JP2011118104A - トナー、並びに、現像剤及び画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】彩度が高く、色相に優れ、高温高湿下での地汚れもないトナー、並びに、前記トナーを含む現像剤及び前記トナーを用いた画像形成方法の提供。
【解決手段】トナーは、少なくとも、結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含む油相を水系媒体中で分散させることにより造粒され、前記着色剤が、ピグメントレッド31及びピグメントレッド269を含み、前記ピグメントレッド31と前記ピグメントレッド269との混合比率が、質量比で1:99〜50:50であり、前記着色剤の含有量が、前記結着樹脂に対して3質量%〜12質量%である
【選択図】なし
【解決手段】トナーは、少なくとも、結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含む油相を水系媒体中で分散させることにより造粒され、前記着色剤が、ピグメントレッド31及びピグメントレッド269を含み、前記ピグメントレッド31と前記ピグメントレッド269との混合比率が、質量比で1:99〜50:50であり、前記着色剤の含有量が、前記結着樹脂に対して3質量%〜12質量%である
【選択図】なし
Description
本発明は、トナー、並びに、前記トナーを含む現像剤及び前記トナーを用いた画像形成方法に関し、特に、静電式複写機、レーザービームプリンタ等の、いわゆる電子写真法を用いた画像形成装置で用いられるフルカラー用トナー、並びに、前記トナーを含む現像剤及び前記トナーを用いた画像形成方法に関する。
従来より、電子写真装置、静電記録装置などにおいて、電気的又は磁気的潜像は、トナーによって顕像化されている。例えば、電子写真法では、感光体上に静電荷像(潜像)を形成し、次いで、該潜像をトナーを用いて現像して、トナー画像を形成している。トナー画像は、通常、紙等の転写材上に転写され、次いで、加熱等の方法で定着させている。静電荷像現像に使用されるトナーは、一般に、結着樹脂中に、着色剤、帯電制御剤、その他の添加剤を含有させた着色粒子であり、その製造方法には、大別して、粉砕法と、重合法とがある。
前記粉砕法では、熱可塑性樹脂中に、着色剤、帯電制御剤、オフセット防止剤などを溶融混合して均一に分散させ、得られた組成物を、粉砕、分級することによりトナーを製造している。
前記粉砕法によれば、ある程度優れた特性を有するトナーを製造することができるが、トナー用材料の選択に制限がある。例えば、溶融混合により得られる組成物は、経済的に使用可能な装置により粉砕し、分級できる必要があり、溶融混合した組成物は、充分に脆くせざるを得ない。このため、前記組成物を粉砕して粒子にする際に、粉砕された粒子の粒径分布が広範囲となり易く、良好な解像度と階調性のある複写画像を得ようとすると、例えば、粒径5μm以下、特に3μm以下の微粉と、20μm以上の粗粉とを分級により除去しなければならず、収率が非常に低くなってしまう欠点がある。また、前記粉砕法では、離型剤、着色剤(顔料)などを熱可塑性樹脂中に均一に分散することが困難である。また、トナーに添加した着色剤が、得られたトナー表面に露出してしまうため、トナー表面の帯電が不均一となって、トナーの帯電分布が広範囲となり、現像特性が低下してしまうという問題がある。従って、これらの問題のため、前記粉砕法では、高性能化の要求に対し充分対応できないのが現状である。
前記粉砕法によれば、ある程度優れた特性を有するトナーを製造することができるが、トナー用材料の選択に制限がある。例えば、溶融混合により得られる組成物は、経済的に使用可能な装置により粉砕し、分級できる必要があり、溶融混合した組成物は、充分に脆くせざるを得ない。このため、前記組成物を粉砕して粒子にする際に、粉砕された粒子の粒径分布が広範囲となり易く、良好な解像度と階調性のある複写画像を得ようとすると、例えば、粒径5μm以下、特に3μm以下の微粉と、20μm以上の粗粉とを分級により除去しなければならず、収率が非常に低くなってしまう欠点がある。また、前記粉砕法では、離型剤、着色剤(顔料)などを熱可塑性樹脂中に均一に分散することが困難である。また、トナーに添加した着色剤が、得られたトナー表面に露出してしまうため、トナー表面の帯電が不均一となって、トナーの帯電分布が広範囲となり、現像特性が低下してしまうという問題がある。従って、これらの問題のため、前記粉砕法では、高性能化の要求に対し充分対応できないのが現状である。
近年、前記粉砕法における問題点を克服するために、例えば、懸濁重合法によってトナー粒子を得ることが行なわれている。
しかしながら、前記懸濁重合法で得られるトナー粒子は、球形であり、クリーニング性に劣るという欠点がある。画像面積率の低い現像・転写では、転写残トナーが少なく、クリーニング不良が問題となることはないが、写真画像等の画像面積率の高い現像・転写では、給紙不良等により未転写の画像形成したトナーが感光体上に転写残トナーとして発生することがあり、該転写残トナーが蓄積すると画像の地汚れを発生してしまう。
また、感光体を接触帯電させる帯電ローラ等を汚染してしまい、本来の帯電能力を発揮できなくなってしまう。さらに、トナーの作製と同時に樹脂の重合を行うため、従来トナーに用いていた材料を使用できない場合が多い。従来の材料を使用して重合を行うことができるものでも、樹脂、着色剤などの添加剤の影響を受けて、粒径のコントロールが十分にできない場合があり、この方法には材料選択の自由度が小さいといった問題がある。
特に問題となるのは、従来、混練粉砕法で優れた定着性能やカラー適性を発現していたポリエステル樹脂が基本的に使用できず、そのため、小型化、高速化、カラー化などに充分対応することができない点である。
しかしながら、前記懸濁重合法で得られるトナー粒子は、球形であり、クリーニング性に劣るという欠点がある。画像面積率の低い現像・転写では、転写残トナーが少なく、クリーニング不良が問題となることはないが、写真画像等の画像面積率の高い現像・転写では、給紙不良等により未転写の画像形成したトナーが感光体上に転写残トナーとして発生することがあり、該転写残トナーが蓄積すると画像の地汚れを発生してしまう。
また、感光体を接触帯電させる帯電ローラ等を汚染してしまい、本来の帯電能力を発揮できなくなってしまう。さらに、トナーの作製と同時に樹脂の重合を行うため、従来トナーに用いていた材料を使用できない場合が多い。従来の材料を使用して重合を行うことができるものでも、樹脂、着色剤などの添加剤の影響を受けて、粒径のコントロールが十分にできない場合があり、この方法には材料選択の自由度が小さいといった問題がある。
特に問題となるのは、従来、混練粉砕法で優れた定着性能やカラー適性を発現していたポリエステル樹脂が基本的に使用できず、そのため、小型化、高速化、カラー化などに充分対応することができない点である。
このため、乳化重合法により得られる樹脂微粒子を会合させて、不定形のトナー粒子を得る方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。また、マゼンタ顔料としては、色再現性や耐候性の高い顔料としてナフトール系顔料について開示されている(例えば、特許文献2参照)。
しかし、乳化重合法で得られるトナー粒子は、水洗浄工程を経ても、界面活性剤が、表面だけでなく、粒子内部にも多量に残存し、トナーの帯電の環境安定性を損ない、かつ帯電量分布を広げ、得られた画像の地汚れ不良となってしまうという問題がある。また、残存する界面活性剤により、感光体、帯電ローラ、現像ローラなどを汚染してしまい、本来の帯電能力が発揮できなくなってしまう。また、トナー表面に着色剤成分をほとんど露出しない乳化重合法でも、着色剤が凝集し易いために、着色剤をトナー中に均一に添加、分散することが難しく、トナーにより着色剤の含有量に差が生じるため、帯電の不均一性を生じ、長期間使用した場合の安定性が低下するという問題もある。また、カラー出力の場合、現像性及び転写性の僅かな悪化がカラーバランスや階調性の悪化を引き起こし問題となる。さらに、トナー中の着色剤は、一般に、親水性であって樹脂と相溶しないため、その界面で透過光を乱反射し、OHPなどの透過性を阻害するという問題もある。
しかし、乳化重合法で得られるトナー粒子は、水洗浄工程を経ても、界面活性剤が、表面だけでなく、粒子内部にも多量に残存し、トナーの帯電の環境安定性を損ない、かつ帯電量分布を広げ、得られた画像の地汚れ不良となってしまうという問題がある。また、残存する界面活性剤により、感光体、帯電ローラ、現像ローラなどを汚染してしまい、本来の帯電能力が発揮できなくなってしまう。また、トナー表面に着色剤成分をほとんど露出しない乳化重合法でも、着色剤が凝集し易いために、着色剤をトナー中に均一に添加、分散することが難しく、トナーにより着色剤の含有量に差が生じるため、帯電の不均一性を生じ、長期間使用した場合の安定性が低下するという問題もある。また、カラー出力の場合、現像性及び転写性の僅かな悪化がカラーバランスや階調性の悪化を引き起こし問題となる。さらに、トナー中の着色剤は、一般に、親水性であって樹脂と相溶しないため、その界面で透過光を乱反射し、OHPなどの透過性を阻害するという問題もある。
これらを解決するトナーの作製方法として、トナー成分を溶解した油性成分液(油相)を水性媒体中で粒子化し、溶媒除去後、粉体化するいわゆる溶解懸濁法が開示されている(例えば、特許文献3〜6参照)。
しかしながら、前記溶解懸濁法では、トナーの球形化を容易に行うことができるという利点を有する一方、特に、トナーの平均粒径を小さくするために水性媒体と油性成分の混合物を強力に攪拌すると、微粒化時にトナーに含まれる着色剤(顔料)が水性媒体と油性成分の界面に偏析しやすく、トナー表面に着色剤(顔料)が露出したり、トナー中の着色剤(顔料)分散が不均一になるという問題がある。特に、マゼンタ顔料については、カーボンブラックやフタロシアニンン顔料に比べて、その構造上、トナー粒子表面に偏析しやすいという問題を有していた。
着色剤(顔料)分散性を向上する手段としては、着色剤(顔料)分散剤としてポリマー分散剤を用いる技術が開示されており、ポリマー分散剤の酸価、及びアミン価を規定することで、オフセット性、帯電性、保存性に優れ、かつ良好な発色性、OHP透過性を有するトナーが開示されている(例えば、特許文献7参照)。しかし、水系で懸濁、造粒してトナーを作製する場合、ポリマー分散剤の酸価、アミン価を規定するのみでは十分ではなく、トナー作製中に着色剤(顔料)の凝集が起こり、トナーの発色性、トナーを定着した後の透明性が悪化し、色再現性が低下する。
しかしながら、前記溶解懸濁法では、トナーの球形化を容易に行うことができるという利点を有する一方、特に、トナーの平均粒径を小さくするために水性媒体と油性成分の混合物を強力に攪拌すると、微粒化時にトナーに含まれる着色剤(顔料)が水性媒体と油性成分の界面に偏析しやすく、トナー表面に着色剤(顔料)が露出したり、トナー中の着色剤(顔料)分散が不均一になるという問題がある。特に、マゼンタ顔料については、カーボンブラックやフタロシアニンン顔料に比べて、その構造上、トナー粒子表面に偏析しやすいという問題を有していた。
着色剤(顔料)分散性を向上する手段としては、着色剤(顔料)分散剤としてポリマー分散剤を用いる技術が開示されており、ポリマー分散剤の酸価、及びアミン価を規定することで、オフセット性、帯電性、保存性に優れ、かつ良好な発色性、OHP透過性を有するトナーが開示されている(例えば、特許文献7参照)。しかし、水系で懸濁、造粒してトナーを作製する場合、ポリマー分散剤の酸価、アミン価を規定するのみでは十分ではなく、トナー作製中に着色剤(顔料)の凝集が起こり、トナーの発色性、トナーを定着した後の透明性が悪化し、色再現性が低下する。
一方、色再現性を向上する目的として、2種類以上の着色剤(顔料)を用いて、色相の調整をする技術は広く行われており、例えば、マゼンタトナーについては、マゼンタ顔料としてナフトール系顔料とキナクリドン系顔料とを含有比率が80:20〜50:50の比率で混合するマゼンタトナーについての技術が開示されている(例えば、特許文献8参照)。
しかしながら、溶解懸濁法においてキナクリドン顔料は、その骨格上親水基部分が露出し、造粒時に水相側に寄ってしまい、トナー表層に偏析する。着色剤が偏析すると、凝集しやすくなるため、発色が悪くなり、帯電性に影響を及ぼすという問題がある。
しかしながら、溶解懸濁法においてキナクリドン顔料は、その骨格上親水基部分が露出し、造粒時に水相側に寄ってしまい、トナー表層に偏析する。着色剤が偏析すると、凝集しやすくなるため、発色が悪くなり、帯電性に影響を及ぼすという問題がある。
さらに、ナフトール系顔料であるピグメントレッド31及びピグメントレッド150を用いた使用質量比が50:50〜60:40であるマゼンタトナーが開示されている(例えば、特許文献9参照)。
しかしながら、ナフトール系顔料のうち、ピグメントレッド150は、着色力が高いが、分子骨格上不安定で水に対して活性であるアミン基を骨格の比較的外側に有しているため、耐候性や耐水性が悪く、溶解懸濁法において、造粒時に水相側に寄ってしまい、トナー表層に偏析しやすいという問題がある。
しかしながら、ナフトール系顔料のうち、ピグメントレッド150は、着色力が高いが、分子骨格上不安定で水に対して活性であるアミン基を骨格の比較的外側に有しているため、耐候性や耐水性が悪く、溶解懸濁法において、造粒時に水相側に寄ってしまい、トナー表層に偏析しやすいという問題がある。
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、彩度が高く、色相に優れ、高温高湿下での地汚れもないトナー、並びに、前記トナーを含む現像剤及び前記トナーを用いた画像形成方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 少なくとも、結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含む油相を水系媒体中で分散させることにより造粒されるトナーであって、前記着色剤が、ピグメントレッド31及びピグメントレッド269を含み、前記ピグメントレッド31と前記ピグメントレッド269との混合比率が、質量比で1:99〜50:50であり、前記着色剤の含有量が、前記結着樹脂に対して3質量%〜12質量%であることを特徴とするトナーである。
<2> 水系媒体中での造粒が、有機溶媒中に、少なくとも、活性水素基含有化合物と、結着樹脂としての、前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体及び未変性ポリエステル樹脂と、着色剤と、離型剤とを溶解乃至分散させ、該溶解乃至分散物を水系媒体中で分散させて分散液を調製し、該水系媒体中で、前記活性水素基含有化合物と前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体とを架橋乃至伸張反応させ、得られた分散液から前記有機溶媒を除去することにより行われる前記<1>に記載のトナーである。
<3> 未変性ポリエステル樹脂の酸価が、5KOHmg/g〜40KOHmg/gである前記<2>に記載のトナーである。
<4> 着色剤が、酸性の表面処理剤で表面処理された前記<1>から<3>のいずれかに記載のトナーである。
<5> 表面処理剤の酸価が、3KOHmg/g〜20KOHmg/gである前記<4>に記載のトナーである。
<6> 表面処理剤の融点が、70℃〜110℃である前記<4>から<5>のいずれかに記載のトナーである。
<7> 表面処理剤の融点が、未変性ポリエステル樹脂の融点より低い前記<4>から<6>のいずれかに記載のトナーである。
<8> 未変性ポリエステル樹脂中に着色剤が分散されたマスターバッチを用いて造粒された前記<2>から<7>のいずれかに記載のトナーである。
<9> 未変性ポリエステル樹脂中に着色剤と表面処理剤とが分散されたマスターバッチを用いて造粒された前記<8>に記載のトナーである。
<10> 分散が、開放型の溶融混練機を用いた溶融混練により行われる前記<8>から<9>のいずれかに記載のトナーである。
<11> 着色剤として顔料プレスケーキを用いて造粒された前記<1>から<10>のいずれかに記載のトナーである。
<12> 前記<1>から<11>のいずれかに記載のトナーを含むことを特徴とする現像剤である。
<13> 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を前記<1>から<11>のいずれかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含むことを特徴とする画像形成方法である。
<14> 静電潜像形成工程が、複数の静電潜像担持体上の各々に静電潜像を形成する工程であり、現像工程が、前記各静電潜像を前記静電潜像担持体ごとに異なる色のトナーを用いて現像して可視像を形成する工程であり、転写工程が、前記可視像を中間転写体を介して記録媒体に転写する工程である前記<13>に記載の画像形成方法である。
<1> 少なくとも、結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含む油相を水系媒体中で分散させることにより造粒されるトナーであって、前記着色剤が、ピグメントレッド31及びピグメントレッド269を含み、前記ピグメントレッド31と前記ピグメントレッド269との混合比率が、質量比で1:99〜50:50であり、前記着色剤の含有量が、前記結着樹脂に対して3質量%〜12質量%であることを特徴とするトナーである。
<2> 水系媒体中での造粒が、有機溶媒中に、少なくとも、活性水素基含有化合物と、結着樹脂としての、前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体及び未変性ポリエステル樹脂と、着色剤と、離型剤とを溶解乃至分散させ、該溶解乃至分散物を水系媒体中で分散させて分散液を調製し、該水系媒体中で、前記活性水素基含有化合物と前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体とを架橋乃至伸張反応させ、得られた分散液から前記有機溶媒を除去することにより行われる前記<1>に記載のトナーである。
<3> 未変性ポリエステル樹脂の酸価が、5KOHmg/g〜40KOHmg/gである前記<2>に記載のトナーである。
<4> 着色剤が、酸性の表面処理剤で表面処理された前記<1>から<3>のいずれかに記載のトナーである。
<5> 表面処理剤の酸価が、3KOHmg/g〜20KOHmg/gである前記<4>に記載のトナーである。
<6> 表面処理剤の融点が、70℃〜110℃である前記<4>から<5>のいずれかに記載のトナーである。
<7> 表面処理剤の融点が、未変性ポリエステル樹脂の融点より低い前記<4>から<6>のいずれかに記載のトナーである。
<8> 未変性ポリエステル樹脂中に着色剤が分散されたマスターバッチを用いて造粒された前記<2>から<7>のいずれかに記載のトナーである。
<9> 未変性ポリエステル樹脂中に着色剤と表面処理剤とが分散されたマスターバッチを用いて造粒された前記<8>に記載のトナーである。
<10> 分散が、開放型の溶融混練機を用いた溶融混練により行われる前記<8>から<9>のいずれかに記載のトナーである。
<11> 着色剤として顔料プレスケーキを用いて造粒された前記<1>から<10>のいずれかに記載のトナーである。
<12> 前記<1>から<11>のいずれかに記載のトナーを含むことを特徴とする現像剤である。
<13> 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を前記<1>から<11>のいずれかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含むことを特徴とする画像形成方法である。
<14> 静電潜像形成工程が、複数の静電潜像担持体上の各々に静電潜像を形成する工程であり、現像工程が、前記各静電潜像を前記静電潜像担持体ごとに異なる色のトナーを用いて現像して可視像を形成する工程であり、転写工程が、前記可視像を中間転写体を介して記録媒体に転写する工程である前記<13>に記載の画像形成方法である。
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、彩度が高く、色相に優れ、高温高湿下での地汚れもないトナー、並びに、前記トナーを含む現像剤及び前記トナーを用いた画像形成方法を提供することができる。
(トナー)
本発明のトナーは、油相を水系媒体中で分散させることにより造粒され、少なくとも、結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含み、活性水素基含有化合物、表面処理剤、帯電制御剤、外添剤、更に必要に応じてその他の成分を含む。
本発明のトナーは、油相を水系媒体中で分散させることにより造粒され、少なくとも、結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含み、活性水素基含有化合物、表面処理剤、帯電制御剤、外添剤、更に必要に応じてその他の成分を含む。
<結着樹脂>
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、多価アルコール成分と多価酸成分を脱水縮合することにより得られる未変性ポリエステル樹脂、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体、これらの混合物、などが挙げられる。なお、溶解懸濁法でトナーを作製する場合は、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、などが挙げられる。
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、多価アルコール成分と多価酸成分を脱水縮合することにより得られる未変性ポリエステル樹脂、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体、これらの混合物、などが挙げられる。なお、溶解懸濁法でトナーを作製する場合は、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、などが挙げられる。
−未変性ポリエステル樹脂−
前記未変性ポリエステル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、着色剤分散性の点で、多価アルコール成分としてのビスフェノール類のプロピレンオキサイド付加物を全多価アルコール成分に対して50モル%以上用いて重合したポリエステル樹脂が好ましく、多価アルコール成分としてのビスフェノール類のプロピレンオキサイド付加物を全多価アルコール成分に対して70モル%以上用いて重合したポリエステル樹脂がより好ましく、多価アルコール成分としてのビスフェノール類のプロピレンオキサイド付加物を全多価アルコール成分に対して80モル%以上用いて重合したポリエステル樹脂が特に好ましい。
前記未変性ポリエステル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、着色剤分散性の点で、多価アルコール成分としてのビスフェノール類のプロピレンオキサイド付加物を全多価アルコール成分に対して50モル%以上用いて重合したポリエステル樹脂が好ましく、多価アルコール成分としてのビスフェノール類のプロピレンオキサイド付加物を全多価アルコール成分に対して70モル%以上用いて重合したポリエステル樹脂がより好ましく、多価アルコール成分としてのビスフェノール類のプロピレンオキサイド付加物を全多価アルコール成分に対して80モル%以上用いて重合したポリエステル樹脂が特に好ましい。
−−多価アルコール成分−−
前記多価アルコール成分としては、特に制限はなく、得られる樹脂(例えば、ポリエステル樹脂)のガラス転移点、分子量、軟化点に応じて適宜選択することができ、例えば、ジオール、三価以上のアルコール、などが挙げられる。
前記多価アルコール成分としては、特に制限はなく、得られる樹脂(例えば、ポリエステル樹脂)のガラス転移点、分子量、軟化点に応じて適宜選択することができ、例えば、ジオール、三価以上のアルコール、などが挙げられる。
