JP2011039382A - 静電荷像現像用トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ並びに画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】結着樹脂と着色剤と無機粒子とを少なくとも含むトナー粒子と、外添剤と、を含有し、前記トナー粒子中における前記着色剤の分散径の平均が0.02μm以上0.2μm以下であり、前記トナー粒子中における前記無機粒子の含有量が0.05質量%以上2質量%以下であり、形状係数SF1が115以上145以下である静電荷像現像用トナー。
【選択図】なし
Description
(1)顔料を活性エネルギー線および/または活性ガスで表面処理する工程。
(2)酸価を有する樹脂に,(1)の工程で表面処理された顔料を分散して着色樹脂を得る樹脂着色工程。
(3)着色樹脂から乳化手段によって着色樹脂粒子水分散液を得る工程。
本実施形態に係る静電荷像現像用トナー(以下、単にトナーと称することがある。)は、結着樹脂と着色剤と無機粒子とを少なくとも含むトナー粒子と、外添剤と、を含有し、前記トナー粒子中における前記着色剤の分散径の平均が0.02μm以上0.2μm以下であり、前記トナー粒子中における前記無機粒子の含有量が0.05質量%以上2質量%以下であり、形状係数SF1が115以上145以下である静電荷像現像用トナーである。
本実施形態に係るトナーは、トナー粒子中に無機粒子を0.05質量%以上2質量%以下含有する。これにより、トナーの弾性が向上する。そのため、定着された画像の表面が平滑になりにくくなる。その結果として、画像の剥離性が向上し、且つ、低光沢な画像が得られるようになるものと推察される。
また、トナーの弾性が向上することで高温オフセットの発生が抑制されるため、定着ラチチュードが拡大する。
なお、本実施形態において「トナー粒子中における無機粒子の含有量」は、トナー粒子に添加された外添剤を無機粒子として含まないことを意味する。
電子顕微鏡で撮影された5万倍以上(10万倍が良)の写真について画像処理装置を用い顔料分散部分の分散径を測定し平均を求めた値を着色剤の分散径とする(n数は500以上となる様に写真枚数で調整)。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100 ・・・ 式(1)
上記式(1)中、MLはトナー粒子の絶対最大長、Aはトナー粒子の投影面積を各々示す。
本実施形態に係るトナー粒子は結着樹脂を含む。結着樹脂の種類は特に限定されるものではなく、公知の結晶性樹脂や非晶性樹脂を用いてもよい。結晶性樹脂と非晶性樹脂とを併用してもよい。
結晶性樹脂としては、結晶性ポリエステル樹脂、ポリアルキレン樹脂、長鎖アルキル(メタ)アクリレート樹脂等が挙げられるが、加熱による粘度の急激な変化がより現れる点、さらに機械的強度と低温定着性との両立の観点から、結晶性ポリエステル樹脂を用いることが望ましい。
なお、本実施形態において低温定着とは、トナーを120℃程度以下で加熱して定着させることをいう。
本実施形態で用いる結晶性ポリエステル樹脂の融点は保管性と低温定着性から、50℃以上100℃以下の範囲にあることが望ましく、55℃以上90℃以下の範囲にあることがより望ましく、60℃以上85℃以下の範囲にあることがさらに望ましい。融点が50℃を下回ると、保管トナーにブロックキングが生じるなどのトナー保管性や、定着後の定着画像の保管性が困難となることがある。また、融点が100℃を超える場合では十分な低温定着性が得られないことがある。
なお、上記結晶性ポリエステル樹脂の融点は、前記の示差走査熱量測定(DSC)により得られた吸熱ピークのピーク温度として求めた。
重合性単量体が、反応温度下で溶解または相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させてもよい。重縮合反応においては、溶解補助溶剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪い重合性単量体が存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪い重合性単量体とその重合性単量体と重縮合予定の酸またはアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させるとよい。
本実施形態における非晶性樹脂としては、スチレン/アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、等公知の樹脂材料を用いてもよいが、非晶性ポリエステル樹脂が特に望ましい。
本実施形態において望ましく用いられる非晶性ポリエステル樹脂としては、例えば多価カルボン酸類と多価アルコール類との縮重合により得られるものである。
