JP2009168963A - 非磁性トナー - Google Patents

非磁性トナー Download PDF

Info

Publication number
JP2009168963A
JP2009168963A JP2008005237A JP2008005237A JP2009168963A JP 2009168963 A JP2009168963 A JP 2009168963A JP 2008005237 A JP2008005237 A JP 2008005237A JP 2008005237 A JP2008005237 A JP 2008005237A JP 2009168963 A JP2009168963 A JP 2009168963A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
sulfonic acid
group
polymer
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008005237A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5202002B2 (ja
JP2009168963A5 (ja
Inventor
Shuntaro Watanabe
俊太郎 渡辺
Kazuki Yoshizaki
和已 吉崎
Yasushi Katsuta
恭史 勝田
Takeshi Kaburagi
武志 鏑木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2008005237A priority Critical patent/JP5202002B2/ja
Publication of JP2009168963A publication Critical patent/JP2009168963A/ja
Publication of JP2009168963A5 publication Critical patent/JP2009168963A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5202002B2 publication Critical patent/JP5202002B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

【課題】トナーの帯電性をより安定化させつつ、各種部材の汚染を防止し、十分な定着性を確保できるトナーを提供することにある。
【解決手段】i)重合性単量体;ii)ワックス;iii)着色剤;iv)スルホン酸基、スルホン酸塩基及びスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基を有する重合性単量体の共重合割合C(A)が0.5乃至2.0質量%である重合体A;v)上記官能基を有する重合性単量体の共重合割合C(B)が3.5乃至10.0質量%である重合体B;を含有する単量体組成物を水系媒体中に分散し、前記単量体組成物中に含有される重合性単量体を重合することにより製造されたトナー粒子と無機微粉体とを有する。
【選択図】なし

