JP2013190648A - トナー、二成分現像剤、及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のトナーは、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有するトナー母体粒子と、少なくとも外添剤とを含むトナーであって、前記外添剤が、少なくとも非球形粒子及び球形粒子を含有し、前記非球形粒子が、球形の一次粒子同士が合着された二次粒子であり、前記非球形粒子のトナー母体粒子に対する被覆率が10%〜20%であり、同じく前記球形粒子の被覆率が40%〜70%である。
【選択図】図5
Description
本発明のトナーは、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有するトナー母体粒子と、少なくとも外添剤とを含むトナーであって、前記外添剤が、少なくとも非球形粒子及び球形粒子を含有し、前記非球形粒子が、球形の一次粒子同士が合着された二次粒子であり、前記非球形粒子と前記球形粒子との関係が、下記式(1)を満たす。
本発明のトナーは、少なくともトナー母体粒子と、外添剤とを含み、更に必要に応じてその他の成分を含む。
前記外添剤は、少なくとも非球形粒子及び球形粒子を含有する。
前記非球形粒子は、球形の一次粒子同士が合着された二次粒子である。
前記非球形粒子と前記球形粒子との関係が、下記式(1)を満たす。
前記球形粒子としては、トナー粒子に流動性、現像性、帯電性等を付与するために添加される微粒子であれば、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、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等の無機微粒子、有機微粒子などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、シリカ(乾式シリカ、湿式シリカ)が好ましく、乾式シリカがより好ましく、酸化チタンと乾式シリカとを併用することが特に好ましい。前記球形粒子を使用することにより、トナーに流動性と帯電性を付与することができる。そして、トナーに流動性を付与することにより、マシン内でのトナー搬送におけるストレスや、キャリアと攪拌されたときに受けるストレスを軽減することができる。
前記非球形粒子は、比較的粒径が大きい粒子を使用し、スペーサー効果によってトナー間の接着を防ぎ、加えて外部からの劣化を受けにくく、埋没しにくいため、トナーの劣化を防止する働きをする。
前記一次粒子としては、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、上述の前記球形粒子を一次粒子として用いることができ、トナー母体粒子に流動性、現像性、及び帯電性を付与できる点で、シリカが好ましい。
前記二次粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記一次粒子同士を後述の処理剤により化学結合させた粒子(二次凝集させた粒子)が好ましく、前記一次粒子同士をゾルゲル法により化学結合させた粒子がより好ましく、具体的には、ゾルゲルシリカなどが挙げられる。
前記非球形粒子の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ゾルゲル法により製造する方法が好ましく、具体的には、一次粒子と、処理剤とを混合乃至焼成することにより化学結合させて二次凝集させ、二次粒子(合着粒子)とすることにより製造する方法などが挙げられる。なお、前記ゾルゲル法により合成する際には、前記処理剤を共存させて、一段反応にて合着粒子を調製してもよい。
前記処理剤としては、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、シラン系処理剤、エポキシ系処理剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。前記一次粒子として、シリカを用いた場合には、前記シラン系処理剤が形成するSi−O−Si結合の方が、前記エポキシ系処理剤が形成するSi−O−C結合よりも、熱に対して安定である点で、シラン系処理剤が好ましい。また、必要に応じて処理助剤(水、1質量%酢酸水溶液等)を使用してもよい。
前記シラン系処理剤としては、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、アルコキシシラン類(テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン等);シランカップリング剤(γ−アミノプロピルトルエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン等);ビニルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルビニルジクロロシラン、メチルフェニルジクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、N,N’−ビス(トリメチルシリル)ウレア、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ジメチルトリメチルシリルアミン、ヘキサメチルジシラザン、サイクリックシラザンの混合物などが挙げられる。
前記シラン系処理剤として、前記アルコキシシラン類、前記シラン系カップリング剤等を用いて前記シリカ一次粒子を処理した場合、下記式(A)に示すように、前記シリカ一次粒子に結合するシラノール基とシラン系処理剤に結合するアルコキシ基が反応し、脱アルコールにより、新たなSi−O−Si結合を形成して二次凝集する。
前記シラン系処理剤として、前記クロロシラン類を用いて前記シリカ一次粒子を処理した場合、前記クロロシラン類のクロル基と、前記シリカ一次粒子に結合するシラノール基とが脱塩化水素反応により、新たなSi−O−Si結合するシラノール基が脱水反応により、新たなSi−O−Si結合を形成して二次凝集する。また、前記シラン系処理剤として、前記クロロシラン類を用いて前記シリカ一次粒子を処理した場合、系に水が共存する際には、まずクロロシラン類が水に加水分解してシラノール基を生成し、該シラノール基とシリカ一次粒子に結合するシラノール基が脱水反応により、新たなSi−O−Si結合を形成して二次凝集する。
前記シラン系処理剤として、シラザン類を用いて前記シリカ一次粒子を処理した場合、アミノ基とシリカ一次粒子に結合するシラノール基が脱アンモニアすることにより、新たなSi−O−Si結合を形成して二次凝集する。
前記エポキシ系処理剤としては、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、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フエノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などが挙げられる。
前記非球形粒子の合着度(二次粒子の体積平均粒子径/一次粒子の体積平均粒子径)としては、特に制限はなく、一次粒子の体積平均粒子径の調整、処理剤の種類及び量、並びに処理条件によって任意に制御することができるが、1.7〜4.0が好ましく、1.8〜3.9がより好ましく、2.0〜3.0が特に好ましい。前記合着度が、1.7未満であると、トナーとの接地点が球形粒子とほぼ相違がないため、前記外添剤が前記トナー母体粒子へ埋没しやすくなることがある。前記合着度が、4.0を超えると、前記一次粒子が小さくなり過ぎるため、適切な二次粒子の粒径を得ることができず、前記二次粒子の粒径の制御が困難になることがある。また、トナーから外添剤が剥れやすく、キャリア汚染による帯電低下や感光体への傷の発生により経時での画像欠陥が生じることがある。一方、前記合着度が、前記好ましい範囲であると、トナーに添加するシリカが異形となり、比較的大きな粒径を持つため、有利である。
