JP2010271618A - トナー製品および画像形成方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】トナー容器とトナー容器内のトナーとの摩擦帯電が抑制され、その結果、トナー供給時にトナー容器内のトナー残存量を低減させることができると共に、高湿高温環境下においても、画像不良が発生しない高画質の画像を形成することができるトナー製品および画像形成方法を提供すること。
【解決手段】トナーがトナー容器に収容されてなるトナー製品であって、トナーが、表面に存在するカルボキシル基の量が1.0×10−7〜2.5×10−5mol/gのトナー粒子よりなり、トナー容器が、少なくとも3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステルを含有する樹脂からなることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、トナー製品およびこのトナー製品を用いた画像形成方法に関する。
近年、電子写真方式による画像形成方法によって画像を形成するに際して、画像の高画質化の要請に伴い、粒度分布がシャープである小粒径トナーを省エネルギーで製造することができる乳化会合型のトナーの使用が増加している。この乳化会合型のトナーは、製造工程上の特徴からトナー粒子の表面およびトナー粒子の内部に極性基を有している。この極性基は、その量を調整することによって、トナーの帯電性や着色剤の分散性をコントロールする手段として有効であることが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
一般に、トナーを収容するためのトナー容器は、比較的極性の小さいポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂からなるものが使用されている。しかしながら、このようなトナー容器に極性の大きいトナー粒子からなるトナーを収容すると、トナー容器と内部のトナーとの摩擦による帯電により、トナー容器内壁面へのトナーの付着量が増加する。その結果、当該トナー容器内のトナーを画像形成装置に供給したときに、トナー容器内に残存するトナーの量が多くなるという問題がある。
このような問題を解決するために、トナー容器を構成する樹脂に帯電防止剤を含有させることにより、トナー容器とトナー容器内のトナーとの摩擦帯電を抑制する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。しかしながら、帯電防止剤は一般に水分吸着量が多いことから、特に高温高湿環境において、トナー容器への水分吸着量が多くなり、当該トナー容器に収容されるトナーも水分吸着量の多いものとなって、その結果、得られる画像にかぶりなどの不良が発生するという問題がある。
特開2008−26887号公報 特開平6−67536号公報
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、トナー容器とトナー容器内のトナーとの摩擦帯電が抑制され、その結果、トナー供給時にトナー容器内のトナー残存量を低減させることができると共に、高温高湿環境下においても、画像不良が発生しない高画質の画像を形成することができるトナー製品および画像形成方法を提供することにある。
本発明のトナー製品は、
トナーがトナー容器に収容されてなるトナー製品であって、
トナーが、表面に存在するカルボキシル基の量が1.0×10−7〜2.5×10−5mol/gのトナー粒子よりなり、
該トナー容器が、少なくとも3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステルを含有する樹脂からなることを特徴とする。
又、本発明のトナー製品によれば、
前記トナー容器を構成する樹脂は、3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステルの含有割合が10〜100質量%のものであることが好ましい。
本発明の画像形成方法は、上記のトナー製品を用いることを特徴とする。
本発明のトナー製品によれば、トナーが、特定量のカルボキシル基を有するトナー粒子よりなり、トナー容器が、少なくとも3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステルを含有する樹脂からなるものであることにより、トナー容器とトナー容器内のトナーとの摩擦帯電が抑制されるので、不可避的にトナー容器内壁面に静電的に付着するトナーの量が減少することから、トナー供給時にトナー容器内に残存するトナーの量を低減させることができる。さらに、高温高湿環境下においても、3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステルを含有する樹脂からなるトナー容器は、容器本体への水分吸着量が少なく、トナーが特定量のカルボキシル基を有する場合においては、トナーへの水分吸着量も少ないために、帯電特性に影響を与えないことから、かぶりなどの画像不良が発生しない高画質の画像を形成することができる。
トナー容器とトナー容器内のトナーとの摩擦帯電が抑制される理由は、トナー粒子がその表面に適当量の負の極性基を有するものであり、しかも、トナー容器を構成する樹脂に含有される3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステルが負の極性基を有するものであるので、トナー容器内のトナーを構成するトナー粒子の表面に存在する極性基と、トナー容器を構成する樹脂の極性基とが静電的な反発をするからであると推察される。
