JP2010091838A - 静電荷像現像用トナー及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも、結着樹脂、該結着樹脂と相溶する放射線架橋モノマー及び着色剤を加熱溶融混練する工程と、前記混練により得られた混練物を、目的とするトナーの平均粒径以上でかつ12μm以下の膜厚となるように薄膜化する工程と、前記薄膜化により得られた薄膜に、前記混練物のガラス転移点+5℃以上+30℃以下の温度で放射線を照射して前記放射線架橋モノマーを架橋させる工程と、前記放射線照射後の薄膜を粉砕、分級してトナー粒子を得る工程と、を含むことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
【選択図】なし
Description
上述の最終工程であるトナー像を紙の如きシートに定着する工程に関して種々の方法や装置が開発されているが、現在最も一般的な方法は熱ローラーによる圧着加熱方式である。
前者では、二価のカルボン酸及び二価のアルコールと三価以上の多価カルボン酸或いは多価アルコールを同時に容器に仕込んで合成するため、分岐度の調整は非常に困難である。
結着樹脂中の着色剤の分散状態はこの混練工程に依存し、着色剤の分散が不十分である場合得られたカラートナーの着色度は低く、色も鮮やかさが無く、透明性もないことにより、色再現性が著しく劣る。上記に示したような一般的な溶融混練方法では、結着樹脂中の着色剤の分散は不十分なレベルであり、良好な画像品質を得ることは困難になる。このような従来の問題に対して提案されているのが、所謂マスターバッチ法である。
すなわち、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有するトナー粒子を有する静電荷像現像用トナーの製造法において、少なくとも結着樹脂と相溶する放射線硬化モノマーと結着樹脂と着色剤とを加熱溶融混練し、混練後の混練物のガラス転移点+5℃以上ガラス転移点+30℃以下を維持した状態で薄膜化、放射線を照射した薄膜を粉砕、分級して製造することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造法を見出した。
本発明は以下に記載するとおりの静電荷像現像用トナーの製造方法及びこの製造方法によって製造されたトナーである。
前記混練により得られた混練物を、目的とするトナーの平均粒径以上でかつ12μm以下の膜厚となるように薄膜化する工程と、
前記薄膜化により得られた薄膜に、前記混練物のガラス転移点+5℃以上+30℃以下の温度で放射線を照射して前記放射線架橋モノマーを架橋させる工程と、
前記放射線照射後の薄膜を粉砕、分級してトナー粒子を得る工程と、
を含むことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
(2)少なくとも、結着樹脂、該結着樹脂と相溶する放射線架橋モノマー、着色剤、および離型剤を、前記離型剤の融点以下で加熱溶融混練する工程と、
前記混練により得られた混練物を、目的とするトナーの平均粒径以上でかつ12μm以下の膜厚となるように薄膜化する工程と、
前期薄膜化により得られた薄膜に、前記離型剤の融点以下でかつ前記混練物のガラス転移点+5℃以上+30℃以下の温度で放射線を照射して前記放射線架橋モノマーを架橋させる工程と、
前記放射線照射後の薄膜を粉砕、分級してトナー粒子を得る工程と、
を含むことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
(3)前記離型剤は前記放射線架橋モノマーに溶解せず、かつその融点が60℃以上100℃以下であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
(4)(1)〜(3)に記載のいずれかの製造方法によって得られた、少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有する静電荷像現像用トナー。
(5)前記結着樹脂がゲル成分を含まない線形状の樹脂と放射線架橋モノマーを放射線架橋してなる分子量50000以上の高分子量体を有することを特徴とする(4)に記載の静電荷像現像用トナー。
(6)前記線形状の樹脂がポリエステル樹脂であることを特徴とする(4)又は(5)に記載の静電荷像現像用トナー
(7)前記線形状の樹脂と前記放射線架橋モノマーの重量比が92.5:7.5〜97.5:2.5であることを特徴とする(4)〜(6)のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
(8)(4)〜(7)のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーを用いたことを特徴とする電子写真式画像形成装置。
