JP2014081468A - 静電荷像現像用透明トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

静電荷像現像用透明トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、画像形成方法及び画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】転写性が改善された静電荷像現像用透明トナーを提供すること。
【解決手段】結着樹脂、及び、下記式(1)で表される化合物を含有することを特徴とする静電荷像現像用透明トナー。下記式(1)中、Mはイットリウム、ユーロピウム、テルビウム、又は、サマリウムであることが好ましく、ユーロピウム、テルビウム、又は、サマリウムであることがより好ましく、ユーロピウムであることが更に好ましい。
Figure 2014081468

【選択図】なし

Description

本発明は、静電荷像現像用透明トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、画像形成方法及び画像形成装置に関する。
電子写真法など、静電荷像を経て画像情報を可視化する方法は、現在さまざまな分野で利用されている。
従来電子写真法においては、感光体や静電記録体上に種々の手段を用いて静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーと呼ばれる検電性粒子を付着させて静電潜像(トナー像)を現像し、被転写体表面に転写し、加熱等により定着する、という複数の工程を経て、可視化する方法が一般的に使用されている。
近年、画像の光沢調整を目的として、透明トナー又はクリアトナーと呼ばれる通常の着色トナーから着色剤成分を抜いたトナーを用いて画像形成を行う技術が検討されている。詳細には、画像の全面に透明トナー層を形成し、画像全面に均一な光沢度を有する印刷物を作成する技術が開示されている(特許文献1及び2参照)。
特開平11−7174号公報 特開2011−197369号公報
本発明の目的は、転写性が改善された静電荷像現像用透明トナーを提供することである。
本発明の上記課題は、以下の<1>及び<8>〜<12>に記載の手段により解決された。好ましい実施態様である<2>〜<7>と共に以下に記載する。
<1> 結着樹脂、及び、下記式(1)で表される化合物を含有することを特徴とする静電荷像現像用透明トナー、
Figure 2014081468
(式(1)中、R1はメチル基又はトリフルオロメチル基を表し、R2は水素原子を表し、R3はメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、フェニル基、又はナフチル基を表し、Mは希土類元素を表す。)
<2> 前記式(1)中、Mがイットリウム(Y)、ユーロピウム(Eu)、テルビウム(Tb)、又は、サマリウム(Sm)である、<1>に記載の静電荷像現像用透明トナー、
<3> 前記式(1)中、Mがユーロピウム(Eu)、テルビウム(Tb)、又は、サマリウム(Sm)である、<1>又は<2>に記載の静電荷像現像用透明トナー、
<4> 前記式(1)中、Mがユーロピウム(Eu)である、<1>〜<3>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用透明トナー、
<5> 蛍光X線分析により測定される希土類元素のトナー中における含有量が0.2重量%以上1.5重量%以下である、<1>〜<4>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用透明トナー、
<6> 蛍光X線分析により測定される希土類元素のトナー中における含有量をA1重量%、リンのトナー中における含有量をA2重量%としたとき、A2/A1が0.2〜1.5である、<1>〜<5>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用透明トナー、
<7> 体積平均粒径Dvが3μm以上20μm以下である、<1>〜<6>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用透明トナー、
<8> 結着樹脂、及び、式(1)で表される化合物を含むトナー形成材料を混錬する混錬工程、混錬工程により形成された混錬物を冷却する冷却工程、冷却工程により冷却された混錬物を粉砕する粉砕工程、並びに、粉砕工程により粉砕された混錬物を分級する分級工程を有することを特徴とする、<1>〜<7>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用透明トナーの製造方法、
<9> <1>〜<7>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用透明トナー、及び、キャリアを含むことを特徴とする静電荷像現像剤、
<10> 画像形成装置に着脱可能であり、<1>〜<7>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用透明トナーを収容することを特徴とするトナーカートリッジ、
<11> 像保持体と、前記像保持体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像保持体を露光して前記像保持体表面に静電潜像を形成させる露光手段と、トナーを含む現像剤により前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像手段と、前記トナー像を前記像保持体から被転写体表面に転写する転写手段と、前記被転写体表面に転写されたトナー像を定着する定着手段と、を有し、前記現像剤が<1>〜<7>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用透明トナー、又は、<9>に記載の静電荷像現像剤である画像形成装置、
<12> 像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程、前記像保持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程、前記トナー像を被転写体表面に転写する転写工程、及び、前記被転写体表面に転写されたトナー像を定着する定着工程、を含み、前記現像剤として<1>〜<7>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用透明トナー、又は、<9>に記載の静電荷像現像剤を用いる画像形成方法。
上記<1>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、転写性が改善された静電荷像現像用透明トナーが提供される。
上記<2>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、より転写性が改善された静電荷像現像用透明トナーが提供される。
上記<3>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、より転写性が改善された静電荷像現像用透明トナーが提供される。
上記<4>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、より転写性が改善された静電荷像現像用透明トナーが提供される。
上記<5>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、より転写性が改善された静電荷像現像用透明トナーが提供される。
上記<6>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、より転写性が改善された静電荷像現像用透明トナーが提供される。
上記<7>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、より転写性が改善された静電荷像現像用透明トナーが提供される。
上記<8>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、より容易に静電荷像現像用透明トナーが製造される。
上記<9>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、転写性が改善された静電荷像現像剤が提供される。
上記<10>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、転写性が改善されたトナーカートリッジが提供される。
上記<11>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、転写性が改善された画像形成装置が提供される。
上記<12>に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、転写性が改善された画像形成方法が提供される。
本実施形態の静電荷像現像用透明トナーの製造に好適に用いられるスクリュー押出機の一例について、スクリューの状態を説明する図である。 本実施形態に好適に使用される画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に好適に使用されるプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
(静電荷像現像用透明トナー)
本実施形態の静電荷像現像用透明トナー(以下、単に「トナー」又は「透明トナー」ともいう。)は、結着樹脂、及び、下記式(1)で表される化合物(以下、化合物(1)ともいう。)を含有することを特徴とする。
Figure 2014081468
(式(1)中、R1はメチル基又はトリフルオロメチル基を表し、R2は水素原子を表し、R3はメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、フェニル基、又はナフチル基を表し、Mは希土類元素を表す。)
なお、本実施形態において、「X〜Y」との記載は、XからYの間の範囲だけでなく、その両端であるX及びYも含む範囲を表す。例えば、「X〜Y」が数値範囲であれば、数値の大小に応じて「X以上Y以下」又は「X以下Y以上」を表す。