多価カルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類;無水マレイン酸、フマル酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類;シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類;が挙げられ、これらの多価カルボン酸を1種又は2種以上用いてもよい。これら多価カルボン酸の中でも、芳香族カルボン酸を用いることが望ましく、また良好なる定着性を確保するためには架橋構造あるいは分岐構造をとることが望ましく、そのためにジカルボン酸とともに3価以上のカルボン酸(トリメリット酸やその酸無水物等)を併用することが望ましい。
非晶性ポリエステル樹脂のTgは50℃以上65℃以下であることがより望ましい。
なお、上記非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、前記の示差走査熱量測定(DSC)により得られた吸熱ピークのピーク温度として求めた。
以上、本実施形態における結晶性樹脂、非晶性樹脂について、結晶性ポリエステル樹脂、非晶性ポリエステル樹脂により説明したが、前記のポリエステル樹脂の製造以外の内容は、本実施形態における他の結晶性樹脂、非晶性樹脂について適用されてもよい。
非晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、35,000以上80,000以下がさらに望ましく、40,000以上80,000以下が特に望ましい。
本実施形態に係るトナー粒子は着色剤を含む。本実施形態で用いられる着色剤としては、染料であっても顔料であってもかまわないが、耐光性や耐水性の観点から顔料が望ましい。
望ましい着色剤としては、カーボンブラック、アニリンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロライド、フタロシアンブルー、マラカイトグリーンオキサート、ランプブラック、ローズベンガル、キナクリドン、ベンジシンイエロー、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド185、C.I.ピグメント・レッド238、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー74、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等の公知の顔料を使用してもよい。
本実施形態に係るトナー粒子は無機粒子を含む。
無機粒子は、種々の目的のために添加されるが、本実施形態ではトナーにおける粘弾性調整のために添加される。この粘弾性調整により、画像光沢度や紙への染み込みが調整される。無機粒子としては、シリカ粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、あるいはこれらの表面を疎水化処理した物等、公知の無機粒子を単独または2種以上を組み合わせて使用されてもよいが、発色性やOHP透過性等透明性を損なわないという観点から、屈折率が小さいシリカ粒子が望ましい。また、シリカ粒子は種々の表面処理を施されてもよく、例えばシラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、シリコーンオイル等で表面処理したものを用いてもよい。
本実施形態に係るトナー粒子には、上記成分以外にも、更に必要に応じて離型剤、内添剤、帯電制御剤、有機粒子等の種々の成分を添加してもよい。
内添剤としては、例えば、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、合金、またはこれら金属を含む化合物などの磁性体等が挙げられる。
前記外添剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、塩化セリウム、ベンガラ、酸化クロム、酸化セリウム、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げられる。これらの中でも、シリカ粒子及び/又はチタニア粒子が好ましく、特に疎水化処理されたシリカ粒子、チタニア粒子が好ましい。
本実施形態におけるトナーの体積平均粒子径は3μm以上9μm以下の範囲であることが望ましく、より望ましくは4μm以上8μm以下の範囲であり、さらに望ましくは4.5μm以上7.5μm以下の範囲である。体積平均粒子径が3μmより小さいと、トナー流動性が低下し、各粒子の帯電性が低下しやすい。また、帯電分布が広がるため、背景へのかぶりや現像器からのトナーこぼれ等が生じやすくなる。また3μmより小さいと、格段にクリーニング性が困難となる場合がある。体積平均粒子径が9μmより大きいと、解像度が低下するため、十分な画質が得られなくなり、近年の高画質要求を満たすことが困難となる場合がある。