(9)(4)〜(7)のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーを備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
上記(1)〜(10)の発明を以下では発明の態様1〜10という。
更に得られた混練物は高温での熱物性が向上しオフセット性の優れたトナーを得ることが可能となる。
また、膜厚が適切であるため放射線架橋が良好に行え、トナー平均粒径と膜厚とを合わせる事で粉砕効率が向上する。
発明の態様(2)によれば、離型剤の分散に関しても離型剤溶解温度未満で混練可能なことから、溶融した離型剤成分の再結晶による分散粒径の粗大化が防止され、帯電特性、流動性を低下させることなく優れた離型性を得ることが可能となる。
発明の態様(3)、(4)によれば、トナー中の離型剤の分散性を向上させることができる。
発明の態様(5)のトナーは、着色剤又は着色剤及び離型剤がトナー中に良好に分散され優れた低温定着性、オフセット性を有する。
発明の態様(6)によれば、高光沢であり耐ホットオフセットのあるトナーを得ることが可能となる。
発明の態様(7)によれば、前記線形状の樹脂がポリエステル樹脂とすることで粉砕性と低温定着性を両立させることができる。
発明の態様(8)によれば、モノマー量が適切であることによりトナーの粉砕性、オフセット性、光沢度、保存性が良好なものとなる。
(結着樹脂)
結着樹脂としては、特に制限はなく、通常使用される樹脂を適宜選択して使用することができる。
本発明に用いられる樹脂の例としては、スチレン系単量体、アクリル系単量体、メタクリル系単量体等のビニル重合体、これらの単量体又は2種類以上からなる共重合体、ポリエステル系重合体、ポリオール樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、ポリカーボネート樹脂、石油系樹脂、などが挙げられる。
(1)エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフイン類;(2)ブタジエン、イソプレン等のポリエン類;(3)塩化ビニル、塩化ビニルデン、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類;(4)酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類;(5)ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;(6)ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類;(7)N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物;(8)、ビニルナフタリン類;(9)アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸若しくはメタクリル酸誘導体等;(10)マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸の如き不飽和二塩基酸;(11)マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物の如き不飽和二塩基酸無水物;(12)マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸モノブチルエステル、シトラコン酸モノメチルエステル、シトラコン酸モノエチルエステル、シトラコン酸モノブチルエステル、イタコン酸モノメチルエステル、アルケニルコハク酸モノメチルエステル、フマル酸モノメチルエステル、メサコン酸モノメチルエステルの如き不飽和二塩基酸のモノエステル;(13)ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸の如き不飽和二塩基酸エステル;(14)クロトン酸、ケイヒ酸の如きα,β−不飽和酸;(15)クロトン酸無水物、ケイヒ酸無水物の如きα,β−不飽和酸無水物;(16)該α,β−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物、アルケニルマロン酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、これらの酸無水物及びこれらのモノエステルの如きカルボキシル基を有するモノマー;(17)2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート等のアクリル酸又はメタクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類;(18)4−(1−ヒドロキシ−1−メチルブチル)スチレン、4−(1−ヒドロキシ−1−メチルへキシル)スチレンの如きヒドロキシ基を有するモノマー。
