JP2014074784A - トナー、画像形成装置および現像剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも着色剤と樹脂と離型剤を含むトナーであって、かつパルスNMR解析のソリッドエコー法で得られたソフト成分とハード成分のうち、前記ソフト成分に由来するスピン−スピン緩和時間(T2s)が0.10〜0.50msecであり、かつ前記ソフト成分の占めるプロトン強度の割合が15.0%以上100.0%未満であることを特徴とするトナー。
【選択図】なし
Description
究極の低温定着性と、高温環境下での優れた帯電性を高度に両立達成するトナー、該トナーを含有し高速印字対応性を確保した画像形成装置、画像形成方法、プロセスカートリッジ、現像剤が提供できる。
本発明のトナーは少なくとも着色剤と樹脂と離型剤を含むトナーであって、かつパルスNMR解析のソリッドエコー法で得られたソフト成分とハード成分のうち、該ソフト成分に由来するスピン−スピン緩和時間(T2s)が0.10〜0.50msec、より好ましくは0.20〜0.50msecであり、かつ該ソフト成分の占めるプロトン強度の割合が15.0%以上100.0%未満、より好ましくは50.1%以上100.0%未満であることを特徴とするトナーとする。
本発明のトナーは上記の構成により、究極の低温定着性と、優れた帯電性(特に高温環境下)を高度に両立達成することができ、本発明のトナーを用いることによって高速印字対応性を確保した画像形成装置、プロセスカートリッジ、現像剤を提供することが出来る。
T1−T2≦30.0℃ かつT2≧30.0℃ ・・・(1)
T1−T2≦25.0℃ かつT2≧38.0℃ ・・・(2)
また、前記結晶性ポリエステル樹脂が、ウレタン結合及び/又はウレア結合を有することで、樹脂としての結晶性を保持しつつ、高い硬度を示すため好ましい。
また、潜像担持体と少なくとも現像手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱可能でかつ、前記トナーを含む事を特徴とするプロセスカートリッジが提供可能となる。
また、本発明のトナーと少なくとも磁性を有するキャリアとを含有することを特徴とする二成分現像剤とすることで、適切にトナー流動性が確保出来、適切な現像・転写を実施する事が可能で、耐環境安定性(信頼性)の高い二成分現像剤が提供可能となる。
本発明においてはトナーの物性をパルスNMRの解析結果(スピン−スピン緩和時間(T2S)およびソフト成分の占めるプロトン強度の割合の評価)で規定しているが、トナーのパルスNMRの解析は、以下の方法で行うことが好ましい。
Bruker社製パルスNMR;Minispec mqシリーズを用いて評価した。
NMR管に入れたトナーに高周波磁場をパルスとして印加することで磁化ベクトルを倒し、そのx, y成分が消滅するまでの時間(=緩和時間)からトナーを構成する分子の運動性を評価する手法である。
トナー40mgを直径10mmのNMR管に量り取り測定に用いた。
(2)測定条件
First90°Pulse Separation ; 0.01 msec
Final Pulse Separation ; 2.0 msec
Number of Data Poin for Fitting ; 20 points
Cumulated number ; 32 times
Temperature ; 40℃
(3)プロトン強度およびスピン−スピン緩和時間の算出方法
パルスNMR測定により得られたエコー信号は、分子運動性の低いハード成分、分子運動性の高いソフト成分の二成分に由来する緩和曲線が重畳したものである。ORIGIN8.5(OriginLab社製)のBi−exponential近似を用いることで、得られたエコー信号を二成分に由来する二つの緩和曲線に分離し、それぞれの成分のプロトン強度およびスピン−スピン緩和時間を算出することが出来る。図1にエコー信号の例と、それを分解して得られるハード成分、ソフト成分の3つの緩和曲線を示す。分子運動性が低いハード成分は樹脂の架橋成分のような、硬い材料に由来する成分であることが一般的であり、一方で分子運動性が高いソフト成分は柔らかい材料に由来する。スピン−スピン緩和時間は、分子運動性が低いほど短く、分子運動性が高いほど長いことが知られている。したがって、2つに分離された緩和曲線のうち、短いスピン−スピン緩和時間を持つ緩和曲線がハード成分であり、長いスピン−スピン緩和時間を持つ緩和曲線がソフト成分であると言える。
本発明におけるトナーコアシェル構造の確認は、以下のTEM(透過型電子顕微鏡)を用いた方法で評価することが好ましい。コアシェル構造とは、トナー表面にトナー内部とは異なるコントラスト成分が覆っている状態と定義する。
まずトナーをスパチュラ一杯程度エポキシ系樹脂に包埋して硬化させる。四酸化ルテニウム、あるいは四酸化オスミウム、あるいは別の染色剤で試料を1分間〜24時間ガス暴露することでシェル層とコア内部を識別染色する。暴露時間は観察時のコントラストにより適宜調整する。ナイフで断面出ししてウルトラミクロトーム(Leica社製 ULTRACUT UCT 、ダイヤナイフ使用)でトナーの超薄切片(200nm厚さ)を作成する。その後TEM(透過型電子顕微鏡;H7000;日立ハイテク社製)により加速電圧100kVで観察する。なおシェル層とコア部の組成により、未染色で識別可能な場合もあり、その場合は未染色で評価する。また選択エッチング等別の手段で組成コントラストを付与する事も可能で、そのような前処理後にTEM観察し、シェル層評価することも好ましい。シェル層の厚みは、TEM観察で得られたデータを画像処理することにより得られる。
本発明において、トナーの最大吸熱ピーク、最大発熱ピーク、融解熱量は、DSCシステムQ−200(TAインスツルメント社製)を用いて測定できる。まず、樹脂約5.0mgをアルミニウム製の試料容器に入れ、試料容器をホルダーユニットに載せ、電気炉中にセットした。次に、窒素雰囲気下、0℃から10℃/minで100℃まで昇温し、次いで100℃から10℃/minで0℃まで降温した後、再び0℃から10℃/minで100℃まで昇温し、吸発熱変化を測定した。DSCシステムQ−200(TAインスツルメント社製)中の解析プログラムを用いて、1回目の昇温時におけるDSC曲線を選択し、昇温一回目の最大吸熱ピーク温度T1を測定した。また、同様にして降温時における最大発熱ピーク温度T2を測定した。さらに、二回目の昇温時におけるDSC曲線を選択し、昇温二回目の最大吸熱ピーク温度を測定した。昇温二回目の最大吸熱ピーク温度を有する吸熱ピークの吸熱量を、昇温二回目の融解熱量とする。
本発明において、分子量分布や重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフイー(GPC)測定装置(例えば、GPC−8220GPC(東ソー社製))を用いて測定できる。カラムとしては、TSKgel SuperHZM―H 15cm 3連(東ソー社製)を使用した。測定する樹脂は、テトラヒドロフラン(THF)(安定剤含有、和光純薬製)にて0.15質量%溶液にし、0.2μmフィルターで濾過した後、その濾液を試料として用いた。前記THF試料溶液を測定装置に100μl注入し、温度40℃の環境下にて、流速0.35ml/分間で測定した。試料の分子量測定にあたっては、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作製された検量線の対数値とカウント数との関係から算出した。前記標準ポリスチレン試料としては、昭和電工社製ShowdexSTANDARDのStd.No S−7300、S−210、S−390、S−875、S−1980、S−10.9、S−629、S−3.0、S−0.580、トルエンを用いた。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いた。
本発明では、以下で示す結晶性ポリエステル樹脂を含有する事がより好ましい。結晶性ポリエステル樹脂の融点は50〜100℃の範囲にあることが望ましく、55〜90℃の範囲にあることがより望ましく、55〜85℃の範囲にあることがさらに望ましい。融点が50℃以上であることにより、保管トナーにブロックキングが生じることがなく、トナー保管性や、定着後の定着画像の保管性が良好となる。また、融点が100℃以下であることにより、十分な低温定着性が得られる。なお、上記結晶性ポリエステル樹脂の融点は、前記の示差走査熱量測定(DSC)により得られた吸熱ピークのピーク温度として求めた。
重合性単量体が、反応温度下で溶解または相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させてもよい。重縮合反応においては、溶解補助溶剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪い重合性単量体が存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪い重合性単量体とその重合性単量体と重縮合予定の酸またはアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させるとよい。
本発明において、トナーの結着樹脂として以下に示す非結晶性ポリエステル樹脂を少なくとも含有することが好ましい。非結晶性ポリエステル樹脂としては変性ポリエステル樹脂と未変性ポリエステル樹脂があるが、その両方を含有することがさらに好ましい。
本発明において、ポリエステル樹脂として、以下に示す変性ポリエステル系樹脂が使用できる。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を用いることが出来る。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)としては、ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルをさらにポリイソシアネート(3)と反応させた物などが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基(アルコール性水酸基およ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、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは1.3/1〜1.02/1である。
本発明においては、前記変性されたポリエステル(A)単独使用だけでなく、この(A)と共に、変性されていないポリエステル(C)をトナーバインダー成分として含有させることがより好ましい。(C)を併用することで、低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性、光沢均一性が向上する。(C)としては、前記(A)のポリエステル成分と同様なポリオール(1)とポリカルボン酸(2)との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも(A)と同様である。また、(C)は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。(A)と(C)は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、(A)のポリエステル成分と(C)は類似の組成が好ましい。(A)を含有させる場合の(A)と(C)の重量比は、通常5/95〜75/25、好ましくは10/90〜25/75、さらに好ましくは12/88〜25/75、特に好ましくは12/88〜22/78である。(A)の重量比が5%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
本発明において、以下に示すビニル系樹脂をトナーに含有する事が好ましく、さらに以下に示すビニル系樹脂をシェルの結着樹脂として含有する事がより好ましい。ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体等が挙げられる。
本発明の着色剤としては公知の染料及び顔料が全て使用でき、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)、カドミュウムイエロー、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、カドミュウムレッド、カドミュ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、ポ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、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%である。
