JP2012063381A - トナー並びに現像剤、及びこれを用いた画像形成方法、トナー用熱可塑性樹脂 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも結着樹脂および着色剤を含み、水系媒体中で造粒されたトナーであって、前記結着樹脂が、脂肪族ヒドロキシカルボン酸の縮合した構造のポリエステル骨格を有するポリマーMを含有し、該ポリマーMが、一般式(1)
R1−C*H(−OH)(−COOH)・・・一般式(1)
(R1は水素原子又は炭素原子数1〜6の脂肪族基)で表される光学活性あるヒドロキシカルボン酸(α−ヒドロキシカルボン酸D体、L体)M1由来の部位M1部位を含むものであり、かつ該ポリマーMが、そのポリエステル骨格中にステロイド環構造を有する生分解性樹脂であることを特徴とする静電像現像用トナー。
【選択図】図1
Description
他方、ステロイド化合物であるコレステロール及びその誘導体を分子鎖中に有し、かつ熱可塑性である樹脂については、特許文献11の特開2008−120887号公報で開示されているが、長側鎖基の存在に起因する主鎖の分散性(当該材料の軟らかさ)、コレステロール部位に起因する隣接主鎖相互間の配位性(液晶性)を意図し生体親和性に着目したものであって、材料の軟らかさは、トナーに用いた際の常温保存性に懸念あることを示唆し、また主鎖間の配向性(液晶性)は、トナー像定着の際には配位状態を解くための余分なエネルギーの消費を示唆するものであり、かつ親水性成分を含有する。
以上のように、生分解性樹脂をトナーの結着樹脂の主要な樹脂成分とするには課題が多く、結着樹脂の一部を生分解性樹脂で置き換えた場合でも、その配合量が限られており、結着樹脂としての特性を維持しつつ、より多くの生分解性樹脂の配合が期待されている。
上記のように、熱可塑性ポリ乳酸系樹脂を主たるトナー用樹脂として使用している特許文献7の特開2010−066491号公報、特許文献8の特開2010−060847号公報、特許文献9の特開2010−049070号公報、特許文献10の特開2010−014757号公報など複数存在するが、第三成分との複合化や共重合に関するものであり、ステロイド環構造を主鎖末端に有するものは存在しない。また、特許文献11の特開2008−120887号公報記載のものも、本発明の課題を解決することには繋がるものではない。
而して、上記目的は、つぎの(1)〜(23)の構成の本発明により解決される。
(1)「少なくとも結着樹脂および着色剤を含み、水系媒体中で造粒されたトナーであって、前記結着樹脂が、脂肪族ヒドロキシカルボン酸の縮合した構造のポリエステル骨格を有するポリマーMを含有し、該ポリマーMが、一般式(1)
R1−C*H(−OH)(−COOH)・・・一般式(1)
(R1は水素原子又は炭素原子数1〜6の脂肪族基)で表される光学活性あるヒドロキシカルボン酸(α−ヒドロキシカルボン酸D体、L体)M1由来の部位M1部位を含むものであり、かつ該ポリマーMが、そのポリエステル骨格中にステロイド環構造を有する生分解性樹脂であることを特徴とする静電像現像用トナー」、
(2)「前記ポリマーMが前記α−ヒドロキシカルボン酸M1由来の部位Mi、及び低級脂肪族ジヒドロキシカルボン酸M2由来の部位M2を有する構造のポリエステル骨格のポリマーであることを特徴とする前記第(1)項に記載の静電像現像用トナー」、
(3)「前記結着樹脂が、前記ポリマーM、及びポリエステルを構成単位とした他のポリマーN部分を含むことを特徴とする前記第(1)項又は第(2)項に記載の静電像現像用トナー」、
(4)「前記α−ヒドロキシカルボン酸M1が、前記結着樹脂中の40%以上であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(3)項のいずれかに記載の静電像現像用トナー」、
(5)「前記α−ヒドロキシカルボン酸M1が乳酸であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(4)項のいずれかに記載の静電像現像用トナー」、
(6)「前記低級脂肪族ジヒドロキシカルボン酸M2が酒石酸(HOOC−CH(OH)−CH(OH)−COOH)又はグリセロイル酸(CH2(OH)−CH(OH)−COOH)であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(5)項のいずれかに記載の静電像現像用トナー」、
(7)「前記ポリマーMは、該樹脂中の前記α−ヒドロキシカルボン酸M1由来のM1部位の構成モル濃度が85モル%〜100モル%の範囲のものであることを特徴とする前記第(1)項乃至第(6)項のいずれかに記載の静電像現像用トナー」、
(8)「反応性加水分解抑制剤を含有することを特徴とする前記第(1)項乃至第(7)項のいずれかに記載の静電像現像用トナー」、
(9)「前記ポリマーMがGPCによる分子量分布において、分子量1000〜100000の領域に少なくとも一つの極大を有するものであることを特徴とする前記第(1)項乃至第(8)項のいずれかに記載の静電像現像用トナー」、
(10)「前記ポリマーMが、ガラス転移温度が45℃以上であり、かつ、90%RH環境下での圧縮試験においてその変形温度が45℃以上のものであることを特徴とする前記第(1)項乃至第(9)項のいずれかに記載の静電像現像用トナー」、
(11)「前記第(1)項乃至第(10)項のいずれかに記載の静電像現像用トナーを含む電子写真現像剤」、
(12)「電子写真感光体、該電子写真感光体を帯電する帯電手段、該電子写真感光体表面を露光して静電像を形成するための露光手段、該静電像に現像剤を供給して該静電像を現像する現像手段、及び現像された像を転写する転写手段と、転写像を定着する定着手段を有する画像形成装置であって、前記現像剤が、前記第(11)項に記載の現像剤であることを特徴とする画像形成装置」、
(13)「電子写真感光体を、帯電する帯電工程と、該電子写真感光体表面を露光して静電像を形成するための露光工程と、該静電像に現像剤を供給して該静電像を現像する現像工程と、現像された像を転写する転写工程と、転写像を定着する定着工程を含む画像形成方法であって、前記現像剤が、前記第(11)項に記載の現像剤であることを特徴とする画像形成方法」、
(14)「少なくとも結着樹脂および着色剤を含み、水系媒体中で造粒されたトナーに用いられるトナー製造用樹脂であって、該結着樹脂が、脂肪族ヒドロキシカルボン酸の縮合した構造のポリエステル骨格を有するポリマーMを含有し、該ポリマーMが、一般式(1)
R1−C*H(−OH)(−COOH)・・・一般式(1)
(R1は水素原子又は炭素原子数1〜6の脂肪族基)で表される光学活性あるヒドロキシカルボン酸(α−ヒドロキシカルボン酸D体、L体)M1由来のM1部位を含むものであり、かつ該ポリマーMが、そのポリエステル骨格中にステロイド環構造を有する生分解性樹脂であることを特徴とするトナー製造用樹脂」、
(15)「前記ポリマーMが前記α−ヒドロキシカルボン酸M1由来の部位Mi、及び低級脂肪族ジヒドロキシカルボン酸M2由来の部位M2を有する構造のポリエステル骨格のポリマーであることを特徴とする前記第(14)項に記載のトナー製造用樹脂」、
(16)「前記結着樹脂が、前記ポリマーM、及びポリエステルを構成単位としたブロックポリマーN部分を含むことを特徴とする前記第(14)項又は第(15)項に記載のトナー製造用樹脂」、
(17)「前記α−ヒドロキシカルボン酸M1が、前記結着樹脂中の40%以上であることを特徴とする前記第(14)項乃至第(16)項のいずれかに記載のトナー製造用樹脂」、
(18)「前記α−ヒドロキシカルボン酸M1が乳酸であることを特徴とする前記第(14)項乃至第(17)項のいずれかに記載のトナー製造用樹脂」、
(19)「前記低級脂肪族ジヒドロキシカルボン酸M2が酒石酸(HOOC−CH(OH)−CH(OH)−COOH)又はグリセロイル酸(CH2(OH)−CH(OH)−COOH)であることを特徴とする前記第(14)項乃至第(18)項のいずれかに記載のトナー製造用樹脂」、
(20)「前記ポリマーMは、該ポリマー中の前記α−ヒドロキシカルボン酸M1由来のM1部位の構成モル濃度が85モル%〜100モル%の範囲のものであることを特徴とする前記第(14)項乃至第(19)項のいずれかに記載のトナー製造用樹脂」、
(21)「反応性加水分解抑制剤を含有することを特徴とする前記第(14)項乃至第(20)項のいずれかに記載のトナー製造用樹脂」、