水分率(%) =水分量(mg)/サンプル量(mg)×100
水分量(mg)=試薬消費量(mL)×試薬力価(mgH2O/mL)
前記非球形粒子と前記球形粒子との関係が、下記式(1)を満たすことにより、トナーに対して適切な流動性を付与できる上、実機内部でのトナー搬送時や、キャリアと攪拌された時のダメージが受けにくくなる。それにより、トナーからのシリカの遊離が減り、感光体上にシリカが存在することで起因する画像問題の発生を抑制することができる。前記非球形粒子は、シャープな粒度分布を持つのに対し、前記球形粒子は、その製法ゆえに粒度分布がブロードになりやすい。それに伴い合着した粒子(二次粒子)の粒度分布は更に大きくなり、過小粒子や過大粒子などの不均一な二次粒子が得られる。更に、前記非球形粒子がゾルゲルシリカであり、前記球形粒子が乾式シリカである場合には、前記非球形粒子は、前記球形粒子にはない細孔があることから、大気中のガスや水分を吸着すると考えられるため、保存性が向上する。
前記式(1)中、非球形粒子の比重は、真比重を測定することにより行う。前記真比重の測定は、気相置換法を用いた乾式自動密度計(島津製作所製、アキュピック1330)を用いて一定温度で気体(Heガス)の体積と圧力を変化させて、サンプルの体積を求め、このサンプルの体積から質量を計測し、サンプルの密度を測定することにより行う。
前記式(1)中、球形粒子の比重は、真比重を測定することにより行う。前記真比重の測定は、気相置換法を用いた乾式自動密度計(島津製作所製、アキュピック1330)を用いて一定温度で気体(Heガス)の体積と圧力を変化させて、サンプルの体積を求め、このサンプルの体積から質量を計測し、サンプルの密度を測定することにより行う。
前記トナー母体粒子は、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
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、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、スチレン・アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ジエン系樹脂、フェノール樹脂、テルペン樹脂、クマリン樹脂、アミドイミド樹脂、ブチラール樹脂、ウレタン樹脂、エチレン酢酸ビニル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、低温定着性に優れ、画像表面を平滑化できる点で、低分子量化しても十分な可撓性を有する点で、ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂と上記他の結着樹脂とを組み合わせた樹脂が好ましい。
前記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、未変性ポリエステル樹脂、変性ポリエステル樹脂が好ましい。前記未変性ポリエステル樹脂及び前記変性のポリエステル樹脂は、低温定着性及び耐ホットオフセット性を向上する点で、少なくとも一部が相溶していることが好ましい。このため、変性ポリエステル樹脂及び未変性ポリエステル樹脂は、類似の組成であることが好ましい。
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、例えば、結晶性ポリエステル樹脂、非結晶性ポリエステル樹脂などが挙げられ、具体的には、多価アルコール成分と、多価カルボン酸成分(多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸エステル等とを用いて得られる樹脂などが挙げられる。
前記変性ポリエステル樹脂を用いることで、トナー中に適度な架橋構造を持たせることができる。前記変性ポリエステル樹脂としては、ウレタン結合及びウレア結合の少なくともいずれかを有する樹脂であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、離型幅(定着下限温度とホットオフセット発生温度の差)の向上に効果がある点で、活性水素基含有化合物と、前記活性水素基含有化合物の活性水素基と反応可能な官能基を有するポリエステル樹脂(以下、「ポリエステルプレポリマー」と称することがある)とを、伸長反応及び/又は架橋反応して得られる樹脂が好ましい。
前記活性水素基含有化合物は、水系媒体中で、前記ポリエステルプレポリマーが伸長反応、架橋反応等する際の伸長剤、架橋剤等として作用する化合物であれば、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、アミン類などが挙げられる。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、ジアミン化合物(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等の芳香族ジアミン);脂環式ジアミン(4,4’−ジアミノ−3,3’ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミン等);脂肪族ジアミン(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等);3価以上のポリアミン化合物(ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等);アミノアルコール化合物(エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリン等);アミノメルカプタン化合物(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等);アミノ酸化合物(アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸等);及びこれらのアミノ基をブロックした化合物(前記アミン類とケトン類(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)から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物等)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、ジアミン化合物、ジアミン化合物と少量のポリアミン化合物との混合物が好ましい。
前記ポリエステルプレポリマーとしては、前記活性水素基含有化合物と反応可能な官能基を少なくとも有するポリエステル樹脂であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記ポリエステルプレポリマーにおける前記活性水素基と反応可能な官能基としては、特に制限はなく、公知の置換基等の中から適宜選択することができ、例えば、イソシアネート基、エポキシ基、カルボン酸、酸クロリド基などが挙げられる。これらは、1種単独で含まれていてもよいし、2種以上が含まれていてもよい。これらの中でも、イソシアネート基が好ましい。