本発明の離型剤として一般的なワックスが使用可能である。ワックスとしては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワッックス(ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど);長鎖炭化水素(パラフィンワッックス、サゾールワックスなど);カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル(カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレートなど);ポリアルカノールエステル(トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど);ポリアルカン酸アミド(エチレンジアミンジベヘニルアミドなど);ポリアルキルアミド(トリメリット酸トリステアリルアミドなど);およびジアルキルケトン(ジステアリルケトンなど)などが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。本発明のワックスの融点は、通常40〜160℃であり、好ましくは50〜120℃、さらに好ましくは60〜90℃である。融点が40℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、160℃を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1000cpsが好ましく、さらに好ましくは10〜100cpsである。1000cpsを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は通常0〜40重量%であり、好ましくは3〜30重量%である。
本発明のトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、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、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、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)、第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)、第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、第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、ホウ素錯体であるLR−147(日本カ一リット社製)、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の化合物が挙げられる。
本発明で得られた着色粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、外添剤としては酸化物微粒子の他に、無機微粒子や疎水化処理無機微粒子を併用することができるが、疎水化処理された一次粒子の平均粒径が1〜100nm、より好ましくは5nm〜70nmの無機微粒子を少なくとも1種類以上含むことがより望ましい。さらに疎水化処理された一次粒子の平均粒径が20nm以下の無機微粒子を少なくとも1種類以上含みかつ、30nm以上の無機微粒子を少なくとも1種類以上含むことがより望ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが好ましい。
それらは、条件を満たせば公知のものすべて使用可能である。例えば、シリカ微粒子、疎水性シリカ、脂肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムなど)、金属酸化物(チタニア、アルミナ、酸化錫、酸化アンチモンなど)、フルオロポリマー等を含有してもよい。
本発明では、必要に応じて樹脂微粒子も含有させることができる。使用される樹脂微粒子は、ガラス転移点(Tg)が40〜100℃であり、重量平均分子量が3千〜30万がより好ましく、前述したようにガラス転移点(Tg)が40℃未満、及び/又は重量平均分子量が3千未満の場合、トナーの保存性が悪化してしまい、保管時および現像機内でブロッキングを発生してしまう。ガラス転移点(Tg)が100℃以上、及び/又は重量平均分子量が30万以上の場合、樹脂微粒子が定着紙との接着性を阻害してしまい、定着下限温度が上がってしまう。
樹脂微粒子の残存率は、トナー粒子に起因せず樹脂微粒子に起因する物質を熱分解ガスクロマトグラフ質量分析計で分析し、そのピーク面積から算出し測定することができる。検出器としては、質量分析計が好ましいが、特に制限はない。
本発明において、架橋剤及び/又は伸長剤として、アミン類を用いることができる。アミン類(B)としては、ジアミン(B1)、3価以上のポリアミン(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、およびB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。ジアミン(B1)としては、芳香族ジアミン(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);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など);および脂肪族ジアミン(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など)などが挙げられる。3価以上のポリアミン(B2)としては、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。アミノアルコール(B3)としては、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。アミノメルカプタン(B4)としては、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。アミノ酸(B5)としては、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。B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5の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など)から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、B1およびB1と少量のB2の混合物である。
トナーバインダーは以下の方法などで製造することができる。ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を溜去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで40〜140℃にて、これにポリイソシアネート(3)を反応させ、イソシアネート基を有するプレポリマー(A)を得る。
本発明に用いる水性相には、予め樹脂微粒子を添加することにより使用する事がより好ましい。樹脂微粒子が粒径制御剤として機能して、トナーの周囲に配置され、最終的にはトナー表面を覆いシェル層として機能することになる。十分なシェル層として機能を持たせるため、樹脂微粒子の粒径、組成、水相中の分散剤(界面活性剤)、溶媒等にも影響されるため詳細な制御が要求される。
分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、伸長および/または架橋反応後、洗浄除去するほうがトナーの帯電面から好ましい。
その後、遠心分離により粗分離を行い、洗浄タンクにて乳化分散体を洗浄、温風乾燥機にて乾燥の工程を繰り返し、溶媒を除去、乾燥させてトナー母体を得ることができる。
その後、さらに熟成工程を入れることがより好ましい。好ましくは30〜55℃(より好ましくは40〜50℃)で、5〜36時間(より好ましくは10〜24時間)で熟成させることがより好ましい。
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。もちろん乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行っても良いが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、または粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際微粒子、または粗粒子はウェットの状態でも構わない。
用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。
最後に無機微粒子等の外添剤とトナーをヘンシェルミキサー等で混合し、超音波篩い等で粗大粒子を除去して、最終的なトナーを得る。
本発明において、システム線速は以下のようにして測定した。A4紙、縦方向通紙(通紙方向紙の長さ297mm)、連続100枚、該当画像形成装置で出力し、スタートから終了までの出力時間をA秒とし、システム速度をBとした場合、下記式にて、システム速度を求めた。
B(mm/sec)=100枚×297mm÷A秒
本発明における定着加圧面圧は、記録媒体を加圧する面圧は、圧力分布測定装置PINCH(ニッタ社製)を用いて測定することができる。
線速と定着ニップ幅の計測から定着ニップ時間を算出した。
図2は、本発明のプロセスカートリッジを備える画像形成装置の構成を示す概略図である。図2において、aはプロセスカートリッジ全体を示し、bは感光体、cは帯電手段、dは現像手段、eはクリーニング手段を示す。
本発明においては、上述の感光体b、帯電装置手段c、現像手段dおよびクリーニング手段e等の構成要素のうち、少なくとも感光体bおよび現像手段dをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリンター等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。
本発明のトナーを2成分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いれば良く、現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、キャリア100重量部に対してトナー1〜10重量部が好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径20〜200μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用できる。また、被覆材料としては、アミノ系樹脂、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、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等があげられる。またポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、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、ポリスチレン樹脂および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、ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂等の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、およびシリコーン樹脂等が使用できる。また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電粉は、平均粒子径1μm以下のものが好ましい。平均粒子径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。
また、本発明のトナーはキャリアを使用しない1成分系の磁性トナー或いは、非磁性トナーとしても用いることができる。
本発明では、少なくとも4つ以上の現像色の異なる現像ユニットを直列に配置したタンデム型の現像方式のカラー画像形成装置としても使用できる。タンデム型カラー画像形成装置の実施形態の一例について説明する。タンデム型の電子写真装置には、図3に示すように、各感光体1上の画像を転写装置2により、シート搬送ベルト3で搬送するシートsに順次転写する直接転写方式のものと、図4に示すように、各感光体1上の画像を1次転写装置2によりいったん中間転写体4に順次転写して後、その中間転写体4上の画像を2次転写装置5によりシートsに一括転写する間接転写方式のものとがある。転写装置5は転写搬送ベルトであるが,ローラ形状も方式もある。
