非結晶性ポリエステル樹脂(1)を得た。該ポリエステル樹脂のガラス転移温度は65℃であった。また、この樹脂のKOH滴定による酸価は、10mgKOH/gであった。
加熱乾燥した3口フラスコに、
ナフタレンジカルボン酸ジメチル 92重量部
シクロヘキサンジカルボン酸ジメチル 30重量部
テレフタル酸ジメチル 97重量部
ビスフェノールA−エチレンオキサイド2モル付加物 221重量部
エチレングリコール 80重量部
テトラブトキシチタネート 0.07重量部
を仕込み170〜220℃で180分間加熱してエステル交換反応を行った。次いで、220℃において系の圧力1〜10mmHgとして60分間反応を続けた結果、非結晶性ポリエステル樹脂(1)を得た。該ポリエステル樹脂のガラス転移温度は65℃であった。また、この樹脂のKOH滴定による酸価は、10mgKOH/gであった。
−非結晶性ポリエステル樹脂2の合成−
加熱乾燥した3口フラスコに、
テレフタル酸ジメチル 87重量部
イソフタル酸ジメチル 97重量部
ビスフェノールA−エチレンオキサイド2モル付加物 158重量部
エチレングリコール 110重量部
テトラブトキシチタネート 0.07重量部
を仕込み170〜220℃で180分間加熱してエステル交換反応を行った。次いで、220℃において系の圧力1〜10mmHgとして60分間反応を続けた結果、非結晶性ポリエステル樹脂(2)を得た。該ポリエステル樹脂のガラス転移温度は55℃であった。また、この樹脂のKOH滴定による酸価は、15mgKOH/gであった。
加熱乾燥した3口フラスコに、
テレフタル酸ジメチル 87重量部
イソフタル酸ジメチル 97重量部
ビスフェノールA−エチレンオキサイド2モル付加物 158重量部
エチレングリコール 110重量部
テトラブトキシチタネート 0.07重量部
を仕込み170〜220℃で180分間加熱してエステル交換反応を行った。次いで、220℃において系の圧力1〜10mmHgとして60分間反応を続けた結果、非結晶性ポリエステル樹脂(2)を得た。該ポリエステル樹脂のガラス転移温度は55℃であった。また、この樹脂のKOH滴定による酸価は、15mgKOH/gであった。
−非結晶性ポリエステル樹脂3の合成−
加熱乾燥した3口フラスコに、
テレフタル酸ジメチル 58重量部
イソフタル酸ジメチル 78重量部
コハク酸無水物 30重量部
ビスフェノールA−エチレンオキサイド2モル付加物 158重量部
エチレングリコール 100重量部
テトラブトキシチタネート 0.07重量部
を仕込み170〜220℃で180分間加熱してエステル交換反応を行った。次いで、220℃において系の圧力1〜10mmHgとして60分間反応を続けた結果、非結晶性ポリエステル樹脂(3)を得た。該ポリエステル樹脂のガラス転移温度は53℃であった。また、この樹脂のKOH滴定による酸価は、20mgKOH/gであった。
加熱乾燥した3口フラスコに、
テレフタル酸ジメチル 58重量部
イソフタル酸ジメチル 78重量部
コハク酸無水物 30重量部
ビスフェノールA−エチレンオキサイド2モル付加物 158重量部
エチレングリコール 100重量部
テトラブトキシチタネート 0.07重量部
を仕込み170〜220℃で180分間加熱してエステル交換反応を行った。次いで、220℃において系の圧力1〜10mmHgとして60分間反応を続けた結果、非結晶性ポリエステル樹脂(3)を得た。該ポリエステル樹脂のガラス転移温度は53℃であった。また、この樹脂のKOH滴定による酸価は、20mgKOH/gであった。
−非結晶性ポリエステル樹脂4の合成−
加熱乾燥した3口フラスコに、
ナフタレンジカルボン酸ジメチル 146重量部
テレフタル酸ジメチル 78重量部
ビスフェノールA−エチレンオキサイド2モル付加物 221重量部
エチレングリコール 70重量部
テトラブトキシチタネート 0.07重量部
を仕込み170〜220℃で180分間加熱してエステル交換反応を行った。次いで、220℃において系の圧力1〜10mmHgとして60分間反応を続けた結果、非結晶性ポリエステル樹脂(4)を得た。該ポリエステル樹脂のガラス転移温度は67℃であった。また、この樹脂のKOH滴定による酸価は、8mgKOH/gであった。
加熱乾燥した3口フラスコに、
ナフタレンジカルボン酸ジメチル 146重量部
テレフタル酸ジメチル 78重量部
ビスフェノールA−エチレンオキサイド2モル付加物 221重量部
エチレングリコール 70重量部
テトラブトキシチタネート 0.07重量部
