JP2009282283A - 静電荷像現像用トナーと画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】色濁りのない鮮やかな色調を有する高彩度のフルカラー画像が得られ、さらに定着時の分離性、オフセット性が良好な静電荷像現像用トナーを提供する。
【解決手段】少なくとも樹脂とワックスと着色剤を含有してなる静電荷像現像用トナーにおいて、該ワックスがエステル化合物と炭化水素化合物よりなり、該着色剤が窒素原子含有複素環化合物と銅原子含有化合物よりなることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【選択図】なし
【解決手段】少なくとも樹脂とワックスと着色剤を含有してなる静電荷像現像用トナーにおいて、該ワックスがエステル化合物と炭化水素化合物よりなり、該着色剤が窒素原子含有複素環化合物と銅原子含有化合物よりなることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【選択図】なし
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成に用いられる静電荷像現像用トナー(単にトナーということもある)に関し、更に詳しくは、優れた色相域、高い透明性及び定着時の優れた分離特性を有するトナーに関する。
近年、静電荷像現像用トナーを用いた電子写真方式の画像形成方法においては、分光された光を感光体上に露光することによって原稿のパターン(原稿の画像情報)に対応した静電潜像を形成し、この静電潜像を各色のカラートナーで現像することによって単色のカラー画像、あるいは各色単色のトナー像を重ね合わせることによってフルカラー画像を形成することが実用化されている。このようなカラー画像を形成するためのカラートナーとしては、熱可塑性樹脂よりなる結着樹脂(バインダー樹脂)と各色の着色剤とが含有されてなるイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーなどが用いられている。
ここに、電子写真方式の画像形成方法とは、一般に、光導電性物質よりなる感光体上に、種々の方法によって原稿の画像情報に応じて光をパターン照射することにより、静電潜像を形成し、この感光体上に形成された静電潜像を、帯電したトナーによってトナー像として現像し、このトナー像を、画像記録媒体(例えば、普通紙等や中間転写体等)に転写して熱定着装置を用いて定着する工程を経ることにより、可視画像を得るものである。そして、フルカラー画像を形成するためには、感光体上に、原稿の画像情報におけるイエロー、マゼンタ色、シアン色およびブラック色の各色ごとに分解された画像パターンの各々に対応する静電潜像が形成され、これらの静電潜像が対応する色のトナーによって現像されることとなる。
トナーを構成する着色剤としては、従来公知の有機顔料および油溶性染料が用いられており、有機顔料および油溶性染料のいずれかを用いてなるトナーや、有機顔料と油溶性染料とを混合して用いてなるトナーが提案されている。しかし、この着色剤として用いられる有機顔料および油溶性顔料は、各々、種々の欠点を有している。
具体的には、有機顔料は、油溶性染料に比して一般的に優れた耐熱性や耐光性を有しているが、トナー中において粒子状で分散された状態で存在するために隠蔽力が強くなり、トナーの透明性が低下してしまう。しかも、一般的に顔料は分散性が低いため、良好な分散性が得られないことに起因して、更に透明性が小さくなり、また彩度が低下し、形成される可視画像において良好な色再現性が得られないという弊害が生じることとなる。
さらに、各色単色のトナー像が重ね合わされることによって形成されるフルカラー画像においては、重ね合わされたトナー像のうちの最下層のものが、それより上層のものに隠蔽されずにトナー像を視覚により確認することを可能と必要がある。トナーには、定着された状態における透明性が必要とされ、また、原稿に対する優れた色再現性を得るためには、トナーを構成する着色剤に分散性や着色力が必要とされる。
一方、市場からの要望と近年の電子写真装置の進化に伴い、従来からの文書作成に代表されるモノクロプリントに加え、フルカラープリントも行える様になってきた。この様なフルカラー画像形成装置は、印刷の様に版を起こさずに必要枚数分のプリント物をオンデマンドに作成できるので、少量プリント発注の多い軽印刷分野で主に利用される様になった(たとえば、特許文献1参照)。
即ち、カタログや広告などのフルカラーのプリント物をトナーで作成するにあたり、使用されるトナーにはオリジナルのデジタル画像などに忠実な画像が得られる色再現性が求められる。すなわち、フルカラーの画像形成では、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー画像を重ね合わせて目標の色調画像が再現され、忠実な色再現を実現する上でベースとなるこれらカラートナーが良好な色再現性を有することが求められている。
そのため、カラートナーの色再現性向上を目的として、種々の着色剤の検討がこれまでもなされてきた。
例えば、高彩度の画像を形成するために、着色剤として金属化合物と色素を用い、重合法によってトナーを製造する手法が提案されている(特許文献1)。しかしながら、この文献に記載されている金属化合物と色素の組み合わせによって得られるトナーは、優れた色相域、透明性を持つものの、定着時に薄い紙種を高温高湿で使用すると、分離性が悪いという問題があり、また、画像保存時のドキュメントオフセット性に問題があった。
特開2007−316591号公報
本発明は、色濁りのない鮮やかな色調を有する高彩度のフルカラー画像が得られ、かつ、安定した良質なフルカラー画像を形成することができる静電荷像現像用トナーを提供することを目的とするものである。特に、さらに定着時の分離性が良好で、ドキュメントオフセット性も良好な静電荷像現像用トナーを提供することを目的とする。
本発明者らは鋭意検討した結果、特定の着色剤とエステル化合物よりなる第1の離型剤成分と、分岐鎖状構造および/または環状構造を有する炭化水素化合物よりなる第2の離型剤を併用することで、従来の課題を解決することを見いだし、本発明を完成するに至ったものである。
本発明の目的は、下記構成を採ることにより達成される。
(1)
少なくとも樹脂とワックスと着色剤を含有してなる静電荷像現像用トナーにおいて、該ワックスがエステル化合物よりなる第1の離型剤成分と、分岐鎖状構造および/または環状構造を有する炭化水素化合物よりなる第2の離型剤成分からなり、第1の離型剤成分と第2の離型剤成分との質量比が40:60〜98:2の範囲であると共に、該着色剤が少なくとも一般式(X−1)の色素と一般式(1)の金属化合物とであることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
少なくとも樹脂とワックスと着色剤を含有してなる静電荷像現像用トナーにおいて、該ワックスがエステル化合物よりなる第1の離型剤成分と、分岐鎖状構造および/または環状構造を有する炭化水素化合物よりなる第2の離型剤成分からなり、第1の離型剤成分と第2の離型剤成分との質量比が40:60〜98:2の範囲であると共に、該着色剤が少なくとも一般式(X−1)の色素と一般式(1)の金属化合物とであることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
〔式中、Rx1および、Rx2はおのおの独立にアルキル基を表し、Lxは水素原子またはアルキル基を表し、Gx1は炭素数2以上のアルキル基を表し、GX2はアルキル基または芳香族炭化水素基を表し、Gx3は水素原子、ハロゲン原子、Gx4−CO−NH−またはGx5−N(Gx6)−CO−を表し、Gx4は置換基を表し、Gx5およびGx6は各々独立に水素原子または置換基を表し、Qx1,Qx2,Qx3,Qx4,Qx5は各々独立に水素原子または置換基を表す。〕
〔式中、R1は水素原子又は置換基を表し、R2はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルファモイル基、スルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基又はシアノ基を表し、R1及びR2の中、何れか一方は電子吸引性基を表す。R3は炭素数3以上のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又は複素環基を表し、一般式(1)中の配位子1分子中の炭素数は25以下である。〕
(2)
樹脂と着色剤とワックスの合計量に対するワックスの質量の比率が4〜25%であることを特徴とする(1)記載の静電荷像現像用トナー。
(2)
樹脂と着色剤とワックスの合計量に対するワックスの質量の比率が4〜25%であることを特徴とする(1)記載の静電荷像現像用トナー。
(3)
(1)又は(2)記載の静電荷像現像用トナーを用いて静電現像後、画像担持体に転写して後、接触加熱定着することを特徴とする画像形成方法。
(1)又は(2)記載の静電荷像現像用トナーを用いて静電現像後、画像担持体に転写して後、接触加熱定着することを特徴とする画像形成方法。
本発明により、色濁りのない鮮やかな色調を有する高彩度のフルカラー画像が得られ、かつ、安定した良質なフルカラー画像を形成することができる静電荷像現像用トナーを提供することが出来る。特に、さらに定着時の分離性が良好で、ドキュメントオフセット性も良好な静電荷像現像用トナーを提供することができる。
本発明につき更に詳しく説明する。
一般式(1)と一般式(X−1)の化合物は、併用することによって良好な色相のマゼンダ色のトナーを得ることができるが、定着分離性が悪いという問題があった。ところが、一般式(1)と一般式(X−1)の化合物を混合して使用し、さらに、従来の如くワックスを単独で使用するのではなく、エステル化合物よりなる第1の離型剤成分と、分岐鎖状構造および/または環状構造を有する炭化水素化合物よりなる第2の離型剤を併用すると、定着分離性が飛躍的に改善されることがわかった。
なお、静電荷像現像用トナー中の樹脂と着色剤とワックスの合計量に対するワックスの質量の比率が4〜25%であることが望ましく、より好ましくは。6〜20%である。
これは、一般式(X−1)で表される色素と、一般式(1)で表される金属化合物と共存させることで、加熱定着時にトナー粒子表面へ滲み出しやすくなったためと思われる。
しかし、一般式(1)と一般式(X−1)の化合物の共存により、画像保存時のドキュメントオフセット性は改善されることから、これら化合物が共存すると常温に戻った状態では画像の表面の状態が安定化し、画像を重ねて保存し熱および圧力が加わっても、紙へのトナー付着性が低下しているため、ドキュメントオフセット性が改善されると考えられる。
すなわち、本発明者らは一般式(1)の金属化合物と一般式(X−1)の色素を使用した場合の課題である、定着時の分離不良問題につき鋭意検討した結果、定着の分離時にこれら金属化合物や色素を核としてトナーが融着して分離性を低下させているものと推定した。その理由については明確ではないが、この金属化合物や色素がいわゆる低分子構造のもので、樹脂などに対する溶解性が高く、透明性を向上することはできるものの、樹脂中に溶解しているため、結果として樹脂に対する可塑効果を引き起こしてしまい、樹脂の溶融粘度の低下が起こり、定着ローラーなどへの付着力が増大し、定着部での分離性を低下させたものと推定される。
また、可塑化され、低軟化点化しているため、定着後に排出された記録媒体が積み重なった場合に、記録媒体表面にあるトナーが記録媒体表面に付着し、記録媒体同士が接着してしまう、いわゆるドキュメントオフセット性が低下してしまうと推定される。
この課題を解決するために本発明者らは鋭意検討した結果、これら金属化合物及び色素を単独の状態で存在させず、その周囲にいわゆる離型性のある物質で囲み、定着分離性及びドキュメントオフセット性の改良ができるものと推定した。これら化合物に対して親和性を有する離型剤を配向させることで、この物質自体を保有する可塑効果を抑制することができるものと推定した。
この構成をとるべく、鋭意検討した結果、エステル化合物よりなる第1の離型剤成分と、分岐鎖状構造及び/または環状構造を有する炭化水素化合物よりなる第2の離型剤成分を使用することで、この効果を発揮できることを見いだし、本発明を完成するに至ったのである。
すなわち、単なる炭化水素系離型剤では非極性構造であるため、離型性は良好ではあるものの、これら化合物に対する配向性がない。エステル系のような離型剤の場合、エステル基の存在により、金属化合物や色素への配向は容易となるものの、離型効果の低下が発生し、十分な分離性を確保することができない。
本発明では、エステル系離型剤を使用し、金属化合物や色素へ配向させ、その周囲に炭化水素系の離型剤を配向させることで、その効果を十分に発揮させることができたものと推定される。
特に、本発明では炭化水素系離型剤として、分岐鎖状構造及び/または環状構造を有する炭化水素化合物を使用する。この理由としては、単なる鎖状構造に比較して、ある程度の極性もあり、その結果、金属化合物及び色素の周囲に配向するエステル化合物との親和性をより向上させることができるものと思われる。
〔一般式(X−1)で表される化合物〕
本発明の一般式(X−1)で表される化合物(以下、本発明の化合物(X−1)ともいう)について説明する。
本発明の一般式(X−1)で表される化合物(以下、本発明の化合物(X−1)ともいう)について説明する。
式中、Rx1および、Rx2はおのおの独立にアルキル基を表し、直鎖状アルキル基、分岐アルキル基、シクロアルキル基いずれでも良く、Rx1および、Rx2は同じアルキル基であっても良く、異なるアルキル基であっても良い。具体的には、例えば、直鎖状アルキル基、分岐アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等をあげることができ、シクロアルキル基の例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、4−tert−ブチル−シクロヘキシル基等をあげることができ、直鎖状アルキル基、分岐アルキル基がより好ましい。
これらのRx1および、Rx2で表されるアルキル基にはさらに置換基を有していても良く、Rx1および、Rx2で表されるアルキル基に置換可能な基としては特に制限は無いが、例としては上述したアルキル基およびシクロアルキル基、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基、プロパルギル基等)、芳香族炭化水素基(例えば、フェニル基、ナフチル基等)、芳香族複素環基(例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、キナゾリル基、フタラジル基等)、複素環基(例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、ホスホリル基(例えばジメトキシホスホニル、ジフェニルホスホリル)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基、ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2−ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基(フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、ジブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、アゾ基(例えば、フェニルアゾ)、アルキルスルホニルオキシ基(例えば、メタンスルホニルオキシ)、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、ヒドロキシル基などが挙げられ、これらはさらに、置換基を有していても良い。Rx1および、Rx2で表されるアルキル基に置換可能な置換基の好ましい例としては、芳香族炭化水素基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、ハロゲン原子、ヒドロキシル基である。