本実施形態において、「静電荷像現像用透明トナー」とは、トナー自体の色は特に問わないが、得られる画像は可視光域で透明であることを意味する。すなわち、トナー自体は白色又は若干の黄色味、青み等を帯びていてもよいが、定着後の画像は可視光域(波長約400〜800nm)で透明である。なお、可視光域で透明であるとは、可視領域の光の透過率が10%以上であることを意味し、透過率が75%以上であることがより好ましい。なお、前記透過率は、実施例における光沢性評価と同様の画像を作成して測定することが好ましい。本実施形態の透明トナーは、可視光吸収や可視光散乱による着色を目的とした有色着色剤(着色顔料、着色染料、黒色カーボン粒子、黒色磁性粉など)を含まない、又は、肉眼において可視光吸収や可視光散乱による着色が認められない程度に有色着色剤が微量含まれていることを意味する。よって、本実施形態における前記静電荷像現像用透明トナーは、その中に含まれる各種成分の種類・量等によっては、透明度が若干低くなっていることがあるが、無色透明のトナーであることが好ましい。
特許文献1及び2に記載されているように、記録媒体上で透明トナー層を画像層の最上層として設けることで、光沢調整を行うことが行われている。この場合、最終的な記録媒体への転写体からのトナー画像の転写の際、透明トナー層は転写体の最下層に位置し、転写により記録媒体上で最上層となる。このように、透明トナー層を設けることにより、着色トナー層の転写不良が改善される。
その一方、透明トナー層を設けることで、透明トナーの転写不良が問題となる。本発明者等は、転写体上で最下層となる透明トナー層が、特に高温高湿環境下では転写不良を生じやすいことを見出した。その詳細な機構は不明であるか、最下層である透明トナー層は、帯電の劣化が生じやすく、特に、高温高湿下では帯電の劣化が著しいと考えられる。
本発明者等は鋭意検討した結果、特定の有機金属錯体(式(1)で表される化合物)をトナー中に添加することによって、高温高湿環境下での転写性が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。更に、転写不良が原因となって発生する光沢ムラが解消され、高光沢で平滑性の高い画像を得ることができることを見出した。その詳細な機構は不明であるが、式(1)で表される化合物が構造中に有するトリフェニルホスフィンオキシド基は、大気の変化に対して安定な官能基であり、高温高湿環境下でのトナーの吸湿を抑制し、良好な帯電性が維持される結果、高温高湿下での転写性が改善されたものと推定される。
以下、トナーを構成する各成分について詳述する。
<式(1)で表される化合物>
本実施形態の静電荷像現像用透明トナーは、式(1)で表される化合物(化合物(1))を含有する。本実施形態の静電荷像現像用透明トナーは、化合物(1)を含有することにより、高温高湿下での転写性が改善される。上述のように、トリフェニルホスフィンオキシド基を有するために、トナーの吸湿が抑制され、転写性が改善されたものと推定される。
Figure 2014081468
(式(1)中、R1はメチル基又はトリフルオロメチル基を表し、R2は水素原子を表し、R3はメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、フェニル基、又はナフチル基を表し、Mは希土類元素を表す。)
β−ジケトン基は共役系中の電子が適切な波長の光の光子を吸収すると、高エネルギーレベルに励起することが知られている。この励起によって化合物の分解が生じてしまう可能性が高いため、隣接する官能基は励起振動に強い原子及び結合であることが望ましい。
式(1)中、R1はメチル基又はトリフルオロメチル基を表し、上述の観点から、トリフルオロメチル基であることが好ましい。
式(1)中、R2は水素原子を表す。水素原子として、重水素(2H、D)を使用してもよく、特に限定されない。
式(1)中、R3はメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、フェニル基、又はナフチル基を表す。フェニル基及びナフチル基は、置換基を有していてもよく、該置換基としては、アルキル基及びアルコキシ基が例示され、また、該アルキル基及びアルコキシ基は、更にハロゲン原子で置換されていてもよい。
3としては、上述の観点から、ケトン基に近傍する炭素原子(C1)と結合する原子(原子2)として、ハロゲン原子、又は炭素原子が好ましく、より好ましくはハロゲン原子である。更にC1―原子2間は単結合であることが好ましい。これらの観点もふまえ、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、フェニル基、又はナフチル基が好ましく、より好ましくはトリフルオロメチル基、又は、t−ブチル基であり、更に好ましくはトリフルオロメチル基である。
式(1)中、Mは希土類元素を表し、具体的には、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、及び、ランタノイド属であるランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、プロメチウム(Pm)、サマリウム(Sm)、ユーロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、ルテニウム(Lu)が挙げられる。これらの中でも、入手容易性及び効果の観点から、イットリウム、ユーロピウム、テルビウム、サマリウムが好ましく、ユーロピウム、テルビウム及びサマリウムがより好ましく、ユーロピウムが更に好ましい。
M、R1、R2及びR3として、上記特定の元素、原子、及び、基を選択することにより、トナーの着色が抑制され、透明性の高い透明トナー層が得られる。
本実施形態において、蛍光X線分析により測定されたトナー中の希土類元素の含有量は、0.2〜1.5重量%であることが好ましく、0.3〜1.0重量%であることがより好ましく、0.4〜0.8重量%であることが更に好ましい。トナー中に希土類元素の含有量は、化合物(1)の含有量と相関しており、希土類元素の含有量が前記範囲となるように、化合物(1)の添加量を調整することが好ましい。
希土類元素の含有量が0.2重量%以上であると、高光沢で平滑性の高い画像が得られる。また、1.5重量%以下であると、最低定着温度の上昇を引き起こすことなく、高光沢の画像が得られる。また、化合物(1)は極めて無色に近い淡色の化合物であり、希土類元素の含有量が1.5重量%以下の添加量では、画像の着色という問題を生じにくいので好ましい。
また、化合物(1)の分子量にも依存するが、上記の希土類元素の含有量を達成するために、本実施形態の静電荷像現像用透明トナーは、化合物(1)を2〜15重量%含有することが好ましく、4〜10重量%含有することがより好ましく、3〜7重量%含有することが更に好ましい。
本実施形態の静電荷像現像用透明トナーにおいて、蛍光X線により測定される希土類元素のトナー中における含有量をA1重量%、蛍光X線により測定されリンのトナー中における含有量をA2重量%としたとき、A2/A1は0.2〜1.5であることが好ましく、0.25〜1.2であることがより好ましく、0.3〜0.9であることが更に好ましい。
化合物(1)を合成する際に、過剰のトリフェニルホスフィンオキシド基が残留する場合があり、この場合には、トナー中のA2/A1の値が化合物(1)を添加した場合の理論値よりも大きくなる。A2/A1が上記範囲内であると、帯電性が良好であり、好ましい。
ここで、蛍光X線分析による希土類元素のトナー中の含有量A1(重量%)、及び、リンのトナー中の含有量A2(重量%)は、以下の方法により測定される。走査型蛍光X線分析装置(リガク ZSX PrimusII)を用いて、トナー量0.130gのディスクを成型し、X線出力40−70mA、測定面積10mmφ、測定時間15分の条件で、定性定量全元素分析法にて測定し、このデータの分析値を本実施形態の元素量とする。なお、目的とする元素のピークに他の元素のピークが重なる場合には、ICP発光分光法や、原子吸光法にて、解析した上で分析値を求める。
化合物(1)の合成方法は特に限定されず、公知の方法を採用すればよく、特開2001−354953号公報に記載の方法が参照される。具体的には、アルコールやアセトン溶媒中、トリフェニルホスフィンオキサイドと、式(1’)に示すプロパンジオン誘導体とを、水酸化ナトリウム存在下、過塩素酸ユーロピウムや塩化ユーロピウムなどと、好ましくは0〜80℃にて反応することにより合成できる。
Figure 2014081468
式(1’)中、R1及びR3は、式(1)におけるR1及びR3と同義であり、好ましい範囲も同様である。
<結着樹脂>
前記トナーは、結着樹脂を含有する。
結着樹脂としては、本実施形態ではポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂が親水性であるため、トナー形成時に良好に分散し、より均一に近い状態でユーロピウム錯体をトナー母粒子中に取り込むことができるため好ましい。
重縮合樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、及び、ポリアミド樹脂等が好ましく例示できるが、特に、重縮合性単量体としてポリカルボン酸とポリオールと含んだものを用いて得られたポリエステル樹脂であることが好ましい。
本実施形態に用いることのできる重縮合性単量体としては、例えば、多価カルボン酸、ポリオール、ヒドロキシカルボン酸、ポリアミン、又は、それらの混合物が挙げられる。特に、重縮合性単量体としては、多価カルボン酸とポリオールと更にはこれらのエステル化合物(オリゴマー及び/又はプレポリマー)であることが好ましく、直接エステル反応、又はエステル交換反応を経て、ポリエステル樹脂を得るものがよい。この場合、重合されるポリエステル樹脂としてはアモルファス(無定形)ポリエステル樹脂(非結晶性ポリエステル樹脂)、結晶性ポリエステル樹脂などのいずれかの形態、又はそれらの混合形態をとることができる。
本実施形態において、重縮合樹脂は、重縮合性単量体、それらのオリゴマー及びプレポリマーよりなる群から選ばれる少なくとも1種を重縮合して得られるが、これらの中でも重縮合性単量体を使用することが好ましい。
多価カルボン酸は、1分子中にカルボキシル基を2個以上含有する化合物である。このうち、ジカルボン酸は1分子中にカルボキシル基を2個含有する化合物であり、例えば、コハク酸、グルタル酸、マレイン酸、アジピン酸、β−メチルアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、フマル酸、シトラコン酸、ジグリコール酸、シクロヘキサン−3,5−ジエン−1,2−カルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、マロン酸、ピメリン酸、スペリン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラクロロフタル酸、クロロフタル酸、ニトロフタル酸、p−カルボキシフェニル酢酸、p−フェニレン二酢酸、m−フェニレン二酢酸、o−フェニレン二酢酸、ジフェニル酢酸、ジフェニル−p,p’−ジカルボン酸、ナフタレン−1,4−ジカルボン酸、ナフタレン−1,5−ジカルボン酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等を挙げることができる。