さらに、本発明のトナー製品によれば、トナー容器を構成する樹脂が3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステルを含有するものであることにより、3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステルの生分解特性により、環境に対する負荷を基本的に軽減することができる。
本発明のトナー製品に用いられるトナー容器の一例を示す説明用概略図である。
以下、本発明について具体的に説明する。
〔トナー製品〕
本発明のトナー製品は、トナーが、表面に存在するカルボキシル基の量が1.0×10−7〜2.5×10−5mol/gであるトナー粒子よりなり、トナー容器が、少なくとも3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステルを含有する樹脂からなるものである。
〔トナー容器〕
本発明のトナー製品を構成するトナー容器は、少なくとも3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステルを含有する樹脂からなるものである。
トナー容器を構成する樹脂に含まれる3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステルは、種々の方法で作製することができるが、環境配慮の観点から微生物によって合成されたものであることが好ましい。具体的には、糖や天然油脂を炭素源として用いて特定の細菌を生育させることにより細菌の体内に蓄積される。
3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステル中の組成比は3−ヒドロキシ酪酸50〜98mol%、3−ヒドロキシヘキサン酸50〜2mol%、より好ましくは3−ヒドロキシ酪酸75〜95mol%、3−ヒドロキシヘキサン酸25〜5mol%であることが好ましい。3−ヒドロキシ酪酸の割合が98%を越えると共重合体の機械的物性が低下し、トナー容器を作製したときに機械的強度が低いものとなる。3−ヒドロキシ酪酸の割合が50mol%を下回ると共重合体の生産性が著しく低下し、実現性が低くなる。
トナー容器を構成する樹脂は、3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステルのみからなる樹脂、または、3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステルと他の樹脂材料を混合してなる樹脂からなるものである。
3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステルと併用される樹脂材料は、例えば、3−ヒドロキシ酪酸のホモポリマー、ポリカーボネート系樹脂およびポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。また、必要に応じて、難燃剤、酸化防止剤などを含有することができる。
ポリカーボネート系樹脂としては、特に限定されないが、例えば、脂肪族ポリカーボネート、芳香族ポリカーボネートなどが挙げられる。また、ポリオレフィン系樹脂は、具体的には、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン・プロピレンゴム(EPM)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン・アクリル酸エステル共重合体(EEA)などが挙げられる。
トナー容器を構成する樹脂は、3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステルの含有割合が10〜100質量%のものであることが好ましく、より好ましくは25〜100質量%のものである。
3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステルの含有割合が10質量%より少ない場合においては、トナー容器とトナー容器内のトナーとの摩擦帯電を十分に抑制することができないおそれがある。
トナー容器を構成する樹脂に含有される3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステルは、重量平均分子量が5万〜300万のものを使用することが好ましく、より好ましくは10万〜200万のものである。この重量平均分子量が5万未満のものである場合においては、溶融粘度が低くなり、膜厚などを均一に成型させることが困難になるおそれがある。一方、重量平均分子量が300万を超えるものである場合においては、溶融粘度が高くなり過ぎて、容器として成型しにくくなるおそれがある。
重量平均分子量は、クロロホルム溶離液を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用い、ポリスチレン換算分子量分布より測定されたものとする。
トナー容器の肉厚は、0.5〜5.0mmであることが好ましく、より好ましくは0.5〜3.0mmである。
トナー容器の肉厚が5.0mmより大きい場合においては、強度の確保以上に樹脂を使用することになりコストが高くなってしまう。一方、トナー容器の肉厚が0.5mmより小さい場合においては、必要とされる強度を確保することができないおそれがある。