前記ジオールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等のアルキレングリコール;ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のオキシアルキレン基を有するジオール;1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA等の脂環式ジオール;脂環式ジオールに、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したもの;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノール類;ビスフェノール類に、エチレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したもの等のビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物;などが挙げられる。なお、前記アルキレングリコールの炭素数は、2〜12であることが好ましい。
これらの中でも、炭素数が2〜12であるアルキレングリコール、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物が好ましく、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物と炭素数が2〜12のアルキレングリコールとの混合物がより好ましい。
これらの中でも、炭素数が2〜12であるアルキレングリコール、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物が好ましく、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物と炭素数が2〜12のアルキレングリコールとの混合物がより好ましい。
前記三価以上のアルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、三価以上の脂肪族アルコール、三価以上のポリフェノール類、三価以上のポリフェノール類のアルキレンオキシド付加物、などが挙げられる。
前記三価以上の脂肪族アルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、などが挙げられる。
前記三価以上のポリフェノール類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、などが挙げられる。
前記三価以上のポリフェノール類のアルキレンオキシド付加物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、三価以上のポリフェノール類に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したもの、などが挙げられる。
前記三価以上の脂肪族アルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、などが挙げられる。
前記三価以上のポリフェノール類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、などが挙げられる。
前記三価以上のポリフェノール類のアルキレンオキシド付加物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、三価以上のポリフェノール類に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したもの、などが挙げられる。
前記多価アルコール成分としてのプロピレンオキサイド付加物を一定量以上含有したポリエステル樹脂と、所定の酸価及びアミン価を有するポリエステル誘導体である高分子分散剤とを組み合わせたときに、着色剤(顔料)分散性が優れ、またトナーの色再現性が向上する。この理由は定かでないが、ポリエステル樹脂と高分子分散剤の親和性が高まり、着色剤(顔料)を安定化するからと考えられる。
−−多価酸成分−−
前記多価酸成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリカルボン酸が挙げられる。
前記ポリカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジカルボン酸、三価以上のカルボン酸、ジカルボン酸と三価以上のカルボン酸との混合物、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。
これらの中でも、ジカルボン酸、ジカルボン酸と少量の三価以上のポリカルボン酸との混合物が好ましい。
前記ジカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、二価のアルカン酸、二価のアルケン酸、芳香族ジカルボン酸、などが挙げられる。
前記二価のアルカン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、などが挙げられる。
前記二価のアルケン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、炭素数が4〜20の二価のアルケン酸が好ましい。前記炭素数が4〜20の二価のアルケン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、マレイン酸、フマル酸、などが挙げられる。
前記芳香族ジカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、炭素数が8〜20の芳香族ジカルボン酸が好ましい。前記炭素数が8〜20の芳香族ジカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、などが挙げられる。
前記三価以上のカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、三価以上の芳香族カルボン酸、などが挙げられる。
前記三価以上の芳香族カルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、炭素数が9〜20の芳香族カルボン酸が好ましい。前記炭素数が9〜20の芳香族カルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、などが挙げられる。
前記ポリカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジカルボン酸、三価以上のカルボン酸、及びジカルボン酸と三価以上のカルボン酸との混合物のいずれかの酸無水物又は低級アルキルエステル、などが挙げられる。
前記低級アルキルエステルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル、などが挙げられる。
前記ジカルボン酸と前記三価以上のカルボン酸とを混合して用いる場合、前記ジカルボン酸に対する前記三価以上のカルボン酸の質量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01質量%〜10質量%が好ましく、0.01質量%〜1質量%がより好ましい。
ポリオールとポリカルボン酸を重縮合させる際の、前記ポリカルボン酸のカルボキシル基に対する前記ポリオールの水酸基の当量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1〜2が好ましく、1〜1.5がより好ましく、1.02〜1.3が特に好ましい。
前記多価酸成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリカルボン酸が挙げられる。
前記ポリカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジカルボン酸、三価以上のカルボン酸、ジカルボン酸と三価以上のカルボン酸との混合物、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。
これらの中でも、ジカルボン酸、ジカルボン酸と少量の三価以上のポリカルボン酸との混合物が好ましい。
前記ジカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、二価のアルカン酸、二価のアルケン酸、芳香族ジカルボン酸、などが挙げられる。
前記二価のアルカン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、などが挙げられる。
前記二価のアルケン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、炭素数が4〜20の二価のアルケン酸が好ましい。前記炭素数が4〜20の二価のアルケン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、マレイン酸、フマル酸、などが挙げられる。
前記芳香族ジカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、炭素数が8〜20の芳香族ジカルボン酸が好ましい。前記炭素数が8〜20の芳香族ジカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、などが挙げられる。
前記三価以上のカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、三価以上の芳香族カルボン酸、などが挙げられる。
前記三価以上の芳香族カルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、炭素数が9〜20の芳香族カルボン酸が好ましい。前記炭素数が9〜20の芳香族カルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、などが挙げられる。
前記ポリカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジカルボン酸、三価以上のカルボン酸、及びジカルボン酸と三価以上のカルボン酸との混合物のいずれかの酸無水物又は低級アルキルエステル、などが挙げられる。
前記低級アルキルエステルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル、などが挙げられる。
前記ジカルボン酸と前記三価以上のカルボン酸とを混合して用いる場合、前記ジカルボン酸に対する前記三価以上のカルボン酸の質量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01質量%〜10質量%が好ましく、0.01質量%〜1質量%がより好ましい。
ポリオールとポリカルボン酸を重縮合させる際の、前記ポリカルボン酸のカルボキシル基に対する前記ポリオールの水酸基の当量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1〜2が好ましく、1〜1.5がより好ましく、1.02〜1.3が特に好ましい。
なお、前記未変性ポリエステル樹脂の水酸基価及び酸価は、3価以上のアルコール、3価以上の酸を添加することにより、任意に調整可能である。
前記未変性ポリエステル樹脂の酸価としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5KOHmg/g〜40KOHmg/gが好ましい。前記ポリエステル樹脂の酸価が、5KOHmg/g未満であると、着色剤及び離型剤の分散が困難となることがあり、40KOHmg/gを超えると、外部環境の影響を受けやすくなることがあり、例えば、高温高湿下で帯電が低下し、地汚れや飛散などが生じることがあるが、前記好ましい範囲であれば、離型剤及び着色剤の分散性が向上し、発色、離形性、高温高湿下での保存性及び帯電性に優れたトナーが得られる。
前記未変性ポリエステル樹脂の酸価としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5KOHmg/g〜40KOHmg/gが好ましい。前記ポリエステル樹脂の酸価が、5KOHmg/g未満であると、着色剤及び離型剤の分散が困難となることがあり、40KOHmg/gを超えると、外部環境の影響を受けやすくなることがあり、例えば、高温高湿下で帯電が低下し、地汚れや飛散などが生じることがあるが、前記好ましい範囲であれば、離型剤及び着色剤の分散性が向上し、発色、離形性、高温高湿下での保存性及び帯電性に優れたトナーが得られる。
前記未変性ポリエステル樹脂の重量平均分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1,000〜30,000が好ましく、1,500〜15,000がより好ましい。
前記重量平均分子量が、1,000未満であると、耐熱保存性が低下することがあり、30,000を超えると、低温定着性が低下することがある。
前記重量平均分子量が、1,000未満である成分の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、8質量%〜28質量%が好ましい。
前記重量平均分子量が、1,000未満であると、耐熱保存性が低下することがあり、30,000を超えると、低温定着性が低下することがある。
前記重量平均分子量が、1,000未満である成分の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、8質量%〜28質量%が好ましい。
前記未変性ポリエステル樹脂のガラス転移温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、30℃〜70℃が好ましく、35℃〜60℃がより好ましく、35℃〜55℃が特に好ましい。
前記ガラス転移温度が、30℃未満であると、トナーの耐熱保存性が低下することがあり、70℃を超えると、低温定着性が低下することがある。
前記ガラス転移温度が、30℃未満であると、トナーの耐熱保存性が低下することがあり、70℃を超えると、低温定着性が低下することがある。
−活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体−
前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体(以下、「プレポリマー」と称することがある)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオール樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、これらの誘導体、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。
これらの中でも、溶融時の高流動性及び透明性の点で、ポリエステル樹脂が好ましい。
前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体(以下、「プレポリマー」と称することがある)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオール樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、これらの誘導体、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。
これらの中でも、溶融時の高流動性及び透明性の点で、ポリエステル樹脂が好ましい。
前記プレポリマーが有する活性水素基含有化合物と反応可能な部位としては、イソシアネート基、エポキシ基、カルボンキシル基、−COClで示される官能基、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。
これらの中でも、イソシアネート基が好ましい。
これらの中でも、イソシアネート基が好ましい。
前記プレポリマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、高分子成分の分子量を調節し易く、乾式トナーにおけるオイルレス低温定着特性、特に、定着用加熱媒体への離型オイル塗布機構が無い場合でも、良好な離型性及び定着性を確保できる点で、ウレア結合を生成することが可能なイソシアネート基等を有するポリエステル樹脂が好ましい。
−−活性水素基含有化合物−−
前記活性水素基含有化合物は、前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体が、水系媒体中で伸長反応、架橋反応等する際の伸長剤、架橋剤等として作用する。
前記活性水素基含有化合物は、前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体が、水系媒体中で伸長反応、架橋反応等する際の伸長剤、架橋剤等として作用する。
前記活性水素基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水酸基(アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基、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。
前記活性水素基含有化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体がイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーである場合には、該ポリエステルプレポリマーと伸長反応、架橋反応等により高分子量化できる点で、アミン類が好ましい。
前記アミン類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジアミン、三価以上のアミン、アミノアルコール、アミノメルカプタン、アミノ酸、これらのアミノ基をブロックしたもの、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。
これらの中でも、ジアミン、ジアミンと少量の三価以上のアミンとの混合物が好ましい。
前記アミン類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジアミン、三価以上のアミン、アミノアルコール、アミノメルカプタン、アミノ酸、これらのアミノ基をブロックしたもの、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。
これらの中でも、ジアミン、ジアミンと少量の三価以上のアミンとの混合物が好ましい。
前記ジアミンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、芳香族ジアミン、脂環式ジアミン、脂肪族ジアミン、などが挙げられる。前記芳香族ジアミンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、などが挙げられる。前記脂環式ジアミンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、などが挙げられる。前記脂肪族ジアミンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、などが挙げられる。
前記三価以上のアミンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、などが挙げられる。
前記アミノアルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリン、などが挙げられる。
前記アミノメルカプタンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタン、などが挙げられる。
前記アミノ酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸、などが挙げられる。
前記アミノ基をブロックしたものとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミノ基を、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類でブロックすることにより得られるケチミン化合物、オキサゾリゾン化合物、などが挙げられる。
−−イソシアネート基を含有するポリエステル樹脂−−
前記イソシアネート基を含有するポリエステル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオールとポリカルボン酸を重縮合することにより得られる活性水素基を有するポリエステル樹脂とポリイソシアネートとの反応生成物、などが挙げられる。
前記イソシアネート基を含有するポリエステル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオールとポリカルボン酸を重縮合することにより得られる活性水素基を有するポリエステル樹脂とポリイソシアネートとの反応生成物、などが挙げられる。
−−−ポリオール−−−
前記ポリオールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジオール、三価以上のアルコール、ジオールと三価以上のアルコールの混合物、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。
これらの中でも、ジオール、ジオールと少量の三価以上のアルコールとの混合物が好ましい。
前記ポリオールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジオール、三価以上のアルコール、ジオールと三価以上のアルコールの混合物、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。
これらの中でも、ジオール、ジオールと少量の三価以上のアルコールとの混合物が好ましい。
前記ジオールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等のアルキレングリコール;ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のオキシアルキレン基を有するジオール;1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA等の脂環式ジオール;脂環式ジオールに、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したもの;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノール類;ビスフェノール類に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したもの等のビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物;などが挙げられる。なお、前記アルキレングリコールの炭素数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、2〜12が好ましい。
これらの中でも、炭素数が2〜12であるアルキレングリコール、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物が好ましく、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物と炭素数が2〜12のアルキレングリコールとの混合物がより好ましい。
これらの中でも、炭素数が2〜12であるアルキレングリコール、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物が好ましく、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物と炭素数が2〜12のアルキレングリコールとの混合物がより好ましい。
前記三価以上のアルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、三価以上の脂肪族アルコール、三価以上のポリフェノール類、三価以上のポリフェノール類のアルキレンオキシド付加物、などが挙げられる。
前記三価以上の脂肪族アルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、などが挙げられる。
前記三価以上のポリフェノール類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、などが挙げられる。
前記三価以上のポリフェノール類のアルキレンオキシド付加物としては、三価以上のポリフェノール類に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したもの、などが挙げられる。
前記ジオールと前記三価以上のアルコールを混合して用いる場合、ジオールに対する三価以上のアルコールの質量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01質量%〜10質量%が好ましく、0.01質量%〜1質量%がより好ましい。