また、ジカルボン酸以外の多価カルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ピレントリカルボン酸、ピレンテトラカルボン酸、イタコン酸、グルタコン酸、n−ドデシルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−オクテニルコハク酸等、更にまたこれらの低級エステルなどが挙げられる。更にまた、酸ハロゲン化物、酸無水物もこの限りではない。
これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、低級エステルとは、エステルのアルコキシ部分の炭素数が1〜8であることを示す。具体的には、メチルエステル、エチルエステル、n−プロピルエステル、イソプロピルエステル、n−ブチルエステル及びイソブチルエステル等が挙げられる。
ポリオールは、1分子中に水酸基を2個以上含有する化合物である。このうち、ジオールは1分子中に水酸基を2個含有する化合物であり、具体的には例えば、ジオールとして、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,14−エイコサンデカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−ブテンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、ポリテトラメチレングリコール、水素添加ビスフェノールA、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコール及びビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、及び、これと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。
また、水分散性を容易にするため、例えば、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロールブタン酸、2,2−ジメチロール吉草酸等が例示される。
三価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサエチロールメラミン、テトラメチロールベンゾグアナミン、テトラエチロールベンゾグアナミン、ソルビトール、トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、上記三価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加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。
また、これらの重縮合性単量体の組み合わせにより非結晶性樹脂や結晶性樹脂を容易に得ることができる。
また、ヒドロキシカルボン酸を用いることもできる。前記ヒドロキシカルボン酸の具体例としては、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシオクタン酸、ヒドロキシデカン酸、ヒドロキシウンデカン酸、リンゴ酸、酒石酸、粘液酸、クエン酸等を挙げることができる。
また、ポリアミンとしては、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,3−プロパンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,4−ブテンジアミン、2,2−ジメチル−1,3−ブタンジアミン、1,5−ペンタンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンビス(メチルアミン)等を挙げることができる。
また、重縮合性単量体を重縮合して得られる重縮合樹脂の重量平均分子量は、1,500以上40,000以下であることが好ましく、3,000以上30,000以下であることがより好ましい。重量平均分子量が1,500以上であると、結着樹脂の凝集力が良好であり、ホットオフセット性に優れ、40,000以下であると、ホットオフセット性に優れ、かつ、最低定着温度が優れた値を示し好ましい。また、単量体のカルボン酸価数、アルコール価数の選択などによって一部枝分かれや架橋などを有していてもよい。
また、得られるポリエステル樹脂の酸価は、1mg・KOH/g以上50mg・KOH/g以下であることが好ましい。この第一の理由は、高画質トナーとして実用に供するためには、水系媒体中でのトナーの粒径、分布の制御が必要不可欠であり、酸価が1mg・KOH/g以上であると、造粒工程において、十分な粒径及び分布が達成でき、更にトナーに使用した場合、十分な帯電性を得ることができる。また重縮合されるポリエステルの酸価が50mg・KOH/g以下であると、重縮合の際トナーとして画質強度を得るための十分な分子量を得ることができ、また、トナーの高湿度下での帯電性の環境依存も小さく、画像信頼性に優れる。
前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度Tgは、50〜80℃であることが好ましく、50〜65℃であることがより好ましい。Tgが50℃以上であると、高温度域での結着樹脂自体の凝集力が良好であるため、定着の際にホットオフセット性に優れる。また、Tgが80℃以下であると、十分な溶融が得られ、最低定着温度が上昇しにくい。
結着樹脂のガラス転移温度は、ASTM D3418−82に規定された方法(DSC法)で測定した値をいう。
付加重合型樹脂の作製に使用する付加重合性単量体としては、カチオン重合性単量体及びラジカル重合性単量体が挙げられるが、ラジカル重合性単量体であることが好ましい。
ラジカル重合性単量体としては、スチレン系単量体類、不飽和カルボン酸類、(メタ)アクリレート類(なお、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートを意味するものとし、以下も同様とする。)、N−ビニル化合物類、ビニルエステル類、ハロゲン化ビニル化合物類、N−置換不飽和アミド類、共役ジエン類、多官能ビニル化合物類、多官能(メタ)アクリレート類等が挙げられる。なお、これらの中で、N−置換不飽和アミド類、共役ジエン類、多官能ビニル化合物類、及び、多官能(メタ)アクリレート類等は、生成された重合体に架橋反応を生起させることもできる。これらを、単独で、或いは組み合わせて使用できる。
本実施形態に用いることができる付加重合性単量体としては、ラジカル重合性単量体、カチオン重合性単量体、又は、アニオン重合性単量体が挙げられ、ラジカル重合性単量体であることが好ましい。
ラジカル重合性単量体としては、エチレン性不飽和結合を有する化合物であることが好ましく、芳香族エチレン性不飽和化合物(以下、「ビニル芳香族」ともいう。)、エチレン性不飽和結合を有するカルボン酸(不飽和カルボン酸)、エステルやアルデヒド、ニトリル若しくはアミドなどの不飽和カルボン酸の誘導体、N−ビニル化合物、ビニルエステル類、ハロゲン化ビニル化合物、N−置換不飽和アミド、共役ジエン、多官能ビニル化合物、又は、多官能(メタ)アクリレートであることがより好ましい。
具体的には、例えば、スチレン、p−ビニルピリジン等の無置換ビニル芳香族類、α−メチルスチレン、α−エチルスチレン等のα−置換スチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,5−ジメチルスチレン等の芳香核置換スチレン、p−クロロスチレン、p−ブロモスチレン、ジブロモスチレン等の芳香核ハロゲン置換スチレン等のビニル芳香族類、(メタ)アクリル酸(なお、「(メタ)アクリル」とは、アクリル及びメタクリルを意味するものとし、以下も同様とする。)、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸類、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の不飽和カルボン酸エステル類、(メタ)アクリルアルデヒド、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド等の不飽和カルボン酸誘導体類、N−ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物類、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類、塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニル化合物類、N−メチロールアクリルアミド、N−エチロールアクリルアミド、N−プロパノールアクリルアミド、N−メチロールマレインアミド酸、N−メチロールマレインアミド酸エステル、N−メチロールマレイミド、N−エチロールマレイミド等のN−置換不飽和アミド類、ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン類、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルシクロヘキサン等の多官能ビニル化合物類、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ソルビトールトリ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、ソルビトールペンタ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート等の多官能アクリレート類等が挙げられる。また、エチレン性不飽和結合を有するスルホン酸やホスホン酸、及び、それらの誘導体も用いることができる。なお、これらの中で、N−置換不飽和アミド類、共役ジエン類、多官能ビニル化合物類、及び、多官能アクリレート類等は、生成された重合体に架橋反応を生起させることもできる。また、これら付加重合性単量体を、1種単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
また、本実施形態のトナーにおける結着樹脂の含有量は、トナーの全重量に対し、10〜90重量%であることが好ましく、30〜85重量%であることがより好ましく、50〜80重量%であることが更に好ましい。
<離型剤>
本実施形態の静電荷像現像用透明トナーは、離型剤を含有することが好ましい。