Rx1および、Rx2で表されるアルキル基は、無置換のアルキル基もしくはアルコキシ基が置換したアルキル基が好ましく、無置換のアルキル基が最も好ましい。
Rx1および、Rx2で表されるアルキル基は、Rx1で表されるアルキル基に含まれる炭素原子数とRx2で表されるアルキル基に含まれる炭素原子数との総和が8以上であることが好ましく、12以上であることがさらに好ましく、16以上であることが最も好ましい。
Lxは水素原子またはアルキル基を表し、水素原子であることが好ましく、Lxがアルキル基の場合は、上述したRx1および、Rx2で表されるアルキル基と同義の基であり、好ましくは炭素数1から5のアルキル基であり、より好ましくはメチル基、エチル基である。
Gx1は炭素数2以上のアルキル基を表し、直鎖状アルキル基、分岐アルキル基、シクロアルキル基いずれでも良く、具体的には、直鎖状アルキル基、分岐アルキル基の例としては、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等をあげることができ、シクロアルキル基の例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、4−tert−ブチル−シクロヘキシル基等をあげることができ、分岐アルキル基がより好ましく、3級アルキル基がさらに好ましく、最も好ましくはtert−ブチル基である。
Gx2はアルキル基または芳香族炭化水素基を表し、アルキル基としては上述したRx1および、Rx2で表されるアルキル基と同義の基であり、芳香族炭化水素基としては例えば、フェニル基、ナフチル基等であり、アルキル基であることが好ましく、さらに好ましくは炭素数1から5のアルキル基であり、より好ましくはメチル基、エチル基である。
Gx3は水素原子、ハロゲン原子、Gx4−CO−NH−、Gx5−N(Gx6)−CO−を表し、水素原子であることが好ましい。Gx4は各々独立に置換基を表し、該置換基としては、上述したRx1および、Rx2で表されるアルキル基に置換可能な基と同義の基を挙げることができ、好ましくは上述したRx1および、Rx2で表されるアルキル基と同義の基もしくは芳香族炭化水素基である。
Gx5およびGx6は水素原子または置換基を表し、該置換基としては、上述したRx1および、Rx2で表されるアルキル基に置換可能な基と同義の基を挙げることができ、好ましくは上述したRx1および、Rx2で表されるアルキル基と同義の基である。
Qx1,Qx2,Qx3,Qx4,Qx5は各々独立に水素原子または置換基を表し、置換基の例としては上述したGx4と同義の基を挙げることができる。Qx1,Qx2,Qx3,Qx4,Qx5は各々独立に、好ましくは、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基であり、すべて水素原子であることがもっとも好ましい。
以下に一般式(X−1)で示される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されることはない。
〔一般式(1)表される化合物〕
次に、前記一般式(1)表される化合物の構造について説明する。
次に、前記一般式(1)表される化合物の構造について説明する。
一般式(1)において、Rは各々独立に置換基を表し、nは1〜5の整数を表し、(R)nの炭素数の合計は14以上を表す。
一般式(1)において、Rで表される置換基としては、置換可能なものであれば特に限定はないが、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、トリフルオロメチル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基、プロパルギル基等)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基等)、ヘテロアリール基(例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、キナゾリル基、フタラジル基等)、ヘテロ環基(複素環基とも呼び、例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基、ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2−ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基(フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)などが挙げられる。またこれらは更に同様の置換基よって置換されても良い。
これらの中で好ましくはアルキル基、アリール基、複素環基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、スルファモイル基、ウレイド基、アミノ基、アミド基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、シアノ基、ハロゲン原子等が挙げられるが、更に好ましくはアルキル基、アルコキシ基、アミド基、ハロゲン原子であり、最も好ましくはアルコキシ基である。
一般式(1)において、nは1〜5の整数を表すが、合成上の容易性から1であることが好ましい。
一般式(1)において(R)nの炭素数の合計は14以上であるが、好ましくは16以上、更に好ましくは18以上である。
以下に前記一般式(1)で表される金属化合物の代表的な具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、ここに示す構造式は幾つも取り得る共鳴構造の中の1つの極限構造に過ぎず、共有結合(−で示す)と配位結合(…で示す)の区別も形式的なもので、絶対的な区別を表すものではない。
これら前述の金属化合物及び色素の添加量は、トナー全体に対して、一般式(1)の金属化合物と一般式(X−1)の色素の含有量の合計が2〜20質量%の範囲が好ましく、さらに、トナー中に金属化合物は1.0〜15質量%、色素は1.0〜15質量%、特には金属化合物は1〜7質量%、色素は1〜7質量%が好ましい。
一般式(1)で表される金属化合物は単独で用いても2種を併用しても良いが、一般式(X−1)の色素に対して0.8〜3倍モルとすることで、色素の耐光性の向上と分散安定性を向上させることができる。更に好ましくは1〜2倍モルである。
本発明に係る一般式(X−1)と一般式(1)色素を用いることに加え、他の着色剤と併用してもよい。共に用いられる着色剤としては、キナクリドン系顔料等一般に知られている染料を用いることができ、その中では特に、油溶性染料であることが好ましい。
〔離型剤〕
本発明の現像剤を構成するトナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤および離型剤を含有し、離型剤が、エステル系ワックスよりなる第1の離型剤成分40〜98質量%、好ましくは60〜95質量%と、分岐炭化水素系ワックスよりなる第2の離型剤成分60〜2質量%、好ましくは5〜40質量%とを含有するものよりなるものである。
本発明の現像剤を構成するトナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤および離型剤を含有し、離型剤が、エステル系ワックスよりなる第1の離型剤成分40〜98質量%、好ましくは60〜95質量%と、分岐炭化水素系ワックスよりなる第2の離型剤成分60〜2質量%、好ましくは5〜40質量%とを含有するものよりなるものである。
離型剤における第1の離型剤成分および第2の離型剤成分の割合が上記の範囲であることにより、エステル系ワックスによる画像担持体(転写材、画像支持体等とも言う)との接着性が確実に得られて低温定着によっても十分な定着強度で定着することができると共に、分岐炭化水素系ワックスおよびエステル系ワックスの分子状態における絡み合いの相互作用が十分に得られて離型剤全体としてキャリアへの移行を抑制することができる。
なお、離型剤における第1の離型剤成分および第2の離型剤成分の含有の割合は、添加時の比率とみなせるが、トナーより測定する際は、離型剤全体における分岐炭化水素系ワックスによる3級炭素原子および4級炭素原子の割合(後述する分岐の割合)と、予め測定された分岐炭化水素系ワックス単独が有する分岐の割合により算出することができる。
〔エステル化合物〕
本発明のトナーを構成する離型剤の第1の離型剤成分であるエステル系ワックスとしては、モノエステル化合物、ジエステル化合物、トリエステル化合物およびテトラエステル化合物のいずれをも用いることができ、例えば下記一般式(1)〜一般式(3)に表される高級脂肪酸および高級アルコールのエステル類、下記一般式(4)に表されるトリメチロールプロパントリエステル類、下記一般式(5)に表されるグリセリントリエステル類、下記一般式(6)に表されるペンタエリスリトールテトラエステル類などを挙げることができる。
一般式(1) R1−COO−R2
一般式(2) R1−COO−(CH2)n−OCO−R2
一般式(3) R1−OCO−(CH2)n−COO−R2
ただし、上記一般式(1)〜一般式(3)において、R1およびR2は、各々、置換基を有していてもいなくてもよい炭素数が13〜30、好ましくは17〜22の炭化水素基を示す。また、R1およびR2は、各々、同一であっても、異なっていてもよい。
本発明のトナーを構成する離型剤の第1の離型剤成分であるエステル系ワックスとしては、モノエステル化合物、ジエステル化合物、トリエステル化合物およびテトラエステル化合物のいずれをも用いることができ、例えば下記一般式(1)〜一般式(3)に表される高級脂肪酸および高級アルコールのエステル類、下記一般式(4)に表されるトリメチロールプロパントリエステル類、下記一般式(5)に表されるグリセリントリエステル類、下記一般式(6)に表されるペンタエリスリトールテトラエステル類などを挙げることができる。
一般式(1) R1−COO−R2
一般式(2) R1−COO−(CH2)n−OCO−R2
一般式(3) R1−OCO−(CH2)n−COO−R2
ただし、上記一般式(1)〜一般式(3)において、R1およびR2は、各々、置換基を有していてもいなくてもよい炭素数が13〜30、好ましくは17〜22の炭化水素基を示す。また、R1およびR2は、各々、同一であっても、異なっていてもよい。
ただし、上記一般式(4)において、R1〜R4は、各々、置換基を有していてもいなくてもよい炭素数が13〜30、好ましくは17〜22の炭化水素基を示す。また、R1〜R4は、各々、同一であっても、異なっていてもよい。
ただし、上記一般式(5)において、R1〜R3は、各々、置換基を有していてもいなくてもよい炭素数が13〜30、好ましくは17〜22の炭化水素基を示す。また、R1〜R3は、各々、同一であっても、異なっていてもよい。
ただし、上記一般式(6)において、R1〜R4は、各々、置換基を有していてもいなくてもよい炭素数が13〜30、好ましくは17〜22の炭化水素基を示す。また、R1〜R4は、各々、同一であっても、異なっていてもよい。
上記一般式(1)で表されるモノエステル化合物の具体例としては、例えば以下の式(1−1)〜式(1−8)に示す化合物を例示することができる。
式(1−1) CH3−(CH2)12−COO−(CH2)13−CH3
式(1−2) CH3−(CH2)14−COO−(CH2)15−CH3
式(1−3) CH3−(CH2)16−COO−(CH2)17−CH3
式(1−4) CH3−(CH2)16−COO−(CH2)21−CH3
式(1−5) CH3−(CH2)20−COO−(CH2)17−CH3
式(1−6) CH3−(CH2)20−COO−(CH2)21−CH3
式(1−7) CH3−(CH2)25−COO−(CH2)25−CH3
式(1−8) CH3−(CH2)28−COO−(CH2)29−CH3
上記一般式(2)および一般式(3)で表されるジエステル化合物の具体例としては、例えば以下の式(2−1)〜式(2−7)、および式(3−1)〜式(3−3)に示す化合物を例示することができる。
式(2−1) CH3−(CH2)20−COO−(CH2)4−OCO−(CH2)20−CH3
式(2−2) CH3−(CH2)18−COO−(CH2)4−OCO−(CH2)18−CH3
式(2−3) CH3−(CH2)20−COO−(CH2)2−OCO−(CH2)20−CH3
式(2−4) CH3−(CH2)22−COO−(CH2)2−OCO−(CH2)22−CH3
式(2−5) CH3−(CH2)16−COO−(CH2)4−OCO−(CH2)16−CH3
式(2−6) CH3−(CH2)26−COO−(CH2)2−OCO−(CH2)26−CH3
式(2−7) CH3−(CH2)20−COO−(CH2)6−OCO−(CH2)20−CH3
式(3−1) CH3−(CH2)21−OCO−(CH2)6−COO−(CH2)21−CH3
式(3−2) CH3−(CH2)23−OCO−(CH2)6−COO−(CH2)23−CH3
式(3−3) CH3−(CH2)19−OCO−(CH2)6−COO−(CH2)19−CH3
上記一般式(4)で表されるトリエステル化合物の具体例としては、例えば以下の式(4−1)〜式(4−6)に示す化合物を例示することができる。
式(1−1) CH3−(CH2)12−COO−(CH2)13−CH3
式(1−2) CH3−(CH2)14−COO−(CH2)15−CH3
式(1−3) CH3−(CH2)16−COO−(CH2)17−CH3
式(1−4) CH3−(CH2)16−COO−(CH2)21−CH3
式(1−5) CH3−(CH2)20−COO−(CH2)17−CH3
式(1−6) CH3−(CH2)20−COO−(CH2)21−CH3
式(1−7) CH3−(CH2)25−COO−(CH2)25−CH3
式(1−8) CH3−(CH2)28−COO−(CH2)29−CH3
上記一般式(2)および一般式(3)で表されるジエステル化合物の具体例としては、例えば以下の式(2−1)〜式(2−7)、および式(3−1)〜式(3−3)に示す化合物を例示することができる。
式(2−1) CH3−(CH2)20−COO−(CH2)4−OCO−(CH2)20−CH3
式(2−2) CH3−(CH2)18−COO−(CH2)4−OCO−(CH2)18−CH3
式(2−3) CH3−(CH2)20−COO−(CH2)2−OCO−(CH2)20−CH3
式(2−4) CH3−(CH2)22−COO−(CH2)2−OCO−(CH2)22−CH3
式(2−5) CH3−(CH2)16−COO−(CH2)4−OCO−(CH2)16−CH3
式(2−6) CH3−(CH2)26−COO−(CH2)2−OCO−(CH2)26−CH3
式(2−7) CH3−(CH2)20−COO−(CH2)6−OCO−(CH2)20−CH3
式(3−1) CH3−(CH2)21−OCO−(CH2)6−COO−(CH2)21−CH3
式(3−2) CH3−(CH2)23−OCO−(CH2)6−COO−(CH2)23−CH3
式(3−3) CH3−(CH2)19−OCO−(CH2)6−COO−(CH2)19−CH3
上記一般式(4)で表されるトリエステル化合物の具体例としては、例えば以下の式(4−1)〜式(4−6)に示す化合物を例示することができる。
第1の離型剤成分を構成する上記一般式(5)で表されるトリエステル化合物の具体例としては、例えば以下の式(5−1)〜式(5−6)に示す化合物を例示することができる。