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料、顔料等、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトポンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記その他の成分としては、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、クリーニング性向上剤、離型剤、帯電制御剤などが挙げられる。
前記クリーニング性向上剤としては、感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためにトナーに添加される剤であれば、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、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合により製造されたポリマー微粒子などが挙げられる。前記ポリマー微粒子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、比較的粒度分布が狭いものが好ましく、0.01μm〜1μmがより好ましい。
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、植物系ワックス(カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等)、動物系ワックス(ミツロウ、ラノリン等)、鉱物系ワックス(オゾケライト、セルシン等)、石油ワックス(パラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等)等のロウ類及びワックス類;合成炭化水素ワックス(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等)、合成ワックス(エステル、ケトン、エーテル等)等の天然ワックス以外のもの;1,2−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド;低分子量の結晶性高分子であるポリメタクリル酸n−ステアリル、ポリメタクリル酸n−ラウリル等のポリアクリレートのホモポリマー又はコポリマー(例えば、アクリル酸n−ステアリルーメタクリル酸エチル共重合体等)等の側鎖に長鎖アルキル基を有する結晶性高分子;などが挙げられる。これらの中でも、定着ローラとトナー界面の間で離型剤として効果的に作用することができるため、定着ローラにオイル等の離型剤を塗布しなくても高温耐オフセット性を向上させることができる点で、融点が50℃〜120℃のワックスが好ましい。なお、前記離型剤の融点は、示差走査熱量計であるTG−DSCシステムTAS−100(理学電機社製)を用いて、最大吸熱ピークを測定することにより求められる。
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、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、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、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩、銅フタロシアニン、ペリレン、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系化合物などが挙げられる。
前記トナーの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、水相調製工程、油相調製工程、乳化乃至分散工程、溶剤除去工程、洗浄乃至乾燥工程、及び外添剤処理工程を含むことが好ましく、具体的には、有機溶媒中に、少なくとも着色剤、結着樹脂前駆体、その他の成分等を溶解乃至分散させて得られる油相に、前記結着樹脂前駆体と伸長又は架橋する化合物を溶解させた後、前記油相を前記分散剤の存在下で、水相に分散させて乳化乃至分散物を得て、前記乳化乃至分散物中で、前記結着樹脂前駆体を架橋反応乃至伸長反応させ、有機溶媒を除去して得られるトナー母体粒子に、前記外添剤を添加して製造する方法が好ましい。
前記油相調製工程は、有機溶剤中に、少なくとも前記結着樹脂、及び前記着色剤などを含むトナー材料を、有機溶剤に溶解乃至分散させて油相(トナー材料の溶解乃至分散液)を調製する工程である。前記有機溶剤としては、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、溶剤除去が容易である点で、沸点が150℃未満の有機溶剤が好ましい。前記沸点が150℃未満の有機溶剤としては、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、酢酸エチルが好ましい。
前記水相調製工程は、水相(水系媒体)を調製する工程である。前記水相としては、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、水と混和可能な溶剤、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。前記混和可能な溶剤としては、例えば、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブ(登録商標)等)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン等)などが挙げられる。
前記乳化乃至分散工程は、前記油相を、前記水相中に分散させて乳化乃至分散物を得る工程である。前記トナー材料は、必ずしも、前記水相中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよく、例えば、前記着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。前記トナー材料100質量部に対する水相の使用量としては、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、100質量部〜1,000質量部が好ましい。前記使用量が、100質量部未満であると、前記トナー材料の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られないことがあり、1,000質量部を超えると、経済的でないことがある。また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。
前記溶剤除去工程は、前記乳化乃至分散物(乳化スラリー等の分散液)から溶剤を除去する工程である。前記溶剤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、油滴中の有機溶剤を蒸発させる方法、分散液を乾燥雰囲気(空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体)中に噴霧(スプレードライヤー、ベルトドライヤー、ロータリーキルン等)して、油滴中の溶剤を除去する方法などが挙げられる。この方法により、短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。前記溶剤が除去されると、トナー母体粒子が形成される。
前記洗浄乃至乾燥工程は、前記トナー母体粒子を洗浄乃至乾燥する工程である。前記トナー母体粒子は、更に分級等を行ってもよい。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。なお、得られた不要の微粒子又は粗粒子は、再び微粒子の形成に用いることができる。その際、微粒子又は粗粒子は、ウェット状態でも構わない。
