JP2016218320A - 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 PDF

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Abstract

【課題】高温高湿環境下で画像を形成した場合であっても、色点及び色筋の発生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】ポリエステル樹脂を含有する結着樹脂と、離型剤と、スチレン(メタ)アクリル樹脂と、を含むトナー粒子を有し、前記トナー粒子の表面から800nm以内に全離型剤のうち70%以上の離型剤が存在しており、X線光電子分光装置(XPS)により測定される前記トナー粒子の表面に存在する樹脂成分に占める前記スチレン(メタ)アクリル樹脂の割合が5atom%以上25atom%以下であ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。
電子写真法などにより、静電荷像を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々な分野で利用されている。電子写真法においては、帯電および露光工程により像保持体(感光体)表面に画像情報を静電荷像として形成し、トナーを含む現像剤を用いて、感光体表面にトナー像を現像し、このトナー像を、用紙などの記録媒体に転写する転写工程、さらに、トナー像を記録媒体表面に定着させる定着工程を経て画像として可視化される。
例えば、特許文献1には、「結着樹脂と、離型剤内包カプセルと、着色剤とを含有するトナーであって、前記離型剤内包カプセルが、前記結着樹脂とは異なる樹脂(I)で形成されたカプセルと、該カプセルに内包された離型剤(RA)とを含み、かつ前記結着樹脂中に存在し、前記離型剤内包カプセルの50%〜100%が、前記トナーの表面から前記トナーの体積平均粒径の0.10倍の深さまでの領域に存在する」静電荷像現像用トナーが記載されている。
特許文献2には、「少なくとも着色剤、ワックスおよび帯電制御剤を含有するポリエステル系樹脂で構成されるコア粒子の表面を、ポリスチレン系樹脂またはスチレン−アクリル系共重合体で構成されるシェルで被覆したトナーであって、コア粒子に対するシェルの被覆率は100〜200%であり、かつコア粒子を構成するポリエステル系樹脂のガラス転移点(Tg)よりシェルを構成するポリスチレン系樹脂またはスチレン−アクリル系共重合体のガラス転移点(Tg)が高い」静電荷像現像用トナーが記載されている。
特許文献3には、「少なくとも結着樹脂、着色剤および離型剤を含有してなる静電荷像現像用トナーにおいて、前記離型剤の一部または全部が、ポリエステル樹脂とスチレンアクリル樹脂との複合樹脂を内包している」静電荷像現像用トナーが記載されている。
特開2013−218293号公報 特開2006−178093号公報 特開2004−054095号公報
トナー粒子の表面から800nm以内に全離型剤のうち70%以上の離型剤が存在している静電荷像現像用トナーにおいて、X線光電子分光装置(XPS)により測定されるトナー粒子の表面に存在する樹脂成分に占めるスチレン(メタ)アクリル樹脂の割合が5atom%未満、又は25atom%を超える場合に比べ、色点及び色筋の発生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。
上記目的を達成するため、以下の発明が提供される。
請求項1に係る発明は、
ポリエステル樹脂を含有する結着樹脂と、離型剤と、スチレン(メタ)アクリル樹脂と、を含むトナー粒子を有し、
前記トナー粒子の表面から800nm以内に全離型剤のうち70%以上の離型剤が存在しており、
X線光電子分光装置(XPS)により測定される前記トナー粒子の表面に存在する樹脂成分に占める前記スチレン(メタ)アクリル樹脂の割合が5atom%以上25atom%以下である静電荷像現像用トナーである。
請求項2に係る発明は、
数平均粒径20nm以上50nm以下のチタン酸化物粒子を含む外添剤をさらに有する請求項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、
請求項1又は請求項2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4に係る発明は、
形状係数SF2が100以上120以下のキャリアを含む請求項3に記載の静電荷像現像剤である。
請求項5に係る発明は、
磁性粉分散型キャリアを含む請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像剤である。
請求項6に係る発明は、
請求項1又は請求項2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3〜請求項5のいずれか1項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3〜請求項5のいずれか1項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、
前記像保持体の表面に残留したトナーを除去するクリーニング手段と、
除去したトナーを前記現像手段へ供給するトナー供給手段と、
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3〜請求項5のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤を収容した現像手段により、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、
前記像保持体の表面に残留したトナーを除去するクリーニング工程と、
除去したトナーを、前記現像手段へ供給するトナー供給工程と、
を有する画像形成方法である。
請求項1に係る発明によれば、トナー粒子の表面から800nm以内に全離型剤のうち70%以上の離型剤が存在している静電荷像現像用トナーにおいて、X線光電子分光装置(XPS)により測定されるトナー粒子の表面に存在する樹脂成分に占めるスチレン(メタ)アクリル樹脂の割合が5atom%未満、又は25atom%を超える場合に比べ、色点及び色筋の発生を抑制する静電荷像現像用トナーが提供される。
請求項2に係る発明によれば、外添剤がシリカ粒子のみである場合に比べ、色点及び色筋の発生を抑制する静電荷像現像用トナーが提供される。
請求項3に係る発明によれば、X線光電子分光装置(XPS)により測定されるトナー粒子の表面に存在する樹脂成分に占めるスチレン(メタ)アクリル樹脂の割合が5atom%未満、又は25atom%を超える静電荷像現像用トナーを適用した場合に比べ、色点及び色筋の発生を抑制する静電荷像現像剤が提供される。
請求項4に係る発明によれば、トナー粒子の表面から800nm以内に全離型剤のうち70%以上の離型剤が存在している静電荷像現像用トナーにおいて、X線光電子分光装置(XPS)により測定されるトナー粒子の表面に存在する樹脂成分に占めるスチレン(メタ)アクリル樹脂の割合が5atom%以上25atom%以下の静電荷像現像用トナーを適用し、キャリアの形状係数SF2が120を超える場合に比べ、色点及び色筋の発生を抑制する静電荷像現像剤が提供される。
請求項5に係る発明によれば、キャリアがMn−Mgフェライトを芯材とした被覆キャリアである場合に比べ、色点及び色筋の発生を抑制する静電荷像現像剤が提供される。
請求項6、7、8、又は9に係る発明によれば、X線光電子分光装置(XPS)により測定されるトナー粒子の表面に存在する樹脂成分に占めるスチレン(メタ)アクリル樹脂の割合が5atom%未満、又は25atom%を超える静電荷像現像用トナーを適用した場合に比べ、色点及び色筋の発生を抑制する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。
本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に係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。
以下、本発明の一例である実施形態について説明する。
<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、ポリエステル樹脂を含有する結着樹脂、離型剤、及び、スチレン(メタ)アクリル樹脂を含むトナー粒子を有する。
そして、トナー粒子の表面から800nm以内に、全離型剤のうち70%以上の離型剤が存在している(以下、トナー粒子の表面から800nm以内に存在している離型剤の存在割合を「離型剤の存在率」とも称する)。
さらに、X線光電子分光装置(XPS)により測定される前記トナー粒子の表面に存在する樹脂成分に占める前記スチレン(メタ)アクリル樹脂の割合が、5atom%以上25atom%以下である(以下、X線光電子分光装置(XPS)により測定される前記トナー粒子の表面に存在する樹脂成分に占める前記スチレン(メタ)アクリル樹脂の割合を「スチレン(メタ)アクリル樹脂の表面存在率」とも称する。)。
本実施形態に係るトナーは、上記構成により、色点及び色筋の発生が抑制される。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測される。
経済性、省資源の観点から、像保持体(感光体)の表面に残留したトナーをクリーニング手段で除去し、除去したトナーを現像手段に供給し、トナーとして再利用する方式(いわゆるトナーリクレーム方式)の画像形成装置が利用されている。
一方、例えば、プロセススピードの速い画像形成装置(いわゆる高速機)においても、定着部材に対する定着画像の剥離性を維持するために、トナー粒子の表層部(例えば、トナー粒子の表面から800nm以内の範囲)に離型剤が配置されたトナーが有利である。
しかし、トナーリクレーム方式の画像形成装置に、トナー粒子の表層部に離型剤が配置されたトナーを用いた場合、形成された画像中に色点、又は色筋の少なくとも一方が発生することがある。この現象は、特に、高温高湿(例えば、温度35℃、湿度90RH%)環境下で、さらに、低画像密度(例えば、画像密度1%)で画像を形成した場合において、顕著に発生し易いことが分かってきた。
この現象の発生は、次のように説明される。トナーリクレーム方式の画像形成装置において、像保持体の表面に残留したトナーは、特に、クリーニング手段において、機械的負荷(ストレス)を繰り返し受ける。トナー粒子の表層部に離型剤が配置されたトナーに対して、機械的負荷が繰り返し加えられると、トナー粒子の表層部に存在する離型剤が、トナー粒子の表面に過度に露出し易くなる。このトナー粒子の表面に露出した離型剤は、例えば、除去されたトナーを現像手段に供給する供給搬送路の部材に付着し易く、供給搬送路の部材に付着した離型剤を起点にして、トナーの凝集体が形成され易い。このトナーの凝集体は、供給搬送路を通じて現像手段へ供給されると、現像手段から像保持体の表面へ移行する。さらに、移行したトナーの凝集体は、画像中に色点、又は色筋になりやすい。
