JP2016065955A - 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、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
静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】低温定着性を有しつつ、クリーニング性の低下を抑制する静電荷像現像用トナーを提供すること。【解決手段】トナー粒子全体に対して5質量%以上30質量%以下で含有する結晶性樹脂と、ロジン骨格を有する非晶性樹脂であって、前記結晶性樹脂との溶解度パラメータの差が0.15未満であるロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂、及び前記結晶性樹脂との溶解度パラメータの差が0.15以上0.25以下であるロジン骨格を含有する第2の非晶性樹脂と、を含むトナー粒子と、外添剤と、を有する静電荷像現像用トナー。【選択図】なし
Description
本発明は、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法に関する。
電子写真方式の画像形成装置に適用する静電荷像現像用トナーとしては、種々のものが提案されている。
例えば、特許文献1には、「非晶性ポリエステル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を含む結着樹脂と、着色剤とを含有し、アセトン可溶分について測定したゲルパーミュエーションクロマトグラフにおける溶出曲線の全面積分をW1としたとき、経時的にW1の溶出開始から10%流出までに相当する溶出分F(0−10)に含まれる樹脂の溶解性パラメータをSP(H)、経時的にW1の80%から100%流出までに相当する溶出分F(80−100)に含まれる樹脂の溶解性パラメータをSP(L)、前記結晶性ポリエステル樹脂の溶解性パラメータをSP(C)としたとき」、「SP(L)>SP(H)>SP(C)」の関係を満たすトナーが開示されている。
特許文献2には、「非線状の反応性前駆体と硬化剤との反応により得られ、かつガラス転移温度が−60℃以上0℃以下である非晶質ポリエステル樹脂Aと、ガラス転移温度が40℃以上70℃以下である非晶質ポリエステル樹脂Bと、結晶性ポリエステル樹脂Cとを含有し、示差走査熱量測定(DSC)の昇温1回目におけるガラス転移温度(Tg1st)が20℃以上40℃以下」であり、非晶質ポリエステル樹脂AのSP値と結晶性ポリエステル樹脂CのSP値との差が0.2より大きく、非晶質ポリエステル樹脂BのSP値と非晶質ポリエステル樹脂AのSP値との差が0.2より大きいトナーが開示されている。
特許文献3には、「結晶性ポリエステル、結晶性ポリエステル用分散剤、第一の非晶性ポリエステル、第二の非晶性ポリエステル又は第二の非晶性ポリエステル由来の変性ポリエステル、着色剤及び離型剤を含み、前記第一の非晶性ポリエステルは、重量平均分子量が2×103以上1×104以下であり、前記第二の非晶性ポリエステルは、重量平均分子量が2×104以上1×107以下であり、前記結晶性ポリエステル、前記結晶性ポリエステル用分散剤、前記第一の非晶性ポリエステル及び前記第二の非晶性ポリエステルの溶解パラメーター[cal1/2/cm3/2]を、それぞれSP1、SP2、SP3及びSP4とすると」、「0.2≦SP2−SP1≦1.5」、「0.2≦SP3−SP2≦1.5」、及び「0.2≦SP4−SP3≦1.5」を全て満たすトナーが開示されている。
例えば、特許文献1には、「非晶性ポリエステル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を含む結着樹脂と、着色剤とを含有し、アセトン可溶分について測定したゲルパーミュエーションクロマトグラフにおける溶出曲線の全面積分をW1としたとき、経時的にW1の溶出開始から10%流出までに相当する溶出分F(0−10)に含まれる樹脂の溶解性パラメータをSP(H)、経時的にW1の80%から100%流出までに相当する溶出分F(80−100)に含まれる樹脂の溶解性パラメータをSP(L)、前記結晶性ポリエステル樹脂の溶解性パラメータをSP(C)としたとき」、「SP(L)>SP(H)>SP(C)」の関係を満たすトナーが開示されている。
特許文献2には、「非線状の反応性前駆体と硬化剤との反応により得られ、かつガラス転移温度が−60℃以上0℃以下である非晶質ポリエステル樹脂Aと、ガラス転移温度が40℃以上70℃以下である非晶質ポリエステル樹脂Bと、結晶性ポリエステル樹脂Cとを含有し、示差走査熱量測定(DSC)の昇温1回目におけるガラス転移温度(Tg1st)が20℃以上40℃以下」であり、非晶質ポリエステル樹脂AのSP値と結晶性ポリエステル樹脂CのSP値との差が0.2より大きく、非晶質ポリエステル樹脂BのSP値と非晶質ポリエステル樹脂AのSP値との差が0.2より大きいトナーが開示されている。
特許文献3には、「結晶性ポリエステル、結晶性ポリエステル用分散剤、第一の非晶性ポリエステル、第二の非晶性ポリエステル又は第二の非晶性ポリエステル由来の変性ポリエステル、着色剤及び離型剤を含み、前記第一の非晶性ポリエステルは、重量平均分子量が2×103以上1×104以下であり、前記第二の非晶性ポリエステルは、重量平均分子量が2×104以上1×107以下であり、前記結晶性ポリエステル、前記結晶性ポリエステル用分散剤、前記第一の非晶性ポリエステル及び前記第二の非晶性ポリエステルの溶解パラメーター[cal1/2/cm3/2]を、それぞれSP1、SP2、SP3及びSP4とすると」、「0.2≦SP2−SP1≦1.5」、「0.2≦SP3−SP2≦1.5」、及び「0.2≦SP4−SP3≦1.5」を全て満たすトナーが開示されている。
本発明の課題は、結晶性樹脂とロジン骨格を有する非晶性樹脂とを含むトナー粒子を有する静電荷像現像用トナーにおいて、結晶性樹脂とロジン骨格を有する非晶性樹脂との溶解度パラメータの差が、0.15未満のみのロジン骨格を有する非晶性樹脂、又は0.15以上のみのロジン骨格を有する非晶性樹脂を使用した場合に比べ、低温定着性を有しつつ、クリーニング性の低下を抑制する静電荷像現像用トナーを提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。
即ち、請求項1に係る発明は、
トナー粒子全体に対して5質量%以上30質量%以下で含有する結晶性樹脂と、ロジン骨格を有する非晶性樹脂であって、前記結晶性樹脂との溶解度パラメータの差が0.15未満であるロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂、及び前記結晶性樹脂との溶解度パラメータの差が0.15以上0.25以下であるロジン骨格を含有する第2の非晶性樹脂と、を含むトナー粒子と、
外添剤と、
を有する静電荷像現像用トナーである。
即ち、請求項1に係る発明は、
トナー粒子全体に対して5質量%以上30質量%以下で含有する結晶性樹脂と、ロジン骨格を有する非晶性樹脂であって、前記結晶性樹脂との溶解度パラメータの差が0.15未満であるロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂、及び前記結晶性樹脂との溶解度パラメータの差が0.15以上0.25以下であるロジン骨格を含有する第2の非晶性樹脂と、を含むトナー粒子と、
外添剤と、
を有する静電荷像現像用トナーである。
請求項2に係る発明は、
前記トナー粒子は、芯部、及び前記芯部を被覆する被覆層で構成された構造を有し、前記芯部が、前記結晶性樹脂と、前記ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂と、前記ロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂とを含有し、前記被覆層が、非晶性樹脂を含有する請求項1に記載の静電荷像現像用トナーである。
前記トナー粒子は、芯部、及び前記芯部を被覆する被覆層で構成された構造を有し、前記芯部が、前記結晶性樹脂と、前記ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂と、前記ロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂とを含有し、前記被覆層が、非晶性樹脂を含有する請求項1に記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項3に係る発明は、
前記結晶性樹脂は、融解温度が70℃以上80℃未満である請求項1又は請求項2のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーである。
前記結晶性樹脂は、融解温度が70℃以上80℃未満である請求項1又は請求項2のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項4に係る発明は、
前記ロジン骨格を有する第1、及び第2の非晶性樹脂は、多価カルボン酸成分と下記一般式(1)で表されるロジンジオールを含む多価アルコール成分との重縮合体からなるポリエステル樹脂である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーである。
前記ロジン骨格を有する第1、及び第2の非晶性樹脂は、多価カルボン酸成分と下記一般式(1)で表されるロジンジオールを含む多価アルコール成分との重縮合体からなるポリエステル樹脂である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーである。
(一般式(1)中、R1、及びR2は、それぞれ独立に、水素、またはメチル基を表す。L1、L2、及びL3は、それぞれ独立に、カルボニル基、エステル基、エーテル基、スルホニル基、置換基を有してもよい鎖状アルキレン基、置換基を有してもよい環状アルキレン基、置換基を有してもよいアリーレン基、及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基を表し、L1とL2又はL1とL3で環を形成してもよい。A1、及びA2はロジンエステル基を表す。)
請求項5に係る発明は、
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤である。
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤である。
請求項6に係る発明は、
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを収容し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを収容し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。
請求項7に係る発明は、
請求項5に記載の静電荷像現像剤を収容し、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である。
請求項5に記載の静電荷像現像剤を収容し、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である。
請求項8に係る発明は、
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5に記載の静電荷像現像剤を収容し、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、
前記像保持体の表面をクリーニングするクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、
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である。
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5に記載の静電荷像現像剤を収容し、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、
前記像保持体の表面をクリーニングするクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、
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である。
請求項9に係る発明は、
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5に記載の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、
前記像保持体の表面をクリーニングブレードによりクリーニングするクリーニング工程と、
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である。
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5に記載の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、
前記像保持体の表面をクリーニングブレードによりクリーニングするクリーニング工程と、
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である。
請求項1、2、3、4に係る発明によれば、結晶性樹脂とロジン骨格を有する非晶性樹脂とを含むトナー粒子を有する静電荷像現像用トナーにおいて、結晶性樹脂とロジン骨格を有する非晶性樹脂との溶解度パラメータの差が、0.15未満のみの非晶性樹脂、又は0.15以上のみのロジン骨格を有する非晶性樹脂を使用した場合に比べ、低温定着性を有しつつ、クリーニング性の低下が抑制される静電荷像現像用トナーが提供される。
請求項5、6、7、又は8に係る発明によれば、結晶性樹脂とロジン骨格を有する非晶性樹脂とを含むトナー粒子を有する静電荷像現像用トナーにおいて、結晶性樹脂とロジン骨格を有する非晶性樹脂との溶解度パラメータの差が、0.15未満のみのロジン骨格を有する非晶性樹脂、又は0.15以上のみのロジン骨格を有する非晶性樹脂を使用した静電荷像現像用トナーを適用した場合に比べ、低温定着性を有しつつ、クリーニング性の低下が抑制される静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、又は画像形成方法が提供される。
以下、本発明の一例である実施形態について詳細に説明する。
<静電荷像現像用トナー>
本実施形態に係る静電荷像現像用トナー(以下、「トナー」と称する)は、結晶性樹脂、及びロジン骨格を有する非晶性樹脂を含むトナー粒子と、外添剤とを有する。この結晶性樹脂は、トナー粒子全体に対して5質量%以上30質量%以下で含有する。また、このロジン骨格を有する非晶性樹脂は、結晶性樹脂との溶解度パラメータ(以下、「SP値」と称することがある)の差が0.15未満であるロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂と、結晶性樹脂とのSP値の差が0.15以上0.25以下であるロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂と、を含む。
本実施形態に係る静電荷像現像用トナー(以下、「トナー」と称する)は、結晶性樹脂、及びロジン骨格を有する非晶性樹脂を含むトナー粒子と、外添剤とを有する。この結晶性樹脂は、トナー粒子全体に対して5質量%以上30質量%以下で含有する。また、このロジン骨格を有する非晶性樹脂は、結晶性樹脂との溶解度パラメータ(以下、「SP値」と称することがある)の差が0.15未満であるロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂と、結晶性樹脂とのSP値の差が0.15以上0.25以下であるロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂と、を含む。
なお、本実施形態において、「結晶性樹脂との溶解度パラメータの差」とは、結晶性樹脂のSP値と、ロジン骨格を有する非晶性樹脂のSP値との差を絶対値で表したものである。即ち、結晶性樹脂のSP値を「SPcr」、ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂のSP値を「SPro1」、ロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂のSP値を「SPro2」とした場合に、|SPcr−SPro1|、及び|SPcr−SPro2|で表されるものである。
本実施形態に係るトナーは、上記構成により、低温定着性を有しつつ、クリーニング性の低下が抑制される。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推察される。
トナーは、例えば、トナー粒子と外添剤を含んで構成されている。従来、クリーニングブレードを有するクリーニング手段を備えた画像形成装置を用いて画像を形成すると、像保持体上のトナー画像が転写された後に像保持体に残留した残留トナーが、クリーニングブレードによってかき取られ、像保持体の表面が清掃される。そして、トナー粒子と外添剤とを含むトナーを用いた場合、残留トナーがクリーニングブレードに到達すると、トナー粒子と外添剤とを含む滞留物(トナーダム)を形成することで、クリーニング性が向上する。
トナー粒子中の結着樹脂の一例として、結晶性樹脂とロジン骨格を有する非晶性樹脂とを含有するトナー粒子を用いることで、画像形成時の低温定着性が実現されている。結晶性樹脂とロジン骨格を有する非晶性樹脂とを含有した結着樹脂において、例えば、両者の樹脂のSP値の差が小さくなるロジン骨格を有する非晶性樹脂(例えば、SP値の差が0.1)のみを用いた場合には、両者の樹脂の相溶性は高まる点で有利である。しかしながら、これら両者の樹脂の相溶性は高まるものの、両者の樹脂を用いた結着樹脂を含むトナー粒子の表面には、凹凸形状が生じることがある。