離型剤の具体例としては、例えば、エステルワックス、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリエチレンとポリプロピレンの共重合物が望ましいが、ポリグリセリンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、カルナバワックス、サゾールワックス、モンタン酸エステルワックス、脱酸カルナバワックス、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、ブランジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸などの不飽和脂肪酸類、ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベフェニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、或いは更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルアルコール類などの飽和アルコール類;ソルビトールなどの多価アルコール類;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドなどの脂肪酸アミド類;メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類、エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’−ジオレイルセバシン酸アミドなどの、不飽和脂肪酸アミド類;m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,N’−ジステアリルイソフタル酸アミドなどの芳香族系ビスアミド類;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなどの脂肪酸金属塩(一般に金属石けんといわれているもの);脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸などのビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類;ベヘニン酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂の水素添加などによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物などが挙げられる。
前記離型剤は、1種を単独で、又は2種以上を併用してもよい。結着樹脂100重量%に対して、1〜20重量%の範囲で含有することが好ましく、3〜15重量%の範囲で含有することがより好ましい。上記範囲であると、良好な定着及び画質特性の両立が可能である。
<その他の成分>
トナーには、上記成分以外にも、更に必要に応じて帯電制御剤、無機粉体(無機粒子)、有機粒子等の種々の成分を添加してもよい。
帯電制御剤としては、例えば4フッ素系界面活性剤、サリチル酸金属錯体、アゾ系金属化合物のような含金属染料、マレイン酸を単量体成分として含む重合体の如き高分子酸、四級アンモニウム塩、ニグロシン等のアジン系染料等が挙げられる。
<外添剤>
トナーは、外添剤が表面に外添されていることが好ましい。表面に外添される外添剤としては、無機粒子や有機粒子が挙げられ、具体的には以下に挙げられたものの他、後述するトナーの製造方法において用いられる外添剤も含まれる。
無機粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、塩化セリウム、ベンガラ、酸化クロム、酸化セリウム、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等が挙げられる。
無機粒子は、一般に流動性を向上させる目的で使用される。前記無機粒子の1次粒径としては、1〜200nmの範囲が望ましく、その添加量としては、トナー100重量部に対して、0.01〜20重量部の範囲が好ましい。
有機粒子は、一般にクリーニング性や転写性を向上させる目的で使用され、具体的には例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂粉末、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。
上記外添剤の中でも、流動性や帯電特性を良好にする観点から、チタニアやシリカ等の無機酸化物を用いることが好ましい。
外添剤の添加量は、外添前のトナー粒子100重量部に対し、0.1重量部以上5重量部以下が好ましい。外添量が0.1重量部以上であると、外添剤による流動性及び帯電性向上作用が発現する。また外添量が5重量部以下であると、十分な帯電性が付与される。
<トナーの物性>
本実施形態のトナーの体積平均粒径Dv(D50v)は、3μm以上20μm以下が好ましく、3μm以上15μm以下がより好ましく、4μm以上10μm以下が更に好ましい。
また、本実施形態のトナーにおけるトナー母粒子の体積平均粒径Dv(D50v)は、3μm以上20μm以下が好ましく、3μm以上15μm以下がより好ましく、4μm以上10μm以下が更に好ましい。
トナーの体積平均粒径及びトナー母粒子の体積平均粒径が3μm以上であると、転写体(転写ベルト)汚れが抑制され、20μm以下であると高い光沢性を有する画像が得られる。
トナーの粒度分布としては狭いほうが好ましく、より具体的にはトナーの個数粒径の小さい方から換算して16%径(D16p)と84%径(D84p)の比を平方根として示したもの(GSDp)、すなわち、下式で表されるGSDpが1.40以下であることが好ましく、1.31以下であることがより好ましく、1.27以下であることが特に好ましい。また、GSDpは1.15以上であることが好ましい。
GSDp={(D84p)/(D16p)}0.5
体積平均粒径、GSDp共に上記範囲であれば、極端に小さな粒子の存在量が少ないため、小粒径トナーの帯電量が過剰になることによる現像性の低下を抑制できる。
トナー等の粒子の平均粒径測定には、コールターマルチサイザーII型(ベックマン・コールター社製)を用いることができる。この場合、粒子の粒径レベルにより、最適なアパーチャーを用いて測定することができる。測定した粒子の粒径は体積平均粒径で表す。
粒子の粒径がおよそ5μm以下の場合は、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置(LA−700、(株)堀場製作所製)を用いて測定することができる。
更に、粒径がナノメーターオーダーの場合は、BET式の比表面積測定装置(Flow SorbII2300、(株)島津製作所製)を用いて測定することができる。
本実施形態において、トナーの形状係数SF1は、110以上145以下の範囲が好ましく、120以上140以下の範囲がより好ましい。
形状係数SF1は、粒子表面の凹凸の度合いを示す形状係数であり、以下の式により算出される。
Figure 2014081468
式中、MLは粒子の最大長を示し、Aは粒子の投影面積を示す。
SF1の具体的な測定方法としては、例えば、まずスライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像を、ビデオカメラを通じて画像解析装置に取り込み、50個のトナーについてSF1を計算し、平均値を求める方法が挙げられる。
<トナーの作製方法>
本実施形態のトナーの製造方法は特に限定されず、公知である混練粉砕法等の乾式法や、乳化凝集法や懸濁重合法等の湿式法等によってトナー粒子を作製し、必要に応じてトナー粒子に外添剤を外添する。これらの方法の中でも、混練粉砕法が好ましい。
混練粉砕法は、結着樹脂を含むトナー形成材料を混錬して混錬物を得た後、前記混錬物を粉砕することによりトナー粒子を作製する方法である。混練粉砕法でトナー粒子を作製し、トナーを得ることで、錯体粉末が良好に分散され、画像の平滑性及び発光輝度が向上する。
混練粉砕法は、より詳細には、結着樹脂、及び、化合物(1)を含むトナー形成材料を混錬する混錬工程と、前記混錬物を粉砕する粉砕工程とに分けられる。必要に応じて、混錬工程により形成された混錬物を冷却する冷却工程等、他の工程を有してもよい。
各工程について詳しく説明する。
[混錬工程]
混錬工程は、結着樹脂、及び、化合物(1)とを含む化合物を含むトナー形成材料を混錬する工程である。
混錬工程においては、トナー形成材料100重量部に対し、0.5重量部以上5重量部以下の水系媒体(例えば、蒸留水やイオン交換水等の水、アルコール類等)を添加することが望ましい。
混錬工程に用いられる混錬機としては、例えば、1軸押出し機、2軸押出し機等が挙げられる。以下、混錬機の一例として、送りスクリュー部と2箇所のニーディング部とを有する混錬機について図を用いて説明するが、これに限られるわけではない。
図1は、本実施形態のトナーの製造方法における混錬工程で用いるスクリュー押出機の一例について、スクリューの状態を説明する図である。
スクリュー押出し機11は、スクリュー(図示せず)を備えたバレル12と、バレル12にトナーの原料であるトナー形成材料を注入する注入口14と、バレル12中のトナー形成材料に水系媒体を添加するための液体添加口16と、バレル12中でトナー形成材料が混錬されて形成された混錬物を排出する排出口18と、から構成されている。
バレル12は、注入口14に近いほうから順に、注入口14から注入されたトナー形成材料をニーディング部NAに輸送する送りスクリュー部SA、トナー形成材料を第1の混錬工程により溶融混錬するためのニーディング部NA、ニーディング部NAにおいて溶融混錬されたトナー形成材料をニーディング部NBに輸送する送りスクリュー部SB、トナー形成材料を第2の混錬工程により溶融混錬し混錬物を形成するニーディング部NB、及び形成された混錬物を排出口18に輸送する送りスクリュー部SCに分かれている。
またバレル12の内部には、ブロックごとに異なる温度制御手段(図示せず)が備えられている。すなわち、ブロック12Aからブロック12Jまで、それぞれ異なる温度に制御してもよい構成となっている。なお図1は、ブロック12A及びブロック12Bの温度をt0℃に、ブロック12Cからブロック12Eの温度をt1℃に、ブロック12Fからブロック12Jの温度をt2℃に、それぞれ制御している状態を示している。そのため、ニーディング部NAのトナー形成材料はt1℃に加熱され、ニーディング部NBのトナー形成材料はt2℃に加熱される。
結着樹脂、化合物(1)、及び必要に応じて離型剤等を含むトナー形成材料を、注入口14からバレル12へ供給すると、送りスクリュー部SAによりニーディング部NAへトナー形成材料が送られる。このとき、ブロック12Cの温度がt1℃に設定されているため、トナー形成材料は加熱されて溶融状態へと変化した状態で、ニーディング部NAに送り込まれる。そして、ブロック12D及びブロック12Eの温度もt1℃に設定されているため、ニーディング部NAではt1℃の温度でトナー形成材料が溶融混錬される。結着樹脂及び離型剤は、ニーディング部NAにおいて溶融状態となり、スクリューによりせん断を受ける。