トナー容器の形状は、特に限定されないが、例えば、図1に示すような形状のものが挙げられる。
図1において、このトナー容器は、ボトル状の形状を有したトナー容器本体402の外面に螺旋状の溝403と、トナー容器本体402の長手方向には少なくとも1つの直線状の溝404とを有し、この直線状の溝404に対応して係合する係合突起407を内周部に有する容器ガイド部材405が設けられ、直線状の溝404と係合突起407とが係合されるときのみ、トナー容器が画像形成装置に着脱自在に装着されると共に、装着時には容器ガイド部材405は、トナー容器本体402と共に一体に回転可能とされる。
本発明のトナー容器の製造方法は、例えば、ブロー成形法、インジェクション成形法、押し出し成形法などが挙げられる。特に、ブロー成形法によって製造されることが好ましい。
〔トナー〕
本発明のトナー製品に用いられるトナーは、当該トナーを構成するトナー粒子の表面に存在するカルボキシル基の量が1.0×10−7〜2.5×10−5mol/gのものであり、好ましくは1.0×10−7〜1.8×10−5mol/gのものである。
トナーが、当該トナーを構成するトナー粒子の表面に存在するカルボキシル基の量が過多のものである場合においては、特に高温高湿環境下において、トナーの水分吸着量が多くなる結果、得られる画像にかぶりが発生するおそれがある。一方、トナーが、当該トナーを構成するトナー粒子の表面に存在するカルボキシル基の量が過少のものである場合においては、トナー容器とトナー容器内のトナーとの摩擦帯電を十分に抑制することができず、トナー残存量を低減させることができないおそれがある。
(カルボキシル基の量)
トナーを構成するトナー粒子の表面に存在するカルボキシル基の量は、付加重合反応により形成される樹脂では、例えば、アクリル酸、メタクリル酸などのカルボキシル基を有する単量体の組成比やトナー製造時の重合反応における構成を調製することで制御することができる。また、重縮合反応により形成される樹脂では、例えば、トリメリット酸等の多官能の酸を導入して架橋反応の進行を抑制することや重合段階での酸成分とアルコール成分との比率を制御することなどの重合条件を変化させることにより制御することができる。
トナーを構成するトナー粒子の表面に存在するカルボキシル基の量は、滴定によって算出されるものである。この滴定は、水中にトナーを分散し、滴定試薬として強塩基溶液、例えば水酸化ナトリウム水溶液を用いて、電気伝導度、pH等の電気的特性の変化により滴定曲線を作成して算出される。
具体的には、トナー5.0gをビーカーに取り、1%のドデシル硫酸ナトリウム水溶液45.0gを加えて試料分散液を調製する。試料分散液を0.01Nの水酸化ナトリウム水溶液により電気伝導度測定装置「ABU91 Autoburett and CDM 80 Conductivity meter(Radiometer Co.Ltd製)」を用いて滴定し、カルボキシル基を中和するために必要な水酸化ナトリウム水溶液の量を滴定曲線から読み取る。水酸化ナトリウム水溶液量がY(ml)のとき、試料分散液中のカルボキシル基総量Mtは下記式(1)のように算出される。
式(1):Mt=0.01×Y×10−3(mol)
従って、トナー単位質量当たりのカルボキシル基の量A(mol/g)は、下記式(2)により算出される。
式(2):A=Mt/5(mol/g)
(トナーの製造方法)
本発明のトナー製品に用いられるトナーを製造する方法としては、混練・粉砕法、懸濁重合法、乳化重合法、乳化重合凝集法、カプセル化法、その他の公知の方法などを挙げられる。画像の高画質化を達成するために小粒径化されたトナーを得る必要があることを考慮して、製造コストおよび製造安定性の観点から、特に、乳化重合凝集法を用いることが好ましい。
乳化重合凝集法は、乳化重合法によって製造された結着樹脂よりなる微粒子(以下、「結着樹脂微粒子」という。)の分散液を、他の着色剤微粒子などのトナー粒子構成成分の分散液と混合し、pH調整による微粒子表面の反発力と電解質体よりなる凝集剤の添加による凝集力とのバランスを取りながら緩慢に凝集させ、平均粒径および粒度分布を制御しながら会合を行うと同時に、加熱撹拌することで微粒子間の融着を行って形状制御を行うことにより、トナー粒子を製造する方法である。
トナーを製造するための方法として、乳化重合凝集法を用いる場合に形成され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る。この構成は、常法に従った乳化重合処理(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)する方法によって得ることができる。
トナーを製造するための方法として、乳化重合凝集法を用いる場合の一例を具体的に示すと、トナーの製造工程は、
(1)着色剤、および必要に応じて界面活性剤を含有する着色剤微粒子を得る着色剤微粒子形成工程。
(2)必要に応じてオフセット防止剤、荷電制御剤などを含有した結着樹脂微粒子を得る結着樹脂微粒子重合工程。
(3)結着樹脂微粒子と着色剤微粒子とを水系媒体中で塩析、凝集、融着させてトナー粒子を形成する塩析、凝集、融着工程。
(4)トナー粒子の分散系(水系媒体)からトナー粒子を濾別し、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。
(5)洗浄処理されたトナー粒子を乾燥する乾燥工程。