分子量5万以下とすることで粉砕性が良くなり、高温度の粘度が高くなりすぎないことで高光沢な画像を得ることが可能であるが、高光沢画像を得られる定着温度範囲は狭くなる。本発明の構成によれば高光沢画像を得られる定着温度範囲を拡大することが可能である。
本発明において、結着樹脂の分子量分布は、THFを溶媒としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される。
(I)試料は予め結着樹脂(重合体成分)以外の添加物を除去して使用するか、結着樹脂及び架橋された結着樹脂以外の成分の酸価及び含有量を予め求めておく。試料の粉砕品0.5〜2.0gを精秤し、重合体成分の重さをWgとする。例えば、トナーから結着樹脂の酸価を測定する場合は、着色剤又は磁性体等の酸価及び含有量を別途測定しておき、計算により結着樹脂の酸価を求める。
(II)300(ml)のビーカーに試料を入れ、トルエン/エタノール(体積比4/1)の混合液150(ml)を加え溶解する。
(III)0.1mol/lのKOHのエタノール溶液を用いて、電位差滴定装置を用いて滴定する。
(IV)この時のKOH溶液の使用量をS(ml)とし、同時にブランクを測定し、この時のKOH溶液の使用量をB(ml)とし、以下の式(1)で算出する。ただしfはKOHのファクターである。
酸価(mgKOH/g)=[(S−B)×f×5.61]/W ・・・(1)
前記着色剤としては、特に制限はなく、通常使用される樹脂を適宜選択して使用することができるが、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム
、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びこれらの混合物、などが挙げられる。
また、用いられる結着樹脂により着色剤表面に酸処理、アルカリ処理などの表面処理を施すこともある。表面処理により結着樹脂との濡れ性が向上し、分散性が向上する。
本発明では放射線架橋モノマーとの濡れ性が向上する表面処理を施した着色剤を用いることが好ましい。
結着樹脂中の着色剤の分散径は種々の方法で測定できるが、混練後に圧延冷却したものをミクロトームMT−6000(R.M.C.Inc製)により1000Åの薄さにスライスし、透過電子顕微鏡JSM−880(日本電子社製)で観察し、さらにスキャンニングコンバータ−ユニットを介して画像解析装置LUZEX500(ニレコ社製)にて粒径を少なくとも300個以上測定した。なお、トナー着色剤の粒径は、顔料粒子の長辺の平均値としている。
本発明のトナーにおいては、離型性を持たせるために、離型剤として低分子量のポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成ワックスの類の他、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、ホホバ油などの植物系ワックス類;みつろう、ラノリン、鯨ろうなどの動物系ワックス類;モンタンワックス、オゾケライトなどの鉱物系ワックス;硬化ヒマシ油、ヒドロキシステアリン酸、脂肪酸アミド、フェノール脂肪酸エステルなどの油脂系ワックス類を必要に応じて含有することができ、これらは単独であるいは2種以上混合して使用される。
本発明に用いられる放射線架橋モノマーとしてはウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ビニル系、不飽和ポリエステル系のオリゴマーや各種多官能のアクリレート、メタクリレート、ビニルエステル、エチレン誘導体、アリル化合物等のモノマーが挙げられる。具体的には次のものが挙げられる。
1,4−ブタンジオールアクリレート
1,6−ヘキサンジオールジアクリレート
1,9−ノナ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
テトラエチレン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
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
ビスフェノールA.EO付加物ジアクリレート
グリセリンメタクリレートアクリレート
ネオペンチルグリコールのプロピレンオキサイド2モル付加のジアクリレート
ジエチレングリコールジアクリレート
ポリエチレングリコール(400)ジアクリレート
ヒドロキシピバリン酸とネオペンチルグリコールのエステルのジアクリレート
2,2−ビス(4−アクリロキシ・ジエトキシフェニル)プロパン
ネオペンチルグリコールアジペートのジアクリレート
ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールのε−カプロラクトン付加物のジアクリレート
ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールのε−カプロラクトン付加物のジアクリレート
2−(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチルエチル)−5−ヒドロキシメチル−5−エチル−1,3−ジオキサンジアクリレート
トリシクロデカンジメチロールジアクリレート
トリシクロデカンジメチロールジアクリレートのε−カプロラクトン付加物
1,6−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテルのジアクリレート
トリメチロールプロパントリアクリレート
ペンタエリスリトールトリアクリレート
グリセリンPO付加トリアクリレート
トリスアクリロイルオキシエチルフォスフェート
ペンタエリスリトールテトラアクリレート
トリメチロールプロパンのプロピレンオキサイド3モル付加物のトリアクリレート
グリセリルプロポキシトリアクリレート
ジペンタエリスリトール・ポリアクリレート
ジペンタエリスリトールのカプロラクトン付加物のポリアクリレート
プロピオン酸・ジペンタエリスリトールトリアクリレート
ヒドロキシピバルアルデヒド変性ジメチロールプロピントリアクリレート
プロピオン酸・ジペンタエリスリトールのテトラアクリレート
ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート
プロピオン酸ジペンタエリスリトールのペンタアクリレート
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)
DPHAのε−カプロラクトン付加物
<オリゴマーの例>
ビスフェノールA−ジエポキシアクリル酸付加物
前記の放射線架橋モノマーの中では、結着樹脂を溶解又は膨潤させる材料が選択される。選択する放射線架橋モノマー及び添加量により結着樹脂と混合したときに結着樹脂を可塑化させ見かけのTg、加熱混練時の粘度を調整することが可能となる。
希釈剤として機能する低粘度の2官能以下の放射線架橋モノマーと高粘度の多官能架橋剤を適宜混合して用いることが好ましい。
光重合開始剤の例としては次のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
1.ベンゾインエーテル
イソブチルベンゾインエーテル
イソプロピルベンゾインエーテル
ベンゾインエチルエーテル
ベンゾインメチルエーテル
2.α−アシロキシムエステル
1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシシカルボニル)オキシム
3.ベンジルケタール
2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノンベンジル
ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
4.アセトフェノン誘導体
ジエトキシアセトフェノン
2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン
5.ケトン−(ケトン−アミン系)
ベンゾフェノン
クロロチオキサントン
2−クロロチオキサントン
イソプロピルチオキサントン
2−メチルチオキサントン
塩素置換ベンゾフェノン
本発明で使用される光重合促進剤は、ベンゾフェノン系やチオキサントン系などの水素引抜きタイプの光重合開始剤に対し、硬化速度を向上させる効果があるものであり、例えば芳香族系の第3級アミンや脂肪族アミン系のものがある。具体的には、P−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、P−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステルなどが挙げられる。
これら光重合促進剤は単独で又は2種以上混合して使用される。添加量としては光重合開始剤1重量部に対して0.1〜5重量部が好ましく、更に好ましくは0.3〜3重量部である。
樹脂、離型剤、着色剤以外の材料として、トナー粒子に流動性、現像性、帯電性等を付与するための外添剤として無機微粒子を使用することができる。
前記無機微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記無機微粒子の前記静電荷像現像用トナーにおける含有量としては、0.01〜5.0質量%が好ましく、0.01〜2.0質量%がより好ましい。