Description

本発明は電子写真法、静電記録法、静電印刷法、トナージェット法などの画像形成方法に用いられるトナー粒子に関する。
近年、電子写真法を用いたプリンターや複写機ではカラー画像を高速度で出力する必要が出てきている。画像形成におけるプロセス速度の高速化では、静電潜像を安定して現像するためにトナーが十分に帯電する必要がある。トナーを十分に帯電させるためには、トナーの樹脂成分の摩擦帯電性を利用しなければならない。しかし、この方法のみでは、トナーの帯電量が十分に確保できないので濃度の立ち上がりが遅くなるため、画像上にカブリが発生する場合や画像の濃度が十分に得られない場合がある。
そこで、必要な摩擦帯電性をトナーに付与するために、染料、顔料、あるいは荷電制御剤を添加することが行われている。電子写真分野で用いられて荷電制御剤のうち負帯電性荷電制御剤としては、モノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸及びその塩、サリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のCo,Cr,Fe等の金属錯体、スルホン化した銅フタロシアニン顔料、ニトロ基、ハロゲンを導入したスチレンオリゴマー、塩素化パラフィン、メラミン樹脂、芳香族ジオール等の金属錯塩、酸成分を含む樹脂等が知られている。また、正帯電性荷電制御剤として、ニグロシン染料、アジン染料、トリフェニルメタン系染顔料、4級アンモニウム塩、4級アンモニウム塩を側鎖に有するポリマー等が知られている。このような荷電制御剤に関してはいくつかの提案がなされている(特許文献1)。
しかしながら、このようなトナーでは、トナー表面上に存在する荷電制御剤が帯電付与材に付着するスペントという現象が発生する。負帯電性トナーとして用いた場合には、長期の耐刷によって帯電付与材の帯電能力が低下して、トナーのカブリや飛散が発生するという問題が生じている。また、上記トナーを正帯電性トナーとして用いた場合には、長期の耐刷によって帯電付与材の帯電能力は向上するが、トナーの帯電量が高くなり過ぎるために、かえって画像濃度等の現像性が低下するという問題が生じている。
そこで、優れた画像特性を得るために、トナーに2種類の荷電制御剤を併用する技術が知られている。例えば、正および負の荷電制御剤を含有してなるトナー、あるいは、荷電制御剤をトナー粒子中に含有させて他方を該粒子表面に存在させたトナー、いずれの荷電制御剤もトナー粒子表面に存在させたトナーなどが報告されている(特許文献2)。しかし、これらの荷電制御剤の併用では、画像濃度とカブリのバランスが取りにくい、高湿環境で、十分な画像濃度を得にくい、樹脂への分散性が悪化するなど悪影響が挙げられる。
そこで、荷電制御剤として負帯電性を有する樹脂(負荷電制御樹脂)を単独で使用する技術が報告されて、荷電制御樹脂と荷電制御剤の併用も提案されている(特許文献3)。
画像形成のプロセススピードが速くなると、小さい熱量で溶融しなければ定着性を確保できない。定着温度を低くするための他の方法としては、融解温度の低い離型剤をトナーに添加することが有効である。しかし、離型剤の添加量が多すぎると耐久印字の時に、離型剤がトナー粒子の表面に染み出してくる量が増加する。また、感光体上に残存するトナー量が増えてクリーニング性が悪化して、感光体上の非画像部にトナーが付着し画質が低下したりする。そして、最終的には多枚数の印字でトナーの帯電能力が低下して画像濃度が十分に得られず、現像機内のトナーの保存性が低下する。さらに、低温で容易にトナーが溶融すると、プリンター・複写機の高速化による機内の温度上昇によって、トナーが画像形成プロセス中の各部材に付着してしまったりする。
そこで従来は、着色粒子をコア−シェル構造としてコア層に離型剤を含有させ、シェル層を厚く形成することによって、離型剤の過剰な染み出しを阻止することが提案されている。しかしながら、この方法では、離型剤の染み出しの弊害を解決すると同時に、離型剤による定着温度を低くする効果も阻害してしまう。さらに、コア層の結着樹脂のゲル分を増やしてコア層を硬くして、トナー粒子表面を劣化しにくくすることで改善できるが、コア層中の結着樹脂と離型剤が分離していまい、離型剤の染み出し量が減少させる効果が減じてしまう可能性がある(特許文献4)。
以上のように、トナーの帯電性や定着性を確保するためには、結着樹脂と離型剤の分離を避けながら、トナー表層を樹脂で保護してトナーの摺擦に対する耐久性も増す必要がある。従来の負帯電制御樹脂では、シェルの機能も付与することはできず、摺擦に対してトナーの十分な耐久性が得られなかった。また、上述のようにいずれのトナーを用いても、帯電性と耐久性の両立を十分に達成することはできなかった。
特開平8−160668号公報 特開2000−284543号公報 特開平2002−341598号公報 特開2006−215411号公報
本発明が解決しようとする課題は、トナーの帯電性をより安定化させつつ、各種部材の汚染を防止し、十分な定着性を確保することである。
上記目的を達成するために、本出願に係わる第1の発明は少なくとも下記i)乃至v)
i)重合性単量体;
ii)ワックス;
iii)着色剤;
iv)スルホン酸基、スルホン酸塩基及びスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基を有する重合性単量体とその他のビニル系重合性単量体とを少なくとも重合することにより得られる重合体であって、スルホン酸基、スルホン酸塩基及びスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基を有する重合性単量体の共重合割合C(A)が0.5乃至2.0質量%である重合体A;
v)スルホン酸基、スルホン酸塩基及びスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基を有する重合性単量体とその他のビニル系重合性単量体とを少なくとも重合することにより得られる重合体であって、スルホン酸基、スルホン酸塩基及びスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基を有する重合性単量体の共重合割合C(B)が3.5乃至10.0質量%である重合体B;
を含有する単量体組成物を水系媒体中に分散し、前記単量体組成物中に含有される重合性単量体を重合することにより製造されたトナー粒子と無機微粉体とを有する非磁性トナーであって、
前記i)の重合性単量体100質量部に対する前記重合体Aの含有量をM(A)(質量部)、前記重合体Bの含有量をM(B)(質量部)としたとき、下記式を満たすことを特徴とする非磁性トナーである。
10.0≦M(A)≦30.0
0.5≦M(B)≦5.0
0.02≦M(B)/M(A)≦0.50
コア−シェル構造を有したトナーでは、シェル層によってコア部分を保護することを主目的とした機能を有するものである。しかしながら、シェル層とコア部分の密着性が弱い為、連続出力などでトナーにストレスをかけ続けられると、外層の剥離や削れなどが生じ、トナー表面組成がある時点で急激に変化する可能性がある。
これに対して、メカニズムは明確ではないが、本発明のスルホン酸基、スルホン酸塩基及びスルホン酸エステル基を含有する前記重合体AとBを用いることで、従来の荷電制御を目的とした樹脂の帯電性とシェル形成の機能を両立することが可能となった。具体的には、本発明のトナーにおいては、スルホン酸基、スルホン酸塩基又は、スルホン酸エステル基を有する重合性単量体に由来する共重合割合が違う重合体を2種類併用し、これらを特定の比率で添加することが必須である。これにより、プロセススピードの高速化に対応できるトナーを得ることができる。
本発明では、現像性、部材の汚染の低減、転写性、定着性の改善を同時に満足することを提案している。
まず、現像性の改善点は、トナー規制部材とトナー担持体との間での摺擦による強靭性が大きく、連続して画像出力してもトナーの帯電特性の変化が少なく、高現像効率を得ることである。
また、トナー破壊や融着によるトナー規制部材や感光体の汚れが防止できる。これに伴い、トナー担持体間への異物挟み込みによる周方向のスジや、トナー担持体とトナー端部シール間への異物挟み込みによるトナー飛散が低減できるようになる。
次に転写性の改善点は、連続して画像出力をしても、初期と変らぬ高転写効率を維持することが可能となり、転写材への均一転写を可能とし、ハーフトーンにおけるページ内均一性の高いものが得られることである。
そして、定着性の改善点は、トナーのコア−シェル構造のシェル部分を適度に形成する機能を充実させることが可能となり、定着時のトナーの定着ムラを防止することである。
以下に本発明の適正範囲に関する説明をする。
前記重合体Aの酸価AV(A)は、
5.0mgKOH/g≦AV(A)≦30.0mgKOH/g
であることが好ましい。酸価が5.0乃至30.0mgKOH/gの場合には、トナーの外層形成が強くなる為、トナーの強靭性が向上する為に現像時のトナーの耐ストレス性が強くなることにより、現像剤担持体上の周方向のスジを軽減する。
前記重合体Bの酸価をAV(B)は、
10.0mgKOH/g≦AV(B)≦40.0mgKOH/g
であることが好ましい。酸価が10.0乃至40.0mgKOH/gの場合には、前記重合体Aおよび重合体Bのトナーにおけるシェル部分とコア部分の機能分離が明確になる為、トナー飛散を軽減し高転写効率化ができる。
また、前記重合体A乃至Bの酸価の比が
1.0≦AV(B)/AV(A)≦5.0
であることが好ましい。この理由としては、前記範囲内に酸価の比が入らない場合にはトナーの造粒性に悪影響を与え、十分な粒度分布が得られない可能性がある。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)でのピーク分子量Mpが、前記重合体Aでは15000乃至100000であり、前記重合体Bでは10000乃至30000であることが好ましい。上記範囲内にピーク分子量が設定できない時、前記重合体Aおよび重合体Bのトナー内における分散性は非常に悪化してしまう。
本発明におけるトナーの示差走査熱量計(モジュレーションDSC)でのガラス転移温度(TgL)は40乃至60℃に存在することが好ましい。また、最大ピークの温度(P1)は70乃至90℃であることが好ましい。また、TgL、P1における温度差が
15.0℃≦P1−TgL≦50.0℃
であることが好ましい。
トナーのTgが40℃未満の場合、100℃の溶融粘度が2000未満の場合には、ブリード性が大きくなって、強靭性も悪化する為、本発明作用効果の規制部材等の汚染が悪化する。
トナーのTgが60℃を超える場合、100℃の溶融粘度が25000を超える場合には、転写紙との付着力が低下する為、低温定着性や巻きつき性に関して十分な効果が得られない。また、定着画像の光沢度も高いものが得にくくなる。
TgL、P1における温度差が15.0℃未満、あるいは、50.0℃超である場合には、トナーの高温における保存性が悪化してしまう。
また、前記重合体Aのガラス転移温度TgAは80.0℃≦TgA≦120.0℃であることが好ましい。また、前記重合体Bのガラス転移温度TgBは65.0℃≦TgB≦95.0℃であることが好ましい。前記重合体AとBのガラス転移温度が上記範囲内にない場合、トナーのシェル部分の形成が不十分となり所望の帯電性が得られない。
前記トナーの重量平均粒子径(D4)は、4.0乃至9.0μmが好ましい。D4が4.0μm未満の場合には、微粒子が多くなりすぎ、部材汚染性を悪化させ現像性が満足しなくなる。D4が9.0μmを超える場合には、感光体上のドット再現性が最適範囲内のものより劣ってしまい、本発明の現像性や転写性を満足しなくなる。
本発明におけるトナーの平均円形度は、0.960乃至1.000が好ましい。より好ましくは0.965乃至1.000であることが望まれる。平均円形度が0.960未満の場合には、形状因子由来の転写性悪化に加えて無機微粉体のトナー表面均一付着がしにくくなる為、規制部材などでの帯電性が十分に得られず、現像性が悪化する。
本発明における前記重合体Aの、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の合計含有量S(A)が、2.0×1019乃至8.0×1019個/gであり、前記重合体Bの、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の合計含有量S(B)が、15.0×1019乃至35.0×1019個/gであることが好ましい。この範囲内にスルホン酸基、スルホン酸塩基又は、スルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の含有量が得られないとトナーの帯電性が安定化しない。
以下に、本発明で用いられる材料について説明をする。
本発明に用いられる重合性単量体としては、ビニル系重合性単量体があり、単官能性重合性単量体或いは多官能性重合性単量体を使用することが出来る。
単官能性重合性単量体としては、スチレン;α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレンの如きスチレン系重合性単量体;メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、iso−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、iso−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、n−アミルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、n−ノニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジメチルフォスフェートエチルアクリレート、ジエチルフォスフェートエチルアクリレート、ジブチルフォスフェートエチルアクリレート、2−ベンゾイルオキシエチルアクリレートの如きアクリル系重合性単量体;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、iso−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、iso−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、n−アミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、n−ノニルメタクリレート、ジエチルフォスフェートエチルメタクリレート、ジブチルフォスフェートエチルメタクリレートの如きメタクリル系重合性単量体;メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル、ギ酸ビニルの如きビニルエステル;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の如きビニルエーテル;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロピルケトンの如きビニルケトン;等が挙げられる。
多官能性重合性単量体としては、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ジアクリレート、1,6−ヘ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、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、2,2’−ビス(4−(アクリロキシ・ジエトキシ)フェニル)プロパン、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、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、2,2’−ビス(4−(メタクリロキシ・ジエトキシ)フェニル)プロパン、2,2’−ビス(4−メタクリロキシ・ポリエトキシ)フェニル)プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタリン、ジビニルエーテル等が挙げられる。