(6)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。
ここで、「水系媒体」とは、水50〜100質量%と、水溶性の有機溶媒0〜50質量%とからなる媒体をいう。水溶性の有機溶媒としては、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を例示することができ、得られる樹脂を溶解しないアルコール系有機溶媒が好ましい。
(着色剤)
トナーを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。
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。
(結着樹脂)
トナーを構成する結着樹脂としては、着色剤微粒子との間に十分な密着性が得られる熱可塑性樹脂を用いることが好ましく、特に好ましくは溶剤可溶性のものである。また、その前駆体が溶剤可溶性のものであれば、三次元構造を形成する硬化性樹脂であっても使用することができる。トナーを構成する結着樹脂としては、上記の条件の他にも、トナーにおいて高い帯電性および定着性が得られることなどが考慮されたものを使用することが好ましい。
このような結着樹脂としては、一般にトナーを構成する結着樹脂として用いられているものを特に制限なく用いることができ、具体的には、例えば、スチレン系樹脂やアルキルアクリレートおよびアルキルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、オレフィン系樹脂、アミド樹脂またはエポキシ樹脂などが挙げられ、この中でも、透明性や重ね合わせ画像の色再現性を向上させるために、透明性が高く、溶融特性が低粘度で高いシャープメルト性を有する、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体樹脂、ポリエステル樹脂が好適に挙げられ、特に高い効果が得られることから、スチレン−アクリル系共重合体樹脂が好ましい。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、結着樹脂を得るための重合性単量体としては、例えばスチレン、メチルスチレン、メトキシスチレン、ブチルスチレン、フェニルスチレン、クロルスチレンなどのスチレン系単量体;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、などの(メタ)アクリレートエステル系単量体;アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸などのカルボン酸系単量体などを使用することができる。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。
トナーを構成する結着樹脂としては、低温定着化の観点からガラス転移点(Tg)が30〜50℃であることが好ましい。
結着樹脂のガラス転移点が30℃より低い場合においては、得られるトナーを十分な耐熱性を有するものとすることができず、保管時にトナー同士の凝集が発生するおそれがある。
結着樹脂のガラス転移点は、示差走査カロリメーター「DSC−7(パーキンエルマー製)」、および熱分析装置コントローラー「TAC7/DX(パーキンエルマー製)」を用いて測定されるものである。
具体的には、試料4.50mgをアルミニウム製パン「KITNO.0219−0041」に封入し、これを「DSC−7」のサンプルホルダーにセットし、リファレンスの測定には空のアルミニウム製パンを使用し、測定温度0〜200℃で、昇温速度10℃/分、降温速度10℃/分の測定条件で、Heat−cool−Heatの温度制御を行い、その2nd.Heatにおけるデータを取得する。得られたカーブC2ndの微分曲線を求め、微分曲線の20℃以上の最も低温側のピークトップ温度T(℃)を読み取る。C2ndのTおよびT−20℃における接線の交点をガラス転移点として示す。なお、Tが明確に読み取れない際は、C2ndの20℃以上における最も低温側の吸熱側変曲点または第1の吸熱ピークの立ち上がり前のベースラインの延長線と、第1の吸熱ピークの立ち上がり部分からピーク頂点までの間で最大傾斜を示す接線との交点をガラス転移点として示す。なお、1st.Heat昇温時は200℃にて1分間保持する。
さらに、結着樹脂の軟化点温度が80〜130℃であることが好ましく、より好ましくは90〜120℃である。
(重合開始剤)
トナーを乳化重合凝集法によって製造する場合においては、結着樹脂を得るための重合開始剤として、水溶性の重合開始剤を使用することができる。重合開始剤の具体例としては、例えば過硫酸塩(過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなど)、アゾ系化合物(4,4′−アゾビス4−シアノ吉草酸およびその塩、2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩など)、パーオキシド化合物などが挙げられる。
(連鎖移動剤)
トナーを乳化重合凝集法によって製造する場合においては、結着樹脂の分子量を調整することを目的として、一般的に使用されてい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2−クロロエタノール、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタンなどのメルカプタンおよびスチレンダイマーなどを挙げることができる。