前記外添剤処理工程は、乾燥後の前記トナー母体粒子と、本発明において規定する特定のパラメータを満たす前記外添剤とを混合して処理する工程である。前記トナー母体粒子と、前記外添剤とを混合することにより、本発明のトナーが得られる。前記混合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るが、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)が好ましい。なお、前記トナー母体粒子の表面から前記外添剤等の粒子が脱離することを抑制するために、機械的衝撃力を印加してもよい。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力を下げた装置、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。
本発明のトナーは、添加剤の埋没を抑制し、適度な流動性を持たせることにより、異常画像の発生を抑制できる。異常画像は、画像面積が大きい画像を印刷した際、画像が均一に印刷されず、濃淡ムラが生じることである。この原因は、転写の際、画像形成装置内でトナーが凝集すること、紙の凹凸により転写が正確にできないことに起因する。前記トナーに、比較的粒子径の小さいシリカを添加した場合、流動性を付与できるが、一方で画像形成装置内でのストレスによりトナーが埋没しやすいという欠点を持つ。そのため、耐ストレス性を付与するために、トナーの粒径はある程度大きいことが好ましい。
前記現像剤は、少なくとも本発明のトナー、及び前記キャリアを含む。なお、前記現像剤が、2成分系現像剤である場合には、本発明のトナーとキャリアとを混合して用いればよく、1成分系現像剤である場合には、本発明のトナーを1成分系の磁性トナー又は非磁性トナーとして用いればよい。
前記キャリアは、磁性を有する芯粒子、及び該芯粒子を被覆する被覆樹脂を含み、更に必要に応じて導電性微粉末、シランカップリング剤等を含む。前記キャリア及び前記キャリアの骨格となる芯粒子の粒子径の選定が重要である。
前記芯粒子としては、前記キャリアに1,000エルステッド(Oe)の磁場を印加したときに、磁化量が40emu/g以上となる芯粒子であれば、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、鉄、コバルトなどの強磁性体、マグネタイト、ヘマタイト、Li系フェライト、MnZn系フェライト、CuZn系フェライト、NiZn系フェライト、Ba系フェライト、Mn系フェライトなどが挙げられる。前記芯粒子は、磁性材料の破砕物粒子を、フェライト、マグネタイト等の芯粒子を用いる場合には、焼成前の一次造粒品を分級し、焼成した粒子を、分級処理により異なる粒度分布をもつ粒子粉体に分級した後、複数の粒子粉体を混合することで得ることができる。
前記被覆樹脂としては、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、アミノ系樹脂、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、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリビニリデン系樹脂、アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等)、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、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、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、シリコーン樹脂、エポキシ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く、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、シリコーン樹脂が好ましい。
前記キャリアの製造方法としては、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、前記芯粒子の表面に被覆層を形成することにより製造する方法などが挙げられる。前記芯粒子の表面に被覆層を形成するための方法としては、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、スプレードライ法、浸漬法、パウダーコーティング法などが挙げられるが、均一な被覆層の形成に有効な点で、流動層型コーティング装置を用いる方法が好ましい。前記芯粒子の表面に有する被覆層の厚みとしては、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、0.02μm〜1μmが好ましく、0.03μm〜0.8μmがより好ましい。なお、前記被覆層の厚みが、極めて小さいことから、前記芯粒子の表面上に被覆層を形成したキャリアとキャリア芯粒子の粒径は実質的に同じである。
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、粒度分布がシャープで粒度の揃ったキャリアが好ましく、重量平均粒子径(Dw)の規制に加えて、個数平均粒子径(Dp)で規制されたキャリア及びキャリア芯粒子を使用することが好ましい。
前記プロセスカートリッジは、本発明の画像形成装置に用いるものであり、静電潜像担持体(電子写真感光体)と、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段及び徐電手段から選択される少なくとも1つの手段を有し、本発明の画像形成装置に着脱可能であるプロセスカートリッジにおいて、本発明のトナーを用いる。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体(電子写真感光体)と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の手段を有し、前記現像手段において本発明のトナーを用いる。なお、前記静電潜像形成手段は、帯電手段と、露光手段とを合わせた手段である。
前記画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含み、前記現像手段において本発明のトナーを用いる。なお、前記静電潜像形成手段は、帯電手段と、露光手段とを合わせた手段である。
前記静電潜像形成工程は、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程であり、静電潜像形成手段により実施することができる。前記像担持体の材質、形状、構造、大きさ等は、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。前記材質としては、アモルファスシリコン、セレン等の無機物質、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機物質等が挙げられるが、長寿命であることからアモルファスシリコンが好ましい。前記形状としては、ドラム状が好ましい。