を仕込み170〜220℃で180分間加熱してエステル交換反応を行った。次いで、220℃において系の圧力1〜10mmHgとして60分間反応を続けた結果、非結晶性ポリエステル樹脂(4)を得た。該ポリエステル樹脂のガラス転移温度は67℃であった。また、この樹脂のKOH滴定による酸価は、8mgKOH/gであった。
−樹脂粒子分散液1の調製−
結晶性ポリエステル樹脂、非結晶ポリエステル樹脂の合成で得られた樹脂をハンマーミルで粗粉砕したものを用い、それぞれ樹脂粒子分散液を調製した。
結晶性ポリエステル樹脂、非結晶ポリエステル樹脂の合成で得られた樹脂をハンマーミルで粗粉砕したものを用い、それぞれ樹脂粒子分散液を調製した。
攪拌動力を与えるアンカー翼、還流装置、および真空ポンプによる減圧装置の備えられた2Lセパラブルフラスコに酢酸エチル50重量部、IPA 110重量部を添加、N2を0.2L/minの速度で送気し、系内の空気をN2で置換した。次いで、系内オイルバス装置により60℃に加熱しながら結晶性ポリエステル樹脂(1)50重量部、非結晶性ポリエステル樹脂(1)150重量部をゆっくりと添加し攪拌しながら溶解させた。次いで、これに10%アンモニア水20重量部を添加したのち、定量ポンプを用い、攪拌しながらこれにイオン交換水460重量部を9.6g/minの速度で投入した。乳化系内が乳白色を呈し、且つ攪拌粘度が低下した時点を乳化終了とした。
次いで、これを−700Torrまで減圧し、攪拌しながら40分攪拌した。更にこれに60℃のイオン交換水50重量部を添加し、20分減圧下攪拌を継続した。還流量が210重量部に達した際、これを終点とし、加熱をやめ攪拌しながら常温まで冷却した。得られた樹脂粒子の粒度をレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(堀場製作所社製、LA−920)を用いて行った。得られた乳化樹脂粒子の平均粒度は、282nmであった。
−樹脂粒子分散液2の調製−
結晶性ポリエステル樹脂(2)を22.5重量部、非結晶性ポリエステル樹脂(2)を177.5重量部用いた以外は、樹脂粒子分散液1の調製と同様に作製した。得られた樹脂粒子の平均粒度は、86nmであった。
結晶性ポリエステル樹脂(2)を22.5重量部、非結晶性ポリエステル樹脂(2)を177.5重量部用いた以外は、樹脂粒子分散液1の調製と同様に作製した。得られた樹脂粒子の平均粒度は、86nmであった。
−樹脂粒子分散液3の調製−
結晶性ポリエステル樹脂(3)を95重量部、非結晶性ポリエステル樹脂(3)を105重量部用いた以外は、樹脂粒子分散液1の調製と同様に作製した。得られた樹脂粒子の平均粒度は、72nmであった。
結晶性ポリエステル樹脂(3)を95重量部、非結晶性ポリエステル樹脂(3)を105重量部用いた以外は、樹脂粒子分散液1の調製と同様に作製した。得られた樹脂粒子の平均粒度は、72nmであった。
−樹脂粒子分散液4の調製−
結晶性ポリエステル樹脂(4)と非結晶性ポリエステル樹脂(4)を用いた以外は、樹脂粒子分散液1の調製と同様に作製した。得られた樹脂粒子の平均粒度は365nmであった。
結晶性ポリエステル樹脂(4)と非結晶性ポリエステル樹脂(4)を用いた以外は、樹脂粒子分散液1の調製と同様に作製した。得られた樹脂粒子の平均粒度は365nmであった。
−シアン着色剤分散液の調製−
シアン顔料(銅フタロシアニンC.I.Pigment BLUE 15:3 :大日精化製) 50重量部
イオン性界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬) 5重量部
イオン交換水 195重量部
以上を混合溶解し、ホモジナイザー(IKAウルトラタラクス)により10分間分散し、中心粒径168nm、固形分量20重量部のシアン着色剤分散液を得た。
シアン顔料(銅フタロシアニンC.I.Pigment BLUE 15:3 :大日精化製) 50重量部
イオン性界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬) 5重量部
イオン交換水 195重量部
以上を混合溶解し、ホモジナイザー(IKAウルトラタラクス)により10分間分散し、中心粒径168nm、固形分量20重量部のシアン着色剤分散液を得た。
−イエロー着色剤分散液の調製−
イエロー顔料(C.I.Pigment Yellow74:大日精化製)50重量部
イオン性界面活性剤ネオゲンRK (第一工業製薬) 5重量部
イオン交換水 195重量部
以上を混合溶解し、ホモジナイザー(IKAウルトラタラクス)により10分間分散し、中心粒径168nm、固形分量20重量部のイエロー着色剤分散液を得た。