本発明で帯電制御や水系媒体中の造粒安定化を主目的として、前記重合体A及びBのようなスルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基の重合体を用いることが好ましい。
前記重合体を製造するための前記スルホン酸基、スルホン酸塩基又は、スルホン酸エステル基を有する重合性単量体は、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、メタクリルスルホン酸等がある。本発明に用いられるスルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基の重合体は、前記単量体の単重合体であっても構わないが、前記重合性単量体と他の重合性単量体との共重合体であっても構わない。前記単量体と共重合体をなす単量体としては、ビニル系重合性単量体があり、前記単官能性重合性単量体或いは前記多官能性重合性単量体を使用することが出来る。
また、本発明のトナーは、結着樹脂を構成する重合性単量体100質量部に対する前記重合体A及び重合体Bの含有量(質量部)をM(A)、M(B)としたとき、下記式を満たす。
10.0≦M(A)≦30.0
0.5≦M(B)≦5.0
0.020≦M(B)/M(A)≦0.50
前記重合体Aの含有量M(A)が10.0質量部未満では、トナーのコア−シェル構造の形成が不十分でトナーの外郭の帯電分布が一様でなくなってしまう。また、30.0質量部を超える場合には、トナーのシェルの層厚が厚くなりすぎてしまい、定着時にワックスの染み出しの速度が十分に得られなくなってしまう。
そして前記重合体Bの含有量M(B)が0.5質量部未満では、帯電性が十分に取れず、本発明の転写性も満足することが出来ない。5.0質量部を超える場合には、メカニズムは明確にはなっていないが水系媒体中での造粒性が乱れ、トナー粒子の分布がブロード化してしまう。そのため帯電不均一のトナーになってしまい、本発明の現像性や転写性を満足することが出来ない。
前記重合体Aにおいて、スルホン酸基、スルホン酸塩基及びスルホン酸エステル基からなるグループから選択される官能基を有する重合性単量体に由来する共重合割合(質量%)C(A)が0.5質量%未満では、形成されたシェルの帯電性が劣ってしまう。また、2.0質量%を超える場合には、低温低湿環境下ではトナーの帯電量が過剰となる可能性がある。
そして、前記重合体Bにおいて、スルホン酸基、スルホン酸塩基及びスルホン酸エステル基からなるグループから選択される官能基を有する重合性単量体に由来する共重合割合(質量%)C(B)が5.0質量%未満では、帯電性が十分に取れず現像性も満足することが出来ない。10.0質量%を超える場合には、メカニズムは明確にはなっていないが、水系媒体中での造粒性が乱れてトナー粒子の分布がブロード化してしまうため、帯電不均一のトナーになってしまって部材汚染を引き起こす。
本発明のトナーには、帯電特性を安定化するために前記スルホン酸基、スルホン酸塩基又は、スルホン酸エステル基を有する重合体の他に荷電制御剤を配合しても良い。荷電制御剤としては、公知のものが利用でき、特に帯電スピードが速く、かつ、一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。さらに、トナーを直接重合法にて製造する場合には、重合阻害性が低く、水系分散媒体への可溶化物が実質的にない荷電制御剤が特に好ましい。具体的な化合物としては、負荷電制御剤としてサリチル酸、アルキルサリチル酸、ジアルキルサリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸の如き芳香族カルボン酸の金属化合物、アゾ染料あるいはアゾ顔料の金属塩または金属錯体、ホウ素化合物、ケイ素化合物、カリックスアレーン等が挙げられる。正荷電制御剤として四級アンモニウム塩、該四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物、グアニジン化合物、ニグロシン系化合物、イミダゾール化合物等が挙げられる。
これらの荷電制御剤の使用量としては、結着樹脂の種類、他の添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、内部添加する場合は、好ましくは結着樹脂100質量部に対して0.1乃至10質量部、より好ましくは0.1乃至5質量部の範囲で用いられる。また、外部添加する場合、トナー100質量部に対し、好ましくは0.005乃至1.0質量部、より好ましくは0.01乃至0.3質量部である。
本発明に用いられるワックスは、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタム等の石油系ワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体、ポリエチレンに代表されるポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス、キャンデリラワックス等天然ワックス及びその誘導体などで、誘導体には酸化物や、ビニル系モノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。さらには、高級脂肪族アルコール、ステアリン酸、パルミチン酸等の脂肪酸、あるいはその化合物、酸アミドワックス、エステルワックス、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワックス、動物性ワックス、シリコーンオイルなども使用できる。この中で特に、離型性に優れるという観点からエステルワックス及び炭化水素ワックスが好ましい。更に好ましくは、トータルの炭素数が同一の化合物が50乃至95質量%ワックスに含有されているものが、ワックス純度が高く現像性の観点で、本発明の効果を発現し易い。
そして前記ワックスは結着樹脂に対し1乃至40質量%を含有することが好ましい。より好ましくは、3乃至25質量%である。ワックスの含有量が1質量%未満ではワックスの添加効果が十分ではなく、さらに、耐高温オフセット性が不十分である。一方、40質量%を超えてしまうと、トナー表面に必要量を超えるワックスの露出が生じ易くなり、長期にわたる現像特性や高い転写効率を維持する事で本発明の作用効果を満足しなくなる。また水系媒体中で粒子を製造する際に、粒度分布をシャープにすることへの弊害ともなる。トナー個々の形状や帯電性などの均一性を損ない易くなる。
本発明に用いられる重合開始剤としては、油溶性開始剤及び/又は水溶性開始剤が用いられる。好ましくは、重合反応時の反応温度における半減期が0.5乃至30時間のものである。また重合性単量体100質量部に対し0.5乃至20質量部の添加量で重合反応を行うと、通常、分子量1万乃至10万の間に極大を有する重合体が得られ、適当な強度と溶融特性を有するトナーを得ることができる。重合開始剤例としては、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、クメンヒドロパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤が挙げられる。特に好ましくは、重合反応中の分解時にエーテル化合物を生成するような重合開始剤である。
本発明においては、重合性単量体の重合度を制御する為に、公知の連鎖移動剤、重合禁止剤等を更に添加し用いることも可能である。
架橋剤としては、主として2個以上の重合可能な二重結合を有する化合物が用いられる。例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンのような芳香族ジビニル化合物;エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレートのような二重結合を2個有するカルボン酸エステル;ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホンの如きジビニル化合物;3個以上のビニル基を有する化合物;が挙げられる。これらは、単独もしくは混合として使用できる。好ましい添加量としては、0.001乃至15質量%である。
本発明に用いられる着色剤は、黒色着色剤としてカーボンブラック,磁性体,以下に示すイエロー/マゼンタ/シアン着色剤を用い各色に調色されたものが利用される。また、着色剤の持つ重合阻害性や水相移行性に注意を払う必要がある。着色剤を好ましくは表面改質(たとえば重合阻害のない疎水化処理)を施したほうが良い。特に染料やカーボンブラックは、重合阻害性を有しているものが多いので使用の際に注意を要する。
イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合物,イソインドリノン化合物,アンスラキノン化合物,アゾ金属錯体,メチン化合物,アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、128、129、138、147、150、155、168、180、185、214等が好適に用いられる。
マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物,ジケトピロロピロール化合物,アントラキノン,キナクリドン化合物,塩基染料レーキ化合物,ナフトール化合物,ベンズイミダゾロン化合物,チオインジゴ化合物,ペリレン化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、238、254、269、C.I.ピグメントバイオレッド19が特に好ましい。
本発明に用いられるシアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体,アントラキノン化合物,塩基染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66等が特に好適に利用される。
これらの着色剤は、単独又は混合し更には固溶体の状態で用いることができる。本発明の着色剤は、色相角、彩度、明度、耐光性、OHP透明性、トナー中への分散性の点から選択される。該着色剤の添加量は、樹脂100質量部に対し1乃至20質量部添加して用いられる。
さらに本発明のトナーは、着色剤として磁性材料を含有させ磁性トナーとしても使用しうる。この場合、磁性材料は着色剤の役割をかねることもできる。本発明において、磁性トナー中に含まれる磁性材料としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄;鉄、コバルト、ニッケルのような金属或いはこれらの金属のアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属の合金及びその混合物等が挙げられる。
本発明に用いられる磁性体は、より好ましくは、表面改質された磁性体が好ましく、重合法トナーに用いる場合には、重合阻害のない物質である表面改質剤により、疎水化処理を施したものが好ましい。このような表面改質剤としては、例えばシランカップリング剤、チタンカップリング剤等を挙げることができる。
これらの磁性体は平均粒子が2μm以下、好ましくは0.1乃至0.5μm程度のものが好ましい。トナー粒子中に含有させる量としては結着樹脂100質量部に対し20乃至200質量部、特に好ましくは結着樹脂100質量部に対し40乃至150質量部が良い。
本発明において用いられる水系媒体には、いずれ適当な安定化剤を添加する。例えば、無機化合物として、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ等が挙げられる。有機化合物として、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩・ポリアクリル酸及びその塩・デンプン等を水相に分散させて使用できる。この安定化剤は、重合性単量体100質量部に対して0.2乃至20質量部を使用することが好ましい。
また、これら安定化剤の微細な分散のために、0.001乃至0.1質量部の界面活性剤を使用してもよい。これは上記分散安定剤の所期の作用を促進するためのものであり、その具体例としては、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等が挙げられる。
これら分散安定剤の中で、無機化合物を用いる場合、市販のものをそのまま用いても良いが、より細かい粒子を得るために、水系媒体中にて該無機化合物を生成させても良い。例えばリン酸カルシウムの場合、高撹拌下において、リン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液を混合するとよい。
更に本発明のトナーにおいて、トナーの流動性を向上させる目的で、無機微粉体を添加する必要がある。無機微粉体としては、トナー粒子(着色剤含有樹脂粒子)に添加することにより、添加前に比べて流動性が増加し得るものであれば、どのようなものでも使用可能である。
例えば、フッ化ビニリデン微粉未、ポリテトラフルオロエチレン微粉末の如きフッ素系樹脂粉末;ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸鉛等の如き脂肪酸金属塩;酸化チタン粉末、酸化アルミニウム粉末、酸化亜鉛粉末の如き金属酸化物または、上記金属酸化物を疎水化処理した粉末;及び湿式製法シリカ、乾式製法シリカの如きシリカ微粉末または、それらシリカにシランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイルの如き処理剤により表面処理を施した表面処理シリカ微粉末が挙げられる。無機微粉体は、トナー粒子100質量部に対して、0.01乃至5質量部を使用することが好ましい。
以下にトナー粒子の製造方法について説明する。
水系媒体中でトナー粒子を製造する方法としては、トナー必須成分から構成される乳化液を水系媒体中で凝集させる乳化凝集法、有機溶媒中にトナー必須成分を溶解させた後、水系媒体中で造粒後有機溶媒を揮発させる懸濁造粒法や、トナー必須成分を溶解させた重合性単量体を直接水系媒体中で造粒後重合する懸濁重合法や乳化重合法、さらにその後シード重合を利用しトナーに外層を設ける方法、界面重縮合や液中乾燥に代表されるマイクロカプセル法などが挙げられる。
これらの中で、本発明の作用効果を発揮しやすいものとして、特に懸濁重合法が好ましい。この懸濁重合法においては、重合性単量体に着色剤(更に必要に応じて重合開始剤、架橋剤、帯電制御剤、その他の添加剤)を均一に溶解または分散せしめて単量体組成物とした後、この単量体組成物を分散安定剤が含有する連続層(例えば水相)中に適当な撹拌器を用いて分散し、そして重合反応を行わせ、所望の粒径を有するトナー粒子を得るものである。該トナー粒子は重合終了後、公知の方法によって濾過、洗浄、乾燥を行い、無機微粉体を混合し表面に付着させることで、本発明のトナーを得ることができる。
この懸濁重合法でトナーを製造する場合には、個々のトナー粒子形状がほぼ球形に揃っているため、帯電量の分布も比較的均一となり現像特性が満足できるトナーが得られやすい。また外添剤への依存度が少ない高い転写性を維持するトナーが得られやすい。懸濁重合法によるトナーを製造する際の重合性単量体としては上記単官能性重合性単量体、多官能性重合性単量体が挙げられる。
以下に本発明の物性値の測定方法について説明する。
本発明における前記重合体AとBのTHF可溶分のピーク分子量は以下の測定方法で測定される。
(検量線用ポリスチレンと測定サンプルの準備)
クエン酸一水和物30molのTHF溶液を3L作製する。検量線サンプル、標準品FCA1001NS(藤倉化成社製)及び測定サンプルを用意する。検量線用ポリスチレン:通常のトナー測定用と同様にSTD1〜4に分類し、検量線用ポリスチレン(標準ポリスチレン樹脂(東ソー社製TSK スタンダード ポリスチレン F−850、F−450、F−288、F−128、F−80、F−40、F−20、F−10、F−4、F−2、F−1、A−5000、A−2500、A−1000、A−500)のいずれか)各5mgを10mlのクエン酸溶液に溶かす。
標準品:FCA1001NS 20mgを10mlのクエン酸溶液に溶かす。
測定サンプル:サンプル20mgを10mlのクエン酸溶液に溶かす。一連の測定でサンプル数は4つまでとする。
(測定条件)
装置:高速GPC「HLC8120 GPC」(東ソー社製)