(22)「前記生分解性樹脂がGPCによる分子量分布において、分子量1000〜100000の領域に少なくとも一つの極大を有するものであることを特徴とする前記第(14)項乃至第(21)項のいずれかに記載のトナー製造用樹脂」、
(23)「前記ポリマーMが、ガラス転移温度が45℃以上であり、かつ、90%RH環境下での圧縮試験においてその変形温度が45℃以上のものであることを特徴とする前記第(14)項乃至第(22)項のいずれかに記載のトナー製造用樹脂」。
本発明の第1の実施形態は、先に記載したように、少なくとも結着樹脂および着色剤を含み、例えば非限定的にいえば本質的に油性のトナー原料液が油滴状に分散されたO/W型のものであってよい水系媒体(ただしこの例に限るものではない)中で造粒されたトナーであって、前記結着樹脂が、脂肪族ヒドロキシカルボン酸の縮合した構造のポリエステル骨格を有するポリマーMを含有し、該ポリマーMが、一般式(1)
R1−C*H(−OH)(−COOH)・・・一般式(1)
(R1は水素原子又は炭素原子数1〜6の脂肪族基)で表される光学活性あるヒドロキシカルボン酸(α−ヒドロキシカルボン酸D体、L体)M1由来の部位M1部位を含むものであり、かつ該ポリマーMが、そのポリエステル骨格中にステロイド環構造を有する生分解性樹脂であることを特徴とする静電像現像用トナーである。本発明においてステロイド系化合物は、その末端に水酸基を有していれば、従来既存の何れも使用することができるが、入手のしやすさ等を鑑みてコレステロールを使用することが好ましい。
公知の製造方法のうち、例えば、原料となるとうもろこし等の澱粉を発酵し、乳酸を得た後、乳酸モノマーから直接脱水縮合する方法や乳酸から環状二量体ラクチドを経て、触媒の存在下で開環重合によって合成する方法がある。中でも、分子量の制御を開始剤量で制御できること、および反応を短時間で完結できることなど、生産性の観点から鑑みて開環重合法による方法が好ましい。
他のポリマーN部分としては、いかなる樹脂であっても使用でき、熱可塑性であっても熱硬化性樹脂であってもよく例えば、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。ポリマーN部分としては、上記樹脂の2種以上を併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、ポリエステルポリマーMとの相溶性や高光沢画像を得易い等の各種観点からビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂およびそれらの併用であり、さらに好ましくはポリエステルとビニル樹脂である。
〔1〕ビニル樹脂の場合に、モノマーを出発原料として、懸濁重合法、乳化重合法、シード重合法または分散重合法等の重合反応により、直接、ポリマーN部分を含む結着樹脂の水性分散液を製造する方法
〔2〕ポリエステル樹脂等の重付加あるいは縮合系樹脂の場合において、前駆体(モノマー、オリゴマー等)またはその有機溶剤溶液乃至分散液を必要であれば適当な分散剤存在下で水性媒体中に分散させ、その後に加熱したり、硬化剤を加えたりして硬化させて結着樹脂の水性分散体を製造する方法
〔3〕ポリエステル樹脂等の重付加あるいは縮合系樹脂の場合において、前駆体(モノマー、オリゴマー等)またはその有機溶剤溶液乃至分散液(液体であることが好ましい。加熱により液状化してもよい)中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化し、硬化剤を加えたりして硬化させて結着樹脂の水性分散体を製造する方法
〔4〕あらかじめ重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい。以下の本項の重合反応も同様)により作成したポリマーN部分となる樹脂を含む結着樹脂を機械回転式またはジェット式等の微粉砕機を用いて粉砕し、次いで、分級することによって粒子状樹脂を得た後、適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法
〔5〕あらかじめ重合反応により作成したポリマーN部分を含む結着樹脂成分を有機溶剤に溶解した樹脂溶液を霧状に噴霧することにより樹脂粒子を得た後、該樹脂粒子を適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法
〔6〕あらかじめ重合反応により作成したポリマーN部分を含む結着樹脂成分を有機溶剤に溶解した樹脂溶液に貧溶剤を添加するか、またはあらかじめ有機溶剤に加熱溶解した樹脂溶液を冷却することにより樹脂粒子を析出させ、次いで、有機溶剤を除去して樹脂粒子を得た後、該樹脂粒子を適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法
〔7〕あらかじめ重合反応により作成したポリマーN部分を含む結着樹脂成分を有機溶剤に溶解した樹脂溶液を、適当な分散剤存在下で水性媒体中に分散させ、これを加熱または減圧等によって有機溶剤を除去する方法
〔8〕あらかじめ重合反応により作成したポリマーN部分を含む結着樹脂成分を有機溶剤に溶解した樹脂溶液中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法
アニオン界面活性剤としては、カルボン酸またはその塩、硫酸エステル塩、カルボキシメチル化物の塩、スルホン酸塩およびリン酸エステル塩等が用いられる。カルボン酸またはその塩としては、炭素数8〜22の飽和または不飽和脂肪酸またはその塩が使用でき、例えば、カブリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸およびリシノール酸並びにヤシ油、パーム核油、米ぬか油および牛脂などをケン化して得られる高級脂肪酸の混合物等が挙げられる。
その塩としては、これらのナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、アンモニウム塩、4級アンモニウム塩およびアルカノールアミン塩(モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等)などの塩があげられる。硫酸エステル塩としては、高級アルコール硫酸エステル塩(炭素数8〜18の脂肪族アルコールの硫酸エステル塩)、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩(炭素数8〜18の脂肪族アルコールのEOまたはPO1〜10モル付加物の硫酸エステル塩)、硫酸化油(炭素数12〜50の天然の不飽和油脂または不飽和のロウをそのまま硫酸化して中和したもの)可硫酸化脂肪酸エステル(不飽和脂肪酸(炭素数6〜40)の低級アルコール(炭素数1〜8)エステルを硫酸化して中和したもの)および硫酸化オレフイン(炭素数12〜18のオレフインを硫酸化して中和したもの)等が使用できる。塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、アンモニウム塩、4級アンモニウム塩およびアルカノールアミン塩(モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等)等が挙げられる。高級アルコール硫酸エステル塩としては、例えば、オクチルアルコール硫酸エステル塩、デシルアルコール硫酸エステル塩、ラウリルアルコール硫酸エステル塩、ステアリルアルコール硫酸エステル塩、チーグラー触媒を用いて合成されたアルコール(例えば、商品名:ALFOL1214:CONDEA社製)の硫酸エステル塩およびオキソ法で合成されたアルコール(例えば、商品名:ドバノール23,25,45、ダイヤドール115、115H、135:三菱化学製:、商品名:トリデカノール:協和発酵製、商品名:オキソコール1213,1215,1415:日産化学製)の硫酸エステル塩等が挙げられる。高級アルキルエーテル硫酸エステル塩としては、例えば、ラウリルアルコールEO2モル付加物硫酸エステル塩およびオクチルアルコールEO3モル付加物硫酸エステル塩等が挙げられる。