図1に本発明の製造方法のフローを示す。本発明の製造方法は、図1に示すように、トナー組成物を混練して混練物を得る工程、混練物を薄膜に形成する工程、薄膜に電子線又は紫外線を照射して放射線架橋を行う工程、架橋後の薄膜を粉砕し分級する工程及び得られたトナー母体粒子に必要に応じて外添剤を外添する工程からなる。
図2には、この様にして得られたトナー母体粒子の分子量分布の一例を示すチャート図である。図示するように、放射線架橋して得られたトナーの分子量分布は線形状の結着樹脂由来のピークと架橋後の放射線架橋モノマー由来のピークとを示す。
この混練物を加圧ローラー等にて加圧延展し薄膜を形成し、電子線等にて放射線架橋した後に冷却固化させる。
更にハンマーミルなどの粉砕機を用いて粗粉砕し、ジェットミル粉砕機で粉砕処理した後に気流式分級機などに連結されたローター粉砕機などを用いて表面処理を行う。この表面処理によってトナーの角を削り取って丸みを帯びさせて現像器内での微粉の発生を防ぎ転写率を向上させる。衝突式粉砕機としてはハンマーミル、ボールミル、チューブミル、振動ミル等を挙げることができるが、圧縮空気及び衝突板を主構成要素として具備してなるジェット式粉砕機として1タイプ及びIDSタイプ衝突式粉砕機(日本ニューマチック工業社製)を好ましく使用できる。
さらに気流式分級機、機械式分級機を用いて微粉分級を行い、微細粒子を得ることができる。また必要に応じてこの微細粒子に流動性付与部剤を添加混合することもできる。
本発明のトナーは結着樹脂、着色剤、放射線架橋モノマーの混合物を混練することによって製造可能になるが、この際に放射線架橋モノマーが結着樹脂を溶解又は膨潤させることにより、混練に適した粘度までの加熱温度を大幅に低下させることが可能となる。また、放射線モノマーが着色剤の分散剤としても機能することにより結着樹脂中への着色剤の分散が飛躍的に向上するという知見に基づいている。
放射線モノマーが分散助剤として機能するということは凝集した着色剤の一次粒子の界面に放射線架橋モノマーが濡れ、浸透することにより凝集体が急速に解れて低い剪断力でも結着樹脂中への高分散化が可能になると考えられる。
さらに上記方法で得られた混練物をローラー加圧等により薄膜化した後放射線架橋することにより製造可能となる。
膜厚はトナー平均粒径以上12μm以下とする。12μmより厚いと十分に架橋が進行しない。また、トナー平均粒径は5μm以上が好ましい。トナー平均粒径が5μm未満であると転写率の低下、地汚れが発生し易くなる。従って膜厚は5μm以上12μm以下が好ましい。膜厚は加圧条件により任意に調整可能である。
また、薄膜化することで外気に触れる面積も大きくなるため架橋時には窒素置換された雰囲気で行うことが必要となる。これは酸素に暴露された状態では架橋阻害を起こすことが判っている為である。
好ましい架橋温度は混練物のガラス転移点+5℃以上ガラス転移点+30℃以下である。好ましい温度にて架橋反応した場合、放射線架橋モノマーはトナーに適した分子量10万〜100万の線形状の高分子量体、もしくはミクロゲルとして膜中に存在することとなる。
高分子量体は耐ホットオフセットを持たせるための添加剤のような機能を有する。
但し、結着樹脂中に前記高分子量体が含まれた樹脂を混練すると練りの際分子鎖が切れて製造品にバラツキが生じやすくなる。本発明は、混練後にこのような分子量分布を作り出すことが可能であり、これにより前記のバラツキが無くなることに意義がある。また、高分子量体が含まれている樹脂はその高分子量体は結着樹脂の中低分子量体と同組成であり、加熱時の粘度が全体的に高くなるのに対し(図7(a))、本発明の製造法にて得られる高分子量体はモノマーが架橋した結着樹脂とは異組成の高分子量体となるため図7(b)のように低温側での粘度を上昇することなく高温での粘度を維持することが可能となる。
離型剤の分散粒径は0.1μm以上2.0μm以下であることが好ましく、0.1μm未満では離型性能が低下しホットオフセット、もしくは定着部材への巻きツキが発生しやすくなり、2.0μmより大きいと得られたトナーの流動性、帯電特性が劣ることがある。
得られた粉砕物は狙いの粒度分布に適宜分級されることにより本発明のトナーのトナー母体が製造される。
図3は、本発明に係る電子写真式画像形成装置の一実施の形態であるカラー画像形成装置の内部構成図の一例を示す。この具体例はタンデム型間接転写方式の電子写真複写装置であるが、本発明の画像形成装置は二成分現像剤を用いた電子写真方式の全てに適用されるものであり、本具体例に限ったものではない。図中符号100は複写装置本体、200は複写装置本体100を載せる給紙テーブル、300は複写装置本体100上に取り付けるスキャナ(読取り光学系)、400はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置(ADF)である。複写装置本体100の中央位置には、横方向へ延びる無端ベルト状の中間転写体10を設ける。