JP2016218409A - 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
【解決手段】トナー粒子と、前記トナー粒子に外添され、硫黄元素を0.0035質量%以上0.07質量%以下の範囲で含有する脂肪酸金属塩粒子と、を含む静電荷像現像用トナー。
【選択図】なし
Description
トナー粒子と、
前記トナー粒子に外添され、硫黄元素を0.0035質量%以上0.07質量%以下の範囲で含有する脂肪酸金属塩粒子と、
を含む静電荷像現像用トナー。
前記脂肪酸金属塩粒子に含まれる脂肪酸金属塩が、脂肪酸の亜鉛塩及び脂肪酸のカルシウム塩から選ばれる少なくとも1種である、請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
前記脂肪酸金属塩粒子に含まれる脂肪酸金属塩が、ステアリン酸金属塩及びラウリン酸金属塩から選ばれる少なくとも1種である、請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナー。
前記脂肪酸金属塩粒子に含まれる脂肪酸金属塩がステアリン酸亜鉛である、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。
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。
像保持体と、
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接触するブレードを有し、前記ブレードにより、トナー画像を転写した後の前記像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングするクリーニング手段と、
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接触するブレードを有し、前記ブレードにより、トナー画像を転写した後の前記像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングするクリーニング手段と、
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、
トナー画像を転写した後の前記像保持体の表面にブレードを接触させて、前記像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングするクリーニング工程と、
を有する画像形成方法。
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーは、トナー粒子と、トナー粒子に外添され、硫黄元素を0.0035質量%以上0.07質量%以下の範囲で含有する脂肪酸金属塩粒子と、を含む。
ところが、脂肪酸金属塩粒子を外添したトナーで画像形成した場合、クリーニングブレードの摩耗の進行具合に軸方向(像保持体の軸方向、つまり、駆動する像保持体の駆動方向と直交する方向)のばらつきが生じたり、クリーニングブレード全体の摩耗の進行が想定した以上に早かったりすることがある。その理由として、下記が推測される。
また、像保持体表面において軸方向に脂肪酸金属塩粒子の分布の偏りがあると、像保持体表面に接触している間にクリーニングブレードに軸方向の歪が発生し、クリーニングブレードに想定外の負荷がかかり、クリーニングブレード全体の摩耗が促進される。
また、そもそも像保持体表面に存在する脂肪酸金属塩粒子の量が想定したより少ない場合には、クリーニングブレードが想定した以上に摩耗しやすい。
以上の理由で、脂肪酸金属塩粒子を外添したトナーで画像形成した際に、クリーニングブレードの摩耗の進行具合に軸方向のばらつきが生じたり、クリーニングブレード全体の摩耗の進行が想定した以上に早かったりするものと考えられる。
そして、硫黄元素を上記範囲で含む脂肪酸金属塩粒子は、摩擦によって帯電しにくいため、トナー粒子から遊離して像保持体表面に移行する際に画像部および非画像部のいずれかに偏りにくく、像保持体の軸方向全体にわたって分布しクリーニングブレードとの間において潤滑剤として機能すると考えられる。したがって、本実施形態によれば、クリーニングブレードの摩耗が抑制される。
本実施形態において、トナーの外添剤として用いる脂肪酸金属塩粒子は、硫黄元素を0.0035質量%以上0.07質量%以下の範囲で含む。硫黄元素含有量が0.0035質量%に満たない場合、硫黄元素含有量が0.07質量%を超える場合、いずれにおいてもクリーニングブレードの摩耗が促進されてしまう。硫黄元素含有量が0.0035質量%に満たないと、脂肪酸金属塩粒子は現像手段内での摩擦により正帯電しやすく、一方、硫黄元素含有量が0.07質量%を超えると、脂肪酸金属塩粒子の潤滑剤作用が低下すると考えられる。上記観点で、脂肪酸金属塩粒子の硫黄元素含有量は、0.0035質量%以上0.07質量%以下であり、0.005質量%以上0.05質量%以下がより好ましい。
例えば、脂肪酸金属塩粒子に含まれる脂肪酸金属塩を構成する金属が亜鉛の場合は、硫黄元素を含ませるために添加する硫酸金属塩としては、硫酸亜鉛が好ましい。例えば、脂肪酸金属塩粒子に含まれる脂肪酸金属塩を構成する金属がカルシウムの場合は、硫黄元素を含ませるために添加する硫酸金属塩としては、硫酸カルシウムが好ましい。
脂肪酸金属塩粒子に含まれるラウリン酸金属塩としては、ラウリン酸亜鉛、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸バリウム、ラウリン酸マグネシウム、ラウリン酸アルミニウム、ラウリン酸リチウム、ラウリン酸カリウム、ラウリン酸鉄等が挙げられる。
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。
結着樹脂としては、例えば、スチレン類(例えばスチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等)、(メタ)アクリル酸エステル類(例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等)、エチレン性不飽和ニトリル類(例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等)、ビニルエーテル類(例えばビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等)、ビニルケトン類(ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等)、オレフィン類(例えばエチレン、プロピレン、ブタジエン等)等の単量体の単独重合体、又はこれら単量体を2種以上組み合せた共重合体からなるビニル系樹脂が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
これらの結着樹脂は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
多価カルボン酸としては、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種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
多価アルコールとしては、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上の多価アルコールを併用してもよい。3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールが挙げられる。
多価アルコールは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
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 K7121−1987「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。
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。
原料の単量体が、反応温度下で溶解又は相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させてもよい。この場合、重縮合反応は溶解補助剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪い単量体が存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪い単量体とその単量体と重縮合予定の酸又はアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させるとよい。
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、ピグメントイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアントカーミン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等の顔料;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、チアゾール系等の染料;が挙げられる。
着色剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナバワックス、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。
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。
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。コア・シェル構造のトナー粒子は、例えば、結着樹脂と必要に応じて着色剤及び離型剤等のその他添加剤とを含んで構成された芯部と、結着樹脂を含んで構成された被覆層と、で構成されていることがよい。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5質量%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。サンプリングする粒子数は50000個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積粒径D16v、数粒径D16p、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50v、数平均粒径D50p、累積84%となる粒径を体積粒径D84v、数粒径D84pと定義する。
これらを用いて、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2、数平均粒度分布指標(GSDp)は(D84p/D16p)1/2として算出される。
式:SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
上記式中、MLはトナーの絶対最大長、Aはトナーの投影面積を各々示す。
具体的には、形状係数SF1は、主に顕微鏡画像又は走査型電子顕微鏡(SEM)画像を画像解析装置を用いて解析することによって数値化され、以下のようにして算出される。すなわち、スライドガラス表面に散布した粒子の光学顕微鏡像をビデオカメラによりルーゼックス画像解析装置に取り込み、100個の粒子の最大長と投影面積を求め、上記式によって計算し、その平均値を求めることにより得られる。
本実施形態に係るトナーは、脂肪酸金属塩粒子以外のその他の外添剤を含んでいてもよい。その他の外添剤としては、例えば、下記の無機粒子および樹脂粒子が挙げられる。
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。
次に、本実施形態に係るトナーの製造方法について説明する。
本実施形態に係るトナーは、トナー粒子を製造後、トナー粒子に対して、外添剤を外添することで得られる。
これらの中でも、凝集合一法により、トナー粒子を得ることがよい。
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を準備する工程(樹脂粒子分散液準備工程)と、樹脂粒子分散液中で(必要に応じて他の粒子分散液を混合した後の分散液中で)、樹脂粒子(必要に応じて他の粒子)を凝集させ、凝集粒子を形成する工程(凝集粒子形成工程)と、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を加熱し、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。
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分散液を準備する。
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。
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。
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、水系媒体(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。
樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザ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。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。
次に、樹脂粒子分散液と共に、着色剤粒子分散液と、離型剤分散液と、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。
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。
凝集剤と共に、該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。
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。
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を、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。
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、トナー粒子を製造してもよい。
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。
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を混合した二成分現像剤であってもよい。
本実施形態に係る画像形成装置及び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、像保持体の表面に接触するブレードを有し、該ブレードにより、トナー画像を転写した後の像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングするクリーニング手段と、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が中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
図1に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づく、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第4の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」と称する場合がある)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に対して着脱されるプロセスカートリッジであってもよい。
各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段の一例)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、ブラックの各トナーの供給がなされる。
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からレーザ光線3Yを照射する。それにより、イエローの画像パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転する。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現像され可視化される。
こうして、第1のユニット10Yにてイエローのトナー画像が転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー画像が重ねられて多重転写される。
定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録紙Pの表面も平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等が好適に使用される。
本実施形態に係るプロセスカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、像保持体と、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と、像保持体の表面に接触するブレードを有し、該ブレードにより、トナー画像を転写した後の像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングするクリーニング手段と、を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
図2に示すプロセスカートリッジ200は、例えば、取り付けレール116及び露光のための開口部118が備えられた筐体117により、感光体107(像保持体の一例)と、感光体107の周囲に備えられた帯電ロール108(帯電手段の一例)、現像装置111(現像手段の一例)、及び感光体クリーニング装置113(クリーニング手段の一例)を一体的に組み合わせて保持して構成し、カートリッジ化されている。感光体クリーニング装置113は、感光体107と接触するブレードを備えている。
本実施形態に係るトナーカートリッジは、本実施形態に係るトナーを収容し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。トナーカートリッジは、画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するための補給用のトナーを収容するものである。
攪拌機と温度センサーを備えた加温可能なステンレス製反応器1にイオン交換水4部を投入し、攪拌しながら70℃まで加熱した。攪拌機と温度センサーを備えた加温可能なステンレス製反応器2に牛脂分解脂肪酸1.4部を投入し溶融させた。ステンレス製反応器1に溶融させた牛脂分解脂肪酸を加え、攪拌しながら再度温度を70℃まで上げた。ここに、水酸化ナトリウム2部をイオン交換水100部に溶かした水溶液を滴下して脂肪酸を乳化分散させた。イオン交換水3000部に水酸化亜鉛100部および硫酸亜鉛100部を溶解分散させておき、70℃に保っている脂肪酸の乳化分散液に滴下した。滴下終了後、温度を80℃に上げ60分間反応させた。その後、水洗、濾過、脱水、及び乾燥を施し、ステアリン酸亜鉛の固形物を得た。これをボールミルで粉砕して、体積平均粒径3μmの脂肪酸金属塩粒子1A(ステアリン酸亜鉛)を得た。