上記一般式(6)で表されるテトラエステル化合物の具体例としては、例えば以下の式(6−1)〜式(6−5)に示す化合物を例示することができる。
第1の離型剤成分を構成するエステル系ワックスは、1つの分子内にモノエステル構造、ジエステル構造、トリエステル構造およびテトラエステル構造の複数が保有された構造のものであってもよい。
離型剤を構成する第1の離型剤成分としては、以上のエステル化合物の2種以上を組み合わせて用いることもできる。
〔分岐炭化水素系ワックス〕
本発明の現像剤のトナーを構成する離型剤の第2の離型剤成分である分岐炭化水素系ワックスは、分岐の割合が0.1〜20%であることが好ましく、0.3〜1.0%であることがさらに好ましい。分岐の割合、すなわち分岐炭化水素系ワックスを構成する全炭素原子中の3級炭素原子および4級炭素原子の合計の割合は、下記の方法によって得られる値である。
本発明の現像剤のトナーを構成する離型剤の第2の離型剤成分である分岐炭化水素系ワックスは、分岐の割合が0.1〜20%であることが好ましく、0.3〜1.0%であることがさらに好ましい。分岐の割合、すなわち分岐炭化水素系ワックスを構成する全炭素原子中の3級炭素原子および4級炭素原子の合計の割合は、下記の方法によって得られる値である。
分岐炭化水素系ワックスを構成する全炭素原子中の3級炭素原子および4級炭素原子の合計の割合が0.1〜20%の範囲であることにより、当該分岐炭化水素系ワックスが、低融点でありながら、エステル系ワックスとの相互作用による分子間の絡み合いが確実に得られて離型剤のキャリアへの移行が発生しにくいものとなる。
分岐炭化水素系ワックスにおける分岐の割合は、具体的には、下記条件における13C−NMR測定方法により得られるスペクトルにより、下記式(i)により算出することができる。
式(i);分岐の割合(%)=(C3+C4)/(C1+C2+C3+C4)×100
〔上記式(i)において、C3は3級炭素原子に係るピーク面積、C4は4級炭素原子に係るピーク面積、C1は1級炭素原子に係るピーク面積、C2は2級炭素原子に係るピーク面積を示す。〕
(13C−NMR測定方法の条件)
測定装置 :FT NMR装置 Lambda400(日本電子社製)
測定周波数 :100.5MHz
パルス条件 :4.0μs
データポイント:32768
遅延時間 :1.8sec
周波数範囲 :27100Hz
積算回数 :20000回
測定温度 :80℃
溶媒 :ベンゼン−d6/o−ジクロロベンゼン−d4=1/4(v/v)
試料濃度 :3質量%
試料管 :φ5mm
測定モード :1H完全デカップリング法
分岐炭化水素系ワックスとしては、例えば、日本精鑞(株)製のHNP−0190、Hi−Mic−1045、Hi−Mic−1070、Hi−Mic−1080、Hi−Mic−1090、Hi−Mic−2045、Hi−Mic−2065、Hi−Mic−2095などのマイクロクリスタリンワックスや、イソパラフィンが主成分であるワックスEMW−0001、EMW−0003なども挙げられる。
式(i);分岐の割合(%)=(C3+C4)/(C1+C2+C3+C4)×100
〔上記式(i)において、C3は3級炭素原子に係るピーク面積、C4は4級炭素原子に係るピーク面積、C1は1級炭素原子に係るピーク面積、C2は2級炭素原子に係るピーク面積を示す。〕
(13C−NMR測定方法の条件)
測定装置 :FT NMR装置 Lambda400(日本電子社製)
測定周波数 :100.5MHz
パルス条件 :4.0μs
データポイント:32768
遅延時間 :1.8sec
周波数範囲 :27100Hz
積算回数 :20000回
測定温度 :80℃
溶媒 :ベンゼン−d6/o−ジクロロベンゼン−d4=1/4(v/v)
試料濃度 :3質量%
試料管 :φ5mm
測定モード :1H完全デカップリング法
分岐炭化水素系ワックスとしては、例えば、日本精鑞(株)製のHNP−0190、Hi−Mic−1045、Hi−Mic−1070、Hi−Mic−1080、Hi−Mic−1090、Hi−Mic−2045、Hi−Mic−2065、Hi−Mic−2095などのマイクロクリスタリンワックスや、イソパラフィンが主成分であるワックスEMW−0001、EMW−0003なども挙げられる。
ここに、マイクロクリスタリンワックスとは、石油ワックスの中で、主成分が直鎖状炭化水素(ノルマルパラフィン)であるパラフィンワックスとは異なり、分岐鎖状炭化水素(イソパラフィン)や環状炭化水素(シクロパラフィン)の割合が多いワックスをいい、一般に、マイクロクリスタリンワックスは、低結晶性のイソパラフィンやシクロパラフィンが多く含有されているために、パラフィンワックスに比べて結晶が小さく、パラフィンワックスに比べて分子量が大きいものである。このようなマイクロクリスタリンワックスは、炭素数が25〜60、質量平均分子量が500〜800、融点が60〜95℃である。
分岐炭化水素系ワックスを構成するマイクロクリスタリンワックスとしては、質量平均分子量600〜800、融点60〜95℃であるものが好ましい。また、低分子量のもので特に数平均分子量が300〜1,000のものが好ましく、400〜800のものがより好ましい。また、質量平均分子量と数平均分子量との比Mw/Mnは1.01〜1.20であることが好ましい。
〔分岐炭化水素系ワックスの製造方法〕
以上のような分岐炭化水素系ワックスを得るための製造方法としては、原料油を特定温度に維持した状態で固化した炭化水素を分離して取り出すプレス発汗法、および石油の減圧蒸留残渣油または重質留出油である原料油に溶剤を加えて結晶化させ、濾別する溶剤抽出法の2つが挙げられるが、後者の溶剤抽出法が好ましい。また、上記の製造方法によって得られる分岐炭化水素系ワックスは着色されているため、硫酸白色土などを用いて精製してもよい。
以上のような分岐炭化水素系ワックスを得るための製造方法としては、原料油を特定温度に維持した状態で固化した炭化水素を分離して取り出すプレス発汗法、および石油の減圧蒸留残渣油または重質留出油である原料油に溶剤を加えて結晶化させ、濾別する溶剤抽出法の2つが挙げられるが、後者の溶剤抽出法が好ましい。また、上記の製造方法によって得られる分岐炭化水素系ワックスは着色されているため、硫酸白色土などを用いて精製してもよい。
第2の離型剤成分としては、以上の分岐鎖状構造および/または環状構造を有する炭化水素化合物の2種以上を組み合わせて用いることもできる。
トナーにおける離型剤全体の添加量は、後述する結着樹脂に対して1〜30質量%が好ましく、5〜20質量%がさらに好ましい。
トナーを構成する離型剤全体の融点は、例えば60〜100℃、好ましくは60〜100℃、より好ましくは65〜85℃とされる。
離型剤の融点は、離型剤吸熱ピークのピークトップの温度を表し、例えば「DSC−7示差走査カロリメーター」(パーキンエルマー製)、「TAC7/DX熱分析装置コントローラー」(パーキンエルマー製)などを用いて測定することができる。
具体的には、離型剤4.00mgを小数点以下2桁まで精秤してアルミニウム製パン(KITNO.0219−0041)に封入し、DSC−7サンプルホルダーにセットし、測定温度0℃〜200℃、昇温速度10℃/分、降温速度10℃/分の測定条件で、Heat−cool−Heatの温度制御で行い、その2nd.Heatにおけるデータをもとに解析を行った。リファレンスの測定には、空のアルミニウム製パンを用いた。
離型剤全体としてその融点が上記の範囲にあれば、エステル系ワックス単独、および分岐炭化水素系ワックス単独の融点自体は特に限定されるものではないが、エステル系ワックス単独の融点は例えば60〜100℃、好ましくは70〜90℃であり、また、分岐炭化水素系ワックス単独の融点は50〜100℃、好ましくは60〜100℃、さらに好ましくは65〜85℃とされる。
〔その他の添加剤〕
本発明のトナーにおいては、さらに、荷電制御剤を添加したものであってもよい。荷電制御剤としては特に限定されるものではなく、負荷電制御剤としては、トナーの色調、透光性に悪影響を及ぼさない無色、白色あるいは淡色の荷電制御剤が使用可能であり、例えば、サリチル酸誘導体の亜鉛やクロムの金属錯体、カリックスアレーン系化合物、有機ホウ素化合物、含フッ素4級アンモニウム塩系化合物等が好適に用いられる。上記サリチル酸金属錯体としては、例えば、特開昭53−127726号公報、特開昭62−145255号公報等に記載のものが、カリックスアレーン系化合物としては、例えば、特開平2−201378号公報等に記載のものが、有機ホウ素化合物としては、例えば、特開平2−221967号公報に記載のものが、有機ホウ素化合物としては、例えば、特開平3−1162号公報に記載のものが使用可能である。このような荷電制御剤を用いる場合、熱可塑性樹脂(結着樹脂)100質量部に対して0.1〜10質量部、好ましくは0.5〜5.0質量部使用することが望ましい。
本発明のトナーにおいては、さらに、荷電制御剤を添加したものであってもよい。荷電制御剤としては特に限定されるものではなく、負荷電制御剤としては、トナーの色調、透光性に悪影響を及ぼさない無色、白色あるいは淡色の荷電制御剤が使用可能であり、例えば、サリチル酸誘導体の亜鉛やクロムの金属錯体、カリックスアレーン系化合物、有機ホウ素化合物、含フッ素4級アンモニウム塩系化合物等が好適に用いられる。上記サリチル酸金属錯体としては、例えば、特開昭53−127726号公報、特開昭62−145255号公報等に記載のものが、カリックスアレーン系化合物としては、例えば、特開平2−201378号公報等に記載のものが、有機ホウ素化合物としては、例えば、特開平2−221967号公報に記載のものが、有機ホウ素化合物としては、例えば、特開平3−1162号公報に記載のものが使用可能である。このような荷電制御剤を用いる場合、熱可塑性樹脂(結着樹脂)100質量部に対して0.1〜10質量部、好ましくは0.5〜5.0質量部使用することが望ましい。
また、画像の保存性を向上させるために画像安定化剤を添加してもよい。例えば特開平8−29934公報の10〜13頁に記載及び引用されている化合物や、市販されているフェノール系、アミン系、硫黄系、リン系の化合物なども挙げることができる。同様の目的で紫外線吸収剤として例えば有機系紫外線吸収剤や無機系紫外線吸収剤を添加してもよい。有機系紫外線吸収剤としては、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系化合物、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクチルオキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、フェニルサルシレート、4−t−ブチルフェニルサルシレート、2,5−t−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸n−ヘキサデシルエステル、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンゾーエート等のヒドロキシベンゾエート系化合物等を挙げられる。無機系紫外線吸収剤としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化鉄、硫酸バリウム等を挙げることが出来るが、有機系紫外線吸収剤の方が好ましく、紫外線吸収剤としては、50%透過率での波長が350〜420nmが好ましく、より好ましくは360nm〜400nmであり、350nmより低波長では、紫外線遮断能が弱く、420nmより高波長では着色が強くなり好ましくない。添加量については特に制限はないが、色素に対して10〜200質量%の範囲が好ましく、50〜150質量%がより好ましい。
本発明のトナーにおいては、トナーの流動性付与やクリーニング性向上等の観点から外添剤を添加・混合して使用することができる。このような外添剤としては特に限定されるものではないが、例えば、数平均一次粒子系が5〜300nmのシリカ、アルミナ、チタニア等の無機酸化物微粒子、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム等のチタン酸化合物微粒子等を使用することができ、単独あるいは複数の外添剤を組み合わせて使用することができる。これら外添剤は、耐環境安定性や耐熱保管性の観点からシランカップリング剤、チタンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコーンオイル等で疎水化処理して用いることが好ましい。これら外添剤の添加量はトナー100質量部に対して0.05〜5質量部、好ましくは0.1〜3質量部用いることが望ましい。また、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛等の滑材も使用することができる。
〔本発明のトナーの特性〕
本発明のトナーは、その粒径が、体積基準のメディアン径(D50v)で3μm以上であって8μm以下であることが好ましい。
本発明のトナーは、その粒径が、体積基準のメディアン径(D50v)で3μm以上であって8μm以下であることが好ましい。
この範囲とすることで、本発明の色材の使用において広い色再現範囲を得ることができる可能性がある。
本発明のトナーの体積基準のメディアン径は、「コールターマルチサイザーTA−3」(ベックマン・コールター社製)にデータ処理用のコンピューターシステム(ベックマン・コールター社製)を接続した測定装置を用いて測定・算出することができる。具体的には、トナー0.02gを、界面活性剤溶液20ml(トナーの分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)に添加して馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、トナー分散液を調製し、このトナー分散液を、サンプルスタンド内の「ISOTONII」(ベックマン・コールター社製)の入ったビーカーに、測定装置の表示濃度が8%になるまでピペットにて注入する。ここで、この濃度範囲にすることにより、再現性のある測定値を得ることができる。そして、測定装置において、測定粒子カウント数を25000個、アパーチャ径を50μmにし、測定範囲である1〜30μmの範囲を256分割しての頻度値を算出し、体積積算分率の大きい方から50%の粒子径が体積基準のメディアン径とされる。
また、本発明のトナーは、その体積基準の粒度分布における変動係数(CV値)が、2%以上であって21%以下であることが好ましく、特に5%以上であって15%以下であることが好ましい。
体積基準の粒度分布における変動係数は、トナー粒子の粒度分布における分散度を体積基準によって示したものであり、下記式(1)によって算出される。
このCV値は、その値が小さい程、粒度分布がシャープであることを示し、従ってトナー粒子の大きさが揃っていることを意味する。
式(1)
CV値(%)= 標準偏差/メディアン径(D50v)×100
CV値を上記の範囲とすることにより、トナーがトナー粒子の大きさの揃ったものとなるため、本発明の金属化合物と色素とキナクリドン顔料の存在した粒子間での定着時の溶融特性のバラツキを抑えることができ、鮮明な画像を形成することができる。
CV値(%)= 標準偏差/メディアン径(D50v)×100
CV値を上記の範囲とすることにより、トナーがトナー粒子の大きさの揃ったものとなるため、本発明の金属化合物と色素とキナクリドン顔料の存在した粒子間での定着時の溶融特性のバラツキを抑えることができ、鮮明な画像を形成することができる。
また、本発明のトナーは、その軟化点温度(Tsp)が70℃以上であって130℃以下であることが好ましく、特に70℃以上であって120℃以下であることが好ましい。
軟化点温度を上記の範囲とすることにより、定着時に加えられる熱によって生じる弊害を低減させることができ、その結果、着色剤に大きな負担をかけることなく画像を形成することができるため、形成される可視画像に、より広く安定した色再現性を得ることができる。