これに対して、本実施形態に係るトナーは、離型剤の存在率が70%以上であり、スチレン(メタ)アクリル樹脂の表面存在率が5atom%以上25atom%以下である。
トナー粒子の表面に存在しているスチレン(メタ)アクリル樹脂は、離型剤(例えば、炭化水素系ワックス)と化学構造が近いため、例えば、トナー粒子中の結着樹脂として用いられるポリエステル樹脂に比べ、離型剤との親和性が高いと考えられる。そのため、本実施形態に係るトナーを使用することにより、トナー粒子の表面に存在しているスチレン(メタ)アクリル樹脂に離型剤が付着し易くなる。その結果、供給搬送路の部材に離型剤が付着したとしても、トナー粒子の表面に、スチレン(メタ)アクリル樹脂が特定範囲の割合で存在することで、スチレン(メタ)アクリル樹脂の存在領域に離型剤が付着して、供給搬送路の部材から離型剤が引き剥がされ、供給搬送路の部材に付着した離型剤を起点とするトナーの凝集体の形成が抑制されるため、色点及び色筋の発生が抑制される。
なお、スチレン(メタ)アクリル樹脂の表面存在率が高すぎる場合には、スチレン(メタ)アクリル樹脂に付着する離型剤が多くなりすぎ、トナーの凝集体が発生してしまうことがある。そのため、スチレン(メタ)アクリル樹脂の表面存在率が、上記の特定範囲であることにより、色点及び色筋の発生が抑制される。
以上から、本実施形態に係るトナーは、色点及び色筋の発生を抑制すると推測される。
なお、上記では、本実施形態に係るトナーをトナーリクレーム方式の画像形成装置に用いた場合について説明したが、本実施形態に係るトナーは、トナーリクレーム方式の画像形成装置に用いる場合に限定されるものではない。
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、ポリエステル樹脂を含む結着樹脂と、離型剤と、スチレン(メタ)アクリル樹脂と、必要に応じて、着色剤と、その他添加剤と、を含んで構成される。
−結着樹脂−
結着樹脂としては、ポリエステル樹脂が好適である。
ポリエステル樹脂としては、例えば、公知の非晶性ポリエステル樹脂が挙げられる。ポリエステル樹脂は、非晶性ポリエステル樹脂と共に、結晶性ポリエステル樹脂を併用してもよい。但し、結晶性ポリエステル樹脂は、全結着樹脂に対して、含有量が2質量%以上40質量%以下(好ましくは2質量%以上20質量%以下)の範囲で用いることがよい。
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。
・非晶性ポリエステル樹脂
非晶性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、非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。
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、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、アルケニルコハク酸、アジピン酸、セバシン酸等)、脂環式ジカルボン酸(例えばシクロヘキサンジカルボン酸等)、芳香族ジカルボン酸(例えばテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等)、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。これらの中でも、多価カルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸が好ましい。
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、例えば、脂肪族ジオール(例えば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、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等)、脂環式ジオール(例えばシクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールA等)、芳香族ジオール(例えばビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物等)が挙げられる。これらの中でも、多価アルコールとしては、例えば、芳香族ジオール、脂環式ジオールが好ましく、より好ましくは芳香族ジオールである。
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。
非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、50℃以上80℃以下が好ましく、50℃以上65℃以下がより好ましい。
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 7121−1987「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。
非晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5000以上1000000以下が好ましく、7000以上500000以下がより好ましい。
非晶性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。
非晶性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−8120GPC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。
非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。
・結晶性ポリエステル樹脂
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。
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。これらの中でも、脂肪族ジオールとしては、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールが好ましい。
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、定着性等の点で、全単量体成分のうち、炭素数が6以上14以下(好ましくは、炭素数6以上12以下、より好ましくは、炭素数6以上10以下)のアルキレン基を持つ脂肪族飽和多価アルコール、及び炭素数が6以上14以下(好ましくは、炭素数6以上12以下、より好ましくは、炭素数6以上10以下)のアルキレン基を持つ脂肪族飽和多価カルボン酸の少なくとも一方を30質量%以上(好ましくは30質量%以上50質量%以下、より好ましくは40質量%以上50質量%以下)含有することが好ましい。
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。
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、例えば、非晶性ポリエステル樹脂と同様に、周知の製造方法により得られる。
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。
−スチレン(メタ)アクリル樹脂−
スチレン(メタ)アクリル樹脂は、スチレン骨格を有する単量体と(メタ)アクリロイル骨格を有する単量体とを少なくとも共重合した共重合体である。
なお、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び「メタクリル」のいずれをも含む表現である。
スチレン骨格を有する単量体(以下、「スチレン系単量体」とも称する)としては、例えば、スチレン、アルキル置換スチレン(例えば、α−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2−エチルスチレン、3−エチルスチレン、4−エチルスチレン等)、ハロゲン置換スチレン(例えば、2−クロロスチレン、3−クロロスチレン、4−クロロスチレン等)、ビニルナフタレン等が挙げられる。スチレン系単量体は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中で、スチレン系単量体としては、反応し易さ、反応の制御の容易さ、さらに入手性の点で、スチレンが好ましい。
(メタ)アクリロイル骨格を有する単量体(以下、「(メタ)アクリル系単量体」とも称する)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ペンチル、アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸n−ヘプチル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸n−デシル、(メタ)アクリル酸n−ドデシル、(メタ)アクリル酸n−ラウリル、(メタ)アクリル酸n−テトラデシル、(メタ)アクリル酸n−ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸n−オクタデシル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸アミル、(メタ)アクリル酸ネオペンチル、(メタ)アクリル酸イソヘキシル、(メタ)アクリル酸イソヘプチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸t−ブチルシクロヘキシル等)、(メタ)アクリル酸アリールエステル(例えば、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ビフェニル、(メタ)アクリル酸ジフェニルエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルフェニル、(メタ)アクリル酸ターフェニル等)、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸β−カルボキシエチル、(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。(メタ)アクリル酸系単量体は、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。
スチレン系単量体と(メタ)アクリル系単量体との共重合比(質量基準、スチレン系単量体/(メタ)アクリル系単量体)は、例えば85/15乃至70/30であることがよい。
なお、(メタ)アクリル系単量体は、スチレン(メタ)アクリル樹脂の表面存在率を5atom%以上25atom%以下に制御する点から、アクリル酸β−カルボキシエチル(β−CEA)を含むことがよい。β−CEAの含有量は、(メタ)アクリル系単量体の全量に対して、0.05質量%以上1質量%以下であることがよい。