そして、図示例では中間転写体を3つの支持ローラ14、15、16に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。この図示例では、3つの支持ローラの中で、第2の支持ローラ15の左に、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置17を設ける。また、3つの支持ローラの中で第1の支持ローラ14と第2の支持ローラ15間に張り渡した中間転写体10上には、その搬送方向に沿って、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの4つの画像形成手段18を横に並べて配置してタンデム画像形成部20を構成する。タンデム画像形成部20の直上には、図3に示すように、さらに露光装置21を設ける。一方、中間転写体10を挟んでタンデム画像形成部20と反対の側には、2次転写装置22を備える。
本発明においては、上述の感光体211、帯電装置手段212、現像手段213及びクリーニング手段214等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリンタ等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。
像転写後の感光体の表面は、少なくともブレードクリーニング部材を持つクリーニング手段によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、更に除電された後、繰り返し画像形成に使用される。
(結着樹脂)
ポリエステル共重合体 95重量部
(ガラス転移点63.0℃、重量平均分子量15000)
(離型剤)
パラフィンワックス(HNP-11 日本精鑞社製 融点68.0℃) 4.0重量部
(着色剤)
P.B.15:3 (東洋インキ製造社製 KF7351) 3.7重量部
(放射線架橋モノマー)
トリメチロールプロパントリアクリレート 2.5重量部
(KAYARAD TMPTA 日本化薬社製)
ネオペンチルグリコールジアクリレート 2.5重量部
(KAYARAD NPGDA 日本化薬社製)
(結着樹脂)
ポリエステル共重合体 92.5重量部
(ガラス転移点72.3℃、重量平均分子量15000)
(離型剤)
パラフィンワックス(HNP-11 日本精鑞社製 融点68.0℃) 4.0重量部
(着色剤)
カーボンブラック(三井化学社製) 8重量部
(放射線架橋モノマー)
トリメチロールプロパントリアクリレート 2.5重量部
(KAYARAD TMPTA 日本化薬社製)
ビスフェノールA.EO付加物ジアクリレート 5.0重量部
(KAYARAD R−551 日本化薬社製)
(結着樹脂)
ポリエステル共重合体 97.5重量部
(ガラス転移点58.0℃、重量平均分子量12000)
(離型剤)
カルナウバ-ライスワックス 6.0重量部
(WA−05 セラリカ野田社製 融点82.0℃)
(着色剤)
P.R.122及びP.R.269 (DIC社製) 6重量部
(放射線架橋モノマー)
多官能モノマーの混合物 2.0重量部
(KAYARAD DPHA−2C 日本化薬社製)
ネオペンチルグリコールジアクリレート 0.5重量部
(KAYARAD NPGDA 日本化薬社製)
(結着樹脂)
ポリエステル共重合体 95重量部
(ガラス転移点66.0℃、重量平均分子量29000)
(離型剤)
エステルワックス(WEP−10 日本油脂社製 融点68.0℃) 4.0重量部
(着色剤)
P.Y.74 (DIC社製) 8重量部
(放射線架橋モノマー)
トリメチロールプロパントリアクリレート 2.5重量部
(KAYARAD TMPTA 日本化薬社製)
ネオペンチルグリコールジアクリレート 2.5重量部
(KAYARAD NPGDA 日本化薬社製)
(結着樹脂)
ポリエステル共重合体 95重量部
(ガラス転移点63.0℃、重量平均分子量15000)
(離型剤)
パラフィンワックス(HNP-11 日本精鑞社製 融点68.0℃) 4.0重量部
(着色剤)
P.B.15:3 (東洋インキ製造社製 KF7351) 3.7重量部
(放射線架橋モノマー)
トリメチロールプロパントリアクリレート 2.5重量部
(KAYARAD TMPTA 日本化薬社製)
ネオペンチルグリコールジアクリレート 2.5重量部
(KAYARAD NPGDA 日本化薬社製)
(結着樹脂)
ポリエステル共重合体 95重量部
(ガラス転移点63.0℃、重量平均分子量15000)
(離型剤)
パラフィンワックス(HNP-11 日本精鑞社製 融点68.0℃) 4.0重量部
(着色剤)
P.B.15:3 (東洋インキ製造社製 KF7351) 3.7重量部
(放射線架橋モノマー)
トリメチロールプロパントリアクリレート 2.5重量部