カラム:Shodex KF−801、802、803、804、805、806、807の7連(昭和電工社製)
溶離液:THF
流速:1.0ml/min(カラム側で1.0ml、レファレンスで0.5ml)
オーブン温度:35.0℃
試料注入量:0.10ml
本発明におけるトナーの溶融粘度は以下の方法で測定される。
本発明における溶融粘度はフローテスター昇温法によるトナーの粘度の値により求めたものである。装置としては、例えばフローテスターCFT−500D(株式会社島津製作所製)を用い、下記の条件で測定を行う。
・サンプル:約1.1gのトナーを秤量し、これを加圧成型器で成型してサンプルとする。
・ダイ穴径:0.5mm
・ダイ長さ:1.0mm
・シリンダ圧力:9.807×105(Pa)
・測定モード:昇温法
・昇温速度:4.0℃/min
上記の方法により、50℃乃至200℃におけるトナーの粘度を測定し、100℃粘度での粘度を求める。
本発明におけるトナーのTgL、前記重合体AとBのTgA、TgBの測定方法は、モジュレーティッドモードを用い、以下の条件にて測定し、昇温1回目のDSC曲線のピーク位置から求める。測定サンプルにはアルミニウム製のパンを用い、対照用に空パンをセットし測定する。
本発明のTgは得られたDSC曲線より中点法で解析を行った値を用いる。
<測定条件>
・20℃で5分間平衡を保つ
・1.0℃/minのモジュレーションをかけ、140℃まで1℃/minで昇温
・140℃で5分間平衡を保つ
20℃まで降温
本発明における前記重合体AとBの酸価(mgKOH/g)は以下の方法に準じて行う。
酸価は以下算出式から求める。
酸価=〔(サンプル終点−ブランク終点)×1.009×56×1/10〕/試料質量
(試料調整)
200mlビーカーにサンプル1.0gを精秤し、スターラーで撹拌しながらトルエン120mlに溶解し、さらにエタノール30mlを加える。
(装置)
装置としては、例えば電位差自動的訂装置AT−400WINを用いる。装置の設定は、有機溶剤に溶解する試料を対象とする。使用するガラス電極と比較電極は、有機溶剤対応のものを使用する。pHガラス電極は、例えば商品コード#100−H112を用いる。コルク型比較電極は、商品コード#100−R115を用いる。尚、いずれの電極も先端は絶対に乾燥させない。内部液が内部液補充口まで満たされているかを確認する。内部液は3.3mol/KCL溶液を使用する。
(手順)
上記調整した試料を上記装置のオートサンプラーにセットし、上記電極を試料溶液中に浸す。
次に滴定液(1/10N KOH(エタノール溶液))を試料溶液上にセットし、0.05mlずつ自動間欠滴定で滴下させ酸価を算出する。
前記重合体AとB中に含まれるスルホン酸基、スルホン酸塩基及びスルホン酸エステル基からなるグループから選択される官能基の個数(個/g)は、定量分析により得られた硫黄量が全てスルホン酸に由来するものとして算出した。定量分析は、蛍光X線分析装置(RIX3000)を用いて、硫黄量が元素分析により判明している既知のサンプルを用いて検量線を作成して行った。
本発明におけるトナーの円形度とは、フロー式粒子像分析装置によって算出されたものである。
本発明の測定は、フロー式粒子像測定装置を用いる。
フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000型」(シスメックス社製)の測定原理は、流れている粒子を静止画像として撮像し、画像解析を行うというものである。試料チャンバーへ加えられた試料は、試料吸引シリンジによって、フラットシースフローセルに送り込まれる。フラットシースフローに送り込まれた試料は、シース液に挟まれて扁平な流れを形成する。フラットシースフローセル内を通過する試料に対しては、1/60秒間隔でストロボ光が照射されており、流れている粒子を静止画像として撮影することが可能である。また、扁平な流れであるため、焦点の合った状態で撮像される。粒子像はCCDカメラで撮像され、撮像された画像は512×512の画像処理解像度(一画素あたり0.37×0.37μm)で画像処理され、各粒子像の輪郭抽出を行い、粒子像の投影面積や周囲長等が計測される。
画像処理部で画像信号は、A/D変換され、画像データとして取り込まれ、記憶した画像データに対して、粒子の有無を判別するための画像処理が行われる。次に、粒子像の輪郭を的確に抽出するための前処理として輪郭強調処理が行われる。そして、画像データをある適当なスレッシュホールドレベルで2値化する。
画像データをある適当なスレッシュホールドレベルで2値化すると各粒子画像は図3に示すような2値化画像となる。次に、2値化された各粒子画像に対してエッジ点(輪郭を表す輪郭画素)かどうかを判定するとともに、着目しているエッジ点に対して隣合うエッジ点がどの方向にあるかの情報、すなわちチェインコードを生成する。
次に、各粒子像の投影面積Sと周囲長Lを求める。上記面積Sと周囲長Lを用いて円相当径と円形度を求める。円形当径とは、粒子像の投影面積と同じ面積を持つ円の直径のことであり、円形度は、円形当径から求めた円の周囲長を粒子投影像の周囲長で割った値として定義され、下式2で算出される。
Figure 2009168963
粒子像が円形の時に円形度は1になり、粒子像の外周の凹凸の程度が大きくなればなるほど円形度は小さい値になる。
各粒子の円形度を算出後、円形度0.2乃至1.0の範囲を800分割し、その分割点の中心値と測定粒子数を用いて平均円形度の算出を行う。
具体的な測定方法としては、予め不純固形物などを除去したイオン交換水10mlを容器中に用意し、その中に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塩を加えた後、更に測定試料0.02gを加え、均一に分散させる。分散手段としては、超音波分散機UH−50型(エスエムテー社製)に振動子としてφ5mmのチタン合金チップを装着したものを用い、5分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、該分散液の温度が40度以上にならないように適宜冷却する。
本発明における加熱撹拌前後の重量平均粒径および、トナー粒径は、コールターカウンターで測定される。
トナーの粒度分布の測定:測定装置としては、例えば、コールターカウンターTA−II或いはコ−ルターマルチサイザーII(コールター社製)などを用いる。電解液は、1級塩化ナトリウムを用いて、約1%NaCl水溶液を調製する。例えば、ISOTON−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)が使用できる。測定方法としては、上記電解水溶液100乃至150ml中に分散剤として、界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1乃至5ml加え、さらに測定試料を2乃至20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1乃至3分間分散処理し、上記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子の体積及び個数をチャンネルごとに測定して、トナーの体積分布と個数分布とを算出する。トナー粒子の体積分布から求めた重量基準のトナーの重量平均粒径D4(μm)を求める(各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする)。
チャンネルとしては、2.00乃至2.52μm;2.52乃至3.17μm;3.17乃至4.00μm;4.00乃至5.04μm;5.04乃至6.35μm;6.35乃至8.00μm;8.00乃至10.08μm;10.08乃至12.70μm;12.70乃至16.00μm;16.00乃至20.20μm;20.20乃至25.40μm;25.40乃至32.00μm;32.00乃至40.30μmの13チャンネルを用いる。
本発明を以下に示す実施例により具体的に説明する。しかし、これは本発明をなんら限定するものではない。
まず、本発明の画像形成方法について図1及び図2を用いて説明する。
本実施例の画像形成方法を含む、画像形成装置の構成を図2に示す。本例の画像形成装置は転写方式電子写真プロセスを用いたレーザビームプリンタである。
図2は本発明に係る画像形成方法に用いられる画像形成装置の一例としてタンデム型のカラーLBP(カラーレーザープリンタ)の断面図を示す。
図2において、101(101a乃至101d)は図示矢印方向(反時計方向)に所定のプロセススピードで回転する潜像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムと称する)であり、感光ドラム101a,101b,101c,101dは順にカラー画像のイエロー(Y)成分、マゼンタ(M)成分、シアン(C)成分、ブラック(Bk)成分のそれぞれを分担するものである。これらの感光ドラム101a乃至101dは、不図示のドラムモータ(直流サーボモータ)によって回転駆動されるが、各感光ドラム101a乃至101dにそれぞれ独立した駆動源を設けても良い。尚、ドラムモータの回転駆動は不図示のDSP(デジタルシグナルプロセッサ)によって制御され、その他の制御は不図示のCPUによって行われる。
また、静電吸着搬送ベルト109aは、駆動ローラ109bと固定ローラ109c,109e及びテンションローラ109dに張架されており、駆動ローラ109bによって図示矢印方向に回転駆動され、記録媒体Sを吸着して搬送する。
以下、4色のうち、イエロー(Y)を例として説明する。
感光ドラム101aはその回転過程で1次帯電手段102aにより所定の極性及び電位に一様に1次帯電処理される。そして、感光ドラム101aに対してレーザービーム露光手段(以下、スキャナーと称する)103aにより光像露光がなされ、該感光ドラム101a上に画像情報の静電潜像が形成される。
次に、現像部104aによってトナー像が感光ドラム101a上に形成され、静電潜像が可視化される。同様な工程が他の3色(マゼンタ(B)、シアン(C)及びブラック(Bk))についてもそれぞれ実施される。
而して、4色のトナー像は、所定のタイミングで給紙ローラ108bにより搬送されてきた記録媒体Sを停止、再搬送するレジストローラ108cにより同期され、感光ドラム101a乃至101dと静電吸着搬送ベルト109aとのニップ部において記録媒体Sにトナー像が順次転写される。また、これと同時に記録媒体Sへのトナー像転写後の感光ドラム101a乃至101dはクリーニング手段106a,106b,106c,106dによって転写残トナー等の残存付着物が除去され、繰り返し作像に供される。
4つの感光ドラム101a乃至101dからトナー像が転写された記録媒体Sは、駆動ローラ109b部において静電吸着搬送ベルト109a面から分離されて定着器110に送り込まれ、定着器110においてトナー像が定着された後、排出ローラ110cによって排出トレー113に排出される。
次に現像部の拡大図(図1)を用いて、本発明として適用される非磁性一成分接触現像方式での画像形成方法の具体例を説明する。図1において、現像ユニット13は、一成分現像剤としての非磁性トナー17を収容した現像剤容器23と、現像剤容器23内の長手方向に延在する開口部に位置し潜像担持体(感光ドラム)10と、対向設置されたトナー担持体14とを備え、潜像担持体10上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。潜像担持体接触帯電部材11は潜像担持体10に当接している。潜像担持体接触帯電部材11のバイアスは電源12により印加されている。
トナー担持体14は、上記開口部にて図に示す右略半周面を現像剤容器23内に突入し、左略半周面を現像剤容器23外に露出して横設されている。この現像剤容器23外へ露出した面は、図1のように現像ユニット13の図中左方に位置する潜像担持体10に当接している。
トナー担持体14は矢印B方向に回転駆動され、潜像担持体10の周速は50乃至170mm/s、トナー担持体14の周速は潜像担持体10の周速に対して1乃至2倍の周速で回転させている。
トナー担持体14の上方位置には、SUS等の金属板や、ウレタン、シリコーン等のゴム材料、バネ弾性を有するSUS又はリン青銅の金属薄板を基体とし、トナー担持体14への当接面側にゴム材料を接着したもの等からなる規制部材16が、規制部材支持板金24に支持され、自由端側の先端近傍をトナー担持体14の外周面に面接触にて当接するように設けられており、その当接方向としては、当接部に対して先端側がトナー担持体14の回転方向上流側に位置するいわゆるカウンター方向になっている。規制部材16の一例としては、厚さ1.0mmの板状のウレタンゴムを規制部材支持板金24に接着した構成で、トナー担持体14に対する当接圧(線圧)を、適宜設定したものである。当接圧は、好ましくは、20乃至300N/mである。なお、当接圧の測定は、摩擦係数が既知の金属薄板を3枚当接部に挿入し、中央の1枚をばねばかりで引き抜いた値から換算する。なお、規制部材16は当接面側にゴム材料などを接着したものの方がトナーとの付着性の面で、長期使用において規制部材へのトナーの融着、固着を抑制できるため望ましい。また規制部材16は、トナー担持体14に対する当接状態を先端を当接させるエッジ当接とすることも可能である。なお、エッジ当接とする場合は、トナー担持体との接点におけるトナー担持体の接線に対する規制部材の当接角を40度以下になるよう設定するとトナーの層規制の点で更に望ましい。
トナー供給ローラ15は、規制部材16のトナー担持体14表面との当接部に対しトナー担持体14の回転方向上流側に当接され、かつ回転可能に支持されている。このトナー供給ローラ15のトナー担持体14に対する当接幅としては、1乃至8mmが有効で、またトナー担持体14に対してその当接部において相対速度を持たせることが好ましい。
帯電ローラ29は本発明の画像形成方法に必須のものではないが、設置されているとより好ましい。帯電ローラ29はNBR、シリコーンゴム等の弾性体であり、抑圧部材30に取り付けられている。そしてこの抑圧部材30による帯電ローラ29のトナー担持体14への当接荷重は0.49乃至4.9Nに設定する。帯電ローラ29の当接により、トナー担持体14上のトナー層は細密充填され均一コートされる。規制部材16と帯電ローラ29の長手位置関係は、帯電ローラ29がトナー担持体14上の規制部材16当接全域を確実に覆うことができるように配置されるのが好ましい。
また、帯電ローラ29の駆動については、トナー担持体14との間は従動又は同周速が必須であり、帯電ローラ29とトナー担持体14間に周速差が生じるとトナーコートが不均一になり、画像上にムラが発生するため好ましくない。
帯電ローラ29のバイアスは、電源27によってトナー担持体14と潜像担持体10の両者間に直流で(図1の27)印加されており、トナー担持体14上の非磁性トナー17は帯電ローラ29より、放電によって電荷付与を受ける。
帯電ローラ29のバイアスは、非磁性トナーと同極性の放電開始電圧以上のバイアスであり、トナー担持体14に対して1000乃至2000Vの電位差が生じるように設定される。
帯電ローラ29による帯電付与を受けた後、トナー担持体14上に薄層形成されたトナー層は、一様に潜像担持体10との対向部である現像部へ搬送される。
この現像部において、トナー担持体14上に薄層形成されたトナー層は、図1に示す電源27によってトナー担持体14と潜像担持体10の両者間に印加された直流バイアスによって、潜像担持体10上の静電潜像にトナー像として現像される。
以下にトナー粒子の製造方法について記載する。ちなみに実施例中及び比較例中の部および%は特に断りがない場合、全て質量基準である。
以下に前記重合体A乃至Bの製造例について述べる。
(重合体Aの製造例1)
還流管,撹拌機,温度計,窒素導入管,滴下装置及び減圧装置を備えた加圧可能な反応容器に、溶媒としてメタノール250質量部、2−ブタノン150質量部及び2−プロパノール100質量部、モノマーとしてスチレン95.0質量部、メタクリル酸メチル2.0質量部、メタクリル酸2.0質量部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸1.0質量部を添加して撹拌しながら還流温度まで加熱した。重合開始剤であるt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート1質量部を2−ブタノン20質量部で希釈した溶液を30分かけて滴下して5時間撹拌を継続して終了した。こうして重合体1Aを製造した。ピーク分子量Mp=23000、ガラス転移温度Tg=85℃、酸価=8.0、Mw/Mn=2.1であった。また、前記重合体1Aの、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の合計含有量S(A)は、3.2×1019個/gであった。