(界面活性剤)
トナーを乳化重合凝集法によって製造する場合に使用する界面活性剤としては、従来公知の種々のイオン性界面活性剤、ノニオン界面活性剤などを用いることができる。
(凝集剤)
トナーを乳化重合凝集法によって製造する場合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などを用いることができる。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。
(オフセット防止剤)
トナーには、オフセット現象を抑止するためのオフセット防止剤が含有されていてもよい。ここに、オフセット防止剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレンワックス、酸化型ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化型ポリプロピレンワックス、カルナウバワックス、脂肪酸エステルワックス、サゾールワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、ホホバ油ワックス、蜜ろうワックスなどを挙げることができる。
トナー粒子中にオフセット防止剤を含有させる方法としては、トナー粒子を形成する塩析、凝集、融着工程において、オフセット防止剤粒子の分散液(ワックスエマルジョン)を添加し、結着樹脂微粒子と着色剤微粒子とオフセット防止剤粒子とを塩析、凝集、融着させる方法や、トナー粒子を形成する塩析、凝集、融着工程において、オフセット防止剤を含有する結着樹脂微粒子と着色剤微粒子とを塩析、凝集、融着させる方法を挙げることができ、これらの方法を組み合わせてもよい。
トナー粒子中におけるオフセット防止剤の含有割合としては、トナー粒子形成用結着樹脂100質量部に対して通常1〜30質量部とされ、より好ましくは、5〜20質量部の範囲とされる。
(荷電制御剤)
トナーには、荷電制御剤が含有されていてもよい。例えば、サリチル酸誘導体の亜鉛やアルミニウムによる金属錯体(サリチル酸金属錯体)、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級アンモニウム塩化合物などを挙げることができる。
トナー粒子中における荷電制御剤の含有割合としては、結着樹脂100質量部に対して通常0.1〜5.0質量部とされる。
(トナー粒子の粒径)
トナー粒子の粒径は、例えば体積基準のメディアン径で3〜10μmであることが好ましく、さらに好ましくは4〜8μmである。この体積基準のメディアン径は、トナーの製造方法が例えば乳化重合凝集法などである場合には、使用する凝集剤(塩析剤)の濃度や有機溶媒の添加量、融着時間、重合体の組成によって制御することができる。
体積基準のメディアン径が上記の範囲にあることにより、転写効率が高くなってハーフトーンの画質が向上し、細線やドットなどの画質が向上する。
トナー粒子の体積基準のメディアン径(D50)は、「マルチサイザー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を接続した装置を用いて測定、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)で馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、トナー分散液を作製する。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濃度5〜10%になるまでピペットにて注入し、測定機カウントを25000個に設定して測定する。なお、「マルチサイザー3」のアパチャー径は50μmのものを使用する。
(外添剤)
トナーには、流動性、帯電性、クリーニング性などを改良するために、当該トナー粒子に、流動化剤、クリーニング助剤などの外添剤を添加して構成することができる。
外添剤としては、例えば、シリカ微粒子、アルミナ微粒子、酸化チタン微粒子などよりなる無機酸化物微粒子や、ステアリン酸アルミニウム微粒子、ステアリン酸亜鉛微粒子などの無機ステアリン酸化合物微粒子、あるいは、チタン酸ストロンチウム、チタン酸亜鉛などの無機チタン酸化合物微粒子などが挙げられる。これらは1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
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、高級脂肪酸、シリコーンオイルなどによって、耐熱保管性の向上、環境安定性の向上のために、表面処理が行われていることが好ましい。
これらの種々の外添剤の添加量は、その合計が、トナー100質量部に対して0.1〜10質量部とされる。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)
本発明のトナー製品に用いられるトナーは、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してもよい。こ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、キャリアとしては、磁性粒子の表面を樹脂などの被覆剤で被覆したコートキャリアや、バインダー樹脂中に磁性体微粉末を分散してなるバインダー型キャリアなど用いてもよい。