これに対し、後者は、2次転写位置を比較的自由に設置することができる。
給紙装置6,および定着装置7をタンデム型画像形成装置Tと重ねて配置することができ、小型化が可能となる利点がある。
これに対し、後者は、シートsがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置7を配置することができるから、定着装置7がほとんど画像形成に影響を及ぼさないようにすることができる。
以上のようなことから、最近は、タンデム型電子写真装置の中の、特に間接転写方式のものが注目されてきている。
図5は、この発明の一実施の形態を示すもので、タンデム型間接転写方式の電子写真装置である。図中符号100は複写装置本体、200はそれを載せる給紙テーブル、300は複写装置本体100上に取り付けるスキャナ、400はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置(ADF)である。複写装置本体100には、中央に、無端ベルト状の中間転写体10を設ける。
そして、図5に示すとおり、図示例では3つの支持ローラ14・15・16に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。
また、3つのなかで第1の支持ローラ14と第2の支持ローラ15間に張り渡した中間転写体10上には、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を横に並べて配置してタンデム画像形成装置20を構成する。
上述した2次転写装置22には、画像転写後のシートをこの定着装置25へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、2次転写装置22として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動して後、他方コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ300を駆動し、第1走行体33および第2走行体34を走行する。そして、第1走行体33で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第2走行体34に向け、第2走行体34のミラーで反射して結像レンズ35を通して読取りセンサ36に入れ、原稿内容を読み取る。
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ14・15・16の1つを回転駆動して他の2つの支持ローラを従動回転し、中間転写体10を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段18でその感光体40を回転して各感光体40上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体10の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体10上に合成カラー画像を形成する。
または、給紙ローラ50を回転して手差しトレイ51上のシートを繰り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。
そして、中間転写体10上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転し、中間転写体10と2次転写装置22との間にシートを送り込み、2次転写装置22で転写してシート上にカラー画像を記録する。
一方、画像転写後の中間転写体10は、中間転写体クリーニング装置17で、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置20による再度の画像形成に備える。
ここで、レジストローラ49は一般的には接地されて使用されることが多いが,シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
さて、上述したタンデム画像形成装置20において、個々の画像形成手段18は、詳しくは、例えば図6に示すように、ドラム状の感光体40のまわりに、帯電装置60、現像装置61、1次転写装置62、感光体クリーニング装置63、除電装置64などを備えてなる。
以下、部は質量部を示す。
(評価機)
評価機として、imagio MP C6000の主に定着部を改造して用いた。線速は350mm/secになるように調整した。また定着部の定着ユニットは、定着面圧40N/cm2と、定着ニップ時間40msに調整した。定着媒体表面はテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)を塗布、成形、表面調整して使用した。
2成分系現像剤で画像評価する場合は、以下のように、シリコーン樹脂により0.5μmの平均厚さでコーティングされた平均粒径35μmのフェライトキャリアを用い、キャリア100重量部に対し各色トナー7重量部を容器が転動して攪拌される型式のターブラーミキサーを用いて均一混合し帯電させて、現像剤を作製した。
・芯材
Mnフェライト粒子(重量平均径:35μm) 5000部
・コート材
トルエン 450部
シリコーン樹脂SR2400 450部
(東レ・ダウコーニング・シリコーン製、不揮発分50%)
アミノシランSH6020(東レ・ダウコーニング・シリコーン製) 10部
カーボンブラック 10部
〜樹脂微粒子エマルションの合成〜
撹拌棒およ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、三洋化成工業製)11部、ポリ乳酸10部、スチレン60部、メタクリル酸100部、アクリル酸ブチル70部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、3800回転/分で30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4時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で6時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−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。[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。
水963部、[微粒子分散液1]110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48.3%水溶液(エレミノールMON−7):三洋化成工業製)37部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とする。
冷却管、撹拌機およ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339部、テレフタル酸208部、アジピン酸80部、コハク酸10部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で5時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸35部を入れ、180℃、常圧で1時間反応し、[非結晶性低分子ポリエステル1]を得た。
冷却管、撹拌機および窒索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部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で7時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した[非結晶性中間体ポリエステル1]を得た。
撹拌棒およ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、45℃で3時間半反応を行い、[ケチミン化合物1]を得た。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、1,6−ヘキサンジオール1200部と、デカン2酸1200部と、触媒としてジブチル錫オキサイド0.4部と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスで不活性雰囲気とし、機械攪拌にて180rpmで4時間攪拌を行った。その後、減圧下にて210℃まで徐々に昇温を行い1.5時間攪拌し、粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させ、[結晶性ポリエステル1]を得た。
撹拌棒および温度計をセットした容器に、[非結晶性低分子ポリエステル1]620部、パラフィンWAX(融点90℃)120部、[結晶性ポリエステル1]576部、酢酸エチル1894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。次いで容器にカーボンブラック(Printex35 デクサ製)250部〔DBP吸油量=42ml/100mg、pH=9.5〕、酢酸エチル1000部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液1]を得た。
[原料溶解液1]1324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、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、5パスの条件で、カーボンブラック、WAXの分散を行い、[顔料・WAX分散液1]を得た。
[顔料・WAX分散液1]749部、[プレポリマー1]を110部、[ケチミン化合物1]3.2部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで5分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数10,000rpmで1.5時間混合し[乳化スラリー1]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、40℃で72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1OO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で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時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い[トナー母体粒子1]を得た。
その後、[トナー母体粒子1]100部、粒径13nmの疎水化処理シリカ1部をヘンシェルミキサーにて混合してトナーを得た。
得られたトナーの物性は表1、評価結果は表2に示した。
実施例1において、原料溶解液として以下の[原料溶解液2]を使用し、かつ顔料・WAX分散液として以下の[顔料・WAX分散液2]を使用し、かつ乳化スラリーとして以下の[乳化スラリー2]使用し、かつ分散スラリーとして以下の[分散スラリー2]を使用し、かつ濾過ケーキとして以下の[濾過ケーキ2]を使用し、かつトナー母体粒子として以下の[トナー母体粒子2]を使用した以外は実施例1と同様にしてトナーを得た。
得られたトナーの物性は表1、評価結果は表2に示した。
撹拌棒および温度計をセットした容器に、[非結晶性低分子ポリエステル1]750部、パラフィンWAX(融点90℃)120部、[結晶性ポリエステル1]446部、酢酸エチル1894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。次いで容器にカーボンブラック(Printex35 デクサ製)250部〔DBP吸油量=42ml/100mg、pH=9.5〕、酢酸エチル1000部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液2]を得た。
[原料溶解液2]1324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、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、5パスの条件で、カーボンブラック、WAXの分散を行い、[顔料・WAX分散液2]を得た。