硫酸化油としては、例えば、ヒマシ油、落花生油、オリーブ油、ナタネ油、牛脂および羊脂などの硫酸化物の塩等が挙げられる。硫酸化脂肪酸エステルとしては、例えば、オレイン酸ブチルおよびリシノレイン酸ブチル等の硫酸化物の塩等が挙げられる。硫酸化オレフィンとしては、例えば、商品名:ティーポール(シェル社製)等が挙げられる。カルボキシメチル化物の塩としては、炭素数8〜16の脂肪族アルコールのカルボキシメチル化物の塩および炭素数8〜16の脂肪族アルコールのEOまたはPO1〜10モル付加物のカルボキシメチル化物の塩等が使用できる。脂肪族アルコールのカルボキシメチル化物の塩としては、例えば、オクチルアルコールカルボキシメチルイヒナトリウム塩、ラウリルアルコールカルポキシメチル化ナトリウム塩、ドバノール23のカルボキシメチル化ナトリウム塩、トリデカノールカルボキシメチルイヒナトリウム塩等が挙げられる。脂肪族アルコールのEO1〜10モル付加物のカルボキシメチル化物の塩としては、例えば、オクチルアルコールEO3モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩、ラウリルアルコールEO4モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩、およびトリデカノールEO5モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩などが挙げられる。スルホン酸塩としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、スルホコハク酸ジエステル塩、α−オレフィンスルホン酸塩、イゲポンT型およびその他芳香環含有化合物のスルホン酸塩等が使用できる。アルキルベンゼンスルホン酸塩としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩等が挙げられる。アルキルナフタレンスルホン酸塩としては、例えば、ドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウム塩等が挙げられる。スルホコハク酸ジエステル塩としては、例えば、スルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルエステルナトリウム塩などが挙げられる。芳香環含有化合物のスルホン酸塩としては、アルキル化ジフェニルエーテルのモノまたはジスルホン酸塩およびスチレン化フェノールスルホン酸塩などが挙げられる。リン酸エステル塩としては、高級アルコールリン酸エステル塩および高級アルコールEO付加物リン酸エステル塩等が使用できる。高級アルコールリン酸エステル塩としては、例えば、ラウリルアルコールリン酸モノエステルジナトリウム塩およびラウリルアルコールリン酸ジエステルナトリウム塩等が挙げられる。高級アルコールEO付加物リン酸エステル塩としては、例えば、オレイルアルコールEO5モル付加物リン酸モノエステルジナトリウム塩等が挙げられる。カチオン界面活性剤(s−2)としては、第4級アンモニウム塩型界面活性剤およびアミン塩型界面活性剤等が使用できる。第4級アンモニウム塩型界面活性剤としては、炭素数3〜40の3級アミンと4級化剤(例えば、メチルクロライドメチルブロマイド、エチルクロライド、ベンジルクロライドおよびジメチル硫酸などのアルキル化剤並びにEOなど)との反応等で得られ、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、ジオクチルジメチルアンモニウムブロマイドステアリルトリメチルアンモニウムブロマイドラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド(塩化ベンザルコニウム)、セチルピリジニウムクロライド、ポリオキシエチレントリメチルアンモニウムクロライドおよびステアラミドエチルジエチルメチルアンモニウムメトサルフェートなどが挙げられる。
アミン塩型界面活性剤としては、1〜3級アミンを無機酸(例えば、塩酸、硝酸、硫酸、ヨウ化水素酸、リン酸および過塩素酸など)または有機酸(酢酸、ギ酸、膠酸、乳酸、グルコン酸、アジピン酸、炭素数2〜24のアルキルリン酸、リンゴ酸およびクエン酸など)で中和すること等により得られる。第1級アミン塩型界面活性剤としては、例えば、炭素数8〜40の脂肪族高級アミン(例えば、ラウリルアミン、ステアリルアミン、セチルアミン、硬化牛脂アミンおよび、ロジンアミンなどの高級アミン)の無機酸塩または有機酸塩および低級アミン(炭素数2〜6)の高級脂肪酸(炭素数8〜40、ステアリン酸、オレイン酸など)塩などが挙げられる。第2級アミン塩型界面活性剤としては、例えば炭素数4〜40の脂肪族アミンのEO付加物などの無機酸塩または有機酸塩が挙げられる。また、第3級アミン塩型界面活性剤としては、例えば、炭素数4〜40の脂肪族アミン(例えば、トリエチルアミン、エチルジメチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンなど)、脂肪族アミン(炭素数2〜40)のEO(2モル以上)付加物、炭素数6〜40の脂環式アミン(例えば、N−メチルピロリジン、N−メチルピペリジン、N−メチルヘキサメチレンイミン、N−メチルモルホリンおよび1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−7−ウンデセンなど)、炭素数5〜30の含窒素へテロ環芳香族アミン(例えば、4−ジメチルアミノピリジン、N−メチルイミダゾールおよび4,4’−ジピリジルなど)の無機酸塩または有機酸塩およびトリエタノールアミンモノステアレ−ト、ステアラミドエチルジエチルメチルエタノールアミンなどの3級アミンの無機酸塩または有機酸塩などが挙げられる。
両性界面活性剤としては、カルボン酸塩型両性界面活性剤、硫酸エステル塩型両性界面活性剤、スルホン酸塩型両性界面活性剤およびリン酸エステル塩型両性界面活性剤などが使用できる。カルボン酸塩型両性界面活性剤は、アミノ酸型両性界面活性剤、ベタイン型両性界面活性剤およびイミダゾリン型両性界面活性剤などが用いられる。アミノ酸型両性界面活性剤は、分子内にアミノ基とカルボキシル基を持っている両性界面活性剤が挙げられる。ベタイン型両性界面活性剤は、分子内に第4級アンモニウム塩型のカチオン部分とカルボン酸型のアニオン部分を持っている両性界面活性剤であり、例えば、アルキル(炭素数6〜40)ジメチルベタイン(ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインなど)、炭素数6〜40のアミドベタイン(ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタインなど)、アルキル(炭素数6〜40)ジヒドロキシアルキル(炭素数6〜40)ベタイン(ラウリルジヒドロキシエチルベタインなど)などが挙げられる。イミダゾリン型両性界面活性剤としては、イミダゾリン環を有するカチオン部分とカルボン酸型のアニオン部分を持っている両性界面活性剤であり、例えば、2−ウンデシル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインなどが挙げられる。その他の両性界面活性剤として、例えば、ナトリウムラウロイルグリシン、ナトリウムラウリルジアミノエチルグリシン、ラウリルジアミノエチルグリシン塩酸塩、ジオクチルジアミノエチルグリシン塩酸塩などのグリシン型両性界面活性剤;ペンタデシルスルホタウリンなどのスルホベタイン型両性界面活性剤、スルホン酸塩型両性界面活性剤およびリン酸エステル塩型両性界面活性剤などが挙げられる。