また、定着温度が極めて低温の低温定着を弊害を伴うことなく行なうことができるため、電力消費の低減を実現した環境に優しい画像形成を行なうことが可能となる。
本発明のトナーの軟化点温度は、例えば(1)結着樹脂を得るための重合性単量体の種類や組成比を調節すること、(2)トナーの製造工程において、例えば結着樹脂を得る過程に連鎖移動剤を用い、その種類や使用量により、樹脂の分子量を調整すること、(3)離型剤などの構成材料の種類や使用量を調節すること、あるいはこれらの(1)〜(3)の手法を組み合わせることなどによって制御することができる。
本発明のトナーの軟化点温度は、例えば「フローテスターCFT−500」(島津製作所社製)を用い、トナーにより、高さ10mmの円柱形状体を形成し、この円柱形状体を、昇温速度6℃/分で加熱しながらプランジャーによって1.96×10cPaの圧力を加え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出すようにし、これにより、プランジャーからの降下量と温度との関係を示す軟化流動曲線を得ることによって測定され、降下量5mmにおける温度が軟化点温度とされる。
〔トナーの製造方法〕
本発明のトナーを製造する方法としては、特に限定されるものではなく、粉砕法、懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法、ポリエステル分子伸長法その他の公知の方法などを挙げることができるが、本発明のトナーを製造する方法としては、特にミニエマルション法とよばれる臨界ミセル濃度以下の濃度の界面活性剤を溶解してなる水系媒体中に、離型剤を重合性単量体中に溶解してなる重合性単量体溶液を、機械的エネルギーを利用して油滴(10〜1000nm)を形成して分散液を調製し、得られた分散液に水溶性重合開始剤を添加して、ラジカル重合させて得られる結着樹脂微粒子を会合(凝集/融着)してトナーを得る方法を用いることが好ましい。
本発明のトナーを製造する方法としては、特に限定されるものではなく、粉砕法、懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法、ポリエステル分子伸長法その他の公知の方法などを挙げることができるが、本発明のトナーを製造する方法としては、特にミニエマルション法とよばれる臨界ミセル濃度以下の濃度の界面活性剤を溶解してなる水系媒体中に、離型剤を重合性単量体中に溶解してなる重合性単量体溶液を、機械的エネルギーを利用して油滴(10〜1000nm)を形成して分散液を調製し、得られた分散液に水溶性重合開始剤を添加して、ラジカル重合させて得られる結着樹脂微粒子を会合(凝集/融着)してトナーを得る方法を用いることが好ましい。
この理由としては、前記油滴において重合が行われるために、トナー粒子においては離型剤分子が結着樹脂に確実に包含された状態となり、従って、定着装置において定着処理が行われるまで、すなわち熱を加えられるまでは離型剤についての気化成分の発生が抑制されると考えられるからである。
なお、このミニエマルション重合凝集法においては、水溶性重合開始剤を添加することに代えて、または、当該水溶性ラジカル重合開始剤を添加すると共に、油溶性ラジカル重合開始剤を前記単量体溶液中に添加してもよい。
本発明のトナーを製造するための方法として、ミニエマルション重合凝集法を用いる場合に形成させる結着樹脂微粒子は、組成の異なる結着樹脂よりなる2層以上の構成とすることもでき、この場合、常法に従ったミニエマルション重合処理(第1段重合)により調製した第1樹脂粒子の分散液に、重合開始剤と重合性単量体とを添加し、この系を重合処理(第2段重合)する方法を採用することができる。
本発明のトナーを製造するための方法として、ミニエマルション重合凝集法を用いる場合の一例を具体的に示すと、
(1)離型剤および必要に応じて荷電制御剤などのトナー粒子構成材料を結着樹脂となる重合性単量体に溶解または分散させて重合性単量体溶液を得る溶解・分散工程
(2)本発明の金属化合物、色素等を水系媒体中で分散し、着色剤粒子分散液を調整する着色剤分散工程
(3)重合性単量体溶液を水系媒体中で油滴化し、ミニエマルション法により結着樹脂微粒子の分散液を調製する重合工程
(4)結着樹脂微粒子及び着色剤粒子を水系媒体中で塩析、凝集、融着させて凝集粒子を形成する凝集・融着工程
(5)凝集粒子を熱エネルギーにより熟成して形状を調整しトナー粒子の分散液を得る熟成工程
(6)トナー粒子の分散液を冷却する冷却工程
(7)冷却されたトナー粒子の分散液から当該トナー粒子を固液分離し、当該トナー粒子から界面活性剤などを除去する濾過・洗浄工程
(8)洗浄処理されたトナー粒子を乾燥する乾燥工程
(9)乾燥処理されたトナー粒子に外添剤を添加する工程から構成される。以下、各工程について説明する。
(1)離型剤および必要に応じて荷電制御剤などのトナー粒子構成材料を結着樹脂となる重合性単量体に溶解または分散させて重合性単量体溶液を得る溶解・分散工程
(2)本発明の金属化合物、色素等を水系媒体中で分散し、着色剤粒子分散液を調整する着色剤分散工程
(3)重合性単量体溶液を水系媒体中で油滴化し、ミニエマルション法により結着樹脂微粒子の分散液を調製する重合工程
(4)結着樹脂微粒子及び着色剤粒子を水系媒体中で塩析、凝集、融着させて凝集粒子を形成する凝集・融着工程
(5)凝集粒子を熱エネルギーにより熟成して形状を調整しトナー粒子の分散液を得る熟成工程
(6)トナー粒子の分散液を冷却する冷却工程
(7)冷却されたトナー粒子の分散液から当該トナー粒子を固液分離し、当該トナー粒子から界面活性剤などを除去する濾過・洗浄工程
(8)洗浄処理されたトナー粒子を乾燥する乾燥工程
(9)乾燥処理されたトナー粒子に外添剤を添加する工程から構成される。以下、各工程について説明する。
(1)溶解・分散工程;
この工程は、重合性単量体に離型剤、着色剤などのトナー粒子構成材料を溶解あるいは分散させて重合性単量体溶液を調製する工程である。
この工程は、重合性単量体に離型剤、着色剤などのトナー粒子構成材料を溶解あるいは分散させて重合性単量体溶液を調製する工程である。
離型剤の添加量としては、最終的に得られるトナーにおける離型剤の含有割合が上記の範囲となる量とされる。
この重合性単量体溶液中には、後述の油溶性重合開始剤および/または他の油溶性の成分を添加することができる。
(2)着色剤分散工程
この着色剤分散工程は、本発明の金属化合物、色素等を水系媒体中で分散し、着色剤粒子分散液を調整する工程で、その他の色材を使用する場合には別途色材を調整する。分散に当たっては後述する界面活性剤を使用して分散する。
この着色剤分散工程は、本発明の金属化合物、色素等を水系媒体中で分散し、着色剤粒子分散液を調整する工程で、その他の色材を使用する場合には別途色材を調整する。分散に当たっては後述する界面活性剤を使用して分散する。
着色剤微粒子の分散液は、着色剤を水系媒体中に分散することにより、調製することができる。着色剤微粒子の分散処理は、水中で界面活性剤濃度を臨界ミセル濃度(CMC)以上にした状態で行われる。着色剤微粒子の分散処理に使用する分散機としては特に限定されないが、好ましくは超音波分散機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザーなどの加圧分散機、サンドグラインダー、ゲッツマンミルやダイヤモンドファインミルなどの媒体型分散機が挙げられる。
この着色剤微粒子は表面改質されていてもよく、具体的には、溶媒中に着色剤微粒子を分散させ、この分散液中に表面改質剤を添加し、この系を昇温することにより反応させ、反応終了後、着色剤微粒子を濾別し、同一の溶媒で洗浄濾過を繰り返した後、乾燥することにより、表面改質剤で処理された着色剤微粒子を得ることができる。
(3)重合工程;
この重合工程の好適な一例においては、臨界ミセル濃度以下の濃度の界面活性剤を含有した水系媒体中に、上記の重合性単量体溶液を添加し、機械的エネルギーを加えて油滴を形成し、次いで水溶性ラジカル重合開始剤からのラジカルにより当該油滴中において重合反応が行われる。なお、前記水系媒体中には、核粒子として樹脂粒子が添加してあってもよい。
この重合工程の好適な一例においては、臨界ミセル濃度以下の濃度の界面活性剤を含有した水系媒体中に、上記の重合性単量体溶液を添加し、機械的エネルギーを加えて油滴を形成し、次いで水溶性ラジカル重合開始剤からのラジカルにより当該油滴中において重合反応が行われる。なお、前記水系媒体中には、核粒子として樹脂粒子が添加してあってもよい。
この重合工程において、離型剤と結着樹脂とを含有する結着樹脂微粒子が得られる。この結着樹脂微粒子は、着色されていてもよく、着色されていなくてもよい。着色された結着樹脂微粒子は、着色剤を含有する単量体組成物を重合処理することにより得られる。また、着色されていない結着樹脂微粒子を使用する場合には、後述する凝集工程において、結着樹脂微粒子の分散液に、着色剤微粒子の分散液を添加し、結着樹脂微粒子と着色剤微粒子とを凝集させることでトナー粒子とすることができる。
ここに、「水系媒体」とは、主成分(50質量%以上)が水からなるものをいう。ここに、水以外の成分としては、水に溶解する有機溶媒を挙げることができ、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフランなどが挙げられる。これらのうち、樹脂を溶解しない有機溶媒であるメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールのようなアルコール系有機溶媒が特に好ましい。
重合性単量体溶液を水系媒体中に分散させる方法としては、特に限定されるものではないが、機械的エネルギーにより分散させる方法が好ましく、機械的エネルギーによる油滴分散を行うための分散機としては、特に限定されるものではないが、例えば「クレアミックス」、超音波分散機、機械式ホモジナイザー、マントンゴーリンおよび圧力式ホモジナイザーなどを挙げることができる。また、分散粒子径としては、10〜1000nmとされ、好ましくは30〜300nmとされる。
(4)凝集・融着工程;
凝集・融着工程においては、上記の重合工程により得られる結着樹脂微粒子の分散液に、当該結着樹脂微粒子が着色されていないものである場合は着色剤微粒子の分散液を添加し、結着樹脂微粒子を前記着色剤微粒子と共に水系媒体中で塩析、凝集および融着させる。この凝集・融着工程の途中段階においては、樹脂組成の異なる結着樹脂微粒子を添加して凝集させることができる。
凝集・融着工程においては、上記の重合工程により得られる結着樹脂微粒子の分散液に、当該結着樹脂微粒子が着色されていないものである場合は着色剤微粒子の分散液を添加し、結着樹脂微粒子を前記着色剤微粒子と共に水系媒体中で塩析、凝集および融着させる。この凝集・融着工程の途中段階においては、樹脂組成の異なる結着樹脂微粒子を添加して凝集させることができる。
また、当該凝集・融着工程においては、結着樹脂微粒子および着色剤微粒子と共に、荷電制御剤などの内添剤粒子なども融着させることもできる。
好ましい凝集・融着方法は、結着樹脂微粒子と着色剤微粒子とが存在している水系媒体中に、アルカリ金属塩および/またはアルカリ土類金属塩などからなる塩析剤を臨界凝集濃度以上の凝集剤として添加し、次いで、前記結着樹脂微粒子のガラス転移点温度以上であって、かつ用いる離型剤の融解ピーク温度以上の温度に加熱することにより、塩析を進行させると同時に凝集・融着を行う工程である。
この凝集・融着工程においては、加熱により速やかに昇温させる必要があり、昇温速度は1℃/分以上とすることが好ましい。昇温速度の上限は、特に限定されないが、急速な塩析、凝集および融着の進行による粗大粒子の発生を抑制する観点から15℃/分以下とすることが好ましい。
さらに、結着樹脂微粒子および着色剤微粒子の分散液が前記ガラス転移温度以上かつ離型剤の融解ピーク温度以上の温度に到達した後、当該分散液の温度を一定時間保持することにより、塩析、凝集および融着を継続させることが肝要である。これにより、トナー粒子の成長(結着樹脂微粒子および着色剤微粒子の凝集)と、融着(粒子間の界面の消失)とを効果的に進行させることができ、最終的に得られるトナーの耐久性を向上することができる。
(5)熟成工程;
この熟成工程は、熱エネルギー(加熱)により行う方法が好ましい。
この熟成工程は、熱エネルギー(加熱)により行う方法が好ましい。
具体的には、凝集粒子を含む系を加熱撹拌することにより、凝集粒子の形状を所望の平均円形度になるまで、加熱温度、撹拌速度、加熱時間により調整し、トナー粒子とするものである。
また、この熟成工程において、上記トナー粒子をコア粒子として、結着樹脂微粒子をさらに添加しコア粒子に付着、融着させることによって、コア−シェル構造のものとしてもよい。この場合には、シェル層を構成する結着樹脂微粒子のガラス転移点温度を、コア粒子を構成する結着樹脂微粒子のガラス転移点温度よりも20℃以上高くすることが好ましい。
また、上記の凝集・融着工程において用いた結着樹脂微粒子が、後述のイオン性解離基を有する重合性単量体を原料とする樹脂(親水性樹脂)と、イオン性解離基のない重合性単量体のみを原料とする樹脂(疎水性樹脂)とを含有して構成されている場合は、この熟成工程において、親水性樹脂を凝集粒子の表面側に、疎水性樹脂を当該凝集粒子の内部側へ配向させることによって、コア−シェル構造を有するトナー粒子を形成させることができる。
(6)冷却工程;
この冷却工程は、上記のトナー粒子の分散液を冷却処理する工程である。冷却処理における冷却速度は、1〜20℃/minとされる。冷却処理方法としては特に限定されるものではなく、反応容器の外部より冷媒を導入して冷却する方法や、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法を例示することができる。
この冷却工程は、上記のトナー粒子の分散液を冷却処理する工程である。冷却処理における冷却速度は、1〜20℃/minとされる。冷却処理方法としては特に限定されるものではなく、反応容器の外部より冷媒を導入して冷却する方法や、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法を例示することができる。
(7)濾過・洗浄工程;
この濾過・洗浄工程では、上記の工程で所定温度まで冷却されたトナー粒子の分散液から当該トナー粒子を固液分離させて濾別する濾過処理と、濾別されたトナー粒子(ケーキ状の集合物)から界面活性剤や塩析剤などの付着物、熟成工程で用いたアルカリ剤を除去する洗浄処理とが施される。
この濾過・洗浄工程では、上記の工程で所定温度まで冷却されたトナー粒子の分散液から当該トナー粒子を固液分離させて濾別する濾過処理と、濾別されたトナー粒子(ケーキ状の集合物)から界面活性剤や塩析剤などの付着物、熟成工程で用いたアルカリ剤を除去する洗浄処理とが施される。
ここに、洗浄処理は、濾液の電気伝導度が10μS/cmになるまで水洗浄することにより行われる。また、濾過処理方法としては、遠心分離法、ヌッチェなどを使用して行う減圧濾過法、フィルタープレスなどを使用して行う濾過法などがあり、特に限定されるものではない。
(8)乾燥工程;
この工程は、洗浄処理されたトナーケーキを乾燥処理し、乾燥されたトナー粒子を得る工程である。この工程で使用される乾燥機としては、スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機などを挙げることができ、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機などを使用することが好ましい。乾燥されたトナー粒子の水分は、5質量%以下であることが好ましく、さらに好ましくは2質量%以下とされる。なお、乾燥処理されたトナー粒子同士が、弱い粒子間引力で凝集している場合には、当該凝集体を解砕処理してもよい。ここに、解砕処理装置としては、ジェットミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、フードプロセッサーなどの機械式の解砕装置を使用することができる。