イエロー顔料(C.I.Pigment Yellow74:大日精化製)50重量部
イオン性界面活性剤ネオゲンRK (第一工業製薬) 5重量部
イオン交換水 195重量部
以上を混合溶解し、ホモジナイザー(IKAウルトラタラクス)により10分間分散し、中心粒径168nm、固形分量20重量部のイエロー着色剤分散液を得た。
−マゼンタ着色剤分散液の調製−
マゼンタ顔料(C.I.Pigment Red 122 :クラリアント製) 50重量部
イオン性界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬) 5重量部
イオン交換水 195重量部
以上を混合溶解し、ホモジナイザー(IKA製ウルトラタラクス)により10分間分散し、中心粒径185nm、固形分量20重量部のマゼンタ着色剤分散液を得た。
マゼンタ顔料(C.I.Pigment Red 122 :クラリアント製) 50重量部
イオン性界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬) 5重量部
イオン交換水 195重量部
以上を混合溶解し、ホモジナイザー(IKA製ウルトラタラクス)により10分間分散し、中心粒径185nm、固形分量20重量部のマゼンタ着色剤分散液を得た。
−黒着色剤分散液の調製−
カーボンブラック リーガル330(キャボット社製) 50重量部
イオン性界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬) 5重量部
イオン交換水 195重量部
以上を混合溶解し、ホモジナイザー(IKA製ウルトラタラクス)により10分間分散し、中心粒径240nm、固形分量20重量部の黒着色剤分散液を得た。
カーボンブラック リーガル330(キャボット社製) 50重量部
イオン性界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬) 5重量部
イオン交換水 195重量部
以上を混合溶解し、ホモジナイザー(IKA製ウルトラタラクス)により10分間分散し、中心粒径240nm、固形分量20重量部の黒着色剤分散液を得た。
−離型剤分散液の調製−
パラフィンワックスHNP9(融点77℃、日本精蝋社製) 45重量部
カチオン性界面活性剤ネオゲン RK (第一工業製薬) 5重量部
イオン交換水 200重量部
以上を60℃に加熱して、IKA製ウルトラタラクスT50にて十分に分散後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで分散処理し、中心径170nm、固形分量25%のワックス分散液を得た。
パラフィンワックスHNP9(融点77℃、日本精蝋社製) 45重量部
カチオン性界面活性剤ネオゲン RK (第一工業製薬) 5重量部
イオン交換水 200重量部
以上を60℃に加熱して、IKA製ウルトラタラクスT50にて十分に分散後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで分散処理し、中心径170nm、固形分量25%のワックス分散液を得た。
以上で調製した材料を用い、凝集合一法により、トナーを作製した。
−トナー1製造例−
樹脂粒子分散液1 80重量部
シアン着色剤分散液 60重量部
離型剤分散液 60重量部
ポリ塩化アルミニウム 0.41重量部
以上を丸型ステンレス製フラスコ中においてウルトラタラクスT50で十分に混合・分散した。次いで、これにポリ塩化アルミニウム0.36重量部を加え、ウルトラタラクスで分散操作を継続した。加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら47℃まで加熱した。ここに樹脂分散液2種類を添加した。
樹脂粒子分散液1 80重量部
シアン着色剤分散液 60重量部
離型剤分散液 60重量部
ポリ塩化アルミニウム 0.41重量部
以上を丸型ステンレス製フラスコ中においてウルトラタラクスT50で十分に混合・分散した。次いで、これにポリ塩化アルミニウム0.36重量部を加え、ウルトラタラクスで分散操作を継続した。加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら47℃まで加熱した。ここに樹脂分散液2種類を添加した。
その後、0.5モル/Lの水酸化ナトリウム水溶液で系内のpHを8.0にした後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて攪拌を継続しながら90℃まで加熱し、3時間保持した。