トナー粒子の表面に上記の凹凸形状が生じると、この凹凸形状の凹部に、外添剤が埋没してしまうことがある。そのために、クリーニングブレードを有するクリーニング手段を備えた画像形成装置を用いて画像を形成すると、トナーダムに外添剤が供給され難くなり、上記のクリーニング手段によるトナーを除去するクリーニング性能が低下してしまうことがある。
また、一方で、結晶性樹脂とロジン骨格を有する非晶性樹脂とを含有した結着樹脂において、ロジン骨格を有する非晶性樹脂として、両者の樹脂のSP値の差が大きくなる非晶性樹脂(例えば、SP値の差が0.2)のみを用いた場合には、トナー粒子の表面に凹凸形状が生じ難くなり、トナー粒子の表面性は高まる。しかしながら、結晶性樹脂とロジン骨格を有する非晶性樹脂との相溶性が低下してしまうことがあり、相溶性が低下することで、両者の樹脂を用いたトナー粒子を有するトナーは、低温定着性が得られ難くなる。
これに対し、本実施形態に係るトナーは、トナー粒子として、結晶性樹脂と、ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂、及びロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂とを含有する。ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂を含有することで、結晶性樹脂との相溶性が高まり、低温定着性が得られやすくなる。また、ロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂を含有することで、トナー粒子の表面への凹凸形状の発生が抑制されやすくなり、クリーニング性の低下が抑制される。
以上のように、本実施形態に係るトナーは、ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂とロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂とを含有することで、両者の利点が得られ、低温定着性を有しつつ、クリーニング性の低下が抑制されると考えられる。
以上のように、本実施形態に係るトナーは、ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂とロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂とを含有することで、両者の利点が得られ、低温定着性を有しつつ、クリーニング性の低下が抑制されると考えられる。
なお、トナー粒子は、例えば、単層構造の形態のみならず、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・シェル構造を有する形態が採用されることがある。このコア粒子中に、結晶性樹脂と、ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂と、ロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂とを含有することで、結晶性樹脂との相溶性が高まり、コア粒子の表面に凹凸形状が発生し難くなると考えられる。その結果、トナー粒子が、コア粒子を被覆する被覆層を有する構造であったとしても、低温定着性を有しつつ、クリーニング性の低下が抑制されるトナーが得られる。
また、上記のとおり、結晶性樹脂とロジン骨格を有する非晶性樹脂とを含有するトナー粒子において、クリーニング性が低下する現象が生じることがある。この現象は、結晶性樹脂として、特に、融解温度が70℃以上80℃以下の結晶性ポリエステル樹脂(具体的には、例えば、カルボキシ基の炭素を含む炭素数8以上14以下の脂肪族多価カルボン酸を含有する多価カルボン酸と炭素数4以上8以下の脂肪族ジオールを含有する多価アルコールとの縮重合体、特に、カルボキシ基の炭素を含む炭素数12の脂肪族多価カルボン酸を含有する多価カルボン酸と炭素数6の脂肪族ジオールを含有する多価アルコールとの縮重合体)を用いたときにおいて、観察されやすい。
しかしながら、本実施形態に係るトナーは、上記構成により、結晶性樹脂として、融解温度が70℃以上80℃以下の結晶性ポリエステル樹脂を用いた場合であっても、低温定着性を有しつつ、クリーニング性の低下が抑制されるトナーが得られる。
しかしながら、本実施形態に係るトナーは、上記構成により、結晶性樹脂として、融解温度が70℃以上80℃以下の結晶性ポリエステル樹脂を用いた場合であっても、低温定着性を有しつつ、クリーニング性の低下が抑制されるトナーが得られる。
以下、本実施形態に係るトナーの詳細について説明する。
本実施形態に係るトナーは、トナー粒子と、必要に応じて、外添剤と、を含んで構成される。
[トナー粒子]
トナー粒子は、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。
トナー粒子は、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)
本実施形態において、トナー粒子には、結着樹脂として、結晶性樹脂と、ロジン骨格を有する非晶性樹脂とを用いる。そして、このロジン骨格を有する非晶性樹脂には、結晶性樹脂とのSP値の差が0.15未満であるロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂、及び結晶性樹脂とのSP値の差が0.15以上0.25以下であるロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂を含む。また、必要に応じて、ロジン骨格を有する非晶性樹脂以外の非晶性樹脂を含んでいてもよい。
以下、結着樹脂を構成する樹脂について説明する。
本実施形態において、トナー粒子には、結着樹脂として、結晶性樹脂と、ロジン骨格を有する非晶性樹脂とを用いる。そして、このロジン骨格を有する非晶性樹脂には、結晶性樹脂とのSP値の差が0.15未満であるロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂、及び結晶性樹脂とのSP値の差が0.15以上0.25以下であるロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂を含む。また、必要に応じて、ロジン骨格を有する非晶性樹脂以外の非晶性樹脂を含んでいてもよい。
以下、結着樹脂を構成する樹脂について説明する。
なお、樹脂の「結晶性」とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有することを指し、具体的には、昇温速度10(℃/min)で測定した際の吸熱ピークの半値幅が10℃以内であることを指す。
一方、樹脂の「非晶性」とは、半値幅が10℃を超えること、階段状の吸熱量変化を示すこと、又は明確な吸熱ピークが認められないことを指す。
一方、樹脂の「非晶性」とは、半値幅が10℃を超えること、階段状の吸熱量変化を示すこと、又は明確な吸熱ピークが認められないことを指す。
−結晶性樹脂−
結晶性樹脂は、トナー粒子全体に対して5質量%以上30質量%以下で含有する。また、低温定着性をより得られやすくする観点、及びクリーニング性の低下をより抑制する観点から、10質量%以上25質量%以下であることがより好ましく、15質量%以上20質量%以下がさらに好ましい。
結晶性樹脂は、トナー粒子全体に対して5質量%以上30質量%以下で含有する。また、低温定着性をより得られやすくする観点、及びクリーニング性の低下をより抑制する観点から、10質量%以上25質量%以下であることがより好ましく、15質量%以上20質量%以下がさらに好ましい。
結晶性樹脂のSP値は、結晶性樹脂を構成する単量体の種類や、比率によって調整することができる。結晶性樹脂のSP値は、低温定着性をより得られやすくする観点、及びクリーニング性の低下をより抑制する観点から、9.3以上9.5以下が好ましく、削除願います。
結晶性樹脂は、結晶性を示す樹脂であれば、特に限定されない。例えば、結晶性ポリエステル、ポリアルキレン樹脂、長鎖アルキル(メタ)アクリレート樹脂等が挙げられる。これらの結晶性樹脂は、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。
これらの中でも、加熱による粘度の急激な変化がより現れる点、及び低温定着性をより得られやすくする観点から、結晶性ポリエステル樹脂を用いることが望ましい。以下、結晶性ポリエステル樹脂について説明する。
これらの中でも、加熱による粘度の急激な変化がより現れる点、及び低温定着性をより得られやすくする観点から、結晶性ポリエステル樹脂を用いることが望ましい。以下、結晶性ポリエステル樹脂について説明する。
結晶性ポリエステル樹脂は、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合体が挙げられる。なお、結晶性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。
ここで、結晶性ポリエステル樹脂は、結晶構造を容易に形成するため、芳香族を有する重合性単量体よりも直鎖状脂肪族を有する重合性単量体を用いた重縮合体が好ましい。
ここで、結晶性ポリエステル樹脂は、結晶構造を容易に形成するため、芳香族を有する重合性単量体よりも直鎖状脂肪族を有する重合性単量体を用いた重縮合体が好ましい。
多価カルボン酸としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸(例えばシュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸等)、芳香族ジカルボン酸(例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸等の二塩基酸等)、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)アルキルエステルが挙げられる。
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価のカルボン酸としては、例えば、芳香族カルボン酸(例えば1,2,3−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸等)、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)アルキルエステルが挙げられる。
多価カルボン酸としては、これらジカルボン酸と共に、スルホン酸基を持つジカルボン酸、エチレン性二重結合を持つジカルボン酸を併用してもよい。
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価のカルボン酸としては、例えば、芳香族カルボン酸(例えば1,2,3−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸等)、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)アルキルエステルが挙げられる。
多価カルボン酸としては、これらジカルボン酸と共に、スルホン酸基を持つジカルボン酸、エチレン性二重結合を持つジカルボン酸を併用してもよい。
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、例えば、脂肪族ジオール(例えば主鎖部分の炭素数が7以上20以下である直鎖型脂肪族ジオール)が挙げられる。脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、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などが挙げられる。
多価アルコールは、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のアルコールを併用してもよい。3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等が挙げられる。
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。
多価アルコールは、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のアルコールを併用してもよい。3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等が挙げられる。
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。
ここで、多価アルコールは、脂肪族ジオールの含有量を80モル%以上とすることがよく、好ましくは90モル%以上である。
結晶性ポリエステル樹脂としては、低温定着性の観点から、脂肪族ジカルボン酸(酸の無水物、又は酸の低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステルを含む)と脂肪族ジオールとの縮重合体であることがよい。同様の観点から、カルボキシ基の炭素を含む炭素数6以上16以下の脂肪族多価カルボン酸を含有する多価カルボン酸と炭素数4以上14以下の脂肪族ジオールを含有する多価アルコールとの縮重合体がより好ましい。特に、カルボキシ基の炭素を含む炭素数8以上14以下の脂肪族多価カルボン酸を含有する多価カルボン酸と炭素数4以上8以下の脂肪族ジオールを含有する多価アルコールとの縮重合体がさらに好ましい。
結晶性ポリエステル樹脂の融解温度は、50℃以上100℃以下が好ましく、55℃以上90℃以下がより好ましく、60℃以上85℃以下がさらに好ましい。とりわけ、低温定着性をより得られやすくする観点、及びクリーニング性の低下をより抑制する観点から、融解温度が70℃以上80℃未満の結晶性ポリエステル樹脂を用いることが特に好ましい。この融解温度の範囲を示す結晶性ポリエステル樹脂としては、例えば、カルボキシ基の炭素を含む炭素数6以上16以下の脂肪族多価カルボン酸を含有する多価カルボン酸と炭素数4以上14以下の脂肪族ジオールを含有する多価アルコールとの縮重合体が挙げられる。
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 K7121−1987「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。
結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、6,000以上35,000以下が好ましい。
結晶性ポリエステル樹脂は、周知の製造方法により得られる。具体的には、例えば、重合温度を180℃以上230℃以下とし、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合の際に発生する水やアルコールを除去しながら反応させる方法により得られる。
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。
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。
−ロジン骨格を有する非晶性樹脂−
ロジン骨格を有する非晶性樹脂は、樹脂中にロジン骨格を有し、非晶性を示す樹脂であれば、特に限定されない。ロジン骨格を有する非晶性樹脂としては、例えば、以下に示す重縮合体が挙げられる。
ロジン骨格を有する非晶性樹脂は、樹脂中にロジン骨格を有し、非晶性を示す樹脂であれば、特に限定されない。ロジン骨格を有する非晶性樹脂としては、例えば、以下に示す重縮合体が挙げられる。
(1)ロジン骨格を持つ多価カルボン酸及び必要に応じて他の多価カルボン酸を含む多価カルボン酸成分と、他の多価アルコールを含む多価アルコール成分と、の重縮合体。
(2)他の多価カルボン酸を含む多価カルボン酸成分と、ロジン骨格を持つ多価アルコール及び必要に応じて他の多価アルコールを含む多価アルコール成分と、の重縮合体。
(3)ロジン骨格を持つ多価カルボン酸及び必要に応じて他の多価カルボン酸を含む多価カルボン酸成分と、ロジン骨格を持つ多価アルコール及び必要に応じて他の多価アルコールを含む多価アルコール成分と、の重縮合体。
(4)ロジン骨格と、他の多価カルボン酸を含む多価カルボン酸成分と、他の多価アルコールを含む多価アルコール成分と、の重縮合体。
(2)他の多価カルボン酸を含む多価カルボン酸成分と、ロジン骨格を持つ多価アルコール及び必要に応じて他の多価アルコールを含む多価アルコール成分と、の重縮合体。
(3)ロジン骨格を持つ多価カルボン酸及び必要に応じて他の多価カルボン酸を含む多価カルボン酸成分と、ロジン骨格を持つ多価アルコール及び必要に応じて他の多価アルコールを含む多価アルコール成分と、の重縮合体。
(4)ロジン骨格と、他の多価カルボン酸を含む多価カルボン酸成分と、他の多価アルコールを含む多価アルコール成分と、の重縮合体。
上記のとおり、ロジン骨格を持つ単量体とは、ロジン(変性前のロジン)、ロジン骨格を持つ多価カルボン酸、ロジン骨格を持つ多価アルコールが挙げられる。これら単量体を重縮合成分として用いることにより、重縮合体中にロジン骨格を有することとなる。
ロジン骨格を有する非晶性樹脂中に含まれるロジンに由来する骨格の含有量(以下、ロジン骨格の含有量)は、例えば、70質量%以下がよく、望ましくは5質量%以上70質量%以下、より望ましくは10質量%以上45質量%以下である。この範囲とすることにより、クリーニング性の低下をより抑制され易くなりやすい。
ロジン骨格の含有量は、ロジン骨格を有する非晶性樹脂を合成するときに用いるロジンを含む単量体の種類、その使用量により調整される。
ここで、ロジン骨格の含有量とは、ロジンを含む単量体を重縮合成分として重縮合させたロジン骨格を有する樹脂中に存在するロジン骨格(つまり、ロジン骨格を有する樹脂に結合したロジン)の存在率を意味する。
ロジン骨格の含有量は、ロジン骨格を有する樹脂をNMR、LC−MS、GC−MSなどを用いて構成成分を分離した後、定量することで、その樹脂中の含有量を測定する。
ロジン骨格の含有量は、ロジン骨格を有する非晶性樹脂を合成するときに用いるロジンを含む単量体の種類、その使用量により調整される。
ここで、ロジン骨格の含有量とは、ロジンを含む単量体を重縮合成分として重縮合させたロジン骨格を有する樹脂中に存在するロジン骨格(つまり、ロジン骨格を有する樹脂に結合したロジン)の存在率を意味する。