この工程は、洗浄処理されたトナーケーキを乾燥処理し、乾燥されたトナー粒子を得る工程である。この工程で使用される乾燥機としては、スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機などを挙げることができ、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機などを使用することが好ましい。乾燥されたトナー粒子の水分は、5質量%以下であることが好ましく、さらに好ましくは2質量%以下とされる。なお、乾燥処理されたトナー粒子同士が、弱い粒子間引力で凝集している場合には、当該凝集体を解砕処理してもよい。ここに、解砕処理装置としては、ジェットミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、フードプロセッサーなどの機械式の解砕装置を使用することができる。
(9)外添処理工程;
この工程は、乾燥処理されたトナー粒子に必要に応じて外添剤を添加する工程である。外添剤を添加するために使用される混合装置としては、ヘンシェルミキサー、コーヒーミルなどの機械式の混合装置を使用することができる。
この工程は、乾燥処理されたトナー粒子に必要に応じて外添剤を添加する工程である。外添剤を添加するために使用される混合装置としては、ヘンシェルミキサー、コーヒーミルなどの機械式の混合装置を使用することができる。
〔結着樹脂〕
本発明のトナーを構成するトナー粒子が粉砕法、溶解懸濁法などによって製造される場合には、トナーを構成する結着樹脂として、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン−(メタ)アクリル系共重合体樹脂、オレフィン系樹脂などのビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、カーボネート樹脂、ポリエーテル、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリスルフオン、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂などの公知の種々の樹脂を用いることができる。これらは1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明のトナーを構成するトナー粒子が粉砕法、溶解懸濁法などによって製造される場合には、トナーを構成する結着樹脂として、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン−(メタ)アクリル系共重合体樹脂、オレフィン系樹脂などのビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、カーボネート樹脂、ポリエーテル、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリスルフオン、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂などの公知の種々の樹脂を用いることができる。これらは1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、本発明のトナーを構成するトナー粒子が懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法、乳化重合凝集法などによって製造される場合には、トナーを構成する各樹脂を得るための重合性単量体として、例えばスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−クロロスチレン、3,4−ジクロロスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレンなどのスチレンあるいはスチレンスチレン誘導体;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチルなどのメタクリル酸エステル誘導体;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニルなどのアクリル酸エステル誘導体;エチレン、プロピレン、イソブチレンなどのオレフィン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化ビニル類;プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルなどのビニルエステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトンなどのビニルケトン類;N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンなどのN−ビニル化合物類;ビニルナフタレン、ビニルピリジンなどのビニル化合物類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸またはメタクリル酸誘導体などのビニル系単量体を挙げることができる。これらのビニル系単量体は、1種または2種以上を組み合わせて使用することができる。
また、重合性単量体としてイオン性解離基を有するものを組み合わせて用いることが好ましい。イオン性解離基を有する重合性単量体は、例えばカルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基などの置換基を構成基として有するものであって、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマール酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルフォン酸、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、3−クロロ−2−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレートなどが挙げられる。
さらに、重合性単量体として、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレートなどの多官能性ビニル類を用いて架橋構造の結着樹脂を得ることもできる。
〔界面活性剤〕
本発明のトナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂を得るために使用する界面活性剤としては、特に限定されるものではないが、スルホン酸塩(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アリールアルキルポリエーテルスルホン酸ナトリウム)、硫酸エステル塩(ドデシル硫酸ナトリウム、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など)、脂肪酸塩(オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムなど)などのイオン性界面活性剤を好適なものとして例示することができる。また、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドとポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレングリコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノールポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレングリコールとのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオキサイドとのエステル、ソルビタンエステルなどのノニオン性界面活性剤も使用することができる。これらの界面活性剤はトナーを乳化重合法によって得る場合に乳化剤として使用されるが、他の工程または使用目的で使用してもよい。
本発明のトナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂を得るために使用する界面活性剤としては、特に限定されるものではないが、スルホン酸塩(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アリールアルキルポリエーテルスルホン酸ナトリウム)、硫酸エステル塩(ドデシル硫酸ナトリウム、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など)、脂肪酸塩(オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムなど)などのイオン性界面活性剤を好適なものとして例示することができる。また、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドとポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレングリコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノールポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレングリコールとのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオキサイドとのエステル、ソルビタンエステルなどのノニオン性界面活性剤も使用することができる。これらの界面活性剤はトナーを乳化重合法によって得る場合に乳化剤として使用されるが、他の工程または使用目的で使用してもよい。
〔重合開始剤〕
本発明のトナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂はラジカル重合開始剤を用いて重合することができる。
本発明のトナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂はラジカル重合開始剤を用いて重合することができる。
懸濁重合法を用いる場合においては油溶性ラジカル重合開始剤を用いることができ、油溶性重合開始剤としては、2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、1,1′−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2′−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリルなど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、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、t−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−t−ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、2,2−ビス−(4,4−t−ブチルペルオキシシクロヘキシル)プロパン、トリス−(t−ブチルペルオキシ)トリアジンなどの過酸化物系重合開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分子開始剤などを挙げることができる。
また、ミニエマルション重合凝集法または乳化重合凝集法を用いる場合においては水溶性ラジカル重合開始剤を使用することができ、水溶性ラジカル重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸塩、アゾビスシアノ吉草酸およびその塩、過酸化水素などを挙げることができる。
〔連鎖移動剤〕
本発明のトナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂の分子量を調整することを目的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることができる。
本発明のトナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂の分子量を調整することを目的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることができる。
連鎖移動剤としては、特に限定されるものではなく、例えばn−オクチルメルカプタン、n−デシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタンなどのメルカプタン、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル、ターピノーレン、四臭化炭素およびα−メチルスチレンダイマーなどが使用される。
〔着色剤〕
本発明のトナーをフルカラー用現像剤として使用する場合、本発明のトナー以外に、イエロートナー、シアントナー、黒トナーなどと組み合わせて使用することができる。本発明の着色剤以外の色を構成する構成する着色剤としては、公知の無機または有機着色剤を使用することができる。以下に、具体的な着色剤を示す。
本発明のトナーをフルカラー用現像剤として使用する場合、本発明のトナー以外に、イエロートナー、シアントナー、黒トナーなどと組み合わせて使用することができる。本発明の着色剤以外の色を構成する構成する着色剤としては、公知の無機または有機着色剤を使用することができる。以下に、具体的な着色剤を示す。
黒色の着色剤としては、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、ランプブラックなどのカーボンブラックや、マグネタイト、フェライトなどの磁性粉が挙げられる。
また、オレンジもしくはイエロー用の着色剤としては、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー138などが挙げられる。
また、グリーンもしくはシアン用の着色剤としては、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15;2、C.I.ピグメントブルー15;3、C.I.ピグメントブルー15;4、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー62、C.I.ピグメントブルー66、C.I.ピグメントグリーン7などが挙げられる。
以上の着色剤は、単独でまたは2種類以上を組み合わせて用いることができる。
また、着色剤の添加量はトナー全体に対して1〜30質量%、好ましくは2〜20質量%の範囲とされる。
着色剤としては、表面改質されたものを使用することもできる。その表面改質剤としては、従来公知のものを使用することができ、具体的にはシランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤などが好ましく用いることができる。
〔凝集剤〕
本発明のトナーを構成するトナー粒子をミニエマルション重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂を得るために使用する凝集剤としては、例えばアルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩を挙げることができる。凝集剤を構成するアルカリ金属としては、リチウム、カリウム、ナトリウムなどが挙げられ、凝集剤を構成するアルカリ土類金属としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどが挙げられる。これらのうち、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムが好ましい。前記アルカリ金属またはアルカリ土類金属の対イオン(塩を構成する陰イオン)としては、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、炭酸イオン、硫酸イオンなどが挙げられる。