スチレン(メタ)アクリル樹脂は、高温高湿環境下で画像を形成した場合であっても、色点及び色筋の発生をより抑制する点で、架橋構造を有することがよい。架橋構造を有するスチレン(メタ)アクリル樹脂は、例えば、スチレン骨格を有する単量体と(メタ)アクリル酸骨格を有る単量体と架橋性単量体とを少なくとも共重合して、架橋した架橋物が挙げられる。
架橋性単量体としては、例えば、2官能以上の架橋剤が挙げられる。
2官能の架橋剤としては、例えば,ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジ(メタ)アクリレート化合物(例えば、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、デカンジオールジアクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等)、ポリエステル型ジ(メタ)アクリレート、メタクリル酸2−([1’−メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル等が挙げられる。
多官能の架橋剤としては、トリ(メタ)アクリレート化合物(例えば、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等)、テトラ(メタ)アクリレート化合物(例えば、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、オリゴエステル(メタ)アクリレート等)、2,2−ビス(4−メタクリロキシ、ポリエトキシフェニル)プロパン、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジアリールクロレンデート等が挙げられる。
全単量体に対する架橋性単量体の共重合比(質量基準、架橋性単量体/全単量体)は、例えば2/1000乃至30/1000であることがよい。
スチレン(メタ)アクリル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、定着性の点で、例えば、50℃以上75℃以下がよく、好ましくは55℃以上65℃以下、より好ましくは57℃以上60℃以下である。
スチレン(メタ)アクリル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、ポリエステル樹脂のガラス転移温度と同じ方法により測定された値である。
スチレン(メタ)アクリル樹脂の重量平均分子量は、保管安定性の点で、例えば、30000以上200000以下がよく、好ましくは40000以上100000以下、より好ましくは50000以上80000以下である。
スチレン(メタ)アクリル樹脂の重量平均分子量は、ポリエステル樹脂の重量平均分子量と同じ方法により測定された値である。
スチレン(メタ)アクリル樹脂の含有量は、色点及び色筋の発生をより抑制する点で、例えば、トナー粒子に対して10質量%以上30質量%以下がよく、好ましくは12質量%以上28質量%以下、より好ましくは15質量%以上25質量%以下である。
本実施形態のトナーにおいて、色点及び色筋の発生がより抑制し易くなる点で、スチレン(メタ)アクリル樹脂は、全単量体成分のうち、炭素数2以上8以下(さらに好ましくは、炭素数4以上8以下)のアルキル基を持つ(メタ)アクリル酸アルキルエステルを20質量%以上(好ましくは20質量%以上40質量%以下、より好ましくは20質量%以上35質量%以下)含有していることが好ましい。
ただし、(メタ)アクリル系単量体として、アクリル酸β−カルボキシエチル(β−CEA)を含有する場合、上記の(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、β−CEAを除いたものである。
また、同様の点で、このスチレン(メタ)アクリル樹脂は、結晶性ポリエステル樹脂を含有する結着樹脂と組み合わせて用いることが好ましい。
結晶性ポリエステル樹脂としては、例えば、全単量体成分のうち、炭素数が6以上14以下(好ましくは、炭素数6以上12以下、より好ましくは、炭素数6以上10以下)のアルキレン基を持つ脂肪族飽和多価アルコール、及び炭素数が6以上14以下(好ましくは、炭素数6以上12以下、より好ましくは、炭素数6以上10以下)のアルキレン基を持つ脂肪族飽和多価カルボン酸の少なくとも一方を30質量%以上(好ましくは30質量%以上50質量%以下、より好ましくは40質量%以上50質量%以下)含有する結晶性ポリエステル樹脂が挙げられる。
−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、特に限定されないが、上記に挙げた離型剤を1種単独、又は2種以上を併用して使用してもよい。
離型剤は、スチレン(メタ)アクリル樹脂との親和性の点から、炭化水素系ワックス(炭化水素を骨格として有するワックス)を用いることがよい。炭化水素系ワックスとしては、例えば、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレン系ワックス(ポリエチレン骨格を有するワックス)、ポリプロピレン系ワックス(ポリプロピレン骨格を有するワックス)、パラフィン系ワックス(パラフィン骨格を有するワックス)、マイクロクリスタリンワックス等が挙げられる。
炭化水素系ワックスを用いる場合、全離型剤に対する炭化水素系ワックスの含有量は、85質量%以上100質量%以下がよく、95質量%以上100質量%以下が好ましい。より好ましくは100質量%である。
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 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。
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。
−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。
−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。
−トナー粒子の特性等−
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。
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。
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=(ML/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。
本実施形態に係るトナーは、トナー粒子の表面から800nm以内に存在している離型剤の存在割合(離型剤の存在率)が70%以上である。色点及び色筋の発生をより抑制する点から、離型剤の存在率は、75%以上100%以下が好ましく、80%以上100%以下がより好ましい。
また、本実施形態に係るトナーは、X線光電子分光装置(XPS)により測定されるトナー粒子の表面に存在する樹脂成分に占めるスチレン(メタ)アクリル樹脂の割合(スチレン(メタ)アクリル樹脂の表面存在率)が、5atom%以上25atom%以下である。色点及び色筋の発生をより抑制する点で、スチレン(メタ)アクリル樹脂の表面存在率は、5atom%以上20atom%以下が好ましく、5atom%以上15atom%以下がより好ましい。
本実施形態において、スチレン(メタ)アクリル樹脂の表面存在率を制御する方法としては、特に限定されない。例えば、湿式製法にて芯部(コア粒子)と芯部を被覆する被覆層(シェル層)とで構成されたいわゆるコア・シェル構造とし、被覆層にスチレン(メタ)アクリル樹脂粒子を混合する方法;被覆層に混合するスチレン(メタ)アクリル樹脂粒子の粒径を制御する方法;スチレン(メタ)アクリル樹脂粒子表面のカルボキシ基量を制御する方法;融合・合一工程開始時のpHを制御する等が挙げられる。
なお、本実施形態においては、スチレン(メタ)アクリル樹脂粒子表面のカルボキシ基量を制御する方法により、スチレン(メタ)アクリル樹脂の表面存在率を制御することが好ましいが、これに限定されるものではない。スチレン(メタ)アクリル樹脂粒子表面のカルボキシ基量を制御する具体的な方法としては、例えば、(メタ)アクリル系単量体にアクリル酸β−カルボキシエチル(β−CEA)を含有させ、その量を変化させる方法が挙げられる。
離型剤の存在率、及び、スチレン(メタ)アクリル樹脂の表面存在率は、以下の方法により測定される。
まず、測定対象となるトナー粒子をエポキシ樹脂に混合して包埋し、エポキシ樹脂を固化する。得られた固化物を、ウルトラミクロトーム装置(Leica社製UltracutUCT)により切断し、厚さ80nm以上130nm以下の薄片試料を作製する。次に、得られた薄片試料を30℃のデシケータ内で四酸化ルテニウムにより3時間染色する。そして、超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡(FE−SEM、例えば、日立ハイテクノロジーズ社製、S−4800)にて、染色された薄片試料のSEM画像を得る。離型剤、スチレン(メタ)アクリル樹脂、ポリエステル樹脂の順で四酸化ルテニウムに染色され易いので、染色度合いに起因する濃淡で、各成分が識別される。試料の状態などにより濃淡が判別しにくい場合は、染色時間を調整する。
なお、トナー粒子が着色剤を含有している場合、トナー粒子の断面において、着色剤のドメインは、離型剤のドメイン及びスチレン(メタ)アクリル樹脂のドメインよりも小さいので、大きさによって区別される。
次に、上記のSEM画像において、最大長がトナー粒子の体積平均粒径の85%以上であるトナー粒子断面を選択し、染色された離型剤のドメインを観察し、トナー粒子全体の離型剤の面積と、トナー粒子の表面から800nm以内の領域に存在する離型剤の面積を求め、両者の面積の比(トナー粒子の表面から800nm以内の領域に存在する離型剤の面積/トナー粒子全体の離型剤の面積)を算出する。そして、この算出を無作為に選択した100個のトナー粒子について行い、その平均値を離型剤の存在率とする。
最大長がトナー粒子の体積平均粒径の85%以上のトナー粒子断面を選択する理由は、トナーは立体であり、SEM画像は断面であるため、端部を切断する可能性があり、端部の断面はトナーの離型剤のドメインを反映しないためである。
スチレン(メタ)アクリル樹脂の表面存在率は、X線光電子分光装置(XPS)により測定される値である。XPS測定は、測定装置として日本電子社製、JPS−9000MXを使用し、X線源としてMgKα線を用い、加速電圧を10kV、エミッション電流を30mAにて設定する。