ロジン骨格の含有量は、ロジン骨格を有する樹脂をNMR、LC−MS、GC−MSなどを用いて構成成分を分離した後、定量することで、その樹脂中の含有量を測定する。
ここで、他の多価カルボン酸とは、ロジンを持つ多価カルボン酸以外のカルボン酸であり、他の多価アルコールは、ロジンを持つ多価アルコール以外の多価アルコールである。
前述のとおり、本実施形態において、ロジン骨格を有する非晶性樹脂は、結晶性樹脂とのSP値の差が0.15未満であるロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂と、結晶性樹脂とのSP値の差が0.15以上0.25以下であるロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂と、を含む。これら第1、及び第2のロジン骨格を有する非晶性樹脂を用いることで、低温定着性を有しつつ、クリーニング性の低下を抑制する。
低温定着性をより得られやすくする観点、及びクリーニング性の低下をより抑制する観点から、結晶性樹脂とロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂とのSP値の差は、0.0以上0.15未満が好ましく、0.02以上0.15未満であることがより好ましい。
また、結晶性樹脂とロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂とのSP値の差は、0.15以上0.22以下が好ましく、0.15以上0.21以下であることがより好ましい。
また、結晶性樹脂とロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂とのSP値の差は、0.15以上0.22以下が好ましく、0.15以上0.21以下であることがより好ましい。
ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂、及びロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂は、結晶性樹脂のSP値との差が、上記の範囲になるようなロジン骨格を有する非晶性樹脂を選択すればよい。上記の範囲を満たすものであれば、ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂、及びロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂のそれぞれは、1種単独でもよく、2種以上を併用してもよい。
ロジン骨格を有する第1、及び第2の非晶性樹脂は、低温定着性をより得られやすくする観点、及びクリーニング性の低下をより抑制する観点から、SP値が8.5以上10.0以下の範囲であることが好ましく、8.5以上9.5以下の範囲であることがより好ましい。
ロジン骨格を有する第1、及び第2の非晶性樹脂のSP値は、これらの樹脂を合成するときに用いる単量体の種類、その使用量により調整される。
ロジン骨格を有する第1、及び第2の非晶性樹脂のSP値は、これらの樹脂を合成するときに用いる単量体の種類、その使用量により調整される。
ここで、本実施形態において、SP値は、Fedorの方法により算出する。具体的には下記の式によりSP値を算出する。
式:SP値=√(Ev/v)=√(ΣΔei/ΣΔvi)
(式中、Ev:蒸発エネルギー(cal/mol)、v:モル体積(cm3/mol)、Δei:各々の原子又は原子団の蒸発エネルギー、Δvi:各々の原子又は原子団のモル体積)
本計算方法の詳細は、Polym.Eng.Sci.,vol.14,p.147(1974)、向井淳二他著「技術者のための実学高分子」66頁(講談社、1981年)、ポリマーハンドブック(第4版、A Willey−interscience Publication)等に記載されており、本実施形態においても同様の方法を適用する。
本実施形態においてはSP値の単位として(cal/cm3)1/2を採用するが、慣行に従い単位を省略し無次元で表記する。
式:SP値=√(Ev/v)=√(ΣΔei/ΣΔvi)
(式中、Ev:蒸発エネルギー(cal/mol)、v:モル体積(cm3/mol)、Δei:各々の原子又は原子団の蒸発エネルギー、Δvi:各々の原子又は原子団のモル体積)
本計算方法の詳細は、Polym.Eng.Sci.,vol.14,p.147(1974)、向井淳二他著「技術者のための実学高分子」66頁(講談社、1981年)、ポリマーハンドブック(第4版、A Willey−interscience Publication)等に記載されており、本実施形態においても同様の方法を適用する。
本実施形態においてはSP値の単位として(cal/cm3)1/2を採用するが、慣行に従い単位を省略し無次元で表記する。
本実施形態において、ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂の含有量は、低温定着性をより得られやすくする観点から、トナー粒子全体に対して、25質量%以上75質量%以下の範囲であることが好ましい。30質量%以上70質量%以下の範囲であることがより好ましく、35質量%以上65質量%以下の範囲であることがさらに好ましい。
また、ロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂の含有量は、クリーニング性の低下をより抑制する観点から、トナー粒子全体に対して、25質量%以上75質量%以下の範囲であることが好ましい。30質量%以上70質量%以下の範囲であることがより好ましく、35質量%以上65質量%以下の範囲であることがさらに好ましい。
また、ロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂の含有量は、クリーニング性の低下をより抑制する観点から、トナー粒子全体に対して、25質量%以上75質量%以下の範囲であることが好ましい。30質量%以上70質量%以下の範囲であることがより好ましく、35質量%以上65質量%以下の範囲であることがさらに好ましい。
ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂、及びロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂としては、低温定着性をより得られやすくする観点、及びクリーニング性の低下をより抑制する観点から、前述の(2)に例示した、ロジンを持つ単量体を多価アルコールとして適用した重縮合体がよい。
同様の観点から、この重縮合体のうち、特に、多価カルボン酸成分と、下記一般式(1)で表されるロジンジオール(以下、「特定ロジンジオール」と称することがある)を含む多価アルコール成分との重縮合体であるポリエステル樹脂(以下、「特定ポリエステル樹脂」と称することがある)であることがより好ましい。
同様の観点から、この重縮合体のうち、特に、多価カルボン酸成分と、下記一般式(1)で表されるロジンジオール(以下、「特定ロジンジオール」と称することがある)を含む多価アルコール成分との重縮合体であるポリエステル樹脂(以下、「特定ポリエステル樹脂」と称することがある)であることがより好ましい。
(一般式(1)中、R1、及びR2は、それぞれ独立に、水素、またはメチル基を表す。L1、L2、及びL3は、それぞれ独立に、カルボニル基、エステル基、エーテル基、スルホニル基、置換基を有してもよい鎖状アルキレン基、置換基を有してもよい環状アルキレン基、置換基を有してもよいアリーレン基、及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基を表し、L1とL2又はL1とL3で環を形成してもよい。A1、及びA2はロジンエステル基を表す。)
以下、本実施形態のロジン骨格を有する非晶性樹脂として、好ましい化合物である多価カルボン酸成分と一般式(1)で表されるロジンジオール(特定ロジンジオール)を含む多価アルコール成分との重縮合体であるポリエステル樹脂(特定ポリエステル樹脂)について説明する。
・多価カルボン酸成分
多価カルボン酸としては、例えば、ジカルボン酸が挙げられる。ジカルボン酸としては、芳香族ジカルボン酸及び脂肪族ジカルボン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。例えば、具体的には、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ダイマー酸、分岐鎖を有する炭素数1以上20以下のアルキルコハク酸、分岐鎖を有する炭素数1以上20以下のアルケニル基を有するアルケニルコハク酸等の脂肪族ジカルボン酸;それらの酸の無水物及び、それらの酸のアルキル(炭素数1以上3以下)エステル等が挙げられる。
多価カルボン酸としては、例えば、ジカルボン酸が挙げられる。ジカルボン酸としては、芳香族ジカルボン酸及び脂肪族ジカルボン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。例えば、具体的には、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ダイマー酸、分岐鎖を有する炭素数1以上20以下のアルキルコハク酸、分岐鎖を有する炭素数1以上20以下のアルケニル基を有するアルケニルコハク酸等の脂肪族ジカルボン酸;それらの酸の無水物及び、それらの酸のアルキル(炭素数1以上3以下)エステル等が挙げられる。
これらの中でも、トナーの耐久性、定着性及び着色剤の分散性の観点、及び入手容易性の観点からイソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族カルボン酸、コハク酸、セバシン酸、アゼライン酸等の脂肪族カルボン酸が好ましい。その他のジカルボン酸として、これらの芳香族カルボン酸、脂肪族カルボン酸は、単独で用いられても、2種以上が併用されていてもよい。
また、3価以上の芳香族カルボン酸も用いもよい。3価以上のカルボン酸としては、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸やその無水物等が挙げられ、これらは単独で用いても、2種以上を併用しても良い。3価以上の芳香族カルボン酸としては、入手容易性、反応性の観点から無水トリメリット酸が好ましい。
・多価アルコール成分
特定ポリエステル樹脂には、多価アルコール成分として、特定ロジンジオールを含む。多価アルコール成分には、特定ロジンジオール以外のその他のアルコールを含んでいてもよい。
特定ポリエステル樹脂には、多価アルコール成分として、特定ロジンジオールを含む。多価アルコール成分には、特定ロジンジオール以外のその他のアルコールを含んでいてもよい。
特定ロジンジオールにおいて、L1、L2、及びL3で表される鎖状アルキレン基としては、例えば、炭素数1以上10以下のアルキレン基が挙げられる。
L1、L2、及びL3で表される環状アルキレン基としては、例えば、炭素数3以上7以下の環状アルキレン基が挙げられる。
L1、L2、及びL3で表されるアリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、アントラセン基が挙げられる。
鎖状アルキレン基、環状アルキレン基、アリーレン基の置換基の例としては、炭素数1以上8以下のアルキル基、アリール基などが挙げられ、直鎖、分岐または環状のアルキル基が望ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソプロピル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1−メチルブチル基、イソヘキシル基、2−エチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル基等が挙げられる。
これらの中でも、L1は、エーテル基、鎖状アルキレン基、環状アルキレン基、及びそれらの組合せからなる群より選ばれる二価の連結基を表し、L2及びL3はそれぞれ独立に、カルボニル基、エステル基、エーテル基、スルホニル基、鎖状アルキレン基、環状アルキレン基、アリーレン基、及びそれらの組合せからなる群より選ばれる二価の連結基を表し、L1とL2又はL1とL3で環を形成してもよい、特定ロジンジオールを用いることがより好ましい。この鎖状アルキレン基、及び環状アルキレン基の置換基としては、上記に例示したアリール基以外の置換基が好ましい。
特定ロジンジオールは、1分子中に2個のロジンエステル基を含有する。
なお、ロジンエステル基とは、ロジンに含まれるカルボキシル基から水素原子を除いた残基をいう。
なお、ロジンエステル基とは、ロジンに含まれるカルボキシル基から水素原子を除いた残基をいう。
特定ロジンジオールは公知の方法によって合成される。具体的には、例えば、ロジンと2官能エポキシ化合物との反応により合成される。
以下に、特定ロジンジオールの合成スキームを一例として示す。
以下に、特定ロジンジオールの合成スキームを一例として示す。
ロジンとは、樹木から得られる樹脂酸の総称であり、主成分は3環性ジテルペン類の1種であるアビエチン酸とその異性体類を含む天然物由来の物質である。具体的な成分としては、例えば、アビエチン酸の他にパラストリン酸、ネオアビエチン酸、ピマル酸、デヒドロアビエチン酸、イソピマル酸、サンダラコピマル酸などがあり、本実施形態で用いるロジンはこれらの混合物である。ロジンは採取方法による分類では、原料をパルプとするトールロジン、原料を生松脂とするガムロジン、および原料を松の切り株とするウッドロジンの3種に大別される。
ロジンは入手が容易であることからガムロジンやトールロジンが望ましい。これらのロジン類は精製することが望ましく、未精製のロジン類から樹脂酸の過酸化物から生起したと考えられる高分子量物や、未精製のロジン類に含まれていた不ケン化物を除去することにより精製ロジンが得られる。精製方法は特に限定されず、公知の各種精製方法を選択してもよい。具体的には蒸留、再結晶、抽出等の方法が挙げられる。工業的には蒸留による精製を行うことが望ましい。蒸留は、通常、200℃以上300℃以下、6.67kPa以下の圧力で蒸留時間を考慮して選択される。再結晶は、例えば、未精製ロジンを良溶媒に溶解し、ついで溶媒を留去して濃厚な溶液とし、この溶液に貧溶媒を添加することにより行う。良溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、クロロホルムなどの塩素化炭化水素類、低級アルコール等のアルコール類、アセトンなどのケトン類、酢酸エチルなどの酢酸エステル類等が挙げられ、貧溶媒としてはn−ヘキサン、n−ヘプタン、シクロヘキサン、イソオクタン等の炭化水素溶媒が挙げられる。抽出は、例えば、アルカリ水を用いて未精製のロジンをアルカリ水溶液となし、これに含まれる不溶性の不ケン化物を、有機溶媒を用いて抽出したのち、水層を中和することで精製ロジンを得る方法である。
ロジンは入手が容易であることからガムロジンやトールロジンが望ましい。これらのロジン類は精製することが望ましく、未精製のロジン類から樹脂酸の過酸化物から生起したと考えられる高分子量物や、未精製のロジン類に含まれていた不ケン化物を除去することにより精製ロジンが得られる。精製方法は特に限定されず、公知の各種精製方法を選択してもよい。具体的には蒸留、再結晶、抽出等の方法が挙げられる。工業的には蒸留による精製を行うことが望ましい。蒸留は、通常、200℃以上300℃以下、6.67kPa以下の圧力で蒸留時間を考慮して選択される。再結晶は、例えば、未精製ロジンを良溶媒に溶解し、ついで溶媒を留去して濃厚な溶液とし、この溶液に貧溶媒を添加することにより行う。良溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、クロロホルムなどの塩素化炭化水素類、低級アルコール等のアルコール類、アセトンなどのケトン類、酢酸エチルなどの酢酸エステル類等が挙げられ、貧溶媒としてはn−ヘキサン、n−ヘプタン、シクロヘキサン、イソオクタン等の炭化水素溶媒が挙げられる。抽出は、例えば、アルカリ水を用いて未精製のロジンをアルカリ水溶液となし、これに含まれる不溶性の不ケン化物を、有機溶媒を用いて抽出したのち、水層を中和することで精製ロジンを得る方法である。
ロジンは、不均化ロジンでもよい。不均化ロジンとは、主成分としてアビエチン酸を含むロジンを不均化触媒の存在下で高温加熱することによって、分子内の不安定な共役二重結合を消失させたもので、主成分として、デヒドロアビエチン酸とジヒドロアビエチン酸との混合物である。
不均化触媒としては、パラジウムカーボン、ロジウムカーボン、白金カーボンなどの保持触媒、ニッケル、白金等の金属粉末、ヨウ素、ヨウ化鉄等のヨウ化物、リン含有化合物等の各種公知のものが挙げられる。該触媒の使用量はロジンに対して通常0.01質量%以上5質量%以下、望ましくは0.01質量%以上1質量%以下であり、反応温度は100℃以上300℃以下、望ましくは150℃以上290℃以下である。なおデヒドロアビエチン酸量を制御する方法としては例えば、不均化ロジンからエタノールアミン塩として結晶化する方法(J.Org.Chem.,31,4246(1996))により単離したデヒドロアビエチン酸を上述の範囲となるように添加しても良い。
不均化触媒としては、パラジウムカーボン、ロジウムカーボン、白金カーボンなどの保持触媒、ニッケル、白金等の金属粉末、ヨウ素、ヨウ化鉄等のヨウ化物、リン含有化合物等の各種公知のものが挙げられる。該触媒の使用量はロジンに対して通常0.01質量%以上5質量%以下、望ましくは0.01質量%以上1質量%以下であり、反応温度は100℃以上300℃以下、望ましくは150℃以上290℃以下である。なおデヒドロアビエチン酸量を制御する方法としては例えば、不均化ロジンからエタノールアミン塩として結晶化する方法(J.Org.Chem.,31,4246(1996))により単離したデヒドロアビエチン酸を上述の範囲となるように添加しても良い。