前記三価以上の脂肪族アルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、などが挙げられる。
前記三価以上のポリフェノール類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、などが挙げられる。
前記三価以上のポリフェノール類のアルキレンオキシド付加物としては、三価以上のポリフェノール類に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したもの、などが挙げられる。
前記ジオールと前記三価以上のアルコールを混合して用いる場合、ジオールに対する三価以上のアルコールの質量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01質量%〜10質量%が好ましく、0.01質量%〜1質量%がより好ましい。
−−−ポリカルボン酸−−−
前記ポリカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジカルボン酸、三価以上のカルボン酸、ジカルボン酸と三価以上のカルボン酸の混合物、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。
これらの中でも、ジカルボン酸、ジカルボン酸と少量の三価以上のポリカルボン酸との混合物が好ましい。
前記ポリカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジカルボン酸、三価以上のカルボン酸、ジカルボン酸と三価以上のカルボン酸の混合物、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。
これらの中でも、ジカルボン酸、ジカルボン酸と少量の三価以上のポリカルボン酸との混合物が好ましい。
前記ジカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、二価のアルカン酸、二価のアルケン酸、芳香族ジカルボン酸、などが挙げられる。
前記二価のアルカン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等が挙げられる。
前記二価のアルケン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、炭素数4〜20の二価のアルケン酸が好ましい。前記炭素数4〜20の二価のアルケン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、マレイン酸、フマル酸、などが挙げられる。
前記芳香族ジカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸が好ましい。前記炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、などが挙げられる。
前記二価のアルカン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等が挙げられる。
前記二価のアルケン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、炭素数4〜20の二価のアルケン酸が好ましい。前記炭素数4〜20の二価のアルケン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、マレイン酸、フマル酸、などが挙げられる。
前記芳香族ジカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸が好ましい。前記炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、などが挙げられる。
前記三価以上のカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、三価以上の芳香族カルボン酸、などが挙げられる。
前記三価以上の芳香族カルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、炭素数9〜20の三価以上の芳香族カルボン酸が好ましい。前記炭素数9〜20の三価以上の芳香族カルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、などが挙げられる。
前記三価以上の芳香族カルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、炭素数9〜20の三価以上の芳香族カルボン酸が好ましい。前記炭素数9〜20の三価以上の芳香族カルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、などが挙げられる。
前記ポリカルボン酸として、ジカルボン酸、三価以上のカルボン酸、及びジカルボン酸と三価以上のカルボン酸との混合物のいずれかの酸無水物又は低級アルキルエステルを用いることもできる。
前記低級アルキルエステルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル、などが挙げられる。
前記ジカルボン酸と前記三価以上のカルボン酸とを混合して用いる場合、ジカルボン酸に対する三価以上のカルボン酸の質量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01質量%〜10質量%が好ましく、0.01質量%〜1質量%がより好ましい。
前記低級アルキルエステルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル、などが挙げられる。
前記ジカルボン酸と前記三価以上のカルボン酸とを混合して用いる場合、ジカルボン酸に対する三価以上のカルボン酸の質量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01質量%〜10質量%が好ましく、0.01質量%〜1質量%がより好ましい。
前記ポリオールと前記ポリカルボン酸とを重縮合させる際の、前記ポリカルボン酸のカルボキシル基に対するポリオールの水酸基の当量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1〜2が好ましく、1〜1.5がより好ましく、1.02〜1.3が特に好ましい。
前記イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー中のポリオール由来の構成単位の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.5質量%〜40質量%が好ましく、1質量%〜30質量%がより好ましく、2質量%〜20質量%が特に好ましい。
前記含有量が、0.5質量%未満であると、耐ホットオフセット性が低下し、トナーの耐熱保存性と低温定着性との両立が困難となることがあり、40質量%を超えると、低温定着性が低下することがある。
前記含有量が、0.5質量%未満であると、耐ホットオフセット性が低下し、トナーの耐熱保存性と低温定着性との両立が困難となることがあり、40質量%を超えると、低温定着性が低下することがある。
−−−ポリイソシアネート−−−
前記ポリイソシアネートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、イソシアヌレート類、これらをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタム等でブロックしたもの、などが挙げられる。
前記脂肪族ジイソシアネートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトカプロン酸メチル、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、テトラデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート、テトラメチルヘキサンジイソシアネート、などが挙げられる。
前記脂環式ジイソシアネートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネート、などが挙げられる。
前記芳香族ジイソシアネートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリレンジイソシアネート、ジイソシアナトジフェニルメタン、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’−ジイソシアナトジフェニル、4,4’−ジイソシアナト−3,3’−ジメチルジフェニル、4,4’−ジイソシアナト−3−メチルジフェニルメタン、4,4’−ジイソシアナト−ジフェニルエーテル、などが挙げられる。
前記芳香脂肪族ジイソシアネートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、などが挙げられる。
前記イソシアヌレート類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリス(イソシアナトアルキル)イソシアヌレート、トリス(イソシアナトシクロアルキル)イソシアヌレート、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。
前記ポリイソシアネートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、イソシアヌレート類、これらをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタム等でブロックしたもの、などが挙げられる。
前記脂肪族ジイソシアネートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトカプロン酸メチル、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、テトラデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート、テトラメチルヘキサンジイソシアネート、などが挙げられる。
前記脂環式ジイソシアネートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネート、などが挙げられる。
前記芳香族ジイソシアネートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリレンジイソシアネート、ジイソシアナトジフェニルメタン、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’−ジイソシアナトジフェニル、4,4’−ジイソシアナト−3,3’−ジメチルジフェニル、4,4’−ジイソシアナト−3−メチルジフェニルメタン、4,4’−ジイソシアナト−ジフェニルエーテル、などが挙げられる。
前記芳香脂肪族ジイソシアネートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、などが挙げられる。
前記イソシアヌレート類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリス(イソシアナトアルキル)イソシアヌレート、トリス(イソシアナトシクロアルキル)イソシアヌレート、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。
前記ポリイソシアネートと、水酸基を有するポリエステル樹脂を反応させる場合、前記ポリエステル樹脂の水酸基に対する前記ポリイソシアネートのイソシアネート基の当量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1〜5が好ましく、1.2〜4がより好ましく、1.5〜3が特に好ましい。前記当量比が、1未満であると、耐オフセット性が低下することがあり、5を超えると、低温定着性が低下することがある。
前記イソシアネート基を含有するポリエステルプレポリマー中のポリイソシアネート由来の構成単位の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.5質量%〜40質量%が好ましく、1〜30質量%がより好ましく、2〜20質量%が特に好ましい。前記含有量が、0.5質量%未満であると、耐ホットオフセット性が低下することがあり、40質量%を超えると、低温定着性が低下することがある。
前記ポリエステルプレポリマーが一分子当たりに有するイソシアネート基の平均数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1以上が好ましく、1.2〜5がより好ましく、1.5〜4が特に好ましい。前記平均数が、1未満であると、ウレア変性ポリエステル系樹脂の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が低下することがある。
前記多価アルコール成分中にビスフェノール類のプロピレンオキサイド付加物を50モル%以上含有し、特定の水酸基価と酸価を有するポリエステル樹脂に対する、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーの質量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5未満/95超〜25超/75未満が好ましく、10/90〜25/75がより好ましい。前記質量比が、5/95未満であると、耐ホットオフセット性が低下することがあり、25/75を超えると、低温定着性や画像の光沢性が低下することがある。
−−接着性基材−−
前記接着性基材としては、前記活性水素基含有化合物と該活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体との伸長反応及び/又は架橋反応により生成するものである限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをイソホロンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをイソホロンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをイソホロンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物(ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物混合比率が50モル%以上)及びテレフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをイソホロンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーを、ヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物(ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物混合比率が50モル%以上)及びテレフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをエチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物をジフェニルメタンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸/ドデセニルコハク酸無水物の重縮合物をジフェニルメタンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物(ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物混合比率が50モル%以上)及びテレフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物をトルエンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸、トリメリット酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをアミノ基をケトン類でブロックしたケチミン化合物でウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物(ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物混合比率が50モル%以上)及びテレフタル酸、アジピン酸、トリメリット酸の重縮合物との混合物;などが挙げられる。
ここで、接着性基材とは、紙等の記録媒体に対する接着性を有する基材である。
前記接着性基材としては、前記活性水素基含有化合物と該活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体との伸長反応及び/又は架橋反応により生成するものである限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをイソホロンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをイソホロンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをイソホロンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物(ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物混合比率が50モル%以上)及びテレフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをイソホロンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーを、ヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物(ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物混合比率が50モル%以上)及びテレフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをエチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物をジフェニルメタンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸/ドデセニルコハク酸無水物の重縮合物をジフェニルメタンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物(ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物混合比率が50モル%以上)及びテレフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物をトルエンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物との混合物;ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸、トリメリット酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをアミノ基をケトン類でブロックしたケチミン化合物でウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物(ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物混合比率が50モル%以上)及びテレフタル酸、アジピン酸、トリメリット酸の重縮合物との混合物;などが挙げられる。
ここで、接着性基材とは、紙等の記録媒体に対する接着性を有する基材である。
なお、前記活性水素基含有化合物と前記イソシアネート基含有ポリエステル樹脂とを反応させる際に、アルコール類を添加することにより、ウレタン結合を形成してもよい。
このようにして生成するウレア結合に対するウレタン結合のモル比(前記イソシアネート基含有ポリエステル樹脂が有するウレタン結合と区別するため)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0〜9が好ましく、1/4〜4がより好ましく、2/3〜7/3が特に好ましい。前記モル比が9より大きいと、耐ホットオフセット性が低下することがある。
このようにして生成するウレア結合に対するウレタン結合のモル比(前記イソシアネート基含有ポリエステル樹脂が有するウレタン結合と区別するため)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0〜9が好ましく、1/4〜4がより好ましく、2/3〜7/3が特に好ましい。前記モル比が9より大きいと、耐ホットオフセット性が低下することがある。
なお、前記活性水素基含有化合物と該活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体との伸長反応、架橋反応等を停止させるには、反応停止剤を用いることができる。前記反応停止剤を用いると、前記伸長反応及び/又は前記架橋反応により生成される接着性基材の分子量等を所望の範囲に制御することができる。
前記反応停止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミン等のモノアミン、これらのアミノ基をブロックしたケチミン化合物、などが挙げられる。
前記反応停止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミン等のモノアミン、これらのアミノ基をブロックしたケチミン化合物、などが挙げられる。
前記活性水素基含有化合物としてのアミン類におけるアミノ基の当量に対する、前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体としての変性ポリエステル樹脂(以下「プレポリマー」と称することがある)におけるイソシアネート基の当量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1/3〜3が好ましく、1/2〜2がより好ましく、2/3〜1.5が特に好ましい。前記当量比が、1/3未満であると、低温定着性が低下することがあり、3を超えると、ウレア変性ポリエステル系樹脂の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が低下することがある。
<着色剤>
前記着色剤は、少なくとも、マゼンタ顔料としてのナフトール系顔料である、ピグメントレッド31と、ピグメントレッド269とを含み、更に必要に応じてその他の成分を含む。
前記ナフトール系顔料の中でも、ピグメントレッド31及びピグメントレッド269は、油相中乃至樹脂中における分散が比較的良好であり、着色力も高い。ピグメントレッド269は、短波長側の吸収が強いため、マゼンタ顔料としては黄色味が強く、赤色に近い色相であるため、マゼンタ色再現性が悪い。一方、ピグメントレッド31は短波長側の発色が強いため青みが強いが、長波長側に吸収を持つため、添加しすぎるとマゼンタ色の彩度を低下させる。前記着色剤として、ピグメントレッド31とピグメントレッド269とを併用することにより、良好な色相、着色度、帯電性を有するマゼンタトナーを得ることが可能となる。
前記着色剤は、少なくとも、マゼンタ顔料としてのナフトール系顔料である、ピグメントレッド31と、ピグメントレッド269とを含み、更に必要に応じてその他の成分を含む。
前記ナフトール系顔料の中でも、ピグメントレッド31及びピグメントレッド269は、油相中乃至樹脂中における分散が比較的良好であり、着色力も高い。ピグメントレッド269は、短波長側の吸収が強いため、マゼンタ顔料としては黄色味が強く、赤色に近い色相であるため、マゼンタ色再現性が悪い。一方、ピグメントレッド31は短波長側の発色が強いため青みが強いが、長波長側に吸収を持つため、添加しすぎるとマゼンタ色の彩度を低下させる。前記着色剤として、ピグメントレッド31とピグメントレッド269とを併用することにより、良好な色相、着色度、帯電性を有するマゼンタトナーを得ることが可能となる。
ピグメントレッド31とピグメントレッド269との混合比率としては、質量比で1:99〜50:50である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5:95〜45:55が好ましく、5:95〜15:85がより好ましい。