非イオン界面活性剤としては、AO付加型非イオン界面活性剤および多価アルコール型非イオン界面活性剤などが使用できる。AO付加型非イオン界面活性剤は、炭素数8〜40の高級アルコール、炭素数8〜40の高級脂肪酸または炭素数8〜40のアルキルアミン等に直接AO(炭素数2〜20)を付加させるか、グリコールにAOを付加させて得られるポリアルキレングリコールに高級脂肪酸などを反応させるか、あるいは多価アルコールに高級脂肪酸を反応して得られたエステル化物にAOを付加させるか、高級脂肪酸アミドにAOを付加させることにより得られる。AOとしては、たとえばEO、POおよびBOが挙げられる。これらのうち好ましいものは、EOおよびEOとPOのランダムまたはブロック付加物である。AOの付加モル数としては10〜50モルが好ましく、該AOのうち50〜100%がEOであるものが好ましい。AO付加型非イオン界面活性剤としては、例えば、オキシアルキレンアルキルエーテル(アルキレンの炭素数2〜24、アルキルの炭素数8〜40)(例えば、オクチルアルコールEO20モル付加物、ラウリルアルコールEO20モル付加物、ステアリルアルコールEO10モル付加物、オレイルアルコールEO5モル付加物、ラウリルアルコールEO10モルPo20モルブロック付加物など);ポリオキシアルキレン高級脂肪酸エステル(アルキレンの炭素数2〜24、高級脂肪酸の炭素数8〜40)(例えば、ステアリル酸EO10モル付加物、ラウリル酸EO10モル付加物など);ポリオキシアルキレン多価アルコール高級脂肪酸エステル(アルキレンの炭素数2〜24、多価アルコールの炭素数3〜40、高級脂肪酸の炭素数8〜40)(例えば、ポリエチレングリコール(重合度20)のラウリン酸ジエステル、ポリエチレングリコール(重合度20)のオレイン酸ジエステルなど);ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル(アルキレンの炭素数2〜24、アルキルの炭素数8〜40)(例えば、ノニルフェノールEO4モル付加物、ノールフェノールEO8モルPO20モルブロック付加物、オクチルフェノールEO10モル付加物、ビスフェノールA・EO10モル付加物、スチレン化フェノールEO20モル付加物など);ポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテル(アルキレンの炭素数2〜24、アルキルの炭素数8〜40)および(例えば、ラウリルアミンEO10モル付加物、ステアリルアミンEO10モル付加物など):ポリオキシアルキレンアルカノールアミド(アルキレンの炭素数2〜24、アミド(アシル部分)の炭素数8〜24)(例えば、ヒドロキシエチルラウリン酸アミドのEO10モル付加物、ヒドロキシプロピルオレイン酸アミドのEO20モル付加物など)が挙げられる。多価アルコール型非イオン界面活性剤としては、多価アルコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステルAO付加物、多価アルコールアルキルエーテルおよび多価アルコールアルキルエーテルAO付加物等が使用できる。多価アルコールの炭素数としては3〜24、脂肪酸の炭素数としては8〜40,AOの炭素数としては2〜24である。多価アルコール脂肪酸エステルとしては、例えば、ペンタエリスリトールモノラウレートペンタエリスリトールモノオレートソルビタンモノラウレートソルビタンモノステアレートソルビタンジラウレートソルビタンジオレートおよびショ糖モノステアレートなどが挙げられる。多価アルコール脂肪酸エステルAO付加物としては、例えば、エチレングリコールモノオレートEO10モル付加物、エチレングリコールモノステアレートEO20モル付加物、トリメチロールプロパンモノステアレートEO20モルPO10モルランダム付加物、ソルビタンモノラウレートEO10モル付加物、ソルビタンジステアレートEO20モル付加物およびソルビタンジラウレートEO12モルPO24モルランダム付加物などが挙げられる。多価アルコールアルキルエーテルとしては、例えば、ペンタエリスリトールモノブチルエーテル、ペンタエリスリトールモノラウリルエーテル、ソルビタンモノメチルエーテル、ソルビタンモノステアリルエーテル、メチルグリコシドおよびラウリルグリコシドなどが挙げられる。多価アルコールアルキルエーテルAO付加物としては、例えば、ソルビタンモノステアリルエーテルEO10モル付加物、メチルグリコシドEO20モルPO10モルランダム付加物、ラウリルグリコシドEO10モル付加物およびステアリルグリコシドEO20モルPO20モルランダム付加物などが挙げられる。
本発明のトナーは必要に応じ荷電制御剤をトナー中に含有させることができる。
例えば、ニグロシン、炭素数2〜16のアルキル基を含むアジン系染料(特公昭42−1627号公報)、塩基性染料、例えばC.I.Basic Yello 2(C.I.41000)、C.I.Basic Yello 3、C.I.Basic Red 1(C.I.45160)、C.I.Basic Red 9(C.I.42500)、C.I.Basic Violet 1(C.I.42535)、C.I.Basic Violet 3(C.I.42555)、C.I.Basic Violet 10(C.I.45170)、C.I.Basic Violet 14(C.I.42510)、C.I.Bas ic Blue 1(C.I.42025)、C.I.Basic Blue3(C.I.51005)、C.I.Basic Blue 5(C.I.42140)、C.I.Basic Blue 7(C.I.42595)、C.I.Basic Blue 9(C.I.52015)、C.I.Basic Blue 24(C.I.52030)、C.I.Basic Blue 25(C.I.52025)、C.I.Basic Blue 26(C.I.44045)、C.I.Basic Green 1(C.I.42040)、C.I.Basic Green 4(C.I.42000)など及びこれらの塩基性染料のレーキ顔料、C.I.Solvent Black 8(C.I.26150)、ベンゾイルメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシルトリメチルクロライド等の4級アンモニウム塩、或いはジブチル又はジオクチルなどのジアルキルスズ化合物、ジアルキルスズボレート化合物、グアニジン誘導体、アミノ基を含有するビニル系ポリマー、アミノ基を含有する縮合系ポリマー等のポリアミン樹脂、特公昭41−20153号公報、特公昭43−27596号公報、特公昭44−6397号公報、特公昭45−26478号公報に記載されているモノアゾ染料の金属錯塩、特公昭55−42752号公報、特公昭59−7385号公報に記載されているサルチル酸、ジアルキルサルチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のZn、Al、Co、Cr、Fe等の金属錯体、スルホン化した銅フタロシアニン顔料、有機ホウ素塩類、含フッ素四級アンモニウム塩、カリックスアレン系化合物等が挙げられる。ブラック以外のカラートナーは、当然目的の色を損なう荷電制御剤の使用は避けるべきであり、白色のサリチル酸誘導体の金属塩等が好適に使用される。
本発明のトナーに用いられる着色剤としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色のトナーを得ることが可能な公知の顔料や染料が使用できる。
例えば、黄色顔料としては、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキが挙げられる。
また、橙色顔料としては、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダンスレンブリリアントオレンジGKが挙げられる。
赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3Bが挙げられる。
紫色顔料としては、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキが挙げられる。
青色顔料としては、コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBCが挙げられる。
緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキが挙げられる。
黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物が挙げられる。
これらは、1種または2種以上を使用することができる。
本発明においてトナーに使用される離型剤としては公知のものが全て使用できるが、特に脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス、ポリエチレンワックス、モンタンワックス及び酸化ライスワックスを単独又は組み合わせて使用することができる。カルナウバワックスとしては、微結晶のものが良く、酸価が5以下であり、トナーバインダー中に分散した時の粒子径が1μm以下の粒径であるものが好ましい。モンタンワックスについては、一般に鉱物より精製されたモンタン系ワックスを指し、カルナウバワックス同様、微結晶であり、酸価が5〜14であることが好ましい。酸化ライスワックスは、米ぬかワックスを空気酸化したものであり、その酸価は10〜30が好ましい。その理由は本発明のトナー結着樹脂に対してこれらのワックスは適度に微分散するため後述するようにオフセット防止性と転写性・耐久性ともに優れたトナーとすることが容易なためである。これらワックス類は1種又は2種以上を併用して用いることができる。