次に、ニーディング部NAにおける混錬を経たトナー形成材料は、送りスクリュー部SBによりニーディング部NBへと送られる。
次いで、送りスクリュー部SBにおいて、液体添加口16からバレル12に水系媒体を注入することにより、トナー形成材料に水系媒体を添加する。また図1では、送りスクリュー部SBにおいて水系媒体を注入する形態を示しているが、これに限られず、ニーディング部NBにおいて水系媒体が注入されてもよく、送りスクリュー部SB及びニーディング部NBの両方において水系媒体が注入されてもよい。すなわち、水系媒体を注入する位置及び注入箇所は、必要に応じて選択される。
上記のように、液体添加口16からバレル12に水系媒体が注入されることにより、バレル12中のトナー形成材料と水系媒体とが混合し、水系媒体の蒸発潜熱によりトナー形成材料が冷却され、トナー形成材料の温度が適切に保たれる。
最後に、ニーディング部NBにより溶融混錬されて形成された混錬物は、送りスクリュー部SCにより排出口18に輸送され、排出口18から排出される。
以上のようにして、図1に示したスクリュー押出し機11を用いた混錬工程が行われる。
[冷却工程]
冷却工程は、上記混錬工程において形成された混錬物を冷却する工程であり、冷却工程では、混錬工程終了の際における混錬物の温度から4℃/sec以上の平均降温速度で40℃以下まで冷却することが好ましい。混錬物の冷却速度が遅い場合、混錬工程において結着樹脂中に細かく分散された混合物(必要に応じてトナー粒子内に内添される離型剤等の内添剤との混合物)が再結晶化し、分散径が大きくなる場合がある。一方、上記平均降温速度で急冷すると、混錬工程終了直後の分散状態がそのまま保たれるため好ましい。なお上記平均降温速度とは、混錬工程終了の際における混錬物の温度(例えば図1のスクリュー押出し機11を用いた場合は、t2℃)から40℃まで降温させる速度の平均値をいう。
冷却工程における冷却方法としては、具体的には、例えば、冷水又はブラインを循環させた圧延ロール及び挟み込み式冷却ベルト等を用いる方法が挙げられる。なお、前記方法により冷却を行う場合、その冷却速度は、圧延ロールの速度、ブラインの流量、混錬物の供給量、混錬物の圧延時のスラブ厚等で決定される。スラブ厚は、1〜3mmの薄さであることが好ましい。
[粉砕工程]
冷却工程により冷却された混錬物は、粉砕工程により粉砕され、トナー粒子が形成される。粉砕工程では、例えば、機械式粉砕機、ジェット式粉砕機等が使用される。
[分級工程]
粉砕工程により得られたトナー粒子は、必要に応じて、目的とする範囲の体積平均粒径のトナー粒子を得るため、分級工程により分級を行ってもよい。分級工程においては、従来から使用されている遠心式分級機、慣性式分級機等が使用され、微粉(目的とする範囲の粒径よりも小さいトナー粒子)及び粗粉(目的とする範囲の粒径よりも大きいトナー粒子)が除去される。
[外添工程]
得られたトナー粒子は、帯電調整、流動性付与、電荷交換性付与等を目的として、既述の特定シリカ、チタニア、酸化アルミに代表される無機粒子を添加付着してもよい。これらは、例えばV型ブレンダーやヘンシェルミキサー、レディゲミキサー等によって行われ、段階を分けて付着される。
[篩分工程]
上記外添工程の後に、必要に応じて篩分工程を設けてもよい。篩分方法としては、具体的には、例えば、ジャイロシフター、振動篩分機、風力篩分機等が挙げられる。篩分することにより、外添剤の粗粉等が取り除かれ、筋の発生、ぼた汚れなどが抑制される。
(静電荷像現像剤)
本実施形態の静電荷像現像剤(以下、「現像剤」という場合がある。)は、上記本実施形態のトナーを含有するものであれば特に制限はなく、トナーを単独で用いる一成分系の現像剤であってもよく、トナーとキャリアとを含む二成分系の現像剤であってもよい。なお、一成分系の現像剤の場合には、磁性金属粒子を含むトナーであっても磁性金属粒子を含まない非磁性一成分トナーであっても構わない。
キャリアは、公知のキャリアであれば特に制限されるものではなく、鉄粉系キャリア、フェライト系キャリア、表面コートフェライトキャリア等が使用される。また、それぞれの表面添加粉末は所望の表面処理を施して用いてもよい。
キャリアの具体例としては、以下の樹脂被覆キャリアが挙げられる。キャリアの核体粒子としては、通常の鉄粉、フェライト、マグネタイト造型物などが挙げられ、その体積平均粒径は、30〜200μmであることが好ましい。
また、上記樹脂被覆キャリアの被覆樹脂としては、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のα−メチレン脂肪酸モノカルボン酸類;ジメチルアミノエチルメタクリレート等の含窒素アクリル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類;2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン等のビニルピリジン類;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類;エチレン、プロピレン等のオレフィン類;弗化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン等のビニル系フッ素含有モノマー;などの単独重合体、又は2種類以上のモノマーからなる共重合体、更に、メチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン等を含むシリコーン樹脂類、ビスフェノール、グリコール等を含有するポリエステル類、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、1種単独で用いてもよいし、或いは2種以上併用してもよい。被覆樹脂の被覆量としては、前記核体粒子100重量部に対して0.1〜10重量部程度の範囲が好ましく、0.5〜3.0重量部の範囲がより好ましい。
キャリアの製造には、加熱型ニーダー、加熱型ヘンシェルミキサー、UMミキサーなどが使用され、前記被覆樹脂の量によっては、加熱型流動転動床、加熱型キルンなどが使用される。
フェライト粒子を核体として、アクリル酸メチル又はアクリル酸エチル及びスチレン等に導電剤としてカーボンブラック等及び/又は帯電制御剤としてメラミンビーズ等を分散した樹脂をコートしたキャリアを用いると、コート層を厚膜化しても抵抗制御性に優れるため、画質及び画質維持性に優れ、より好ましい
現像剤におけるトナーとキャリアとの混合比としては特に制限はなく、目的に応じて選択される。
(画像形成装置)
次に、本実施形態の静電荷像現像用透明トナーを用いた画像形成装置について説明する。
本実施形態の画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像保持体を露光して前記像保持体表面に静電潜像を形成させる露光手段と、トナーを含む現像剤により前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像手段と、前記トナー像を前記像保持体から被転写体表面に転写する転写手段と、前記被転写体表面に転写されたトナー像を定着する定着手段と、を有し、前記現像剤が本実施形態の静電荷像現像用透明トナー、又は、本実施形態の静電荷像現像剤であることを特徴とする。
また、像保持体をクリーニング部材で摺擦し転写残留成分を除去するクリーニング手段(トナー除去手段)を有し、前記現像剤として本実施形態の静電荷像現像剤を用いるものである。
なお、この画像形成装置において、例えば前記現像手段を含む部分が、画像形成装置本体に対して脱着されるカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよく、該プロセスカートリッジとしては、現像剤保持体を少なくとも備え、本実施形態の静電荷像現像剤を収容する本実施形態のプロセスカートリッジが好適に用いられる。
以下、本実施形態の画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主用部を説明し、その他はその説明を省略する。
図2は、5連タンデム方式のフルカラー画像形成装置を示す概略構成図である。図2に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づく透明(クリア)(T)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1から第5の画像形成ユニット10T、10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」と称する。)10T、10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに離間して並設されている。なお、これらユニット10T、10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置本体に対して脱着されるプロセスカートリッジであってもよい。
各ユニット10T、10Y、10M、10C、10Kの図面における上方には、各ユニットを通して中間転写体としての中間転写ベルト20が延設されている。中間転写ベルト20は、図における左から右方向に互いに離間して配置された駆動ローラ22及び中間転写ベルト20内面に接する支持ローラ24に巻回されて設けられ、第1ユニット10Tから第5ユニット10Kに向う方向に走行されるようになっている。なお、支持ローラ24は、図示しないバネ等により駆動ローラ22から離れる方向に付勢されており、両者に巻回された中間転写ベルト20に張力が与えられている。また、中間転写ベルト20の像保持体側面には、駆動ローラ22と対向して中間転写体クリーニング装置30が備えられている。
また、各ユニット10T、10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段)4T、4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8T、8Y、8M、8C、8Kに収容された透明、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの5色のトナーが供給される。
上述した第1から第5ユニット10T、10Y、10M、10C、10Kは、同等の構成を有しているため、ここでは中間転写ベルト走行方向の上流側に配設された透明画像を形成する第1ユニット10Tについて代表して説明する。なお、第1ユニット10Tと同等の部分に、透明(T)の代わりに、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)を付した参照符号を付すことにより、第2から第5ユニット10Y、10M、10C、10Kの説明を省略する。