前記静電潜像形成手段は、帯電手段と、露光手段とを合わせた手段である。前記帯電手段としては、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、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。前記露光手段としては、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、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、LED光学系などの各種露光器が挙げられ、前記露光器における光源としては、発光ダイオード(LED)、半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などの高輝度が確保できる光源などが挙げられる。
前記現像工程は、前記現像手段により実施することができ、前記静電潜像を、トナーを用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記現像手段としては、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、本発明のトナー及び前記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、目的に応じて適宜選択することができるが、前記現像剤を収容し、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ましい。前記現像器としては、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有するものなどが好適に挙げられる。前記現像器内では、例えば、本発明のトナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、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。該マグネットローラは、前記電子写真感光体近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する本発明のトナーの一部は、電気的な吸引力によって該電子写真感光体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該電子写真感光体の表面に該トナーによる可視像が形成される。
前記転写工程は、前記転写手段により実施することができ、前記可視像を記録媒体に転写する工程である。
前記転写手段は、前記可視像を記録媒体に転写する手段であるが、前記電子写真感光体表面から記録媒体に可視像を直接転写する方法と、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方法がある。前記転写工程としては、中間転写体を用い、中間転写体上に可視像を一次転写した後、可視像を記録媒体上に二次転写することが好ましい。このとき、用いられるトナーは、通常、二色以上であり、フルカラートナーを用いることが好ましい。このため、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、複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程を有することがより好ましい。
前記定着工程は、前記定着手段により実施することができ、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる工程である。
前記定着手段としては、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、公知の加熱加圧手段が好ましく、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み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組み合わせなどが挙げられ、前記加熱加圧手段における加熱としては、通常80℃〜200℃が好ましい。前記定着としては、例えば、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記その他の工程及びその他の手段としては、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、除電工程及び除電手段、クリーニング工程及びクリーニング手段、リサイクル工程及びリサイクル手段、制御工程及び制御手段などが挙げられる。
前記除電工程は、前記除電手段により実施することができ、前記電子写真感光体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程である。前記除電手段としては、特に制限はなく、前記電子写真感光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。
前記クリーニング工程は、前記クリーニング手段により実施することができ、前記電子写真感光体上に残留する前記トナーを除去する工程である。前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記電子写真感光体上に残留する前記電子写真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。
前記リサイクル工程は、前記リサイクル手段により実施することができ、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程である。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。
前記制御工程は、前記制御手段により実施することができ、前記各工程を制御する工程である。前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御できれば、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、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
以下では、本発明の画像形成装置の実施形態について説明する。
−非球形粒子A〜O、Q〜Rの製造−
非球形粒子の製造は、表2に記載した種々の体積平均粒子径を有する一次粒子と、処理剤処理剤(ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、和光純薬工業(株)製)とをスプレードライヤー(商品名CBK39、プリス社製)により混合して、表1に記載の条件にて焼成することにより、前記一次粒子同士を合着させて製造した。
非球形粒子J、Oについては、表2に記載の種々の体積平均粒子径を有する一次粒子同士を前記処理剤(ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、和光純薬工業(株)製)により疎水化処理を施して製造した。前記一次粒子同士を合着させて製造された二次粒子(合着粒子)の体積平均粒子径、形状等を表1に示す。
攪拌機、滴下ロート、及び温度計を備えた3リットルのガラス製反応器に、メタノール(693.0g)、水(46.0g)、28%アンモニア水(55.3g)を添加して混合した。この溶液を50℃に調整し攪拌しながらテトラメトキシシラン(1293.0g;8.5モル)及び5.4%アンモニア水(464.5g)を同時に添加開始し、前者は6時間、後者は4時間かけて滴下した。テトラメトキシシランの滴下後も0.5時間攪拌を続け、加水分解を行ない、シリカの微粒子懸濁液を得た。得られた懸濁液に室温でヘキサメチルジシラザン(547.4g;3.39モル)を添加し、120℃で加熱して3時間反応させ、シリカをトリメチルシリル化した。その後溶剤を減圧下で留去して[球形粒子P](553.0g)を得た。
球形粒子A〜Fは、表3に記載の市販品を用いた。
−合着度の測定−
得られた非球形粒子の合着度(二次粒子の体積平均粒子径/一次粒子の体積平均粒子径)の測定は、下記測定により得られた一次粒子及び二次粒子の体積平均粒子径値をもとに測定した。
得られた非球形粒子中に残存するアルコキシ基由来の炭素量の測定は、試料0.1gを磁性ボードに精秤し、該磁性ボードを燃焼炉に送り、約1,200℃で燃焼させた際に発生するCO2量を換算して求めた。
得られた非球形粒子中に残存する水分率の測定は、カールフィッシャー滴定装置を用いて、定電圧分極電圧滴定法により行った。具体的には、容量滴定式の水分測定装置(KF−06型、三菱化成社製)を用いて求めた。まず、マイクロシリンジで、純水を10μL精秤し、この水を除去するのに必要な試薬滴定量により、カールフィッシャー試薬1mL当りの水分量(mg)を換算した。次に、測定サンプルを100mg〜200mg精秤し、測定フラスコ内で5分間マグネチックスターラーにより十分分散させた。分散後、測定を開始し、滴定に要したカールフィッシャー試薬の滴定量(mL)を積算して下記式により水分率を算出した。
水分率(%) =水分量(mg)/サンプル量(mg)×100
水分量(mg)=試薬消費量(mL)×試薬力価(mgH2O/mL)
窒素導入管、脱水管、攪拌器、及び熱伝対を装備した5リットルの四つ口フラスコに、ビスフェノールAエチレンオキサイドサイド2モル付加物(229部)、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物(529部)、テレフタル酸(208部)、アジピン酸(46部)、及びジブチルチンオキサイド(2部)を入れ、常圧230℃で7時間反応し、更に10mmHg〜15mmHgの減圧で4時間反応させた。その後、反応容器に無水トリメリット酸(44部)を入れ、180℃、常圧で2時間反応させ、[未変性ポリエステル1]を得た。
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物(682部)、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物(81部)、テレフタル酸(283部)、無水トリメリット酸(22部)及びジブチルチンオキサイド(2部)を入れ、常圧230℃で8時間反応させ、更に10mmHg〜15mmHgの減圧で5時間反応させ[中間体ポリエステル1]を得た。
次に、冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、[中間体ポリエステル1](410部)、イソホロンジイソシアネート(89部)、酢酸エチル(500部)を入れ100℃で5時間反応させ、[ポリエステルプレポリマー1]を得た。
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で5時間反応を行い、[ケチミン化合物1]を得た。
水1200部、カーボンブラック(Printex35、デクサ社製)〔DBP吸油量=42ml/100mg、pH=9.5〕540部、[未変性ポリエステル1]1,200部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、得られた混合物を2本ロールにより150℃で30分間混練後、圧延冷却してパルペライザーで粉砕し、[マスターバッチ1]を得た。
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、水(683部)、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業社製)(11部)、スチレン(138部)、メタクリル酸(138部)、及び過硫酸アンモニウム(1部)を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し、5時間反応させた。更に、1%過硫酸アンモニウム水溶液(30部)を加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[微粒子分散液1]を得た。
<トナーの製造>
<<油相調製工程>>
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、[未変性ポリエステル1](378部)、カルナバワックス(110部)、帯電制御剤(CCA、サリチル酸金属錯体E−84:オリエント化学工業社製)(22部)、及び酢酸エチル(947部)を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時問で30℃に冷却した。次いで、容器に[マスターバッチ1](500部)、及び酢酸エチル(500部)を仕込み、1時間混合し[原料溶解液1]を得た。この[原料溶解液1](1,324部)を容器に移し、ビーズミル(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/hr、ディスク周速度6m/秒、直径0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填し、3パスの条件で、カーボンブラック、ワックスの分散を行った。次いで、[未変性ポリエステル1]の65%酢酸エチル溶液(1,042.3部)加え、上記条件のビーズミルで1パスし、[顔料・WAX分散液1](油相)を得た。
水990部、[微粒子分散液1](83部)、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7:三洋化成工業社製)(37部)、及び酢酸エチル(90部)を混合撹拌し、乳白色の液体[水相1]を得た。
[顔料・WAX分散液1](664部)、[ポリエステルプレポリマー1](109.4部)、[未変性ポリエステル1](73.9部)、及び[ケチミン化合物1](4.6部)を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化社製)で5,000rpmで1分間混合した後、容器に[水相1](1,200部)を加え、TKホモミキサーで、回転数13,000rpmで20分間混合し[乳化スラリー1]を得た。
撹拌機及び温度計をセットした容器に、この[乳化スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成を行い、[分散スラリー1]を得た。
[分散スラリー1](100部)を減圧濾過した後、
(1)濾過ケーキにイオン交換水(100部)を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(2)(1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液(100部)を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
(3)(2)の濾過ケーキに10%塩酸(100部)を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後、濾過した。
(4)(3)の濾過ケーキにイオン交換水(300部)を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpm、10分間)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ1]を得た。[濾過ケーキ1]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い[トナー母体粒子1]を得た。得られたトナー母体粒子の平均粒子径は、5.2μmであった。