(重合体Aの製造例2)
前記重合体1Aの製造例でモノマーのうち、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸を下記式でR1=Me、R2=Ph、R3=Meであるスルホン酸基、スルホン酸塩基又は、スルホン酸エステル基を有する単量体を1.0質量部加える以外は、同様にして重合体2Aを製造した。ピーク分子量Mp=25000、ガラス転移温度Tg=84℃、酸価=9.0、Mw/Mn=2.1であった。また、前記重合体2Aの、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の合計含有量S(A)は、3.2×1019個/gであった。
Figure 2009168963
(重合体Aの製造例3)
前記重合体1Aの製造例で、モノマーとしてスチレン93.0質量部、メタクリル酸メチル1.5質量部、メタクリル酸2.0質量部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸3.0質量部を加える以外は、同様にしてスルホン酸基、スルホン酸塩基又は、スルホン酸エステル基を有する重合体3Aを製造した。ピーク分子量Mp=20000、ガラス転移温度Tg=83℃、酸価=15.0、Mw/Mn=2.1であった。また、前記重合体3Aの、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の合計含有量S(A)は、9.6×1019個/gであった。
(重合体Aの製造例4)
前記重合体1Aの製造例で、モノマーとしてスチレン94.0質量部、メタクリル酸メチル1.5質量部、メタクリル酸1.5質量部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸0.3質量部を加える以外は、同様にして重合体4Aを製造した。ピーク分子量Mp=27000、ガラス転移温度Tg=86℃、酸価=4.0、Mw/Mn=2.1であった。また、前記重合体4Aの、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の合計含有量S(A)は、0.96×1019個/gであった。
(重合体Aの製造例5)
前記重合体1Aの製造例で、重合開始剤であるt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート5質量部を2−ブタノン20質量部で希釈した溶液を30分かけて滴下して5時間撹拌を継続して終了した。同様にして重合体5Aを製造した。ピーク分子量Mp=14000、ガラス転移温度Tg=84℃、酸価=10.0、Mw/Mn=2.1であった。また、前記重合体5Aの、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の合計含有量S(A)は、9.6×1019個/gであった。
(重合体Aの製造例6)
前記重合体1Aの製造例で、モノマーとしてスチレン79.0質量部、メタクリル酸メチル10質量部、メタクリル酸10質量部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸1.0質量部を加える以外は、同様にして重合体6Aを製造した。ピーク分子量Mp=15000、ガラス転移温度Tg=79℃、酸価=31.0、Mw/Mn=2.1であった。また、前記重合体6Aの、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の合計含有量S(A)は、3.2×1019個/gであった。
(重合体Aの製造例7)
前記重合体1Aの製造例で、モノマーとしてスチレン95.0質量部、メタクリル酸メチル2.0質量部、メタクリル酸2.0質量部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸0.5質量部を加える以外は、同様にしてスルホン酸基、スルホン酸塩基又は、スルホン酸エステル基を有する重合体7Aを製造した。ピーク分子量Mp=23000、ガラス転移温度Tg=88℃、酸価=8.5、Mw/Mn=2.1であった。また、前記重合体7Aの、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の合計含有量S(A)は、1.6×1019個/gであった。
(重合体Aの製造例8)
前記重合体1Aの製造例で、モノマーとしてスチレン94.0質量部、メタクリル酸メチル2.0質量部、メタクリル酸2.0質量部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸2.0質量部を加える以外は、同様にしてスルホン酸基、スルホン酸塩基又は、スルホン酸エステル基を有する重合体8Aを製造した。ピーク分子量Mp=21000、ガラス転移温度Tg=82℃、酸価=12.0、Mw/Mn=1.9であった。また、前記重合体8Aの、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の合計含有量S(A)は、6.4×1019個/gであった。
(重合体Bの製造例1)
還流管,撹拌機,温度計,窒素導入管,滴下装置及び減圧装置を備えた加圧可能な反応容器に、溶媒としてメタノール250質量部、2−ブタノン150質量部及び2−プロパノール100質量部、モノマーとしてスチレン80質量部、アクリル酸2−エチルヘキシル13.5質量部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸6.5質量部を添加して撹拌しながら還流温度まで加熱した。
重合開始剤であるt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート1質量部を2−ブタノン20質量部で希釈した溶液を30分かけて滴下して5時間撹拌を継続して終了した。こうして重合体1Bを製造した。ピーク分子量Mp=26000、ガラス転移温度Tg=80℃、酸価=16.0、Mw/Mn=2.1であった。また、前記重合体1Bの、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の合計含有量S(B)は、20.8×1019個/gであった。
(重合体Bの製造例2)
前記重合体1Bの製造例で、モノマーとしてスチレン83.0質量部、アクリル酸2−エチルヘキシル13.0質量部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸4.0質量部加える以外は、同様にして重合体2Bを製造した。ピーク分子量Mp=30000、ガラス転移温度Tg=83℃、酸価=4.0、Mw/Mn=2.1であった。また、前記重合体2Bの、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の合計含有量S(B)は、12.8×1019個/gであった。
(重合体Bの製造例3)
前記重合体1Bの製造例で、モノマーとしてスチレン70.0質量部、アクリル酸2−エチルヘキシル19.0質量部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸11.0質量部加える以外は、同様にして重合体3Bを製造した。ピーク分子量Mp=15000、ガラス転移温度Tg=84℃、酸価=45.0、Mw/Mn=2.1であった。また、前記重合体3Bの、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の合計含有量S(B)は、35.2×1019個/gであった。
(重合体Bの製造例4)
前記重合体1Bの製造例で、重合開始剤であるt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエートの添加量を5.0質量部にする以外は、同様にして重合体4Bを製造した。ピーク分子量Mp=9000、ガラス転移温度Tg=75℃、酸価=20.0、Mw/Mn=2.0であった。また、前記重合体4Bの、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の合計含有量S(B)は、16.0×1019個/gであった。
(重合体Bの製造例5)
前記重合体1Bの製造例で、モノマーとしてスチレン70.0質量部、アクリル酸2−エチルヘキシル23.0質量部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸7.0質量部を加える以外は、同様にして重合体5Bを製造した。ピーク分子量Mp=14000、ガラス転移温度Tg=63℃、酸価=35.0、Mw/Mn=1.9であった。また、前記重合体5Bの、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の合計含有量S(B)は、22.4×1019個/gであった。
(重合体Bの製造例6)
前記重合体1Bの製造例で、モノマーとしてスチレン80質量部、アクリル酸2−エチルヘキシル15.0質量部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸5.0質量部加える以外は、同様にして重合体6Bを製造した。ピーク分子量Mp=20000、ガラス転移温度Tg=83℃、酸価=13.0、Mw/Mn=1.9であった。また、前記重合体6Bの、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の合計含有量S(B)は、16.0×1019個/gであった。
(重合体Bの製造例7)
前記重合体1Bの製造例で、モノマーとしてスチレン75質量部、アクリル酸2−エチルヘキシル15.0質量部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸10.0質量部加える以外は、同様にして重合体7Bを製造した。ピーク分子量Mp=18000、ガラス転移温度Tg=75℃、酸価=38.0、Mw/Mn=1.9であった。また、前記重合体7Bの、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の合計含有量S(B)は、32.0×1019個/gであった。
以下にトナーの製造例について述べる。
(トナーの製造例1)
下記の手順によって重合法トナーを製造した。60℃に加温したイオン交換水1300質量部に、リン酸三カルシウム9質量部、10%塩酸11質量部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、10,000r/minにて撹拌して水系媒体を調製した。
また、下記の重合性単量体組成物をプロペラ式撹拌装置にて100r/minで溶解液を得た。
スチレン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・70質量部
n−ブチルアクリレート・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・30質量部
重合体1A・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20質量部
重合体1B・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3質量部
次に上記溶解液に、
C.I.ピグメントブルー15:3・・・・・・・・・・・・・・・・・・・7質量部
サリチル酸アルミニウム化合物(ボントロンE−88:オリエント化学社製)1質量部
ステアリン酸ステアリルワックス(融点62℃)・・・・・・・・・・・・15質量部
を加えた後、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)にて、60℃に加温した後、9,000r/minにて撹拌し、溶解、分散して分散液
上記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃窒素雰囲気下において、TK式ホモミキサーを用いて11000r/minで撹拌し、造粒した。これに重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)5質量部を溶解した。
その後、プロペラ式撹拌装置に移して100r/minで撹拌しつつ、7時間後80℃まで昇温し、更に5時間反応を行い、トナー粒子を製造した。重合反応終了後、該粒子を含むスラリーを冷却し、スラリーの10倍の水量で洗浄し、ろ過、乾燥の後、分級によって粒子径を調整してシアントナー粒子を得た。
前記シアントナー粒子100質量部に対して、無機微粉体として、シリコーンオイルで処理され、トナー粒子と同極性(負極性)に帯電する疎水性シリカ微粉体(1次粒子径:10nm、BET比表面積:170m2/g)2.0質量部をヘンシェルミキサー(三井三池社製)で5分間混合してシアントナー1を得た。シアントナー1の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例2)
トナーの製造例1で前記重合体1Aの添加量を10.0質量部に変更する以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー2を得た。シアントナー2の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例3)
トナーの製造例1で前記重合体1Aの添加量を30.0質量部に変更する以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー3を得た。シアントナー3の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例4)
トナーの製造例1で前記重合体1Bの添加量を0.5質量部に変更する以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー4を得た。シアントナー4の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例5)
トナーの製造例1で前記重合体1Bの添加量を5.0質量部に変更する以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー5を得た。シアントナー5の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例6)
トナーの製造例1で前記重合体1Aを7Aに切り替える以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー6を得た。シアントナー10の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例7)
トナーの製造例1で前記重合体1Aを8Aに切り替える以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー7を得た。シアントナー7の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例8)
トナーの製造例1で前記重合体1Bを6Bに切り替える以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー8を得た。シアントナー8の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例9)
トナーの製造例1で前記重合体1Bを7Bに切り替える以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー9を得た。シアントナー9の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例10)