第1ユニット10Tは、像保持体として作用する感光体1Tを有している。感光体1Tの周囲には、感光体1Tの表面を帯電させる帯電ローラ2T、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線3Tよって露光して静電潜像を形成する露光装置3、静電潜像に帯電したトナーを供給して静電潜像を現像する現像装置(現像手段)4T、現像したトナー像を中間転写ベルト20上に転写する1次転写ローラ5T(1次転写手段)、及び1次転写後に感光体1Tの表面に残存するトナーを除去する感光体クリーニング装置(クリーニング手段)6Tが順に配設されている。
なお、1次転写ローラ5Tは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Tに対向した位置に設けられている。更に、各1次転写ローラ5T、5Y、5M、5C、5Kには、1次転写バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各1次転写ローラに印加する転写バイアスを可変する。
以下、第1ユニット10Tにおいて透明画像を形成する動作について説明する。まず、動作に先立って、帯電ローラ2Tによって感光体1Tの表面が−600V〜−800V程度の電位に帯電される。
感光体1Tは、導電性(20℃における体積抵抗率:1×10-6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂程度の抵抗)であるが、レーザ光線3Tが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Tの表面に、図示しない制御部から送られてくる透明用の画像データに従って、露光装置3を介してレーザ光線3Tを出力する。レーザ光線3Tは、感光体1Tの表面の感光層に照射され、それにより、透明印字パターンの静電潜像が感光体1Tの表面に形成される。
静電潜像とは、帯電によって感光体1Tの表面に形成される像であり、レーザ光線3Tによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体1Tの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線3Tが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
このようにして感光体1T上に形成された静電潜像は、感光体1Tの走行に従って現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体1T上の静電潜像が、現像装置4Tによって現像像化される。
現像装置4T内には、本実施形態の透明トナーが収容されている。透明トナーは、現像装置4Tの内部で撹拌されることで摩擦帯電し、感光体1T上に帯電した帯電荷と同極性(負極性)の電荷を有して現像剤ロール(現像剤保持体)上に保持されている。そして感光体1Tの表面が現像装置4Tを通過していくことにより、感光体1T表面上の除電された潜像部に透明トナーが静電的に付着し、潜像が透明トナーによって現像される。透明のトナー像が形成された感光体1Tは、引続き走行され、感光体1T上に現像されたトナー像が1次転写位置へ搬送される。
感光体1T上の透明トナー像が1次転写へ搬送されると、1次転写ローラ5Tに1次転写バイアスが印加され、感光体1Tから1次転写ローラ5Tに向う静電気力がトナー像に作用され、感光体1T上のトナー像が中間転写ベルト20上に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と逆極性の(+)極性であり、例えば第1ユニット10Tでは制御部(図示せず)によって+10μA程度に制御されている。
一方、感光体1T上に残留したトナーは感光体クリーニング装置6Tで除去されて回収される。
また、第2ユニット10Y以降の1次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kに印加される1次転写バイアスも、第1ユニットに準じて制御されている。
こうして、第1ユニット10Yにてイエロートナー像の転写された中間転写ベルト20は、第2から第5ユニット10Y、10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー像が重ねられて多重転写される。
第1から第5ユニットを通して5色のトナー像が多重転写された中間転写ベルト20は、中間転写ベルト20と中間転写ベルト20内面に接する支持ローラ24と中間転写ベルト20の像保持面側に配置された2次転写ローラ(2次転写手段)26とから構成された2次転写部へと至る。一方、記録紙(被転写体)Pが供給機構を介して2次転写ローラ26と中間転写ベルト20とが圧接されている隙間に給紙され、2次転写バイアスが支持ローラ24に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と同極性の(−)極性であり、中間転写ベルト20から記録紙Pに向う静電気力がトナー像に作用され、中間転写ベルト20上のトナー像が記録紙P上に転写される。なお、この際の2次転写バイアスは2次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段(図示せず)により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。
この後、記録紙Pは定着装置(定着手段)28へと送り込まれトナー像が加熱され、色重ねしたトナー像が溶融されて、記録紙P上へ定着される。カラー画像の定着が完了した記録紙Pは、排出部へ向けて搬出され、一連のカラー画像形成動作が終了される。
なお、上記例示した画像形成装置は、中間転写ベルト20を介してトナー像を記録紙Pに転写する構成となっているが、この構成に限定されるものではなく、感光体から直接トナー像が記録紙に転写される構造であってもよい。
なお、透明トナー画像は、着色画像を含む印刷面の全面に均一層(ベタ画像)として形成されることが好ましいが、本実施形態はこれに限定されず、着色画像の上にのみ形成してもよく、また、特に光沢性が必要な部分にのみ形成してもよい。
<プロセスカートリッジ、トナーカートリッジ>
図3は、本実施形態の静電荷像現像剤を収容するプロセスカートリッジの好適な一例を示す概略構成図である。プロセスカートリッジ200は、感光体107と共に、帯電ローラ108、現像剤保持体111Aを備えた現像装置111、感光体クリーニング装置(クリーニング手段)113、露光のための開口部118、及び、除電露光のための開口部117を取り付けレール116を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。
そして、このプロセスカートリッジ200は、転写装置112と、定着装置115と、図示しない他の構成部分とから構成される画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体と共に、記録紙300に画像を形成する画像形成装置を構成するものである。
図3で示すプロセスカートリッジでは、帯電ローラ108、現像装置111、クリーニング装置(クリーニング手段)113、露光のための開口部118、及び、除電露光のための開口部117を備えているが、これら装置は選択的に組み合わせられる。本実施形態のプロセルカートリッジでは、現像剤保持体111Aを備えた現像装置111を少なくとも備え、感光体107、帯電装置108、クリーニング装置(クリーニング手段)113、露光のための開口部118、及び、除電露光のための開口部117から構成される群から選択される少なくとも1種を備えていてもよい。
次に、本実施形態のトナーカートリッジについて説明する。トナーカートリッジは、画像形成装置に着脱されるように装着され、少なくとも、前記画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するためのトナーを収納するトナーカートリッジにおいて、前記トナーが既述した本実施形態のトナーであることを特徴とする。なお、本実施形態のトナーカートリッジには少なくともトナーが収容されればよく、画像形成装置の機構によっては、例えば現像剤が収容されてもよい。
従って、トナーカートリッジが着脱される構成を有する画像形成装置においては、本実施形態のトナーを収納したトナーカートリッジを利用することにより、本実施形態のトナーが容易に現像装置に供給される。
なお、図2に示す画像形成装置は、トナーカートリッジ8T、8Y、8M、8C、8Kが着脱される構成を有する画像形成装置であり、現像装置4T、4Y、4M、4C、4Kは、各々の現像装置(色)に対応したトナーカートリッジと、図示しないトナー供給管で接続されている。また、トナーカートリッジ内に収納されているトナーが少なくなった場合には、このトナーカートリッジを交換してもよい。
(画像形成方法)
次に、本実施形態のトナーを用いた画像形成方法について説明する。本実施形態のトナーは、公知の電子写真方式を利用した画像形成方法に利用される。具体的には以下の工程を有する画像形成方法において利用される。
すなわち、好ましい画像形成方法は、像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程、前記像保持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程、前記トナー像を被転写体表面に転写する転写工程、及び、前記被転写体表面に転写されたトナー像を定着する定着工程、を含み、前記現像剤として本実施形態の静電荷像現像用トナー、又は、本実施形態の静電荷像現像剤を用いる。また、転写工程は、静電荷潜像保持体から被転写体へのトナー像の転写を媒介する中間転写体を用いたものであってもよい。
以下に実施例及び比較例を挙げて本実施形態について更に詳述するが、本実施形態はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、以下に実施例において、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を意味し、「%」は「重量%」を意味する。
(測定方法)
<元素分析>
トナー中の希土類元素及びリン(P)の含有量は、下記方法により測定することができる。すなわち、走査型蛍光X線分析装置(リガク ZSX PrimusII)を用いて、トナー量0.130gのディスクを成型し、X線出力40−70mA、測定面積10mmφ、測定時間15分の条件で、定性定量全元素分析法にて測定し、このデータの各元素のLαの分析値を本実施形態の元素量とした。なお、このピークに他の元素のピークが重なる場合には、ICP発光分光法や、原子吸光法にて、解析した上で分析値を求めることができる。