[顔料・WAX分散液2]749部、[プレポリマー1]を120部、[ケチミン化合物1]3.5部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで5分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数10,000rpmで1.5時間混合し[乳化スラリー2]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー2]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、40℃で72時間熟成を行い、[分散スラリー2]を得た。
[分散スラリー2]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1OO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で10分間)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ2]を得た。
[濾過ケーキ2]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い[トナー母体粒子2]を得た。
その後、[トナー母体粒子2]100部、粒径13nmの疎水化処理シリカ1部をヘンシェルミキサーにて混合してトナーを得た。
実施例1において、原料溶解液として以下の[原料溶解液3]を使用し、かつ顔料・WAX分散液として以下の[顔料・WAX分散液3]を使用し、かつ乳化スラリーとして以下の[乳化スラリー3]を使用し、かつ分散スラリーとして以下の[分散スラリー3]を使用し、かつ濾過ケーキとして以下の[濾過ケーキ3]を使用し、かつトナー母体粒子として以下の[トナー母体粒子3]を使用した以外は実施例1と同様にしてトナーを得た。
得られたトナーの物性は表1、評価結果は表2に示した。
撹拌棒および温度計をセットした容器に、[非結晶性低分子ポリエステル1]330部、パラフィンWAX(融点90℃)120部、[結晶性ポリエステル1]866部、酢酸エチル1894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。次いで容器にカーボンブラック(Printex35 デクサ製)250部〔DBP吸油量=42ml/100mg、pH=9.5〕、酢酸エチル1000部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液3]を得た。
[原料溶解液3]1324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、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、5パスの条件で、カーボンブラック、WAXの分散を行い、[顔料・WAX分散液3]を得た。
[顔料・WAX分散液3]749部、[プレポリマー1]を120部、[ケチミン化合物1]3.5部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで5分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数10,000rpmで1.5時間混合し[乳化スラリー3]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー3]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、40℃で72時間熟成を行い、[分散スラリー3]を得た。
[分散スラリー3]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1OO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で10分間)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ3]を得た。
[濾過ケーキ3]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い[トナー母体粒子3]を得た。
その後、[トナー母体粒子3]100部、粒径13nmの疎水化処理シリカ1部をヘンシェルミキサーにて混合してトナーを得た。
実施例1において、原料溶解液として上記の[原料溶解液2]を使用し、かつ顔料・WAX分散液として上記の[顔料・WAX分散液2]を使用し、かつ水相として以下の[水相4]を使用し、かつ乳化スラリーとして以下の[乳化スラリー4]を使用し、かつ分散スラリーとして以下の[分散スラリー4]を使用し、かつ濾過ケーキとして以下の[濾過ケーキ4]を使用し、かつトナー母体粒子として以下の[トナー母体粒子4]を使用した以外は実施例1と同様にしてトナーを得た。
得られたトナーの物性は表1、評価結果は表2に示した。
〜水相の調整〜
水873部、[微粒子分散液1]200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48.3%水溶液(エレミノールMON−7):三洋化成工業製)37部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相4]とする。
[顔料・WAX分散液2]749部、[プレポリマー1]を100部、[ケチミン化合物1]3.0部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで5分間混合した後、容器に[水相4]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数10,000rpmで1.5時間混合し[乳化スラリー4]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー4]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、40℃で72時間熟成を行い、[分散スラリー4]を得た。
[分散スラリー4]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1OO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で10分間)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ4]を得た。
[濾過ケーキ4]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い[トナー母体粒子4]を得た。
その後、[トナー母体粒子4]100部、粒径13nmの疎水化処理シリカ1部をヘンシェルミキサーにて混合してトナーを得た。
実施例1において、原料溶解液として上記の[原料溶解液3]を使用し、かつ顔料・WAX分散液として上記の[顔料・WAX分散液3]を使用し、かつ水相として上記の[水相4]を使用し、かつ乳化スラリーとして以下の[乳化スラリー5]を使用し、かつ分散スラリーとして以下の[分散スラリー5]を使用し、かつ濾過ケーキとして以下の[濾過ケーキ5]を使用し、かつトナー母体粒子として以下の[トナー母体粒子5]を使用した以外は実施例1と同様にしてトナーを得た。
得られたトナーの物性は表1、評価結果は表2に示した。
[顔料・WAX分散液3]749部、[プレポリマー1]を100部、[ケチミン化合物1]3.0部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで5分間混合した後、容器に[水相4]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数10,000rpmで1.5時間混合し[乳化スラリー5]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー5]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、40℃で72時間熟成を行い、[分散スラリー5]を得た。
[分散スラリー5]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1OO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で10分間)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ5]を得た。
[濾過ケーキ5]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い[トナー母体粒子5]を得た。
その後、[トナー母体粒子5]100部、粒径13nmの疎水化処理シリカ1部をヘンシェルミキサーにて混合してトナーを得た。
実施例1において、乳化スラリーとして以下の[乳化スラリー6]を使用し、かつ分散スラリーとして以下の[分散スラリー6]を使用し、かつ濾過ケーキとして以下の[濾過ケーキ6]を使用し、かつトナー母体粒子として以下の[トナー母体粒子6]を使用した以外は実施例1と同様にしてトナーを得た。
得られたトナーの物性は表1、評価結果は表2に示した。
[顔料・WAX分散液1]749部、[プレポリマー1]を110部、[ケチミン化合物1]3.2部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で2,000rpmで1分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数10,000rpmで1.5時間混合し[乳化スラリー6]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー6]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、40℃で72時間熟成を行い、[分散スラリー6]を得た。
[分散スラリー6]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1OO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で10分間)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ6]を得た。
[濾過ケーキ6]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い[トナー母体粒子6]を得た。
その後、[トナー母体粒子6]100部、粒径13nmの疎水化処理シリカ1部をヘンシェルミキサーにて混合してトナーを得た。
〜ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂の製造〜
冷却管、撹拌機および窒素導入管を備えた反応槽中に、セバシン酸202重量部(1.00mol)、アジピン酸15重量部(0.10mol)、1,6−ヘキサンジオール177重量部(1.50mol)、及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート0.5重量部を入れ、窒素気流下にて180℃で、生成する水を留去しながら8時間反応させた。次いで220℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下にて生成する水及び1,6−ヘキサンジオールを留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下にて、Mwがおよそ12,000に達するまで反応を行い、[結晶性ポリエステル樹脂7´]を得た。
冷却管、撹拌機及び窒素挿入管を備えた反応槽中に、ビスフェノールA EO2mol付加物222重量部、ビスフェノールA PO2mol付加物129重量部、イソフタル酸166重量部、及びテトラブトキシチタネート0.5重量部を入れ、窒素気流下にて230℃、常圧で、生成する水を留去しながら8時間反応させた。次いで、5〜20mmHgの減圧下にて反応させ、酸価が2になった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸35重量部を加え、常圧で3時間反応させ、[非結晶性樹脂7]を得た。
攪拌棒及び温度計をセットした反応容器中に、キシレン480質量部、低分子量ポリエチレン(三洋化成工業社製サンワックスLEL−400:軟化点128℃)100質量部を入れて充分溶解し、窒素置換した後、スチレン740質量部、アクリロニトリル100質量部、アクリル酸ブチル60質量部、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート36質量部、及びキシレン100質量部の混合溶液を170℃で3時間滴下して重合し、更にこの温度で30分間保持した。次いで、脱溶剤を行い、[グラフト重合体]を合成した。