トナーの製造例1で前記重合体1Aを2Aに切り替える以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー10を得た。シアントナー10の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例11)
トナーの製造例1で前記重合体1Aを5Aに切り替える以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー11を得た。シアントナー11の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例12)
トナーの製造例1で前記重合体1Aを6Aに切り替える以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー12を得た。シアントナー12の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例13)
トナーの製造例1で前記重合体1Bを4Bに切り替える以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー13を得た。シアントナー13の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例14)
トナーの製造例1で前記重合体1Bを5Bに切り替える以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー14を得た。シアントナー14の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例15)
トナーの製造例1でスチレンを79質量部、n−ブチルアクリレート21質量部にする以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー15を得た。シアントナー15の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例16)
トナー製造例1で60℃に加温したイオン交換水1300質量部に、リン酸三カルシウム27質量部、10%塩酸33質量部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、10,000r/minにて撹拌して水系媒体を調製した。それ以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー16を得た。シアントナー16の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例17)
トナーの製造例1でシアントナー1と同様にして造粒し、70℃で4時間反応させた後、TK式ホモミキサーを用いて10000r/minで10分間撹拌した後、80℃まで昇温し、更に5時間反応を行ってトナー粒子を製造した。上記以外はシアントナー1と同様にしてシアントナー17を得た。シアントナー17の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例18)
トナーの製造例1で前記重合体1Aを3Aに切り替え、添加量を15質量部にする以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー18を得た。シアントナー18の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例19)
トナーの製造例1で前記重合体1Aを4Aに切り替える以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー19を得た。シアントナー19の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例20)
トナーの製造例1で前記重合体1Aの添加量を5質量部に切り替える以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー20を得た。シアントナー20の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例21)
トナーの製造例1で前記重合体1Aの添加量を35質量部に切り替える以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー21を得た。シアントナー21の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例22)
トナーの製造例1で前記重合体1Aの添加量を0.2質量部に切り替える以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー22を得た。シアントナー22の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例23)
トナーの製造例1で前記重合体1Bの添加量を7.0質量部に切り替える以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー23を得た。シアントナー23の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例24)
トナーの製造例1で前記重合体1Bを2Bに切り替える以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー24を得た。シアントナー24の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例25)
トナーの製造例1で前記重合体1Bを3Bに切り替える以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー25を得た。シアントナー25の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例26)
トナーの製造例1で前記重合体1Aを3Aに、また、前記重合体1Bを2Bへ切り替える以外は、シアントナー26と同様にしてシアントナー26を得た。シアントナー26の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例27)
結着樹脂(スチレン−アクリル系樹脂 ガラス転移点Tg 80℃)・・100質量部
C.I.ピグメントブルー15:3・・・・・・・・・・・・・・・・・・・7質量部
スルホン酸基、スルホン酸塩基又は、スルホン酸エステル基を有する重合体1A・・・・ 20質量部
スルホン酸基、スルホン酸塩基又は、スルホン酸エステル基を有する重合体1B・・・・ 3質量部
ステアリン酸ステアリルワックス(融点62℃)・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 5質量部
上記混合物を、125℃に加熱された二軸エクストルーダーで溶融混練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉砕した。
前記粗粉砕物を機械式粉砕機であるターボ工業社製ターボミルT−250型を用いて粉砕、分級してシアントナー粒子を得た。
前記シアントナー粒子100質量部に対して、無機微粉体として、シリコーンオイルで処理され、トナー粒子と同極性(負極性)に帯電する疎水性シリカ微粉体(1次粒子径:10nm、BET比表面積:170m2/g)2.0質量部をヘンシェルミキサー(三井三池社製)で5分間混合してシアントナー27を得た。シアントナー27の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例28)
トナーの製造例1で前記重合体1Bを添加しない以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー28を得た。シアントナー28の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例29)
トナーの製造例1で前記重合体1Aを添加しない以外は、シアントナー1と同様にしてシアントナー29を得た。シアントナー29の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例30)
トナーの製造例1でC.I.ピグメントブルー15:3からC.I.ピグメントイエロー180を7部にする以外は、シアントナー1と同様にしてイエロートナー1を得た。イエロートナー1の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例31)
トナーの製造例1でC.I.ピグメントブルー15:3をC.I.ピグメントレッド122を10部にする以外は、シアントナー1と同様にしてマゼンタトナー1を得た。マゼンタトナー1の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例32)
トナーの製造例1でC.I.ピグメントブルー15:3からカーボンブラックを8部にする以外は、シアントナー1と同様にしてブラックトナー1を得た。ブラックトナー1の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例33)
トナーの製造例26でC.I.ピグメントブルー15:3からC.I.ピグメントイエロー180を7部にするにする以外はシアントナー27と同様にしてイエロートナー2を得た。イエロートナー2の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例34)
トナーの製造例26でC.I.ピグメントブルー15:3からC.I.ピグメントレッド122を10部にする以外はシアントナー27と同様にしてマゼンタトナー2を得た。マゼンタトナー2の物性を表1及び2に示す。
(トナーの製造例35)
トナーの製造例26でC.I.ピグメントブルー15:3からカーボンブラックを8部にする以外はシアントナー27と同様にしてブラックトナー2を得た。ブラックトナー2の物性を表1及び2に示す。
〔実施例1乃至18、比較例1乃至13〕
表1及び2に記載のトナー粒子を、表3に記載の組み合わせにて画像評価をした。
以下に本発明の評価方法および評価基準について説明する。
図2に示す接触市成分現像システムの画像形成装置において、図1に示す現像器に実施例及び比較例記載のトナーを200g充填して評価を行った。また、シアントナーでモノカラーの評価を行うときは、前記LBP改造機において単色の出力に切り替えて画像の評価を行った。なお、トナー残量検知機構を無効としたマゼンタ、イエロー、およびブラックカートリッジを挿入して評価を行った。その後、濃度検知補正をして、印字比率1%のチャートにて連続出力を実施する。総出力枚数が10000枚(ゼロックス社製、LETTERサイズ、75g紙)の時に画像の評価を各環境下で行った。具体的には高温高湿環境(30℃,80RH%)、常温常湿環境(20℃,60RH%)、低温低湿環境(10℃,20%RH)で検討した。評価結果は表4に示した。
(1)現像性の評価
(a)画像濃度低下率
ベタ全域画像(トナー乗り量0.55mg/cm2)を10枚出力し、1枚目と10枚目の画像濃度低下率を測定する。
濃度低下率=(1枚目の画像濃度−10枚目の画像濃度)/(1枚目の画像濃度)×100
画像評価は以下に示す判定A、B、C、Dに準じる。
A:5%未満の濃度低下率であり、実使用上全く問題ないレベル。
B:5%以上10%未満の濃度低下率であり、実使用上問題ないレベル。
C:10%以上15%未満の濃度低下率であり、実使用上問題となる可能性が低いレベル。
D:15%以上濃度低下率となり、実使用上問題となる可能性が高いレベル。
(b)ハーフトーン均一性
ハーフトーン均一性を確認する際には、ハーフトーン全域画像(トナー乗り量0.20mg/cm2)を1枚出力中に強制的に本体電源を切り、現像された感光ドラム上のドット再現性を確認した。光学顕微鏡で100倍に拡大したものを目視しながら評価を行った。以下に判定基準を示す。
A:ドット再現性は良好で、実使用上全く問題ないレベル。
B:ドット再現性に若干の乱れが生じるものの、実使用上問題ないレベル。
C:ドット再現性に若干の乱れが生じるが、実使用上問題となる可能性が低いレベル。
D:ドット再現性の乱れが大きく、使用上問題となる可能性が高いレベル。
(2)部材付着の評価
(a)ドラム融着
感光体の汚染による画像上の白色部の汚れの評価を行う。出力画像上において任意の2×2cm四方における画像上のシミを目視で評価した。
A:シミが皆無である。
B:シミが1乃至4個である。
C:シミが5乃至9個である。
D:シミが10個以上ある。実用上問題あり。
(b)トナー担持体の汚染
周方向のスジ及びトナー飛散を確認する際には、ベタ全域画像(トナー乗り量0.55mg/cm2)を1枚出力した後、現像容器を分解しトナー担持体の表面及び端部を目視して行った。以下に判定基準を示す。
A:トナー担持体の表面や端部にはトナー破壊や融着による周方向のスジやトナー担持体表面の削れなどが全く無く、実使用上全く問題ないレベル。
B:トナー担持体の表面や端部にはトナー破壊や融着による周方向のスジやトナー担持体表面の削れなどが若干あり、実使用上問題ないレベル。
C:トナー担持体の表面や端部にはトナー破壊や融着による周方向のスジやトナー担持体表面の削れなどが若干あり、周方向のスジも端部で1乃至10本見受けられるが、実使用上問題となる可能性が低いレベル。
D:トナー担持体の表面にトナーが周方向に融着し、担持体の端部が削れてトナーが漏れてくる。実使用上問題となる可能性が高いレベル。
(c)規制部材の汚染
周方向のスジ及びトナー飛散を確認する際には、ハーフトーン全域画像(トナー乗り量0.20mg/cm2)を1枚出力した後、現像容器を分解し規制部材を目視して行った。ハーフトーン画像上において任意の2×2cm四方で、細かい縦スジが発生しないかどうか目視で評価した。以下に判定基準を示す。
A:規制部材にトナーの融着物はなく、画像上にスジが全くない。
B:規制部材にトナーの融着物が若干あるものの、画像上にスジが全くない。スジが1乃至4本ある。
C:規制部材にトナーの融着物があり、画像上にスジが1乃至10本未満であるが、実使用上問題となる可能性が低いレベル。
D:規制部材にトナーの融着物があり、画像上にスジが10本以上であって、実用上問題あり。
(3)転写性の評価
(a)転写均一性
転写効率を測定する際には、ハーフトーン全域画像(トナー乗り量0.20mg/cm2)及びベタ全域画像(トナー乗り量0.55mg/cm2)を1枚出力して評価した。以下に判定基準を示す。
A:ハーフトーン及びベタともに1ページ内の均一性は優れており、実使用上全く問題ないレベル。
B:ハーフトーン画像にて1ページ内の均一性の若干劣るものが認められるものの、実使用上問題ないレベル。
C:ハーフトーン及びベタとも1にページ内の均一性の若干劣るものが認められるものの、実使用上問題となる可能性が低いレベル。
D:ハーフトーン及びベタともに1ページ内の均一性が劣るため、実使用上問題となる可能性が高いレベル。
(4)定着性の評価
(a)定着均一性
マシンおよびトナーを充填したカートリッジを低温低湿環境下(15℃,10%RH)24時間放置後に前記評価機を用いて、200μm幅の横線パターン(横幅200μm、間隔100μm)を1枚出力して、プリント画像を定着性の評価に用いた。定着性の評価は、画像をシルボン紙で5往復100g荷重でこすり、画像のはがれを反射濃度の低下率(%)の平均で評価した。
評価には表面平滑度10〔sec〕以下のボンド紙を用いた。以下に評価基準を示す。
A:濃度低下率5%未満。実使用上問題ないレベル。
B:濃度低下率5%以上15%未満で、実使用上問題ないレベル。
C:濃度低下率15%以上で、実使用上問題となる可能性が低いレベル。
D:シルボン紙で擦る前の評価画像に定着不良が発生している
Figure 2009168963
Figure 2009168963
Figure 2009168963
Figure 2009168963
電子写真装置の現像部の拡大図である。 本発明の画像形成方法を用いた電子写真装置の断面図である。 トナー粒子の2値化画像の一例を示す図である。
符号の説明
10 感光ドラム
11 帯電ローラ
13 現像ユニット
14 トナー担持体
15 トナー供給ローラ
16 規制部材
17 トナー
23 現像剤容器
25 撹拌羽根
29 帯電ローラ

