JP2014186251A - 非磁性一成分現像剤、非磁性一成分現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】結着樹脂を含むトナー粒子本体と、前記トナー粒子本体の表面に有し、繰り返し構造単位中に親水部及び疎水部を持つ化合物であって、前記親水部がグアニド基及びビグアニド基から選択される基を含み且つ前記疎水部がアルキレン基を含む化合物と、を含有するトナー粒子と、表面に疎水化処理が施された外添剤と、を有する非磁性一成分現像剤。である。
【選択図】なし
Description
また、特許文献2には、「帯電制御剤としてグアニジン化合物を含有するトナー」が開示されている。
請求項1に係る発明は、
結着樹脂を含むトナー粒子本体と、前記トナー粒子本体の表面に有し、繰り返し構造単位中に親水部及び疎水部を持つ化合物であって、前記親水部がグアニド基及びビグアニド基から選択される基を含み且つ前記疎水部がアルキレン基を含む化合物と、を含有するトナー粒子と、
表面に疎水化処理が施された外添剤と、
を有する非磁性一成分現像剤。
前記アルキレン基の炭素数が、4以上10以下である請求項1に記載の非磁性一成分現像剤。
前記繰り返し構造単位中に親水部及び疎水部を持つ化合物が、ポリヘキサメチレングアニド、及びポリヘキサメチレンビグアニドから選択される少なくとも1種である請求項1又は請求項2に記載の非磁性一成分現像剤。
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の非磁性一成分現像剤を収容し、
画像形成装置に着脱される非磁性一成分現像剤カートリッジ。
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の非磁性一成分現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の非磁性一成分現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
を備える画像形成装置。
像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の非磁性一成分現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、
を有する画像形成方法。
本実施形態に係る非磁性一成分現像剤(以下、「静電荷像現像剤」、「現像剤」又は「トナー」と称することがある)は、トナー粒子と、表面に疎水化処理が施された外添剤と、を有している。
トナー粒子は、結着樹脂を含むトナー粒子本体と、トナー粒子本体の表面に有する特定の化合物と、を含有している。
そして、トナー粒子本体の表面に有する特定の化合物は、繰り返し構造単位中に、グアニド基及びビグアニド基から選択される基を含む親水部と、アルキレン基を含む疎水部と、を持つ化合物(以下、「グアニジン・ビグアニジン系化合物」称する)である。
このため、画像形成後、待機状態となると、現像剤保持体と層規制ブレードとの接触部(ニップ部)において、トナーが強い圧力を長時間受けることになる。この状態で、定着装置からの熱や、高温高湿環境下(例えば夏環境下)にトナーが晒されると、層規制ブレードへのトナーの融着が起こり、再び、画像の形成を行うと、この融着に起因する色筋状の画像欠陥が発生することがある。
この理由は定かではないが、以下に示す理由によるものと考えられる。
一方、グアニジン・ビグアニジン系化合物はアルキレン基を含む疎水部も有している。この疎水部は、トナー粒子本体の結着樹脂とは親和性が少なく、トナー粒子本体の外側に配向し易くなると考えられる。
トナー粒子は、トナー粒子本体と、トナー粒子本体の表面に有する水溶性グアニジン・ビグアニジン系化合物と、を含む。
そして、トナー粒子本体(以下、単に「トナー粒子」と称する場合もある)は、例えば、結着樹脂と、必要に応じて、着色剤と、離型剤と、その他添加剤と、を含んで構成される。
結着樹脂としては、例えば、スチレン類(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)、(メタ)アクリル酸エステル類(例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、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、メタクリル酸エチル、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)、エチレン性不飽和ニトリル類(例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等)、ビニルエーテル類(例えばビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等)、ビニルケトン類(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)、オレフィン類(例えばエチレン、プロピレン、ブタジエン等)等の単量体の単独重合体、又はこれら単量体を2種以上組み合せた共重合体からなるビニル系樹脂が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、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、変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
これらの結着樹脂は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
ポリエステル樹脂としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの縮重合体が挙げられる。なお、ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステル等が挙げられる。
多価カルボン酸は、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。