水酸化亜鉛の量を150部に変更し、硫酸亜鉛の量を50部に変更した以外は、脂肪酸金属塩粒子1Aの調製と同様の方法で脂肪酸金属塩粒子1B(ステアリン酸亜鉛)を得た。体積平均粒径は3μmであった。
水酸化亜鉛の量を180部に変更し、硫酸亜鉛の量を20部に変更した以外は、脂肪酸金属塩粒子1Aの調製と同様の方法で脂肪酸金属塩粒子1C(ステアリン酸亜鉛)を得た。体積平均粒径は3μmであった。
水酸化亜鉛の量を200部に変更し、硫酸亜鉛の量を0部に変更した以外は、脂肪酸金属塩粒子1Aの調製と同様の方法で脂肪酸金属塩粒子1D(ステアリン酸亜鉛)を得た。体積平均粒径は3μmであった。
水酸化亜鉛の量を197部に変更し、硫酸亜鉛の量を3部に変更した以外は、脂肪酸金属塩粒子1Aの調製と同様の方法で脂肪酸金属塩粒子1E(ステアリン酸亜鉛)を得た。体積平均粒径は3μmであった。
水酸化亜鉛の量を0部に変更し、硫酸亜鉛の量を200部に変更した以外は、脂肪酸金属塩粒子1Aの調製と同様の方法で脂肪酸金属塩粒子1F(ステアリン酸亜鉛)を得た。体積平均粒径は3μmであった。
牛脂分解脂肪酸をラウリン酸に変更した以外は、脂肪酸金属塩粒子1Aの調製と同様の方法で脂肪酸金属塩粒子2(ラウリン酸亜鉛)を得た。体積平均粒径は3μmであった。
水酸化亜鉛および硫酸亜鉛を水酸化カルシウムおよび硫酸カルシウムに変更した以外は、脂肪酸金属塩粒子1Aの調製と同様の方法で脂肪酸金属塩粒子3(ステアリン酸カルシウム)を得た。体積平均粒径は3μmであった。
牛脂分解脂肪酸をラウリン酸に変更し、水酸化亜鉛および硫酸亜鉛を水酸化カリウムおよび硫酸カリウムに変更した以外は、脂肪酸金属塩粒子1Aの調製と同様の方法で脂肪酸金属塩粒子4(ラウリン酸カリウム)を得た。体積平均粒径は3μmであった。
水酸化亜鉛および硫酸亜鉛を水酸化鉄(II)および硫酸鉄(II)に変更した以外は、脂肪酸金属塩粒子1Aの調製と同様の方法で脂肪酸金属塩粒子5(ステアリン酸鉄(II))を得た。体積平均粒径は3μmであった。
・テレフタル酸 :30モル部
・フマル酸 :70モル部
・ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物 : 5モル部
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物:95モル部
攪拌装置、窒素導入管、温度センサー、及び精留塔を備えた内容量5リットルのフラスコに、上記の材料を仕込み、1時間を要して温度を220℃まで上げ、上記材料100部に対してチタンテトラエトキシド1部を投入した。生成する水を留去しながら0.5時間を要して230℃まで温度を上げ、該温度で1時間脱水縮合反応を継続した後、反応物を冷却した。こうして、重量平均分子量18,000、酸価15mgKOH/g、ガラス転移温度60℃のポリエステル樹脂を得た。
次いで、容器内を乾燥窒素で置換し、温度を40℃に保持して、混合液を攪拌しながらイオン交換水400部を2部/分の速度で滴下し、乳化を行った。滴下終了後、乳化液を室温(20℃乃至25℃)に戻し、攪拌しつつ乾燥窒素により48時間バブリングを行うことにより、酢酸エチル及び2−ブタノールを1,000ppm以下まで低減させ、体積平均粒径200nmの樹脂粒子が分散した分散液を得た。該分散液にイオン交換水を加え、固形分量を20%に調整して、樹脂粒子分散液とした。
・C.I.PigmentYellow74(クラリアント社製): 70部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製ネオゲンRK) : 1部
・イオン交換水 :200部
上記の材料を混合し、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて10分間分散した。分散液中の固形分量が20%となるようイオン交換水を加え、体積平均粒径190nmの着色剤粒子が分散された着色剤分散液を得た。
・パラフィンワックス(日本精蝋社製HNP−9) :100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製ネオゲンRK): 1部
・イオン交換水 :350部
上記の材料を混合して100℃に加熱し、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、体積平均粒径200nmの離型剤粒子が分散された離型剤分散液(固形分量20%)を得た。
・樹脂粒子分散液 :425部
・着色剤分散液 : 25部
・離型剤分散液 : 50部
・アニオン性界面活性剤(TaycaPower): 2部
上記の材料を丸型ステンレス製フラスコに入れ、0.1Nの硝酸を添加してpHを3.5に調整した後、ポリ塩化アルミニウム濃度が10質量%の硝酸水溶液30部を添加した。続いて、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した後、加熱用オイルバス中で45℃まで加熱し30分間保持した。その後、樹脂粒子分散液100部を緩やかに追加し1時間保持し、0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを8.5に調整した後、攪拌を継続しながら85℃まで加熱し、5時間保持した。その後、20℃/分の速度で20℃まで冷却し、濾過し、イオン交換水で充分に洗浄し、乾燥させることにより、体積平均粒径6μmのトナー粒子を得た。
・フェライト粒子(平均粒径35μm) :100部
・トルエン : 14部
・スチレン/メチルメタクリレート共重合体(共重合比15/85): 2部
・カーボンブラック :0.2部
フェライト粒子を除く上記材料をサンドミルにて分散して分散液を調製し、この分散液をフェライト粒子とともに真空脱気型ニーダに入れ、攪拌しながら減圧し乾燥させることによりキャリアを得た。
[外添トナーの調製]
トナー粒子100部と、疎水性シリカ粒子(日本アエロジル社製RY50)2.5部と、0.1部の脂肪酸金属塩粒子1Aとを、ヘンシェルミキサーを用いて周速30m/秒で3分間混合した。その後、目開き45μmの振動篩いで篩分して外添トナーを得た。
外添トナー10部とキャリア100部とを、2リットルのVブレンダーに入れ、20分間攪拌した。その後、目開き212μmの篩で篩分して現像剤を得た。