Claims (11)

  1. 少なくとも下記i)乃至v)
    i)重合性単量体;
    ii)ワックス;
    iii)着色剤;
    iv)スルホン酸基、スルホン酸塩基及びスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基を有する重合性単量体とその他のビニル系重合性単量体とを少なくとも重合することにより得られる重合体であって、スルホン酸基、スルホン酸塩基及びスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基を有する重合性単量体の共重合割合C(A)が0.5乃至2.0質量%である重合体A;
    v)スルホン酸基、スルホン酸塩基及びスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基を有する重合性単量体とその他のビニル系重合性単量体とを少なくとも重合することにより得られる重合体であって、スルホン酸基、スルホン酸塩基及びスルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基を有する重合性単量体の共重合割合C(B)が3.5乃至10.0質量%である重合体B;
    を含有する単量体組成物を水系媒体中に分散し、前記単量体組成物中に含有される重合性単量体を重合することにより製造されたトナー粒子と無機微粉体とを有する非磁性トナーであって、
    前記i)の重合性単量体100質量部に対する前記重合体Aの含有量をM(A)(質量部)、前記重合体Bの含有量をM(B)(質量部)としたとき、下記式を満たすことを特徴とする非磁性トナー。
    10.0≦M(A)≦30.0
    0.5≦M(B)≦5.0
    0.02≦M(B)/M(A)≦0.50
  2. 前記重合体Aおよび重合体Bは、共重合成分として下記i)乃至iii)
    i)スチレン
    ii)2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸誘導体
    iii)アクリル酸乃至メタクリル酸誘導体
    を含むことを特徴とする請求項1に記載の非磁性トナー。
  3. 前記重合体Aに含有されるスルホン酸基、スルホン酸塩基及びスルホン酸エステル基からなるグループから選択される官能基が下記式(1)で表されることを特徴とする請求項1又は2に記載の非磁性トナー。
    Figure 2009168963
    (式中、R1は水素原子、メチル基又はエチル基を表し、R2は分岐してもよい脂肪族炭化水素または官能基を有していてもよい芳香族炭化水素、R3は炭素数1乃至4のアルキル基を表す。)
  4. 前記重合体Aの酸価をAV(A)、前記重合体Bの酸価をAV(B)とすると、AV(A)とAV(B)が下記式を満たすこと特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の非磁性トナー。
    5.0mgKOH/g≦AV(A)≦30.0mgKOH/g
    10.0mgKOH/g≦AV(B)≦40.0mgKOH/g
    1.0≦AV(B)/AV(A)≦5.0
  5. 前記重合体Aの、スルホン酸基、スルホン酸塩基又は、スルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の合計含有量S(A)が、2.0×1019乃至8.0×1019個/gであり、
    前記重合体Bの、スルホン酸基、スルホン酸塩基又は、スルホン酸エステル基からなる群より選ばれる官能基の合計含有量S(B)が、15.0×1019乃至35.0×1019個/gであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の非磁性トナー。
  6. 前記重合体Aのピーク分子量が15000乃至100000であり、前記重合体Bのピーク分子量が10000乃至50000であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の非磁性トナー。
  7. 前記重合体Aのガラス転移温度をTgA、前記重合体Bのガラス転移温度をTgBとすると、TgAとTgBが下記式を満たすことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の非磁性トナー。
    80.0℃≦TgA≦120.0℃
    65.0℃≦TgB≦95.0℃
  8. 前記非磁性トナーの示差走査熱量計(モジュレーションDSC)での40乃至60℃に存在するガラス転移温度(TgL)と、70乃至90℃における最大ピークの温度(P1)との温度差が下記式を満たし、
    15.0℃≦P1−TgL≦50.0℃
    前記トナーの100℃の溶融粘度が2000乃至25000Pa・sであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の非磁性トナー。
  9. 前記トナー粒子の重量平均粒子径(D4)が4.0乃至9.0μmであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の非磁性トナー。
  10. 前記トナーは、平均円形度が0.960乃至1.000であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の非磁性トナー。
  11. 前記トナーは、ワックスと樹脂とのコア−シェル構造を有することを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の非磁性トナー。
JP2008005237A 2008-01-15 2008-01-15 非磁性トナー Expired - Fee Related JP5202002B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008005237A JP5202002B2 (ja) 2008-01-15 2008-01-15 非磁性トナー