多価アルコールとしては、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上の多価アルコールを併用してもよい。3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールが挙げられる。
多価アルコールは、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、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線より求め、より具体的にはJIS K−1987「プラスチックの転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求められる。
ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は、2000以上100000以下が好ましい。
ポリエステル樹脂の分子量分布Mw/Mnは、1.5以上100以下が好ましく、2以上60以下がより好ましい。
なお、重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120を用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。
なお、原料の単量体が、反応温度下で溶解又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。この場合、重縮合反応は溶解補助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単量体が存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪い単量体とその単量体と重縮合予定の酸又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。
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、ピグメントイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ピグメントレッド、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレートなどの種々の顔料、又は、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系などの各種染料等が挙げられる。
着色剤は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス;モンタンワックス等の合成又は鉱物・石油系ワックス;脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス;などが挙げられる。離型剤は、これに限定されるものではない。
なお、融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K−1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。
グアニジン・ビグアニジン系化合物は、グアニド基及びビグアニド基から選択される基を含む親水部とアルキレン基を含む疎水部と持つ繰り返し構造単位を有する化合物である。
特に、色筋の発生を抑制する観点から、グアニジン・ビグアニジン系化合物の繰り返し構造単位中の疎水部が炭素数4以上10以下(好ましくは炭素数5以上8以下、より好ましくは6以上7以下)のアルキレン基を含むことがよい。
酸付加塩は、無機酸塩、有機酸塩のいずれもあってよい。無機酸塩としては、周知の無機酸塩が挙げられ、具体的には、例えば、塩酸塩、硝酸塩、炭酸塩等が挙げられる。一方、有機酸塩としては、周知の有機酸塩が挙げられ、具体的には、例えば、コハク酸塩、酢酸塩、グルタミン酸塩、乳酸塩、クエン酸塩、シュウ酸塩等が挙げられる。
R5は、置換若しくは未置換のアルキレン基を示す。
nは、1以上の整数を示す。nは、好ましくは1以上30以下の整数、より好ましくは10以上20以下の整数を示すことがよい。
アルキル基は、直鎖状、分岐状、環式、又はこれらから選択される2種類以上の組み合わせであってもよい。具体的には、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等の直鎖状のアルキル基;iso−プロピル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、iso−ペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、iso−ヘキシル基、sec−ヘキシル基、tert−ヘキシル基等の分岐状のアルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の環式のアルキル基等が挙げられる。
アルキレン基は、直鎖状、分岐状、環式、又はこれらから選択される2種類以上の組み合わせであってもよい。具体的には、アルキレン基としては、例えば、n−ブチレン基、n−ペンチレン基、n−ヘキシレン基、n−ヘプチレン基、n−オクチレン基、n−ドデシレン基、n−デカメチレン基等の直鎖状のアルキレン基;iso−ブチレン基、sec−ブチレン基、tert−ブチレン基、iso−ペンチレン基、ネオペンチレン基、tert−ペンチレン基、iso−ヘキシレン基、sec−ヘキシレン基、tert−ヘキシレン基等の分岐状のアルキレン基;シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基等の環式のアルキレン基等が挙げられる。
なお、この重量平均分子量の測定は、ポリエステル樹脂の重量平均分子量の測定と同様である。
その他の添加剤としては、例えば、帯電制御剤、無機粉体等の周知の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は、内添剤としてトナー粒子に含まれる。
トナー粒子は、単層構造のトナー粒子であってもよいし、芯部(コア粒子)と芯部を被覆する被覆層(シェル層)とで構成された所謂コア・シェル構造のトナー粒子であってもよい。