コートキャリアを構成する被覆樹脂としては、特に限定はないが、例えばオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。また、バインダー型キャリアを構成するバインダー樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えばスチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂などを使用することができる。これらの中では、スチレン−アクリル系樹脂やアクリル系樹脂でコートしたコートキャリアが帯電性、耐久性の観点から好ましい。
キャリアは、高画質の画像が得られること、およびキャリアかぶりが抑制されることから、その体積平均粒径が20〜100μmであることが好ましく、さらに好ましくは25〜80μmである。キャリアの体積平均粒径は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)(シンパティック(SYMPATEC)社製)」により測定することができる。
以上のトナー製品によれば、トナーが、特定量のカルボキシル基を有するトナー粒子よりなり、トナー容器が、少なくともポリ乳酸を含有する樹脂からなるものであることにより、トナー容器とトナー容器内のトナーとの摩擦帯電が抑制されるので、不可避的にトナー容器内壁面に静電的に付着するトナーの量が減少することから、トナー供給時にトナー容器内に残存するトナーの量を低減させることができると共に、高温高湿環境下においても、トナーが適度な量の極性基を有するものであるので、適度な帯電特性を有することから、かぶりなどの画像不良が発生しない高画質の画像を形成することができる。
さらに、トナー容器を構成する樹脂がポリ乳酸を含有するものであることにより、ポリ乳酸の生分解特性により、環境に対する負荷を基本的に軽減することができる。
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。
〔トナーの製造例1〕
(樹脂粒子の作製)
(1)第1段重合
撹拌装置、温度センサー、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8質量部をイオン交換水3000質量部に溶解させた溶液を仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら内温を80℃に昇温させた。昇温後、過硫酸カリウム10質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた溶液を添加し、再度液温を80℃とし、下記単量体混合液を1時間かけて滴下後、80℃で2時間加熱後、撹拌することにより重合を行い、樹脂粒子〔1H〕を調製した。
スチレン 480質量部
n−ブチルアクリレート 250質量部
メタクリル酸 68質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート 16質量部
(2)第2段重合
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ポリオキシエチレン(2)ドデシルエーテル硫酸ナトリウム7質量部をイオン交換水800質量部に溶解させた溶液を仕込み、98℃に加熱後、上記樹脂粒子〔1H〕260質量部と、下記単量体溶液を90℃で溶解させた溶液を添加し、循環経路を有する機械式分散機「CLEARMIX(エム・テクニック社製)」により1時間混合分散させ、乳化粒子(油滴)を含む分散液を調製した。
スチレン 245質量部
n−ブチルアクリレート 120質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート 1.5質量部
ペンタエリスリトールテトラベヘン酸エステル 190質量部
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開始剤溶液を添加し、この系を82℃にて1時間にわたって加熱撹拌することにより重合を行い、樹脂粒子〔1HM〕を得た。
(3)第3段重合
さらに、過硫酸カリウム11質量部をイオン交換水400質量部に溶解させた溶液を添加し、82℃の温度条件下に、
スチレン 456質量部
n−ブチルアクリレート 135質量部
メタクリル酸 9質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート 8質量部
からなる単量体混合液を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を行った後、28℃まで冷却して樹脂粒子〔1〕を得た。
(着色剤分散液の作製)
ドデシル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に撹拌溶解した。この溶液を撹拌しながら、着色剤としてカーボンブラック「リーガル330R(キャボット社製)」420質量部を徐々に添加し、次いで、撹拌装置「CLEARMIX(エム・テクニック社製)」を用いて分散処理することにより、着色剤粒子の分散液(以下、「着色剤分散液〔1〕」という。)を調製した。この着色剤分散液〔1〕における着色剤粒子の粒子径を、電気泳動光散乱光度計「ELS−800(大塚電子社製)」を用いて測定したところ、110nmであった。