(KAYARAD TMPTA 日本化薬社製)
ネオペンチルグリコールジアクリレート 2.5重量部
(KAYARAD NPGDA 日本化薬社製)
(結着樹脂)
ポリエステル共重合体 95重量部
(ガラス転移点63.0℃、重量平均分子量15000)
(離型剤)
パラフィンワックス(HNP-11 日本精鑞社製 融点68.0℃) 4.0重量部
(着色剤)
P.B.15:3 (東洋インキ製造社製 KF7351) 3.7重量部
(放射線架橋モノマー)
トリメチロールプロパントリアクリレート 2.5重量部
(KAYARAD TMPTA 日本化薬社製)
ネオペンチルグリコールジアクリレート 2.5重量部
(KAYARAD NPGDA 日本化薬社製)
(結着樹脂)
ポリエステル共重合体 100重量部
(ガラス転移点63.0℃、重量平均分子量15000)
(離型剤)
パラフィンワックス(HNP-11 日本精鑞社製 融点68.0℃) 4.0重量部
(着色剤)
P.B.15:3 (東洋インキ製造社製 KF7351) 3.7重量部
(結着樹脂)
ポリエステル共重合体 50重量部
(ガラス転移点63.0℃、重量平均分子量15000)
ポリエステル共重合体 50重量部
(ガラス転移点63.0℃、重量平均分子量30000、ゲル成分5%)
(離型剤)
パラフィンワックス(HNP-11 日本精鑞社製 融点68.0℃) 4.0重量部
(着色剤)
P.B.15:3 (東洋インキ製造社製 KF7351) 3.7重量部
(結着樹脂)
ポリエステル共重合体 95重量部
(ガラス転移点63.0℃、重量平均分子量15000)
(離型剤)
パラフィンワックス(HNP-11 日本精鑞社製 融点68.0℃) 4.0重量部
(着色剤)
P.B.15:3 (東洋インキ製造社製 KF7351) 3.7重量部
(放射線架橋モノマー)
トリメチロールプロパントリアクリレート 2.5重量部
(KAYARAD TMPTA 日本化薬社製)
ネオペンチルグリコールジアクリレート 2.5重量部
(KAYARAD NPGDA 日本化薬社製)
(結着樹脂)
ポリエステル共重合体 95重量部
(ガラス転移点63.0℃、重量平均分子量15000)
(離型剤)
パラフィンワックス(HNP-11 日本精鑞社製 融点68.0℃) 4.0重量部
(着色剤)
P.B.15:3 (東洋インキ製造社製 KF7351) 3.7重量部
(放射線架橋モノマー)
トリメチロールプロパントリアクリレート 2.5重量部
(KAYARAD TMPTA 日本化薬社製)
ネオペンチルグリコールジアクリレート 2.5重量部
(KAYARAD NPGDA 日本化薬社製)
該微細粒子100部に対してに対しH1303(疎水化シリカ)1.5重量部、MA150AI(疎水化チタニア)0.8重量部をヘンシェルミキサーにて混合し、シアン静電荷像現像用トナーKを得た。前記外添剤は流動性の付与及び帯電特性の調整の為混合した。
(結着樹脂)
ポリエステル共重合体 95重量部
(ガラス転移点63.0℃、重量平均分子量15000)
(離型剤)
パラフィンワックス(HNP-11 日本精鑞社製 融点68.0℃) 4.0重量部
(着色剤)
P.B.15:3 (東洋インキ製造社製 KF7351) 3.7重量部
(放射線架橋モノマー)
トリメチロールプロパントリアクリレート 2.5重量部
(KAYARAD TMPTA 日本化薬社製)
ネオペンチルグリコールジアクリレート 2.5重量部
(KAYARAD NPGDA 日本化薬社製)
混練温度は低いほど省エネルギーとなる。分級歩留は高いほど製造時のエネルギー効率が良い。
着色剤の分散径は400nmより大きいと画質の低下に繋がるため×、400nm以下が○、200nm以下にて高透明度画像が得られるため◎とした。
離型剤分散径は平均粒径が0.1μm以上2.0μm以下を○、2.0μmよりも大きいと帯電特性等に影響があるため×とした。
また、実施例の処方から、離型剤を除いた系について試験を行ったところトナー熱物性、生産性としては同様の結果が得られた。但し定着機がシリコンオイル塗布機となり最大光沢度が56となり上限定着温度が200℃以上(それ以上は未評価)、高光沢温度巾は50℃以上増した。
本発明のトナーは一成分現像剤、二成分現像剤どちらかに限られるものではないが、本実施例では下記のキャリアを用いて、トナー:キャリアが7:93となるよう混合し二成分現像剤A〜Jとして評価を行った。なお、トナーKは生産性が低いため二成分現像剤の特性評価は行わなかった。
(キャリア)
芯材:平均粒径35μmの球形フェライト粒子
コート材:シリコーン樹脂とメラミン樹脂の混合物
前記装置の現像ユニットに現像剤を投入し、トナー付着量が0.8mg/cm2のベタ画像となるよう装置を調整し、定着温度を130℃から10℃毎に順次上昇させ定着温度範囲を測定した。このとき各トナーのベタ画像が重ならないように調整し、定着温度範囲は得られた画像の光沢度の値が前温度条件よりも1%低下した温度の前温度を上限温度とした。