ここで、コア・シェル構造のトナー粒子は、例えば、結着樹脂と必要に応じて着色剤及び離型剤等のその他添加剤とを含んで構成された芯部と、結着樹脂を含んで構成された被覆層と、で構成されていることがよい。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5%水溶液2ml中に測定試料を0.5mg以上50mg以下加える。これを電解液100ml以上150ml以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径として100μmのアパーチャーを用いて2μm以上60μm以下の範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。なお、サンプリングする粒子数は50000個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積粒径D16v、数平均粒径D16p、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50v、累積数平均粒径D50p、累積84%となる粒径を体積粒径D84v、数粒径D84pと定義する。
これらを用いて、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2、数平均粒度分布指標(GSDp)は(D84p/D16p)1/2として算出される。
式:SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
上記式中、MLはトナーの絶対最大長、Aはトナーの投影面積を各々示す。
具体的には、形状係数SF1は、主に顕微鏡画像又は走査型電子顕微鏡(SEM)画像を画像解析装置を用いて解析することによって数値化され、以下のようにして算出される。すなわち、スライドガラス表面に散布した粒子の光学顕微鏡像をビデオカメラによりルーゼックス画像解析装置に取り込み、100個の粒子の最大長と投影面積を求め、上記式によって計算し、その平均値を求めることにより得られる。
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられる。該無機粒子として、SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等が挙げられる。
疎水化処理剤の量としては、通常、例えば、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部である。
(トナーの製造方法)
次に、本実施形態に係るトナーの製造方法について説明する。
本実施形態に係るトナーは、トナー粒子を製造後、トナー粒子に対して、外添剤を外添することで得られる。
これらの中でも、凝集合一法により、トナー粒子を得ることがよい。
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を準備する工程(樹脂粒子分散液準備工程)と、樹脂粒子分散液中で(必要に応じて他の粒子分散液を混合した後の分散液中で)、樹脂粒子(必要に応じて他の粒子)を凝集させ、凝集粒子を形成する工程(凝集粒子形成工程)と、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液に対して加熱し、凝集粒子を融合・合一して、トナー粒子を形成する工程(融合・合一工程)と、を経て、トナー粒子を製造する。
但し、コア/シェル構造のトナー粒子を形成する場合において、2)の方法を適用するときは、第2凝集粒子(シェル層)を形成するための樹脂粒子分散液にのみに、グアニジン・ビグアニジン系化合物を添加して、その樹脂粒子の表面に表面処理を行った上で、トナー粒子を製造すればよい。
本実施形態に係る画像形成装置/画像形成方法について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、を備える。そして、静電荷像現像剤として、本実施形態に係る静電荷像現像剤が適用される。
中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
図1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乃至第4の画像形成ユニット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」と称する場合がある)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。なお、これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に対して脱着するプロセスカートリッジであってもよい。
また、各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段)4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーを含むトナーの供給がなされる。
なお、一次転写ロール5Yは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Yに対向した位置に設けられている。更に、各一次転写ロール5Y、5M、5C、5Kには、一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、各一次転写ロールに印加する転写バイアスを可変する。
まず、動作に先立って、帯電ロール2Yによって感光体1Yの表面が−600V乃至−800Vの電位に帯電される。
感光体1Yは、導電性(例えば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(一般の樹脂の抵抗)であるが、レーザ光線3Y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1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー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3Yを出力する。レーザ光線3Yは、感光体1Yの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー画像パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電荷像が、現像装置4Yによってトナー画像として可視像(現像像)化される。