本実施形態に係るトナーの製造方法は特に限定されず、乳化凝集法や懸濁重合法等の湿式法等によって作製されてもよい。これらの方法の中でも、コアシェル構造のトナーを作成容易な乳化凝集法が好ましい。以下、乳化凝集法による本実施形態に係るトナーの製造方法について詳しく説明する。
着色樹脂分散液準備工程では、第一の結着樹脂と着色剤と無機粒子と有機溶剤と塩基性化合物とを含む混合液が準備される。第一の結着樹脂としては上述の結晶性樹脂又は非晶性樹脂が用いられる。第一の結着樹脂として結晶性ポリエステル樹脂を用いると、着色剤の分散性が向上する。従来、平均一次粒子径が20nm以上35nm以下のカーボンブラックをトナー粒子中に分散径の平均が0.02μm以上0.2μ以下の範囲となるように分散させることは困難な場合があった。しかし、第一の結着樹脂として結晶性ポリエステル樹脂を用いてカーボンブラックを予め着色樹脂中に分散させることにより、平均一次粒子径が20nm以上35nm以下のカーボンブラックが、トナー粒子中に分散径の平均が0.02μm以上0.2μ以下の範囲となるように分散される。その結果として、トナーの着色力が向上する。
塩基性化合物の使用量は、使用する結着樹脂の酸価に対して、0.4モル当量以上2.5モル当量以下であることが望ましく、0.5モル当量以上2.0モル当量以下であることがより望ましく、0.6当量モル以上1.5モル当量以下であることがさらに望ましい。塩基性化合物の使用量が0.4モル当量以上であると、界面張力が十分に下げられる。また、塩基性化合物の使用量が2.5モル当量以下であると、界面張力が下がりすぎず、粗大粒子の発生が抑制でき、良好な粒度分布の着色樹脂が得られる。
これら有機溶剤は、1種単独で用いても、2種以上を併用して用いてもよい。
有機溶剤は、エステル系溶剤、エーテル系溶剤又はケトン系溶剤とアルコール系溶剤とを併用することが望ましく、ケトン系溶剤とアルコール系溶剤とを併用することがより望ましく、メチルエチルケトンと2−プロパノールとを併用することがさらに望ましい。上記のように有機溶剤を併用することにより、樹脂を膨潤させることにより溶解粘度を低下させる溶剤と、樹脂溶解液の水への親和性を与える溶剤という機能分離がなされ、それぞれの機能について独立で制御が容易であるため望ましい。
また、これら有機溶剤は、取り扱いや除去の容易性から、常圧における沸点が20℃以上150℃以下である有機溶剤が望ましく、30℃以上100℃以下である有機溶剤がより望ましい。
また、水系媒体には、水混和性の有機溶剤を含んでいてもよい。水混和性の有機溶剤としては、例えば、アセトンや酢酸等が挙げられる。
着色樹脂分散液準備工程における水相に対する油相の総質量は、水相と油相との合計量に対して、0.1質量%以上50質量%以下であることが好ましい。
また、油相に滴下する水相の滴下速度は、樹脂100質量部に対し、水相1質量部/分以上3質量部/分以下であることが好ましく、水相1.5質量部/分以上2.5質量部/分以下であることがより好ましい。
攪拌速度一定の場合は、水相の滴下速度は油相と水相の混合性に対する要因となり、滴下速度が大きいときは、攪拌混合性が十分でないまま転相してしまうため、出来上がった着色樹脂分散液中の着色樹脂粒子の粒度分布が悪化し、分散安定性が不足する原因となることがある。滴下速度が上記範囲よりも小さい場合は、生産性が劣る他、加熱温度条件下で中和に使用した塩基性化合物と溶剤の反応時間が大きくなることになり、溶剤酸化物の生成量が多くなるため、分散液の分散安定性が悪化する原因となることがある。
上記界面活性剤としては、例えば硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤などが挙げられる。これらの中でもイオン性界面活性剤が望ましく、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤がより望ましい。
有機溶剤を除去する具体的方法としては、転相乳化した後、乳化液を撹拌しながら空気、あるいは窒素等の不活性ガスを送り込み、気液界面での有機溶剤の乾燥を行う方法(排風乾燥法)、又は、減圧下に保持し必要に応じて不活性ガスをバブリングしながら乾燥を行う方法(減圧トッピング法)、更には、転相乳化した乳化液を細孔からシャワー状に放出し、例えば、皿状の受けに落としこれを繰り返しながら乾燥させる方法(シャワー式脱溶剤法)などが例示される。使用する有機溶剤の蒸発速度、水への溶解度などからこれらの方式を適時選択、あるいは組み合わせて脱溶剤を行うのが望ましい。
凝集粒子分散液調製工程では、着色樹脂と第二の結着樹脂とを含む凝集粒子の分散液が調製される。第二の結着樹脂としては上述の結晶性樹脂又は非晶性樹脂が用いられる。必要に応じて凝集粒子中に離型剤を含ませてもよい。
凝集粒子分散液調製工程において着色樹脂を用いることにより、着色剤がトナー粒子中に均一に分散され、且つ、効率よくトナー粒子中に着色剤が取り込まれるため、発色性、色域及び帯電性に優れるトナーが得られる。その結果として、高濃度の画像が形成されるトナーが得られる。