ロジンは、水素化ロジンでもよい。水素化ロジンとは、主成分としてテトラヒドロアビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸を含み、公知の水素化反応により分子内の不安定な共役二重結合を消失させて得られる。水素化反応は水素化触媒の存在下に通常10Kg/cm2以上200Kg/cm2以下、望ましくは50Kg/cm2以上150Kg/cm2以下の水素加圧下で、未精製ロジンを加熱することにより行なう。水素化触媒としては、パラジウムカーボン、ロジウムカーボン、白金カーボンなどの保持触媒、ニッケル、白金等の金属粉末、ヨウ素、ヨウ化鉄等のヨウ化物等の各種公知のものを例示しうる。該触媒の使用量は、ロジンに対して通常0.01質量%以上5質量%以下、望ましくは0.01質量%以上1.0質量%以下であり、反応温度は100℃以上300℃以下、望ましくは150℃以上290℃以下である。
これらの不均化ロジン、水素化ロジンは、不均化処理、または水素化処理の前後において、上記精製工程を設けても良い。
これらの不均化ロジン、水素化ロジンは、不均化処理、または水素化処理の前後において、上記精製工程を設けても良い。
ロジンは、ロジンを重合して得られる重合ロジン、ロジンに不飽和カルボン酸を付加させた不飽和カルボン酸変性ロジン、フェノール変性ロジンでも良い。なお、不飽和カルボン酸変性ロジンの調製に用いられる不飽和カルボン酸としては、例えばマレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。当該不飽和カルボン酸変性ロジンは、原料ロジン100重量部に対し、不飽和カルボン酸を通常1質量部以上30質量部以下程度用いて変性したものである。
ロジンは上記ロジンのうち精製ロジン、不均化ロジン、水素化ロジンが望ましく、これらを単独で用いても、いずれかの混合物でもよい。これらの中でも、特に、水素化ロジンがより望ましい。
一方、2官能エポキシ化合物は、1分子中にエポキシ基を2個含むものであり、芳香族ジオールのジグリシジルエーテル、芳香族ジカルボン酸のジグリシジルエーテル、脂肪族ジオールのジグリシジルエーテル、脂環式ジオールのジグリシジルエーテル、脂環式エポキシド等が挙げられる。
芳香族ジオールのジグリシジルエーテルの代表例としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールAのポリアルキレンオキサイド付加物等のビスフェノールAの誘導体類;ビスフェノールF、ビスフェノールFのポリアルキレンオキサイド付加物等のビスフェノールFの誘導体類;ビスフェノールS、ビスフェノールSのポリアルキレンオキサイド付加物等のビスフェノールSの誘導体類;レソルシノール;t−ブチルカテコール;ビスフェノール;等のジグリシジルエーテルが挙げられる。
芳香族ジカルボン酸のジグリシジルエーテルの代表例としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸等のジグリシジルエーテルが挙げられる。
脂肪族ジオールのジグリシジルエーテルの代表例としては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、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、ネオペンチルグリコール、1,9−ノナンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、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グリコール等のジグリシジルエーテルが挙げられる。
脂環式ジオールのジグリシジルエーテルの代表例としては、例えば、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールAのポリアルキレンオキサイド付加物等の水添ビスフェノールAの誘導体類;シクロヘキサンジメタノール;等のジグリシジルエーテルが挙げられる。
脂環式エポキシドの代表例としては、リモネンジオキサイドが挙げられる。
2官能エポキシ化合物は、例えば、ジオール成分とエピハロヒドリンの反応で得られるが、その量比によって重縮合させて、高分子量化してもよい。
ここで、ロジンと2官能エポキシ化合物との反応は、主としてロジンのカルボキシル基と2官能エポキシ化合物のエポキシ基との開環反応により進む。その際、反応温度としては両構成成分の溶融温度以上、または混合が実現される温度であることが望ましく、具体的には60℃以上200℃以下の範囲が一般的である。反応に際し、エポキシ基の開環反応を促進する触媒を加えてもよい。
触媒としては、エチレンジアミン、トリメチルアミン、2−メチルイミダゾールなどのアミン類、トリエチルアンモニウムブロマイド、トリエチルアンモニウムクロライド、ブチルトリメチルアンモニウムクロライドなどの4級アンモニウム塩類、トリフェニルホスフィンなどを挙げられる。
反応は種々の方法で行われ、例えば、一般的には回分式の場合は冷却管、撹拌装置、不活性ガス導入口、温度計等を備えた加熱する機能を有するフラスコにロジンと2官能エポキシ化合物を仕込み、加熱溶融し反応物をサンプリングすることによって反応進行を追跡する。反応の進行度は主として酸価の低下によって確認し、化学量論的な反応終点またはその近くに到達した時点をもって反応を完結する。
ロジンと2官能エポキシ化合物との反応比率は、ポリエステル樹脂中のロジン骨格を有するカルボン酸の含有量を低減する点から、モル比で、ロジン2molに対し、2官能エポキシ化合物1.01mol以上1.2mol以下の範囲であることが好ましく、1.03mol以上1.15mol以下がより好ましく、1.05mol以上1.1mol以下がさらに好ましい。
以下に、一般式(1)で表されるロジンジオールの例示化合物としては、例えば、特開2012−229413(その段落0059〜段落0065)に記載された例示化合物(1)〜(42)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これら特定ロジンジオールは、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。
ここで、特定ポリエステル樹脂において、全アルコール成分に対する特定ロジンジオールの含有量は、50質量%以上80質量%以下が好ましい。55質量%以上75質量%以下がより好ましく、60質量%以上70質量%以下がさらに好ましい。
・その他のアルコール
その他のアルコールとしては、脂肪族ジオール、芳香族ジオールが挙げられる。
脂肪族ジオールとして、具体的には、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブテンジオール、2−メチル-1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−2−メチルプロパン−1,3−ジオール、2−ブチル−2−エチルプロパン−1,3−ジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル1,5−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,4−ジメチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、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、ダイマージオール、3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピル−3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロパノエート、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。
芳香族ジオールとしては、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールAブチレンオキサイド付加物等が挙げられる。
これら他のアルコールは、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。
その他のアルコールとしては、脂肪族ジオール、芳香族ジオールが挙げられる。
脂肪族ジオールとして、具体的には、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブテンジオール、2−メチル-1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−2−メチルプロパン−1,3−ジオール、2−ブチル−2−エチルプロパン−1,3−ジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル1,5−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,4−ジメチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、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、ダイマージオール、3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピル−3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロパノエート、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。
芳香族ジオールとしては、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールAブチレンオキサイド付加物等が挙げられる。
これら他のアルコールは、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。
本実施形態の特定ポリエステル樹脂は、3価以上のポリオールを用いてもよい。3価以上のポリオールとしては、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等が挙げられ、これらは単独で用いても、2種以上を併用してもよい。3価以上のポリオールとしては、入手容易性、反応性の観点からグリセリン、トリメチロールプロパンが望ましい。
・特定ポリエステル樹脂の合成
本実施形態の特定ポリエステル樹脂は、前述した、多価カルボン酸成分、及び多価アルコール成分を原料として、公知慣用の製造方法によって調製される。その反応方法としては、エステル交換反応又は直接エステル化反応のいずれも適用可能である。また、加圧して反応温度を高くする方法、減圧法又は常圧下で不活性ガスを流す方法によって重縮合を促進することもできる。上記反応によっては、アンチモン、チタン、スズ、亜鉛、アルミニウム及びマンガンより選ばれる少なくとも1種の金属化合物等、公知慣用の反応触媒が用いられ、反応が促進されてもよい。これら反応触媒の添加量は多価カルボン酸成分と多価アルコール成分の総量100質量部に対して、0.01質量部以上1.5質量部以下が好ましく、0.05質量部以上1.0質量部以下がより好ましい。反応温度は180℃以上300℃以下の温度で行うことができる。
本実施形態の特定ポリエステル樹脂は、前述した、多価カルボン酸成分、及び多価アルコール成分を原料として、公知慣用の製造方法によって調製される。その反応方法としては、エステル交換反応又は直接エステル化反応のいずれも適用可能である。また、加圧して反応温度を高くする方法、減圧法又は常圧下で不活性ガスを流す方法によって重縮合を促進することもできる。上記反応によっては、アンチモン、チタン、スズ、亜鉛、アルミニウム及びマンガンより選ばれる少なくとも1種の金属化合物等、公知慣用の反応触媒が用いられ、反応が促進されてもよい。これら反応触媒の添加量は多価カルボン酸成分と多価アルコール成分の総量100質量部に対して、0.01質量部以上1.5質量部以下が好ましく、0.05質量部以上1.0質量部以下がより好ましい。反応温度は180℃以上300℃以下の温度で行うことができる。
以下に、本実施形態の特定ポリエステル樹脂の合成スキームの一例を示す。下記合成スキームにおいては、2官能のエポキシ化合物とロジンとを反応させて特定ロジンジオールが合成され、この特定ロジンジオールとジカルボン酸とを脱水重縮合させることで本実施形態の特定ポリエステル樹脂が合成される。なお、特定ポリエステル樹脂を表す構造式のうち、点線で囲まれた部分が本実施形態に係るロジンエステル基に該当する。
なお、本実施形態の特定ポリエステル樹脂を加水分解すると下記モノマーに分解する。ポリエステル樹脂はジカルボン酸とジオールの1:1縮合物なので、分解物から樹脂の構成成分を推定することができる。
(特定ポリエステル樹脂の物性)
本実施形態の特定ポリエステル樹脂の軟化温度は、トナーの定着性、保存性、及び耐久性の観点から、80℃以上160℃以下が好ましく、90℃以上150℃以下がより好ましい。
本実施形態の特定ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、トナーの定着性、保存性、及び耐久性の観点から、35℃以上80℃以下が好ましく、40℃以上70℃以下がより好ましい。
軟化温度及びガラス転移温度は、原料モノマー組成、重合開始剤、分子量、触媒量等の調整、又は反応条件の選択により容易に調整することができる。
本実施形態の特定ポリエステル樹脂の軟化温度は、トナーの定着性、保存性、及び耐久性の観点から、80℃以上160℃以下が好ましく、90℃以上150℃以下がより好ましい。
本実施形態の特定ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、トナーの定着性、保存性、及び耐久性の観点から、35℃以上80℃以下が好ましく、40℃以上70℃以下がより好ましい。
軟化温度及びガラス転移温度は、原料モノマー組成、重合開始剤、分子量、触媒量等の調整、又は反応条件の選択により容易に調整することができる。
本実施形態の特定ポリエステル樹脂の酸価は、トナーの帯電性の観点から3mgKOH/g以上30mgKOH/g以下が好ましい。9mgKOH/g以上21mgKOH/g以下がさらに好ましい。
トナーの耐久性、耐ホットオフセットの観点から、本実施形態の特定ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は4,000以上1,000,000以下が好ましく、7,000以上300,000以下がより好ましい。
特定ポリエステル樹脂の軟化温度、ガラス転移温度、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)、及び酸価の各特性は、以下のとおりである。
−軟化温度の測定−
高化式フローテスターCFT−500((株)島津製作所製)を用い、ダイスの細孔の径を0.5mm、加圧荷重を0.98MPa(10Kg/cm2)、昇温速度を1℃/分とした条件下で、1cm3の試料を溶融流出させたときの流出開始点から終了点の高さの1/2に相当する温度として求める。
高化式フローテスターCFT−500((株)島津製作所製)を用い、ダイスの細孔の径を0.5mm、加圧荷重を0.98MPa(10Kg/cm2)、昇温速度を1℃/分とした条件下で、1cm3の試料を溶融流出させたときの流出開始点から終了点の高さの1/2に相当する温度として求める。
−ガラス転移温度−
熱分析装置DSC−20(セイコー電子工業(株)製)を用い、試料10mgを一定の昇温速度(10℃/分)で加熱して測定する。
熱分析装置DSC−20(セイコー電子工業(株)製)を用い、試料10mgを一定の昇温速度(10℃/分)で加熱して測定する。
−重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)の測定−
装置HLC−8120GPC、SC−8020(東ソー(株)製)と、カラムTSKgel SuperHM−H (6.0mmID×15cm×2本)(東ソー(株)製)とを用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いる。測定条件としては、試料濃度0.5%、流速0.6ml/min、サンプル注入量10μL、測定温度40℃、RI検出器を用いて実験を行う。また、検量線は東ソー(株)製「Polystyrene標準試料TSK standard」:「A−500」、「F−1」、「F−10」、「F−80」、「F−380」、「A−2500」、「F−4」、「F−40」、「F−128」、「F−700」の10サンプルから作製する。
装置HLC−8120GPC、SC−8020(東ソー(株)製)と、カラムTSKgel SuperHM−H (6.0mmID×15cm×2本)(東ソー(株)製)とを用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いる。測定条件としては、試料濃度0.5%、流速0.6ml/min、サンプル注入量10μL、測定温度40℃、RI検出器を用いて実験を行う。また、検量線は東ソー(株)製「Polystyrene標準試料TSK standard」:「A−500」、「F−1」、「F−10」、「F−80」、「F−380」、「A−2500」、「F−4」、「F−40」、「F−128」、「F−700」の10サンプルから作製する。
−酸価の測定−
酸価は、JIS K0070に従って行い、中和滴定法を用いた測定で行う。即ち、適当量の試料を分取し、溶剤(ジエチルエーテル/エタノール混合液)100ml、及び、指示薬(フェノールフタレイン溶液)数滴を加え、水浴上で試料が完全に溶けるまで充分に振り混ぜた。これに、0.1mol/l水酸化カリウムエタノール溶液で滴定し、指示薬の薄い紅色が30秒間続いた時を終点とする。酸価をA、試料量をS(g)、滴定に用いた0.1mol/l水酸化カリウムエタノール溶液をB(ml)、fを0.1mol/l水酸化カリウムエタノール溶液のファクターとした時、A=(B×f×5.611)/Sとして算出する。
酸価は、JIS K0070に従って行い、中和滴定法を用いた測定で行う。即ち、適当量の試料を分取し、溶剤(ジエチルエーテル/エタノール混合液)100ml、及び、指示薬(フェノールフタレイン溶液)数滴を加え、水浴上で試料が完全に溶けるまで充分に振り混ぜた。これに、0.1mol/l水酸化カリウムエタノール溶液で滴定し、指示薬の薄い紅色が30秒間続いた時を終点とする。酸価をA、試料量をS(g)、滴定に用いた0.1mol/l水酸化カリウムエタノール溶液をB(ml)、fを0.1mol/l水酸化カリウムエタノール溶液のファクターとした時、A=(B×f×5.611)/Sとして算出する。