上記条件で得られた、測定対象となるトナー粒子の表面のC1Sスペクトルから、トナー粒子表面のスチレン(メタ)アクリル樹脂成分に起因する成分をピーク分離することによってトナー粒子表面のスチレン(メタ)アクリル樹脂成分量を定量した。ピーク分離は、測定されたC1Sスペクトルを、最小二乗法によるカーブフィッティングを用いてピークを各成分に分離した。分離のベースとなる成分スペクトルとしては、トナー粒子の作製の際に使用した、スチレン(メタ)アクリル樹脂、結晶性ポリエステル樹脂、非晶性ポリエステル樹脂を単独に測定して得られたC1Sスペクトルを用いた。ピーク分離された樹脂成分の定量結果に基づいて、スチレン(メタ)アクリル樹脂の表面存在率を算出する。
(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、SiO、TiO、Al、CuO、ZnO、SnO、CeO、Fe、MgO、BaO、CaO、KO、NaO、ZrO、CaO・SiO、KO・(TiO)n、Al・2SiO、CaCO、MgCO、BaSO、MgSO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。
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。
また、外添剤としては、色点及び色筋の発生をより抑制する点で、数平均粒径が10nm以上80nm以下のチタン酸化物粒子(TiOの粒子)を含有していることが好ましい。同様の点で、チタン酸化物粒子の数平均粒径は、20nm以上50nm以下であることがより好ましい。外添剤に、上記のチタン酸化物粒子を含有していることで、例えば、外添剤としてシリカ粒子(SiOの粒子)のみを用いた場合に比べ、形状的な観点から、外添剤がトナー粒子表面に強く付着(強付着)し易くなる。そして、トナー粒子表面に、上記粒径を示すチタン酸化物粒子が付着することで、いわゆるフィラー効果(充填剤効果)が発揮され、トナー強度が向上する。その結果、機械的負荷(ストレス)が付与されたとしても、離型剤の過度な露出が抑制され易くなる。
チタン酸化物粒子の数平均粒径は、次に示す方法により測定される値である。
超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡(FE−SEM、例えば、日立ハイテクノロジーズ社製、S−4800)装置により、10000倍の画像から、チタン酸化物粒子の一次粒子100個観察し、一次粒子の画像解析によって、一次粒子の円相当径を測定して、その平均値を求め、チタン酸化物粒子の数平均粒径とする。
チタン酸化物粒子としては、例えば、アナターゼ型、及びルチル型のチタン酸化物粒子、並びにメタチタン酸粒子等が挙げられる。
チタン酸化物粒子は、疎水化処理が施されていてもよい。疎水化処理は、例えば疎水化処理剤にチタニア粒子を浸漬する等して行う。疎水化処理に用いる疎水化処理剤としては、例えば、シラン系カップリング剤(シランカップリング剤)、シリコーンオイル等が挙げられる。
シラン系カップリング剤としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、アリルジメチルクロロシラン、ベンジルジメチルクロロシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−ヘキサデシルトリメトキシシラン、n−オクタデシルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン等が挙げられる。
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質量部以下である。
外添剤に含有するチタン酸化物粒子の量としては、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。
なお、数平均粒径が10nm以上80nm以下のチタン酸化物粒子は、外添剤として単独で使用(つまり、外添剤の全量が該チタン酸化物で構成)してもよく、他の外添剤(例えば、シリカ粒子)と併用してもよい。
(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。
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。
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、
ポリエステル樹脂粒子が分散されたポリエステル樹脂粒子分散液を準備する工程(ポリエステル樹脂粒子分散液準備工程)と;
スチレン(メタ)アクリル樹脂粒子が分散されたスチレン(メタ)アクリル樹脂粒子分散液を準備する工程(スチレン(メタ)アクリル樹脂粒子分散液準備工程)と;
離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を準備する工程(離型剤粒子分散液準備工程)と;
前記2つの樹脂粒子分散液を混合した混合分散液中で(必要に応じて着色剤等の他の粒子分散液も混合した分散液中で)、樹脂粒子を(必要に応じて他の粒子をも)凝集させ、第1凝集粒子を形成する工程(第1凝集粒子形成工程)と;
第1凝集粒子が分散された第1凝集粒子分散液と、ポリエステル樹脂粒子分散液と、離型剤粒子分散液とを混合し、第1凝集粒子の表面にポリエステル樹脂粒子及び離型剤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(第2凝集粒子形成工程)と;
第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液を加熱し、第2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、凝集合一法の各工程の詳細について説明する。以下の説明では、着色剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、着色剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色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、結着樹脂となるポリエステル樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、スチレン(メタ)アクリル樹脂粒子が分散されたスチレン(メタ)アクリル樹脂粒子分散液、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。
ポリエステル樹脂粒子分散液は、例えば、ポリエステル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。
ポリエステル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;などが挙げられる。これらは、1種を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;などが挙げられる。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種を単独で使用してもよいし、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、ダイノミル等を用いた一般的な分散方法が挙げられる。ほかに、転相乳化法によって分散媒にポリエステル樹脂粒子を分散させてもよい。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(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの転相を行い、樹脂を水系媒体中に粒子状に分散する方法である。
ポリエステル樹脂粒子分散液中に分散するポリエステル樹脂粒子の体積平均粒径は、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以下が更に好ましい。
ポリエステル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描き、全粒子に対して体積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとする。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。
ポリエステル樹脂粒子分散液に含まれるポリエステル樹脂粒子の含有量は、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。
ポリエステル樹脂粒子分散液と同様にして、スチレン(メタ)アクリル樹脂粒子分散液、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、ポリエステル樹脂粒子分散液における、分散媒、分散方法、粒子の体積平均粒径、及び粒子の含有量は、スチレン(メタ)アクリル樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液、離型剤粒子分散液においても同様である。
−第1凝集粒子形成工程−
次に、ポリエステル樹脂粒子分散液と、スチレン(メタ)アクリル樹脂粒子分散液と、着色剤粒子分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、ポリエステル樹脂粒子とスチレン(メタ)アクリル樹脂粒子と着色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、ポリエステル樹脂粒子とスチレン(メタ)アクリル樹脂粒子と着色剤粒子とを含む第1凝集粒子を形成する。
なお、必要に応じて離型剤粒子分散液も混合し、第1凝集粒子に離型剤粒子を含ませてもよい。
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pH2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、ポリエステル樹脂のガラス転移温度に近い温度(具体的には、例えば、ポリエステル樹脂のガラス転移温度の−30℃以上且つガラス転移温度の−10℃以下)に加熱し、混合分散液に分散された粒子を凝集させて、第1凝集粒子を形成する。
第1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℃)で凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpH2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、加熱を行ってもよい。
凝集剤としては、例えば、混合分散液に含まれる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、例えば、無機金属塩、2価以上の金属錯体が挙げられる。凝集剤として金属錯体を用いた場合には、凝集剤の使用量が低減され、帯電特性が向上する。