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008005237A JP5202002B2 (ja) 2008-01-15 2008-01-15 非磁性トナー

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2009168963A true JP2009168963A (ja) 2009-07-30
JP2009168963A5 JP2009168963A5 (ja) 2011-02-03
JP5202002B2 JP5202002B2 (ja) 2013-06-05

Family

ID=40970216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008005237A Expired - Fee Related JP5202002B2 (ja) 2008-01-15 2008-01-15 非磁性トナー

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5202002B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011090157A (ja) * 2009-10-22 2011-05-06 Canon Inc トナー
JP2012083430A (ja) * 2010-10-07 2012-04-26 Canon Inc 荷電制御樹脂及び該荷電制御樹脂を含有するトナー
US8748073B2 (en) 2011-06-28 2014-06-10 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Toner, manufacturing method thereof and image forming method
JP2014178421A (ja) * 2013-03-14 2014-09-25 Ricoh Co Ltd トナー
US9811018B2 (en) 2013-11-28 2017-11-07 Zeon Corporation Negatively-chargeable toner and method for manufacturing same

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0315858A (ja) * 1989-06-14 1991-01-24 Canon Inc 負帯電性重合法トナー
JPH11184165A (ja) * 1997-12-17 1999-07-09 Nippon Zeon Co Ltd 静電荷像現像用トナー及びその製造方法
JP2002040717A (ja) * 2000-07-28 2002-02-06 Canon Inc トナー
JP2004295117A (ja) * 2003-03-10 2004-10-21 Canon Inc 乾式トナー、乾式トナーの製造方法、及び画像形成方法
JP2006215243A (ja) * 2005-02-03 2006-08-17 Canon Inc トナーおよびフルカラー画像形成方法
JP2007156297A (ja) * 2005-12-08 2007-06-21 Canon Inc トナー

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0315858A (ja) * 1989-06-14 1991-01-24 Canon Inc 負帯電性重合法トナー
JPH11184165A (ja) * 1997-12-17 1999-07-09 Nippon Zeon Co Ltd 静電荷像現像用トナー及びその製造方法
JP2002040717A (ja) * 2000-07-28 2002-02-06 Canon Inc トナー
JP2004295117A (ja) * 2003-03-10 2004-10-21 Canon Inc 乾式トナー、乾式トナーの製造方法、及び画像形成方法
JP2006215243A (ja) * 2005-02-03 2006-08-17 Canon Inc トナーおよびフルカラー画像形成方法
JP2007156297A (ja) * 2005-12-08 2007-06-21 Canon Inc トナー

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011090157A (ja) * 2009-10-22 2011-05-06 Canon Inc トナー
JP2012083430A (ja) * 2010-10-07 2012-04-26 Canon Inc 荷電制御樹脂及び該荷電制御樹脂を含有するトナー
US8748073B2 (en) 2011-06-28 2014-06-10 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Toner, manufacturing method thereof and image forming method
JP2014178421A (ja) * 2013-03-14 2014-09-25 Ricoh Co Ltd トナー
US9811018B2 (en) 2013-11-28 2017-11-07 Zeon Corporation Negatively-chargeable toner and method for manufacturing same

Also Published As

Publication number Publication date
JP5202002B2 (ja) 2013-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5306217B2 (ja) トナー
JP4995268B2 (ja) トナー
JP4530376B2 (ja) 非磁性トナー
JP2012159630A (ja) 現像装置
JP5300401B2 (ja) トナー
JP5202002B2 (ja) 非磁性トナー
JP2009151060A (ja) 静電荷像現像用トナーとその製造方法、及び画像形成装置
JP2006330767A (ja) 静電荷像現像用トナー、製造方法および画像形成方法
JP4481788B2 (ja) トナーおよび画像形成方法
JP2006301091A (ja) 画像形成方法及び現像装置
JP2003330220A (ja) 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用現像剤及び画像形成方法
JP3855585B2 (ja) 画像形成方法
JP2009151235A (ja) マゼンタトナー
JP5455748B2 (ja) トナー及びトナー粒子の製造方法
JP2009025327A (ja) トナー及び画像形成方法
JP4333694B2 (ja) 静電荷像現像用トナーおよび画像形成方法
JP2006078982A (ja) トナー
JP5541711B2 (ja) イエロートナー
JP5398219B2 (ja) トナー
JP5441385B2 (ja) トナー
JP3925260B2 (ja) 静電像現像用トナーおよび画像形成方法
JP2010091755A (ja) マゼンタトナー
JP4379437B2 (ja) 静電荷像現像用トナーおよび画像形成方法
JP4379436B2 (ja) 静電荷像現像用トナーおよび画像形成方法
JP2003131426A (ja) 静電潜像現像用トナーとその製造方法、及び画像形成方法と画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101215

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101215

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120802

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121030

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130115

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130212

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5202002

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160222

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees