JP2017009972A - トナー、現像剤、現像剤収容ユニット、及び画像形成装置 - Google Patents

トナー、現像剤、現像剤収容ユニット、及び画像形成装置 Download PDF

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Tetsuya Honda
哲也 本田
竜太 井上
Ryuta Inoue
竜太 井上
渡邊 真弘
Naohiro Watanabe
真弘 渡邊
真悟 阪下
Shingo Sakashita
真悟 阪下
輪太郎 ▲高▼橋
輪太郎 ▲高▼橋
Rintaro Takahashi
太輔 三澤
Tasuke Misawa
太輔 三澤
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Abstract

【課題】低温定着性、耐熱保存性、帯電安定性、及び耐汚染性に優れ、機内へのトナー飛散や地汚れの発生を抑制できるトナーを供給する。【解決手段】結着樹脂、離型剤、アルミニウム、及びマグネシウムを含有するトナーであって、前記トナーのTHF可溶成分のGPCにより測定される分子量分布において、300以上5,000以下の範囲における任意の分子量Mを選んだとき、前記分子量Mの±300の範囲における以下に定義されるピーク強度の最大値と最小値との差が30以下であり、前記トナーを蛍光X線で測定した際の前記トナー中のAl元素が、0.45質量%以上1.00質量%以下であり、前記トナーをXPSで測定した際の前記トナー中のC元素に対するAl元素の比が、0.5以上2.2以下であるトナーである。【選択図】なし

Description

本発明は、トナー、現像剤、現像剤収容ユニット、及び画像形成装置に関する。
電子写真方式による画像形成では、静電潜像担持体上に静電荷像(潜像)を形成し、帯電させたトナーを現像剤担持体にて搬送し、潜像を現像してトナー画像を形成した後、トナー画像を紙等の記録媒体上に転写し、加熱等の方法で定着して出力画像を得ている。なお、転写後に静電潜像担持体上に残留したトナーは、クリーニング部材により静電潜像担持体上から回収され、廃トナー収納部に排出される。
加熱定着方式の画像形成装置においては、省エネルギー化の点から、低温定着性が重要なトナーの特性の一つである。また、画像形成装置の使用環境温度・湿度の変動や、大量枚数の画像の連続出力等、過酷な使用条件でも一定画質の画像を出力し続けるために、トナーには帯電安定性及び耐熱保存性も求められている。
低温定着性を向上させるために、樹脂のTHF可溶分の分子量、及びトナーにおけるクロロホルム不溶分の含有量を調整したトナーが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、帯電安定性を向上させるために、機内汚染の観点から、トナー又は結着樹脂のGPC測定における低分子成分の成分比率を調整したトナーが提案されている(例えば、特許文献2及び3参照)。また、帯電安定性を向上させるために、吸湿成分を調整したトナーが提案されている(例えば、特許文献4参照)。
また、帯電安定性を向上させる技術として帯電制御剤を用いる技術がある。この場合、耐汚染性が不十分になったり、機内へのトナー飛散や地汚れが発生することがある。
そこで、耐汚染性、機内へのトナー飛散や地汚れを改善するために、2種の帯電制御剤を組み合わせたトナー(例えば、特許文献5〜6参照)、樹脂製の帯電制御剤を用いたトナー(例えば、特許文献7〜11参照)などが提案されている。
しかし、前述の従来技術では、低温定着性、耐熱保存性、帯電安定性、及び耐汚染性の全てに優れ、更に機内へのトナー飛散や地汚れの発生を抑制できるトナーが得られていない。
本発明は、低温定着性、耐熱保存性、帯電安定性、及び耐汚染性の全てに優れ、更に機内へのトナー飛散や地汚れの発生を抑制できるトナーを提供することを目的とする。
本発明のトナーは、結着樹脂、離型剤、アルミニウム、及びマグネシウムを含有するトナーであって、
前記トナーのTHF可溶成分のGPCにより測定される分子量分布において、300以上5,000以下の範囲における任意の分子量Mを選んだとき、前記分子量Mの±300の範囲における以下に定義されるピーク強度の最大値と最小値との差が30以下であり、
前記トナーを蛍光X線で測定した際の前記トナー中のAl元素が、0.45質量%以上1.00質量%以下であり、
前記トナーをXPSで測定した際の前記トナー中のC元素に対するAl元素の比が、0.5以上2.2以下であることを特徴とする。
ピーク強度:前記トナーのTHF可溶成分のGPC測定の結果を用いて、縦軸を強度、横軸を分子量とする分子量分布曲線を作成した際に、分子量が20,000以下の範囲において最大となる強度の値を100としたときの相対的な値
本発明によると、低温定着性、耐熱保存性、帯電安定性、及び耐汚染性の全てに優れ、更に機内へのトナー飛散や地汚れの発生を抑制できるトナーを提供することができる。
図1は、画像形成装置の一例の概略構成図である。 図2は、図1の部分拡大図である。 図3は、実施例1で得られたトナーの分子量分布を示すグラフである。 図4は、比較例1で得られたトナーの分子量分布を示すグラフである。
(トナー)
本発明のトナーは、結着樹脂、離型剤、アルミニウム、及びマグネシウムを少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
前記トナーは、更に以下の(I)〜(III)の特徴を有する。
(I)前記トナーのTHF可溶成分のGPCにより測定される分子量分布において、300以上5,000以下の範囲における任意の分子量Mを選んだとき、前記分子量Mの±300の範囲における以下に定義されるピーク強度の最大値と最小値との差が30以下である。
〔ピーク強度〕:前記トナーのTHF可溶成分のGPC測定の結果を用いて、縦軸を強度、横軸を分子量とする分子量分布曲線を作成した際に、分子量が20,000以下の範囲において最大となる強度の値を100としたときの相対的な値
(II)前記トナーを蛍光X線で測定した際の前記トナー中のAl元素が、0.45質量%以上1.00質量%以下である。
(III)前記トナーをXPS(X線光電子分光法)で測定した際の前記トナー中のC元素に対するAl元素の比が、0.5以上2.2以下である。
本明細書において、XPSで測定した際の元素の比とは、質量比を意味する。
トナーの低温定着性を向上させるためには、低温領域でトナーをより低粘性に制御することが必要である。本発明では、低温定着性を実現させるために、トナーのテトラヒドロフラン(THF)可溶成分の分子量分布において、重量平均分子量Mwが10,000以下であることが好ましい。前記重量平均分子量Mwが10,000以下であると、トナーの低粘性化が十分になり低温定着性に優れる。
一方で、トナーの耐熱保存性、及び高湿度下における帯電安定性を向上させるためには、トナー中に含まれる低熱特性成分や高吸湿性成分を低減することが必要である。従来は、耐熱保存性、及び帯電安定性の向上を目的として、例えば、トナーのゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)における結着樹脂由来の分子量500〜1,000の成分比率、及び分子量500以下の成分比率を低減していた。
しかしながら、結着樹脂の低分子量化によるトナーの低温定着化を検討していくなかで、これらの低分子量成分を低減するだけでは不十分であることを、本発明者らは、見出した。そして、THF可溶成分のGPC測定により得られる分子量分布において、特定の分子量成分がピークとして多数検出される場合に、耐熱保存性、及び高湿度下における帯電安定性が悪化することを見出した。
この理由は定かではないが、特定のピーク成分がピーク毎にドメインを形成することで、トナー中で特性のバラツキが生じ、その結果、耐熱保存性、及び高湿度下における帯電安定性の悪化につながると推察される。また、結着樹脂の低分子量化は、熱あるいは機械的圧に対してトナーの変形が生じやすくなる。その上、トナー中の低分子量成分が増加するため、これらの成分が帯電部材やキャリアの表面を汚染したり、高湿度下においてこれらの成分自体が吸湿したりすることにより、トナーの帯電安定性を悪化させるという問題があった。
本発明者らは、このような問題について鋭意検討を重ねた結果、トナーのTHF可溶成分のGPCにより測定される分子量分布において、分子量が300以上5,000以下の範囲における任意の分子量Mを選んだとき、前記分子量Mの±300の範囲におけるピーク強度の最大値と最小値の差が30以下とすることが重要であることを見出した。このようにすることで、結着樹脂の低粘性化により低温定着性を実現させ、さらに耐熱保存性や帯電安定性の悪化を効果的に抑制できることを見出した。
前記分子量M±300の範囲において、ピーク強度の最大値と最小値の差が30超となる場合、強度差は主に低分子量側に見られるピークを意味する。分子量分布において低分子量側に見られるピークは、主に原材料に由来する低分子量成分に起因する。例えば結着樹脂においては、結着樹脂中に含まれる未反応の残留モノマー、あるいは低重合体であるダイマー、トリマー等に由来するものである。
ピーク強度の最大値と最小値の差が30超の場合とは、すなわちトナー中に含まれる低分子量成分が多いことを示し、低分子量成分は外部からの熱に対して溶融しやすい特徴を有することになる。そのため、使用している機械から発生する熱や保存時の熱等によって容易に軟化する。したがって、低分子量成分の多いトナーでは、耐熱保存性が悪く、熱によりトナー粒子の凝集が形成しやすい。
さらに、低分子量成分は外部からの圧に対して変形しやすく付着しやすい特徴を有するため、低分子量成分の多いトナーを現像剤として使用した場合、長期にわたる使用や高温高湿下での使用により、キャリアや現像部材へ付着し、経時での帯電性が著しく低下してしまう。そこで、本発明のようにすることで、低温定着性を実現させ、さらに耐熱保存性や帯電安定性の悪化を効果的に抑制することができる。
トナーの分子量は、例えばゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いてテトラヒドロフラン可溶分を測定することにより求めることができる。ここで、前記GPC測定は、例えば、以下のようにして行うことができる。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定装置:GPC−8220GPC(東ソー社製)
カラム:TSK−GEL SUPER HZ2000、TSK−GEL SUPER HZ2500、TSK−GEL SUPER HZ3000
温度:40℃
溶媒:THF
流速:0.35ml/min
試料:0.15質量%に調整したTHF試料溶液
試料の前処理:トナーをテトラヒドロフランTHF(安定剤含有、和光純薬製)に0.15質量%となるように溶解後0.45μmフィルターで濾過し、その濾液を試料(THF試料溶液)として用いる。
前記THF試料溶液を10μL〜200μL注入して測定する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作製された検量線の対数値とカウント数との関係から算出できる。
検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、Pressure Chemical co.社製又は東洋ソーダ工業社製の分子量が6×10、2.1×10、4×10、1.75×10、5.1×10、1.1×10、3.9×10、8.6×10、2×10、4.48×10のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いることが好ましい。なお、検出器としてはRI(屈折率)検出器を用いることができる。
GPCの測定結果について、縦軸が強度、横軸が分子量の分子量分布曲線でプロットし、分子量が20,000以下の範囲におけるピーク強度の最大値となる点を100として分子量分布曲線全体の強度を補正する。そのため、ピーク強度は、GPC測定により、縦軸が強度、横軸が分子量の分子量分布曲線でプロットし、分子量が20,000以下の範囲において最大となる強度の値を100としたときの相対的な値を示す。ピーク強度の最大、最小の差については、得られた分子量分布曲線の任意の分子量±300の範囲において、強度の最大値−最小値から算出する。
トナーのTHF可溶成分のGPCにより測定される分子量分布において、分子量が300以上5,000以下の範囲における任意の分子量Mを選んだとき、前記分子量Mの±300の範囲におけるピーク強度の最大値と最小値の差を30以下とすることにより、外部からの熱や圧による溶融や変形が抑えられるため、結着樹脂の低粘性化により低温定着性を実現させ、さらに耐熱保存性や帯電安定性の悪化を効果的に抑制できることに加え、キャリアスペントによる帯電付与能力の低下が抑制され、低画像トナー飛散については良好なトナーを得ることができる。
しかしながら、高画像トナー飛散量については、トナーの帯電の絶対値が低く帯電の立ち上がり性が遅い場合に、著しく低下してしまう。
従来、トナーの帯電特性を向上させるために、トナー中に含フッ素化合物などの帯電制御剤を添加することが一般的に行われてきた。しかし、一般的な含フッ素帯電制御剤は親水性の極性基を有するため、結着樹脂との親和性が低く、長時間使用した際の帯電低下が懸念された。また、帯電制御剤の分散性を向上させるためフッ素含有樹脂を使用していたが、この場合、帯電量が低く、帯電立ち上がり性が悪いという欠点があった。また、フッ素含有樹脂の添加量を増やすことで帯電特性を向上させられるが、定着性が悪化するため、帯電特性と定着性を満足することはできていない。
そこで、本発明のトナーでは、トナーのTHF可溶成分のGPCにより測定される分子量分布において、分子量が300以上5,000以下の範囲における任意の分子量Mを選んだとき、前記分子量M±300の範囲におけるピーク強度の最大値と最小値の差を30以下とし、かつ、アルミニウム、及びマグネシウムを含む帯電制御剤を用い、この帯電制御剤のトナー全体量及びトナー表面量を規定することにより、低温定着性を阻害することなく低画像・高画像トナー飛散量ともに優れたトナーを提供することができる。
優れた高画像トナー飛散量を有するトナーを得るためには、帯電の絶対値が高く、かつ帯電の立ち上り性が速いことが効果的であるが、分子量M±300の範囲におけるピーク強度の最大値と最小値の差を30以下とすることによって、帯電制御剤をより効果的にトナー表面に偏在させることが可能となる。
この理由は定かではないが、本発明では、トナーのTHF可溶成分のGPCにより測定される分子量分布における低分子量成分のピーク強度を規定するために、例えば、結着樹脂の水酸基価を低減している。そのため、従来トナーと比較して結着樹脂の疎水性が高く、帯電制御剤との親和性は極めて低い水準にある。そのため、僅かに親水性を有する帯電制御剤がトナー表面に偏在するのではないかと考えられる。
また、より効果的に表面にアルミニウムを有する帯電制御剤を偏在させる手段の一つとして、ケミカルトナーのような合成法が有効である。粉砕法のようなトナーの合成法では、結着樹脂中に万遍なく帯電制御剤が分散するため、選択的に表面に偏在させることが困難となる。一方、溶解懸濁法のようなケミカルトナーの合成法では、僅かに親水性を有する帯電制御剤が造粒過程においてトナー表面に偏在しやすくなる。
本発明に使用する帯電制御剤はアルミニウムを含有するため、蛍光X線及びXPS測定によって、トナー全体及びトナー表面の帯電制御剤を定量化することができる。前記トナーを蛍光X線で測定した際の前記トナー中のAl元素は、0.45質量%以上1.00質量%以下であり、0.60質量%以上1.00質量%以下が好ましく、かつ、前記トナーをXPSで測定した際の前記トナー中のC元素に対するAl元素の比は、0.5以上2.2以下であり、1.0以上2.2以下とすることが好ましい。
蛍光X線で測定した際のAl元素が、0.45質量%を下回る場合は、表面のAl元素比率が低下するため、十分な帯電特性が得られず、高画像トナー飛散量が悪化しやすい。Al元素が1.00質量%を超える場合は、トナー中に存在する無機物が多くなるため、トナー内部に熱が伝わりにくくなり、低温定着性が阻害されやすい。
また、XPSで測定した際のC元素に対するAl元素の比が、0.5を下回る場合は、十分な帯電特性が得られず、高画像トナー飛散量が悪化しやすい。C元素に対するAl元素の比が2.2を超える場合は、帯電制御剤が有する親水性の特性により、環境安定性、特に高温高湿下での帯電安定性が低下する。
−トナー全体のアルミニウム量−
ここで、本発明における蛍光X線測定は、例えば、以下のようにして行うことができる。トナー中の金属元素量(Al、Mgなど)を蛍光X線分析(RIX3000:理学社製の自動蛍光X線分析装置)により定量し、トナー全体に存在している金属元素量(Al、Mg)を算出する。なお、測定にはトナーを3.0±0.1gのサンプルを6(t/cm)で30秒間加圧し、40mmΦの円形のペレットを作製したものを用いる。
−トナー表面のアルミニウム量、フッ素量、炭素量−
トナー表面のアルミニウム量、フッ素量、炭素量は、X線光電子分光法(XPSとも呼ぶ)を用いて測定することができる。測定は、例えば、X線光電子分光装置AXIS−Ultra(Kratos社製)を用いて実施する。トナー試料は、アルミ皿内に詰め込み、カーボンシートで試料ホルダに接着させて作成する。測定X線源としてはAlα線(出力105W)を用い、Hybrid測定モードにて、0.9mm×0.6mmの分析領域を測定する。また、相対感度係数としては、Kratos社の相対感度係数を用いる。
トナー表面のアルミニウム、フッ素、炭素元素量は、得られた試料のXPSスペクトルにて検出される全元素のスペクトルのピーク面積に対する、Al、C、Fスペクトルのピーク面積から求められる。
Alスペクトルの結合エネルギーは、結合状態にもよるが、通常64eV〜80eVにて観察される。
Cスペクトルの結合エネルギーは、結合状態にもよるが、通常277eV〜296eVにて観察される。
Fスペクトルの結合エネルギーは、結合状態にもよるが、通常677eV〜693eVにて観察される。
トナー表面に無機微粒子が外添されている場合は、例えば電界放射型走査型電子顕微鏡(FE−SEM)等を測定し、外添剤中にアルミニウムが検出される際は、トナー母体内部のアルミニウムと区別するため、外添剤を剥がす処理を実施する。
ここで、トナー粒子から添加剤を除去する方法は、例えば、以下のようにして行うことができる。
(1)トナー試料3.75gを、110mLのバイアル中の0.5質量%ポリオキシアルキレンアルキルエーテル分散液50mLに分散させる。
(2)超音波ホモジナイザー(商品名:homogenizer、形式VCX750、CV33、SONICS&MATERIALS有限会社製)を用いて、周波数20Hzで出力を80Wとし、一定時間超音波を照射する。また、このときに与えたエネルギー量は出力と照射時間との積から算出する。またこのとき、該トナー分散液の液温が40℃以上とならないように適時冷却しながら処理を実施する。
(3)上記の方法で照射エネルギー量をそれぞれ1,000kJ、1,500kJだけ超音波を照射したトナーの添加剤量を蛍光X線分析装置にて定量し、1,000kJと1,500kJで添加剤量に減少が無いことを確認する。また、処理後のトナー表面を例えば電界放射型走査型電子顕微鏡(FE−SEM)等で観察し、添加剤が全て脱離していることを確認しても良い。変化が認められる場合はさらに500kJづつ照射エネルギー量を増やして同様の処理を行う。上記のようにして添加剤(例えば、シリカ)を全て脱離したトナーを作成する。
次に、本発明は以下の特徴を有することが好ましい。即ち、
前記トナーが少なくともフッ素含有化合物を含有し、前記トナーをXPSで測定した際の前記トナー中のC元素に対するF元素の比が8.0以上15.0以下であることが望ましい。フッ素を含有する帯電制御剤のみでは十分な帯電特性が得られないが、アルミニウム及びマグネシウムを含有する帯電制御剤と組み合わせることにより、帯電立ち上がり性及び帯電安定性に優れたトナーを提供することができる。
ここで、XPSで測定した際のC元素に対するF元素の比が8.0以上であると、十分な帯電特性が得られ、高画像トナー飛散量がより優れる。C元素に対するF元素の比が15.0以下であると、トナー表面に存在する無機物が過剰ではないため、トナー内部への熱の伝導が阻害されず、低温定着性がより優れる。
<変性層状無機化合物>
本発明のトナーにおいて、アルミニウム及びマグネシウムを含有する帯電制御剤として、例えば変性層状無機化合物を使用しても良い。
層状無機化合物は厚さ数nmの層が重ね合わさってできている無機化合物である。前記変性層状無機化合物は、前記層状無機化合物が変性されてなる。変性するとは、その層間に存在するイオンに有機物イオンを導入することをいう。前記層状無機化合物としては、例えば、スメクタイト族であるモンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライトなどが知られている。前記層状無機化合物はその層状構造により親水性が高い。その為、前記層状無機化合物を変性すること無しに水系媒体中に分散して造粒するトナーに用いると、水系媒体中に層状無機化合物が移行し、トナー中に分散せしめることが出来ないが、変性することにより、疎水性が高くなって、造粒時に容易にトナー中に分散して微細化し、電荷調整機能を十分に発揮する。
前記層状無機化合物が有するイオンの少なくとも一部を有機物カチオンで変性した層状無機化合物(変性層状無機化合物)の、有機物カチオン変性剤としては、第4級アルキルアンモニウム塩を用いることが好ましい。前記第4級アルキルアンモニウム塩としては、例えば、トリメチルステアリルアンモニウム、ジメチルステアリルベンジルアンモニウム、ジメチルオクタデシルアンモニウム、オレイルビス(2−ヒドロキシエチル)メチルアンモニウムなどが挙げられる。
一部を有機物カチオンで変性した層状無機化合物(変性層状無機化合物)としては、適宜選択することができるが、例えば、モンモリロナイト、ヘクトライト、アタパルジャイト、及びセピオライトのいずれかの層状無機化合物を有機変性させたもの、または2種以上を有機変性させたものの混合物等が挙げられる。中でも、トナー特性に影響を与えず、容易に粘度調整ができ、添加量を少量とすることができることから有機変性モンモリロナイトが好ましい。
上記の変性層状無機化合物の市販品としては、例えば、Bentone 3、Bentone 38、Bentone 38V(以上、レオックス社製)、チクソゲルVP(United catalyst社製)、クレイトン34、クレイトン40、クレイトンXL(以上、サザンクレイ社製)等のクオタニウム18ベントナイト;Bentone 27(レオックス社製)、チクソゲルLG(United catalyst社製)、クレイトンAF、クレイトンAPA(以上、サザンクレイ社製)等のステアラルコニウムベントナイト;クレイトンHT、クレイトンPS(以上、サザンクレイ社製)等のクオタニウム18/ベンザルコニウムベントナイトが挙げられる。特に好ましいのはクレイトンAF、クレイトンAPAが挙げられる。
変性層状無機化合物を用いることにより、適度な疎水性を持つため、液滴界面に存在しやすくなることより表面偏在し、高い帯電性を発揮出来る。
<フッ素含有化合物>
前記フッ素含有化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、下記一般式(A)で表されるフッ素含有四級アンモニウム塩化合物が好ましい。
前記一般式(A)中、X、Y、R〜R、r及びsは、それぞれ以下のものを表す。
X:−SO−又は−CO−
〜R:水素原子、炭素数1〜10の低級アルキル基又はアリール基
Y:I又はBr
r及びs:それぞれ独立して1〜20の整数
本発明のトナーは、少なくとも結着樹脂、離型剤、アルミニウム、及びマグネシウムを含有するトナーであって、
前記トナーのTHF可溶成分のGPCにより測定される分子量分布において、分子量が300以上5,000以下の範囲における任意の分子量Mを選んだとき、前記分子量Mの±300の範囲における前述で定義されるピーク強度の最大値と最小値の差が30以下であり、かつ、前記トナーを蛍光X線で測定した際の前記トナー中のAl元素が0.45質量%以上1.00質量%以下であって、かつ、前記トナーをXPSで測定した際の前記トナー中のC元素に対するAl元素の比が0.5以上2.2以下であることを特徴としている。
トナーのTHF可溶成分のGPCにより測定される分子量分布において、分子量が300以上5,000以下の範囲における任意の分子量Mを選んだとき、前記分子量Mの±300の範囲におけるピーク強度の最大値と最小値の差を30以下に制御する方法としては、特に制限されるものではないが、例えば、結着樹脂の末端親水基を親油基に置換する方法や樹脂合成の反応条件を加速する方法が挙げられる。末端親水基を親油基に置換する方法としては、特に制限されるものではないが、例えば末端のヒドロキシル基をフェノキシ酢酸や安息香酸で置換する等の方法が挙げられる。また、樹脂合成の反応条件を加速する方法としては、特に制限されるものではないが、例えば高温で長時間反応させ、減圧度を上げてモノマーを除去する等の方法が挙げられる。
<トナーの形状、大きさ等>
また、トナーの形状、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下のような、平均円形度、体積平均粒径、体積平均粒径と個数平均粒径との比(体積平均粒径/個数平均粒径)等を有していることが好ましい。
−平均円形度−