(1)[トナー母体粒子1]と、[トナー母体粒子1](100部)に対して、[非球形粒子A](2.35部)とを、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)に投入して周速40m/sで2分間に設定して混合し、[トナー中間体1]を得た。
(2)[トナー中間体1](100部)に対して平均粒子径20nmの酸化チタン(MT−150IB、テイカ社製)(0.6部)をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)に投入して周速40m/sで2分間に設定して混合し、[トナー中間体2]を得た。
(3)[トナー中間体2]と、[トナー中間体2](100部)に対して[球形粒子A](1.79部)とを、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)に投入して周速40m/sで2分間に設定して混合し、目開き500meshの篩を通過させ、[トナーA]を得た。
得られたトナーの体積平均粒子径(Dv)と個数平均粒子径(Dn)との比(Dv/Dn)を測定した。前記測定は、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、アパーチャー径100μmで測定し、解析ソフト(Beckman Coulter Multisizer 3 Version3.51)を使用して行った。具体的には、ガラス製100mLビーカーに10%の界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩、ネオゲンSC−A、第一工業製薬社製)を0.5mL添加した後、各トナー0.5g添加してミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水80mLを添加し、得られた分散液を超音波分散器(W−113MK−II、本多電子社製)で10分間分散処理した。この分散液を、前記粒度測定器及び測定用溶液(アイソトンIII、ベックマンコールター社製)を用いて測定した。この測定は、装置が示す濃度が、8±2%となるように前記トナーサンプル分散液を滴下した。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]2.35部を[非球形粒子B]1.73部、[球形粒子A]1.79部を[球形粒子B]2.11部とした以外は、実施例1と同様にし、て[トナーB]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]2.35部を[非球形粒子C]1.65部、[球形粒子A]1.79部を[球形粒子C]1.22部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナーC]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]2.35部を[非球形粒子D]2.45部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナーD]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]2.35部を[非球形粒子E]2.45部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナーE]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]2.35部を[非球形粒子F]2.35部、[球形粒子A]1.79部を[球形粒子B]2.11部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナーF]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]2.35部を[非球形粒子G]2.35部、[球形粒子A]1.79部を[球形粒子B]2.11部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナーG]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]2.35部を[非球形粒子H]2.35部、[球形粒子A]1.79部を[球形粒子C]1.22部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナーH]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]2.35部を[非球形粒子I]2.35部、[球形粒子A]1.79部を[球形粒子C]1.22部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナーI]を得た。
実施例1の水相調製工程において、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業社製)19部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナーA2]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、酸化チタンを加えなかった以外は、実施例1と同様にして、[トナーA3]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[球形粒子A]2.35部を[球形粒子F]0.94部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナーT]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]2.35部を[非球形粒子Q]0.87部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナーU]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]2.35部を[非球形粒子R]3.00部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナーV]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]2.35部を乾式法で作られた[非球形粒子J]2.51部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナーJ]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]2.35部を[非球形粒子K]1.93部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナーK]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]2.35部を[非球形粒子L]0.63部、[球形粒子A]1.79部を[球形粒子B]2.11部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナーL]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]2.35部を[非球形粒子M]2.25部、[球形粒子A]1.79部を[球形粒子B]2.11部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナーM]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[球形粒子A]1.79部を[球形粒子D]0.54部にした以外は、