撹拌棒及び温度計をセットした容器にパラフィンワックス(日本精鑞社製、HNP−9、炭化水素系ワックス、融点75℃、SP値8.8)50重量部、グラフト重合体30重量部、及び酢酸エチル420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、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、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、分散を行い[離型剤分散液]を得た。
・ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂7 100重量部
・カーボンブラック(Printex35、デグサ社製) 100重量部
(DBP吸油量:42mL/100g、pH:9.5)
・イオン交換水 50重量部
上記の原材料を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山株式会社製)を用いて混合した。得られた混合物を、二本ロールを用いて混練した。混練温度は90℃から混練を始め、その後、50℃まで徐々に冷却していった。得られた混練物をパルペライザー(ホソカワミクロン株式会社製)で粉砕して[マスターバッチ7]を作製した。
温度計および撹拌機を備えた容器に、[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂7]62重量部を入れ、固形分濃度が50重量%となる量の酢酸エチルを加えて、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させた。これに、[非結晶性樹脂7]の50重量%酢酸エチル溶液60重量部、[離型剤分散液]60重量部、[マスターバッチ7]16重量部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数5,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[顔料・WAX分散液7]を得た。なお、[顔料・WAX分散液7]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、結晶化しないように作成から5時間以内に使用した。
攪拌棒及び温度計をセットした反応容器に、水580重量部、スチレン120重量部、メタクリル酸120重量部、アクリル酸ブチル45重量部、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリウム塩(エレミノールJS−2、三洋化成工業製)10重量部、過硫酸アンモニウム1重量部を仕込み、400回転/分で30分攪拌したところ、白色の乳濁液が得られた。この乳濁液を加熱して、系内温度75℃まで昇温し、7時間反応させた。更に1%過硫酸アンモニウム水溶液30重量部を加え、75℃で7時間熟成して[樹脂微粒子の水分散液]を得た。
水880重量部、[樹脂微粒子の水分散液]200重量部、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重量%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業株式会社製)37重量部、及び酢酸エチル107重量部を混合撹拌し、[水相7]を得た。
撹拌機および温度計をセットした別の容器内に、[水相7]520重量部を入れて40℃まで加熱した。40〜50℃に保持したままの前記[水相7]をTK式ホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)にて13,000rpmで攪拌しながら、前記50℃に保たれた[顔料・WAX分散液7]260重量部を添加し、1分間乳化して[乳化スラリー7]を得た。 次いで、撹拌機および温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー7]を投入し、60℃で6時間脱溶剤して、[スラリー7]を得た。得られた[スラリー7]を減圧濾過した後、以下の洗浄処理を行った。(1)濾過ケーキにイオン交換水100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。(2)前記(1)の濾過ケーキに10重量%水酸化ナトリウム水溶液100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで10分間)した後、減圧濾過した。(3)前記(2)の濾過ケーキに10重量%塩酸100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ7]を得た。得られた[濾過ケーキ7]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母体粒子7]を作製した。得られた[トナー母体粒子7]100部、粒径13nmの疎水化処理シリカ1部をヘンシェルミキサーにて混合してトナーを得た。
得られたトナーの物性は表1、評価結果は表2に示した。
実施例7において、用いたウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂として以下の[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂8]を使用し、かつマスターバッチとして以下の[マスターバッチ8]を使用し、かつ顔料・WAX分散液として以下の[顔料・WAX分散液8]を使用し、かつ水相として以下の[水相8]を使用し、かつ乳化スラリーとして以下の[乳化スラリー8]を使用し、かつスラリーとして以下の[スラリー8]を使用し、かつ濾過ケーキとして以下の[濾過ケーキ8]を使用し、かつトナー母体として以下の[トナー母体粒子8]を使用した以外は実施例7と同様にしてトナーを得た。
得られたトナーの物性は表1、評価結果は表2に示した。
冷却管、撹拌機および窒素導入管を備えた反応槽中に、セバシン酸202重量部(1.00mol)、アジピン酸15重量部(0.10mol)、1,6−ヘキサンジオール177重量部(1.50mol)、及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート0.5重量部を入れ、窒素気流下にて180℃で、生成する水を留去しながら8時間反応させた。次いで220℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下にて生成する水及び1,6−ヘキサンジオールを留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下にて、Mwがおよそ12,000に達するまで反応を行い、[結晶性ポリエステル樹脂7´]を得た。
続いて、得られた[結晶性ポリエステル樹脂7´]を、冷却管、撹拌機及び窒素導入管を備えた反応槽中に移し、酢酸エチル350重量部、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)35重量部(0.14mol)を加え、窒素気流下にて80℃で5時間反応させた。次いで減圧下にて酢酸エチルを留去して[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂8]を得た。
・ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂8 100重量部
・カーボンブラック(Printex35、デグサ社製) 100重量部
(DBP吸油量:42mL/100g、pH:9.5)
・イオン交換水 50重量部
上記の原材料を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山株式会社製)を用いて混合した。得られた混合物を、二本ロールを用いて混練した。混練温度は90℃から混練を始め、その後、50℃まで徐々に冷却していった。得られた混練物をパルペライザー(ホソカワミクロン株式会社製)で粉砕して[マスターバッチ8]を作製した。
温度計および撹拌機を備えた容器に、[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂8]42重量部を入れ、固形分濃度が50重量%となる量の酢酸エチルを加えて、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させた。これに、[非結晶性樹脂7]の50重量%酢酸エチル溶液100重量部、[離型剤分散液]60重量部、[マスターバッチ8]16重量部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数5,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[顔料・WAX分散液8]を得た。なお、[顔料・WAX分散液8]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、結晶化しないように作成から5時間以内に使用した。
〜水相の調製〜
水980重量部、[樹脂微粒子の水分散液]100重量部、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重量%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業株式会社製)37重量部、及び酢酸エチル107重量部を混合撹拌し、[水相8]を得た。
撹拌機および温度計をセットした別の容器内に、[水相8]520重量部を入れて40℃まで加熱した。40〜50℃に保持したままの前記[水相8]をTK式ホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)にて13,000rpmで攪拌しながら、前記50℃に保たれた[顔料・WAX分散液8]260重量部を添加し、1分間乳化して[乳化スラリー8]を得た。 次いで、撹拌機および温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー8]を投入し、60℃で6時間脱溶剤して、[スラリー8]を得た。得られた[スラリー8]を減圧濾過した後、以下の洗浄処理を行った。(1)濾過ケーキにイオン交換水100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。(2)前記(1)の濾過ケーキに10重量%水酸化ナトリウム水溶液100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで10分間)した後、減圧濾過した。(3)前記(2)の濾過ケーキに10重量%塩酸100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ8]を得た。得られた[濾過ケーキ8]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母体粒子8]を作製した。得られた[トナー母体粒子8]100部、粒径13nmの疎水化処理シリカ1部をヘンシェルミキサーにて混合してトナーを得た。
実施例7において、用いたウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂として上記の[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂8]を使用し、かつマスターバッチとして上記の[マスターバッチ8]を使用し、かつ顔料・WAX分散液として以下の[顔料・WAX分散液9]を使用し、かつ水相として上記の[水相8]を使用し、かつ乳化スラリーとして以下の[乳化スラリー9]を使用し、かつスラリーとして以下の[スラリー9]を使用し、かつ濾過ケーキとして以下の[濾過ケーキ9]を使用し、かつトナー母体として以下の[トナー母体粒子9]を使用した以外は実施例7と同様にしてトナーを得た。
得られたトナーの物性は表1、評価結果は表2に示した。
温度計および撹拌機を備えた容器に、[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂8]72重量部を入れ、固形分濃度が50重量%となる量の酢酸エチルを加えて、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させた。これに、[非結晶性樹脂7]の50重量%酢酸エチル溶液40重量部、[離型剤分散液]60重量部、[マスターバッチ8]16重量部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数5,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[顔料・WAX分散液9]を得た。なお、[顔料・WAX分散液9]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、結晶化しないように作成から5時間以内に使用した。