終了後、10℃/分で25℃まで冷却し、濾過、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を施した。これを更に40℃のイオン交換水3Lに再分散し、15分300rpmで攪拌・洗浄した。
これを更に5回繰り返し、濾液のpHが7.01、電気伝導度9.8μS/cm、表面張力が71.1Nmトナーになったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりNo.5Aろ紙を用いて固液分離を行った。次いで真空乾燥を12時間継続した。
この時の体積平均径D50は6.5μm、粒度分布係数GSDvは1.25であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は133であった。
−トナー2製造例−
冷却速度を20℃/分にした以外はトナー1製造例と同様にトナー2を作製した。この時の体積平均径D50は6.5μm、粒度分布係数GSDvは1.25であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は134であった。
冷却速度を20℃/分にした以外はトナー1製造例と同様にトナー2を作製した。この時の体積平均径D50は6.5μm、粒度分布係数GSDvは1.25であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は134であった。
−トナー3製造例−
冷却速度を30℃/分にした以外はトナー1製造例と同様にトナー3を作製した。この時の体積平均径D50は6.5μm、粒度分布係数GSDvは1.25であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は136であった。
冷却速度を30℃/分にした以外はトナー1製造例と同様にトナー3を作製した。この時の体積平均径D50は6.5μm、粒度分布係数GSDvは1.25であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は136であった。
−トナー4製造例−
冷却速度を5℃/分にした以外はトナー1製造例と同様にトナー4を作製した。この時の体積平均径D50は6.5μm、粒度分布係数GSDvは1.25であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は130であった。
冷却速度を5℃/分にした以外はトナー1製造例と同様にトナー4を作製した。この時の体積平均径D50は6.5μm、粒度分布係数GSDvは1.25であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は130であった。
−トナー5製造例−
冷却速度を35℃/分にした以外はトナー1製造例と同様にトナー5を作製した。この時の体積平均径D50は6.5μm、粒度分布係数GSDvは1.25であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は137であった。
冷却速度を35℃/分にした以外はトナー1製造例と同様にトナー5を作製した。この時の体積平均径D50は6.5μm、粒度分布係数GSDvは1.25であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は137であった。
−トナー6製造例−
着色剤をイエロー着色剤分散液にした以外はトナー1製造例と同様にトナー6を作製した。この時の体積平均径D50は6.4μm、粒度分布係数GSDvは1.26であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は134であった。
着色剤をイエロー着色剤分散液にした以外はトナー1製造例と同様にトナー6を作製した。この時の体積平均径D50は6.4μm、粒度分布係数GSDvは1.26であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は134であった。
−トナー7製造例−
着色剤をマゼンタ着色剤分散液にした以外はトナー1製造例と同様にトナー7を作製した。この時の体積平均径D50は6.4μm、粒度分布係数GSDvは1.24であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は134であった。