ピグメントレッド31とピグメントレッド269との混合比率を質量比で1:99〜50:50とすることで、良好な色相、着色度、帯電性を有するマゼンタトナーを得ることができる。
ピグメントレッド31とピグメントレッド269との混合比率を質量比で1:99〜50:50とすることで、良好な色相、着色度、帯電性を有するマゼンタトナーを得ることができる。
前記着色剤の添加量としては、結着樹脂に対して、3質量%〜12質量%である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5質量%〜8質量%が好ましい。
前記着色剤の添加量が、結着樹脂に対して、3質量%未満であると、着色性が十分ではなく、着色度が低く、彩度の低いトナーとなり、12質量%を超えると、反射領域の吸収により彩度や二次色の発色性が低下し、また、着色剤の絶対量が増加するため、トナーの帯電性が低下し、油相粘度が上昇して製造性が悪化する。
前記着色剤の添加量が、結着樹脂に対して、3質量%未満であると、着色性が十分ではなく、着色度が低く、彩度の低いトナーとなり、12質量%を超えると、反射領域の吸収により彩度や二次色の発色性が低下し、また、着色剤の絶対量が増加するため、トナーの帯電性が低下し、油相粘度が上昇して製造性が悪化する。
なお、前記着色剤は、油相を調整する前に、未変性ポリエステル樹脂中に予め分散されていることが好ましく、前記未変性ポリエステル樹脂中に予め溶融混練されて分散されることがさらに好ましい。
即ち、本発明のトナーの調製において、未変性ポリエステル樹脂中に着色剤が予め分散されたマスターバッチを用いることが好ましい。該マスターバッチを用いることで、着色剤の油相分散時における、ショックを和らげて着色剤の凝集を防ぎ、着色剤の分散性が向上し、良好な色相、着色度、帯電性を有するマゼンタトナーを得ることができる。
即ち、本発明のトナーの調製において、未変性ポリエステル樹脂中に着色剤が予め分散されたマスターバッチを用いることが好ましい。該マスターバッチを用いることで、着色剤の油相分散時における、ショックを和らげて着色剤の凝集を防ぎ、着色剤の分散性が向上し、良好な色相、着色度、帯電性を有するマゼンタトナーを得ることができる。
未変性ポリエステル樹脂中に着色剤が予め分散されたマスターバッチの調製を、溶融混練により行うことが好ましい。溶融混練により調製されたマスターバッチは、後述する表面処理剤をさらに添加することにより効果的に分散することができ、溶剤系の分散のように着色剤の再凝集が生じないため、着色剤分散剤が必要なく、安定した着色剤分散性が得られる。
未変性ポリエステル樹脂中に着色剤が予め分散されたマスターバッチの調製において、前記着色剤として洗浄後の顔料プレスケーキを用いることが好ましい。前記顔料プレスケーキは、顔料粒子間に水を含んでおり、この水が溶融混練時に未変性ポリエステル樹脂に置換される。これにより、顔料が凝集することなく、顔料分散性の優れたトナーを得ることができる。
前記溶融混練するための溶融混練機としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、一軸押し出し混練機、二軸押し出し混練機、二本ロール、三本ロール、などが挙げられる。
これらの中でも、分散性向上の点で、連続式の開放型二本ロール混練機等の開放型の溶融混練機が好ましい。
前記開放型の溶融混練機は、せん断時に発生する熱を開放できるため、比較的低温で混練することが可能である。低温での混練は、原料に高いせん弾力を付与できるため、より着色剤(顔料)分散性の優れたトナーを得ることが可能である。
これらの中でも、分散性向上の点で、連続式の開放型二本ロール混練機等の開放型の溶融混練機が好ましい。
前記開放型の溶融混練機は、せん断時に発生する熱を開放できるため、比較的低温で混練することが可能である。低温での混練は、原料に高いせん弾力を付与できるため、より着色剤(顔料)分散性の優れたトナーを得ることが可能である。
前記溶融混練機において、混練物吐出側のロール間隙を原料投入側のロール間隙よりも広くすることにより、通常、混練部全体に亘って、強い剪断力がかかるオープンロール型混練機の混練力を、混練部前半の原料投入部に集中させることができる。また、混練部後半は溶融による混合を主体とすることにより、混練熱の発生そのものを抑制することができ、もって混練効果を増加させることができる。近接して配設された2本のロールは、一方のロールが加熱媒体を通した加熱ロールであり、他方のロールが冷却媒体を通した冷却ロールであることにより、より強いせん弾力を付与することが可能となり、後述する離型剤や着色剤(顔料)の分散性が向上する。
<離型剤>
前記離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、天然ワックス、合成ワックス、などが挙げられる。
前記天然ワックスとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、動物由来の蜜蝋、鯨蝋、セラック蝋、植物由来のカルナバ蝋、木蝋、米糠蝋(ライスワックス)、キャンデリラワックス、石油由来のパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、鉱物由来のモンタンワックス、オゾケライト、などが挙げられる。
前記合成ワックスとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックス、油脂系合成ワックス(エステル、ケトン類、アミド)、水素化ワックス、などが挙げられる。
前記離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、天然ワックス、合成ワックス、などが挙げられる。
前記天然ワックスとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、動物由来の蜜蝋、鯨蝋、セラック蝋、植物由来のカルナバ蝋、木蝋、米糠蝋(ライスワックス)、キャンデリラワックス、石油由来のパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、鉱物由来のモンタンワックス、オゾケライト、などが挙げられる。
前記合成ワックスとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックス、油脂系合成ワックス(エステル、ケトン類、アミド)、水素化ワックス、などが挙げられる。
前記離型剤の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、離型性の点から、石油の減圧蒸留留出分を分離精製して得られた炭化水素ワックスをカルボン酸などで変性させたものが好ましい。
前記パラフィンワックスは、比較的低温で低粘度であると共に、針入度が低く、また変性するので、比較的容易に酸価を制御することができる。
前記パラフィンワックスは、比較的低温で低粘度であると共に、針入度が低く、また変性するので、比較的容易に酸価を制御することができる。
前記離型剤の融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、離型性の点から、前記未変性ポリエステル樹脂の融点より低いことが好ましく、70℃〜110℃がより好ましい。
前記離型剤の添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、離型性、高温高湿下での保存性、帯電性の点から、結着樹脂に対して、1質量%〜20質量%が好ましく、3質量%〜10質量%がより好ましい。
前記離型剤の添加量が、結着樹脂に対して、1質量%未満であると、離形効果が小さいことがあり、20質量%を超えると、環境の影響を受けやすくなることがある。
前記離型剤の添加量が、結着樹脂に対して、1質量%未満であると、離形効果が小さいことがあり、20質量%を超えると、環境の影響を受けやすくなることがある。
前記離型剤の酸価としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3KOHmg/g〜20KOHmg/gが好ましい。
前記離型剤の粘度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、帯電を阻害しないためのブリード性の点で、90℃における粘度が5cP〜50cPであることが好ましい。
<表面処理剤>
前記表面処理剤としては、着色剤を表面処理する酸性の表面処理剤である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記表面処理剤としては、着色剤を表面処理する酸性の表面処理剤である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記着色剤を、酸性の表面処理剤で表面処理(酸性処理)することにより、前記未変性ポリエステル樹脂中における着色剤の分散性が向上し、良好な色相、着色度、帯電性を有するマゼンタトナーを得ることができる。
前記表面処理剤の酸価としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3KOHmg/g〜20KOHmg/gが好ましい。
前記表面処理剤の酸価が、3KOHmg/g未満であると、着色剤が十分に分散されにくいことがあり、20KOHmg/gを超えると、外部環境の影響を受けやすくなることがあり、例えば、高温高湿下で帯電が低下し、地汚れや飛散などが生じることがある。一方、前記好ましい範囲であると、着色剤の分散性が向上し、高温高湿下での実機ランニング性に優れたトナーが得られる。
前記表面処理剤の酸価が、3KOHmg/g未満であると、着色剤が十分に分散されにくいことがあり、20KOHmg/gを超えると、外部環境の影響を受けやすくなることがあり、例えば、高温高湿下で帯電が低下し、地汚れや飛散などが生じることがある。一方、前記好ましい範囲であると、着色剤の分散性が向上し、高温高湿下での実機ランニング性に優れたトナーが得られる。
前記表面処理剤の融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記未変性ポリエステル樹脂の融点より低い温度が好ましく、70℃〜110℃がより好ましい。
前記表面処理剤の融点が、前記未変性ポリエステル樹脂の融点以上の温度であると、溶融混練時に効果的に着色剤(顔料)表面に吸着することができないことがあり、一方、前記未変性ポリエステル樹脂の融点より低い温度であると、溶融混練時に表面処理剤が溶融し、着色剤と混合した状態で粒子表面に吸着することができ、着色剤(顔料)分散性に大きな効果が得られる。
前記表面処理剤の融点が、前記未変性ポリエステル樹脂の融点以上の温度であると、溶融混練時に効果的に着色剤(顔料)表面に吸着することができないことがあり、一方、前記未変性ポリエステル樹脂の融点より低い温度であると、溶融混練時に表面処理剤が溶融し、着色剤と混合した状態で粒子表面に吸着することができ、着色剤(顔料)分散性に大きな効果が得られる。
前記表面処理剤の融点が、70℃より低いと、高温高湿下での保存性に悪影響を及ぼし、トナーが固化してしまうことがあり、110℃より高いと、溶融混練時に前記表面処理剤を溶融させるために高い温度にすることが必要となり、前記未変性ポリエステル樹脂の粘度が下がり、高い剪断を付与することができないことがある。
前記表面処理剤の粘度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、90℃における粘度が5cP〜50cPであることが好ましい。前記90℃における粘度が、5cP未満であると、トナー表面に露出する表面処理剤の影響により、高温高湿下での保存性に悪影響を及ぼし、トナーが固化してしまうことがあり、50cPを超えると、粘度が高すぎて、溶融時に着色剤(顔料)と混合しにくく、着色剤(顔料)表面に吸着しにくいため、着色剤(顔料)分散性の効果が少ないことがある。
<帯電制御剤>
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有色の帯電制御剤を用いると色調が変化してしまうという点で、無色又は白色の帯電制御剤が好ましい。
前記無色又は白色の帯電制御剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリフェニルメタン系染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、フッ素変性四級アンモニウム塩を含む四級アンモニウム塩、アルキルアミド、リンの単体又はその化合物、タングステンの単体又はその化合物、フッ素系界面活性剤、サリチル酸の金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩、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。
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有色の帯電制御剤を用いると色調が変化してしまうという点で、無色又は白色の帯電制御剤が好ましい。
前記無色又は白色の帯電制御剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリフェニルメタン系染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、フッ素変性四級アンモニウム塩を含む四級アンモニウム塩、アルキルアミド、リンの単体又はその化合物、タングステンの単体又はその化合物、フッ素系界面活性剤、サリチル酸の金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩、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。
前記帯電制御剤として、市販品を使用してもよい。
前記市販品としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、四級アンモニウム塩のボントロンP−51、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、四級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体のLR−147(日本カーリット社製)、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子、などが挙げられる。
前記市販品としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、四級アンモニウム塩のボントロンP−51、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、四級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体のLR−147(日本カーリット社製)、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子、などが挙げられる。
前記帯電制御剤の含有量としては、特に制限はなく、結着樹脂の種類、添加剤の有無、分散方法等に応じて適宜選択することができるが、結着樹脂に対して、0.1質量%〜10質量%が好ましく、0.2質量%〜5質量%がより好ましい。
前記帯電制御剤の含有量が、0.1質量%未満であると、帯電制御性が得られないことがあり、10質量%を超えると、トナーの帯電性が大きくなりすぎ、現像ローラーとの静電引力が増大し、現像剤の流動性低下や画像濃度の低下を招くことがある。
前記帯電制御剤の含有量が、0.1質量%未満であると、帯電制御性が得られないことがあり、10質量%を超えると、トナーの帯電性が大きくなりすぎ、現像ローラーとの静電引力が増大し、現像剤の流動性低下や画像濃度の低下を招くことがある。
<外添剤>
前記外添剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機粒子、無機粒子、などが挙げられる。
前記外添剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機粒子、無機粒子、などが挙げられる。
前記有機粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、PMMA、などが挙げられる。
前記無機粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて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、ベンガラ、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、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。
前記無機粒子の一次粒子径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5nm〜2μmが好ましく、5nm〜500nmがより好ましい。
前記無機粒子のBET法による比表面積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、20m2/g〜500m2/gが好ましい。
前記無機粒子のトナー中における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01質量%〜5.0質量%が好ましく、0.01質量%〜5.0質量%がより好ましい。
前記無機粒子は、流動性及びブロッキング性の向上や、耐保存性及び耐水性の観点から表面処理をして用いられることが好ましい。
前記表面処理に用いられる処理剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル、などが挙げられる。
前記無機粒子の一次粒子径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5nm〜2μmが好ましく、5nm〜500nmがより好ましい。
前記無機粒子のBET法による比表面積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、20m2/g〜500m2/gが好ましい。
前記無機粒子のトナー中における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01質量%〜5.0質量%が好ましく、0.01質量%〜5.0質量%がより好ましい。
前記無機粒子は、流動性及びブロッキング性の向上や、耐保存性及び耐水性の観点から表面処理をして用いられることが好ましい。
前記表面処理に用いられる処理剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル、などが挙げられる。
<油相>
前記油相としては、少なくとも、結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含むトナー材料を含有するものである限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記トナー材料が溶媒に溶解乃至分散されていることが好ましい。
前記油相としては、少なくとも、結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含むトナー材料を含有するものである限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記トナー材料が溶媒に溶解乃至分散されていることが好ましい。
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒を含有することが好ましい。前記有機溶媒は、トナーの母粒子を形成する際又はトナーの母粒子を形成した後に除去することが好ましい。
前記有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、除去が容易である点で、沸点が150℃未満の有機溶媒が好ましい。
前記沸点が150℃未満の有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、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。
これらの中でも、酢酸エチル、トルエン、キシレン、ベンゼン、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等が好ましく、酢酸エチルがより好ましい。
前記沸点が150℃未満の有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、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。
これらの中でも、酢酸エチル、トルエン、キシレン、ベンゼン、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等が好ましく、酢酸エチルがより好ましい。
前記有機溶媒の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、トナー材料100質量部に対して、40質量部〜300質量部が好ましく、60質量部〜140質量部がより好ましく、80質量部〜120質量部が特に好ましい。
前記トナー材料としては、少なくとも、結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、必要に応じて、帯電制御剤、などをさらに含有してもよい。
前記トナー材料を含有する油相における着色剤と有機溶媒との混合割合としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5:95〜50:50であることが好ましい。
前記着色剤と有機溶媒との混合割合が、5未満:95超であると、トナーの製造時に有機溶媒の量が多くなり、トナーの製造効率が低下することがあり、50超:50未満であると、前記着色剤の分散が不十分となることがある。
前記着色剤と有機溶媒との混合割合が、5未満:95超であると、トナーの製造時に有機溶媒の量が多くなり、トナーの製造効率が低下することがあり、50超:50未満であると、前記着色剤の分散が不十分となることがある。
前記トナー材料を含有する油相を用いて前記水系媒体中でトナー材料を乳化乃至分散させる際には、攪拌しながら、前記トナー材料を含有する油相を水系媒体中に分散させることが好ましい。
前記分散のための分散機としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波分散機、などが挙げられる。
これらの中でも、分散体(油滴)の粒子径を2μm〜20μmに制御することができる点で、高速せん断式分散機が好ましい。
前記高速せん断式分散機を用いた場合、回転数、分散時間、分散温度等の条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記回転数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1,000rpm〜30,000rpmが好ましく、5,000rpm〜20,000rpmがより好ましい。
前記分散時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、バッチ方式の場合、0.1分間〜5分間であることが好ましい。
前記分散温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、加圧下において、0℃〜150℃が好ましく、40℃〜98℃がより好ましい。なお、一般に、前記分散温度が高温である方が分散は容易である。
これらの中でも、分散体(油滴)の粒子径を2μm〜20μmに制御することができる点で、高速せん断式分散機が好ましい。
前記高速せん断式分散機を用いた場合、回転数、分散時間、分散温度等の条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記回転数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1,000rpm〜30,000rpmが好ましく、5,000rpm〜20,000rpmがより好ましい。
前記分散時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、バッチ方式の場合、0.1分間〜5分間であることが好ましい。