撹拌機および温度計をセットした別の容器内に、[水相8]520重量部を入れて40℃まで加熱した。40〜50℃に保持したままの前記[水相8]をTK式ホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)にて13,000rpmで攪拌しながら、前記50℃に保たれた[顔料・WAX分散液9]260重量部を添加し、1分間乳化して[乳化スラリー9]を得た。 次いで、撹拌機および温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー9]を投入し、60℃で6時間脱溶剤して、[スラリー9]を得た。得られた[スラリー9]を減圧濾過した後、以下の洗浄処理を行った。(1)濾過ケーキにイオン交換水100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。(2)前記(1)の濾過ケーキに10重量%水酸化ナトリウム水溶液100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで10分間)した後、減圧濾過した。(3)前記(2)の濾過ケーキに10重量%塩酸100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ9]を得た。得られた[濾過ケーキ9]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母体粒子9]を作製した。得られた[トナー母体粒子9]100部、粒径13nmの疎水化処理シリカ1部をヘンシェルミキサーにて混合してトナーを得た。
実施例7において、用いたウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂として以下の[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂10]を使用し、かつマスターバッチとして以下の[マスターバッチ10]を使用し、かつ顔料・WAX分散液として以下の[顔料・WAX分散液10]を使用し、かつ乳化スラリーとして以下の[乳化スラリー10]を使用し、かつスラリーとして以下の[スラリー10]を使用し、かつ濾過ケーキとして以下の[濾過ケーキ10]を使用し、かつトナー母体として以下の[トナー母体粒子10]を使用した以外は実施例7と同様にしてトナーを得た。
得られたトナーの物性は表1、評価結果は表2に示した。
冷却管、撹拌機および窒素導入管を備えた反応槽中に、セバシン酸202重量部(1.00mol)、アジピン酸15重量部(0.10mol)、1,6−ヘキサンジオール177重量部(1.50mol)、及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート0.5重量部を入れ、窒素気流下にて180℃で、生成する水を留去しながら8時間反応させた。次いで220℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下にて生成する水及び1,6−ヘキサンジオールを留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下にて、Mwがおよそ12,000に達するまで反応を行い、[結晶性ポリエステル樹脂7´]を得た。
続いて、得られた[結晶性ポリエステル樹脂7´]を、冷却管、撹拌機及び窒素導入管を備えた反応槽中に移し、酢酸エチル350重量部、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)25重量部(0.10mol)を加え、窒素気流下にて80℃で5時間反応させた。次いで減圧下にて酢酸エチルを留去して[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂10]を得た。
・ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂10 100重量部
・カーボンブラック(Printex35、デグサ社製) 100重量部
(DBP吸油量:42mL/100g、pH:9.5)
・イオン交換水 50重量部
上記の原材料を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山株式会社製)を用いて混合した。得られた混合物を、二本ロールを用いて混練した。混練温度は90℃から混練を始め、その後、50℃まで徐々に冷却していった。得られた混練物をパルペライザー(ホソカワミクロン株式会社製)で粉砕して[マスターバッチ10]を作製した。
温度計および撹拌機を備えた容器に、[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂10]52重量部を入れ、固形分濃度が50重量%となる量の酢酸エチルを加えて、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させた。これに、[非結晶性樹脂7]の50重量%酢酸エチル溶液80重量部、[離型剤分散液]60重量部、[マスターバッチ10]16重量部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数5,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[顔料・WAX分散液10]を得た。なお、[顔料・WAX分散液10]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、結晶化しないように作成から5時間以内に使用した。
撹拌機および温度計をセットした別の容器内に、[水相7]520重量部を入れて40℃まで加熱した。40〜50℃に保持したままの前記[水相7]をTK式ホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)にて13,000rpmで攪拌しながら、前記50℃に保たれた[顔料・WAX分散液10]260重量部を添加し、1分間乳化して[乳化スラリー10]を得た。 次いで、撹拌機および温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー10]を投入し、60℃で6時間脱溶剤して、[スラリー10]を得た。得られた[スラリー10]を減圧濾過した後、以下の洗浄処理を行った。(1)濾過ケーキにイオン交換水100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。(2)前記(1)の濾過ケーキに10重量%水酸化ナトリウム水溶液100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで10分間)した後、減圧濾過した。(3)前記(2)の濾過ケーキに10重量%塩酸100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ10]を得た。得られた[濾過ケーキ10]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母体粒子10]を作製した。得られた[トナー母体粒子10]100部、粒径13nmの疎水化処理シリカ1部をヘンシェルミキサーにて混合してトナーを得た。
実施例7において、用いたウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂として上記の[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂10]を使用し、かつマスターバッチとして上記の[マスターバッチ10]を使用し、かつ顔料・WAX分散液として以下の[顔料・WAX分散液11]を使用し、かつ乳化スラリーとして以下の[乳化スラリー11]を使用し、かつスラリーとして以下の[スラリー11]を使用し、かつ濾過ケーキとして以下の[濾過ケーキ11]を使用し、かつトナー母体として以下の[トナー母体粒子11]を使用した以外は実施例7と同様にしてトナーを得た。
得られたトナーの物性は表1、評価結果は表2に示した。
温度計および撹拌機を備えた容器に、[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂10]72重量部を入れ、固形分濃度が50重量%となる量の酢酸エチルを加えて、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させた。これに、[非結晶性樹脂7]の50重量%酢酸エチル溶液40重量部、[離型剤分散液]60重量部、[マスターバッチ10]16重量部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数5,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[顔料・WAX分散液11]を得た。なお、[顔料・WAX分散液11]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、結晶化しないように作成から5時間以内に使用した。
撹拌機および温度計をセットした別の容器内に、[水相7]520重量部を入れて40℃まで加熱した。40〜50℃に保持したままの前記[水相7]をTK式ホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)にて13,000rpmで攪拌しながら、前記50℃に保たれた[顔料・WAX分散液11]260重量部を添加し、1分間乳化して[乳化スラリー11]を得た。 次いで、撹拌機および温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー11]を投入し、60℃で6時間脱溶剤して、[スラリー11]を得た。得られた[スラリー11]を減圧濾過した後、以下の洗浄処理を行った。(1)濾過ケーキにイオン交換水100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。(2)前記(1)の濾過ケーキに10重量%水酸化ナトリウム水溶液100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで10分間)した後、減圧濾過した。(3)前記(2)の濾過ケーキに10重量%塩酸100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ11]を得た。得られた[濾過ケーキ11]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母体粒子11]を作製した。得られた[トナー母体粒子11]100部、粒径13nmの疎水化処理シリカ1部をヘンシェルミキサーにて混合してトナーを得た。
実施例1において、原料溶解液として以下の[原料溶解液12]を使用し、かつ顔料・WAX分散液として以下の[顔料・WAX分散液12]を使用し、かつ水相として上記の[水相4]を使用し、かつ乳化スラリーとして以下の[乳化スラリー12]を使用し、かつ分散スラリーとして以下の[分散スラリー12]を使用し、かつ濾過ケーキとして以下の[濾過ケーキ12]を使用し、かつトナー母体粒子として以下の[トナー母体粒子12]を使用した以外は実施例1と同様にしてトナーを得た。
得られたトナーの物性は表1、評価結果は表2に示した。
撹拌棒および温度計をセットした容器に、[非結晶性低分子ポリエステル1]920部、パラフィンWAX(融点90℃)120部、[結晶性ポリエステル1]276部、酢酸エチル1894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。次いで容器にカーボンブラック(Printex35 デクサ製)250部〔DBP吸油量=42ml/100mg、pH=9.5〕、酢酸エチル1000部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液12]を得た。
[原料溶解液12]1324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、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、5パスの条件で、カーボンブラック、WAXの分散を行い、[顔料・WAX分散液12]を得た。
[顔料・WAX分散液12]749部、[プレポリマー1]を85部、[ケチミン化合物1]2.5部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで5分間混合した後、容器に[水相4]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数10,000rpmで1.5時間混合し[乳化スラリー12]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー12]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、40℃で72時間熟成を行い、[分散スラリー12]を得た。