一方、感光体1Y上に残留したトナーは感光体クリーニング装置6Yで除去されて回収される。
こうして、第1のユニット10Yにてイエロートナー画像の転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー画像が重ねられて多重転写される。
定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録紙Pの表面も平滑が好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等が好適に使用される。
本実施形態に係るプロセスカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
図2に示すプロセスカートリッジ200は、例えば、取り付けレール116及び露光のための開口部118が備えられた筐体117により、感光体107(像保持体の一例)と、感光体107の周囲に備えられた帯電ロール108(帯電手段の一例)、現像装置111(現像手段の一例)、及び感光体クリーニング装置113(クリーニング手段の一例)を一体的に組み合わせて保持して構成し、カートリッジ化されている。
なお、図2中、109は露光装置(静電荷像形成手段の一例)、112は転写装置(転写手段の一例)、115は定着装置(定着手段の一例)、300は記録紙(記録媒体の一例)を示している。
本実施形態に係るトナーカートリッジは、本実施形態に係るトナーを収容し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。トナーカートリッジは、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補給用のトナーを収容するものである。
(ポリエステル樹脂粒子分散液の調製)
・エチレングリコール〔和光純薬工業(株)製〕 37部
・ネオペンチルグリコール〔和光純薬工業(株)製〕 65部
・1,9 ノナンジオール〔和光純薬工業(株)製〕 32部
・テレフタル酸〔和光純薬工業(株)製〕 96部
上記モノマーをフラスコに仕込み、1時間をかけて温度200℃まで上げ、反応系内が攪拌されていることを確認したのち、ジブチル錫オキサイドを1.2部投入した。更に、生成する水を留去しながら同温度から6時間をかけて240℃まで温度を上げ、240℃で更に4時間脱水縮合反応を継続し、酸価が9.4mgKOH/g、重量平均分子量13,000、ガラス転移温度62℃であるポリエステル樹脂Aを得た。
体積平均粒径160nm、固形分30%、ガラス転移温度62℃、重量平均分子量Mwが13,000の樹脂粒子が分散されたポリエステル樹脂粒子分散液を得た。
・シアン顔料〔PigmentBlue15:3、大日精化工業(株)製〕 10部
・アニオン性界面活性剤〔ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製〕 2部
・イオン交換水 80部
上記の成分を混合し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー〔HJP30006、(株)スギノマシン製〕により1時間分散し、体積平均粒径180nm、固形分20%の着色剤粒子分散液を得た。
・カルナバワックス〔RC−160、溶融温度84℃、東亜化成(株)製〕 50部
・アニオン性界面活性剤〔ネオゲンSC、第一工業製薬製〕 2部
・イオン交換水 200部
上記成分を120℃に加熱して、IKA社製、ウルトラタラックスT50で混合・分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径が200nm、固形分20%の離型剤粒子分散液を得た。
・ポリエステル樹脂粒子分散液 200部
・着色剤粒子分散液 25部
・離型剤粒子分散液: 30部
・ポリ塩化アルミニウム 0.4部
・イオン交換水 100部
上記の成分をステンレス製フラスコに投入し、IKA社製のウルトラタラックスを用い混合、分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら48℃まで加熱した。48℃で30分保持した後、ここに上記と同じポリエステル樹脂粒子分散液を70部追加した。
次いで、固液分離を行ったケーキ状のトナー粒子に、その固形分30%となるようにイオン交換水を加え、トナー粒子が分散された分散液を得た。この分散液に1N硝酸を加え、pH5.0に調整した後、トナー粒子100部に対し、グアニジン・ビグアニジン系化合物としてポリヘキサメチレンビグアニド(PHMB、「商品名Cosmosil(ロンザ株式会社製)」)を0.5部滴下し、撹拌翼で2時間撹拌した。
次いで、この分散液にさらに30℃のイオン交換水3Lを用いて再分散し、15分間300rpmで攪拌・洗浄した。この洗浄操作をさらに6回繰り返し、濾液のpHが7.54、電気伝導度6.5μS/cmとなったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりNo.5A ろ紙を用いて固液分離を行った。
次いで、固液分離を行ったケーキ状のトナー粒子に真空乾燥を12時間継続して行って、トナー粒子を得た。
トナー粒子の体積平均粒径D50vをコールターカウンターで測定したところ5.8μmであり、SF1は130であった。
得られたトナー粒子100部に対し、外添剤として「NA50Y(シリコーンオイルとアミノシランで処理されたフュームドシリカ、体積平均粒径30nm、日本アエロジル社製)」を2部加え、ヘンシェルミキサーにて撹拌し、非磁性一成分現像剤(非磁性トナー)を得た。
表1に従って、グアニジン・ビグアニジン系化合物の種類及び滴下量を変更した以外は、実施例1と同様にして、非磁性一成分現像剤(非磁性トナー)を得た。
NA50Yの代わりにR972(ヘキサメチルジシラザンで疎水化処理したシリカ、体積平均粒径16nm、日本アエロジル社製)を1.1部にした以外は実施例1〜6と同様にして、非磁性一成分現像剤(非磁性トナー)を得た。
グアニジン・ビグアニジン系化合物(ポリヘキサメチレンビグアニド)による処理を行わなかった以外は、実施例1と同様にして、非磁性一成分現像剤(非磁性トナー)を得た。