凝集剤と共に、該凝集剤の金属イオンと錯体又は類似の結合を形成する添加剤を用いてもよい。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;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;などが挙げられる。
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;イミノ二酢酸(IDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)等のアミノカルボン酸;などが挙げられる。
キレート剤の添加量は、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。
−第2凝集粒子形成工程−
第1凝集粒子が分散された第1凝集粒子分散液を得た後、第1凝集粒子分散液と、ポリエステル樹脂粒子分散液と、離型剤粒子分散液と、をさらに混合する。ポリエステル樹脂粒子分散液と離型剤粒子分散液とは予め混合しておき、この混合液を第1凝集粒子分散液に混合してもよい。
そして、第1凝集粒子、ポリエステル樹脂粒子、及び離型剤粒子が分散された混合分散液中で、第1凝集粒子の表面にポリエステル樹脂粒子及び離型剤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。
具体的には、例えば、第1凝集粒子形成工程において、第1凝集粒子が目的とする粒径に達したときに、第1凝集粒子分散液に、ポリエステル樹脂粒子及び離型剤粒子が分散された分散液を混合する。次いで、この混合分散液を、ポリエステル樹脂のガラス転移温度以下で加熱し、混合分散液のpHを例えば6.5以上8.5以下程度の範囲に調整し、凝集の進行を停止させる。
これにより、第1凝集粒子の表面にポリエステル樹脂粒子及び離型剤粒子が付着するようにして凝集した第2凝集粒子が得られる。
−融合・合一工程−
次に、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液を、例えば、ポリエステル樹脂のガラス転移温度以上(例えば、ポリエステル樹脂のガラス転移温度より10℃乃至30℃高い温度以上)に加熱して、第2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。
融合・合一工程の終了後、溶液中に形成されたトナー粒子に、公知の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を施し、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、イオン交換水による置換洗浄を充分に施すことがよい。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、レーディ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。
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。
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。
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。
キャリアは、色点及び色筋の発生をより抑制する点で、形状係数SF2が100以上120以下であることがよく、100以上115以下であることが好ましく、100以上110以下であることがより好ましい。キャリアの形状係数SF2が上記範囲であると球状、又は球状に近い形状を示す。
キャリアの形状係数SF2を上記範囲とすることで、キャリアの形状が球状、又は球状に近くなるため、トナーがキャリア表面で転がり易くなる。そして、現像装置内で、トナーにかかる機械的負荷(ストレス)が緩和されることにより、トナー粒子表面への離型剤の過度の露出が抑制され易くなる。
なお、キャリアの形状係数SF2は、例えば、磁性粉の焼成条件、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を構成する磁性粉分散型粒子の造粒条件、磁性粉、又は該磁性粉分散型粒子を被覆樹脂により被覆する被覆層の厚み等によって制御される。
キャリアの形状係数SF2は、例えば、次のようにして求める。
走査型電子顕微鏡(例えば、日立ハイテクノロジーズ社製、S−4100など)を用い、キャリアを観察して画像を撮影し、この画像を画像解析装置(例えばLUZEXIII、ニレコ社製)に取り込み100個の各々のキャリアについて、次式に基づいてSF2を算出し、その平均値を求めて、キャリアの形状係数SF2とする。なお、電子顕微鏡は1視野中に外添剤が3個以上20個以下程度写るように倍率を調整し、複数視野の観察を合わせて次式に基づいてSF2を算出した。
・式:形状係数SF2=「PM/(4・A・π)」×100
ここで、式中、PMは、キャリアの周囲長を示す。Aは、キャリアの投影面積を示す。πは、円周率を示す。
また、キャリアは、色点及び色筋の発生をより抑制する点で、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粒子を含む磁性粉分散型キャリアであることが好ましい。同様の点で、形状係数SF2が100以上120以下である磁性粉分散型キャリアがさらに好ましい。磁性粉分散型キャリアは、例えば、フェライトキャリアに比べて、比重が軽いため、静電荷像現像剤への機械的負荷(ストレス)が緩和され、トナー粒子表面への離型剤の過度の露出が抑制され易くなる。
なお、磁性粉分散型キャリアは、磁性粉分散型キャリアを構成する磁性粉分散型粒子をそのまま用いたキャリアでもよく、磁性粉分散型粒子を芯材とし、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、上述した磁性粉が挙げられ、特に限定されないが、安定性に優れている点で、フェライトや、マグネタイトを用いることがよい。
磁性粉として、具体的には、例えば、マグネタイト、γ−酸化鉄、Mn−Zn系フェライト、Ni−Zn系フェライト、Mn−Mg系フェライト、Li系フェライト、Cu−Zn系フェライトなどの鉄系酸化物を挙げられる。
磁性粉の体積平均粒径は、0.01μm以上1μm以下の範囲であることがよく、0.03μm以上0.5μm以下の範囲であることが好ましく、0.05μm以上0.35μm以下の範囲であることがより好ましい。なお、この体積平均粒径は、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(LS Particle Size Analyzer:LS13 320、ベックマン・コールター社製)を用いて測定された値をいう。得られた粒度分布を分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、小粒径側から体積累積分布を引いて、累積50%となる粒径(D50v)を体積平均粒径とする。
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、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、像保持体の表面に残留したトナーを除去するクリーニング手段と、除去したトナーを前記現像手段へ供給するトナー供給手段と、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、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、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、像保持体の表面に残留したトナーを除去するクリーニング工程と、除去したトナーを、現像手段へ供給するトナー供給工程と、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。
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(以下、単に「現像剤」とも称する)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300は、例えば、直方体の筐体200を有し、筐体200内の下方側には記録紙(記録媒体の一例)Pを収納する用紙入れ204が設けられている。また、用紙入れ204に収納された記録紙Pを引き出すためのアームの一端側に配置された引出ロール92、他端側に配置されたロール94、及び、ロール94に対向して配置されたロール96が設けられている。
画像形成に当たっては、用紙入れ204に収納された記録紙P位置に応じて、引出ロール92を下方へ移動させると共に、引出ロール92が最上層の記録紙Pに接触した状態で回転することで、記録紙Pの引出しを行う。引き出された記録紙Pはロール94、96に搬送され、ロール96の用紙搬送方向下流側に配置されたロール対82に挟まれて搬送される。またロール対82の搬送方向下流側には、互いに対向して配置されたロール84とロール86、記録紙Pの搬送方向を変更するロール88が設けられ、さらに、ロール対90が順に設けられている。
また画像形成装置300は、筐体200内の上方側に、時計回り方向に回転する円筒状の感光体(像保持体の一例)10が設けられている。
感光体10の周囲には、帯電ロール(帯電手段の一例)20、露光装置(静電荷像形成手段の一例)30、現像装置(現像手段の一例)40、転写ロール(転写手段の一例)52、除電装置(除電手段の一例)60、及びクリーニング装置(クリーニング手段の一例)70が、時計回り方向に沿って順次設けられている。具体的には、感光体10の周囲には、感光体10に対向して設けられ、感光体10の表面を予め定められた電位に帯電させる帯電ロール20と、帯電ロール20により帯電した感光体10の表面を露光して静電荷像を形成する露光装置30と、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40と、を備えている。さらに、感光体10に対向して設けられ、記録紙Pにトナー画像を転写する転写ロール52と、転写ロール52にトナー画像を転写した後の感光体10の表面に、除電光を照射して除電する除電装置60と、感光体10の表面を清掃して、残留したトナーを除去するクリーニング装置70と、除去したトナー(回収トナー)を現像装置40へ供給する供給搬送路74(トナー供給手段の一例)と、を備えている。なお、除電装置60は、必要に応じて設けられる装置である。
上記においては、帯電ロール20により感光体10の表面を負に帯電させ、帯電した感光体10の表面に、露光装置30により静電荷像を形成する。
以下、現像装置40について説明する。現像装置40は、現像領域で感光体10に対向して配置されており、例えば、負(−)極性に帯電するトナー及び正(+)極性に帯電するキャリアからなる二成分現像剤を収容する現像容器41を有している。現像容器41は、現像容器本体41Aとその上端を塞ぐ現像容器カバー41Bとを有している。