<キャリアの体積平均粒径及びトナーの体積平均粒径の測定方法>
キャリアの体積平均粒径は、電子顕微鏡(SEM)を用いて行った。より具体的にはSEMにより画像を得た後、粒子一つにつき粒子の径(最長部分)r1を測定した。これを100個につき測定した後、r1〜r100を球径換算し体積を求め、1番目から100番目までの50%となったときの値を体積平均粒径とした。
トナーの体積平均粒径は、コールターマルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)を用いて測定した。電解液としては、ISOTON−II(ベックマン−コールター社製)を使用した。
測定法としては、まず、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの5%水溶液2ml中に、測定試料を0.5mg以上50mg以下加え、これを前記電解液100ml以上150ml以下中に添加した。この測定試料を懸濁させた電解液を超音波分散器で約1分間分散処理を行い、前記コールターマルチサイザーII型により、アパーチャー径が100μmのアパーチャーを用いて、粒径が2.0μm以上60μm以下の範囲の粒子の粒度分布を測定した。測定する粒子数は50,000とした。
測定された粒度分布を、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、重量又は体積について小径側から累積分布を描き、累積50%となる粒径をそれぞれ重量平均粒径又は体積平均粒径と定義する。
(錯体化合物Aの合成)
アセチルアセトン0.4部及びトリフェニルホスフィンオキシド0.6部を溶解させたエタノールA液50部を窒素置換した後、加熱を開始し、80℃に保った。塩化ユーロピウム0.2部を含むエタノール溶液(B液)40部を調製し、20分かけてA液へ滴下した。系を80℃に保ったまま撹拌し、5時間熟成させた後、減圧留去にて溶媒を除去した。これにより得られた粉末を真空乾燥させることにより錯体化合物Aを得た。
(錯体化合物B〜Jの合成)
アセチルアセトンを下記化合物に変更した以外は、錯体化合物Aと同様にして錯体化合物B〜Jを合成した。なお、Dは重水素を表す。
Figure 2014081468
(錯体化合物Kの合成)
錯体化合物Bの合成において、塩化ユーロピウムを塩化テルビウムに変更した以外は錯体化合物Bと同様の方法で錯体化合物Kを合成した。
(錯体化合物Lの合成)
錯体化合物Bの合成において、塩化ユーロピウムを塩化サマリウムに変更した以外は錯体化合物Bと同様の方法で錯体化合物Lを合成した。
(錯体化合物Mの合成)
錯体化合物Bの合成において、塩化ユーロピウムを塩化イットリウムに変更した以外は錯体化合物Bと同様の方法で錯体化合物Mを合成した。
(錯体化合物Nの合成)
使用したトリフェニルホスフィンオキシドの量を2.0部に変更した以外は錯体化合物Aと同様にして錯体化合物Nを合成した。なお、錯体化合物Nは、過剰のトリフェニルホスフィンオキシドを使用している。
(錯体化合物Oの合成)
使用したトリフェニルホスフィンオキシドの量を2.8部に変更した以外は錯体化合物Aと同様にして錯体化合物Oを合成した。なお、錯体化合物Oは、大過剰のトリフェニルホスフィンオキシドを使用している。
(錯体化合物Pの合成)
錯体化合物Aの合成において、アセチルアセトンを4,4,4−トリフルオロ−1−(2−チエニル)−1,3−ブタンジオンに変更した以外は錯体化合物Aと同様の方法で錯体化合物Pを合成した。
Figure 2014081468
(トナー1の作製)
・ポリエステル樹脂(ビスフェノールAのプロピレンオキシド2モル付加物/エチレンオキシド2モル付加物、テレフタル酸、トリメリット酸を主成分とするスズ触媒を用いて合成したポリエステル樹脂):171部
・離型剤(ポリプロピレン;三井化学(株)製、三井HI−WAX NP055):5.0部
・錯体化合物A:10.0部
以上の成分を、ヘンシェルミキサーにて混合し、その後、図1に示すスクリュー構成を有する連続混錬機(2軸押出し機)にて、以下条件にて混錬を実施した。なお、スクリューの回転数は500rpmとした。
・フィード部(ブロック12A及び12B)設定温度:20℃
・ニーディング部1混錬設定温度(ブロック12Cから12E):100℃
・ニーディング部2混錬設定温度(ブロック12Fから12J):110℃
・水系媒体(蒸留水)添加量(原料供給量100部に対して):1.5部
この時の排出口(排出口18)での混錬物温度は、120℃であった。
この混錬物を、内部を−5℃のブラインを通した圧延ロール及び2℃の冷水冷却のスラブ挟み込み式の冷却ベルトにて急冷却を行い、冷却後、ハンマーミルで破砕を行った。急冷却速度は冷却ベルトの速度を変化させて確認したが、平均降温速度は10℃/secであった。
この後粗粉分級機内蔵の粉砕機(AFG400)にて、粉砕し、粉砕粒子を得た。その後、慣性式分級機にて分級を行い、微粉・粗粉を除去し、体積平均粒径6.2μmのトナー粒子1を得た。
得られたトナー粒子に、メタチタン酸100部に対して40部のイソブチルトリメトキシシラン処理したチタン化合物(数平均一次粒径43nm)1.5部、及び130nmのヘキサメチルジシラザン処理した球状シリカ1.2部を加え、ヘンシェルミキサーで10分間混合(外添ブレンド)した後、風力篩分機(ハイボルター)にて45μmで篩分を行い体積平均粒径6.2μmのトナー1を得た。結果を表2に示す。
(トナー2〜13の作製)
トナー1の作製において、表2に示すように、錯体化合物Aを錯体化合物B〜Mへ変更した以外はトナー1と同様の方法でトナー粒子2〜13を得た。トナー粒子1と同様の方法で外添・篩分工程を行い、トナー2〜13を得た。結果を表2に示す。
(トナー14の作製)
トナー1の作製において、錯体化合物Aを5.0部に変更した以外はトナー1と同様の方法でトナー粒子14を得た。トナー粒子1と同様の方法で体積平均粒径6.0μmのトナー14を得た。結果を表2に示す。
(トナー15の作製)
トナー1の作製において、錯体化合物Aを2.0部に変更した以外はトナー1と同様の方法でトナー粒子15を得た。トナー粒子1と同様の方法で体積平均粒径5.8μmのトナー15を得た。結果を表2に示す。
(トナー16の作製)
トナー1の作製において、錯体化合物Aを30部に変更した以外はトナー1と同様の方法でトナー粒子16を得た。トナー粒子1と同様の方法で体積平均粒径5.4μmのトナー16を得た。結果を表2に示す。
(トナー17の作製)
トナー1の作製において、錯体化合物Aを50部に変更した以外はトナー1と同様の方法でトナー粒子17を得た。トナー粒子1と同様の方法で体積平均粒径5.9μmのトナー17を得た。結果を表2に示す。
(トナー18の作製)
トナー1の作製において、錯体化合物Aを錯体化合物Nに変更した以外はトナー1と同様の方法でトナー粒子18を得た。トナー粒子1と同様の方法で外添・篩分工程を行い、体積平均粒径6.4μmのトナー18を得た。結果を表2に示す。
(トナー19の作製)
トナー1の作製において、錯体化合物Aを錯体化合物Oに変更した以外はトナー1と同様の方法でトナー粒子19を得た。トナー粒子1と同様の方法で外添・篩分工程を行い、体積平均粒径5.7μmのトナー19を得た。結果を表2に示す。
(トナー20の作製)
トナー1の作製において、慣性式分級機にて粗粉を回収した以外はトナー1と同様の方法でトナー粒子20を得た。トナー粒子1と同様の方法で外添・篩分工程を行い、体積平均粒子径21.6μmのトナー20を得た。結果を表2に示す。
(トナー21の作製)
トナー1の作製において、慣性式分級機にて微粉を回収した以外はトナー1と同様の方法でトナー粒子21を得た。トナー粒子1と同様の方法で外添・篩分工程を行い、体積平均粒子径2.1μmのトナー21を得た。結果を表2に示す。
(トナー22の作製)
−スチレンアクリル樹脂(スチレンブチルアクリレート共重合体)の調製−
スチレン90部とブチルアクリレート10部とを、反応器内でクメン還流下(146〜156℃、Sn0.01部存在下)で重合させ、スチレン−ブチルアクリレート共重合体であるスチレンアクリル樹脂を合成した。
−トナー22の作製−
トナー1の作製において、ポリエステル樹脂を、上記スチレンアクリル樹脂へ変更した以外はトナー1と同様の方法でトナー粒子22を得た。トナー粒子1と同様の方法で外添・篩分工程を行い、体積平均粒径7.2μmのトナー22を得た。結果を表2に示す。
(トナー23の作製)
−ポリエステル樹脂粒子分散液(1)の調製−
ポリエステル樹脂(ビスフェノールAのプロピレンオキシド2モル付加物/エチレンオキシド2モル付加物、テレフタル酸、トリメリット酸を主成分とするスズ触媒を用いて合成したポリエステル樹脂)100部と、メチルエチルケトン50部と、イソプロピルアルコール30部、10%アンモニア水溶液5部とをセパラブルフラスコに入れ、充分に混合して溶解した後、40℃で加熱撹拌しながら、イオン交換水を送液ポンプを用いて送液速度8g/minで滴下した。
フラスコ内の溶液が均一に白濁した後、送液速度25g/minに上げて転相させ、送液量が135部になったところで滴下を止めた。その後減圧下で溶剤除去を行い、ポリエステル樹脂粒子分散液(1)を得た。得られたポリエステル樹脂粒子の体積平均粒径は158nm、樹脂粒子の固形分濃度は39%であった。
−離型剤分散液(1)の調製−
・エステルワックスWEP5(日本油脂(株)製):500部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製:ネオゲンRK):50部
・イオン交換水:2,000部
以上の成分を110℃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)を用いて分散した後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴーリン社製)で分散処理し、平均粒径が0.24μmである離型剤を分散させてなる離型剤分散液(1)(離型剤濃度:23%)を調製した。
−トナー23の作製−
・ポリエステル樹脂粒子分散液(1):280部
・錯体化合物A:20部
・アニオン性界面活性剤(dowfax2A1、20%水溶液):8部
・離型剤分散液(1):60部
pHメーター、撹拌羽、温度計を具備した重合釜に、上記原料のうち、ポリエステル樹脂粒子分散液(1)、アニオン性界面活性剤及びイオン交換水340部を入れ、150rpmで15分間撹拌した。
続いて、離型剤分散液(1)を加え混合した後、この原料混合物に0.3Mの硝酸水溶液を加えて、pHを4.2に調製した原料分散液を得た。