その他の離型剤としては、固形シリコーンワックス、高級脂肪酸高級アルコール、モンタン系エステルワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等、従来公知のいかなる離型剤をも混合して使用できる。
本発明のトナーに使用する離型剤のTgは70〜90℃が好ましい。70℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、90℃超では低温での離型性が発現されず、耐コールドオフセット性の悪化、定着機への紙の巻付きなどが発生する。これらの離型剤の使用量は、トナー樹脂成分に対し、1〜20質量%、好ましくは3〜10質量%である。1質量%未満ではオフセット防止効果が不十分であり20質量%を超えると転写性、耐久性が低下する。
現像剤は、本発明のトナーを少なくとも含有してなり、キャリア等の適宜選択したその他の成分を含有してなる。該現像剤としては、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、寿命向上等の点で前記二成分現像剤が好ましい。
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、該芯材を被覆する樹脂層とを有するものが好ましい。
前記芯材の材料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、50〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム(Mn−Sr)系材料、マンガン−マグネシウム(Mn−Mg)系材料などが好ましく、画像濃度の確保の点では、鉄粉(100emu/g以上)、マグネタイト(75〜120emu/g)等の高磁化材料が好ましい。また、トナーが穂立ち状態となっている静電潜像担持体への当りを弱くでき高画質化に有利である点で、銅−ジンク(Cu−Zn)系(30〜80emu/g)等の弱磁化材料が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよい、2種以上を併用してもよい。
前記芯材の粒径としては、平均粒径(重量平均粒径(D50))で、10〜200μmが好ましく、40〜100μmがより好ましい。前記平均粒径(重量平均粒径(D50))が、10μm未満であると、キャリア粒子の分布において、微粉系が多くなり、1粒子当たりの磁化が低くなってキャリア飛散を生じることがあり、200μm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。
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るが、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、ハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、フッ化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー(フッ化三重(多重)共重合体)、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。これらの中でも、シリコーン樹脂が特に好ましい。
前記シリコーン樹脂としては、特に制限はなく、一般的に知られているシリコーン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、オルガノシロサン結合のみからなるストレートシリコーン樹脂;アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等で変性したシリコーン樹脂、などが挙げられる。
前記シリコーン樹脂としては、市販品を用いることができ、ストレートシリコーン樹脂としては、例えば、信越化学工業株式会社製のKR271、KR255、KR152;東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製のSR2400、SR2406、SR2410などが挙げられる。前記変性シリコーン樹脂としては、市販品を用いることができ、例えば、信越化学工業株式会社製のKR206(アルキド変性)、KR5208(アクリル変性)、ES1001N(エポキシ変性)、KR305(ウレタン変性);東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製のSR2115(エポキシ変性)、SR2110(アルキド変性)、などが挙げられる。なお、シリコーン樹脂を単体で用いることも可能であるが、架橋反応する成分、帯電量調整成分等を同時に用いることも可能である。
(プロセスカートリッジ)
本発明のプロセスカートリッジは、静電潜像を担持する静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に担持された静電潜像を、本発明の前記トナー乃至現像剤を用いて現像し可視像を形成する現像手段とを、少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段を有してなる。
前記現像手段としては、本発明の前記現像剤を収容する現像剤入り容器と、該現像剤入り容器内に収容された現像剤を担持し、かつ搬送する現像剤担持体とを、少なくとも有してなり、更に必要に応じて担持させるトナー層厚を規制するための層厚規制部材等を有していてもよい。
前記プロセスカートリッジは、各種電子写真方式の画像形成装置に着脱可能に備えさせることができるが、後述する本発明の画像形成装置に着脱可能に備えさせるのが特に好ましい。
符号(105)は記録媒体を表す。前記感光体(101)としては、後述する画像形成装置と同様なものを用いることができる。前記帯電手段(102)としては、任意の帯電部材が用いられる。
この静電潜像は、現像手段(104)でトナー現像され、該トナー像は転写手段(108)により、記録(受像)媒体(105)に転写され、プリントアウトされる。次いで、像転写後の感光体表面は、クリーニング手段(107)によりクリーニングされ、更に除電手段(不図示)により除電されて、再び、以上の操作を繰り返すものである。
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、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を含む。
本発明の画像形成装置は、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、定着手段とを少なくとも有してなり、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、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
前記静電潜像担持体(「電子写真感光体」、「感光体」と称することがある)としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、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(OPC)、などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコン等が好ましい。
前記静電潜像形成手段は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、前記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備える。
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るが、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それ自体公知の接触帯電器、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。