判定は、130℃定着性、定着上限温度180℃以上、最大光沢度30以上、光沢度30以上温度巾20℃以上を全て満たすものを合格○、一つでも満たさないものを不合格×とした。
14 支持ローラ
15 支持ローラ
16 支持ローラ
17 中間転写クリーニング装置
18 画像形成手段
20 帯電ローラ
21 露光装置
22 二次転写装置
23 ローラ
24 二次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
28 シート反転装置
30 露光装置
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読取りセンサ
40 感光体(感光体ドラム)
42 給紙ローラ
43 ペーパーバンク
44 給紙カセット
45 分離ローラ
46 給紙路
47 搬送ローラ
48 給紙路
50 中間転写体
51 ローラ
52 分離ローラ
53 定電流源
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排出トレイ
100 画像形成装置
150 複写装置本体
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
(図4〜6について)
40 像担持体(感光体)
68 現像スリーブ
75 トナー濃度センサ
77 ドクターブレード
78 現像剤経路規制部材
80 仕切板
86 補給側攪拌室
87 現像側攪拌室
210 プロセスカートリッジ
211 感光体
212 帯電手段
213 現像手段
214 クリーニング手段
Claims (9)
- 少なくとも、結着樹脂、該結着樹脂と相溶する放射線架橋モノマー及び着色剤を加熱溶融混練する工程と、
前記混練により得られた混練物を、目的とするトナーの平均粒径以上でかつ12μm以下の膜厚となるように薄膜化する工程と、
前記薄膜化により得られた薄膜に、前記混練物のガラス転移点+5℃以上+30℃以下の温度で放射線を照射して前記放射線架橋モノマーを架橋させる工程と、
前記放射線照射後の薄膜を粉砕、分級してトナー粒子を得る工程と、
を含むことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。 - 少なくとも、結着樹脂、該結着樹脂と相溶する放射線架橋モノマー、着色剤、および離型剤を、前記離型剤の融点以下で加熱溶融混練する工程と、
前記混練により得られた混練物を、目的とするトナーの平均粒径以上でかつ12μm以下の膜厚となるように薄膜化する工程と、
前記薄膜化により得られた薄膜に、前記離型剤の融点以下でかつ前記混練物のガラス転移点+5℃以上+30℃以下の温度で放射線を照射して前記放射線架橋モノマーを架橋させる工程と、
前記放射線照射後の薄膜を粉砕、分級してトナー粒子を得る工程と、
を含むことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。 - 前記離型剤は前記放射線架橋モノマーに溶解せず、かつその融点が60℃以上100℃以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 請求項1〜3に記載のいずれかの製造方法によって得られた、少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有する静電荷像現像用トナー。
- 前記結着樹脂がゲル成分を含まない線形状の樹脂と放射線架橋モノマーを放射線架橋してなる分子量50000以上の高分子量体を有することを特徴とする請求項4に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記線形状の樹脂がポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項4又は5に記載の静電荷像現像用トナー
- 前記線形状の樹脂と前記放射線架橋モノマーの重量比が92.5:7.5〜97.5:2.5であることを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
- 請求項4〜7のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーを用いたことを特徴とする電子写真式画像形成装置。
- 請求項4〜7のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーを備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
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