前記平均円形度は、前記トナーの形状と投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値であり、0.950〜0.980が好ましく、0.960〜0.975がより好ましい。なお、前記平均円形度が0.95未満の粒子が15%以下であるものが好ましい。
前記平均円形度は、フロー式粒子像分析装置(「FPIA−2100」、シスメックス社製)を用いて計測し、解析ソフト(FPIA−2100 Data Processing Program for FPIA version00−10)を用いて解析を行う。
−粒径−
トナーの体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3μm〜10μmが好ましく、4μm〜7μmがより好ましい。
前記トナーにおける体積平均粒径と個数平均粒径との比(体積平均粒径/個数平均粒径)としては、1.00〜1.25が好ましく、1.00〜1.15がより好ましい。
前記体積平均粒径、及び前記体積平均粒径と個数平均粒径との比(体積平均粒径/個数平均粒径)は、粒度測定器(「マルチサイザーIII」、ベックマンコールター社製)を用い、アパーチャー径100μmで測定し、解析ソフト(Beckman Coulter Mutlisizer 3 Version3.51)にて解析を行うことができる。
<トナー成分>
本発明のトナーは、例えば、少なくとも結着樹脂、離型剤及び帯電制御剤を含有するトナー母体に、必要に応じてその他の成分を含み、さらに必要に応じて外添剤を添加するものである。
<<結着樹脂>>
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、スチレン・アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ジエン系樹脂、フェノール樹脂、テルペン樹脂、クマリン樹脂、アミドイミド樹脂、ブチラール樹脂、ウレタン樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、低温定着性に優れ、低分子量化しても十分な可撓性を有する点で、ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂と上記他の結着樹脂とを組み合わせた樹脂が好ましい。また、前記結着樹脂がポリエステル及び/又はポリエステル誘導体であることが好ましい。
−ポリエステル樹脂−
前記ポリエステル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、未変性ポリエステル樹脂、変性ポリエステル樹脂が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
−−未変性ポリエステル樹脂−−
前記未変性ポリエステル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、下記一般式(1)で表されるポリオールと、下記一般式(2)で表されるポリカルボン酸とをポリエステル化した樹脂、結晶性ポリエステル樹脂などが挙げられる。
ただし、前記一般式(1)中、Aは、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルキレン基、置換基を有してもよい芳香族基又はヘテロ環芳香族基を表し、mは、2〜4の整数を表す。
また、前記一般式(2)中、Bは、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルキレン基、置換基を有してもよい芳香族基又はヘテロ環芳香族基を表し、nは、2〜4の整数を表す。
前記一般式(1)で表されるポリオールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、特開2014−142539号公報の段落〔0057〕に記載のポリオールなどが挙げられる。
前記一般式(2)で表されるポリカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、特開2014−142539号公報の段落〔0058〕に記載のポリカルボン酸などが挙げられる。
−−結晶性ポリエステル樹脂−−
前記ポリエステル樹脂として、結晶性ポリエステル樹脂を含有することができる。例えば、結晶性ポリエステル樹脂としては、特開2014−142539号公報の段落〔0059〕〜〔0061〕に記載の結晶性ポリエステル樹脂などが挙げられる。
本発明において、結晶性ポリエステル樹脂の分子構造は、溶液や固体によるNMR測定の他、X線回折、GC/MS、LC/MS、IR測定などにより確認することができる。
前記結晶性ポリエステル樹脂の前記トナーにおける含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3質量%〜15質量%が好ましく、5質量%〜10質量%がより好ましい。
−−変性ポリエステル樹脂−−
前記変性ポリエステル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、活性水素基含有化合物と、前記活性水素基含有化合物と反応可能なポリエステル(以下、「ポリエステルプレポリマー」と称することがある)とを、伸長反応及び/又は架橋反応して得られる樹脂などが挙げられる。前記伸長反応及び/又は架橋反応は、必要に応じて、反応停止剤(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミン、ケチミン化合物等のモノアミンをブロックしたものなど)により停止させてもよい。
−−−活性水素基含有化合物−−−
前記活性水素基含有化合物は、水相中で、前記ポリエステルプレポリマーが伸長反応、架橋反応等する際の伸長剤、架橋剤等として作用する。
前記活性水素基含有化合物としては、活性水素基を有すれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ポリエステルプレポリマーが後述するイソシアネート基含有ポリエステルプレポリマーである場合、高分子量化が可能となる点で、アミン類が好ましい。
前記活性水素基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水酸基(アルコール性水酸基又はフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられる。これらは、1種単独で含まれていてもよいし、2種以上が含まれていてもよい。
前記活性水素基含有化合物である前記アミン類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、ジアミン、3価以上のポリアミン、アミノアルコール、アミノメルカプタン、アミノ酸、これらのアミン類のアミノ基をブロックしたものなどが挙げられる。
前記ジアミンとしては、例えば、特開2014−142539号公報の段落〔0068〕に記載のジアミンなどが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、前記アミン類は、ジアミン、ジアミンと少量の3価以上のポリアミンとの混合物が特に好ましい。
−−−活性水素基含有化合物と反応可能な重合体−−−
活性水素基含有化合物と反応可能な重合体としては、前記活性水素基含有化合物と反応可能な基を少なくとも有する重合体であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。中でも、溶融時の高流動性、透明性に優れ、高分子成分の分子量を調節しやすく、乾式トナーにおけるオイルレス低温定着性、離型性に優れる点で、ウレア結合生成基含有ポリエステル樹脂(RMPE)が好ましく、イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマーがより好ましい。
前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、ポリオールとポリカルボン酸との重縮合物、活性水素基含有ポリエステル樹脂をポリイソシアネートと反応させてなるものなどが挙げられる。
前記ポリオールとしては、例えば、特開2014−142539号公報の段落〔0071〕に記載のポリオールなどが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、前記ポリオールは、前記ジオール単独、前記ジオールと少量の前記3価以上のポリオールとの混合物が好ましい。
前記ジオールとしては、炭素数2〜12のアルキレングリコール、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物(ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物等)が好ましい。
前記ポリオールのイソシアネート基含有ポリエステルプレポリマーにおける含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、0.5質量%〜40質量%が好ましく、1質量%〜30質量%がより好ましく、2質量%〜20質量%がさらに好ましい。
前記ポリカルボン酸としては、例えば、特開2014−142539号公報の段落〔0073〕に記載のポリカルボン酸などが挙げられる。
前記ポリカルボン酸は、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸、炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸が好ましい。なお、前記ポリカルボン酸の代わりに、ポリカルボン酸の無水物、低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル等)などを用いてもよい。
前記ポリオールと前記ポリカルボン酸の混合比率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ポリイソシアネートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記ポリイソシアネートとしては、例えば、特開2014−142539号公報の段落〔0075〕に記載のポリイソシアネートなどが挙げられる。
前記ポリイソシアネートと、前記活性水素基含有ポリエステル樹脂(水酸基含有ポリエステル樹脂)との混合比率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー中の前記ポリイソシアネートの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。0.5質量%〜40質量%が好ましく、1質量%〜30質量%がより好ましく、2質量%〜20質量%が特に好ましい。
前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマーと、前記アミン類との混合比率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
−−−活性水素基含有化合物と反応可能な重合体の合成方法−−−
前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体の合成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマーの場合、前記ポリオールと前記ポリカルボン酸とを公知のエステル化触媒(チタンテトラブトキシド、ジブチルチンオキサイド等)の存在下、150℃〜280℃に加熱し、必要により適宜減圧しながら生成し、水を溜去して水酸基含有ポリエステルを得た後に、40℃〜140℃にて、前記水酸基含有ポリエステルに前記ポリイソシアネートを反応させることにより合成する方法などが挙げられる。
前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体の重量平均分子量(Mw)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。テトラヒドロフラン(THF)可溶分のGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)による分子量分布で、3,000〜40,000が好ましく、4,000〜30,000がより好ましい。
前記重量平均分子量(Mw)の測定は、例えば、前述のトナーの重量分子量の測定方法と同様にして行うことができる。
<<離型剤>>
前記離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、植物系ワックス(カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等)、動物系ワックス(ミツロウ、ラノリン等)、鉱物系ワックス(オゾケライト、セルシン等)、石油ワックス(パラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等)等のロウ類及びワックス類;合成炭化水素ワックス(フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックス等)、合成ワックス(エステル、ケトン、エーテル等)等の天然ワックス以外のもの;1,2−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド;低分子量の結晶性高分子であるポリメタクリル酸n−ステアリル、ポリメタクリル酸n−ラウリル等のポリアクリレートのホモポリマー又はコポリマー(アクリル酸n−ステアリルーメタクリル酸エチル共重合体等)等の側鎖に長鎖アルキル基を有する結晶性高分子;などが挙げられる。
これらの中でも、定着時の不必要な揮発性有機化合物の発生が少ないという点で、カルナバワックス、フィッシャートロプシュワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、モノエステルワックス、ライスワックスが好ましい。
前記離型剤は、市販品を用いることができる。前記カルナバワックスとしては、例えば、セラリカ野田社製の「WA−05」などが挙げられる。
前記離型剤の融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、60℃〜100℃が好ましく、65℃〜90℃がより好ましい。融点が、60℃以上であると、30〜50℃程度の高温保管時においても、トナー母体からの離型剤の染み出しの発生を抑制し、耐熱保存性を良好に維持することができ、100℃以下であると、低温での定着時にコールドオフセットを起こしにくいため、好ましい。
前記融点は、DSCで測定される。
前記離型剤は、前記トナー母体粒子中に分散した状態で存在することが好ましく、そのためには、前記離型剤と前記結着樹脂とは相溶しないことが好ましい。前記離型剤を、前記トナー母体粒子中に微分散する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、トナー製造時の混練の剪断力をかけて分散させる方法などが挙げられる。
前記離型剤の分散状態は、トナー粒子の薄膜切片を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察することにより確認することができる。前記離型剤の分散径は、小さい方が好ましいが、小さすぎると定着時の染み出しが不十分な場合がある。したがって、倍率1万倍で前記離型剤を確認することができれば、前記離型剤が分散した状態で存在していることになる。1万倍で前記離型剤が確認できない場合、微分散していたとしても、定着時の染出しが不十分となる。
前記離型剤の前記トナーにおける含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。中でも、3質量%〜15質量%が好ましく、5質量%〜10質量%がより好ましい。
<<その他の成分>>
−着色剤−
前記トナーに用いられる着色剤としては、特に制限はなく、公知の着色剤から目的に応じて適宜選択することができる。
前記トナーの着色剤の色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ブラックトナー、シアントナー、マゼンタトナー及びイエロートナーから選択される少なくとも1種とすることができる。また、各色のトナーは着色剤の種類を適宜選択することにより得ることができるが、カラートナーであるのが好ましい。
トナー中における前記着色剤の含有量は、1質量%〜15質量%が好ましく、3質量%〜10質量%がより好ましい。
着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。このような樹脂としては、特に制限はないが、結着樹脂との相溶性の点から、結着樹脂、又は結着樹脂と類似した構造の樹脂を用いることが好ましい。
−外添剤−
前記外添剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができる。例えば、シリカ微粒子、疎水化されたシリカ微粒子、脂肪酸金属塩(例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムなど);金属酸化物(例えばチタニア、アルミナ、酸化錫、酸化アンチモンなど)又はこれらの疎水化物、フルオロポリマーなどが挙げられる。これらの中でも、疎水化されたシリカ微粒子、チタニア粒子、疎水化されたチタニア微粒子、が好適に挙げられる。
前記外添剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、トナー母体粒子100質量部に対して、0.3質量部〜3.0質量部が好ましく、0.5質量部〜2.0質量部がより好ましい。
前記外添剤の、トナー母体粒子に対する総被覆率としては、特に制限はないが、50%〜90%であることが好ましく、60%〜80%であることがより好ましい。
<トナーの製造方法>
本発明におけるトナーの製法や材料は、条件を満たしていれば公知のものが全て使用可能であり、特に限定されるものではないが、例えば、混練粉砕法や、水系媒体中にてトナー粒子を造粒する、いわゆるケミカル工法がある。
前記ケミカル工法としては、例えば、モノマーを出発原料として製造する懸濁重合法、乳化重合法、シード重合法、分散重合法等;樹脂や樹脂前駆体を有機溶剤などに溶解して水系媒体中にて分散乃至乳化させる溶解懸濁法;溶解懸濁法において、活性水素基と反応可能な官能基を有する樹脂前駆体(反応性基含有プレポリマー)を含む油相組成物を、樹脂微粒子を含む水系媒体中に乳化乃至分散させ、該水系媒体中で、活性水素基含有化合物と、前記反応性基含有プレポリマーとを反応させる方法(製造方法(I));樹脂や樹脂前駆体と適当な乳化剤からなる溶液に水を加えて転相させる転相乳化法;これらの工法によって得られた樹脂粒子を水系媒体中に分散させた状態で凝集させて加熱溶融等により所望サイズの粒子に造粒する凝集法などが挙げられる。
これらの中でも、溶解懸濁法、前記製造方法(I)、凝集法で得られるトナーが、造粒性(粒度分布制御や、粒子形状制御等)の観点から好ましく、前記製造方法(I)で得られるトナーがより好ましい。