(凝集・融着工程)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、樹脂粒子〔1〕を固形分換算で300質量部と、イオン交換水1400質量部と、着色剤分散液〔1〕120質量部と、ポリオキシエチレン(2)ドデシルエーテル硫酸ナトリウム3質量部をイオン交換水120質量部に溶解させた溶液を仕込み、液温を30℃に調整した後、5Nの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを10に調整した。次いで、塩化マグネシウム35質量部をイオン交換水35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分間保持した後に昇温を開始し、この系を60分間かけて90℃まで昇温し、90℃を保持したまま粒子成長反応を継続した。この状態で、「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)」にて会合粒子の粒径を測定し、所望の粒子径になった時点で、塩化ナトリウム150質量部をイオン交換水600質量部に溶解させた水溶液を添加して粒子成長を停止させ、さらに、融着工程として液温98℃にて加熱撹拌することにより、「FPIA−2100(Sysmex社製)」による測定で円形度0.965になるまで、粒子間の融着を進行させた。その後、液温30℃まで冷却し、塩酸を添加してpHを4に調整し、撹拌を停止した。
(洗浄・乾燥工程)
凝集・融着工程にて生成した粒子をヌッチェを用いて吸引ろ過により、固液分離し、トナー母体粒子のウェットケーキを形成した。このウェットケーキを、前記吸引ろ過で濾液の電気伝導度が5μS/cmになるまで35℃のイオン交換水で洗浄し、その後「フラッシュジェットドライヤー(セイシン企業社製)」に移し、水分量が0.5質量%となるまで乾燥してトナー母体粒子〔1〕を作製した。
(外添剤処理工程)
上記のトナー母体粒子〔1〕に、疎水性シリカ(数平均一次粒子径=12nm)1質量%および疎水性チタニア(数平均一次粒子径=20nm)0.3質量%を添加し、ヘンシェルミキサーにより混合して、トナー〔1〕を作製した。
〔トナーの製造例2〜7〕
トナーの製造例1において、第3段重合の単量体混合液の仕込み量を表1に示す処方に従って変更したこと以外は同様にしてトナー〔2〕〜〔7〕を作製した。また、トナー〔1〕〜〔7〕を構成するトナー粒子の表面に存在するカルボキシル基の量を前述の方法によって測定して求めた値を表1に示す。
Figure 2010271618
〔現像剤の作製例1〜7〕
フェライトコア粒子100質量部とシクロヘキシルメタクリレート/メチルメタクリレート(共重合比5/5)の共重合体樹脂粒子5質量部を撹拌羽根付き高速混合機に投入し、120℃で30分間撹拌混合して機械的衝撃力の作用でフェライトコア粒子の表面に樹脂コート層を形成し、体積基準のメディアン径で40μmのフェライトキャリアを得た。
トナー〔1〕〜〔7〕に対して、上記のようにして作製したフェライトキャリアをトナー濃度が6質量%となるようにV型混合機にて混合し、トナー現像剤〔1〕〜〔7〕を調整した。
〔トナー容器の作製例1〜10〕
表2に示す樹脂の組成および組成割合に従って、ブロー成形法により図1に示すトナー容器〔1〕〜〔10〕を作製した。なお、トナー容器〔1〕〜〔10〕の肉厚は2.5mmであった。
Figure 2010271618
〔実施例1〜12、比較例1〜4〕
以上のようにして得られたトナー〔1〕〜〔7〕と、トナー容器〔1〕〜〔10〕とを表3に示す組み合わせによって得られたトナー製品を用い、下記(1)〜(3)の評価を行った。
(1)トナー残存量
400gのトナーを充填したトナー容器を単体駆動装置に装着し、20℃、50%RHの環境下で、開口したトナー供給口の下に計量装置を設置し、この計量装置の値の変化が無くなった時点の質量A(g)を計測した。ここで、単体駆動装置は、トナー容器のトナー搬送スクリューを外部から回転させることで、トナー供給口から強制的にトナーを排出することができる。トナー残存量B(%)は、下記式(3)で表され、値が小さいほどトナー容器内に残存したトナー量が少ないことを示し、2.0%以下であれば実用上問題ないとされる。
式(3):B(%)=(400−A)/400×100
(2)かぶり
表3に示す組み合わせの通りにトナーをトナー容器に充填したトナー製品を、30℃、80%RHの環境下において、A4サイズ上質紙(64g/m)に印字率3%の低画素画像(文字画像)を1枚間欠モードにて100,000枚にわたって画像形成を行い、100,000枚終了後にベタ白画像を出力した。ここで、画像形成装置としては、「bizhub920(コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製)」を用いた。
かぶり濃度は、まず、印字されていない白紙について、反射濃度計(「RD−918(マクベス社製)」)を用いて、12ヵ所の絶対画像濃度を測定して平均値を求めてこれを白紙濃度とし、次に、上記100,000枚終了後に出力したベタ白画像について、同様に12ヵ所の絶対画像濃度を測定して平均値を求め、この平均値から白紙濃度を引いた値をかぶり濃度として評価した。かぶり濃度は0.010未満であれば実用上問題ないとする。
(3)落下テスト
400gのトナーを充填したトナー容器〔1〕〜〔10〕について、トナー容器の両端を手で持ち、高さ1mの地点から20回落下させ、トナー容器の外観に異常(ひびや破損、へこみなど)またはトナーのもれがないか目視にて確認した。10回終了した時点で異常がなければ、実用上問題ないとする。
Figure 2010271618