第二の結着樹脂粒子の体積平均粒子径が1μmを越えると、最終的に得られるトナーの粒径分布が広くなったり、遊離粒子の発生が生じ、性能や信頼性の低下を招き易くなる場合がある。一方、体積平均粒子径が上記範囲内であれば前記欠点がない上、トナー間の組成偏在が減少し、トナー中の分散が良好となり、性能や信頼性のバラツキが小さくなる点で有利である。
前記水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類などが挙げられる。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。本実施形態においては、前記水系媒体に界面活性剤を添加混合しておいてもよい。
本実施形態においては、アルミニウムを含む4価の無機金属塩の重合体を用いることが狭い粒度分布を得る点から望ましい。
キレート剤としては、公知の水溶性キレート剤であれば特に限定されないが、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸などのオキシカルボン酸、イミノジ酸(IDA)、ニトリロトリ酢酸(NTA)、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)などを用いてもよい。
キレート剤を用いることで、凝集剤の金属イオンの働きを封鎖し、結果的にトナー中の金属イオンが少なくなり、高光沢の画像、高色域が得られるようになる。また、キレート剤を用いることでポリエステル樹脂の加水分解の生じにくい低pHでのトナー粒径の制御がなされる。
トナー粒子中の結晶性ポリエステル樹脂の含有量には望ましい範囲があるため、着色樹脂に含まれる第一の結着樹脂を結晶性ポリエステル樹脂とした場合、結晶性ポリエステル樹脂を含む着色樹脂の使用量にも望ましい範囲があることとなる。ここで、本実施形態に係るトナー粒子中に含有される着色剤は着色樹脂に含まれる着色剤を起源とする。そのため、結晶性ポリエステル樹脂を含む着色樹脂を用いるのみではトナー粒子中における着色剤の含有量が足りない場合が起こりうる。この場合には、結晶性ポリエステル樹脂を含む着色樹脂の他に、結晶性ポリエステル樹脂以外の第一の結着樹脂を用いた着色粒子を併用することで、着色剤の不足分を補ってもよい。
融合工程においては、凝集粒子分散液調製工程に準じた攪拌条件下で、凝集粒子の懸濁液のpHを3以上9以下の範囲に上昇させることにより凝集の進行を止め、結着樹脂のガラス転移温度以上の温度で加熱を行うことにより凝集粒子を融合させる。また、前記樹脂で被覆した場合には、該樹脂も融合し凝集粒子を被覆する。前記加熱の時間としては、融合がされる程度行えばよく、0.5時間以上10時間以下程度行えばよい。
融合して得た融合粒子は、ろ過などの固液分離工程や、必要に応じて洗浄工程、乾燥工程を経てトナー粒子とされる。
更に必要に応じ、超音波篩分機、振動篩分機、風力篩分機などを使って、トナーの粗大粒子を外添後取り除いてもよい。
滑剤としては、例えば、エチレンビスステアリル酸アミド、オレイン酸アミド等の脂肪酸アミド、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩等が挙げられる。
研磨剤としては、例えば、前述のシリカ、アルミナ、酸化セリウムなどが挙げられる。
本実施形態に係る静電荷像現像剤(以下、単に「現像剤」と称することがある。)は、本実施形態に係るトナーを含むものであれば特に限定されず一成分現像剤あるいは二成分現像剤のいずれであってもよい。二成分現像剤として用いる場合にはトナーと、キャリアとを混合して使用される。
二成分現像剤に使用し得るキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが用いられる。例えば酸化鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物や、これら芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリア、磁性分散型キャリア等が挙げられる。またマトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。
キャリアの芯材の体積平均粒子径としては、一般的には10μm以上500μm以下であり、30μm以上100μm以下であってもよい。
次に、本実施形態に係るトナーを用いた本実施形態に係る画像形成装置について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、帯電した前記感光体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、前記感光体上に形成された前記静電荷像を本実施形態に係る静電荷像現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を被転写体上に転写する転写手段と、前記被転写体上に転写されたトナー像を定着する定着手段と、を有するものである。