前記分散温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、加圧下において、0℃〜150℃が好ましく、40℃〜98℃がより好ましい。なお、一般に、前記分散温度が高温である方が分散は容易である。
<水系媒体>
前記水系媒体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水、水と混和可能な溶媒、これらの混合物、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。
これらの中でも、水が好ましい。
前記水と混和可能な溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルコール、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セロソルブ類、低級ケトン類、などが挙げられる。前記アルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、などが挙げられる。前記低級ケトン類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、などが挙げられる。
前記水系媒体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水、水と混和可能な溶媒、これらの混合物、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。
これらの中でも、水が好ましい。
前記水と混和可能な溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルコール、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セロソルブ類、低級ケトン類、などが挙げられる。前記アルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、などが挙げられる。前記低級ケトン類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、などが挙げられる。
<トナーの製造方法>
前記トナーの製造方法の一例として、公知の溶解懸濁法などが挙げられる。
また、前記トナーの製造方法の他の一例として、接着性基材を生成しながら、トナー母粒子を形成する方法を以下に示す。このような方法においては、水系媒体の調製、トナー材料を含有する油相の調製、トナー材料の乳化又は分散、接着性基材の生成、溶媒の除去、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体の合成、活性水素基含有化合物の合成等を行う。
前記トナーの製造方法の一例として、公知の溶解懸濁法などが挙げられる。
また、前記トナーの製造方法の他の一例として、接着性基材を生成しながら、トナー母粒子を形成する方法を以下に示す。このような方法においては、水系媒体の調製、トナー材料を含有する油相の調製、トナー材料の乳化又は分散、接着性基材の生成、溶媒の除去、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体の合成、活性水素基含有化合物の合成等を行う。
前記水系媒体の調製は、樹脂粒子を水系媒体に分散させることにより行うことができる。前記樹脂粒子の水系媒体中の添加量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.5質量%〜10質量%が好ましい。
前記トナー材料を含有する油相の調製は、溶媒中に、活性水素基含有化合物、該活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体、着色剤、離型剤、帯電制御剤、未変性ポリエステル樹脂、などを含むトナー材料を、溶解乃至分散させることにより行うことができる。前記トナー材料の中で、結着樹脂及び着色剤以外の成分は、樹脂粒子を水系媒体に分散させる際に水系媒体中に添加混合してもよいし、トナー材料を含有する油相を水系媒体に添加する際に、水系媒体に添加してもよい。
前記トナー材料の乳化乃至分散は、前記トナー材料を含有する油相を、前記水系媒体中に分散させることにより行うことができる。そして、前記トナー材料を乳化乃至分散させる際に、活性水素基含有化合物と活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体を伸長反応及び/又は架橋反応させることにより、接着性基材が生成する。
前記接着性基材は、例えば、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー等の活性水素基に対する反応性を有する重合体を含有する油相を、アミン類等の活性水素基を含有する化合物と共に、水系媒体中で乳化又は分散させ、水系媒体中で両者を伸長反応及び/又は架橋反応させることにより生成させてもよく、トナー材料を含有する油相を、予め活性水素基を有する化合物を添加した水系媒体中で乳化又は分散させ、水系媒体中で両者を伸長反応及び/又は架橋反応させることにより生成させてもよく、トナー材料を含有する油相を水系媒体中で乳化又は分散させた後で、活性水素基を有する化合物を添加し、水系媒体中で粒子界面から両者を伸長反応及び/又は架橋反応させることにより生成させてもよい。なお、粒子界面から両者を伸長反応及び/又は架橋反応させる場合、生成するトナーの表面に優先的にウレア変性ポリエステル樹脂が形成され、トナー中にウレア変性ポリエステル樹脂の濃度勾配を設けることもできる。
前記接着性基材を生成させるための反応条件(反応時間、反応温度)としては、特に制限はなく、活性水素基含有化合物と、該活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体との組み合わせに応じて、適宜選択することができる。
前記反応時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10分間〜40時間が好ましく、2時間〜24時間がより好ましい。
前記反応温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0℃〜150℃が好ましく、40℃〜98℃がより好ましい。
前記反応時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10分間〜40時間が好ましく、2時間〜24時間がより好ましい。
前記反応温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0℃〜150℃が好ましく、40℃〜98℃がより好ましい。
前記水系媒体中において、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー等の活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体を含有する分散液を安定に形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水系媒体相中に、結着樹脂、着色剤、離型剤、及び帯電制御剤を含むトナー材料を溶媒に溶解乃至分散させて調製した油相を添加し、せん断力により分散させる方法、などが挙げられる。
前記分散のための分散機としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波分散機、などが挙げられる。
これらの中でも、分散体(油滴)の粒子径を2μm〜20μmに制御することができる点で、高速せん断式分散機が好ましい。
前記高速せん断式分散機を用いた場合、回転数、分散時間、分散温度等の条件は、目的に応じて適宜選択することができる。
前記回転数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1,000rpm〜30,000rpmが好ましく、5,000rpm〜20,000rpmがより好ましい。
前記分散時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、バッチ方式の場合、0.1分間〜5分間が好ましい。
前記分散温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、加圧下において、0℃〜150℃が好ましく、40℃〜98℃がより好ましい。なお、一般に、前記分散温度が高温である方が分散は容易である。
これらの中でも、分散体(油滴)の粒子径を2μm〜20μmに制御することができる点で、高速せん断式分散機が好ましい。
前記高速せん断式分散機を用いた場合、回転数、分散時間、分散温度等の条件は、目的に応じて適宜選択することができる。
前記回転数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1,000rpm〜30,000rpmが好ましく、5,000rpm〜20,000rpmがより好ましい。
前記分散時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、バッチ方式の場合、0.1分間〜5分間が好ましい。
前記分散温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、加圧下において、0℃〜150℃が好ましく、40℃〜98℃がより好ましい。なお、一般に、前記分散温度が高温である方が分散は容易である。
前記トナー材料を乳化乃至分散させる際の、水系媒体の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、トナー材料100質量部に対して、50質量部〜2,000質量部が好ましく、100質量部〜1,000質量部がより好ましい。
前記水系媒体の使用量が、50質量部未満であると、前記トナー材料の分散状態が悪くなって、所定の粒子径のトナー母粒子が得られないことがあり、2,000質量部を超えると、生産コストが高くなることがある。
前記水系媒体の使用量が、50質量部未満であると、前記トナー材料の分散状態が悪くなって、所定の粒子径のトナー母粒子が得られないことがあり、2,000質量部を超えると、生産コストが高くなることがある。
−分散剤−
前記トナー材料を含有する油相を乳化乃至分散する際には、油滴等の分散体を安定化させ、所望の形状にすると共に粒度分布をシャープにする観点から、分散剤を用いることが好ましい。
前記分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、難水溶性の無機化合物分散剤、高分子系保護コロイド、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。
これらの中でも、界面活性剤が好ましい。
前記トナー材料を含有する油相を乳化乃至分散する際には、油滴等の分散体を安定化させ、所望の形状にすると共に粒度分布をシャープにする観点から、分散剤を用いることが好ましい。
前記分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、難水溶性の無機化合物分散剤、高分子系保護コロイド、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。
これらの中でも、界面活性剤が好ましい。
−−界面活性剤−−
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤、などを用いることができる。
前記陰イオン界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステル、などが挙げられる。
これらの中でも、フルオロアルキル基を有するものが好ましい。
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤、などを用いることができる。
前記陰イオン界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステル、などが挙げられる。
これらの中でも、フルオロアルキル基を有するものが好ましい。
前記フルオロアルキル基を有する陰イオン界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、炭素数が2〜10のフルオロアルキルカルボン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[ω−フルオロアルキル(C6〜C11)オキシ]−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3−[ω−フルオロアルカノイル(C6〜C8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸又はその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)又はその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステル、などが挙げられる。
前記フルオロアルキル基を有する界面活性剤の市販品としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113(以上、旭硝子社製)、フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(以上、住友3M社製)、ユニダインDS−101、DS−102(以上、ダイキン工業社製)、メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(以上、大日本インキ社製)、エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204(以上、トーケムプロダクツ社製)、フタージェント100、150(以上、ネオス社製)、などが挙げられる。
前記陽イオン界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリン等のアミン塩型界面活性剤;アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウム等の四級アンモニウム塩型界面活性剤;などが挙げられる。
これらの中でも、フルオロアルキル基を有する脂肪族一級、二級又は三級アミン酸、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩等の脂肪族四級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、が好ましい。
前記陽イオン界面活性剤の市販品としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、サーフロンS−121(旭硝子社製);フロラードFC−135(住友3M社製);ユニダインDS−202(ダイキン工業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製);エクトップEF−132(ト−ケムプロダクツ社製);フタージェントF−300(ネオス社製);などが挙げられる。
これらの中でも、フルオロアルキル基を有する脂肪族一級、二級又は三級アミン酸、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩等の脂肪族四級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、が好ましい。
前記陽イオン界面活性剤の市販品としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、サーフロンS−121(旭硝子社製);フロラードFC−135(住友3M社製);ユニダインDS−202(ダイキン工業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製);エクトップEF−132(ト−ケムプロダクツ社製);フタージェントF−300(ネオス社製);などが挙げられる。
前記非イオン界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体、などが挙げられる。
前記両性界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシン、N−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタイン、などが挙げられる。
−−難水溶性の無機化合物分散剤−−
前記難水溶性の無機化合物分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト、などが挙げられる。
前記難水溶性の無機化合物分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト、などが挙げられる。
−−高分子保護コロイド−−
前記高分子系保護コロイドとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カルボキシル基を有するモノマー、水酸基を有する(メタ)アクリル酸アルキル、ビニルエーテル、カルボン酸ビニル、アミドモノマー、酸塩化物のモノマー、窒素原子又はその複素環を有するモノマー等を重合することにより得られるホモポリマー又はコポリマー、ポリオキシエチレン系樹脂、セルロース類、などが挙げられる。なお、上記のモノマーを重合することにより得られるホモポリマー又はコポリマーは、ビニルアルコール由来の構成単位を有するものも含む。
前記高分子系保護コロイドとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カルボキシル基を有するモノマー、水酸基を有する(メタ)アクリル酸アルキル、ビニルエーテル、カルボン酸ビニル、アミドモノマー、酸塩化物のモノマー、窒素原子又はその複素環を有するモノマー等を重合することにより得られるホモポリマー又はコポリマー、ポリオキシエチレン系樹脂、セルロース類、などが挙げられる。なお、上記のモノマーを重合することにより得られるホモポリマー又はコポリマーは、ビニルアルコール由来の構成単位を有するものも含む。
前記カルボキシル基を有するモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、などが挙げられる。
前記水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリレート、ジエチレングリコールモノメタクリレート、グリセリンモノアクリレート、グリセリンモノメタクリレート、などが挙げられる。
前記ビニルエーテルしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル、などが挙げられる。
前記カルボン酸ビニルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、などが挙げられる。
前記アミドモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、などが挙げられる。
前記酸塩化物のモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル酸クロリド、メタクリル酸クロリド、などが挙げられる。
前記窒素原子又はその複素環を有するモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン、などが挙げられる。
前記ポリオキシエチレン系樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリン酸フェニル、ポリオキシエチレンペラルゴン酸フェニル、などが挙げられる。
前記セルロース類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、などが挙げられる。
前記分散剤の他の例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、リン酸カルシウム塩等の酸、アルカリに溶解可能なもの、などが挙げられる。前記分散剤として、リン酸カルシウム塩を用いた場合は、塩酸等でカルシウム塩を溶解させて、水洗する方法、酵素で分解する方法等を用いて、リン酸カルシウム塩を除去することができる。
−触媒−
前記接着性基材を生成させる際の伸長反応及び/又は架橋反応には、触媒を用いることができる。
前記触媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジブチルスズラウレート、ジオクチルスズラウレート、などが挙げられる。
前記接着性基材を生成させる際の伸長反応及び/又は架橋反応には、触媒を用いることができる。
前記触媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジブチルスズラウレート、ジオクチルスズラウレート、などが挙げられる。
前記乳化スラリー等の分散液から有機溶媒を除去する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、反応系全体を徐々に昇温させて、油滴中の有機溶媒を蒸発させる方法、分散液を乾燥雰囲気中に噴霧して、油滴中の有機溶媒を除去する方法、などが挙げられる。
前記有機溶媒が除去されると、トナー母粒子が形成される。トナー母粒子に対しては、洗浄、乾燥等を行うことができ、さらに分級等を行うことができる。前記分級は、液中でサイクロン、デカンター、遠心分離、などにより、微粒子部分を取り除くことにより行ってもよいし、乾燥後に分級操作を行ってもよい。
前記有機溶媒が除去されると、トナー母粒子が形成される。トナー母粒子に対しては、洗浄、乾燥等を行うことができ、さらに分級等を行うことができる。前記分級は、液中でサイクロン、デカンター、遠心分離、などにより、微粒子部分を取り除くことにより行ってもよいし、乾燥後に分級操作を行ってもよい。
前記得られたトナー母粒子は、離型剤、帯電制御剤等の粒子と混合してもよい。このとき、機械的衝撃力を印加することにより、トナー母粒子の表面から離型剤等の粒子が脱離するのを抑制することができる。
前記機械的衝撃力を印加する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、高速で回転する羽根を用いて混合物に衝撃力を印加する方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させて粒子同士又は粒子を適当な衝突板に衝突させる方法、などが挙げられる。
前記方法に用いる装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オングミル(ホソカワミクロン社製)、I式ミル(日本ニューマチック社製)を改造して粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(奈良機械製作所社製)、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、自動乳鉢、などが挙げられる。
前記機械的衝撃力を印加する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、高速で回転する羽根を用いて混合物に衝撃力を印加する方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させて粒子同士又は粒子を適当な衝突板に衝突させる方法、などが挙げられる。
前記方法に用いる装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オングミル(ホソカワミクロン社製)、I式ミル(日本ニューマチック社製)を改造して粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(奈良機械製作所社製)、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、自動乳鉢、などが挙げられる。
<トナーの特性>
本発明のトナーは、表面が平滑であるため、転写性、帯電性等の諸特性に優れ、高品質な画像を形成することができる。また、本発明のトナーが、活性水素基含有化合物と、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体を水系媒体中で反応させることにより得られる接着性基材を含有すると、転写性、定着性等の諸特性にさらに優れる。このため、本発明のトナーは、各種分野において使用することができ、電子写真法による画像形成に、好適に使用することができる。