前記帯電器としては、静電潜像担持体に接触乃至非接触状態で配置され、直流及び交流電圧を重畳印加することによって静電潜像担持体表面を帯電するものが好ましい。
また、前記帯電器が、静電潜像担持体にギャップテープを介して非接触に近接配置された帯電ローラであり、該帯電ローラに直流並びに交流電圧を重畳印加することによって静電潜像担持体表面を帯電するものが好ましい。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行う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るが、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、などの各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記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。
前記現像工程は、前記静電潜像を、本発明の前記現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を本発明の前記トナー乃至現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、本発明の前記トナー乃至現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、本発明の前記トナー乃至現像剤を収容し、前記静電潜像に該現像剤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が好適であり、前記現像剤入り容器を備えた現像器などがより好ましい。
前記現像器に収容させる現像剤は、本発明の前記現像剤である。
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記静電潜像担持体(感光体)を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
前記転写器としては、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、圧力転写ローラ、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、特に制限はなく、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。
前記定着装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組合せ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せ、などが挙げられる。
前記定着装置が、発熱体を具備する加熱体と、該加熱体と接触するフィルムと、該フィルムを介して前記加熱体と圧接する加圧部材とを有し、前記フィルムと前記加圧部材の間に未定着画像を形成させた記録媒体を通過させて加熱定着する手段であることが好ましい。
前記加熱加圧手段における加熱は、通常、80℃〜200℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着工程及び定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体上に残留する前記トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御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、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
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。そして、中間転写体(50)は、支持ローラ(14)、(15)及び(16)に張架され、図4中、時計回りに回転可能とされている。支持ローラ(15)の近傍には、中間転写体(50)上の残留トナーを除去するための中間転写体クリーニング装置(17)が配置されている。支持ローラ(14)と支持ローラ(15)と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、ブラックの4つの画像形成手段(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。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。
中間転写体(50)における、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)においては、無端ベルトである二次転写ベルト(24)が一対のローラ(23)に張架されており、二次転写ベルト(24)上を搬送される転写紙と中間転写体(50)とは互いに接触可能である。
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、これに押圧されて配置された加圧ローラ(27)とを備えている。
なお、タンデム型画像形成装置においては、二次転写装置(22)及び定着装置(25)の近傍に、転写紙の両面に画像形成を行うために該転写紙を反転させるためのシート反転装置(28)が配置されている。
(分子量の測定)
装置:GPC(東ソー(株)製)、検出器:RI、測定温度:40℃、
移動相:テトラヒドロフラン、流量:0.45mL/min.
分子量Mn、Mw、分子量分布Mw/Mnは、夫々、分子量既知のポリスチレン試料によって作成した検量線を標準としてGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)にて測定される数平均分子量、重量平均分子量、分子量分布である。
装置:DSC(TAインスツルメンツ社製、Q2000)
試料5〜10mgをアルミ製の簡易密閉パンに充填したものを以下の測定フローに供した。
1st Heating:30℃〜220℃、5℃/min.、220℃到達後1分保持
冷却: −20℃までクエンチ、−20℃到達後1分保持
2nd Heating:−20℃〜180℃、5℃/min.
ガラス転移点は、2nd Heatingのサーモグラムにおいてミッドポイント法を採用して値を読み取り、ガラス転移点として評価を行った。
装置:TMA(SIIナノテクノロジー(株)製、EXSTAR7000)
試料5〜10mgを3mmφ、厚さ1mmのダイに充填し、ハンドプレスにて圧縮し、錠剤成形したものを測定に供した。装置付属の温度/湿度制御装置を使用し、90%RH条件下で30℃から90℃まで2℃/min.で昇温し、標準プローブを用いて圧縮力100mNで加圧してその変位を追った。得られたサーモグラムにおけるピークトップを90%RH熱変形温度とし、評価を行った。
ガラス容器にトナーを充填し、45℃、RH80%の恒温槽にて24時間放置する。このトナーを24℃に冷却し、針入度試験(JIS K2235−1991)にて針入度を測定し、以下の三段階で評価した。
○:良好、△:実用上問題のないレベル、×:実用上問題のあるレベル
リコー製imagioNeo450を用いて、普通紙及び厚紙の転写紙(リコー製タイプ6200及びNBSリコー製複写印刷用紙<135>)にベタ画像で、1.0±0.1mg/cm2のトナーが現像される様に調整を行ない、定着ベルトの温度が可変となる様に調整を行なって、普通紙でオフセットの発生しない温度を、厚紙で定着下限温度を測定した。定着下限温度は、得られた定着画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70%以上となる定着ロール温度をもって定着下限温度とした。
1:低温定着性(4段階評価)
◎;120℃未満、○;120〜130℃、△;130〜140℃、×;140以上
2:定着温度幅(3段階評価)
○r;40℃以上、△;30℃、×:20℃以下
リコー製imagioNeo450に現像剤をセットし、常温/常湿の環境下において、主走査、副走査方向ともに,600dot/inch、150line/inchの1ドット独立、網点画像を出力し、ドット抜け、画像濃度ムラを4段階で目視評価した。
◎:非常に良好、○:良好、△:実用上は問題ないレベル、×:実用上問題があるレベル