以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主用部を説明し、その他はその説明を省略する。
また、各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段)4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーが供給される。
尚、1次転写ローラ5Yは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Yに対向した位置に設けられている。更に、各1次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kには、1次転写バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各1次転写ローラに印加する転写バイアスを可変する。
感光体1Yは、導電性(20℃における体積抵抗率:1×10−6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂程度の抵抗)であるが、レーザ光線3Yが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3を介してレーザ光線3Yを出力する。レーザ光線3Yは、感光体1Yの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー印字パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
このようにして感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電荷像が、現像装置4Yによって可視像(現像像)化される。
現像効率、画像粒状性、階調再現性等の観点から、直流成分に交流成分を重畳させたバイアス電位(現像バイアス)を現像剤保持体に付与してもよい。具体的には、現像剤保持体直流印加電圧Vdcを−300乃至−700Vとしたとき、現像剤保持体交流電圧ピーク幅Vp−pを0.5乃至2.0kVの範囲としてもよい。
イエローのトナー像が形成された感光体1Yは、引続き予め定められた速度で走行され、感光体1Y上に現像されたトナー像が予め定められた1次転写位置へ搬送される。
一方、感光体1Y上に残留したトナーはクリーニング装置6Yで除去されて回収される。
こうして、第1のユニット10Yにてイエロートナー像の転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー像が重ねられて多重転写される。
なお、上記例示した画像形成装置は、中間転写ベルト20を介してトナー像を記録紙Pに転写する構成となっているが、この構成に限定されるものではなく、感光体から直接トナー像が記録紙に転写される構造であってもよい。
図2は、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容するプロセスカートリッジの好適な一例の実施形態を示す概略構成図である。プロセスカートリッジ200は、現像装置111とともに、感光体107、帯電ローラ108、感光体クリーニング装置113、露光のための開口部118、及び、除電露光のための開口部117を取り付けレール116を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。なお、図2において符号300は被転写体を示す。
そして、このプロセスカートリッジ200は、転写装置112と、定着装置115と、図示しない他の構成部分とから構成される画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
・1,10ドデカン二酸 :250部
・1,9ノナンジオール :175部
加熱乾燥した三口フラスコに、上記成分と、触媒としてTi(OC4H9)4(酸成分に対し、0.014重量%)と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を減圧し、さらに窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて180℃で5時間還流を行った。その後、減圧蒸留を行い、200℃まで徐々に昇温を行い3時間攪拌し、粘稠な状態となったところでGPCにて分子量を確認し、重量平均分子量が18000になったところで、減圧蒸留を停止し、空冷し結晶性ポリエステル樹脂を得た。
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物(平均付加モル数2.2):150部
・ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物(平均付加モル数2):160部
・イソフタル酸:20部
・テレフタル酸ジメチル:100部