着色剤をマゼンタ着色剤分散液にした以外はトナー1製造例と同様にトナー7を作製した。この時の体積平均径D50は6.4μm、粒度分布係数GSDvは1.24であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は134であった。
−トナー8製造例−
着色剤を黒着色剤分散液にした以外はトナー1製造例と同様にトナー8を作製した。この時の体積平均径D50は6.4μm、粒度分布係数GSDvは1.24であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は134であった。
着色剤を黒着色剤分散液にした以外はトナー1製造例と同様にトナー8を作製した。この時の体積平均径D50は6.4μm、粒度分布係数GSDvは1.24であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は134であった。
−トナー9製造例−
樹脂粒子分散液2を用いた以外はトナー2製造例と同様にトナー9を作製した。この時の体積平均径D50は6.1μm、粒度分布係数GSDvは1.21であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は128であった。
樹脂粒子分散液2を用いた以外はトナー2製造例と同様にトナー9を作製した。この時の体積平均径D50は6.1μm、粒度分布係数GSDvは1.21であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は128であった。
−トナー10製造例−
樹脂粒子分散液3を用いた以外はトナー2製造例と同様にトナー10を作製した。この時の体積平均径D50は6.1μm、粒度分布係数GSDvは1.21であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は128であった。
樹脂粒子分散液3を用いた以外はトナー2製造例と同様にトナー10を作製した。この時の体積平均径D50は6.1μm、粒度分布係数GSDvは1.21であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は128であった。
−トナー11製造例−
樹脂粒子分散液4を用いた以外はトナー2製造例と同様にトナー11を作製した。この時の体積平均径D50は5.8μm、粒度分布係数GSDvは1.29であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は128でポテト状であった。
樹脂粒子分散液4を用いた以外はトナー2製造例と同様にトナー11を作製した。この時の体積平均径D50は5.8μm、粒度分布係数GSDvは1.29であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は128でポテト状であった。
−外添トナーの作成−
作製したトナー1〜11を50重量部に対し0.5重量部疎水性シリカ(TS720:キャボット製)を添加し、ヘンシェルミキサーにて3000rpm、5分で混合した。
作製したトナー1〜11を50重量部に対し0.5重量部疎水性シリカ(TS720:キャボット製)を添加し、ヘンシェルミキサーにて3000rpm、5分で混合した。
−キャリア1の作製−
パウダーテック社製の50μmのフェライトコア85重量部と35μmのフェライトコア15重量部を用意した。これを混合すると粒度分布は1.45であった。これにスチレンーアクリル酸メチル共重合体(綜研化学社製、重量平均分子量81,000、共重合比40:60)を1%樹脂披覆し、105μmの篩で篩分し、粒度分布が1.42のキャリアを得た。このキャリアを100部取り、HC−60(田中三次郎商店社製、目開き60μm)で音波篩分を30分行い、この通過分をP−25(田中三次郎商店社製、目開き25μm)で同じく音波篩分を30分行って、この篩の上のキャリア(キャリア1)を得た。キャリア1の粒度分布は1.28であった。
パウダーテック社製の50μmのフェライトコア85重量部と35μmのフェライトコア15重量部を用意した。これを混合すると粒度分布は1.45であった。これにスチレンーアクリル酸メチル共重合体(綜研化学社製、重量平均分子量81,000、共重合比40:60)を1%樹脂披覆し、105μmの篩で篩分し、粒度分布が1.42のキャリアを得た。このキャリアを100部取り、HC−60(田中三次郎商店社製、目開き60μm)で音波篩分を30分行い、この通過分をP−25(田中三次郎商店社製、目開き25μm)で同じく音波篩分を30分行って、この篩の上のキャリア(キャリア1)を得た。キャリア1の粒度分布は1.28であった。