本発明のトナーを構成するトナー粒子をミニエマルション重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂を得るために使用する凝集剤としては、例えばアルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩を挙げることができる。凝集剤を構成するアルカリ金属としては、リチウム、カリウム、ナトリウムなどが挙げられ、凝集剤を構成するアルカリ土類金属としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどが挙げられる。これらのうち、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムが好ましい。前記アルカリ金属またはアルカリ土類金属の対イオン(塩を構成する陰イオン)としては、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、炭酸イオン、硫酸イオンなどが挙げられる。
〔トナー粒子の平均円形度〕
本発明のトナーは、このトナーを構成する個々のトナー粒子について、転写効率の向上の観点から、下記式(3)で示される平均円形度が0.920〜1.000であることが好ましく、より好ましくは0.930〜0.980である。
式(3); 平均円形度=円相当径から求めた円の周囲長/粒子投影像の周囲長
〔外添剤〕
本発明の画像形成方法において用いられるトナーには、流動性、帯電性の改良およびクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外添剤を添加して使用することができる。これら外添剤としては特に限定されるものではなく、種々の無機微粒子、有機微粒子及び滑剤を使用することができる。
本発明のトナーは、このトナーを構成する個々のトナー粒子について、転写効率の向上の観点から、下記式(3)で示される平均円形度が0.920〜1.000であることが好ましく、より好ましくは0.930〜0.980である。
式(3); 平均円形度=円相当径から求めた円の周囲長/粒子投影像の周囲長
〔外添剤〕
本発明の画像形成方法において用いられるトナーには、流動性、帯電性の改良およびクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外添剤を添加して使用することができる。これら外添剤としては特に限定されるものではなく、種々の無機微粒子、有機微粒子及び滑剤を使用することができる。
この無機微粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナなどの無機酸化物粒子を使用することが好ましく、さらに、これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤などによって疎水化処理されていることが好ましい。また、有機微粒子としては数平均一次粒子径が10〜2000nm程度の球形のものを使用することができる。この有機微粒子としては、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、スチレン−メチルメタクリレート共重合体などの重合体を使用することができる。
これらの外添剤の添加割合は、トナーにおいて0.1〜5.0質量%、好ましくは0.5〜4.0質量%となる割合である。また、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。
〔現像剤〕
本発明のトナーは、磁性または非磁性の一成分現像剤として使用することもできるが、キャリアと混合して二成分現像剤として使用することもできる。
本発明のトナーは、磁性または非磁性の一成分現像剤として使用することもできるが、キャリアと混合して二成分現像剤として使用することもできる。
本発明のトナーと組み合わせて使用することのできるキャリアとしては、従来より2成分現像用のキャリアとして公知のものを使用することができ、例えば、鉄やフェライト等の磁性体粒子からなるキャリア、このような磁性体粒子を樹脂で被覆してなる樹脂コートキャリア、あるいは磁性体微粉末を結着樹脂中に分散してなるバインダー型キャリア等を使用することができる。これらのキャリアの中でも、被覆樹脂としてシリコーン系樹脂、オルガノポリシロキサンとビニル系単量体との共重合樹脂(グラフト樹脂)またはポリエステル系樹脂を用いた樹脂コートキャリアを使用することがトナースペント等の観点から好ましく、特にオルガノポリシロキサンとビニル系単量体との共重合樹脂にイソシアネートを反応させて得られた樹脂で被覆したキャリアが、耐久性、耐環境安定性及び耐スペント性の観点から好ましい。上記ビニル系単量体としては、イソシアネートと反応性を有する水酸基等の置換基を有する単量体を使用する必要がある。また、キャリアの体積平均粒径は20〜100μm、好ましくは20〜60μmのものを使用することが高画質の確保とキャリアかぶり防止の観点から好ましい。
二成分現像剤として用いる場合には、例えば後述するタンデム型の画像形成装置により、弊害を伴うことなく高速で良好な画質を有するフルカラー画像を得ることが可能となる。また、トナーの構成材料を適宜に選択することにより、定着時の紙温度が100℃程度とされる、いわゆる低温定着に好適に用いることもできる。
本発明のトナーを二成分現像剤として使用する場合において、キャリアとしては、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの従来から公知の材料からなる磁性粒子を用いることができ、特にフェライト粒子が好ましい。また、キャリアは、その体積平均粒径が15〜100μmであることが好ましく、特に25〜80μmであることが好ましい。
また、非磁性の一成分現像剤として用いる場合には、当該現像剤を構成するトナー自体が、帯電部材や現像ローラ面に摺擦および押圧されることによって帯電されることとなるため、現像装置の構造を簡略化することができ、従って画像形成装置全体をコンパクト化することができることから、スペース的に制限のある作業環境においても色再現性に優れたフルカラー画像を形成することが可能となる。
〔本発明のトナーを用いた画像形成に用いられる画像形成装置〕
次に、本発明に係るトナーを用いて行う画像形成方法について説明する。本発明に係るトナーを用いて行う電子写真方式の画像形成方法は、少なくとも以下の工程を有するものである。すなわち、
(1)静電潜像担持体(感光体)上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程
(2)本発明に係るトナーを含有してなる現像剤を用いて、静電潜像担持体上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
(3)静電潜像担持体上に形成されたトナー画像を用紙等の転写体上に転写する転写工程
(4)転写体上に転写されたトナー像を定着する定着工程。
次に、本発明に係るトナーを用いて行う画像形成方法について説明する。本発明に係るトナーを用いて行う電子写真方式の画像形成方法は、少なくとも以下の工程を有するものである。すなわち、
(1)静電潜像担持体(感光体)上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程
(2)本発明に係るトナーを含有してなる現像剤を用いて、静電潜像担持体上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
(3)静電潜像担持体上に形成されたトナー画像を用紙等の転写体上に転写する転写工程
(4)転写体上に転写されたトナー像を定着する定着工程。
なお、上記4つの工程の他の工程を有していてもよい。たとえば、トナー画像を転写した後、静電潜像担持体表面に残留するトナーを除去するクリーニング工程を有するものが好ましい。また、転写工程では、静電潜像担持体より記録媒体上へのトナー画像の転写を中間転写体を介して行うものでもよい。
本発明に係るトナーを用いた画像形成方法によれば、いわゆる低温定着が可能になり、高光沢な画質を有するトナー画像が得られる。また、優れた現像性、転写性、流動性、及び保管性を長期にわたり維持することが可能である。さらに、低温定着を実現することにより画像形成時のエネルギー消費量を従来よりも一層抑制することが可能になる。
図1は、本発明に係るトナーを二成分系現像剤とした時に使用可能な画像形成装置の一例を示す概略図である。
図1において、1Y、1M、1C、1K、は感光体、4Y、4M、4C、4Kは現像装置(現像手段)、5Y、5M、5C、5Kは1次転写手段としての1次転写ロール、5Aは2次転写手段としての2次転写ロール、6Y、6M、6C、6Kはクリーニング装置、7は中間転写体ユニット、24は熱ロール式定着装置、70は中間転写体を示す。
この画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と呼ばれるもので、複数組の画像形成部10Y、10M、10C、10Kと、転写部としての無端ベルト状中間転写体ユニット7と、記録部材Pを搬送する無端ベルト状の給紙搬送手段21及び定着手段としての熱ロール式定着装置24とを有する。画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
各感光体に形成される異なる色のトナー像の1つとしてイエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、第1の感光体としてのドラム状の感光体1Y、感光体1Yの周囲に配置された帯電手段2Y、露光手段3Y、現像手段4Y、1次転写手段としての1次転写ロール5Y、クリーニング手段6Yを有する。また、別の異なる色のトナー像の1つとしてマゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、第1の感光体としてのドラム状の感光体1M、感光体1Mの周囲に配置された帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M、1次転写手段としての1次転写ロール5M、クリーニング手段6Mを有する。また、別の異なる色のトナー像の1つとしてシアン色の画像を形成する画像形成部10Cは、第1の感光体としてのドラム状の感光体1C、感光体1Cの周囲に配置された帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C、1次転写手段としての1次転写ロール5C、クリーニング手段6Cを有する。
さらに、他の異なる色のトナー像の1つとして黒色の画像を形成する画像形成部10Kは、第1の感光体としてのドラム状の感光体1K、該感光体1Kの周囲に配置された帯電手段2K、露光手段3K、現像手段4K、1次転写手段としての1次転写ロール5K、クリーニング手段6Kを有する。
無端ベルト状中間転写体ユニット7は、複数のロールにより巻回され、回動可能に支持された中間転写エンドレスベルト状の第2の像担持体としての無端ベルト状中間転写体70を有する。
画像形成部10Y、10M、10C、10Kより形成された各色の画像は、1次転写ロール5Y、5M、5C、5Kにより、回動する無端ベルト状中間転写体70上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット20内に収容された転写材として用紙等の記録部材Pは、給紙搬送手段21により給紙され、複数の中間ロール22A、22B、22C、22D、レジストロール23を経て、2次転写手段としての2次転写ロール5Aに搬送され、記録部材P上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された記録部材Pは、熱ロール式定着装置24により定着処理され、排紙ロール25に挟持されて機外の排紙トレイ26上に載置される。
一方、2次転写ロール5Aにより記録部材Pにカラー画像を転写した後、記録部材Pを曲率分離した無端ベルト状中間転写体70は、クリーニング手段6Aにより残留トナーが除去される。
画像形成処理中、1次転写ロール5Kは常時、感光体1Kに圧接している。他の1次転写ロール5Y、5M、5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体1Y、1M、1C、1Rに圧接する。
2次転写ロール5Aは、ここを記録部材Pが通過して2次転写が行われるときにのみ、無端ベルト状中間転写体70に圧接する。
この様に感光体1Y、1M、1C、1R、1K上に帯電、露光、現像によりトナー像を形成し、無端ベルト状中間転写体70上で各色のトナー像を重ね合わせ、一括して記録部材Pに転写し、定着装置24で加圧及び加熱により固定して定着する。トナー像を記録部材Pに転移させた後の感光体1Y、1M、1C、1Kは、クリーニング装置6Aで転写時に感光体に残されたトナーを清掃した後、上記の帯電、露光、現像のサイクルに入り、次の像形成が行われる。
また、非磁性一成分系現像剤を用いるフルカラー画像形成方法は、たとえば、前述した二成分系現像剤用の現像手段4を公知の非磁性一成分系現像剤用の現像手段に交換した画像形成装置を用いることにより実現が可能である。
また、本発明に係るトナーを用いる画像形成方法で実施可能な定着方法は、特に限定されるものではなく、公知の定着方式により対応が可能である。公知の定着方式としては、加熱ローラと加圧ローラからなるローラ定着方式、加熱ローラと加圧ベルトからなる定着方式、加熱ベルトと加圧ローラで構成される定着方式、加熱ベルトと加圧ベルトからなるベルト定着方式等がありいずれの方式でもよい。また加熱方式としてはハロゲンランプによる方式、IH定着方式など、公知のいずれの加熱方式を採用することができる。
以下、具体的な定着装置の具体例として、加熱ローラを用いた定着装置と、加熱ローラと加圧ベルトからなる定着装置について説明する。図2は、加熱ローラを用いた定着装置の一例を示す概略図である。
図2に示す定着装置24は、加熱ロール240と、これに当接する加圧ロール241とを備えている。なお、図2おいて、246は分離爪、Pはトナー像が形成された用紙(転写紙)である。
加熱ロール240aは、たとえば、フッ素樹脂や弾性体からなる被覆層82が芯金240aの表面に形成されてなり、線状ヒーターよりなる加熱部材244を内包している。
芯金240は、金属から構成され、その内径は10〜70mmとされる。芯金240を構成する金属は、特に限定されるものではないが、たとえば、鉄、アルミニウム、銅等の金属や、これらの合金を挙げることができる。
芯金240aの肉厚は0.1〜15mmとされ、省エネの要請(薄肉化)と、強度(構成材料に依存)とのバランスを考慮して決定することが好ましい。たとえば、0.57mmの鉄よりなる芯金と同等の強度を、アルミニウムよりなる芯金で保持するためには、その肉厚を0.8mm程度とすることが好ましい。
被覆層240cの表面を構成するフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)及びテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)などが挙げられる。
フッ素樹脂からなる被覆層240cの厚みは10〜500μmとされ、好ましくは20〜400μmとされる。