なお、本実施形態の特定ポリエステル樹脂は、変性されたポリエステル樹脂であっても良い。変性されたポリエステル樹脂としては、例えば、特開平11−133668号公報、特開平10−239903号公報、特開平8−20636号公報等に記載の方法によりフェノール、ウレタン、エポキシ等によりグラフト化やブロック化したポリエステル樹脂を包含する。
結着樹脂の含有量としては、例えば,トナー粒子全体に対して、40質量%以上95質量%以下が好ましく、50質量%以上90質量%以下がより好ましく、60質量%以上85質量%以下がさらに好ましい。
(着色剤)
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、ブリリアントカーミン3B、ブリリアントカーミン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。
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、ブリリアントカーミン3B、ブリリアントカーミン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。
着色剤は、必要に応じて表面処理された着色剤を用いてもよく、分散剤と併用してもよい。また、着色剤は、複数種を併用してもよい。
着色剤の含有量としては、例えば、トナー粒子全体に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、3質量%以上15質量%以下がより好ましい。
(離型剤)
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナバワックス、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。
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナバワックス、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。
離型剤の融解温度は、50℃以上110℃以下が好ましく、60℃以上100℃以下がより好ましい。
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。
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。
離型剤の含有量としては、例えば、トナー粒子全体に対して、1質量%以上20質量%以下が好ましく、5質量%以上15質量%以下がより好ましい。
(その他の添加剤)
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、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。
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、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。
(コア/シェル構造のトナー粒子)
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。
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、結着樹脂と必要に応じて着色剤及び離型剤、及び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。被覆層は単層であっても2層以上の多層であってもよい。
低温定着性をより得られやすくする観点、及びクリーニング性の低下をより抑制する観点から、芯部が、結晶性樹脂と、結晶性樹脂とのSP値の差が0.15未満であるロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂と、結晶性樹脂とのSP値の差が0.15以上0.25以下であるロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂とを含有し、被覆層が、非晶性樹脂を含有して構成されていることがより好ましい。
低温定着性をより得られやすくする観点、及びクリーニング性の低下をより抑制する観点から、芯部が、結晶性樹脂と、結晶性樹脂とのSP値の差が0.15未満であるロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂と、結晶性樹脂とのSP値の差が0.15以上0.25以下であるロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂とを含有し、被覆層が、非晶性樹脂を含有して構成されていることがより好ましい。
−芯部(コア粒子)−
上記のように、芯部には、結晶性樹脂と、結晶性樹脂とのSP値の差が0.15未満であるロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂と、結晶性樹脂とのSP値の差が0.15以上0.25以下であるロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂とを含有していることが好ましい。結晶性樹脂、ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂、及びロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂は、それぞれ前述した樹脂を使用すればよい。低温定着性をより得られやすくする観点、及びクリーニング性の低下をより抑制する観点から、いずれの樹脂もポリエステル樹脂であることがよい。つまり、この場合、結晶性ポリエステル樹脂、ロジン骨格を有する第1の非晶性ポリエステル樹脂、ロジン骨格を有する第2の非晶性ポリエステル樹脂であることがよい。特に、同様の観点から、ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂、及びロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂としては、前述した特定ポリエステル樹脂であることが好ましい。
上記のように、芯部には、結晶性樹脂と、結晶性樹脂とのSP値の差が0.15未満であるロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂と、結晶性樹脂とのSP値の差が0.15以上0.25以下であるロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂とを含有していることが好ましい。結晶性樹脂、ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂、及びロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂は、それぞれ前述した樹脂を使用すればよい。低温定着性をより得られやすくする観点、及びクリーニング性の低下をより抑制する観点から、いずれの樹脂もポリエステル樹脂であることがよい。つまり、この場合、結晶性ポリエステル樹脂、ロジン骨格を有する第1の非晶性ポリエステル樹脂、ロジン骨格を有する第2の非晶性ポリエステル樹脂であることがよい。特に、同様の観点から、ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂、及びロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂としては、前述した特定ポリエステル樹脂であることが好ましい。
−被覆層(シェル層)−
被覆層には、低温定着性をより得られやすくする観点、及びクリーニング性の低下をより抑制する観点から、非晶性樹脂を含有していることが好ましい。この非晶性樹脂としては、非晶性を示していれば、特に限定されない。例えば、ロジン骨格を有する非晶性樹脂であってもよく、ロジン骨格を有する非晶性樹脂以外のその他の非晶性樹脂であってもよい。このロジン骨格を有する非晶性樹脂としては、前述の(1)〜(4)に例示したロジン骨格を有する非晶性樹脂であってもよい。また、芯部に用いたロジン骨格を有する非晶性樹脂と同じであってもよく、異なっていてもよい。これらの非晶性樹脂は、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。
特に、低温定着性をより得られやすくする観点、及びクリーニング性の低下をより抑制する観点から、非晶性樹脂としては、芯部に用いたロジン骨格を有する非晶性樹脂と同じであることがより好ましい。芯部に用いたものと同じ特定ポリエステル樹脂であることがさらに好ましい。
被覆層には、低温定着性をより得られやすくする観点、及びクリーニング性の低下をより抑制する観点から、非晶性樹脂を含有していることが好ましい。この非晶性樹脂としては、非晶性を示していれば、特に限定されない。例えば、ロジン骨格を有する非晶性樹脂であってもよく、ロジン骨格を有する非晶性樹脂以外のその他の非晶性樹脂であってもよい。このロジン骨格を有する非晶性樹脂としては、前述の(1)〜(4)に例示したロジン骨格を有する非晶性樹脂であってもよい。また、芯部に用いたロジン骨格を有する非晶性樹脂と同じであってもよく、異なっていてもよい。これらの非晶性樹脂は、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。
特に、低温定着性をより得られやすくする観点、及びクリーニング性の低下をより抑制する観点から、非晶性樹脂としては、芯部に用いたロジン骨格を有する非晶性樹脂と同じであることがより好ましい。芯部に用いたものと同じ特定ポリエステル樹脂であることがさらに好ましい。
その他の非晶性樹脂を用いる場合、非晶性樹脂としては、非晶性を示す樹脂であれば、特に限定されない。例えば、スチレン−アクリル樹脂等のビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン等の他の樹脂が挙げられる。
(トナー粒子の特性等)
トナー粒子の体積平均粒径(D50v)としては、2μm以上10μm以下が好ましく、4μm以上8μm以下がより好ましい。
なお、トナー粒子の各種平均粒径、及び各種粒度分布指標は、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、電解液はISOTON−II(ベックマン−コールター社製)を使用して測定される。
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(チャンネル)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。
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(チャンネル)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。
トナー粒子の形状係数SF1としては、110以上150以下が好ましく、120以上140以下がより好ましい。
なお、形状係数SF1は、下記式により求められる。
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。
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)
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。
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。
外添剤としての無機粒子の表面は、疎水化処理が施されていることがよい。疎水化処理は、例えば疎水化処理剤に無機粒子を浸漬する等して行う。疎水化処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。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。
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質量部以下である。
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質量部以下である。
外添剤としては、樹脂粒子(ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、メラミン樹脂等の樹脂粒子)、クリーニング活剤(例えば、ステアリン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩、フッ素系高分子量体の粒子)等も挙げられる。
外添剤の外添量としては、例えば、トナー粒子に対して、0.01質量%以上5質量%以下が好ましく、0.01質量%以上2.0質量%以下がより好ましい。
(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。
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。
トナー粒子は、乾式製法(例えば、混練粉砕法等)、湿式製法(例えば凝集合一法、懸濁重合法、溶解懸濁法等)のいずれにより製造してもよい。トナー粒子の製法は、これらの製法に特に制限はなく、周知の製法が採用される。
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。
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。
具体的には、例えば、トナー粒子を凝集合一法により製造する場合、
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。
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。
以下、各工程の詳細について説明する。
なお、以下の説明では、着色剤、及び離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、着色剤、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。
なお、以下の説明では、着色剤、及び離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、着色剤、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。
−樹脂粒子分散液準備工程−
まず、結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、例えば、着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液、離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を準備する。
まず、結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、例えば、着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液、離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を準備する。
ここで、樹脂粒子分散液は、例えば、樹脂粒子を界面活性剤により分散媒中に分散させることにより調製する。
樹脂粒子分散液に用いる分散媒としては、例えば水系媒体が挙げられる。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられる。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。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられる。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。
界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤等が挙げられる。これらの中でも特に、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が挙げられる。非イオン系界面活性剤は、アニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤と併用してもよい。
界面活性剤は、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。
界面活性剤は、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。
樹脂粒子分散液において、樹脂粒子を分散媒に分散する方法としては、例えば回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル等の一般的な分散方法が挙げられる。また、樹脂粒子の種類によっては、例えば転相乳化法を用いて樹脂粒子分散液中に樹脂粒子を分散させてもよい。
なお、転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相(O相)に塩基を加えて、中和したのち、水媒体(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの、樹脂の変換(いわゆる転相)が行われて不連続相化し、樹脂を、水媒体中に粒子状に分散する方法である。
なお、転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相(O相)に塩基を加えて、中和したのち、水媒体(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの、樹脂の変換(いわゆる転相)が行われて不連続相化し、樹脂を、水媒体中に粒子状に分散する方法である。