外添剤として、商品名「AEROSIL 90(疎水化処理が施されていないフュームドシリカ、体積平均粒径20nm、製造元:アエロジル株式会社製)を用いた以外は、実施例1と同様にして、非磁性一成分現像剤(非磁性トナー)を得た。
評価機として富士ゼロックス社製「DocuPrint P300 d」の非磁性一成分現像方式の現像器に、各例で得られた非磁性一成分現像剤(非磁性トナー)100gを充填した。
初期評価として、この評価機を用いて、画像密度10%の画像を20枚出力し、その20枚目に出力した画像の色筋の発生について目視にて評価した。
次に、熱保管後評価として、評価機から現像器を取り外し、45℃50%の恒温恒湿チャンバーで120時間保管した後に、同評価機に取り付けた。そして、この評価機を用いて、画像密度10%の画像を20枚出力し、その20枚目に出力した画像の色筋の発生について目視にて評価した。
A:色筋は確認できない。
B:目視では色筋は見られず、ルーペ等で確認するとやや見られるが、実用上全く問題ないレベル
C:目視で極薄い色筋が見られるが、実用上問題ないレベル
D:色筋が多数発生し、実用上問題があるレベル
−外添剤−
・NA50Y:商品名「NA50Y(シリコーンオイルとアミノシランで処理されたフュームドシリカ、体積平均粒径30nm、製造元:アエロジル株式会社製)」
・AEROSIL 90 :商品名「AEROSIL 90(疎水化処理されていないフュームドシリカ、体積平均粒径20nm、製造元:アエロジル株式会社製)」
・PHMB: ポリヘキサメチレンビグアニド(商品名「Cosmosil CQ(ロンザ株式会社製)」、Mw=2400、繰り返し構造単位の疎水部に含まれるアルキレン基の炭素数=6)
・PHMG: ポリヘキサメチレングアニド(商品名「アモルデンDS25L(大和化学工業社製)」、Mw=1700、繰り返し構造単位の疎水部に含まれるアルキレン基の炭素数=6)、なお、PHMBの製造方法は米国特許第3,428,576号や特表2007−502883に報告されている。
・ビグアニジン化合物1: 特表2007−502883の実施例1に記載の方法のヘキサメチレンジアミン二塩酸塩を1,4−ブチレンジアミン二塩酸塩に変更して得られたビグアニジン化合物(Mw=1500、繰り返し構造単位の疎水部に含まれるアルキレン基の炭素数=4)
・ビグアニジン化合物2: ビグアニジン化合物1の製造方法の1,4−ブチレンジアミン二塩酸塩を1,10−デカンジアミン二塩酸塩に変更してえられたビグアニジン化合物(Mw=4800、繰り返し構造単位の疎水部に含まれるアルキレン基の炭素数=10)
・ビグアニジン化合物3: ビグアニジン化合物1の製造方法の1,4−ブチレンジアミン二塩酸塩を1,3−プロピレンジアミン二塩酸塩に変更して得られたビグアニジン化合物(Mw=900、繰り返し構造単位の疎水部に含まれるアルキレン基の炭素数=3)
・ビグアニジン化合物4: ビグアニジン化合物1の製造方法の1,4−ブチレンジアミン二塩酸塩を1,11−ウンデカンジアミン二塩酸塩に変更して得られたビグアニジン化合物(Mw=5500、繰り返し構造単位の疎水部に含まれるアルキレン基の炭素数=11)
2Y、2M、2C、2K、帯電ロール(帯電手段の一例)
3 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
4Y、4M、4C、4K 現像装置(現像手段の一例)
5Y、5M、5C、5K 一次転写ロール(一次転写手段の一例)
6Y、6M、6C、6K 感光体クリーニング装置(クリーング手段の一例)
8Y、8M、8C、8K トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K 画像形成ユニット
20 中間転写ベルト(中間転写体の一例)
22 駆動ロール
24 支持ロール
26 二次次転写ロール(二次転写手段の一例)
30 中間転写体クリーニング装置
107 感光体(像保持体の一例)
108 帯電ロール(帯電手段の一例)
109 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
111 現像装置(現像手段の一例)
112 転写装置(転写手段の一例)
113 感光体クリーニング装置(クリーング手段の一例)
115 定着装置(定着手段の一例)
116 取り付けレール
118 露光のための開口部
117 筐体
200 プロセスカートリッジ
300 記録紙(記録媒体の一例)
P 記録紙(記録媒体の一例)
Claims (7)
- 結着樹脂を含むトナー粒子本体と、前記トナー粒子本体の表面に有し、繰り返し構造単位中に親水部及び疎水部を持つ化合物であって、前記親水部がグアニド基及びビグアニド基から選択される基を含み且つ前記疎水部がアルキレン基を含む化合物と、を含有するトナー粒子と、
表面に疎水化処理が施された外添剤と、
を有する非磁性一成分現像剤。 - 前記アルキレン基の炭素数が、4以上10以下である請求項1に記載の非磁性一成分現像剤。
- 前記繰り返し構造単位中に親水部及び疎水部を持つ化合物が、ポリヘキサメチレングアニド、及びポリヘキサメチレンビグアニドから選択される少なくとも1種である請求項1又は請求項2に記載の非磁性一成分現像剤。
- 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の非磁性一成分現像剤を収容し、
画像形成装置に着脱される非磁性一成分現像剤カートリッジ。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の非磁性一成分現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。 - 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の非磁性一成分現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
を備える画像形成装置。 - 像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の非磁性一成分現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、
を有する画像形成方法。
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