フッ素樹脂からなる被覆層240cの厚みが10μm未満であると、被覆層としての機能を十分に発揮することができず、定着装置としての耐久性を確保することが困難になる。一方、被覆層240cの厚みが500μmを超えると、被覆層表面に紙粉によるキズがつき易くなる。発生したキズ部にはトナー等が付着し易いので、これに起因する画像汚れの発生が懸念されることになる。
また、被覆層240cを構成する弾性体としては、LTV、RTV、HTVなどの耐熱性の良好なシリコンゴム及びシリコンスポンジゴムなどを用いることが好ましい。
被覆層240cを構成する弾性体のアスカーC硬度は、80°未満とされ、好ましくは60°未満とされる。
また、被覆層240cの厚みは0.1〜30mmが好ましく、0.1〜20mmがより好ましい。
加熱部材244としては、ハロゲンヒーターを好適に使用することができる。
加圧ロール250は、弾性体からなる被覆層250bが芯金250a表面に形成されてなる。被覆層250bを構成する弾性体は、特に限定されるものではなく、ウレタンゴム、シリコンゴムなどの各種軟質ゴム及びスポンジゴムが挙げられるが、この中でも、シリコンゴム及びシリコンスポンジゴムが好ましい。
被覆層250bの厚みは0.1〜30mmが好ましく、0.1〜20mmがより好ましい。
また、定着温度(加熱ロール240の表面温度)は定着時に用紙の温度を100℃前後にすることのできる温度で、後述する定着線速にもよるが、70〜180℃である。また、定着線速は80〜640mm/secが好ましく、加熱ロール240と加圧ロール250のニップ幅は8〜40mm、好ましくは11〜30mmに設定する。
なお、分離爪246は、加熱ロール240に熱定着された用紙が、加熱ロールに巻き付くのを防止するため設けられている。
また、本発明に係るトナーを使用する場合、加熱部材から供給される熱を用紙に効率よく供給できる構造の定着装置を用いることが好ましい。具体的には、加熱部材あるいは加圧部材のいずれか一方に耐熱性のベルトを用いるベルト定着と呼ばれる方式の定着装置を用いることが好ましい。
図3に、ベルト定着方式の定着装置(ベルトと加熱ローラを用いたタイプ)の一例を示す。図5に示す定着装置24は、ニップ幅を確保するためにベルトと加熱ローラを用いたタイプのもので、加熱ローラ240とシームレスベルト241、及びシームレスベルト241を介して加熱ローラ240に押圧される圧力パッド(圧力部材)242a、圧力パッド(圧力部材)242b、前記潤滑剤供給部材243とで主要部が構成されている。
加熱ローラ240は、金属製のコア(円筒状芯金)240aの周囲に耐熱性弾性体層240b、及び離型層(耐熱性樹脂層)240cより形成され、コア240aの内部には加熱源としてハロゲンランプ244が配置されている。加熱ローラ240の表面温度は温度センサ245により計測され、その計測信号に基づいて図示しない温度コントローラによりハロゲンランプ244がフィードバック制御され、加熱ローラ240表面が一定温度になるように調整される。シームレスベルト241は、加熱ローラ240に対し所定の角度で巻き付けられるように接触し、ニップ部を形成している。
シームレスベルト241の内側には、低摩擦層を表面に有する圧力パッド242がシームレスベルト241を介して加熱ローラ240に押圧される状態で配置されている。圧力パッド242は、強いニップ圧がかかる圧力パッド242aと、弱いニップ圧がかかる圧力パッド242bとが設けられ、金属製等のホルダ242cに保持されている。
ホルダ242cには、シームレスベルト241がスムーズに摺動回転するようにベルト走行ガイドが取り付けられている。ベルト走行ガイドはシームレスベルト241内面と摺擦するため摩擦係数が低い部材が望ましく、かつ、シームレスベルト241から熱を奪いにくいように熱伝導の低い部材が好ましい。なお、シームレスベルト241の材質の具体例としては、たとえばポリイミドが挙げられる。
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(マゼンタトナーの製造例1:粉砕法によるトナーの製造)
〈工程A〉
ポリエステル樹脂(ビスフェノールA−エチレンオキサイド付加物、テレフタル酸およびトリメリット酸の縮合物、重量平均分子量20000)100質量部と、(DX−2)で表される色素3.0質量部と、分岐炭化水素ワックス(市販のマイクロクリスタリンワックス:HNP−0190)1質量部とエステルワックス(1−6)6.0質量部と、ジベンジル酸ホウ素よりなる荷電制御剤1質量部とを、ヘンシェルミキサ(三井三池鉱業社製)に投入し、撹拌羽の周速を25m/秒に設定して5分間かけて混合処理した。ヘンシェルミキサのジャケットには、9℃の冷却水を流し手混合した。混合物の温度は25℃以下を保った。
〈工程A〉
ポリエステル樹脂(ビスフェノールA−エチレンオキサイド付加物、テレフタル酸およびトリメリット酸の縮合物、重量平均分子量20000)100質量部と、(DX−2)で表される色素3.0質量部と、分岐炭化水素ワックス(市販のマイクロクリスタリンワックス:HNP−0190)1質量部とエステルワックス(1−6)6.0質量部と、ジベンジル酸ホウ素よりなる荷電制御剤1質量部とを、ヘンシェルミキサ(三井三池鉱業社製)に投入し、撹拌羽の周速を25m/秒に設定して5分間かけて混合処理した。ヘンシェルミキサのジャケットには、9℃の冷却水を流し手混合した。混合物の温度は25℃以下を保った。
〈工程B〉
工程Aに引き続き、金属化合物の式(1−2)で表される化合物3.4質量部、ヘンシェルミキサ(三井三池鉱業社製)に投入し、撹拌羽の周速を40m/秒に設定して30分間かけて混合処理した。ヘンシェルミキサのジャケットには、40℃の温水を流し混合した。混合中の混合物の温度は47℃であった。
工程Aに引き続き、金属化合物の式(1−2)で表される化合物3.4質量部、ヘンシェルミキサ(三井三池鉱業社製)に投入し、撹拌羽の周速を40m/秒に設定して30分間かけて混合処理した。ヘンシェルミキサのジャケットには、40℃の温水を流し混合した。混合中の混合物の温度は47℃であった。
〈工程C〉
得られた混合物を二軸押出混練機によって140℃に加熱しながら混練した。混練機吐出部での混練物の温度は、145℃であった。その後混練物を6時間かけて放冷した。
得られた混合物を二軸押出混練機によって140℃に加熱しながら混練した。混練機吐出部での混練物の温度は、145℃であった。その後混練物を6時間かけて放冷した。
〈粉砕、分級工程〉
28℃に達した時点で、ハンマーミルによって粗粉砕した後、ターボミル粉砕機(ターボ工業社製)によって粉砕処理し、更に、コアンダ効果を利用した気流分級機で微粉分級処理を行なうことにより、体積基準メディアン径が5.4μmの着色粒子を得た。
28℃に達した時点で、ハンマーミルによって粗粉砕した後、ターボミル粉砕機(ターボ工業社製)によって粉砕処理し、更に、コアンダ効果を利用した気流分級機で微粉分級処理を行なうことにより、体積基準メディアン径が5.4μmの着色粒子を得た。
〈外添剤処理工程〉
得られた着色粒子に、ヘキサメチルシラザン処理したシリカ(平均一次粒径12nm)0.6質量部およびn−オクチルシラン処理した二酸化チタン(平均一次粒径24nm)0.8質量部よりなる外添剤を添加し、ヘンシェルミキサ(三井三池鉱業社製)を用い、撹拌羽の周速35m/秒、処理温度35℃、処理時間15分間の条件で混合する外添処理を行なうことにより、マゼンタトナー(以下、「マゼンタトナー(1)」とする。)を得た。
得られた着色粒子に、ヘキサメチルシラザン処理したシリカ(平均一次粒径12nm)0.6質量部およびn−オクチルシラン処理した二酸化チタン(平均一次粒径24nm)0.8質量部よりなる外添剤を添加し、ヘンシェルミキサ(三井三池鉱業社製)を用い、撹拌羽の周速35m/秒、処理温度35℃、処理時間15分間の条件で混合する外添処理を行なうことにより、マゼンタトナー(以下、「マゼンタトナー(1)」とする。)を得た。
なお、トナー粒子は、外添剤の添加によっては、その形状および粒径は変化しなかった。
(比較用マゼンタトナーの製造例1、2:粉砕法によるトナーの製造)
マゼンタトナーの製造例1において、式(DX−2)で表される化合物(色素)および式(1−2)で表される化合物(金属化合物)及び離型剤類を表1及び表2に示す如くに変更した。それ以外はマゼンタトナーの製造例1と同様の手法によって体積基準メディアン径が5.5μmのトナー粒子を得、得られたトナー粒子に外添剤を添加することにより、マゼンタトナー(以下、「比較用マゼンタトナー(H1)」とする。)を得た。
マゼンタトナーの製造例1において、式(DX−2)で表される化合物(色素)および式(1−2)で表される化合物(金属化合物)及び離型剤類を表1及び表2に示す如くに変更した。それ以外はマゼンタトナーの製造例1と同様の手法によって体積基準メディアン径が5.5μmのトナー粒子を得、得られたトナー粒子に外添剤を添加することにより、マゼンタトナー(以下、「比較用マゼンタトナー(H1)」とする。)を得た。
更に同様にして比較用マゼンタトナー(H2)を得た。
(マゼンタトナーの製造例2:乳化会合法によるトナーの製造)
(1)一般式(X−1)の色素分散液の調製例1
n−ドデシル硫酸ナトリウム7.0質量部をイオン交換水160質量部に撹拌溶解することによって界面活性剤水溶液を調製した。この界面活性剤水溶液に、色素として式(DX−1)で表される化合物20.0質量部を徐々に添加し、次いで、「クレアミックスWモーションCLM−0.8」(エムテクニック社製)を用いて分散処理することにより、色素微粒子が分散された色素微粒子分散液(以下、「一般式(X−1)の色素分散液(1)」とする。)を調製した。
(1)一般式(X−1)の色素分散液の調製例1
n−ドデシル硫酸ナトリウム7.0質量部をイオン交換水160質量部に撹拌溶解することによって界面活性剤水溶液を調製した。この界面活性剤水溶液に、色素として式(DX−1)で表される化合物20.0質量部を徐々に添加し、次いで、「クレアミックスWモーションCLM−0.8」(エムテクニック社製)を用いて分散処理することにより、色素微粒子が分散された色素微粒子分散液(以下、「一般式(X−1)の色素分散液(1)」とする。)を調製した。
この色素微粒子分散液(1)における色素微粒子の粒子径について、体積基準のメディアン径を測定したところ、292nmであった。
なお、体積基準のメディアン径は、「MICROTRAC UPA−150」(HONEYWELL社製)を用い、サンプル屈折率1.59、サンプル比重1.05(球状粒子換算)、溶媒屈折率1.33、溶媒粘度0.797(30℃)および1.002(20℃)の測定条件により、測定セルにイオン交換水を投入することによって0点調整を行なうことによって測定した。
(2)一般式(1)の金属化合物分散液の調製例1
色素微粒子分散液の調製例1において、(DX−1)で表される化合物(色素)に代えて、金属化合物として式(1−20)で表される化合物を17.5質量部を用いたこと以外は色素微粒子分散液の調製例1と同様の手法によって金属含有化合物微粒子が分散された金属化合物微粒子分散液(以下、「第二の色素微粒子分散液(1)」とする。)を調製した。
色素微粒子分散液の調製例1において、(DX−1)で表される化合物(色素)に代えて、金属化合物として式(1−20)で表される化合物を17.5質量部を用いたこと以外は色素微粒子分散液の調製例1と同様の手法によって金属含有化合物微粒子が分散された金属化合物微粒子分散液(以下、「第二の色素微粒子分散液(1)」とする。)を調製した。
この金属化合物微粒子分散液(1)における金属化合物微粒子の粒子径について、色素微粒子分散液の調製例1と同様の測定条件によって体積基準のメディアン径を測定したところ、320nmであった。
(3)トナー粒子の調製例1
(A)コア部用樹脂粒子の調製
(a)第1段重合
撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム(C10H21(OCH2CH2)2SO3Na)よりなるアニオン系界面活性剤4質量部をイオン交換水3040質量部に溶解させた界面活性剤水溶液を仕込み、過硫酸カリウム(KPS)10質量部をイオン交換水400質量部に溶解させた重合開始剤溶液を添加し、液温を75℃に昇温させた後、スチレン532質量部、n−ブチルアクリレート200質量部、メタクリル酸68質量部およびn−オクチルメルカプタン16.4質量部よりなる重合性単量体溶液を1時間かけて滴下後、75℃にて2時間加熱、撹拌することにより重合(第1段重合)を行い、樹脂粒子(1h)を含有する樹脂粒子分散液(1H)を調製した。
(A)コア部用樹脂粒子の調製
(a)第1段重合
撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム(C10H21(OCH2CH2)2SO3Na)よりなるアニオン系界面活性剤4質量部をイオン交換水3040質量部に溶解させた界面活性剤水溶液を仕込み、過硫酸カリウム(KPS)10質量部をイオン交換水400質量部に溶解させた重合開始剤溶液を添加し、液温を75℃に昇温させた後、スチレン532質量部、n−ブチルアクリレート200質量部、メタクリル酸68質量部およびn−オクチルメルカプタン16.4質量部よりなる重合性単量体溶液を1時間かけて滴下後、75℃にて2時間加熱、撹拌することにより重合(第1段重合)を行い、樹脂粒子(1h)を含有する樹脂粒子分散液(1H)を調製した。
なお、得られた樹脂粒子(1h)の重量平均分子量は16500であった。
(b)第2段重合
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、スチレン101.1質量部、n−ブチルアクリレート62.2質量部、メタクリル酸12.3質量部およびn−オクチルメルカプタン1.75質量部からなる重合性単量体溶液を仕込み、その後市販のマイクロクリスタリンワックス(HNP−0190)(日本製蝋社製)10.0質量部と、エステルワックス(1−2)83.0質量部を添加し、内温を90℃に加温して溶解させることによって単量体溶液を調製した。
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、スチレン101.1質量部、n−ブチルアクリレート62.2質量部、メタクリル酸12.3質量部およびn−オクチルメルカプタン1.75質量部からなる重合性単量体溶液を仕込み、その後市販のマイクロクリスタリンワックス(HNP−0190)(日本製蝋社製)10.0質量部と、エステルワックス(1−2)83.0質量部を添加し、内温を90℃に加温して溶解させることによって単量体溶液を調製した。
一方、第1段重合において用いたアニオン系界面活性剤3質量部をイオン交換水1560質量部に溶解させた界面活性剤水溶液を仕込み、内温が98℃となるよう加熱した。この界面活性剤水溶液に、第1段重合において得られた樹脂粒子(1H)32.8質量部(固形分換算)を添加し、更に、パラフィンワックスを含有する単量体溶液を添加した後、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス」(エムテクニック社製)を用い、8時間かけて混合分散することにより、分散粒子径340nmの乳化粒子(油滴)を含有する乳化粒子分散液を調製した。
次いで、この分散液に、過硫酸カリウム6質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた重合開始剤溶液を添加し、この系を98℃にて12時間にわたって加熱撹拌することにより重合(第2段重合)を行い、樹脂粒子(1HM)を含有する樹脂粒子分散液(1HM)を調製した。
なお、得られた樹脂粒子(1HM)の重量平均分子量は23000であった。
(c)第3段重合