現像容器本体41Aはその内側に、現像ロール42を収容する現像ロール室42Aを有しており、現像ロール室42Aに隣接して、第1攪拌室43Aと第1攪拌室43Aに隣接する第2攪拌室44Aとを有している。また、現像ロール室42A内には、現像容器カバー41Bが現像容器本体41Aに装着されたときに、現像ロール42表面の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材45が設けられている。
第1攪拌室43A及び第2攪拌室44Aの間には仕切り壁41Cにより仕切られており、第1攪拌室43A及び第2攪拌室44Aは仕切り壁41Cの長手方向(現像装置長手方向)両端部に開口部(不図示)が設けられて通じており、第1攪拌室43A及び第2攪拌室44Aによって循環攪拌室(43A+44A)を構成している。
現像ロール室42Aには、感光体10と対向するように現像ロール42が配置され、現像ロール42と感光体10とは、逆方向に回転している。現像ロール42は、磁性を有する磁性ロール(固定磁石)の外側にスリーブを設けたものである。第1攪拌室43Aに存在する現像剤は、磁性ロールの磁力によって現像ロール42の表面上に吸着される。また、現像ロール42はそのロール軸が現像容器本体41Aに回転自由に支持されている。
現像ロール42のスリーブには、バイアス電源(不図示)が接続され、例えば、直流成分(AC)に交流成分(DC)を重畳した現像バイアスが印加されるようになっている。
第1攪拌室43A及び第2攪拌室44Aには現像剤を攪拌しながら搬送する第1攪拌部材43(攪拌・搬送部材)及び第2攪拌部材44(攪拌・搬送部材)が配置されている。第1攪拌部材43は、現像ロール42の軸方向に伸びる第1回転軸と、回転軸の外周に螺旋状に固定された攪拌搬送羽根(突起部)とで構成されている。また、第2攪拌部材44も、同様に、第2回転軸及び攪拌搬送羽根(突起部)とで構成されている。なお、攪拌部材は現像容器本体41Aに回転自由に支持されている。そして、第1攪拌部材43及び第2攪拌部材44は、その回転によって、第1攪拌室43A及び第2攪拌室44Aの中の現像剤は互いに逆方向に搬送されるように配置されている。
次に、クリーニング装置70について説明する。クリーニング装置70は、筐体71と、筐体71から突出するように配置されるクリーニングブレード72を含んで構成されている。クリーニングブレード72は、板状として形成されており、先端部(以下、エッジ部とも称する)が感光体10に接触するように設けられている。また、クリーニングブレード72は、感光体10における転写ロール52による転写位置より回転方向(時計回り方向)下流側で且つ、除電装置60によって除電される位置より回転方向下流側に設けられている。
クリーニングブレード72は、感光体10が時計回り方向に回転することによって、記録紙Pに転写されずに感光体10の表面に残留しているトナーや記録紙Pの紙粉等の異物を堰き止めて、感光体10から除去する。
ここで、クリーニングブレード72の材質としては公知の材質を用いてもよく、例えばウレタンゴム、シリコンゴム、フッソゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム等を用いてもよい。その中で特に、耐摩耗性に優れていることからポリウレタンを用いる事が好ましい。
また、筐体71内の底部には、搬送部材73が配置されており、筐体71における搬送部材73の搬送方向下流側にはクリーニングブレード72により除去されたトナー(現像剤)を現像装置40へ供給するための供給搬送路74の一端が連結されている。そして、供給搬送路74の他端は現像装置40(第2攪拌室44A)に連結されている。
クリーニング装置70は、筐体71の底部に設けられた搬送部材73の回転に伴い、クリーニングブレード72により除去されたトナーを、供給搬送路74を通じて現像装置40(第2攪拌室44A)へと供給する。第2攪拌室44Aに供給された回収トナーは、第2攪拌室44Aに収容されているトナーとともに攪拌され、再利用される。画像形成装置300は、回収トナーを再利用するトナーリクレーム方式を採用している。なお、現像装置40には、トナー供給管(不図示)を通じて、トナーカートリッジ46に収められたトナーの供給もなされる。
また、感光体10に対向して設けられている転写ロール52が配置された位置まで搬送された記録紙Pは、転写ロール52によって感光体10に押圧され、感光体10の外周面に形成されたトナー画像が転写される。転写ロール52の用紙搬送方向下流側には、対向配置された定着ロール100とロール102とを備える定着装置(定着手段の一例)、カム104が順次配置されている。トナー画像が転写された記録紙Pは定着ロール100とロール102とに挟まれてトナー画像が定着され、カム104配置部位に到達する。カム104は図示しないモータにより回転駆動され、図1に実線で示す位置又は想像線で示す位置に固定される。
カム104は、定着ロール100側から記録紙Pが到来したときは、定着ロール100の逆側(実線で示す位置)に回転駆動される。これにより、定着ロール100側から到来した記録紙Pはカム104の外周面に沿ってロール対106に案内される。このときのカム104による記録紙Pの案内方向の下流側にはロール対106、108、112、及び114が順に配置されており、ロール対114の用紙搬送方向下流側には用紙受け202が配置されている。
従って、定着ロール100側から到来した記録紙Pはロール対106、108に挟まれ、ロール対106、108が連続して回転すれば、記録紙Pは用紙受け202に搬送される。
また、ロール対106、108に一旦挟まれた記録紙Pの画像が形成された面を、画像が形成された面の裏面に反転する際には、カム104は、定着ロール100側(想像線で示す位置)に回転駆動される。この状態で、ロール対106、108の回転方向が反転されることにより、反転搬送(以下、「スイッチバック」と称する。)方式で記録紙Pの搬送方向が反転され、ロール対106、108側からカム104へ向けて記録紙Pが搬送されると、記録紙Pはカム104の外周面に沿って下方に案内される。このときのカム104による記録紙Pの搬送方向の下流側にはロール対120が配置されており、ロール対120配置部位に到達した記録紙Pは、ロール対120によって搬送力が付与されて更に搬送される。
なお、図1では記録紙Pの搬送路を想像線で示している。
ロール対120による記録紙Pの搬送方向下流側には、図1に想像線で示す記録紙Pの搬送経路に沿ってロール対122、124、126、128、130、及び132が順に配置されており、これらのロール対は前述のカム104、ロール対106、108、120と共に記録紙反転部220を構成している。ロール対106、108の配置部位でスイッチバックされた記録紙Pは、図1に想像線で示す搬送経路に沿って搬送されてロール対90配置部位に到達し、再び感光体10と転写ロール52とのニップ部へ搬送される。
このとき、記録紙Pは前述したように記録紙反転部220でスイッチバックされたことにより、先に画像が形成された面の裏面が感光体10側を向くように反転されており、この裏面にトナー画像が転写され、定着ロール100で定着された場合には両面に画像が形成されることになる。両面に画像が形成された記録紙Pは、後に画像が形成された面が裏となる向きで用紙受け202に排出される。また、後の画像形成(記録紙反転部で記録紙Pが反転した後の画像形成)において記録紙Pに画像が形成されなかった場合には、記録紙Pは先に画像が形成された面が表となる向きで用紙受け202に排出されることになる。
なお、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。記録紙Pは、例えば、普通紙の表面を樹脂等で塗工した塗工紙、印刷用のアート紙等が好適に使用される。
<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。
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400は、例えば、取り付けレール416及び露光のための開口部418が備えられた筐体417により、感光体(像保持体の一例)407と、感光体407の周囲に備えられた帯電ロール(帯電手段の一例)408、現像装置(現像手段の一例)411、及び感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)413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。
また、図2中、409は露光装置(静電荷像形成手段の一例)、412は転写装置(転写手段の一例)、415は定着装置(定着手段の一例)、500は記録紙(記録媒体の一例)を示している。なお、図2では、感光体クリーニング装置413により除去されたトナーを、例えば、供給搬送路(トナー供給手段の一例)を通じて現像装置411へと供給して再利用するトナーリクレームの機構は省略している。
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。
なお、図1に示す画像形成装置は、トナーカートリッジ46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40は、トナーカートリッジ46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。
以下に実施例について説明するが、本発明はこれらの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。
(ポリエステル樹脂粒子分散液の調製)
−非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(1)の調製−
・ビスフェノールAエチレンオキサイド2.2モル付加物 :40モル部
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド2.2モル付加物 :60モル部
・テレフタル酸 :47モル部
・フマル酸 :40モル部
・ドデセニルコハク酸無水物 :15モル部
・トリメリット酸無水物 :3モル部
攪拌機、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に、上記モノマー成分のうちフマル酸とトリメリット酸無水物以外と、ジオクタン酸スズを上記モノマー成分の合計100部に対して0.25部投入した。窒素ガス気流下、235℃で6時間反応させた後、200℃に降温して、上記フマル酸とトリメリット酸無水物を投入し1時間反応させた。温度を更に220℃まで4時間かけて昇温し、10kPaの圧力下で所望の分子量になるまで重合させ、淡黄色透明な非晶性ポリエステル樹脂(1)を得た。