次いで、原料分散液をUltraturraxにより3,000rpmでせん断力を加えながら、凝集剤として硫酸アルミニウムを1%含む硝酸水溶液を27部滴下した。この凝集剤滴下の途中で、原料分散液の粘度が急激に増大するので、粘度上昇した時点で、滴下速度を緩め、凝集剤が一箇所に偏らないようにした。凝集剤の滴下が終了したら、更に回転数5,000rpmに上げて5分間撹拌した。
次いで、原料分散液をマントルヒーターにて30℃に加温しながら350〜600rpmで撹拌した。30分撹拌後、コールターカウンター[TA−II]型(アパーチャー径:50μm;コールター社製)を用いて一次粒径が安定に形成するのを確認した後、凝集粒子を成長させるために0.1℃/分で42℃まで昇温した。凝集粒子の成長はコールターカウンターを用いて随時確認しつつ、その凝集速度によって、適宜凝集温度や撹拌の回転数を調整した。
一方、凝集粒子表面に被覆層を形成するために、ポリエステル樹脂粒子分散液(1)110部に、イオン交換水30部、アニオン性界面活性剤(dowfax2A1 20%水溶液)4.2部を加えて混合し、予めpH3.3に調製した溶液を準備した。
凝集粒子の体積平均粒径が5.4μmに成長したところで、予め調製した被覆層形成用の溶液を加え、撹拌しながら10分間保持した。その後、被覆層を形成した凝集粒子の成長を停止させるために、EDTA(エチレンジアミン四酢酸)を前記重合釜に入っている分散液の総量に対し1.5pph添加した後、1モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を加え、原料分散液のpHを7.5に制御した。
次いで、凝集粒子を融合させるために、pHを7.5に調整しながら昇温速度1℃/minで85℃まで昇温した。85℃に達してからも、融合を進めるためにpHを7.5に調整し、光学顕微鏡で凝集粒子が融合したのを確認した後、粒径の成長を停止させるために、氷水を注入して降温速度10℃/分で急冷した。
その後、得られた粒子を洗浄する目的で、目開き15μmメッシュで一度篩分した。続いて、固形分に対しておよそ10倍量のイオン交換水(30℃)を加え、20分撹拌した後、一旦濾過を行った。更に濾紙上に残った固形分をスラリーに分散して、30℃のイオン交換水で4回繰り返し洗浄を行い、乾燥させ、体積平均粒径6.5μmのトナー粒子23を得た。
その後、得られたトナー粒子100部に対して、気相法シリカ(日本アエロジル(株)製、R972、数平均一次粒径43nm)1部をヘンシェルミキサー(25m/sで10分)で混合して外添し、体積平均粒径6.5μmのトナー23を得た。結果を表2に示す。
(トナー24の作製)
トナー1の作製において、錯体化合物Aを使用しなかった以外はトナー1と同様の方法で比較のトナー粒子24を得た。トナー粒子1と同様の方法で外添・篩分工程を行い、体積平均粒径6.8μmの比較のトナー24を得た。結果を表2に示す。
(トナー25の作製)
トナー1の作製において、錯体化合物Aを錯体化合物Pへ変更した以外はトナー1と同様の方法で比較のトナー粒子25を得た。トナー粒子1と同様の方法で外添・篩分工程を行い、体積平均粒径5.4μmの比較のトナー25を得た。結果を表2に示す。
(評価方法)
<現像剤の調製>
(現像剤(1)〜(23)及び比較の現像剤(24)〜(25)の調製)
キャリア(1)100部と、外添トナー7部とをVブレンダーにて40rpmで20min混合し、現像剤(1)〜(23)及び比較の現像剤(24)〜(25)を調製した。
<光沢性評価>
光沢性は、得られた現像剤1〜23及び比較の現像剤24〜25を用いて、富士ゼロックス(株)製DocuCentreColor400CPにて高温高湿(28℃、90%RH)環境下で3cm×4cmのベタ画像を印刷し、1万枚後について、画像パッチの表面状態を目視で確認した。なお、判断基準は以下の通りである。
A:表面が均一であり、光沢が確認できる(ルーペで観察してもムラが確認されない)
B:表面が均一であり、光沢が確認できる(ルーペで観察すると所々凹凸が確認される)
C:ルーペで観察せずとも表面に所々凹凸を確認でき、光沢性を阻害している
D:明らかに画像凹凸が確認され、光沢が低い
結果を表2に示す。
<帯電量評価>
帯電安定性は、得られた現像剤1〜23及び比較の現像剤24〜25を用いて、富士ゼロックス(株)製DocuCentreColor400CPにて高温高湿(28℃、90%RH)環境下で3cm×4cmのベタ画像を印刷し、画像の形成の初期及び1万枚後について、ブローオフトライボ装置(東芝ケミカル(株)製)により、磁気ロール上の帯電量の絶対値を測定し、その変化度合いにより判定した。なお、判断基準は以下の通りである。
A:帯電量変化3μC/g未満
B:帯電量変化3μC/g以上7μC/g未満
C:帯電量変化7μC/g以上10μC/g未満
D:帯電量変化10μC/g以上
結果を表2に示す。
<転写ベルト汚れ評価>
転写ベルト汚れ評価は、得られた現像剤1〜23及び比較の現像剤24〜25を用いて、富士ゼロックス(株)製DocuCentreColor400CP改造機にて、高温高湿(28℃、90%RH)環境下で3cm×4cmのベタ画像を1万枚印刷後、現像剤が転写ベルトから用紙へ転写された直後のタイミングでマシンが停止するようタイマーをとりつけ、同様の画像を印刷した。マシンが停止したことを確認し、透明テープを用いて転写ベルトをテープ転写し、黒色用紙に張りつけて目視観察を行った。
なお、評価基準は以下の通りである。
A:白色トナーはルーペで観察してもほとんど確認されない
B:白色トナーは目視ではほとんど確認されない
C:白色トナーが目視で確認できる
D:白色トナーが容易に観察でき、実用上問題がある
結果を以下の表2に示す。
Figure 2014081468
11 スクリュー押出し機、12 バレル、12A〜12J ブロック、14 注入口、16 液体添加口、18 排出口、NA,NB ニーディング部、SA,SB,SC 送りスクリュー部、1T,1Y,1M,1C,1K 感光体、2T,2Y,2M,2C,2K 帯電ローラ、3T,3Y,3M,3C,3K レーザ光線、3 露光装置、4T,4Y,4M,4C,4K 現像装置、5T,5Y,5M,5C,5K 1次転写ローラ、6T,6Y,6M,6C,6K 感光体クリーニング装置(クリーニング手段)、8T,8Y,8M,8C,8K トナーカートリッジ、10T,10Y,10M,10C,10K 画像形成ユニット、20 中間転写ベルト、22 駆動ローラ、24 支持ローラ、26 2次転写ローラ(2次転写手段)、28 定着装置(定着手段)、30 中間転写体クリーニング装置、P 記録紙、107 感光体、108 帯電ローラ、111 現像装置、111A 現像剤保持体、112 転写装置、113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段)、115 定着装置、116 取り付けレール、117,118 開口部、200 プロセスカートリッジ、300 記録紙

Claims (12)

  1. 結着樹脂、及び、下記式(1)で表される化合物を含有することを特徴とする
    静電荷像現像用透明トナー。
    Figure 2014081468
    (式(1)中、R1はメチル基又はトリフルオロメチル基を表し、R2は水素原子を表し、R3はメチル基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基、フェニル基、又はナフチル基を表し、Mは希土類元素を表す。)
  2. 前記式(1)中、Mがイットリウム(Y)、ユーロピウム(Eu)、テルビウム(Tb)、又は、サマリウム(Sm)である、請求項1に記載の静電荷像現像用透明トナー。
  3. 前記式(1)中、Mがユーロピウム(Eu)、テルビウム(Tb)、又は、サマリウム(Sm)である、請求項1又は2に記載の静電荷像現像用透明トナー。
  4. 前記式(1)中、Mがユーロピウム(Eu)である、請求項1〜3のいずれか1つに記載の静電荷像現像用透明トナー。
  5. 蛍光X線分析により測定される希土類元素のトナー中における含有量が0.2重量%以上1.5重量%以下である、請求項1〜4のいずれか1つに記載の静電荷像現像用透明トナー。
  6. 蛍光X線分析により測定される希土類元素のトナー中における含有量をA1重量%、リンのトナー中における含有量をA2重量%としたとき、A2/A1が0.2〜1.5である、請求項1〜5のいずれか1つに記載の静電荷像現像用透明トナー。
  7. 体積平均粒径Dvが3μm以上20μm以下である、請求項1〜6のいずれか1つに記載の静電荷像現像用透明トナー。
  8. 結着樹脂、及び、式(1)で表される化合物を含むトナー形成材料を混錬する混錬工程、
    混錬工程により形成された混錬物を冷却する冷却工程、
    冷却工程により冷却された混錬物を粉砕する粉砕工程、並びに、
    粉砕工程により粉砕された混錬物を分級する分級工程を有することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1つに記載の静電荷像現像用透明トナーの製造方法。
  9. 請求項1〜7のいずれか1つに記載の静電荷像現像用透明トナー、及び、キャリアを含むことを特徴とする
    静電荷像現像剤。
  10. 画像形成装置に着脱可能であり、請求項1〜7のいずれか1つに記載の静電荷像現像用透明トナーを収容することを特徴とする
    トナーカートリッジ。
  11. 像保持体と、
    前記像保持体を帯電させる帯電手段と、
    帯電した前記像保持体を露光して前記像保持体表面に静電潜像を形成させる露光手段と、
    トナーを含む現像剤により前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像手段と、
    前記トナー像を前記像保持体から被転写体表面に転写する転写手段と、
    前記被転写体表面に転写されたトナー像を定着する定着手段と、を有し、
    前記現像剤が請求項1〜7のいずれか1つに記載の静電荷像現像用透明トナー、又は、請求項9に記載の静電荷像現像剤である
    画像形成装置。
  12. 像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程、
    前記像保持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程、
    前記トナー像を被転写体表面に転写する転写工程、及び、
    前記被転写体表面に転写されたトナー像を定着する定着工程、を含み、
    前記現像剤として請求項1〜7のいずれか1つに記載の静電荷像現像用透明トナー、又は、請求項9に記載の静電荷像現像剤を用いる
    画像形成方法。
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