樹脂粒子分散液中に分散する樹脂粒子の体積平均粒径としては、例えば0.01μm以上1μm以下が好ましく、0.08μm以上0.8μm以下がより好ましく、0.1μm以上0.6μm以下がさらに好ましい。
なお、樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製、LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。なお、他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
なお、樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製、LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。なお、他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子の含有量としては、例えば、5質量%以上50質量%以下が好ましく、10質量%以上40質量%以下がより好ましい。
なお、樹脂粒子分散液と同様にして、例えば、着色剤粒子分散液、離型剤粒子分散液も調製される。つまり、樹脂粒子分散液における粒子の体積平均粒径、分散媒、分散方法、及び粒子の含有量に関しては、着色剤粒子分散液中に分散する着色剤粒子、及び離型剤粒子分散液中に分散する離型剤粒子についても同様である。
−凝集粒子形成工程−
次に、樹脂粒子分散液と共に、着色剤粒子分散液と、離型剤粒子分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。
次に、樹脂粒子分散液と共に、着色剤粒子分散液と、離型剤粒子分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。
具体的には、例えば、混合分散液に凝集剤を添加すると共に、混合分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後、樹脂粒子のガラス転移温度(具体的には、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度−30℃以上ガラス転移温度−10℃以下)の温度に加熱し、混合分散液に分散された粒子を凝集させて、凝集粒子を形成する。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温(例えば25℃)で上記凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、上記加熱を行ってもよい。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温(例えば25℃)で上記凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、上記加熱を行ってもよい。
凝集剤としては、例えば、混合分散液に添加される分散剤として用いる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、無機金属塩、2価以上の金属錯体が挙げられる。特に、凝集剤として金属錯体を用いた場合には、界面活性剤の使用量が低減され、帯電特性が向上する。
凝集剤の金属イオンと錯体もしくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
凝集剤の金属イオンと錯体もしくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
無機金属塩としては、例えば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム等の金属塩、及び、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体等が挙げられる。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸、イミノジ酸(IDA)、ニトリロトリ酢酸(NTA)、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)等が挙げられる。
キレート剤の添加量としては、例えば、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸、イミノジ酸(IDA)、ニトリロトリ酢酸(NTA)、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)等が挙げられる。
キレート剤の添加量としては、例えば、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。
−融合・合一工程−
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液に対して、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度以上(例えば樹脂粒子のガラス転移温度より10から30℃高い温度以上)に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液に対して、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度以上(例えば樹脂粒子のガラス転移温度より10から30℃高い温度以上)に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
以上の工程を経て、トナー粒子が得られる。
コア/シェル構造のトナー粒子としては、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、当該凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、をさらに混合し、凝集粒子の表面にさらに樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア/シェル構造のトナー粒子を形成する工程と、を経て、製造される。具体的には、例えば、結晶性樹脂と、ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂と、ロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂とを含む凝集粒子分散液と、非晶性樹脂を含む樹脂粒子分散液とを混合して、この凝集粒子の表面に、さらに、非晶性樹脂を含む樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア/シェル構造のトナー粒子を形成する工程と、を経て、製造される。
コア/シェル構造のトナー粒子としては、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、当該凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、をさらに混合し、凝集粒子の表面にさらに樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア/シェル構造のトナー粒子を形成する工程と、を経て、製造される。具体的には、例えば、結晶性樹脂と、ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂と、ロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂とを含む凝集粒子分散液と、非晶性樹脂を含む樹脂粒子分散液とを混合して、この凝集粒子の表面に、さらに、非晶性樹脂を含む樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア/シェル構造のトナー粒子を形成する工程と、を経て、製造される。
ここで、融合・合一工程終了後は、溶液中に形成されたトナー粒子を、公知の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て乾燥した状態のトナー粒子を得る。
洗浄工程は、帯電性の点から充分にイオン交換水による置換洗浄を施すことがよい。また、固液分離工程は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等を施すことがよい。また、乾燥工程も特に方法に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等を施すことがよい。
洗浄工程は、帯電性の点から充分にイオン交換水による置換洗浄を施すことがよい。また、固液分離工程は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等を施すことがよい。また、乾燥工程も特に方法に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等を施すことがよい。
そして、本実施形態に係るトナーは、例えば、得られた乾燥状態のトナー粒子に、外添剤を添加し、混合することにより製造される。混合は、例えばVブレンダー、ヘンシェルミキサー、レディーゲミキサー等によって行うことがよい。更に、必要に応じて、振動師分機、風力師分機等を使ってトナーの粗大粒子を取り除いてもよい。
<静電荷像現像剤>
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーを少なくとも含むものである。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該トナーとキャリアと混合した二成分現像剤であってもよい。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーを少なくとも含むものである。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該トナーとキャリアと混合した二成分現像剤であってもよい。
キャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが挙げられる。キャリアとしては、例えば、磁性粉からなる芯材の表面に被覆樹脂を被覆した被覆キャリア;マトリックス樹脂中に磁性粉が分散・配合された磁性粉分散型キャリア;多孔質の磁性粉に樹脂を含浸させた樹脂含浸型キャリア;等が挙げられる。
なお、磁性粉分散型キャリア、及び樹脂含浸型キャリアは、当該キャリアの構成粒子を芯材とし、これに被覆樹脂により被覆したキャリアであってもよい。
なお、磁性粉分散型キャリア、及び樹脂含浸型キャリアは、当該キャリアの構成粒子を芯材とし、これに被覆樹脂により被覆したキャリアであってもよい。
磁性粉としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物等が挙げられる。
被覆樹脂、及びマトリックス樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合を含んで構成されるストレートシリコーン樹脂又はその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
なお、被覆樹脂、及びマトリックス樹脂には、導電性粒子等、その他添加剤を含ませてもよい。
導電性粒子としては、金、銀、銅等の金属、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム等の粒子が挙げられる。
なお、被覆樹脂、及びマトリックス樹脂には、導電性粒子等、その他添加剤を含ませてもよい。
導電性粒子としては、金、銀、銅等の金属、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム等の粒子が挙げられる。
ここで、芯材の表面に被覆樹脂を被覆するには、被覆樹脂、及び必要に応じて各種添加剤を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法等が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂、塗布適性等を勘案して選択すればよい。
具体的な樹脂被覆方法としては、芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液を芯材表面に噴霧するスプレー法、芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成用溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法等が挙げられる。
具体的な樹脂被覆方法としては、芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液を芯材表面に噴霧するスプレー法、芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成用溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法等が挙げられる。
二成分現像剤における、トナーとキャリアとの混合比(質量比)は、トナー:キャリア=1:100乃至30:100が好ましく、3:100乃至20:100がより好ましい。
<画像形成装置/画像形成方法>
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、前記像保持体の表面にクリーニングするクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、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。
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、前記像保持体の表面にクリーニングするクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、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。
本実施形態に係る画像形成装置では、像保持体の表面を帯電する帯電工程と、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工程と、本実施形態に係る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工程と、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工程と、前記像保持体の表面にクリーニングブレードによりクリーニングするクリーニング工程と、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工程と、を有する画像形成方法(本実施形態に係る画像形成方法)が実施される。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体の表面に形成されたトナー画像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置;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し、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中間転写方式の装置;トナー画像の転写後、帯電前に像保持体の表面に除電光を照射して除電する除電手段を備える装置等の周知の画像形成装置が適用される。
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。
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。
なお、本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、現像手段を含む部分が、画像形成装置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)であってもよい。プロセスカートリッジとしては、例えば、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容した現像手段を備えるプロセスカートリッジが好適に用いられる。
以下、本実施形態に係る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、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
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。
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。
各ユニット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ル22及び中間転写ベルト20内面に接する支持ロール24に巻きつけて設けられ、第1のユニット10Yから第4のユニット10Kに向う方向に走行されるようになっている。なお、支持ロール24は、図示しないバネ等により駆動ロール22から離れる方向に力が加えられており、両者に巻きつけら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、駆動ロール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。
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。
第1乃至第4のユニット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イエロー画像を形成する第1のユニット10Yについて代表して説明する。なお、第1のユニット10Yと同等の部分に、イエロー(Y)の代わりに、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乃至第4のユニット10M、10C、10Kの説明を省略する。