−現像剤の作製−
キャリア1 100部に対しトナー濃度が5%になるように秤量し、ボールミルで5分間攪拌・混合し現像剤1〜11を作製した。
キャリア1 100部に対しトナー濃度が5%になるように秤量し、ボールミルで5分間攪拌・混合し現像剤1〜11を作製した。
−クリーニングブラシの作製−
<ループ状クリーニングブラシ>
繊維太さ10デニールでブラシ毛密度1平方インチ(約6.45cm2)当り40フィラメント/400ループ、ループ長さ3mmとなるように植毛したポリエチレンテレフタレート繊維のベルトロン(KBセーレン)を幅10mmのひも状にカットし、回転可能な芯金に巻き付け接着剤を用いて貼り付けて固定し、ループ状繊維からなるクリーニングブラシを作製した。
<ループ状クリーニングブラシ>
繊維太さ10デニールでブラシ毛密度1平方インチ(約6.45cm2)当り40フィラメント/400ループ、ループ長さ3mmとなるように植毛したポリエチレンテレフタレート繊維のベルトロン(KBセーレン)を幅10mmのひも状にカットし、回転可能な芯金に巻き付け接着剤を用いて貼り付けて固定し、ループ状繊維からなるクリーニングブラシを作製した。
<直毛クリーニングブラシ>
繊維太さ10デニールでブラシ毛密度1平方インチ(約6.45cm2)当り16×103本、繊維長さを4mmとなるように植毛したポリエチレンテレフタレート繊維のベルトロン(KBセーレン)を幅10mmのひも状にカットし、回転可能な芯金に巻き付け接着剤を用いて貼り付けて固定し、ループ状繊維からなるクリーニングブラシを作製した。
繊維太さ10デニールでブラシ毛密度1平方インチ(約6.45cm2)当り16×103本、繊維長さを4mmとなるように植毛したポリエチレンテレフタレート繊維のベルトロン(KBセーレン)を幅10mmのひも状にカットし、回転可能な芯金に巻き付け接着剤を用いて貼り付けて固定し、ループ状繊維からなるクリーニングブラシを作製した。
実施例1.
トナー1の構造、特性の評価を行なった。トナー断面のTEMによる観察では、少なくとも非結晶性ポリエステル樹脂、結晶性ポリエステル樹脂、離型剤、及び着色剤を含み、且つルテニウム染色したトナー断面の透過型電子顕微鏡像において該結晶性樹脂ポリエステル樹脂が該離型剤と接触した構造体が存在し、該構造体の断面積A、該離型剤単独の断面積B、該結晶性樹脂ポリエステル樹脂単独の断面積Cから算出された、100×C/(A+B+C)=4であった。
トナー1の構造、特性の評価を行なった。トナー断面のTEMによる観察では、少なくとも非結晶性ポリエステル樹脂、結晶性ポリエステル樹脂、離型剤、及び着色剤を含み、且つルテニウム染色したトナー断面の透過型電子顕微鏡像において該結晶性樹脂ポリエステル樹脂が該離型剤と接触した構造体が存在し、該構造体の断面積A、該離型剤単独の断面積B、該結晶性樹脂ポリエステル樹脂単独の断面積Cから算出された、100×C/(A+B+C)=4であった。
(感光体表面とクリーニング性の評価)
現像剤1と前記ループ状クリーニングブラシを用いた、図1に示す概略図の構成を示す画像形成装置を用いて感光体表面およびクリーニング性の評価を行った。
現像剤1と前記ループ状クリーニングブラシを用いた、図1に示す概略図の構成を示す画像形成装置を用いて感光体表面およびクリーニング性の評価を行った。
現像剤を入れた画像形成装置を気温30℃、相対湿度80%の環境に12時間放置し、白紙を連続で350枚出力する。このとき現像機の現像剤担持体は作動し、現像機内部は攪拌されている。その後3.0g/cm2のベタ画像を連続して50枚出力した。これを5回2000枚分繰り返し、感光体表面の評価を行った。なお感光体表面に異物を確認した場合にはさらに0.1g/cm2のハーフトーン画像を作製し、出力画像に異常があるかどうかの確認を行った。評価は以下のとおりで、G3までが問題ないものである。
G1:感光体に異物の付着は確認されず、クリーニング性も問題ない。
G2:感光体に異物の付着は確認されるが、画像には出力されない。クリーニング性に異常はない。
G3:感光体に異物の付着は確認され、僅かに画像に表れる。ただしクリーニング性に異常として認識されない。
G4:画像に表れ、クリーニング不良として認識される。
G2:感光体に異物の付着は確認されるが、画像には出力されない。クリーニング性に異常はない。
G3:感光体に異物の付着は確認され、僅かに画像に表れる。ただしクリーニング性に異常として認識されない。
G4:画像に表れ、クリーニング不良として認識される。
実施例2.