・無水ドデセニルコハク酸:90部
以上の成分を混合した溶液にジブチルスズオキシド0.15部を加え、窒素雰囲気下で、180℃で6時間攪拌した。その後減圧しながら220℃で5時間攪拌し、分子量31000になったところで、無水トリメリット酸7部を加え更に3時間攪拌し、重量平均分子量が64100、ガラス転移温度が55.6℃である非晶性ポリエステル樹脂を得た。
−トナーの作成−
(乳化液の作製)
非晶性ポリエステル樹脂100部と疎水性シリカ(R972、日本アエロジル社製)2.3部とカーボンブラック(R330、キャボット社製、平均一次粒子径:22nm)10部とをメチルエチルケトン75部とイソプロピルアルコール25部との混合溶剤に溶解させ、その後10%アンモニア水3.5部を添加し、40℃で攪拌しながらイオン交換水を2.5部/分の速度で250部滴下し転相乳化を実施した。その後、攪拌しながら減圧する方法(発泡の状況によって減圧度及び減圧速度を変更)で脱溶剤し固形分濃度31%の乳化液Aを得た。
乳化液Aの作製において、カーボンブラックを入れない以外は同様な方法で転相乳化を実施し、固形分濃度29%の乳化液Eを得た。
また、シリカを添加しない以外は乳化液Aの作製と同様な方法で転相乳化を実施し、固形分濃度30%の乳化液Fを得た。
カーボンブラック(R330)を20部にした以外は乳化液Bと同様な方法で乳化液Fを得た。
また、離型剤としてFNP92(日本精蝋製)30部と界面活性剤(テイカパワーBN2060、テイカ(株)社製)1部と水70部とをゴーリン(ゴーリン社製)にて温度130℃圧力40MPaの条件で溶融分散し粒径240nmのワックス分散液Cを得た。
また、疎水性シリカ及びカーボンブラックを加えない以外は乳化液Aと同様にして非晶性ポリエステル樹脂を含む乳化液Dを得た。
円形度=円相当径周囲長/周囲長=[2×(Aπ)1/2]/PM
(上式においてAは投影面積、PMは周囲長を表す。)
上記式により円形度を求め、それらを平均した値を平均円形度とした。
(画像光沢の測定)
DocuCentre Color 500改造機に現像剤1を充填し、J紙(富士ゼロックス製)上に画像濃度が100%の画像を形成し、温度140℃で定着を行った。得られた画像について、偏角光沢計にて、60°光沢度を測定し、下記基準に基づいて評価した。得られた結果を表に示す。
◎: 10%未満
○: 10%以上、20%未満
△: 20%以上、30%未満
×: 30%以上
剥離性は、画像光沢の評価に用いた画像の定着温度を変えた場合の巻きつきの発生温度を測定し、その結果に基づいて評価した。具体的には、先端余白4mmの画像密度100%サンプルを定着しヒートロールへの巻きつきを確認した。なお、定着機にはより剥離しやすいように剥離部材が取り付けられているが、この剥離部材により剥がれた後、用紙にそりが生じたものも、ヒートロールへの巻きつきは発生したものと見なした。
◎:巻きつき発生温度が230℃以上
○:巻きつき発生温度が220℃以上230℃未満
△:巻きつき発生温度が210℃以上220℃未満
×:巻きつき発生温度が200℃以上210℃未満
××:巻きつき発生温度が200℃未満
なお、230℃で巻きつきが発生しないものについては、ヒートロールの温度は230℃より高温にはしなかった。
定着性は、画像光沢の評価に用いた画像の定着温度を変えた場合のオフセットが起こらなかった最も低い定着温度(最低定着温度)及びオフセット発生する最も高い定着温度(高温オフセット)を測定し、以下の基準で評価した。
−最低定着温度−
◎:最低定着温度が110℃未満
○:最低定着温度が110℃以上120℃未満
△:最低定着温度が120℃以上130℃未満
×:最低定着温度が130℃以上140℃未満
××:最低定着温度が140℃以上
−高温オフセット−
◎:オフセット発生定着温度が230℃以上
○:オフセット発生定着温度が220℃以上230℃未満
△:オフセット発生定着温度が210℃以上220℃未満
×:オフセット発生定着温度が200℃以上210℃未満
××:オフセット発生定着温度が200℃未満
なお、230℃でオフセットが発生しないものについてはヒートロールの温度は230℃より高温にはしなかった。
得られた現像剤1をDocuCentre Color 500改造機に充填し、高温高湿環境(30℃、90%RH)にて現像のクリーニングフィールドをノミナル+50V条件としてかぶり評価を行った。
感光体上のかぶり部分をテープ転写にて白紙(J紙)部に貼り付け、トナー重量を測定し、以下の基準で評価した。
◎: トナー重量<0.005g
○: トナー重量<0.01g
△: トナー重量<0.02g
×: トナー重量≧0.02g
評価結果を表に示す。
乳化液Bを用いず、乳化液Aを68部とした以外は実施例1と同様にしてトナー粒子2を作成た。トナー粒子2のシリカの含有量は1.91質量%、カーボンブラックの分散径の平均は0.190μm、形状係数SF1は134であった。