本発明のトナーは、表面が平滑であるため、転写性、帯電性等の諸特性に優れ、高品質な画像を形成することができる。また、本発明のトナーが、活性水素基含有化合物と、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体を水系媒体中で反応させることにより得られる接着性基材を含有すると、転写性、定着性等の諸特性にさらに優れる。このため、本発明のトナーは、各種分野において使用することができ、電子写真法による画像形成に、好適に使用することができる。
−トナーの体積平均粒子径−
前記トナーの体積平均粒子径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3μm〜8μmが好ましく、4μm〜7μmがより好ましい。
前記体積平均粒子径が3μm未満であると、二成分現像剤では、現像装置における長期の撹拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させることがあり、また、一成分現像剤では、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するブレード等の部材へのトナー融着が発生することがあり、8μmを超えると、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなり、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなることがある。
前記トナーの体積平均粒子径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3μm〜8μmが好ましく、4μm〜7μmがより好ましい。
前記体積平均粒子径が3μm未満であると、二成分現像剤では、現像装置における長期の撹拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させることがあり、また、一成分現像剤では、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するブレード等の部材へのトナー融着が発生することがあり、8μmを超えると、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなり、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなることがある。
前記トナーの個数平均粒子径に対する体積平均粒子径の比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1.00〜1.25が好ましく、1.05〜1.25がより好ましい。
前記トナーの個数平均粒子径に対する体積平均粒子径の比が前記好ましい範囲内であることにより、二成分現像剤では、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なく、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性が得られ、また、一成分現像剤では、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なくなると共に、現像ローラへのトナーのフィルミングやトナーを薄層化するブレード等の部材へのトナーの融着を抑制し、現像装置の長期使用(攪拌)においても、良好で安定した現像性が得られるため、高画質の画像を得ることができる。
前記トナーの個数平均粒子径に対する体積平均粒子径の比が1.25を超えると、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなり、現像剤中のトナーの収支が行われた場合に、トナーの粒子径の変動が大きくなることがある。
前記トナーの個数平均粒子径に対する体積平均粒子径の比が前記好ましい範囲内であることにより、二成分現像剤では、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なく、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性が得られ、また、一成分現像剤では、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なくなると共に、現像ローラへのトナーのフィルミングやトナーを薄層化するブレード等の部材へのトナーの融着を抑制し、現像装置の長期使用(攪拌)においても、良好で安定した現像性が得られるため、高画質の画像を得ることができる。
前記トナーの個数平均粒子径に対する体積平均粒子径の比が1.25を超えると、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなり、現像剤中のトナーの収支が行われた場合に、トナーの粒子径の変動が大きくなることがある。
前記トナーの体積平均粒子径及び個数平均粒子径に対する体積平均粒子径の比は、粒度測定器マルチサイザーIII(ベックマン・コールター社製)を用いて、以下のようにして測定することができる。まず、約1質量%塩化ナトリウム水溶液等の電解質水溶液100mL〜150mL中に、分散剤として、アルキルベンゼンスルホン酸塩等の界面活性剤を0.1mL〜5mL添加する。次に、測定試料を約2mg〜20mg添加する。試料が懸濁した電解質水溶液に、超音波分散機を用いて約1分間〜3分間分散処理を行った後、100μmのアパーチャーを用いて、トナーの体積及び個数を測定し、体積分布及び個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの体積平均粒子径及び個数平均粒子径を求めることができる。
本発明によれば、着色剤の偏在がなく、優れた発色性及び着色性を有し、また、帯電性に優れ、地かぶり等の画像汚染がないマゼンタトナーが得られる。
(現像剤)
前記現像剤は、少なくとも本発明の前記トナーを含み、必要に応じてキャリア等の適宜選択されるその他の成分を含む。
このため、転写性、帯電性等に優れ、高画質な画像を安定に形成することができる。なお、現像剤は、一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよいが、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンタ等に使用する場合には、寿命が向上することから、二成分現像剤が好ましい。
前記現像剤を一成分現像剤として用いる場合、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なく、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するブレード等の部材へのトナーの融着が少なく、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。
前記現像剤を二成分現像剤として用いる場合、長期にわたるトナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なく、現像装置における長期の撹拌においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。
前記トナーを二成分系現像剤に用いる場合には、前記キャリアと混合して用いればよい。前記二成分現像剤中の前記キャリアの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、90質量%〜98質量%が好ましく、93質量%〜97質量%がより好ましい。
前記現像剤は、少なくとも本発明の前記トナーを含み、必要に応じてキャリア等の適宜選択されるその他の成分を含む。
このため、転写性、帯電性等に優れ、高画質な画像を安定に形成することができる。なお、現像剤は、一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよいが、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンタ等に使用する場合には、寿命が向上することから、二成分現像剤が好ましい。
前記現像剤を一成分現像剤として用いる場合、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なく、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するブレード等の部材へのトナーの融着が少なく、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。
前記現像剤を二成分現像剤として用いる場合、長期にわたるトナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なく、現像装置における長期の撹拌においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。
前記トナーを二成分系現像剤に用いる場合には、前記キャリアと混合して用いればよい。前記二成分現像剤中の前記キャリアの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、90質量%〜98質量%が好ましく、93質量%〜97質量%がより好ましい。
−キャリア−
前記キャリアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、芯材と、芯材を被覆する樹脂層を有するものが好ましい。
前記キャリアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、芯材と、芯材を被覆する樹脂層を有するものが好ましい。
−−芯材−−
前記芯材の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、50emu/g〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム系材料、マンガン−マグネシウム系材料、などが挙げられる。また、画像濃度を確保するためには、100emu/g以上の鉄粉、75emu/g〜120emu/gのマグネタイト等の高磁化材料を用いることが好ましい。また、穂立ち状態となっている現像剤の感光体に対する衝撃を緩和でき、高画質化に有利であることから、30emu/g〜80emu/gの銅−亜鉛系等の低磁化材料を用いることが好ましい。
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。
前記芯材の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、50emu/g〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム系材料、マンガン−マグネシウム系材料、などが挙げられる。また、画像濃度を確保するためには、100emu/g以上の鉄粉、75emu/g〜120emu/gのマグネタイト等の高磁化材料を用いることが好ましい。また、穂立ち状態となっている現像剤の感光体に対する衝撃を緩和でき、高画質化に有利であることから、30emu/g〜80emu/gの銅−亜鉛系等の低磁化材料を用いることが好ましい。
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。
前記芯材の体積平均粒子径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10μm〜150μmが好ましく、40μm〜100μmがより好ましい。前記体積平均粒子径が10μm未満であると、キャリア中に微粉が多くなり、一粒子当たりの磁化が低下してキャリアの飛散が生じることがあり、150μmを超えると、比表面積が低下し、トナーの飛散が生じることがあり、ベタ部分の多いフルカラーでは、特に、ベタ部の再現が悪くなることがある。
−−樹脂層−−
前記樹脂層の材料としては、特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミノ系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリハロゲン化オレフィン、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデンとアクリルモノマーの共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンとフルオロ基を有さないモノマーの共重合体等のフルオロターポリマー、シリコーン樹脂、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。
前記樹脂層の材料としては、特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミノ系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリハロゲン化オレフィン、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデンとアクリルモノマーの共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンとフルオロ基を有さないモノマーの共重合体等のフルオロターポリマー、シリコーン樹脂、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。
前記アミノ系樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。
前記ポリビニル系樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリロニトリル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、などが挙げられる。
前記ポリスチレン系樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン、スチレン−アクリル共重合体、などが挙げられる。
前記ポリハロゲン化オレフィンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリ塩化ビニル、などが挙げられる。
前記ポリエステル系樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、などが挙げられる。
前記ポリビニル系樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリロニトリル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、などが挙げられる。
前記ポリスチレン系樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン、スチレン−アクリル共重合体、などが挙げられる。
前記ポリハロゲン化オレフィンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリ塩化ビニル、などが挙げられる。
前記ポリエステル系樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、などが挙げられる。
前記樹脂層は、必要に応じて、導電粉等を含有してもよい。前記導電粉としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛、などが挙げられる。前記導電粉の平均粒子径は、1μm以下であることが好ましい。平均粒子径が1μmを超えると、電気抵抗の制御が困難になることがある。
前記樹脂層は、シリコーン樹脂等を溶媒に溶解させて塗布液を調製した後、塗布液を芯材の表面に公知の塗布方法を用いて塗布、乾燥した後、焼き付けを行うことにより形成することができる。
前記塗布方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、浸漬塗工法、スプレー法、ハケ塗り法、などを用いることができる。
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸ブチルセロソルブ、などが挙げられる。
前記焼き付けは、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロ波を用いる方法、などが挙げられる。
前記塗布方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、浸漬塗工法、スプレー法、ハケ塗り法、などを用いることができる。
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸ブチルセロソルブ、などが挙げられる。
前記焼き付けは、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロ波を用いる方法、などが挙げられる。
前記キャリア中の樹脂層の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01質量%〜5.0質量%が好ましい。前記含有量が、0.01質量%未満であると、芯材の表面に均一な樹脂層を形成することができないことがあり、5.0質量%を超えると、樹脂層が厚いためにキャリア同士の融着が起こり、キャリアの均一性が低下することがある。
(画像形成方法、画像形成装置)
本発明の画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含み、更にクリーニング工程を含むことが好ましく、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、リサイクル工程、制御工程、などを含む。
また、本発明で用いる画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段を少なくとも有してなり、更にクリーニング手段を含むことが好ましく、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、リサイクル手段、制御手段、などを有してなる。
本発明の画像形成方法は、本発明で用いる画像形成装置により実施することができ、静電潜像形成工程は、静電潜像形成手段を用いて、現像工程は、現像手段を用いて、転写工程は、転写手段を用いて、定着工程は、ベルト定着手段を用いて、これら以外の工程は、これら以外の手段を用いて、実施することができる。
本発明の画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含み、更にクリーニング工程を含むことが好ましく、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、リサイクル工程、制御工程、などを含む。
また、本発明で用いる画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段を少なくとも有してなり、更にクリーニング手段を含むことが好ましく、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、リサイクル手段、制御手段、などを有してなる。
本発明の画像形成方法は、本発明で用いる画像形成装置により実施することができ、静電潜像形成工程は、静電潜像形成手段を用いて、現像工程は、現像手段を用いて、転写工程は、転写手段を用いて、定着工程は、ベルト定着手段を用いて、これら以外の工程は、これら以外の手段を用いて、実施することができる。
前記画像形成方法において、前記静電潜像形成工程が、複数の静電潜像担持体上の各々に静電潜像を形成する工程であり、前記現像工程が、前記各静電潜像を前記静電潜像担持体ごとに異なる色のトナーを用いて現像して可視像を形成する工程であり、前記転写工程が、前記可視像を中間転写体を介して記録媒体に転写する工程であることが好ましい。
−静電潜像形成工程−
静電潜像形成工程は、光導電性絶縁体、感光体等の静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。前記静電潜像担持体の材質、形状、構造、大きさ等は、特に限定されず、公知のものの中から適宜選択することができるが、形状は、ドラム状であることが好ましい。また、前記感光体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体、などが挙げられる。これらの中でも、長寿命である点で、アモルファスシリコン感光体が好ましい。
静電潜像形成工程は、光導電性絶縁体、感光体等の静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。前記静電潜像担持体の材質、形状、構造、大きさ等は、特に限定されず、公知のものの中から適宜選択することができるが、形状は、ドラム状であることが好ましい。また、前記感光体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体、などが挙げられる。これらの中でも、長寿命である点で、アモルファスシリコン感光体が好ましい。
前記静電潜像は、例えば、静電潜像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより形成され、静電潜像形成手段を用いて形成することができる。前記静電潜像形成手段は、例えば、静電潜像担持体の表面に電圧を印加して一様に帯電させる帯電器と、静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも有する。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えた公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、などが挙げられる。
前記露光器としては、帯電器により帯電された静電潜像担持体の表面に形成すべき像様に露光することができる限り、制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系等の各種露光器が挙げられる。なお、静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えた公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、などが挙げられる。
前記露光器としては、帯電器により帯電された静電潜像担持体の表面に形成すべき像様に露光することができる限り、制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系等の各種露光器が挙げられる。なお、静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
−現像工程−
前記現像工程は、静電潜像を、本発明のトナーで現像して可視像を形成する工程であり、前記可視像は、現像手段を用いて形成することができる。前記現像手段は、本発明のトナーで現像することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、本発明の現像剤を収容し、静電潜像にトナーを接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するもの、などが挙げられる。これらの中でも、本発明の現像剤収容容器を備えた現像器等が好ましい。
前記現像器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、本発明の現像剤を摩擦攪拌により帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラを有するもの、などが挙げられる。現像器内では、例えば、トナーとキャリアが混合攪拌され、その際の摩擦によりトナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。マグネットローラは、静電潜像担持体近傍に配置されており、マグネットローラの表面に形成された磁気ブラシを構成するトナーの一部は、電気的な吸引力によって、静電潜像担持体の表面に移動する。その結果、静電潜像がトナーにより現像されて、静電潜像担持体の表面にトナー像が形成される。
前記現像工程は、静電潜像を、本発明のトナーで現像して可視像を形成する工程であり、前記可視像は、現像手段を用いて形成することができる。前記現像手段は、本発明のトナーで現像することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、本発明の現像剤を収容し、静電潜像にトナーを接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するもの、などが挙げられる。これらの中でも、本発明の現像剤収容容器を備えた現像器等が好ましい。