300mLの四つ口セパラブルフラスコ中に、L−ラクチド170g、D−ラクチド30g、コレステロール6.8g(1.5モル%対ラクチド100モル%)を投入し、内温を徐々に150℃まで昇温し、その後、10mmHgで30min.脱水処理を行った。
次いで、N2パージ下で170℃まで昇温し、目視下で系が均一化したことを確認した後、2−エチルヘキサン酸スズ50mgを系に投入して重合反応を行った。この際、系の内温が190℃を超えないように制御した。2時間の反応時間経過後、系を再び流出ラインに切り替え、190℃、10mmHgの条件下で脱ラクチドし、重合反応を完結させ、樹脂1を得た。得られたポリ乳酸系樹脂の各種特性は表1に示す。
開始剤のコレステロールの量を変更(0.7モル%に)した以外は合成例1と同様の操作を行い、樹脂2を得た。得られたポリ乳酸系樹脂の各種特性は表1に示す。
開始剤のコレステロールの量を変更(0.35モル%に)した以外は合成例1と同様の操作を行い、樹脂3を得た。得られたポリ乳酸系樹脂の各種特性は表1に示す。
開始剤のコレステロールの量を変更(3.0モル%に)した以外は合成例1と同様の操作を行い、樹脂4を得た。得られたポリ乳酸系樹脂の各種特性は表1に示す。
開始剤のコレステロールの量を変更(9.0モル%に)した以外は合成例1と同様の操作を行い、樹脂5を得た。得られたポリ乳酸系樹脂の各種特性は表1に示す。
ラクチド成分をL−ラクチドのみとした以外、合成例1と同様の操作を行い、樹脂6を得た。得られたポリ乳酸系樹脂の各種特性は表2に示す。
ラクチド成分の構成モル比をL/D=90/10とした以外、合成例1と同様の操作を行い、樹脂7を得た。得られたポリ乳酸系樹脂の各種特性は表2に示す。
実施例1で得たコレステロールを主鎖末端に有するポリ乳酸系樹脂を四つ口セパラブルフラスコに入れ、酢酸エチル溶液に溶解させ、50重量%溶液を調製する。これを90℃のオイルバス中で加熱し、リフラックス状態とした状態で、イソホロンジイソシアネート(ポリ乳酸系樹脂100モル%に対し50モル%)を加え、次いで2−エチルヘキサン酸スズを樹脂重量に対して200ppm添加し、2時間反応を行った。その後、真空乾燥機を使用して溶媒を除去し、キャスト膜として樹脂8を得た。得られたポリ乳酸系樹脂の各種特性は表2に示す。
開始剤をβ−シトステロールとして樹脂合成例1に記載の方法と同様にして得たステロイド環構造を主鎖末端に有するポリ乳酸系樹脂を四つ口セパラブルフラスコに入れ、酢酸エチル溶液に溶解させ、50重量%溶液を調製する。これを90℃のオイルバス中で加熱し、リフラックス状態とした状態で、イソホロンジイソシアネート(ポリ乳酸系樹脂100モル%に対し50モル%)を加え、次いで2−エチルヘキサン酸スズを樹脂重量に対して200ppm添加し、2時間反応を行った。その後、真空乾燥機を使用して溶媒を除去し、キャスト膜として樹脂9を得た。得られたポリ乳酸系樹脂の各種特性は表2に示す。
ジイソシアネート成分を、ひまし油由来のURIC−X(伊藤製油社製)に変えた以外、樹脂合成例6と同様の条件で樹脂10を得た。得られたポリ乳酸系樹脂の各種特性は表2に示す。
樹脂合成例5で得たコレステロールを主鎖末端に有するポリ乳酸系樹脂500gを四つ口セパラブルフラスコに入れ、酢酸エチル溶液に溶解させ、50重量%溶液を調製する。
次いで2−エチルヘキサン酸スズを樹脂重量に対して200ppm添加し、十分混合した後、75gのイソホロンジイソシアネートを加えた。反応系を徐々に加熱し、リフラックス状態としてから2時間反応を行った。その後、系中に15gのトリメチロールプロパンを滴下し、更に2時間、反応を行った。真空乾燥機を使用して溶媒を除去し、キャスト膜として樹脂11を得た。得られたポリ乳酸系樹脂の各種特性は表2に示す。
樹脂合成例11におけるトリメチロールプロパンを、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート(日製産業社製タナック)とした以外、樹脂合成例9と同様の反応を行い、樹脂12を得た。得られたポリ乳酸系樹脂の各種特性は表2に示す。
樹脂1を180部及び、脱イオン水585部をステンレスビーカーに入れ、温浴につけ、95℃に加熱した。
樹脂1が溶融した時点で、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて8000rpmで攪拌し、同時に希アンモニア水を添加しpHを7.0に調整した。ついでアニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株):ネオゲンR)0.8部を希釈した水溶液20部を滴下しながら、乳化分散を行ない、樹脂微粒子分散液[樹脂微粒子濃度:12.4%]を調製した。
カーボンブラックリーガル330:(キャボット社製)99重量部と、アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンR)15重量部と、イオン交換水300重量部とを混合し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて10分間分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけることによって黒着色剤分散液を得た。
フィッシャートロプシュワックスFNP92(融点92℃:日本精鑞社製)100重量部と、アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンR)3.6重量部と、イオン交換水400重量部とを混合し、100℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)にて十分分散後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで分散処理し、離型剤分散液を得た。
上記方法で調製した樹脂微粒子分散液を105部、黒着色剤分散液45部、及び離型剤分散液115部、さらに脱イオン水402部を丸型ステンレス製フラスコ中に入れて、ウルトラタラックスT50で十分に混合・分散した。次いで、これにポリ塩化アルミニウム0.37部を加え、ウルトラタラックスで分散操作を継続した。さらに加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら52℃まで加熱した。
その後、0.5N水酸化ナトリウム水溶液で系内のpHを8.5にした後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて攪拌を継続しながら90℃まで加熱し、3時間保持した。反応終了後、冷却し、濾過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を施した。
これを更に40℃のイオン交換水3Lに再分散し、15分間、300rpmで攪拌・洗浄した。これを更に5回繰り返し、濾液のpHが7.00、電気伝導度8.7μS/cm、表面張力が7.08Nmとなったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりNo.5Aろ紙を用いて固液分離を行い、次いで真空乾燥を12時間実施し、トナー母粒子Aを得た。次にトナー母粒子Aの100重量部に対し、疎水性シリカ(キャボット製、TS720)を1.5重量部添加し、ヘンシェルミキサーにて3000rpmで5分間ブレンドしてトナー1を得た。特性値は表1に示す。
開始剤にラウリルアルコール、ビスヒドロキシエチレンテレフタレートを使用した点以外は実施例1と同様の操作を行った。得られたトナーの特性値は表3にまとめた。
開始剤にラウリルアルコール、ビスヒドロキシエチレンテレフタレートを使用した点以外は実施例1と同様の操作を行った。得られたトナーの特性値は表3にまとめた。
10K ブラック用静電潜像担持体
10Y イエロー用静電潜像担持体
10M マゼンタ用静電潜像担持体
10C シアン用静電潜像担持体
14 支持ローラ
15 支持ローラ
16 支持ローラ
17 中間転写クリーニング装置
18 画像形成手段
20 帯電ローラ
21 露光装置
22 二次転写装置
23 ローラ
24 二次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ベルト
28 シート反転装置
30 露光装置
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読取りセンサ