第2段重合において得られた樹脂粒子分散液(1HM)に、過硫酸カリウム5.45質量部をイオン交換水220質量部に溶解させた重合開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下に、スチレン293.8質量部、n−ブチルアクリレート154.1質量部およびn−オクチルメルカプタン7.08質量部からなる重合性単量体溶液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、2時間にわたって加熱撹拌することにより重合(第3段重合)を行った後、28℃まで冷却しコア部用樹脂粒子(1)を含有する樹脂粒子分散液を得た。
第2段重合において得られた樹脂粒子分散液(1HM)に、過硫酸カリウム5.45質量部をイオン交換水220質量部に溶解させた重合開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下に、スチレン293.8質量部、n−ブチルアクリレート154.1質量部およびn−オクチルメルカプタン7.08質量部からなる重合性単量体溶液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、2時間にわたって加熱撹拌することにより重合(第3段重合)を行った後、28℃まで冷却しコア部用樹脂粒子(1)を含有する樹脂粒子分散液を得た。
得られたコア部用樹脂粒子(1)の重量平均分子量は26800であった。
(C)トナー粒子の調製
(a)コア部の形成
〈工程A〉
撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、コア部用樹脂粒子(1)420.7質量部、イオン交換水500質量部および色素分散液(1)4.5質量部を仕込んで撹拌し、内温が30℃となるよう調整した後、濃度5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を添加することによってpHを10に調整した。
(a)コア部の形成
〈工程A〉
撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、コア部用樹脂粒子(1)420.7質量部、イオン交換水500質量部および色素分散液(1)4.5質量部を仕込んで撹拌し、内温が30℃となるよう調整した後、濃度5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を添加することによってpHを10に調整した。
〈工程B〉
次いで、塩化マグネシウム6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を、撹拌下、30℃にて10分間かけて添加した。3分間放置した後に昇温を開始し、この系を60分間かけて75℃まで昇温した。その状態で、並びに金属化合物分散液 (1)4.2質量部を添加した。
次いで、塩化マグネシウム6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を、撹拌下、30℃にて10分間かけて添加した。3分間放置した後に昇温を開始し、この系を60分間かけて75℃まで昇温した。その状態で、並びに金属化合物分散液 (1)4.2質量部を添加した。
引き続き、「コールターマルチサイザー3」(ベックマン・コールター社製)にて会合粒子の平均粒径を測定し、体積基準のメディアン径が6.5μmになった時点で、塩化ナトリウム8.2質量部をイオン交換水50質量部に溶解した水溶液を添加して粒子成長を停止させた。
〈工程C〉
更に、液温度80℃にて4時間にわたって加熱、撹拌することにより融着を継続させることにより、トナー含有液を得た。
更に、液温度80℃にて4時間にわたって加熱、撹拌することにより融着を継続させることにより、トナー含有液を得た。
得られたトナー含有液について、「FPIA2100」(システックス社製)を用い、平均円形度を測定したところ、0.940であった。
これを8℃/分の条件で30℃にまで冷却した。得られたトナー母体(1)について、「FPIA2000」(システックス社製)を用い、平均円形度を測定したところ、0.943であった。
〈洗浄・乾燥工程〉
次いで、生成した粒子を濾過し、更に45℃のイオン交換水による洗浄を繰り返し、40℃の温風で乾燥することにより、トナー粒子を得た。製造例1と同様の手法によって測定した体積基準メディアン径が6.5μmであった。
次いで、生成した粒子を濾過し、更に45℃のイオン交換水による洗浄を繰り返し、40℃の温風で乾燥することにより、トナー粒子を得た。製造例1と同様の手法によって測定した体積基準メディアン径が6.5μmであった。
〈外添点処理工程〉
(4)外添処理
得られたトナー粒子に、ヘキサメチルシラザン処理したシリカ(平均一次粒径12nm)0.6質量部およびn−オクチルシラン処理した二酸化チタン(平均一次粒径24nm)0.8質量部よりなる外添剤を添加し、ヘンシェルミキサ(三井三池鉱業社製)を用い、撹拌羽の周速35m/秒、処理温度35℃、処理時間15分間の条件で混合する外添処理を行なうことにより、マゼンタトナー(以下、「マゼンタトナー(2)」とする。)を得た。
(4)外添処理
得られたトナー粒子に、ヘキサメチルシラザン処理したシリカ(平均一次粒径12nm)0.6質量部およびn−オクチルシラン処理した二酸化チタン(平均一次粒径24nm)0.8質量部よりなる外添剤を添加し、ヘンシェルミキサ(三井三池鉱業社製)を用い、撹拌羽の周速35m/秒、処理温度35℃、処理時間15分間の条件で混合する外添処理を行なうことにより、マゼンタトナー(以下、「マゼンタトナー(2)」とする。)を得た。
なお、トナー粒子は、外添剤の添加によっては、その形状および粒径は変化しなかった。
(マゼンタトナーの製造例3〜17:乳化会合法によるトナーの製造)
マゼンタトナーの製造例2において、下記表1に示す色素、金属化合物、ワックスを変更したほかは、製造例2と同様にして、トナー粒子を得、更にこの得られたトナー粒子に対して外添処理を施すことにより、マゼンタトナー(以下、各々、「マゼンタトナー(3)〜(17)」とする。)を得た。
マゼンタトナーの製造例2において、下記表1に示す色素、金属化合物、ワックスを変更したほかは、製造例2と同様にして、トナー粒子を得、更にこの得られたトナー粒子に対して外添処理を施すことにより、マゼンタトナー(以下、各々、「マゼンタトナー(3)〜(17)」とする。)を得た。
(比較用マゼンタトナーの製造例3、4)
マゼンタトナーの製造例2において、下記表1に示すように色素、金属化合物、ワックスを変更したほかは、調製例2と同様にして比較用のトナー粒子を得、更にこの得られたトナー粒子に対して外添処理を施すことにより、比較用のマゼンタトナー(以下、各々、「比較用マゼンタトナー(H3)及び(H4)」を得た。
マゼンタトナーの製造例2において、下記表1に示すように色素、金属化合物、ワックスを変更したほかは、調製例2と同様にして比較用のトナー粒子を得、更にこの得られたトナー粒子に対して外添処理を施すことにより、比較用のマゼンタトナー(以下、各々、「比較用マゼンタトナー(H3)及び(H4)」を得た。
(現像剤の製造例1〜17および比較用現像剤1〜4の製造例)
マゼンタトナー(1)〜(17)および比較用マゼンタトナー(H1)〜(H4)の各々に、シリコーン樹脂を被覆した体積平均粒径60μmのフェライトキャリアを、前記マゼンタトナーの濃度が6質量%となるよう混合することにより、現像剤(1)〜(17)および比較用現像剤(H1)〜(H4)を得た。
マゼンタトナー(1)〜(17)および比較用マゼンタトナー(H1)〜(H4)の各々に、シリコーン樹脂を被覆した体積平均粒径60μmのフェライトキャリアを、前記マゼンタトナーの濃度が6質量%となるよう混合することにより、現像剤(1)〜(17)および比較用現像剤(H1)〜(H4)を得た。
〔実施例1〜17および比較例1〜4の評価〕
評価方法は下記のごとくである。
評価方法は下記のごとくである。
(1)分離性の向上
現像剤について、画像形成装置「bizhub PRO C6500」(コニカミノルタビジネステクノロジーズ(株)製)を用い、マゼンタ単色モードにより、A4 画素率25%で両面プリントを3000枚連続して行い、排紙ユニットでスタックさせて、両面コピーの貼りつきと紙ぞろいを評価した。
◎:両面コピーの貼りつきは皆無。紙揃え良好で、そのまま製本工程にもちこめる状態
○:両面コピーの貼りつきは皆無。紙揃え性は若干劣るが、紙を捌き直せば製本可能
×:両面プリントの貼りつきが発生し、はがすときにパリパリ音がする。紙揃えは、わるく、紙をさばきなおすために非常に手間がかかる。
現像剤について、画像形成装置「bizhub PRO C6500」(コニカミノルタビジネステクノロジーズ(株)製)を用い、マゼンタ単色モードにより、A4 画素率25%で両面プリントを3000枚連続して行い、排紙ユニットでスタックさせて、両面コピーの貼りつきと紙ぞろいを評価した。
◎:両面コピーの貼りつきは皆無。紙揃え良好で、そのまま製本工程にもちこめる状態
○:両面コピーの貼りつきは皆無。紙揃え性は若干劣るが、紙を捌き直せば製本可能
×:両面プリントの貼りつきが発生し、はがすときにパリパリ音がする。紙揃えは、わるく、紙をさばきなおすために非常に手間がかかる。
(2)ドキュメントオフセット性(DO性)の評価
〈評価用画像について〉
現像剤について、画像形成装置「bizhub PRO C6500」(コニカミノルタビジネステクノロジーズ(株)製)を用い、マゼンタ単色モードにより、下記の様な評価用画像を有する両面プリントを行った。すなわち、転写紙の片面上にイエロー色の背景を形成し、その上にマゼンダトナーで6.0ポイントのアルファベットを36行印字し、別の片面上にシアン色の背景を形成し、その上にマゼンダトナーで6.0ポイントのアルファベットを36行印字した。
〈評価用画像について〉
現像剤について、画像形成装置「bizhub PRO C6500」(コニカミノルタビジネステクノロジーズ(株)製)を用い、マゼンタ単色モードにより、下記の様な評価用画像を有する両面プリントを行った。すなわち、転写紙の片面上にイエロー色の背景を形成し、その上にマゼンダトナーで6.0ポイントのアルファベットを36行印字し、別の片面上にシアン色の背景を形成し、その上にマゼンダトナーで6.0ポイントのアルファベットを36行印字した。
〈評価用画像の出力条件〉
上記評価用画像からなる両面プリントを連続で50枚出力し、大理石テーブル上に出力した50枚のプリント物をそのまま揃えて置き、重ねた部分に対して19.6kPa(200g/cm2)相当の圧力が加わる様におもりを載せた。この状態で温度30℃、湿度60%RHの環境下に3日間放置した後、重ね合わせたトナー画像上における画像欠損の度合いを以下に示す基準で評価した。
上記評価用画像からなる両面プリントを連続で50枚出力し、大理石テーブル上に出力した50枚のプリント物をそのまま揃えて置き、重ねた部分に対して19.6kPa(200g/cm2)相当の圧力が加わる様におもりを載せた。この状態で温度30℃、湿度60%RHの環境下に3日間放置した後、重ね合わせたトナー画像上における画像欠損の度合いを以下に示す基準で評価した。
すなわち、
優良(◎):トナー移行による画像不良やトナー画像同士の貼付きが見られず、画像欠損の問題が全くないレベル
良好(○):重ねた状態にあるプリント物を1枚1枚離す時にパリッという音がしたが、画像不良はなく、画像欠損の問題がないレベル
実用可(△):重ねた状態にあるプリント物を1枚1枚離した時に定着画像上に若干のグロスむらの発生は認められたが画像不良はなく、画像欠損はほとんどないと判断されるレベル
不良(×):イエロー色、マゼンタ色の背景上で当初文字画像が出力されていなかった領域上にマゼンダ文字画像の移行が認められ、マゼンダ文字画像上にも接触トナー画像の移行による変色が認められた
上記のうち、優良(◎)、良好(○)、実用可(△)のものを合格とした。
優良(◎):トナー移行による画像不良やトナー画像同士の貼付きが見られず、画像欠損の問題が全くないレベル
良好(○):重ねた状態にあるプリント物を1枚1枚離す時にパリッという音がしたが、画像不良はなく、画像欠損の問題がないレベル
実用可(△):重ねた状態にあるプリント物を1枚1枚離した時に定着画像上に若干のグロスむらの発生は認められたが画像不良はなく、画像欠損はほとんどないと判断されるレベル
不良(×):イエロー色、マゼンタ色の背景上で当初文字画像が出力されていなかった領域上にマゼンダ文字画像の移行が認められ、マゼンダ文字画像上にも接触トナー画像の移行による変色が認められた
上記のうち、優良(◎)、良好(○)、実用可(△)のものを合格とした。
下記の実機評価を行った。結果を表4に示す。
表4にて示される通り、本発明内のマゼンタトナー(1)〜(17)は何れの特性も良いが、本発明外の比較用マゼンタトナー(H1)〜(H4)は少なくともいずれかの特性に問題があることがわかる。
1(1Y、1M、1C、1K) 感光体(静電潜像担持体)
2(2Y、2M、2C、2K) 帯電手段
3(3Y、3M、3C、3K) 露光手段
4(4Y、4M、4C、4K) 現像手段
5(5Y、5M、5C、5K、5A) 転写ロール
6(6Y、6M、6C、6K) クリーニング装置
7 中間転写体ユニット
10(10Y、10M、10C、10K) 画像形成部
24 熱ロール式定着装置
70 中間転写体
2(2Y、2M、2C、2K) 帯電手段
3(3Y、3M、3C、3K) 露光手段
4(4Y、4M、4C、4K) 現像手段
5(5Y、5M、5C、5K、5A) 転写ロール
6(6Y、6M、6C、6K) クリーニング装置
7 中間転写体ユニット
10(10Y、10M、10C、10K) 画像形成部
24 熱ロール式定着装置
70 中間転写体
Claims (3)
- 少なくとも樹脂とワックスと着色剤を含有してなる静電荷像現像用トナーにおいて、該ワックスがエステル化合物よりなる第1の離型剤成分と、分岐鎖状構造および/または環状構造を有する炭化水素化合物よりなる第2の離型剤成分からなり、第1の離型剤成分と第2の離型剤成分との質量比が40:60〜98:2の範囲であると共に、該着色剤が少なくとも一般式(X−1)の色素と一般式(1)の金属化合物とであることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
- 樹脂と着色剤とワックスの合計量に対するワックスの質量の比率が4〜25%であることを特徴とする請求項1記載の静電荷像現像用トナー。
- 請求項1又は2記載の静電荷像現像用トナーを用いて静電現像後、画像担持体に転写して後、接触加熱定着することを特徴とする画像形成方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2008134058A JP2009282283A (ja) | 2008-05-22 | 2008-05-22 | 静電荷像現像用トナーと画像形成方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012018249A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | Ricoh Co Ltd | トナー、現像剤、現像剤入り容器、プロセスカートリッジ及び画像形成方法、画像形成装置 |
JP2012118372A (ja) * | 2010-12-02 | 2012-06-21 | Konica Minolta Business Technologies Inc | フルカラー画像形成方法 |
JP2012234128A (ja) * | 2011-05-09 | 2012-11-29 | Konica Minolta Holdings Inc | 液体現像剤 |
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-
2008
- 2008-05-22 JP JP2008134058A patent/JP2009282283A/ja not_active Withdrawn
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