トナー2の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=5であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
トナー2の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=5であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例3.
トナー3の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=6であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
トナー3の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=6であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例4.
トナー4の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=3であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
トナー4の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=3であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例5.
トナー5の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=8であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
トナー5の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=8であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例6.
トナー6の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=5であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
トナー6の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=5であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例7.
トナー7の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=5であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
トナー7の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=5であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例8.
トナー8の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=5であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
トナー8の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=5であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例9.
トナー9の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=3であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
トナー9の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=3であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例10.
トナー10の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=2.5であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
トナー10の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=2.5であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例11.
トナー11の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=9であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
トナー11の構造、特性の評価を行なった。100×C/(A+B+C)=9であった。キャリア1を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
比較例1.
前記直毛クリーニングブラシを用いた以外は実施例2と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
前記直毛クリーニングブラシを用いた以外は実施例2と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
本発明の画像形成装置は、乾式トナーを用いた電子写真法、静電記録法等の用途に有用である。
200 画像形成装置、400 ハウジング、401a〜401d 電子写真感光体、402a〜402d 帯電ロール、403 露光装置、404a〜404d 現像装置、405a〜405d トナーカートリッジ、409 中間転写ベルト、410a〜410d 1次転写ロール、411 トレイ(被転写媒体トレイ)、413 2次転写ロール、414 定着ロール、415a〜415d クリーニングブラシ、416 クリーニングブレード、500 被転写媒体。
Claims (2)
- 潜像保持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記潜像を、現像剤を用いて現像する現像手段と、
現像された画像を被転写体上に転写する転写手段と、
複数の線材を環状に撓めつつ、前記複数の線材の両端部分をそれぞれ基材に固定した複数の環状部分を有するクリーニングブラシにより前記潜像保持体上の付着物を除去する除去手段と、
を備え、
前記現像剤が、結晶性ポリエステル樹脂と離型剤とを含むトナーを含み、
該トナー断面には該結晶性ポリエステル樹脂が該離型剤と接触した構造体が存在し、該構造体の断面積をA、該離型剤単独の断面積をB、該結晶性ポリエステル樹脂単独の断面積をCとしたとき、2≦100×C/(A+B+C)≦10であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記トナーが、非結晶性ポリエステル樹脂と結晶性ポリエステル樹脂とを溶解混合させた樹脂粒子と、離型剤分散粒子と、着色剤分散粒子とをそれぞれ含有する粒子分散液を混合し、凝集剤を用いてヘテロ凝集せしめ、ついで2種以上の非結晶性ポリエステル樹脂粒子を該凝集体表面に該凝集体に対し重量で10〜40%付着せしめた後、凝集系内をpH6〜8.5に調整し、非結晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度、結晶性ポリエステル樹脂の融点、または離型剤の融点のいずれか高い方の温度以上の温度で該凝集粒子を融合させた後、該融合されたトナー粒子を含むスラリーを、結晶性ポリエステル樹脂の融点、または離型剤の融点のいずれか低い方の温度より少なくとも10℃低い温度まで、10℃/分以上の冷却速度で冷却したトナー粒子を含むことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007318342A JP2009139834A (ja) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | 画像形成装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2007
- 2007-12-10 JP JP2007318342A patent/JP2009139834A/ja active Pending
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