[分散スラリー12]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1OO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で10分間)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ12]を得た。
[濾過ケーキ12]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い[トナー母体粒子12]を得た。
その後、[トナー母体粒子12]100部、粒径13nmの疎水化処理シリカ1部をヘンシェルミキサーにて混合してトナーを得た。
実施例1において、原料溶解液として上記の[原料溶解液12]を使用し、かつ顔料・WAX分散液として上記の[顔料・WAX分散液12]を使用し、かつ乳化スラリーとして以下の[乳化スラリー13]を使用し、かつ分散スラリーとして以下の[分散スラリー13]を使用し、かつ濾過ケーキとして以下の[濾過ケーキ13]を使用し、かつトナー母体粒子として以下の[トナー母体粒子13]を使用した以外は実施例1と同様にしてトナーを得た。得られたトナーの物性は表1、評価結果は表2に示した。
[顔料・WAX分散液12]749部、[プレポリマー1]を120部、[ケチミン化合物1]3.5部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで5分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数10,000rpmで1.5時間混合し[乳化スラリー13]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー13]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、40℃で72時間熟成を行い、[分散スラリー13]を得た。
[分散スラリー13]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1OO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で10分間)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ13]を得た。
[濾過ケーキ13]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い[トナー母体粒子13]を得た。
その後、[トナー母体粒子13]100部、粒径13nmの疎水化処理シリカ1部をヘンシェルミキサーにて混合してトナーを得た。
実施例1において、原料溶解液として以下の[原料溶解液14]を使用し、かつ顔料・WAX分散液として以下の[顔料・WAX分散液14]を使用し、かつ乳化スラリーとして以下の[乳化スラリー14]を使用し、かつ分散スラリーとして以下の[分散スラリー14]を使用し、かつ濾過ケーキとして以下の[濾過ケーキ14]を使用し、かつトナー母体粒子として以下の[トナー母体粒子14]を使用した以外は実施例1と同様にしてトナーを得た。得られたトナーの物性は表1、評価結果は表2に示した。
撹拌棒および温度計をセットした容器に、[非結晶性低分子ポリエステル1]680部、パラフィンWAX(融点90℃)120部、[結晶性ポリエステル1]516部、酢酸エチル1894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。次いで容器にカーボンブラック(Printex35 デクサ製)250部〔DBP吸油量=42ml/100mg、pH=9.5〕、酢酸エチル1000部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液14]を得た。
[原料溶解液14]1324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、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、5パスの条件で、カーボンブラック、WAXの分散を行い、[顔料・WAX分散液14]を得た。
[顔料・WAX分散液14]749部、[プレポリマー1]を130部、[ケチミン化合物1]3.8部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで5分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数10,000rpmで1.5時間混合し[乳化スラリー14]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー14]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、40℃で72時間熟成を行い、[分散スラリー14]を得た。
[分散スラリー14]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1OO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で10分間)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ14]を得た。
[濾過ケーキ14]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い[トナー母体粒子14]を得た。
その後、[トナー母体粒子14]100部、粒径13nmの疎水化処理シリカ1部をヘンシェルミキサーにて混合してトナーを得た。
実施例7において、用いたウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂として以下の[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂15]を使用し、かつマスターバッチとして以下の[マスターバッチ15]を使用し、かつ顔料・WAX分散液として以下の[顔料・WAX分散液15]を使用し、かつ水相として上記の[水相8]を使用し、かつ乳化スラリーとして以下の[乳化スラリー15]を使用し、かつスラリーとして以下の[スラリー15]を使用し、かつ濾過ケーキとして以下の[濾過ケーキ15]を使用し、かつトナー母体粒子として以下の[トナー母体15]を使用した以外は実施例7と同様にしてトナーを得た。
得られたトナーの物性は表1、評価結果は表2に示した。
冷却管、撹拌機および窒素導入管を備えた反応槽中に、セバシン酸202重量部(1.00mol)、アジピン酸15重量部(0.10mol)、1,6−ヘキサンジオール177重量部(1.50mol)、及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート0.5重量部を入れ、窒素気流下にて180℃で、生成する水を留去しながら8時間反応させた。次いで220℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下にて生成する水及び1,6−ヘキサンジオールを留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下にて、Mwがおよそ12,000に達するまで反応を行い、[結晶性ポリエステル樹脂7´]を得た。
続いて、得られた[結晶性ポリエステル樹脂7´]を、冷却管、撹拌機及び窒素導入管を備えた反応槽中に移し、酢酸エチル350重量部、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)40重量部(0.16 mol)を加え、窒素気流下にて80℃で5時間反応させた。次いで減圧下にて酢酸エチルを留去して[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂15]を得た。
・ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂15 100重量部
・カーボンブラック(Printex35、デグサ社製) 100重量部
(DBP吸油量:42mL/100g、pH:9.5)
・イオン交換水 50重量部
上記の原材料を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山株式会社製)を用いて混合した。得られた混合物を、二本ロールを用いて混練した。混練温度は90℃から混練を始め、その後、50℃まで徐々に冷却していった。得られた混練物をパルペライザー(ホソカワミクロン株式会社製)で粉砕して[マスターバッチ15]を作製した。
温度計および撹拌機を備えた容器に、[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂15]72重量部を入れ、固形分濃度が50重量%となる量の酢酸エチルを加えて、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させた。これに、[非結晶性樹脂7]の50重量%酢酸エチル溶液40重量部、[離型剤分散液]60重量部、[マスターバッチ15]16重量部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数5,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[顔料・WAX分散液15]を得た。なお、[顔料・WAX分散液15]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、結晶化しないように作成から5時間以内に使用した。
撹拌機および温度計をセットした別の容器内に、[水相8]520重量部を入れて40℃まで加熱した。40〜50℃に保持したままの前記[水相8]をTK式ホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)にて13,000rpmで攪拌しながら、前記50℃に保たれた[顔料・WAX分散液15]260重量部を添加し、1分間乳化して[乳化スラリー15]を得た。 次いで、撹拌機および温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー15]を投入し、60℃で6時間脱溶剤して、[スラリー15]を得た。得られた[スラリー15]を減圧濾過した後、以下の洗浄処理を行った。(1)濾過ケーキにイオン交換水100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。(2)前記(1)の濾過ケーキに10重量%水酸化ナトリウム水溶液100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで10分間)した後、減圧濾過した。(3)前記(2)の濾過ケーキに10重量%塩酸100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ15]を得た。得られた[濾過ケーキ15]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母体粒子15]を作製した。得られた[トナー母体粒子15]100部、粒径13nmの疎水化処理シリカ1部をヘンシェルミキサーにて混合してトナーを得た。
実施例7において、用いたウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂として上記の[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂8]を使用し、かつマスターバッチとして上記の[マスターバッチ8]を使用し、かつ顔料・WAX分散液として以下の[顔料・WAX分散液16]を使用し、かつ水相として上記の[水相8]を使用し、かつ乳化スラリーとして以下の[乳化スラリー16]を使用し、かつスラリーとして以下の[スラリー16]を使用し、かつ濾過ケーキとして以下の[濾過ケーキ16]を使用し、かつトナー母体として以下の[トナー母体粒子16]を使用した以外は実施例7と同様にしてトナーを得た。
得られたトナーの物性は表1、評価結果は表2に示した。
温度計および撹拌機を備えた容器に、[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂8]82重量部を入れ、固形分濃度が50重量%となる量の酢酸エチルを加えて、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させた。これに、[非結晶性樹脂7]の50重量%酢酸エチル溶液20重量部、[離型剤分散液]60重量部、[マスターバッチ8]16重量部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数5,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[顔料・WAX分散液16]を得た。なお、[顔料・WAX分散液16]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、結晶化しないように作成から5時間以内に使用した。