第1のユニット10Yは、像保持体として作用する感光体1Yを有している。感光体1Yの周囲には、感光体1Yの表面を予め定められた電位に帯電させる帯電ロール(帯電手段の一例)2Y、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3Yによって露光して静電荷像を形成する露光装置(静電荷像形成手段の一例)3、静電荷像に帯電したトナーを供給して静電荷像を現像する現像装置(現像手段の一例)4Y、現像したトナー画像を中間転写ベルト20上に転写する一次転写ロール5Y(一次転写手段の一例)、及び一次転写後に感光体1Yの表面に残存するトナーを除去するクリーニングブレード6−1Yを有する感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)6Yが順に配置されている。
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。
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。
以下、第1ユニット10Yにおいてイエロー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。
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。
静電荷像とは、帯電によって感光体1Yの表面に形成される像であり、レーザ光線3Yによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体1Yの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線3Y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。
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。
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。
現像装置4Y内には、例えば、少なくともイエロートナーとキャリアとを含む静電荷像現像剤が収容されている。イエロートナーは、現像装置4Yの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、感光体1Y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(現像剤保持体の一例)上に保持されている。そして感光体1Yの表面が現像装置4Yを通過していくことにより、感光体1Y表面上の除電された潜像部にイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。イエローのトナー画像が形成された感光体1Yは、引続き予め定められた速度で走行され、感光体1Y上に現像されたトナー画像が予め定められた一次転写位置へ搬送される。
感光体1Y上のイエロートナー画像が一次転写へ搬送されると、一次転写ロール5Yに一次転写バイアスが印加され、感光体1Yから一次転写ロール5Yに向う静電気力がトナー画像に作用され、感光体1Y上のトナー画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10Yでは制御部に(図示せず)よって+10μAに制御されている。
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のクリーニングブレード6−1Yで除去されて回収される。
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のクリーニングブレード6−1Yで除去されて回収される。
また、第2のユニット10M以降の一次転写ロール5M、5C、5Kに印加される一次転写バイアスも、第1のユニットに準じて制御されている。
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。
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。
第1乃至第4のユニットを通して4色のトナー画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と中間転写ベルト内面に接する支持ロール24と中間転写ベルト20の像保持面側に配置された二次転写ロール(二次転写手段の一例)26とから構成された二次転写部へと至る。一方、記録紙(記録媒体の一例)Pが供給機構を介して二次転写ロール26と中間転写ベルト20とが接触した隙間に予め定められたタイミングで給紙され、二次転写バイアスが支持ロール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画像に作用され、中間転写ベルト20上のトナー画像が記録紙P上に転写される。なお、この際の二次転写バイアスは二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(定着手段の一例)28における一対の定着ロールの圧接部(ニップ部)へと送り込まれトナー画像が記録紙P上へ定着され、定着画像が形成される。
トナー画像を転写する記録紙Pとしては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンター等に使用される普通紙が挙げられる。記録媒体は記録紙P以外にも、OHPシート等も挙げられる。
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。
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。
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。
<プロセスカートリッジ/トナーカートリッジ>
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。
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。
なお、本実施形態に係るプロセスカートリッジは、上記構成に限られず、現像装置と、その他、必要に応じて、例えば、像保持体、帯電手段、静電荷像形成手段、及び転写手段等のその他手段から選択される少なくとも一つと、を備える構成であってもよい。
以下、本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。
図2は、本実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
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)、及びクリーニングブレード113−1を有する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。
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)、及びクリーニングブレード113−1を有する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。
次に、本実施形態に係るトナーカートリッジについて説明する。
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。
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。
なお、図1に示す画像形成装置は、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kの着脱される構成を有する画像形成装置であり、現像装置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容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が交換される。
以下、実施例により本実施形態を詳細に説明するが、本実施形態は、これら実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「%」はすべて質量基準である。
[ロジン骨格を有する非晶性樹脂の合成]
(特定ロジンジオール(1)の合成)
2官能エポキシ化合物として、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル(商品名SR−NPG、坂本薬品工業(株)製(エポキシ当量145g/eq))97部、水素化ロジン(商品名ForalAX、Pinova製(酸価3.10×10−3mol/g))215部、及び反応触媒として、テトラエチルアンモニウムブロマイド(東京化成工業(株)製)0.4部を撹拌装置、加熱装置、冷却管、温度計を備えたステンレス製反応容器に仕込み、160℃に温度を上げ、カルボキシ基とエポキシ化合物のエポキシ基との開環反応を行った。同温度で4時間継続して行い、酸価が0.5mgKOH/gになった時点で反応を停止し、表1に示す特定ロジンジオール(1)を得た。
(特定ロジンジオール(1)の合成)
2官能エポキシ化合物として、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル(商品名SR−NPG、坂本薬品工業(株)製(エポキシ当量145g/eq))97部、水素化ロジン(商品名ForalAX、Pinova製(酸価3.10×10−3mol/g))215部、及び反応触媒として、テトラエチルアンモニウムブロマイド(東京化成工業(株)製)0.4部を撹拌装置、加熱装置、冷却管、温度計を備えたステンレス製反応容器に仕込み、160℃に温度を上げ、カルボキシ基とエポキシ化合物のエポキシ基との開環反応を行った。同温度で4時間継続して行い、酸価が0.5mgKOH/gになった時点で反応を停止し、表1に示す特定ロジンジオール(1)を得た。
(特定ポリエステル樹脂の合成)
多価アルコール成分として、特定ロジンジオール(1)293部、プロピレングリコール(和光純薬工業(株)製)115部、多価カルボン酸成分として、テレフタル酸(和光純薬工業(株)製)255部、コハク酸(和光純薬工業(株)製)20部、及び反応触媒とし、チタン触媒(商品名オルガチックスTC−400、マツモトファインケミカル(株)製)1.2部を攪拌装置、加熱装置、温度計、分留装置、窒素ガス導入管を備えたステンレス製反応容器に仕込み、窒素雰囲気下、攪拌しながら230℃で7時間重縮合反応させた。各分子量、酸価を確認し、特定ポリエステル樹脂(R1)を得た。各分子量、酸価、ガラス転移温度、及び軟化温度の測定結果、並びに特定ポリエステル樹脂(R1)のSP値を表2に示す。
多価アルコール成分として、特定ロジンジオール(1)293部、プロピレングリコール(和光純薬工業(株)製)115部、多価カルボン酸成分として、テレフタル酸(和光純薬工業(株)製)255部、コハク酸(和光純薬工業(株)製)20部、及び反応触媒とし、チタン触媒(商品名オルガチックスTC−400、マツモトファインケミカル(株)製)1.2部を攪拌装置、加熱装置、温度計、分留装置、窒素ガス導入管を備えたステンレス製反応容器に仕込み、窒素雰囲気下、攪拌しながら230℃で7時間重縮合反応させた。各分子量、酸価を確認し、特定ポリエステル樹脂(R1)を得た。各分子量、酸価、ガラス転移温度、及び軟化温度の測定結果、並びに特定ポリエステル樹脂(R1)のSP値を表2に示す。
表2に示す多価カルボン酸成分及び多価アルコール成分を用いたこと以外は、特定ポリエステル樹脂の合成と同様の方法で、特定ポリエステル樹脂(R2)〜(R15)を合成した。各分子量、酸価、ガラス転移温度、及び軟化温度の測定結果、並びに特定ポリエステル樹脂(R2)〜(R15)のSP値を表2に示す。
なお、表2に示す特定ロジンジオールの番号は、表1に示す特定ロジンジオールの番号に対応する。
なお、表2に示す特定ロジンジオールの番号は、表1に示す特定ロジンジオールの番号に対応する。
[ロジン骨格を有する非晶性樹脂粒子分散液の調製]
(ロジン骨格を有する非晶性樹脂粒子分散液(R1)の調製)
高温・高圧乳化装置(ユーロテック製キャビトロンCD1010)に特定ポリエステル樹脂(R1)を200部入れ、120℃の温度で加熱溶融させた。別途、アンモニア水をイオン交換水で希釈した濃度0.37質量%希アンモニア水を用意し、熱交換器で120℃に加熱しながら、毎分0.1リットルの速度で高温・高圧乳化装置に移送した。回転子の回転速度60Hz、圧力5kg/cm2の条件で高温・高圧乳化装置を運転し、ロジン骨格を有する固形分量30質量%のロジン骨格を有する非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(R1)を得た。
(ロジン骨格を有する非晶性樹脂粒子分散液(R1)の調製)
高温・高圧乳化装置(ユーロテック製キャビトロンCD1010)に特定ポリエステル樹脂(R1)を200部入れ、120℃の温度で加熱溶融させた。別途、アンモニア水をイオン交換水で希釈した濃度0.37質量%希アンモニア水を用意し、熱交換器で120℃に加熱しながら、毎分0.1リットルの速度で高温・高圧乳化装置に移送した。回転子の回転速度60Hz、圧力5kg/cm2の条件で高温・高圧乳化装置を運転し、ロジン骨格を有する固形分量30質量%のロジン骨格を有する非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(R1)を得た。
(ロジン骨格を有する非晶性樹脂粒子分散液(R2)〜(R15)の調製)
特定ポリエステル樹脂(R1)を(R2)〜(R15)に変更した以外は、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(R1)の調製と同様にして、ロジン骨格を有する非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(R2)〜(R15)を得た。
特定ポリエステル樹脂(R1)を(R2)〜(R15)に変更した以外は、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(R1)の調製と同様にして、ロジン骨格を有する非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(R2)〜(R15)を得た。
[結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液の調整]
(結晶性ポリエステル樹脂(Cr1)の合成)
攪拌器、温度計、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた反応容器中に、多価アルコール成分として、1,6−ヘキサンジオール50モル%と、多価カルボン酸成分としてドデカン二酸50モル%とを投入し、反応容器中を乾燥窒素ガスで置換した。その後、触媒として、チタンテトラブトキサイドを前記モノマー成分100質量部に対して0.25質量部投入した。窒素ガス気流下、170℃で3時間攪拌反応させた後、温度を更に210℃まで1時間かけて昇温し、反応容器内を3kPaまで減圧し、減圧下で13時間攪拌反応させて、結晶性ポリエステル樹脂(Cr1)を得た。
この結晶性ポリエステル樹脂のSP値は、9.43であった。また、DSCによる融解温度は、73℃であった。
(結晶性ポリエステル樹脂(Cr1)の合成)
攪拌器、温度計、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた反応容器中に、多価アルコール成分として、1,6−ヘキサンジオール50モル%と、多価カルボン酸成分としてドデカン二酸50モル%とを投入し、反応容器中を乾燥窒素ガスで置換した。その後、触媒として、チタンテトラブトキサイドを前記モノマー成分100質量部に対して0.25質量部投入した。窒素ガス気流下、170℃で3時間攪拌反応させた後、温度を更に210℃まで1時間かけて昇温し、反応容器内を3kPaまで減圧し、減圧下で13時間攪拌反応させて、結晶性ポリエステル樹脂(Cr1)を得た。
この結晶性ポリエステル樹脂のSP値は、9.43であった。また、DSCによる融解温度は、73℃であった。
(結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(Cr1)の調製)
次に、コンデンサー、温度計、水滴下装置、アンカー翼を備えたジャケット付き3リットル反応槽(東京理化器械社製:BJ−30N)に、結晶性ポリエステル樹脂(Cr1)300部と、メチルエチルケトン160部と、イソプロピルアルコール100部とを入れ、水循環式恒温槽にて70℃に維持しながら、100rpmで攪拌混合しつつ樹脂を溶解させた。その後攪拌回転数を150rpmにし、水循環式恒温槽を66℃に設定し、10%アンモニア水(試薬)17部を10分間かけて投入した後、66℃に保温されたイオン交換水を7部/分の速度で、合計900部滴下し転相させて、乳化液を得た。得られた乳化液800部とイオン交換水700部とを2リットルのナスフラスコに入れ、トラップ球を介して真空制御ユニットを備えたエバポレーター(東京理化器械社製)にセットした。ナスフラスコを回転させながら、60℃の湯バスで加温し、突沸に注意しつつ7kPaまで減圧し溶剤を除去した。溶剤回収量が1,100部になった時点で常圧に戻し、ナスフラスコを水冷して分散液を得た。イオン交換水を加えて、固形分濃度が20質量%の結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(Cr1)を得た。