トナー粒子2を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー2を得た。トナー2のSF1はトナー粒子2と同じであった。さらに、トナー2を用いた以外は実施例1と同様にして現像剤2を得た。現像剤2を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表に示す。
EDTA1.5部を用いない以外は実施例1と同様にしてトナー粒子3を作製した。トナー粒子3のシリカの含有量は1.91質量%、カーボンブラックの分散径の平均は0.105μm、形状係数SF1は135であった。
トナー粒子3を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー3を得た。トナー3のSF1はトナー粒子3と同じであった。さらに、トナー3を用いた以外は実施例1と同様にして現像剤3を得た。現像剤3を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表に示す。
乳化液F65部と乳化液B3部とワックス分散液C9部と界面活性剤(DOWFAX2A1、ダウケミカル(株)社製)2部とを混合し、その後、硫酸アルミニウム0.5部を添加し、45℃まで昇温して凝集粒子を形成させた。その後、乳化液Dを23部添加して凝集粒子に非晶性ポリエステル樹脂を被覆させ、EDTA1.5部を添加し、更に系内のpHが7.5になる様に水酸化ナトリウムを添加した。その後、85℃まで昇温し3時間加熱して凝集粒子の平均円形度が0.965になったところで冷却し、その後洗浄・乾燥を行い、トナー粒子4を得た。トナー粒子4のシリカの含有量は0.06質量%、カーボンブラックの分散径の平均は0.100μm、形状係数SF1は135であった。
トナー粒子4を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー4を得た。トナー4のSF1はトナー粒子4と同じであった。さらに、トナー4を用いた以外は実施例1と同様にして現像剤4を得た。現像剤4を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表に示す。
乳化液E31部と乳化液F37部とワックス分散液C9部と界面活性剤(DOWFAX2A1、ダウケミカル(株)社製)2部とを混合し、その後、硫酸アルミニウム0.5部を添加し、45℃まで昇温して凝集粒子を形成させた。その後、乳化液Dを23部添加して凝集粒子に非晶性ポリエステル樹脂を被覆させ、EDTA1.5部を添加し、更に系内のpHが7.5になる様に水酸化ナトリウムを添加した。その後、85℃まで昇温し3時間加熱して凝集粒子の平均円形度が0.965になったところで冷却し、その後洗浄・乾燥を行い、トナー粒子5を得た。トナー粒子5のシリカの含有量は1.39質量%、カーボンブラックの分散径の平均は0.025μm、形状係数SF1は135であった。
トナー粒子5を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー5を得た。トナー5のSF1はトナー粒子5と同じであった。さらに、トナー5を用いた以外は実施例1と同様にして現像剤5を得た。現像剤5を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表に示す。
疎水性シリカ(R972)100部と界面活性剤(テイカパワーBN2060、テイカ(株)社製)10部とをイオン交換水233部に加え、超音波分散機にて分散し分散液Xを得た。
カーボンブラック(R330)100部と界面活性剤(テイカパワーBN2060、テイカ(株)社製)7部とをイオン交換水233部に加え、超音波分散機にて分散し分散液Yを得た。
疎水性シリカとカーボンブラックを加えない以外は乳化液Bを得る方法と同様にして結晶性ポリエステル樹脂を含む乳化液Gを得た。
初期の混合(乳化液A60部と乳化液B8部とワックス分散液C9部と界面活性剤2部)を、乳化液D50部と乳化液E8部とワックス分散液C9部と分散液X2部と分散液Y6部とを用いて行った以外はトナー粒子1の作成と同様にしてトナー粒子6を得た。トナー粒子6のシリカの含有量は0.04質量%、カーボンブラックの分散径の平均は0.25μm、形状係数SF1は134であった。
トナー粒子6を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー6を得た。トナー6のSF1はトナー粒子6と同じであった。さらに、トナー6を用いた以外は実施例1と同様にして現像剤6を得た。現像剤6を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表に示す。
分散液Xを用いない以外は比較例1と同様にしてトナー粒子7を得た。トナー粒子7のシリカの含有量は0質量%、カーボンブラックの分散径の平均は0.35μm、形状係数SF1は132であった。