得られた非晶性ポリエステル樹脂(1)は、DSCによるガラス転移温度(Tg)が59℃、GPCによる質量平均分子量Mwが25,000、数平均分子量(Mn)が7,000、フローテスターによる軟化温度が107℃、酸価AVが13mgKOH/gであった。
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)を水循環式恒温槽にて40℃に維持しながら、該反応槽に酢酸エチル160部とイソプロピルアルコール100部との混合溶剤を投入し、これに非晶性ポリエステル樹脂(1)を300部投入して、スリーワンモーターを用い150rpmで攪拌を施し、溶解させて油相を得た。この攪拌されている油相に10%アンモニア水を、滴下時間5分間で14部滴下し、10分間混合した後、更にイオン交換水900部を毎分7部の速度で滴下して転相させて、乳化液を得た。すぐに、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)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。得られた分散液に溶剤臭は無かった。この分散液における樹脂粒子の体積平均粒径D50は130nmであった。その後、イオン交換水を加えて固形分濃度が20%になるように調製し、これを非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(1)とした。
−結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(1)の調製−
・1,10−ドデカン二酸 :50モル部
・1,9−ノナンジオール :50モル部
攪拌機、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に上記モノマー成分を入れ、反応容器中を乾燥窒素ガスで置換した後、チタンテトラブトキサイド(試薬)を前記モノマー成分100部に対して0.25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(1)を得た。
得られた結晶性ポリエステル樹脂(1)は、DSCによる融解温度が73.6℃、GPCによる質量平均分子量Mwが25,000、数平均分子量(Mn)が10,500、酸価AVが10.1mgKOH/gであった。
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(1)300部と、メチルエチルケトン(溶剤)160部と、イソプロピルアルコール(溶剤)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(溶解液調製工程)。
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。すぐに、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)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。得られた分散液に溶剤臭は無かった。この分散液における樹脂粒子の体積平均粒径D50vは130nmであった。その後、イオン交換水を加えて固形分濃度が20%になるように調製し、これを結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(1)とした。
(スチレン(メタ)アクリル樹脂粒子分散液の調製)
−スチレンアクリル樹脂粒子分散液(1)の調製−
・スチレン(和光純薬工業社製) :300部
・n−ブチルアクリレート(和光純薬工業社製) :84部
・1,10−デカンジオールジアクリレート(新中村化学社製) :1.4部
・ドデカンチオール(和光純薬工業社製) :3.0部
・β−カルボキシエチルアクリレート :0.15部
上記成分を混合溶解したものに、アニオン性界面活性剤(ダウ・ケミカル社製、ダウファックス)4.0部をイオン交換水800部に溶解した溶液を加えてフラスコ中で分散、乳化し、10分間ゆっくりと混合攪拌しながら、さらに、過硫酸アンモニウム4.0部を溶解したイオン交換水50部を投入した。次に、フラスコ内の窒素置換を行った後、フラスコ内の溶液を攪拌しながらオイルバスで65℃になるまで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続し、スチレンアクリル樹脂粒子分散液(1)を得た。スチレンアクリル樹脂粒子分散液(1)は、イオン交換水を加えて、固形分を32%に調製した。
−スチレンアクリル樹脂粒子分散液(2)〜(4)の調製−
表1に従って、β−カルボキシエチルアクリレート(β−CEA)の量(部数)を変更した他は、スチレンアクリル樹脂粒子分散液(1)と同様の手順で、スチレンアクリル樹脂粒子分散液(2)〜(4)を得た。
(着色剤粒子分散液の調製)
−黒顔料分散液(1)の調製−
・カーボンブラック(キャボット製、Regal330) :250部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンSC) :33部
(有効成分60%。着色剤に対して8%)
・イオン交換水 :750部
上記成分をすべて投入した際に液面の高さが容器の高さの1/3程度になる大きさのステンレス容器に、イオン交換水を280部とアニオン性界面活性剤33部とを入れ、充分に界面活性剤を溶解させた後、前記固溶体顔料すべてを投入し、攪拌機を用いて濡れていない顔料がなくなるまで攪拌するとともに、充分に脱泡させた。脱泡後に残りのイオン交換水を加え、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて、5000回転で10分間分散した後、攪拌機で1昼夜攪拌させて脱泡した。脱泡後、再度ホモジナイザーを用いて、6000回転で10分間分散した後、攪拌機で1昼夜攪拌させて脱泡した。続けて、分散液を高圧衝撃式分散機アルティマイザー(スギノマシン社製、HJP30006)を用いて、圧力240MPaで分散した。分散は、トータル仕込み量と装置の処理能力とから換算して25パス相当行った。得られた分散液を72時間放置して沈殿物を除去し、イオン交換水を加えて、固形分濃度を15%に調製し、黒顔料分散液(1)を得た。この黒顔料分散液(1)中の粒子の体積平均粒径D50は135nmであった。
(離型剤粒子分散液の調製)
−離型剤粒子分散液(1)の調製−
・ポリエチレン系ワックス(炭化水素系ワックス:商品名「ポリワックス725(ベイカーペトロライト社製)」) :270部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンRK、有効成分量:60%)
:13.5部(有効成分として、離型剤に対して3.0%)
・イオン交換水 :21.6部
上記成分を混合し、圧力吐出型ホモジナイザー(ゴーリン社製、ゴーリンホモジナイザ)で、内液温度120℃にて離型剤を溶解した後、分散圧力5MPaで120分間、続いて40MPaで360分間分散処理し、冷却して、離型剤粒子分散液(1)を得た。この離型剤粒子分散液(1)中の粒子の体積平均粒径D50は225nmであった。その後、イオン交換水を加えて固形分濃度が20.0%になるように調製した。
(混合粒子分散液の調製)
−混合粒子分散液(1)の調製−
非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(1):400部と、離型剤粒子分散液(1):60部とアニオン性界面活性剤(ダウ・ケミカル社製、Dowfax2A1):2.9部を混合したのち、温度25℃下に1.0%硝酸を添加してpHを3.0に調製し、混合粒子分散液(1)を得た。
−混合粒子分散液(2)の調製−
離型剤粒子分散液(1)を75部に変更した以外は混合粒子分散液(1)と同様にして混合粒子分散液(2)を得た。
<実施例1>
(トナー粒子(1)の作製)
・非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(1) :700部
・結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(1) :50部
・スチレン(メタ)アクリル樹脂粒子分散液(1) :205部
・黒顔料分散液(1) :133部
・離型剤粒子分散液(1) :15部
・イオン交換水 :600部
・アニオン性界面活性剤 :2.9部
(ダウ・ケミカル社製、Dowfax2A1)
温度計、pH計、攪拌機を備えた3リットルの反応容器に、上記の材料を入れ、温度25℃下に1.0%硝酸を添加してpHを3.0に調整した後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)にて5,000rpmで分散しながら、濃度2.0%の硫酸アルミニウム水溶液を100部添加して6分間分散した。
その後、反応容器に攪拌機、マントルヒーターを設置し、スラリーが充分に攪拌されるように攪拌機の回転数を調整しながら、温度40℃までは0.2℃/分の昇温速度、40℃を超えてから53℃までは0.05℃/分の昇温速度で昇温し、10分ごとにマルチサイザーII(アパーチャー径50μm、ベックマン・コールター社製)にて粒径を測定した。体積平均粒径が5.0μmになったところで温度を保持し、混合粒子分散液(1)460部を5分間かけて投入した。
50℃に30分間保持した後、EDTA(エチレンジアミン四酢酸)を反応容器に20%液を8部添加した後、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9.0に制御した。その後、5℃ごとにpHを9.0に調整しながら、昇温速度1℃/分で90℃まで昇温し、90℃で保持した。光学顕微鏡と電界放出形走査電子顕微鏡(FE−SEM)にて粒子形状及び表面性を観察したところ、6時間目で粒子の合一が確認されたので、冷却水で容器を30℃まで5分間かけて冷却した。
冷却後のスラリーを、目開き15μmのナイロンメッシュに通過させ粗大粉を除去し、メッシュを通過したトナースラリーをアスピレータで減圧濾過した。濾紙上に残った固形分を手でできるだけ細かく砕いて、温度30℃で固形分量の10倍のイオン交換水に投入し、30分間攪拌混合した。次いで、アスピレータで減圧濾過し、濾紙上に残った固形分を手でできるだけ細かく砕いて、温度30℃で固形分量の10倍のイオン交換水に投入し、30分間攪拌混合した後、再度アスピレータで減圧濾過し、濾液の電気伝導度を測定した。濾液の電気伝導度が10μS/cm以下になるまでこの操作を繰り返し、固形分を洗浄した。 洗浄された固形分を湿式乾式整粒機(コーミル)で細かく砕き、35℃のオーブン中で36時間真空乾燥して、トナー粒子(1)を得た。トナー粒子(1)は、体積平均粒径が6.0μmであった。
(トナー粒子(2)、(3)、及び(C2)の作製)
表2に従って、スチレンアクリル樹脂粒子分散液の種類を変更した以外は、トナー粒子(1)の作製と同様にして、トナー粒子(2)、(3)、及び(C2)を得た。
(トナー粒子(4)の作製)
離型剤粒子分散液(1)を15部から0部に、混合粒子分散液(1)を混合粒子分散液(2)に変更した以外はトナー粒子(1)の作製と同様にして、トナー粒子(4)を得た。