撹拌機および温度計をセットした別の容器内に、[水相8]520重量部を入れて40℃まで加熱した。40〜50℃に保持したままの前記[水相8]をTK式ホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)にて13,000rpmで攪拌しながら、前記50℃に保たれた[顔料・WAX分散液16]260重量部を添加し、1分間乳化して[乳化スラリー16]を得た。 次いで、撹拌機および温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー16]を投入し、60℃で6時間脱溶剤して、[スラリー16]を得た。得られた[スラリー16]を減圧濾過した後、以下の洗浄処理を行った。
(1)濾過ケーキにイオン交換水100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(2)前記(1)の濾過ケーキに10重量%水酸化ナトリウム水溶液100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで10分間)した後、減圧濾過した。
(3)前記(2)の濾過ケーキに10重量%塩酸100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ16]を得た。得られた[濾過ケーキ16]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母体粒子16]を作製した。得られた[トナー母体粒子16]100部、粒径13nmの疎水化処理シリカ1部をヘンシェルミキサーにて混合してトナーを得た。
実施例7において、用いたウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂として上記の[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂10]を使用し、かつマスターバッチとして上記の[マスターバッチ10]を使用し、かつ顔料・WAX分散液として以下の[顔料・WAX分散液17]を使用し、かつ乳化スラリーとして以下の[乳化スラリー17]を使用し、かつスラリーとして以下の[スラリー17]を使用し、かつ濾過ケーキとして以下の[濾過ケーキ17]を使用し、かつトナー母体として以下の[トナー母体粒子17]を使用した以外は実施例7と同様にしてトナーを得た。
得られたトナーの物性は表1、評価結果は表2に示した。
温度計および撹拌機を備えた容器に、[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂10]82重量部を入れ、固形分濃度が50重量%となる量の酢酸エチルを加えて、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させた。これに、[非結晶性樹脂7]の50重量%酢酸エチル溶液20重量部、[離型剤分散液]60重量部、[マスターバッチ10]16重量部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数5,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[顔料・WAX分散液17]を得た。なお、[顔料・WAX分散液17]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、結晶化しないように作成から5時間以内に使用した。
撹拌機および温度計をセットした別の容器内に、[水相7]520重量部を入れて40℃まで加熱した。40〜50℃に保持したままの前記[水相7]をTK式ホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)にて13,000rpmで攪拌しながら、前記50℃に保たれた[顔料・WAX分散液17]260重量部を添加し、1分間乳化して[乳化スラリー17]を得た。 次いで、撹拌機および温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー17]を投入し、60℃で6時間脱溶剤して、[スラリー17]を得た。得られた[スラリー17]を減圧濾過した後、以下の洗浄処理を行った。
(1)濾過ケーキにイオン交換水100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(2)前記(1)の濾過ケーキに10重量%水酸化ナトリウム水溶液100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで10分間)した後、減圧濾過した。
(3)前記(2)の濾過ケーキに10重量%塩酸100重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300重量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ17]を得た。得られた[濾過ケーキ17]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母体粒子17]を作製した。得られた[トナー母体粒子17]100部、粒径13nmの疎水化処理シリカ1部をヘンシェルミキサーにて混合してトナーを得た。
1)低温定着性評価
低温定着性は、定着上限温度と定着下限温度により評価した。
普通紙および厚紙の転写紙(リコー製タイプ6200およびNBSリコー製複写印刷用紙<135>)にトナー付着量0.85±0.1mg/cm2のベタ画像を作成し、定着ベルトの温度を変化させて定着試験を行った。ベタ画像は通紙方向先端から3.0cmの位置に作成した。
普通紙でホットオフセットの発生しない上限温度を定着上限温度とした。また、厚紙を使って得られた定着画像を描画試験器を用いて、荷重50gで描画して、画像の削れが殆ど無くなる定着ローラ温度をもって定着下限温度とした。 評価結果は表2に示した。
各特性評価の基準は以下のとおりである。
◎:191℃以上
○:190〜181℃
△:180〜171℃
×:170℃以下
(定着下限温度)
◎:120℃未満
○:120〜130℃
△:130〜140℃
×:140℃以上
帯電能の評価は、カブリの程度を観察することにより行った。得られた二成分現像剤と評価機(定着ユニットの加熱温度150℃)を用いて温度35℃の高温環境下にて、全面ベタ画像を10枚出力した後、3%画像面積チャートを10枚出力して、白地であるべき背景部のガブリの程度を評価する。即ちガブリが少ない方が良い。
評価の基準は以下のとおりである。
◎:特に優れている
○:良好
△:やや不良
×:不良
a プロセスカートリッジ
b 感光体
c 帯電手段
d 現像手段
e クリーニング手段
1感光体
21次転写装置
3シート搬送ベルト
4中間転写体
52次転写装置
6給紙装置
7定着装置
8 クリーニング装置
9中間転写体クリーニング装置
10 中間転写体
14 第1の支持ローラ
15 第2の支持ローラ
16 第3の支持ローラ
17 中間転写体クリーニング装置
18 画像形成手段
20 タンデム画像形成装置
21 露光装置
22 2次転写装置
23 ローラ
24 2次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
28 シート反転装置
30 原稿台
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 感光体
42 給紙ローラ
43 ペーパーバンク
44 給紙カセット
45 分離ローラ
46 給紙路
47 搬送ローラ
48 給紙路
49 レジストローラ
50 給紙ローラ
51 差しトレイ
52 分離ローラ
53 手差し給紙路
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排紙トレイ
60 帯電装置
61 現像装置
62 1次転写装置
63 感光体クリーニング装置
64 除電装置
100複写機本体
200紙テーブル
300 スキャナ
400原稿自動搬送装置
(図5、図6)
10 中間転写体
14 第1の支持ローラ
15 第2の支持ローラ
16 第3の支持ローラ
17 中間転写体クリーニング装置
18 画像形成手段
20 タンデム画像形成装置
21 露光装置
22 2次転写装置
23 ローラ
24 2次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
28 シート反転装置
30 原稿台
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 感光体
42 給紙ローラ
43 ペーパーバンク
44 給紙カセット
45 分離ローラ
46 給紙路
47 搬送ローラ
48 給紙路
49 レジストローラ
50 給紙ローラ
51 差しトレイ
52 分離ローラ
53 手差し給紙路
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排紙トレイ
60 帯電装置
61 現像装置
62 1次転写装置
63 感光体クリーニング装置
64 除電装置
100複写機本体
200紙テーブル
300 スキャナ
400原稿自動搬送装置
Claims (11)
- 少なくとも着色剤と樹脂と離型剤を含むトナーであって、かつパルスNMR解析のソリッドエコー法で得られたソフト成分とハード成分のうち、前記ソフト成分に由来するスピン−スピン緩和時間(T2s)が0.10〜0.50msecであり、かつ前記ソフト成分の占めるプロトン強度の割合が15.0%以上100.0%未満であることを特徴とするトナー。
- 前記ソフト成分の占めるプロトン強度の割合が50.1%以上100.0%未満であることを特徴とする請求項1に記載のトナー。
- 前記ソフト成分に由来するスピン−スピン緩和時間(T2s)が0.20〜0.50msecであることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載のトナー。
- コアシェル構造を有し、前記コアシェル構造の厚みが45nm以上である事を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のトナー。
- 前記トナーのDSCにおける0〜100℃の範囲の昇温1回目の最大吸熱ピークT1と、降温時の最大発熱ピークT2とが以下の関係式(1)を満たすことを特徴とする請求項1〜34のいずれかに記載のトナー。
T1−T2≦30.0℃ かつT2≧30.0℃ ・・・(1) - 前記トナーのDSCにより測定される0〜100℃の範囲の昇温2回目の最大吸熱ピーク温度が、50℃以上70℃以下の範囲にあり、且つ、昇温2回目の融解熱量が、30.0J/g以上75.0J/g以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のトナー。
- 前記トナーのテトラヒドロフラン(THF)可溶分のゲル拡散クロマトグラフィー(GPC)測定における分子量が100,000以上の割合が5%以上であり、かつ重量平均分子量(Mw)が20,000以上70,000以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のトナー。
- 前記トナーを構成する樹脂に、少なくとも結晶性ポリエステル樹脂を含有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のトナー。
- 前記結晶性ポリエステル樹脂が、ウレタン結合及び/又はウレア結合を有するものであることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のトナー。
- 記録媒体上の可視像を熱と圧力により定着させる定着装置を備える画像形成装置であって、少なくとも4つ以上の現像色の異なる現像ユニットを直列に配置したタンデム型の現像方式であり、かつ、システム速度が200〜3000mm/secであり、定着媒体の加圧面圧が、10〜3000N/cm2であり、かつ定着ニップ時間が30〜400msecであり、トナーとして請求項1〜9のいずれかに記載のトナーを用いることを特徴とするカラー画像形成装置。
- 少なくとも請求項1〜9のいずれかに記載のトナーと磁性を有するキャリアとを含有することを特徴とする二成分現像剤。
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