以上のように、本発明に係る実施例1〜12によれば、トナー残存量を低減することができ、かつ、高温高湿環境下においても、かぶりの発生しない高画質の画像を確実に形成することができることが確認された。
402 トナー容器本体
403 螺旋状の溝
404 直線状の溝
405 容器ガイド部材
407 係合突起

Claims (3)

  1. トナーがトナー容器に収容されてなるトナー製品であって、
    トナーが、表面に存在するカルボキシル基の量が1.0×10−7〜2.5×10−5mol/gのトナー粒子よりなり、
    該トナー容器が、少なくとも3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステルを含有する樹脂からなることを特徴とするトナー製品。
  2. 前記トナー容器を構成する樹脂は、3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシヘキサン酸の共重合ポリエステルの含有割合が10〜100質量%のものであることを特徴とする請求項1に記載のトナー製品。
  3. 請求項1〜請求項2のいずれかに記載のトナー製品を用いることを特徴とする画像形成方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010276653A (ja) * 2009-05-26 2010-12-09 Konica Minolta Business Technologies Inc 二成分現像剤用包装体
JP2011069855A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Konica Minolta Business Technologies Inc 静電潜像現像用トナー製品と画像形成方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0792788A (ja) * 1993-09-22 1995-04-07 Ricoh Co Ltd 静電潜像現像用トナー容器
JPH10115952A (ja) * 1996-10-14 1998-05-06 Konica Corp 静電荷潜像現像用トナー、現像剤及びそのトナーを用いた画像形成方法
JP2004184971A (ja) * 2002-10-10 2004-07-02 Kyocera Mita Corp トナー容器
JP2008009185A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Ricoh Co Ltd 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0792788A (ja) * 1993-09-22 1995-04-07 Ricoh Co Ltd 静電潜像現像用トナー容器
JPH10115952A (ja) * 1996-10-14 1998-05-06 Konica Corp 静電荷潜像現像用トナー、現像剤及びそのトナーを用いた画像形成方法
JP2004184971A (ja) * 2002-10-10 2004-07-02 Kyocera Mita Corp トナー容器
JP2008009185A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Ricoh Co Ltd 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6013033420; 塚本 他2名: '微生物産生poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate)の溶融紡糸と繊維物性' 第13回高分子加工技術討論会 講演要旨集 , 2001, 16-17 *
JPN6013033421; Jawed Asrar et al.: 'Biosynthesis and Properties of Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) Polymers' Biomacromolecules Vol. 3, No. 5, 2002, 1006-1012 *
JPN6013033422; Mohamed K. Hassan et al.: 'Improvement in the mechanical properties of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) by preorie' Journal of Applied Polymer Science Vol. 94, Issue 6, 2004, 2257-2262 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010276653A (ja) * 2009-05-26 2010-12-09 Konica Minolta Business Technologies Inc 二成分現像剤用包装体
JP2011069855A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Konica Minolta Business Technologies Inc 静電潜像現像用トナー製品と画像形成方法

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