前記現像器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、本発明の現像剤を摩擦攪拌により帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラを有するもの、などが挙げられる。現像器内では、例えば、トナーとキャリアが混合攪拌され、その際の摩擦によりトナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。マグネットローラは、静電潜像担持体近傍に配置されており、マグネットローラの表面に形成された磁気ブラシを構成するトナーの一部は、電気的な吸引力によって、静電潜像担持体の表面に移動する。その結果、静電潜像がトナーにより現像されて、静電潜像担持体の表面にトナー像が形成される。
−転写工程−
前記転写工程は、例えば、転写帯電器を用いて、トナー像が形成された静電潜像担持体を帯電することにより、トナー像を記録媒体に転写する工程であり、転写手段を用いて転写することができる。このとき、前記転写工程は、トナー像を中間転写体上に転写する一次転写工程と、中間転写体上に転写されたトナー像を記録媒体上に転写する二次転写工程を有することが好ましい。また、前記転写工程は、二色以上のトナー、好ましくは、フルカラートナーを用いて、各色のトナー像を中間転写体上に転写して複合トナー像を形成する一次転写工程と、中間転写体上に形成された複合トナー像を記録媒体上に転写する二次転写工程を有することが更に好ましい。
前記転写工程は、例えば、転写帯電器を用いて、トナー像が形成された静電潜像担持体を帯電することにより、トナー像を記録媒体に転写する工程であり、転写手段を用いて転写することができる。このとき、前記転写工程は、トナー像を中間転写体上に転写する一次転写工程と、中間転写体上に転写されたトナー像を記録媒体上に転写する二次転写工程を有することが好ましい。また、前記転写工程は、二色以上のトナー、好ましくは、フルカラートナーを用いて、各色のトナー像を中間転写体上に転写して複合トナー像を形成する一次転写工程と、中間転写体上に形成された複合トナー像を記録媒体上に転写する二次転写工程を有することが更に好ましい。
前記転写手段は、トナー像を中間転写体上に転写して複合トナー像を形成する一次転写手段と、中間転写体上に形成された複合トナー像を記録媒体上に転写する二次転写手段を有することが好ましい。なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、無端状の転写ベルト、などが挙げられる。また、転写手段(一次転写手段、二次転写手段)は、静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体側に帯電剥離させる転写器を少なくとも有することが好ましい。なお、前記転写手段は、1個又は2個以上の転写器を有することができる。
前記転写器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラー、圧力転写ローラー、粘着転写器、などが挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、特に限定されず、公知の記録媒体(記録紙)の中から適宜選択することができる。
前記転写器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラー、圧力転写ローラー、粘着転写器、などが挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、特に限定されず、公知の記録媒体(記録紙)の中から適宜選択することができる。
−定着工程−
前記定着工程は、記録媒体に転写されたトナー像を定着させる工程であり、定着ベルト方式で定着させることができる。前記定着ベルト方式に用いる定着手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、加熱ローラーと加圧ローラーと無端ベルトを組み合わせたものなど、が挙げられる。このとき、加熱温度は、通常、80℃〜200℃である。
前記定着工程は、記録媒体に転写されたトナー像を定着させる工程であり、定着ベルト方式で定着させることができる。前記定着ベルト方式に用いる定着手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、加熱ローラーと加圧ローラーと無端ベルトを組み合わせたものなど、が挙げられる。このとき、加熱温度は、通常、80℃〜200℃である。
−除電工程−
前記除電工程は、静電潜像担持体に除電バイアスを印加して除電する工程であり、除電手段を用いて除電することができる。前記除電手段としては、静電潜像担持体に除電バイアスを印加することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除電ランプ、などが挙げられる。
前記除電工程は、静電潜像担持体に除電バイアスを印加して除電する工程であり、除電手段を用いて除電することができる。前記除電手段としては、静電潜像担持体に除電バイアスを印加することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除電ランプ、などが挙げられる。
−クリーニング工程−
前記クリーニング工程は、静電潜像担持体上に残留するトナーを除去する工程であり、クリーニング手段を用いてクリーニングすることができる。前記クリーニング手段としては、静電潜像担持体上に残留するトナーを除去することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナー、静電ブラシクリーナー、磁気ローラクリーナー、ブレードクリーナー、ブラシクリーナー、ウエブクリーナー、などが挙げられる。
前記クリーニング工程は、静電潜像担持体上に残留するトナーを除去する工程であり、クリーニング手段を用いてクリーニングすることができる。前記クリーニング手段としては、静電潜像担持体上に残留するトナーを除去することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナー、静電ブラシクリーナー、磁気ローラクリーナー、ブレードクリーナー、ブラシクリーナー、ウエブクリーナー、などが挙げられる。
−リサイクル工程−
前記リサイクル工程は、クリーニング工程で除去されたトナーを現像手段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段を用いてリサイクルさせることができる。前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の搬送手段、などを用いることができる。
前記リサイクル工程は、クリーニング工程で除去されたトナーを現像手段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段を用いてリサイクルさせることができる。前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の搬送手段、などを用いることができる。
−制御工程−
前記制御工程は、各工程を制御する工程であり、制御手段を用いて制御することができる。前記制御手段としては、各手段の動作を制御することができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シーケンサー、コンピューター、などが挙げられる。
前記制御工程は、各工程を制御する工程であり、制御手段を用いて制御することができる。前記制御手段としては、各手段の動作を制御することができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シーケンサー、コンピューター、などが挙げられる。
図1に、本発明の画像形成装置の一例を示す。画像形成装置100Aは、静電潜像担持体としての感光体ドラム10と、帯電手段としての帯電ローラー20と、露光手段としての露光装置(不図示)と、現像手段としての現像器(ブラック用現像器45K、イエロー用現像器45Y、マゼンタ用現像器45M、シアン用現像器45C)と、中間転写体50と、クリーニング手段としてのクリーニングブレードを有するクリーニング装置60と、除電手段としての除電ランプ70を有する。
中間転写体50は、無端ベルトであり、その内側に配置されている3個のローラー51で張架されており、矢印方向に移動することができる。3個のローラー51の一部は、中間転写体50へ所定の転写バイアス(一次転写バイアス)を印加することが可能な転写バイアスローラーとしても機能する。
また、中間転写体50の近傍には、クリーニングブレードを有するクリーニング装置90が配置されている。更に、記録媒体95にトナー像を転写(二次転写)するための転写バイアスを印加することが可能な転写手段としての転写ローラー80が中間転写体50に対向して配置されている。
また、中間転写体50の周囲には、中間転写体50上のトナー像に電荷を付与するためのコロナ帯電器52が、感光体ドラム10と中間転写体50の接触部と、中間転写体50と記録媒体95の接触部との間に配置されている。
ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)の各色の現像器(ブラック用現像器45K、イエロー用現像器45Y、マゼンタ用現像器45M、シアン用現像器45C)は、現像剤収容部(42K、42Y、42M、42C)と、現像剤供給ローラー(43K、43Y、43M、43C)と、現像ローラー(44K、44Y、44M、44C)を備える。
画像形成装置100Aでは、帯電ローラー20により感光体ドラム10を一様に帯電させた後、露光装置(不図示)により露光光30を感光ドラム10上に像様に露光し、静電潜像を形成する。次に、感光体ドラム10上に形成された静電潜像を、現像器(ブラック用現像器45K、イエロー用現像器45Y、マゼンタ用現像器45M、シアン用現像器45C)から現像剤を供給して現像してトナー像を形成した後、ローラー51から印加された転写バイアスにより、トナー像が中間転写体50上に転写(一次転写)される。更に、中間転写体50上のトナー像は、コロナ帯電器52により電荷を付与された後、記録媒体95上に転写(二次転写)される。なお、感光体ドラム10上に残存したトナーは、クリーニング装置60により除去され、感光体ドラム10は除電ランプ70により一旦、除電される。
中間転写体50は、無端ベルトであり、その内側に配置されている3個のローラー51で張架されており、矢印方向に移動することができる。3個のローラー51の一部は、中間転写体50へ所定の転写バイアス(一次転写バイアス)を印加することが可能な転写バイアスローラーとしても機能する。
また、中間転写体50の近傍には、クリーニングブレードを有するクリーニング装置90が配置されている。更に、記録媒体95にトナー像を転写(二次転写)するための転写バイアスを印加することが可能な転写手段としての転写ローラー80が中間転写体50に対向して配置されている。
また、中間転写体50の周囲には、中間転写体50上のトナー像に電荷を付与するためのコロナ帯電器52が、感光体ドラム10と中間転写体50の接触部と、中間転写体50と記録媒体95の接触部との間に配置されている。
ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)の各色の現像器(ブラック用現像器45K、イエロー用現像器45Y、マゼンタ用現像器45M、シアン用現像器45C)は、現像剤収容部(42K、42Y、42M、42C)と、現像剤供給ローラー(43K、43Y、43M、43C)と、現像ローラー(44K、44Y、44M、44C)を備える。
画像形成装置100Aでは、帯電ローラー20により感光体ドラム10を一様に帯電させた後、露光装置(不図示)により露光光30を感光ドラム10上に像様に露光し、静電潜像を形成する。次に、感光体ドラム10上に形成された静電潜像を、現像器(ブラック用現像器45K、イエロー用現像器45Y、マゼンタ用現像器45M、シアン用現像器45C)から現像剤を供給して現像してトナー像を形成した後、ローラー51から印加された転写バイアスにより、トナー像が中間転写体50上に転写(一次転写)される。更に、中間転写体50上のトナー像は、コロナ帯電器52により電荷を付与された後、記録媒体95上に転写(二次転写)される。なお、感光体ドラム10上に残存したトナーは、クリーニング装置60により除去され、感光体ドラム10は除電ランプ70により一旦、除電される。
図2に、本発明の画像形成装置の他の例を示す。画像形成装置100Bは、タンデム型カラー画像形成装置であり、複写装置本体150と、給紙テーブル200と、スキャナ300と、原稿自動搬送装置(ADF)400を有する。
複写装置本体150には、無端ベルト状の中間転写体50が中央部に設けられている。中間転写体50は、支持ローラー14、15及び16に張架されており、矢印方向に回転することができる。
複写装置本体150には、無端ベルト状の中間転写体50が中央部に設けられている。中間転写体50は、支持ローラー14、15及び16に張架されており、矢印方向に回転することができる。
支持ローラー15の近傍には、中間転写体50上に残留したトナーを除去するためのクリーニング装置17が配置されている。また、支持ローラー14と支持ローラー15により張架された中間転写体50には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの4個の画像形成手段18が対向して並置されたタンデム型現像器120が配置されている。各色の画像形成手段18は、図3に示すように、感光体ドラム10と、感光体ドラム10を一様に帯電させる帯電ローラー20と、感光体ドラム10に形成された静電潜像をブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)の各色の現像剤で現像してトナー像を形成する現像器61と、各色のトナー像を中間転写体50上に転写させるための転写ローラー62と、クリーニング装置63と、除電ランプ64を備える。
また、タンデム型現像器120の近傍には、露光装置21が配置されている。露光装置21は、感光体ドラム10(ブラック用感光体10K、イエロー用感光体10Y、マゼンタ用感光体10M、シアン用感光体10C)上に露光光Lを露光し、静電潜像を形成する。
更に、中間転写体50のタンデム型現像器120が配置された側とは反対側には、二次転写装置22が配置されている。二次転写装置22は、一対のローラー23に張架されている無端ベルトである二次転写ベルト24からなり、二次転写ベルト24上を搬送される記録紙と中間転写体50が互いに接触可能となっている。
二次転写装置22の近傍には、定着装置25が配置されている。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26と、定着ベルト26に押圧されて配置される加圧ローラー27を有する。
更に、中間転写体50のタンデム型現像器120が配置された側とは反対側には、二次転写装置22が配置されている。二次転写装置22は、一対のローラー23に張架されている無端ベルトである二次転写ベルト24からなり、二次転写ベルト24上を搬送される記録紙と中間転写体50が互いに接触可能となっている。
二次転写装置22の近傍には、定着装置25が配置されている。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26と、定着ベルト26に押圧されて配置される加圧ローラー27を有する。
また、二次転写装置22及び定着装置25の近傍に、記録紙の両面に画像を形成するために記録紙を反転させる反転装置28が配置されている。
次に、画像形成装置100Bにおけるフルカラー画像の形成(カラーコピー)について説明する。まず、原稿自動搬送装置(ADF)400の原稿台130上に原稿をセットするか、あるいは原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じる。次に、スタートスイッチ(不図示)を押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットした時は、原稿が搬送されてコンタクトガラス32上へと移動された後で、コンタクトガラス32上に原稿をセットした時は、直ちにスキャナ300が駆動し、第1走行体33及び第2走行体34が走行する。このとき、第1走行体33により、光源からの光が照射されると共に、原稿面からの反射光を第2走行体34におけるミラーで反射し、結像レンズ35を通して読み取りセンサ36で受光される。これにより、カラー原稿(カラー画像)が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像情報が得られる。
次に、画像形成装置100Bにおけるフルカラー画像の形成(カラーコピー)について説明する。まず、原稿自動搬送装置(ADF)400の原稿台130上に原稿をセットするか、あるいは原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じる。次に、スタートスイッチ(不図示)を押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットした時は、原稿が搬送されてコンタクトガラス32上へと移動された後で、コンタクトガラス32上に原稿をセットした時は、直ちにスキャナ300が駆動し、第1走行体33及び第2走行体34が走行する。このとき、第1走行体33により、光源からの光が照射されると共に、原稿面からの反射光を第2走行体34におけるミラーで反射し、結像レンズ35を通して読み取りセンサ36で受光される。これにより、カラー原稿(カラー画像)が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像情報が得られる。
更に、露光装置21により、得られた各色の画像情報に基づいて、各色の静電潜像が感光体ドラム10に形成された後、各色の静電潜像は、各色の現像器61から供給された現像剤で現像され、各色のトナー像が形成される。形成された各色のトナー像は、支持ローラー14、15及び16により回転移動する中間転写体50上に、順次重ねて転写(一次転写)され、中間転写体50上に複合トナー像が形成される。
給紙テーブル200においては、給紙ローラー142の1つを選択的に回転させ、ペーパーバンク143に多段に備える給紙カセット144の1つから記録紙を繰り出し、分離ローラー145で1枚ずつ分離して給紙路146に送り出し、搬送ローラー147で搬送して複写機本体150内の給紙路148に導き、レジストローラー49に突き当てて止める。あるいは、手差しトレイ151上の記録紙を繰り出し、分離ローラー58で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、レジストローラー49に突き当てて止める。なお、レジストローラー49は、一般に接地して使用されるが、記録紙の紙粉除去のために、バイアスが印加された状態で使用してもよい。
そして、中間転写体50上に形成された複合トナー像にタイミングを合わせてレジストローラー49を回転させ、中間転写体50と二次転写装置22の間に記録紙を送り出し、複合トナー像を記録紙上に転写(二次転写)する。
複合トナー像が転写された記録紙は、二次転写装置22により搬送されて、定着装置25に送り出される。そして、定着装置25において、定着ベルト26及び加圧ローラー27により、加熱加圧されて複合トナー像が記録紙上に定着される。その後、記録紙は、切換爪55で切り換えて排出ローラー56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。あるいは、切換爪55で切り換えて反転装置28により反転されて再び転写位置へと導かれて、裏面にも画像を形成した後、排出ローラー56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。
なお、複合トナー像が転写された後に中間転写体50上に残留したトナーは、クリーニング装置17により除去される。
複合トナー像が転写された記録紙は、二次転写装置22により搬送されて、定着装置25に送り出される。そして、定着装置25において、定着ベルト26及び加圧ローラー27により、加熱加圧されて複合トナー像が記録紙上に定着される。その後、記録紙は、切換爪55で切り換えて排出ローラー56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。あるいは、切換爪55で切り換えて反転装置28により反転されて再び転写位置へと導かれて、裏面にも画像を形成した後、排出ローラー56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。
なお、複合トナー像が転写された後に中間転写体50上に残留したトナーは、クリーニング装置17により除去される。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。また、特に断りのない限り、「部」は質量部を示し、「%」は質量%を示す。
(ポリエステル樹脂の合成例1)
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのエチレンオキシド2モル付加物67部、ビスフェノールAのプロピオンオキシド3モル付加物84部、テレフタル酸274部及びジブチルスズオキシド2部を投入し、常圧下、230℃で8時間反応させた。次に、10mmHg〜15mmHgの減圧下、5時間反応させて、ポリエステル樹脂Aを合成した。得られたポリエステル樹脂Aは、酸価が15.3mgKOH/g、融点は95℃であった。
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのエチレンオキシド2モル付加物67部、ビスフェノールAのプロピオンオキシド3モル付加物84部、テレフタル酸274部及びジブチルスズオキシド2部を投入し、常圧下、230℃で8時間反応させた。次に、10mmHg〜15mmHgの減圧下、5時間反応させて、ポリエステル樹脂Aを合成した。得られたポリエステル樹脂Aは、酸価が15.3mgKOH/g、融点は95℃であった。
(ポリエステル樹脂の合成例2)
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのエチレンオキシド2モル付加物77部、ビスフェノールAのプロピオンオキシド3モル付加物74部、テレフタル酸289部及びジブチルスズオキシド2部を投入し、常圧下、230℃で10時間反応させた。次に、10mmHg〜15mmHgの減圧下、6時間反応させて、ポリエステル樹脂Bを合成した。得られたポリエステル樹脂Bは、酸価が4.7mgKOH/g、融点は118℃であった。
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのエチレンオキシド2モル付加物77部、ビスフェノールAのプロピオンオキシド3モル付加物74部、テレフタル酸289部及びジブチルスズオキシド2部を投入し、常圧下、230℃で10時間反応させた。次に、10mmHg〜15mmHgの減圧下、6時間反応させて、ポリエステル樹脂Bを合成した。得られたポリエステル樹脂Bは、酸価が4.7mgKOH/g、融点は118℃であった。
(ポリエステル樹脂の合成例3)
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのエチレンオキシド2モル付加物82部、ビスフェノールAのプロピオンオキシド3モル付加物69部、テレフタル酸294部及びジブチルスズオキシド2部を投入し、常圧下、230℃で8時間反応させた。次に、10mmHg〜15mmHgの減圧下、6時間反応させて、ポリエステル樹脂Cを合成した。得られたポリエステル樹脂Cは、酸価が46mgKOH/g、融点は123℃であった。
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのエチレンオキシド2モル付加物82部、ビスフェノールAのプロピオンオキシド3モル付加物69部、テレフタル酸294部及びジブチルスズオキシド2部を投入し、常圧下、230℃で8時間反応させた。次に、10mmHg〜15mmHgの減圧下、6時間反応させて、ポリエステル樹脂Cを合成した。得られたポリエステル樹脂Cは、酸価が46mgKOH/g、融点は123℃であった。
前記ポリエステル樹脂A〜Cの酸価は、以下のように測定した。
<酸価の測定方法>
JIS K0070−1992に記載の測定方法に準拠して以下の条件で測定を行った。
試料調整:試料0.5gをトルエン120mlに添加して室温(23℃)で約10時間撹