実施例1と同様にして、[トナーQ]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]2.35部を[非球形粒子O]1.76した以外は、実施例1と同様にして、[トナーW]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]2.35部を[非球形粒子N]5.21部、[球形粒子A]1.79部を[球形粒子C]1.22部とした以外は、実施例1と同様にして、[トナーN]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]を2.51部、[球形粒子A]1.79部を[球形粒子C]1.09部にした以外は、実施例1と同様にして、[トナーO]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]を2.85部、[球形粒子A]1.79部を[球形粒子C]1.09部にした以外は、実施例1と同様にして、[トナーP]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]を2.01部、[球形粒子A]1.79部を[球形粒子E]2.1部にした以外は、実施例1と同様にして、[トナーR]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[球形粒子A]1.79部を[球形粒子P]1.91部にした以外は、実施例1と同様にして、[トナーS]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]を1.34部にした以外は、実施例1と同様にして、[トナーT]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]を3.70部、[球形粒子A]を2.00部にした以外は、実施例1と同様にして、[トナーU]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[非球形粒子A]2.35部を[非球形粒子C]1.65部、[球形粒子A]1.79部を[球形粒子B]1.46部にした以外は、実施例1と同様にして、[トナーV]を得た。
実施例1の外添剤処理工程において、[球形粒子A]を2.15部にした以外は、実施例1と同様にして、[トナーW]を得た。
トナー濃度7%になるように、実施例及び比較例で製造したトナーとキャリアとを、ターブラー(商品名「TURBULA」、WAB社製」で攪拌することにより、現像剤を製造した。
実施例及び比較例で製造したトナーの特性を表4に示し、実施例及び比較例で製造したトナーを用いた現像剤の評価結果を表5に示す。
トナーを40℃、湿度70%RHの環境下で2週間保管した後、75メッシュの篩を用いて手振動で篩い、金網上のトナーの残存率を測定し、下記基準により評価した。なお、トナーの残存率が、小さいほど、耐熱保存性に優れている。
[評価基準]
◎:残存率0%
○:残存率0%超1%未満
△:残存率1%以上2%未満
×:残存率2%以上
画像形成装置(商品名「imagio MP C6000」、株式会社リコー製)を用いて、画像面積率20%チャートを感光体から紙に転写後、クリーニングの直前における感光体上の転写残トナーをスコッチテープ(住友スリーエム株式会社製)で白紙に移し、それをマクベス反射濃度計RD514型で測定し、下記基準により評価した。
[評価基準]
◎:ブランクとの差が0.005未満
○:ブランクとの差が0.005以上0.010以下
△:ブランクとの差が0.010超 0.020以下
×:ブランクとの差が0.020超
流動性は、トナー凝集度で判断した。トナー凝集度は、トナー間の接着力を表わす指標であり、その値が大きいとトナー間の接着力が大きく現像飛翔性が悪化する。トナー凝集度の測定には、パウダーテスター(ホソカワミクロン社製)を用い、目開き75μm、45μm及び22μmの篩をこの順に上から並べ、目開き75μmの篩に2gのトナーを投入して、振幅1mmで30秒間振動を与え、振動後各篩上のトナー重量を測定し、それぞれに「0.5」、「0.3」及び「0.1」をかけ、加算して百分率で算出した値を、下記基準により評価した。
[評価基準]
◎:10%未満
○:10%以上15%以下
△:15%以上20%以下
×:20%超
画像形成装置(商品名「imagio MP C6000」、株式会社リコー製)を用い、画像面積率100%、75%、及び50%の帯チャートを各1,000枚出力し、出力後の現像ローラ、及び感光体上のフィルミングを観察し、下記基準で評価した。
[評価基準]
◎:まったくフィルミングが発生していない。
○:うっすらとフィルミングの発生を確認できる。
△:スジ状にフィルミングが発生している。
×:全面にフィルミングが発生している。
常温常湿室(温度23.5℃ 湿度60%RH)で30分間〜1時間、開封系にて調湿し、初期のキャリア6.0gとトナー0.452gをステンレス製容器へ加えた後、密封し、振とう機(YS−LD、(株)ヤヨイ製)にて目盛150で1分間運転し、約1,100回の振幅により摩擦帯電させたサンプルを、ブローオフ法(TB−200、東芝ケミカル(株)製)にて帯電量を測定し、下記基準により評価した。
[評価基準]
◎:帯電量が30(−μc/g)超
○:帯電量が20(−μc/g)以上30(−μc/g)以下
×:帯電量が20(−μc/g)未満
18 画像形成手段
20 帯電装置
22 転写装置
25 定着装置
30 露光装置
40 現像装置
95 記録媒体
100A 画像形成装置
100B 画像形成装置
100C 画像形成装置
Claims (10)
- 少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有するトナー母体粒子と、
少なくとも外添剤とを含むトナーであって、
前記外添剤が、少なくとも非球形粒子及び球形粒子を含有し、
前記非球形粒子が、球形の一次粒子同士が合着された二次粒子であり、
前記非球形粒子と前記球形粒子との関係が、下記式(1)を満たすことを特徴とするトナー。
- 非球形粒子の合着度(二次粒子の体積平均粒子径/一次粒子の体積平均粒子径)が、1.7〜4.0である請求項1に記載のトナー。
- 非球形粒子が、ゾルゲルシリカを含有し、
前記非球形粒子の体積平均粒子径が、60nm〜480nmである請求項1から2のいずれかに記載のトナー。 - ゾルゲルシリカに残存するアルコキシ基由来の炭素量が、1質量%以下である請求項3に記載のトナー。
- ゾルゲルシリカに残存する水分量が、1質量%以下である請求項3に記載のトナー。
- 球形粒子が、乾式シリカを含有し、
前記球形粒子の体積平均粒子径が、10nm〜35nmである請求項1から5のいずれかに記載のトナー。 - 球形粒子が、酸化チタンを更に含有する請求項1から6のいずれかに記載のトナー。
- 体積平均粒子径(Dv)と個数平均粒子径(Dn)との比(Dv/Dn)が、1.0〜1.2である請求項1から7のいずれかに記載のトナー。
- 請求項1から8のいずれかに記載のトナーと、キャリアとを含有することを特徴とする二成分現像剤。
- 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、請求項1から9のいずれかに記載のトナーを用いて、該静電潜像を現像して可視像を形成する現像手段と、該可視像を記録媒体上に転写する転写手段と、該記録媒体上に転写された転写像を定着させる定着手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
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