次に、コンデンサー、温度計、水滴下装置、アンカー翼を備えたジャケット付き3リットル反応槽(東京理化器械社製:BJ−30N)に、結晶性ポリエステル樹脂(Cr1)300部と、メチルエチルケトン160部と、イソプロピルアルコール100部とを入れ、水循環式恒温槽にて70℃に維持しながら、100rpmで攪拌混合しつつ樹脂を溶解させた。その後攪拌回転数を150rpmにし、水循環式恒温槽を66℃に設定し、10%アンモニア水(試薬)17部を10分間かけて投入した後、66℃に保温されたイオン交換水を7部/分の速度で、合計900部滴下し転相させて、乳化液を得た。得られた乳化液800部とイオン交換水700部とを2リットルのナスフラスコに入れ、トラップ球を介して真空制御ユニットを備えたエバポレーター(東京理化器械社製)にセットした。ナスフラスコを回転させながら、60℃の湯バスで加温し、突沸に注意しつつ7kPaまで減圧し溶剤を除去した。溶剤回収量が1,100部になった時点で常圧に戻し、ナスフラスコを水冷して分散液を得た。イオン交換水を加えて、固形分濃度が20質量%の結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(Cr1)を得た。
[着色剤粒子分散液の調製]
・シアン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3):20部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製ネオゲンSC):2部
・イオン交換水:80部
上記の材料を混合し、高圧衝撃式分散機(スギノマシン製アルティマイザーHJP30006)を用いて1時間分散して、着色剤粒子分散液(固形分量20質量%、体積平均粒径180nm)を得た。
・シアン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3):20部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製ネオゲンSC):2部
・イオン交換水:80部
上記の材料を混合し、高圧衝撃式分散機(スギノマシン製アルティマイザーHJP30006)を用いて1時間分散して、着色剤粒子分散液(固形分量20質量%、体積平均粒径180nm)を得た。
[離型剤粒子分散液の調製]
・脂肪酸エステル(日油製WEP−5):50部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製ネオゲンRK):5部
・イオン交換水:200部
上記の材料を混合し加熱して、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ー(ゴーリン社製)で分散処理し、離型剤粒子分散液(固形分量20質量%、体積平均粒径180nm)を得た。
・脂肪酸エステル(日油製WEP−5):50部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製ネオゲンRK):5部
・イオン交換水:200部
上記の材料を混合し加熱して、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ー(ゴーリン社製)で分散処理し、離型剤粒子分散液(固形分量20質量%、体積平均粒径180nm)を得た。
<実施例1>
(トナー粒子の作製)
・ロジン骨格を有する非晶性樹脂粒子分散液(R1):50部
・ロジン骨格を有する非晶性樹脂粒子分散液(R2):50部
・結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(Cr1):30部
・着色剤粒子分散液:10部
・離型剤粒子分散液:9部
・界面活性剤水溶液:0.1部
・0.3M硝酸水溶液:0.40部
・イオン交換水:400部
(トナー粒子の作製)
・ロジン骨格を有する非晶性樹脂粒子分散液(R1):50部
・ロジン骨格を有する非晶性樹脂粒子分散液(R2):50部
・結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(Cr1):30部
・着色剤粒子分散液:10部
・離型剤粒子分散液:9部
・界面活性剤水溶液:0.1部
・0.3M硝酸水溶液:0.40部
・イオン交換水:400部
上記成分を丸型ステンレス製フラスコ中に収容して、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、加熱用オイルバス中で42℃まで加熱し30分保持した後、凝集粒子が形成されていることを確認した段階で、追加のロジン骨格を有する非晶性樹脂粒子分散液(R1)50質量部と、追加のロジン骨格を有する非晶性樹脂粒子分散液(R2)50質量部と、を添加後、更に30分保持した。
続いて、ニトリロ3酢酸Na塩(中部キレスト社製、キレスト70)を全液の3質量%となるように添加した。その後1Nの水酸化ナトリウム水溶液をpH7.2に到達するまで穏やかに添加した後、攪拌を継続しながら85℃まで加熱し、3.0時間保持した。その後、反応生成物をろ過し、イオン交換水で洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥してトナー粒子(1)を得た。
なお、ロジン骨格を有する非晶性樹脂粒子分散液(R1)は、表2に示すロジン骨格を有する非晶性樹脂のうち、(R1)をロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂として用いた樹脂粒子分散液であり、ロジン骨格を有する非晶性樹脂粒子分散液(R2)は、表2に示すロジン骨格を有する非晶性樹脂のうち、(R2)をロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂として用いた樹脂粒子分散液である。
続いて、ニトリロ3酢酸Na塩(中部キレスト社製、キレスト70)を全液の3質量%となるように添加した。その後1Nの水酸化ナトリウム水溶液をpH7.2に到達するまで穏やかに添加した後、攪拌を継続しながら85℃まで加熱し、3.0時間保持した。その後、反応生成物をろ過し、イオン交換水で洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥してトナー粒子(1)を得た。
なお、ロジン骨格を有する非晶性樹脂粒子分散液(R1)は、表2に示すロジン骨格を有する非晶性樹脂のうち、(R1)をロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂として用いた樹脂粒子分散液であり、ロジン骨格を有する非晶性樹脂粒子分散液(R2)は、表2に示すロジン骨格を有する非晶性樹脂のうち、(R2)をロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂として用いた樹脂粒子分散液である。
(トナー(1)の作製)
トナー粒子(1)100質量部に、シリカ粒子(ゾルゲル法により得られ、ヘキサメチルジシラザンによる表面処理量が5質量%、平均一次粒径が120nmであるシリカ粒子):3質量部及びシリカ粒子(R972(日本アエロジル社製)): 1質量部を加え、5リットルヘンシェルミキサーを用い、周速30m/sで15分間混合を行った後、45μmの目開きの篩を用いて粗大粒子を除去し、トナー(1)を作製した。
トナー粒子(1)100質量部に、シリカ粒子(ゾルゲル法により得られ、ヘキサメチルジシラザンによる表面処理量が5質量%、平均一次粒径が120nmであるシリカ粒子):3質量部及びシリカ粒子(R972(日本アエロジル社製)): 1質量部を加え、5リットルヘンシェルミキサーを用い、周速30m/sで15分間混合を行った後、45μmの目開きの篩を用いて粗大粒子を除去し、トナー(1)を作製した。
(現像剤の作製)
トナーとキャリア(体積平均粒径50μmのフェライトを、1質量%のポリメタクリレートで被覆した物)をトナー濃度が5質量%になるよう混合し、ボールミルで5分間攪拌混合して現像剤を調製した。
トナーとキャリア(体積平均粒径50μmのフェライトを、1質量%のポリメタクリレートで被覆した物)をトナー濃度が5質量%になるよう混合し、ボールミルで5分間攪拌混合して現像剤を調製した。
<実施例2〜9、比較例1〜4>
表2に示すロジン骨格を有するポリエステル樹脂(R2)〜(R15)のいずれかに変えて、ロジン骨格を有する非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液を作製し、ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂の樹脂粒子分散液、ロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂の樹脂粒子分散液として用いたこと以外は、実施例1と同様の方法でトナー粒子、トナー、及び現像剤を得た。
表2に示すロジン骨格を有するポリエステル樹脂(R2)〜(R15)のいずれかに変えて、ロジン骨格を有する非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液を作製し、ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂の樹脂粒子分散液、ロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂の樹脂粒子分散液として用いたこと以外は、実施例1と同様の方法でトナー粒子、トナー、及び現像剤を得た。
[評価]
−低温定着性の評価−
各例で得られた現像剤を、富士ゼロックス社製DocuCentreColor500改造機(定着温度が可変な外部定着機で定着を行うように改造したもの)の現像装置に収容した。そして、この改造機を用いて、富士ゼロックス社製カラーペーパー(J紙)に、トナー載り量13.5g/m2に調整して、ベタ画像の形成を行った。トナー画像出しした後、外部定着機を用い、定着ロールを80℃から200℃に加熱設定した後、10℃おきに画像の定着を行い、得られた各定着画像面を谷折りにして折れ目部分の画像剥がれを観察し、画像剥がれがなくなる温度を評価した。評価基準は以下の通りである。
G1:130℃から150℃で定着が可能
G2:150℃より高く160℃以下である場合
G3:160℃より高く170℃以下である場合
G4:170℃より高い温度でなければ定着できない場合
−低温定着性の評価−
各例で得られた現像剤を、富士ゼロックス社製DocuCentreColor500改造機(定着温度が可変な外部定着機で定着を行うように改造したもの)の現像装置に収容した。そして、この改造機を用いて、富士ゼロックス社製カラーペーパー(J紙)に、トナー載り量13.5g/m2に調整して、ベタ画像の形成を行った。トナー画像出しした後、外部定着機を用い、定着ロールを80℃から200℃に加熱設定した後、10℃おきに画像の定着を行い、得られた各定着画像面を谷折りにして折れ目部分の画像剥がれを観察し、画像剥がれがなくなる温度を評価した。評価基準は以下の通りである。
G1:130℃から150℃で定着が可能
G2:150℃より高く160℃以下である場合
G3:160℃より高く170℃以下である場合
G4:170℃より高い温度でなければ定着できない場合
−トナーの表面性の評価−
電子写真複写機(商品名A−color、富士ゼロックス(株)製)の現像器に、各現像剤を充填し、この電子写真複写機を用いて、画像密度1%の画像を10000枚出力した後の現像器内のトナーの様子を目視で観察した。
−評価基準−
G1:外添剤が埋没したトナーがほとんど観察されない。
G2:外添剤が埋没したトナーがわずかに観察される。
G3:外添剤が埋没したトナーが観察される。
電子写真複写機(商品名A−color、富士ゼロックス(株)製)の現像器に、各現像剤を充填し、この電子写真複写機を用いて、画像密度1%の画像を10000枚出力した後の現像器内のトナーの様子を目視で観察した。
−評価基準−
G1:外添剤が埋没したトナーがほとんど観察されない。
G2:外添剤が埋没したトナーがわずかに観察される。
G3:外添剤が埋没したトナーが観察される。
なお、表3中、「|SPcr−SPro1|」、及び「|SPcr−SPro2|」は、結晶性樹脂とロジン骨格を有する非晶性樹脂との溶解度パラメータ(SP値)の差の絶対値を示す。「部」はトナー粒子全体に対する含有量を質量部で示したものである。
上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、低温定着性の評価、及びトナーの表面性の結果が良好なことがわかる。これにより、本実施例は、比較例に比べ、低温定着性を有しつつ、クリーニング性の低下が抑制されていることがわかる。
1Y、1M、1C、1K 感光体(像保持体の一例)
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(クリーニング手段の一例)
6−1Y、6−1M、6−1C、6−1K クリーニングブレード
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)
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(クリーニング手段の一例)
113−1 クリーニングブレード
115 定着装置(定着手段の一例)
116 取り付けレール
117 筐体
118 露光のための開口部
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)
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(クリーニング手段の一例)
6−1Y、6−1M、6−1C、6−1K クリーニングブレード
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)
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(クリーニング手段の一例)
113−1 クリーニングブレード
115 定着装置(定着手段の一例)
116 取り付けレール
117 筐体
118 露光のための開口部
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 (9)
- トナー粒子全体に対して5質量%以上30質量%以下で含有する結晶性樹脂と、ロジン骨格を有する非晶性樹脂であって、前記結晶性樹脂との溶解度パラメータの差が0.15未満であるロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂、及び前記結晶性樹脂との溶解度パラメータの差が0.15以上0.25以下であるロジン骨格を含有する第2の非晶性樹脂と、を含むトナー粒子と、
外添剤と、
を有する静電荷像現像用トナー。 - 前記トナー粒子は、芯部、及び前記芯部を被覆する被覆層で構成された構造を有し、前記芯部が、前記結晶性樹脂と、前記ロジン骨格を有する第1の非晶性樹脂と、前記ロジン骨格を有する第2の非晶性樹脂とを含有し、前記被覆層が、非晶性樹脂を含有する請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記結晶性樹脂は、融解温度が70℃以上80℃未満である請求項1又は請求項2のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記ロジン骨格を有する第1、及び第2の非晶性樹脂は、多価カルボン酸成分と下記一般式(1)で表されるロジンジオールを含む多価アルコール成分との重縮合体からなるポリエステル樹脂である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
(一般式(1)中、R1、及びR2は、それぞれ独立に、水素、またはメチル基を表す。L1、L2、及びL3は、それぞれ独立に、カルボニル基、エステル基、エーテル基、スルホニル基、置換基を有してもよい鎖状アルキレン基、置換基を有してもよい環状アルキレン基、置換基を有してもよいアリーレン基、及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基を表し、L1とL2又はL1とL3で環を形成してもよい。A1、及びA2はロジンエステル基を表す。) - 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを収容し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。 - 請求項5に記載の静電荷像現像剤を収容し、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5に記載の静電荷像現像剤を収容し、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、
前記像保持体の表面をクリーニングするクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、
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5に記載の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、
前記像保持体の表面をクリーニングブレードによりクリーニングするクリーニング工程と、
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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014194182A JP2016065955A (ja) | 2014-09-24 | 2014-09-24 | 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2016065955A true JP2016065955A (ja) | 2016-04-28 |
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ID=55805412
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018136532A (ja) * | 2017-02-23 | 2018-08-30 | ゼロックス コーポレイションXerox Corporation | トナー組成物およびプロセス |
-
2014
- 2014-09-24 JP JP2014194182A patent/JP2016065955A/ja active Pending
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