トナー粒子7を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー7を得た。トナー7のSF1はトナー粒子7と同じであった。さらに、トナー7を用いた以外は実施例1と同様にして現像剤7を得た。現像剤7を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表に示す。
分散液Xを0.04部にした以外は比較例1と同様にトナー粒子8を得た。トナー粒子8のシリカの含有量は0.04質量%、カーボンブラックの分散径の平均は、0.35μm、形状係数SF1は134であった。
トナー粒子1の代わりにトナー粒子8を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー8を得た。トナー8のSF1はトナー粒子8と同じであった。更にトナー1の代わりにトナー8を用いた以外は実施例1と同様にして現像剤8を得た。現像剤8を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表に示す。
2Y、2M、2C、2K、108 帯電ローラ
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
3、110 露光装置
4Y、4M、4C、4K、111 現像装置(現像手段)
5Y、5M、5C、5K 1次転写ローラ
6Y、6M、6C、6K、113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段)
8Y、8M、8C、8K トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K ユニット
20 中間転写ベルト
22 駆動ローラ
24 支持ローラ
26 2次転写ローラ(転写手段)
28、115 定着装置(定着手段)
30 中間転写体クリーニング装置
112 転写装置
116 取り付けレール
117 除電露光のための開口部
118 露光のための開口部
200 プロセスカートリッジ、
P、300 記録紙(被転写体)
Claims (9)
- 結着樹脂と着色剤と無機粒子とを少なくとも含むトナー粒子と、外添剤と、を含有し、
前記トナー粒子中における前記着色剤の分散径の平均が0.02μm以上0.2μm以下であり、前記トナー粒子中における前記無機粒子の含有量が0.05質量%以上2質量%以下であり、形状係数SF1が115以上145以下である静電荷像現像用トナー。 - 前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂及び非晶性ポリエステル樹脂である請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
- 第一の結着樹脂と着色剤と無機粒子と有機溶剤と塩基性化合物とを含む混合液に水系媒体を添加して転相乳化を行った後に前記有機溶剤を除去することで前記第一の結着樹脂と前記着色剤と前記無機粒子とを含む着色樹脂を分散した着色樹脂分散液を準備する着色樹脂分散液準備工程と、
前記着色樹脂分散液と、第二の結着樹脂を分散した結着樹脂分散液とを混合して前記着色樹脂と前記第二の結着樹脂とを含む凝集粒子の分散液を調製する凝集粒子分散液調製工程と、
加熱により前記凝集粒子を融合する融合工程と、を含む請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。 - 前記着色樹脂分散液を少なくとも二種用い、前記着色樹脂分散液の少なくとも一種に分散された前記着色樹脂に含まれる前記第一の結着樹脂が結晶性ポリエステル樹脂である請求項3に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 前記着色剤が、平均一次粒子径が20nm以上35nm以下のカーボンブラックである請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤。
- トナーが少なくとも収容され、前記トナーが請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナーであるトナーカートリッジ。
- 現像剤保持体を少なくとも備え、請求項6に記載の静電荷像現像剤を収容するプロセスカートリッジ。
- 感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、帯電した前記感光体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、前記感光体上に形成された前記静電荷像を請求項6に記載の静電荷像現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を被転写体上に転写する転写手段と、前記被転写体上に転写されたトナー像を定着する定着手段と、を有する画像形成装置。
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