40 現像装置
41 現像ベルト
42K 現像剤収容部
42Y 現像剤収容部
42M 現像剤収容部
42C 現像剤収容部
43K 現像剤供給ローラ
43Y 現像剤供給ローラ
43M 現像剤供給ローラ
43C 現像剤供給ローラ
44K 現像ローラ
44Y 現像ローラ
44M 現像ローラ
44C 現像ローラ
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
50 中間転写体
51 ローラ
52 分離ローラ
53 手差し給紙路
54 手差しトレイ
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排出トレイ
58 コロナ帯電器
60 クリーニング装置
61 現像器
62 転写帯電器
63 感光体クリーニング装置
64 除電器
70 除電ランプ
80 転写ローラ
90 クリーニング装置
95 転写紙
100 画像形成装置
101 静電潜像担持体(感光体)
102 帯電手段
103 露光
104 現像手段
105 記録媒体
107 クリーニング手段
108 転写手段
110 キャリア処理タンク
112 原料回収タンク
113 二酸化炭素ボンベ
114 攪拌子
115 スターラー
116 エントレーナタンク
117 冷却ジャケット
118 温調ジャケット
120 タンデム型現像器
121 加熱ローラ
122 定着ローラ
123 定着ベルト
124 加圧ローラ
125 加熱源
126 クリーニングローラ
127 温度センサ
130 原稿台
142 給紙ローラ
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145 分離ローラ
146 給紙路
147 搬送ローラ
148 給紙路
150 複写装置本体
160 帯電装置
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
Claims (23)
- 少なくとも結着樹脂および着色剤を含み、水系媒体中で造粒されたトナーであって、前記結着樹脂が、脂肪族ヒドロキシカルボン酸の縮合した構造のポリエステル骨格を有するポリマーMを含有し、該ポリマーMが、一般式(1)
R1−C*H(−OH)(−COOH)・・・一般式(1)
(R1は水素原子又は炭素原子数1〜6の脂肪族基)で表される光学活性あるヒドロキシカルボン酸(α−ヒドロキシカルボン酸D体、L体)M1由来の部位M1部位を含むものであり、かつ該ポリマーMが、そのポリエステル骨格中にステロイド環構造を有する生分解性樹脂であることを特徴とする静電像現像用トナー。 - 前記ポリマーMが前記α−ヒドロキシカルボン酸M1由来の部位Mi、及び低級脂肪族ジヒドロキシカルボン酸M2由来の部位M2を有する構造のポリエステル骨格のポリマーであることを特徴とする請求項1に記載の静電像現像用トナー。
- 前記結着樹脂が、前記ポリマーM、及びポリエステルを構成単位とした他のポリマーN部分を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の静電像現像用トナー。
- 前記α−ヒドロキシカルボン酸M1が、前記結着樹脂中の40%以上であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の静電像現像用トナー。
- 前記α−ヒドロキシカルボン酸M1が乳酸であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の静電像現像用トナー。
- 前記低級脂肪族ジヒドロキシカルボン酸M2が酒石酸(HOOC−CH(OH)−CH(OH)−COOH)又はグリセロイル酸(CH2(OH)−CH(OH)−COOH)であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の静電像現像用トナー。
- 前記ポリマーMは、該樹脂中の前記α−ヒドロキシカルボン酸M1由来のM1部位の構成モル濃度が85モル%〜100モル%の範囲のものであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の静電像現像用トナー。
- 反応性加水分解抑制剤を含有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の静電像現像用トナー。
- 前記ポリマーMがGPCによる分子量分布において、分子量1000〜100000の領域に少なくとも一つの極大を有するものであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の静電像現像用トナー。
- 前記ポリマーMが、ガラス転移温度が45℃以上であり、かつ、90%RH環境下での圧縮試験においてその変形温度が45℃以上のものであることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の静電像現像用トナー。
- 請求項1乃至10のいずれかに記載の静電像現像用トナーを含む電子写真現像剤。
- 電子写真感光体、該電子写真感光体を帯電する帯電手段、該電子写真感光体表面を露光して静電像を形成するための露光手段、該静電像に現像剤を供給して該静電像を現像する現像手段、及び現像された像を転写する転写手段と、転写像を定着する定着手段を有する画像形成装置であって、前記現像剤が、請求項11に記載の現像剤であることを特徴とする画像形成装置。
- 電子写真感光体を、帯電する帯電工程と、該電子写真感光体表面を露光して静電像を形成するための露光工程と、該静電像に現像剤を供給して該静電像を現像する現像工程と、現像された像を転写する転写工程と、転写像を定着する定着工程を含む画像形成方法であって、前記現像剤が、請求項11に記載の現像剤であることを特徴とする画像形成方法。
- 少なくとも結着樹脂および着色剤を含み、水系媒体中で造粒されたトナーに用いられるトナー製造用樹脂であって、該結着樹脂が、脂肪族ヒドロキシカルボン酸の縮合した構造のポリエステル骨格を有するポリマーMを含有し、該ポリマーMが、一般式(1)
R1−C*H(−OH)(−COOH)・・・一般式(1)
(R1は水素原子又は炭素原子数1〜6の脂肪族基)で表される光学活性あるヒドロキシカルボン酸(α−ヒドロキシカルボン酸D体、L体)M1由来のM1部位を含むものであり、かつ該ポリマーMが、そのポリエステル骨格中にステロイド環構造を有する生分解性樹脂であることを特徴とするトナー製造用樹脂。 - 前記ポリマーMが前記α−ヒドロキシカルボン酸M1由来の部位Mi、及び低級脂肪族ジヒドロキシカルボン酸M2由来の部位M2を有する構造のポリエステル骨格のポリマーであることを特徴とする請求項14に記載のトナー製造用樹脂。
- 前記結着樹脂が、前記ポリマーM、及びポリエステルを構成単位としたブロックポリマーN部分を含むことを特徴とする請求項14又は15に記載のトナー製造用樹脂。
- 前記α−ヒドロキシカルボン酸M1が、前記結着樹脂中の40%以上であることを特徴とする請求項14乃至16のいずれかに記載のトナー製造用樹脂。
- 前記α−ヒドロキシカルボン酸M1が乳酸であることを特徴とする請求項14乃至17のいずれかに記載のトナー製造用樹脂。
- 前記低級脂肪族ジヒドロキシカルボン酸M2が酒石酸(HOOC−CH(OH)−CH(OH)−COOH)又はグリセロイル酸(CH2(OH)−CH(OH)−COOH)であることを特徴とする請求項14乃至18のいずれかに記載のトナー製造用樹脂。
- 前記ポリマーMは、該ポリマー中の前記α−ヒドロキシカルボン酸M1由来のM1部位の構成モル濃度が85モル%〜100モル%の範囲のものであることを特徴とする請求項14乃至19のいずれかに記載のトナー製造用樹脂。
- 反応性加水分解抑制剤を含有することを特徴とする請求項14乃至20のいずれかに記載のトナー製造用樹脂。
- 前記生分解性樹脂がGPCによる分子量分布において、分子量1000〜100000の領域に少なくとも一つの極大を有するものであることを特徴とする請求項14乃至21のいずれかに記載のトナー製造用樹脂。
- 前記ポリマーMが、ガラス転移温度が45℃以上であり、かつ、90%RH環境下での圧縮試験においてその変形温度が45℃以上のものであることを特徴とする請求項14乃至22のいずれかに記載のトナー製造用樹脂。
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