現像剤をジェットシーブにかけてトナーとキャリアとに分離した。分離したトナーを水に懸濁し、この懸濁液に超音波を印加した後、懸濁液を濾紙(保留粒子径5μm)で濾過した。濾液を遠心分離器にかけ、低比重の外添剤を脂肪酸金属塩粒子として分離し乾燥させた。乾燥後の脂肪酸金属塩粒子を試料として、蛍光X線分析装置(島津製作所製XRF−1500)を用いて元素分析を行い、硫黄元素の含有量を同定した。
富士ゼロックス社製ApeosPort−IV C5570改造機を用意し、現像剤(トナーは負帯電性である)を現像装置に入れた。この画像形成装置で、画像密度5%の画像を、高温高湿環境(温度28℃/相対湿度85%)で4000枚出力し、続けて、低温低湿環境(温度10℃/相対湿度15%)で20000枚出力した。
なお、本例の画像形成において、感光体の軸方向中央は画像部であり、感光体の軸方向中央から10cmの位置は非画像部である。
上記「クリーニングブレードの軸方向」とは、感光体の軸方向と同じ方向である。
脂肪酸金属塩粒子1Aを脂肪酸金属塩粒子1B(ステアリン酸亜鉛)に変更した以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製し、画像形成を行った。
脂肪酸金属塩粒子1Aを脂肪酸金属塩粒子1C(ステアリン酸亜鉛)に変更した以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製し、画像形成を行った。
脂肪酸金属塩粒子1Aを脂肪酸金属塩粒子2(ラウリン酸亜鉛)に変更した以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製し、画像形成を行った。
脂肪酸金属塩粒子1Aを脂肪酸金属塩粒子3(ステアリン酸カルシウム)に変更した以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製し、画像形成を行った。
脂肪酸金属塩粒子1Aを脂肪酸金属塩粒子4(ラウリン酸カリウム)に変更した以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製し、画像形成を行った。
脂肪酸金属塩粒子1Aを脂肪酸金属塩粒子5(ステアリン酸鉄(II))に変更した以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製し、画像形成を行った。
脂肪酸金属塩粒子1Aを脂肪酸金属塩粒子1D(ステアリン酸亜鉛)に変更した以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製し、画像形成を行った。
脂肪酸金属塩粒子1Aを脂肪酸金属塩粒子1E(ステアリン酸亜鉛)に変更した以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製し、画像形成を行った。
脂肪酸金属塩粒子1Aを脂肪酸金属塩粒子1F(ステアリン酸亜鉛)に変更した以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製し、画像形成を行った。
脂肪酸金属塩粒子1Aを硫黄単体の粒子(体積平均粒径3μm)0.1部に変更した以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製し、画像形成を行った。
脂肪酸金属塩粒子1Aを用いない以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製し、画像形成を行った。
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
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)
28 定着装置(定着手段の一例)
30 中間転写体クリーニング装置
P 記録紙(記録媒体の一例)
108 帯電ロール(帯電手段の一例)
109 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
111 現像装置(現像手段の一例)
112 転写装置(転写手段の一例)
113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
115 定着装置(定着手段の一例)
116 取り付けレール
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)
Claims (9)
- トナー粒子と、
前記トナー粒子に外添され、硫黄元素を0.0035質量%以上0.07質量%以下の範囲で含有する脂肪酸金属塩粒子と、
を含む静電荷像現像用トナー。 - 前記脂肪酸金属塩粒子に含まれる脂肪酸金属塩が、脂肪酸の亜鉛塩及び脂肪酸のカルシウム塩から選ばれる少なくとも1種である、請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記脂肪酸金属塩粒子に含まれる脂肪酸金属塩が、ステアリン酸金属塩及びラウリン酸金属塩から選ばれる少なくとも1種である、請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記脂肪酸金属塩粒子に含まれる脂肪酸金属塩がステアリン酸亜鉛である、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。
- 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。 - 像保持体と、
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接触するブレードを有し、前記ブレードにより、トナー画像を転写した後の前記像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングするクリーニング手段と、
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接触するブレードを有し、前記ブレードにより、トナー画像を転写した後の前記像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングするクリーニング手段と、
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、
トナー画像を転写した後の前記像保持体の表面にブレードを接触させて、前記像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングするクリーニング工程と、
を有する画像形成方法。
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