(トナー粒子(C1)の作製)
トナー粒子(1)の作製において、スチレンアクリル樹脂粒子分散液(1)を0部に変更した(つまり、スチレンアクリル樹脂粒子分散液を使用しない)以外は、トナー粒子(1)の作製と同様にして、トナー粒子(C1)を得た。
<チタン酸化物粒子(1)の作製>
市販の未処理のチタン酸化物粒子を疎水化処理することにより作製した。MT−500A(テイカ社製、数平均粒径35nm:チタン酸化物粒子)35部にヘキサメチルジシラザン7部を添加し、150℃で2時間反応させ、粒子表面が疎水化処理されたチタン酸化物粒子(1)を作製した。
<チタン酸化物粒子(2)の作製>
数平均粒径35nmのチタン酸化物粒子を数平均粒径15nmのチタン酸化物粒子(テイカ社製、MT-150A)に変更した以外は、チタン酸化物粒子(1)と同様にしてチタン酸化物粒子(2)を得た。
<チタン酸化物粒子(3)の作製>
数平均粒径35nmのチタン酸化物粒子を数平均粒径50nmのチタン酸化物粒子(テイカ社製、MT-600B)に変更した以外は、チタン酸化物粒子(1)と同様にしてチタン酸化物粒子(3)を得た。
<チタン酸化物粒子(4)の作製>
数平均粒径35nmのチタン酸化物粒子を数平均粒径80nmのチタン酸化物粒子(テイカ社製、MT-700)に変更した以外は、チタン酸化物粒子(1)と同様にしてチタン酸化物粒子(4)を得た。
<チタン酸化物粒子(5)の作製>
数平均粒径35nmのチタン酸化物粒子を数平均粒径20nmのチタン酸化物粒子に変更した以外は、チタン酸化物粒子(1)と同様にしてチタン酸化物粒子(5)を得た。
<キャリア(1)の作製>
ヘンシェルミキサーに、体積平均粒径0.22μmの球状マグネタイト粒子の粉末500質量部を投入し、十分に攪拌した後、チタネート系カップリング剤4.5質量部を添加し、95℃まで昇温し、30分間混合攪拌することにより、チタネート系カップリング剤被覆された球状マグネタイト粒子を得た。
続いて、1Lの四つ口フラスコに、フェノール6.5質量部、30%ホルマリン10質量部、上記マグネタイト粒子500質量部と25%アンモニア水7質量部、水400質量部を入れ、混合攪拌した。次に、攪拌しながら60分間で85℃まで昇温し、同温度にて180分間反応させた後、25℃まで冷却し、500mlの水を添加した後、上澄み液を除去、沈殿物を水洗した。これを減圧下、180℃で乾燥し、目開き106μmの篩分網にて粗大粉を取り除き、平均粒径32μmの芯材粒子Aを得た。次に、トルエン200質量部、スチレン−メタクリレート共重合体(成分モル比20:80、重量平均分子量180,000)45質量部を60分間スターラーにて攪拌し、被覆樹脂溶液を得た。
芯材粒子Aを1000質量部、上記被覆樹脂溶液40質量部を真空脱気型ニーダーコーター(ローター・壁面間クリアランス25mm)に入れ、60℃に保って30分間40rpmにて攪拌した後、さらに温度を85℃とし、減圧してトルエン留去・脱気・乾燥させた。さらに目開き75μmのメッシュを通すことによりキャリア(1)を調製した。キャリア(1)の形状係数SF2は106であった。
<キャリア(2)の作製>
芯材粒子Aを、平均粒径33μmの焼結フェライト粒子に変更したこと以外は、キャリア(1)と同様にして、キャリア(2)を得た。キャリア(2)の形状係数SF2は125であった。
<キャリア(3)の作製>
体積平均粒径0.22μmの球状マグネタイト粒子の粉末を、体積平均粒径0.65μmの球形マグネタイトに変更した以外は、芯材粒子Aと同様にして芯材粒子Bを得た。芯材粒子Bの平均粒径は41μmであった。
芯材粒子Bを1000質量部、上記被覆樹脂溶液を15質量部とした以外は、キャリア(1)と同様にして、キャリア(3)を得た。キャリア(3)の形状係数SF2は118であった。
<キャリア(4)の作製>
ニーダーに、Mn−Mgフェライト(体積平均粒径:50μm、パウダーテック社製、形状係数SF1:120)を1000部投入し、パーフルオロオクチルメチルアクリレート−メチルメタクリレート共重合体(重合比率:20/80、Tg:72℃、重量平均分子量:72,000、綜研化学社製〕150部をトルエン700部に溶かした溶液を加え、常温(22℃)で20分混合した後、70℃に加熱して減圧乾燥し、取り出して被覆キャリアを得た。さらに、得られた被覆キャリアを75μm目開きのメッシュでふるい、粗粉を除去してキャリア(4)を得た。キャリア(4)の形状係数SF2は120であった。
(トナー(1)の作製)
トナー粒子(1)100部と、チタン酸化物粒子(1)1.5部とをヘンシェルミキサーを用い周速20m/s×15分間混合を行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー(1)を得た。
(現像剤(1)の作製)
得られたトナー(1)8部と、キャリア(1)100部とを、Vブレンダーにより20rpmで20分間攪拌し、212μmの網目を有するシーブで篩うことにより現像剤(1)を得た。
<実施例2〜12、及び、比較例1,2>
表3に従って、トナー粒子の種類、チタン酸化物粒子の種類と量、及び、キャリアの種類を変更し、トナー(1)と同様にして、トナー(2)〜(12)、(C1)、及び(C2)、並びに、現像剤(2)〜(12)、(C1)、及び(C2)を得た。
〔評価〕
−離型剤の存在率−
トナー粒子の表面から800nm以内に存在している離型剤の存在割合(離型剤の存在率)は、既述の方法により測定した。
−スチレン(メタ)アクリル樹脂の表面存在率−
X線光電子分光装置(XPS)により測定される前記トナー粒子の表面に存在する樹脂成分に占める前記スチレン(メタ)アクリル樹脂の割合(スチレン(メタ)アクリル樹脂の表面存在率)は、既述の方法により測定した。
−色筋・色点の評価−
上記の各現像剤を、富士ゼロックス社製「DocuCentreIV 4070」改造機の現像装置に充填した。
高温高湿(温度35℃、湿度90RH%)環境下、この画像形成装置を用いて、画像密度1%の画像を30000枚形成した。その後、全面ハーフトーン(画像濃度50%)チャートを連続して10枚画像形成し、画像上における0.5mm以上の色点または色筋の発生個数を下記の評価基準により評価を行った。
−評価基準−
A(◎):0.5mm以上の色点または色筋が0個
B(○):0.5mm以上の色点または色筋が1個以上4個以下
C(△):0.5mm以上の色点または色筋が5個以上8個以下
D(×):0.5mm以上の色点または色筋が9個以上
なお、表3において、「St−Ac樹脂表面存在率」は、スチレン(メタ)アクリル樹脂の表面存在率(すなわち、X線光電子分光装置(XPS)により測定される前記トナー粒子の表面に存在する樹脂成分に占めるスチレン(メタ)アクリル樹脂の割合)を表す。
表3のチタン酸化物欄において、「無」とは、チタン酸化物の添加が無く、シリカ粒子のみであることを表す。
上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、「画像評価」が優れていることがわかる。これにより、本実施例は、比較例に比べ、色点及び色筋の発生が抑制されていることがわかる。
10 感光体(像保持体の一例)
20 帯電ロール(帯電手段の一例)
30 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
40 現像装置(現像手段の一例)
46 トナーカートリッジ
52 転写ロール(転写手段の一例)
60 除電装置
70 クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
74 供給搬送路(トナー供給手段の一例)
100 定着ロール
104 カム
200 筐体
204 用紙入れ
220 記録紙反転部
300 画像形成装置
407 感光体(像保持体の一例)
408 帯電ロール(帯電手段の一例)
409 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
411 現像装置(現像手段の一例)
412 転写装置(転写手段の一例)
413 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
415 定着装置(定着手段の一例)
416 取り付けレール
417 筐体
418 露光のための開口部
400 プロセスカートリッジ
500 記録紙(記録媒体の一例)
P 記録紙(記録媒体の一例)

Claims (9)

  1. ポリエステル樹脂を含有する結着樹脂と、離型剤と、スチレン(メタ)アクリル樹脂と、を含むトナー粒子を有し、
    前記トナー粒子の表面から800nm以内に全離型剤のうち70%以上の離型剤が存在しており、
    X線光電子分光装置(XPS)により測定される前記トナー粒子の表面に存在する樹脂成分に占める前記スチレン(メタ)アクリル樹脂の割合が5atom%以上25atom%以下である静電荷像現像用トナー。
  2. 数平均粒径20nm以上50nm以下のチタン酸化物粒子を含む外添剤をさらに有する請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤。
  4. 形状係数SF2が100以上120以下のキャリアを含む請求項3に記載の静電荷像現像剤。
  5. 磁性粉分散型キャリアを含む請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像剤。
  6. 請求項1又は請求項2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。
  7. 請求項3〜請求項5のいずれか1項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。
  8. 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3〜請求項5のいずれか1項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、
    前記像保持体の表面に残留したトナーを除去するクリーニング手段と、
    除去したトナーを前記現像手段へ供給するトナー供給手段と、
    を備える画像形成装置。
  9. 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3〜請求項5のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤を収容した現像手段により、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、
    前記像保持体の表面に残留したトナーを除去するクリーニング工程と、
    除去したトナーを、前記現像手段へ供給するトナー供給工程と、
    を有する画像形成方法。
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