拌して溶解する。更にエタノール30mlを添加して試料溶液とする。
測定は上記記載の装置にて計算することができるが、具体的には次のように計算した。
あらかじめ標定されたN/10苛性カリ〜アルコール溶液で滴定し、アルコールカリ液
の消費量から次の計算で酸価を求めた。
酸価=KOH(ml数)×N×56.1/試料質量
(ただしNはN/10KOHのファクター)
<酸価の測定方法>
JIS K0070−1992に記載の測定方法に準拠して以下の条件で測定を行った。
試料調整:試料0.5gをトルエン120mlに添加して室温(23℃)で約10時間撹
拌して溶解する。更にエタノール30mlを添加して試料溶液とする。
測定は上記記載の装置にて計算することができるが、具体的には次のように計算した。
あらかじめ標定されたN/10苛性カリ〜アルコール溶液で滴定し、アルコールカリ液
の消費量から次の計算で酸価を求めた。
酸価=KOH(ml数)×N×56.1/試料質量
(ただしNはN/10KOHのファクター)
前記ポリエステル樹脂A〜Cの融点は、以下のように測定した。
<融点の測定方法>
前記融点は、示差走査型熱量測定(DSC)において、そのDSC曲線の最大吸熱量を示したピークトップで決定される。また、測定は、島津製作所製TA−60WS、及びDSC−60を用い、次に示す測定条件で測定した。
測定条件
サンプル容器:アルミニウム製サンプルパン(フタあり)
サンプル量:5mg
リファレンス:アルミニウム製サンプルパン(アルミナ10mg)
雰囲気:窒素(流量50ml/min)
温度条件
開始温度:20℃
昇温速度:10℃/min
終了温度:150℃
保持時間:なし
降温温度:10℃/min
終了温度:20℃
保持時間:なし
昇温速度:10℃/min
終了温度:150℃
<融点の測定方法>
前記融点は、示差走査型熱量測定(DSC)において、そのDSC曲線の最大吸熱量を示したピークトップで決定される。また、測定は、島津製作所製TA−60WS、及びDSC−60を用い、次に示す測定条件で測定した。
測定条件
サンプル容器:アルミニウム製サンプルパン(フタあり)
サンプル量:5mg
リファレンス:アルミニウム製サンプルパン(アルミナ10mg)
雰囲気:窒素(流量50ml/min)
温度条件
開始温度:20℃
昇温速度:10℃/min
終了温度:150℃
保持時間:なし
降温温度:10℃/min
終了温度:20℃
保持時間:なし
昇温速度:10℃/min
終了温度:150℃
(実施例1〜13及び比較例1〜4のトナーの製造例)
<マスターバッチの調製>
合成例1〜3に示す方法により合成されたポリエステル樹脂A,B,Cのいずれか50質量%と、C.I.ピグメントレッド31(富士色素社製)及びC.I.ピグメントレッド269(大日精化社製)を表1に示す比率で混合したマゼンタ顔料40質量%と、下記表面処理剤A〜Fのいずれか10質量%とをヘンシェルミキサー(三井鉱山(株)製)にて1,000rpmで5分間混合した後、オープンロール混練機(三井鉱山(株)製)にて混練し、ロートプレックス粉砕機にて直径2mm大の着色剤(顔料)分散体粉末を作製し、マスターバッチとした。
なお、表面処理剤A〜Fは、以下の通りである。
表面処理剤Aは、融点76℃、酸価12.4である。
表面処理剤Bは、融点81℃、酸価1.2である。
表面処理剤Cは、融点93℃、酸価23である。
表面処理剤Dは、融点105℃、酸価18.9である。
表面処理剤Eは、融点63℃、酸価9.6である。
表面処理剤Fは、融点120℃、酸価22.3である。 なお、前記表面処理剤A〜Fの酸価及び融点は、ポリエステル樹脂A〜Cと同様に測定した。
<マスターバッチの調製>
合成例1〜3に示す方法により合成されたポリエステル樹脂A,B,Cのいずれか50質量%と、C.I.ピグメントレッド31(富士色素社製)及びC.I.ピグメントレッド269(大日精化社製)を表1に示す比率で混合したマゼンタ顔料40質量%と、下記表面処理剤A〜Fのいずれか10質量%とをヘンシェルミキサー(三井鉱山(株)製)にて1,000rpmで5分間混合した後、オープンロール混練機(三井鉱山(株)製)にて混練し、ロートプレックス粉砕機にて直径2mm大の着色剤(顔料)分散体粉末を作製し、マスターバッチとした。
なお、表面処理剤A〜Fは、以下の通りである。
表面処理剤Aは、融点76℃、酸価12.4である。
表面処理剤Bは、融点81℃、酸価1.2である。
表面処理剤Cは、融点93℃、酸価23である。
表面処理剤Dは、融点105℃、酸価18.9である。
表面処理剤Eは、融点63℃、酸価9.6である。
表面処理剤Fは、融点120℃、酸価22.3である。 なお、前記表面処理剤A〜Fの酸価及び融点は、ポリエステル樹脂A〜Cと同様に測定した。
<トナー材料液(油相)の調製>
ビーカー内に、ポリエステルプレポリマー10部、マスターバッチに含まれたポリエステル樹脂と同一のポリエステル樹脂(ポリエステル樹脂A〜Cのいずれか)75部、及び溶媒としての酢酸エチル130部を入れ、攪拌して溶解させた。次に、パラフィンワックス5部と、上記マスターバッチとを表1に示す着色剤濃度(結着樹脂(プレポリマーとポリエステル樹脂A〜Cのいずれかとの合計)に対する質量%)となるように加えて、ビーズミルのウルトラビスコミル(アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/時、ディスクの周速度6m/秒で、粒径0.5mmのジルコニアビーズを80体積%充填した条件で、3パスした。さらに、ケチミン化合物2.7部を加えて溶解させ、トナー材料液(油相)を調製した。
ビーカー内に、ポリエステルプレポリマー10部、マスターバッチに含まれたポリエステル樹脂と同一のポリエステル樹脂(ポリエステル樹脂A〜Cのいずれか)75部、及び溶媒としての酢酸エチル130部を入れ、攪拌して溶解させた。次に、パラフィンワックス5部と、上記マスターバッチとを表1に示す着色剤濃度(結着樹脂(プレポリマーとポリエステル樹脂A〜Cのいずれかとの合計)に対する質量%)となるように加えて、ビーズミルのウルトラビスコミル(アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/時、ディスクの周速度6m/秒で、粒径0.5mmのジルコニアビーズを80体積%充填した条件で、3パスした。さらに、ケチミン化合物2.7部を加えて溶解させ、トナー材料液(油相)を調製した。
<乳化スラリーの調製>
容器に水系媒体150部を入れ、TK式ホモミキサー(特殊機化工業社製)を用いて、12,000rpmで攪拌しながら、トナー材料液(油相)100部を添加し、10分間混合して、乳化スラリーを調製した。
容器に水系媒体150部を入れ、TK式ホモミキサー(特殊機化工業社製)を用いて、12,000rpmで攪拌しながら、トナー材料液(油相)100部を添加し、10分間混合して、乳化スラリーを調製した。
<分散スラリーの調製>
攪拌機及び温度計をセットしたコルベンに、前記調製した乳化スラリー100部を仕込み、攪拌周速20m/分で攪拌しながら30℃で12時間脱溶剤し、分散スラリーを得た。
攪拌機及び温度計をセットしたコルベンに、前記調製した乳化スラリー100部を仕込み、攪拌周速20m/分で攪拌しながら30℃で12時間脱溶剤し、分散スラリーを得た。
<濾過ケーキの調製>
分散スラリー100部を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水100部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過する操作を2回行った。得られた濾過ケーキに10重量%水酸化ナトリウム水溶液20部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで30分間混合した後、減圧濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過する操作を2回行った。さらに、得られた濾過ケーキに10質量%塩酸20部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過する操作を2回行い、濾過ケーキを得た。
分散スラリー100部を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水100部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過する操作を2回行った。得られた濾過ケーキに10重量%水酸化ナトリウム水溶液20部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで30分間混合した後、減圧濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過する操作を2回行った。さらに、得られた濾過ケーキに10質量%塩酸20部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過する操作を2回行い、濾過ケーキを得た。
<評価用トナーの調製>
調製された最終濾過ケーキを、循風乾燥機を用いて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、トナー母粒子を得た。得られたトナー母粒子100部に対し、外添剤として、疎水性シリカ1.0部及び疎水化酸化チタン0.5部を添加し、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合処理し、評価用トナーを調製した。
調製された最終濾過ケーキを、循風乾燥機を用いて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、トナー母粒子を得た。得られたトナー母粒子100部に対し、外添剤として、疎水性シリカ1.0部及び疎水化酸化チタン0.5部を添加し、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合処理し、評価用トナーを調製した。
(トナーの評価)
<色再現性評価>
上記で得られたトナーと60μmのフェライトキャリアとを、トナー濃度4室量%の割合で20分間撹拌混合し、二成分現像剤を得た。本二成分現像剤を(株)リコー社製複写機(Imagio Neo C355)に仕込み、特菱アートN 110Kg(三菱製紙社製)上に、付着量0.4mg/cm2となるように調整したのち、5cm×5cmのべた画像を100枚印字した。100枚印字後に、上記同様に5cm×5cmのべた画像を3枚出力し評価用の画像サンプルとした。
形成されたべた画像のについて、色度計(X−Rite社製:X−Rite938)を用いてL*a*b*表色系(CIE:1976)におけるクロマチックネス指数a*及びb*を測定し、下記式(1)で示されるC*の値を求め、各カラートナーの彩度を評価した。
C*=[(a*)2+(b*)2]1/2・・・(1)
<色再現性評価>
上記で得られたトナーと60μmのフェライトキャリアとを、トナー濃度4室量%の割合で20分間撹拌混合し、二成分現像剤を得た。本二成分現像剤を(株)リコー社製複写機(Imagio Neo C355)に仕込み、特菱アートN 110Kg(三菱製紙社製)上に、付着量0.4mg/cm2となるように調整したのち、5cm×5cmのべた画像を100枚印字した。100枚印字後に、上記同様に5cm×5cmのべた画像を3枚出力し評価用の画像サンプルとした。
形成されたべた画像のについて、色度計(X−Rite社製:X−Rite938)を用いてL*a*b*表色系(CIE:1976)におけるクロマチックネス指数a*及びb*を測定し、下記式(1)で示されるC*の値を求め、各カラートナーの彩度を評価した。
C*=[(a*)2+(b*)2]1/2・・・(1)
彩度の評価基準は、以下の通りである。
◎:非常に良好。C*が75以上。
○:良好。C*が73以上75未満。
△:やや不良。C*が70以上73未満。
×:不良。C*が70未満。
測定は各画像サンプルの5点平均を算出し、3枚の平均値を算出した。
結果については表2に示す。
◎:非常に良好。C*が75以上。
○:良好。C*が73以上75未満。
△:やや不良。C*が70以上73未満。
×:不良。C*が70未満。
測定は各画像サンプルの5点平均を算出し、3枚の平均値を算出した。
結果については表2に示す。
また、算出したa*b*より、JapanColorとの色差を下記式(2)より算出し、ΔEの評価を行った。
ΔE=[(a*)2−(b*)2]1/2・・・(2)
ΔE=[(a*)2−(b*)2]1/2・・・(2)
なお、色差の評価基準は、以下の通りである。
◎:非常に良好。ΔEが1未満。
○:良好。ΔEが1以上3未満。
△:やや不良。ΔEが3以上5未満。
×:不良。ΔEが5以上。
結果については表2に示す。
◎:非常に良好。ΔEが1未満。
○:良好。ΔEが1以上3未満。
△:やや不良。ΔEが3以上5未満。
×:不良。ΔEが5以上。
結果については表2に示す。
<着色度評価>
色再現性評価同様に、色度計(X−Rite社製:X−Rite938)を用いて各画像サンプルのベタ画像5点を測定し、三枚のサンプルの平均値を算出し画像濃度とした。
色再現性評価同様に、色度計(X−Rite社製:X−Rite938)を用いて各画像サンプルのベタ画像5点を測定し、三枚のサンプルの平均値を算出し画像濃度とした。
画像濃度の評価基準は以下の通りである。
◎:非常に良好。画像濃度1.5以上
○:良好。C*が1.4以上1.5未満。
△:やや不良。C*が1.3以上1.4未満。
×:不良。C*が1.3未満。
結果については表2に示す。
◎:非常に良好。画像濃度1.5以上
○:良好。C*が1.4以上1.5未満。
△:やや不良。C*が1.3以上1.4未満。
×:不良。C*が1.3未満。
結果については表2に示す。
<高温高湿下での地汚れ評価>
上記で得られたトナーと60μmのフェライトキャリアとを、トナー濃度4質量%の割合で20分間撹拌混合し、二成分現像剤を得た。本二成分現像剤を40℃/80%環境下にて、(株)リコー社製複写機(Imagio Neo C355)にて原稿濃度5%の50,000枚の耐刷試験を行った。
50,000枚印字後に、白紙を印字し、印字中に電源を落とす。電源オフ後に感光体を取り出し、クリーニング部の手前部分を粘着性の低い透明テープ(プリンタックC 日東電工社製)を貼付したのち剥がし、白紙に貼付する。感光体に貼付しない透明テープをリファレンスとし、リファレンス及び感光体に貼付後の透明テープを色度計(X−Rite社製:X−Rite938)を用いてそれぞれ5点ずつ測定し、その平均値を算出して、地汚れとした。
上記で得られたトナーと60μmのフェライトキャリアとを、トナー濃度4質量%の割合で20分間撹拌混合し、二成分現像剤を得た。本二成分現像剤を40℃/80%環境下にて、(株)リコー社製複写機(Imagio Neo C355)にて原稿濃度5%の50,000枚の耐刷試験を行った。
50,000枚印字後に、白紙を印字し、印字中に電源を落とす。電源オフ後に感光体を取り出し、クリーニング部の手前部分を粘着性の低い透明テープ(プリンタックC 日東電工社製)を貼付したのち剥がし、白紙に貼付する。感光体に貼付しない透明テープをリファレンスとし、リファレンス及び感光体に貼付後の透明テープを色度計(X−Rite社製:X−Rite938)を用いてそれぞれ5点ずつ測定し、その平均値を算出して、地汚れとした。
地汚れの評価基準は以下の通りである。
◎:非常に良好。地汚れ0.010未満
○:良好。地汚れ0.010以上0.015未満。
△:やや不良。地汚れ0.015以上0.025未満。
×:不良。地汚れ0.025以上。
結果については表2に示す。
◎:非常に良好。地汚れ0.010未満
○:良好。地汚れ0.010以上0.015未満。
△:やや不良。地汚れ0.015以上0.025未満。
×:不良。地汚れ0.025以上。
結果については表2に示す。
評価結果によると比較例1のトナーは、ナフトール系顔料のうちピグメントレッド31の比率が低いため、青味が弱くジャパンカラーとの色差の大きいトナーとなった。
比較例2のトナーはナフトール系顔料のうちピグメントレッド31の比率が高いため、青味が強くジャパンカラーとの色差の大きい、また長波長側の吸収があるため彩度の低いトナーとなった。
比較例3のトナーは、マゼンタ顔料の添加量が低いため、彩度や着色度が低く、ジャパンカラーとの色差の大きいトナーとなった。
比較例4のトナーは、マゼンタ顔料の添加量が高いため、ジャパンカラーとの色差が大きく、帯電性が低いため高温高湿下での地汚れの発生するトナーとなった。
比較例5及び6のトナーは、マゼンタ顔料としてキナクリドン顔料(ピグメントレッド122)又はピグメントレッド150を用いたことにより着色剤(顔料)が偏析するため、彩度が低く、帯電性が低いため高温高湿下での地汚れの発生するトナーとなった。
一方、実施例1〜13のトナーは、彩度も高く、色相に優れ、高温高湿下でのランニングでの地汚れもないトナーが得られた。
比較例2のトナーはナフトール系顔料のうちピグメントレッド31の比率が高いため、青味が強くジャパンカラーとの色差の大きい、また長波長側の吸収があるため彩度の低いトナーとなった。
比較例3のトナーは、マゼンタ顔料の添加量が低いため、彩度や着色度が低く、ジャパンカラーとの色差の大きいトナーとなった。
比較例4のトナーは、マゼンタ顔料の添加量が高いため、ジャパンカラーとの色差が大きく、帯電性が低いため高温高湿下での地汚れの発生するトナーとなった。
比較例5及び6のトナーは、マゼンタ顔料としてキナクリドン顔料(ピグメントレッド122)又はピグメントレッド150を用いたことにより着色剤(顔料)が偏析するため、彩度が低く、帯電性が低いため高温高湿下での地汚れの発生するトナーとなった。
一方、実施例1〜13のトナーは、彩度も高く、色相に優れ、高温高湿下でのランニングでの地汚れもないトナーが得られた。
本発明のトナーは、彩度も高く、色相に優れ、高温高湿下でのランニングでの地汚れもないので、例えば、レーザープリンタ、ダイレクトデジタル機、直接又は間接の電子写真多色画像現像方式を用いたフルカラー複写機、フルカラーレーザープリンタ、及びフルカラー普通紙ファックス等に幅広く使用できる。
10 感光体ドラム
10K ブラック用感光体
10Y イエロー用感光体
10M マゼンタ用感光体
10C シアン用感光体
14、15、16 支持ローラー
17 クリーニング装置
18 画像形成手段
20 帯電ローラー
21 露光装置
22 二次転写装置
23 ローラー
24 二次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラー
28 反転装置
30 露光光
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 読み取りセンサ
42K、42Y、42M、42C 現像剤収容部
43K、43Y、43M、43C 現像剤供給ローラー
44K、44Y、44M、44C 現像ローラー
45K ブラック用現像器
45Y イエロー用現像器
45M マゼンタ用現像器
45C シアン用現像器
49 レジストローラー
50 中間転写体
51 ローラー
52 コロナ帯電器
53 手差し給紙路
55 切換爪
56 排出ローラー
57 排紙トレイ
58 分離ローラー
60 クリーニング装置
61 現像器
62 転写ローラー
63 クリーニング装置
64 除電ランプ
70 除電ランプ
80 転写ローラー
90 クリーニング装置
95 記録媒体
100A、100B 画像形成装置
120 タンデム型現像器
130 原稿台
142 給紙ローラー
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145 分離ローラー
146 給紙路
147 搬送ローラー
148 給紙路
150 複写装置本体
151 手差しトレイ
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置
L 露光
10K ブラック用感光体
10Y イエロー用感光体
10M マゼンタ用感光体
10C シアン用感光体
14、15、16 支持ローラー
17 クリーニング装置
18 画像形成手段
20 帯電ローラー
21 露光装置
22 二次転写装置
23 ローラー
24 二次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラー
28 反転装置
30 露光光
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 読み取りセンサ
42K、42Y、42M、42C 現像剤収容部
43K、43Y、43M、43C 現像剤供給ローラー
44K、44Y、44M、44C 現像ローラー
45K ブラック用現像器
45Y イエロー用現像器
45M マゼンタ用現像器
45C シアン用現像器
49 レジストローラー
50 中間転写体
51 ローラー
52 コロナ帯電器
53 手差し給紙路
55 切換爪
56 排出ローラー
57 排紙トレイ
58 分離ローラー
60 クリーニング装置
61 現像器
62 転写ローラー
63 クリーニング装置
64 除電ランプ
70 除電ランプ
80 転写ローラー
90 クリーニング装置
95 記録媒体
100A、100B 画像形成装置
120 タンデム型現像器
130 原稿台
142 給紙ローラー
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145 分離ローラー
146 給紙路
147 搬送ローラー
148 給紙路
150 複写装置本体
151 手差しトレイ
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置
L 露光
Claims (14)
- 少なくとも、結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含む油相を水系媒体中で分散させることにより造粒されるトナーであって、
前記着色剤が、ピグメントレッド31及びピグメントレッド269を含み、前記ピグメントレッド31と前記ピグメントレッド269との混合比率が、質量比で1:99〜50:50であり、
前記着色剤の含有量が、前記結着樹脂に対して3質量%〜12質量%であることを特徴とするトナー。 - 水系媒体中での造粒が、有機溶媒中に、少なくとも、活性水素基含有化合物と、結着樹脂としての、前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体及び未変性ポリエステル樹脂と、着色剤と、離型剤とを溶解乃至分散させ、該溶解乃至分散物を水系媒体中で分散させて分散液を調製し、該水系媒体中で、前記活性水素基含有化合物と前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体とを架橋乃至伸張反応させ、得られた分散液から前記有機溶媒を除去することにより行われる請求項1に記載のトナー。
- 未変性ポリエステル樹脂の酸価が、5KOHmg/g〜40KOHmg/gである請求項2に記載のトナー。
- 着色剤が、酸性の表面処理剤で表面処理された請求項1から3のいずれかに記載のトナー。
- 表面処理剤の酸価が、3KOHmg/g〜20KOHmg/gである請求項4に記載のトナー。
- 表面処理剤の融点が、70℃〜110℃である請求項4から5のいずれかに記載のトナー。
- 表面処理剤の融点が、未変性ポリエステル樹脂の融点より低い請求項4から6のいずれかに記載のトナー。
- 未変性ポリエステル樹脂中に着色剤が分散されたマスターバッチを用いて造粒された請求項2から7のいずれかに記載のトナー。
- 未変性ポリエステル樹脂中に着色剤と表面処理剤とが分散されたマスターバッチを用いて造粒された請求項8に記載のトナー。
- 分散が、開放型の溶融混練機を用いた溶融混練により行われる請求項8から9のいずれかに記載のトナー。
- 着色剤として顔料プレスケーキを用いて造粒された請求項1から10のいずれかに記載のトナー。
- 請求項1から11のいずれかに記載のトナーを含むことを特徴とする現像剤。
- 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を請求項1から11のいずれかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含むことを特徴とする画像形成方法。
- 静電潜像形成工程が、複数の静電潜像担持体上の各々に静電潜像を形成する工程であり、
現像工程が、前記各静電潜像を前記静電潜像担持体ごとに異なる色のトナーを用いて現像して可視像を形成する工程であり、
転写工程が、前記可視像を中間転写体を介して記録媒体に転写する工程である請求項13に記載の画像形成方法。
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