以下に、これらの製法についての詳細な説明をする。
前記混練粉砕法は、例えば、少なくとも着色剤、結着樹脂、離型剤を有するトナー材料を溶融混練したものを、粉砕し、分級することにより、前記トナーの母体粒子を製造する方法である。
前記溶融混練では、前記トナー材料を混合し、該混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。該溶融混練機としては、例えば、一軸又は二軸の連続混練機や、ロールミルによるバッチ式混練機を用いることができる。
前記粉砕では、前記混練で得られた混練物を粉砕する。この粉砕においては、まず、混練物を粗粉砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回転するローターとステーターの狭いギャップで粉砕する方式が好ましく用いられる。
前記分級は、前記粉砕で得られた粉砕物を分級して所定粒径の粒子に調整する。
前記粉砕及び分級が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中に分級し、所定の粒径のトナー母体粒子を製造することができる。
前記溶解懸濁法は、例えば、少なくとも結着樹脂乃至樹脂前駆体、着色剤、及び離型剤を含有してなるトナー組成物を有機溶媒中に溶解乃至分散させた油相組成物を、水系媒体中で分散乃至乳化させることにより、トナーの母体粒子を製造する方法である。
前記トナー組成物を溶解乃至分散させる場合に用いる有機溶媒としては、沸点が100℃未満の揮発性であることが、後の溶剤除去が容易になる点から好ましい。
前記溶解懸濁法では、油相組成物を水系媒体中で分散乃至乳化させる際に、必要に応じて、乳化剤や分散剤を用いても良い。
本発明に係るトナーは、溶解懸濁法において、少なくとも結着樹脂、活性水素基と反応可能な官能基を有する結着樹脂前駆体(反応性基含有プレポリマー)、着色剤、離型剤、及び帯電制御剤を含む油相組成物を、樹脂微粒子を含む水系媒体中に分散乃至乳化させ、該油相組成物中及び/又は水系媒体中に含まれる活性水素基含有化合物と、前記反応性基含有プレポリマーとを反応させる方法(製造方法(I))によりトナーの母体粒子を造粒して得ることが好ましい。
前記樹脂微粒子は、公知の重合方法を用いて形成することができるが、樹脂微粒子の水性分散液として得ることが好ましい。樹脂微粒子の水性分散液を調製する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開2014−142539号公報の段落〔0111〕に記載の(a)〜(h)に示す方法が挙げられる。
前記樹脂微粒子の体積平均粒径は10nm以上300nm以下が好ましく、30nm以上120nm以下がより好ましい。
前記油相の固形分濃度は、40〜80質量%程度であることが好ましい。
前記着色剤や離型剤、帯電制御剤等の結着樹脂以外のトナー組成物、及びそれらのマスターバッチ等は、それぞれ個別に有機溶剤に溶解乃至分散させた後、結着樹脂溶解液又は分散液に混合しても良い。
前記水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)等が挙げられる。
前記活性水素基含有化合物は、添加量が多すぎるとトナーの粒度分布が悪化することがあり、またトナー粒子間の表面電位のバラツキが大きくなることがあるため、適切な添加量とする必要がある。
前記有機溶媒を、得られた乳化分散体から除去するためには、特に制限はなく、公知の方法を使用することができ、例えば、常圧又は減圧下で系全体を撹拌しながら徐々に昇温し、液滴中の有機溶剤を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。
水系媒体に分散されたトナーの母体粒子を洗浄、乾燥する方法としては、公知の技術が用いられる。
前記凝集法では、例えば、少なくとも結着樹脂からなる樹脂微粒子分散液、着色剤粒子分散液、必要に応じて離型剤粒子分散液を混合し、凝集させることによりトナー母体粒子を製造する方法である。該樹脂微粒子分散液は、公知の方法、例えば乳化重合や、シード重合、転相乳化法等により得られ、該着色剤粒子分散液や、該離型剤粒子分散液は、公知の湿式分散法等により着色剤や、離型剤を水系媒体に分散させることで得られる。
(現像剤)
本発明の現像剤は、前記トナーを少なくとも含有してなり、キャリア等の適宜選択したその他の成分を含有してなる。該現像剤としては、一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよいが、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンタ等に使用する場合には、寿命向上等の点で前記二成分現像剤が好ましい。
前記トナーを用いた前記一成分現像剤の場合、現像手段によるストレス等に対しても、経時にわたってトナーの凝集体が生じにくく、現像剤担持体としての現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するためのブレード等の層厚規制部材へのトナーの融着がなく、画像濃度安定性、及び転写性を良好に維持することで、良好で安定した画像品質が得られる。
また、前記トナーを用いた前記二成分現像剤の場合、現像手段による撹拌ストレス等に対しても、経時にわたってトナーの凝集体が生じにくく、異常画像の発生を抑制するとともに、画像濃度安定性、及び転写性を良好に維持することで、良好で安定した画像品質が得られる。
<キャリア>
前記キャリアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、芯粒子と、該芯粒子を被覆する樹脂層(被覆層)とを有するものが好ましい。
<<芯粒子>>
前記芯粒子としては、磁性を有する芯粒子であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、鉄、コバルト等の強磁性金属;マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄;各種合金、化合物等の磁性体を樹脂中に分散させた樹脂粒子などが挙げられる。これらの中でも、環境面への配慮の点で、Mn系フェライト、Mn−Mg系フェライト、Mn−Mg−Sr系フェライトなどが好ましい。
−芯粒子の重量平均粒径Dw−
前記芯粒子の重量平均粒径Dwは、レーザー回折乃至散乱法によって求めた前記芯粒子の粒度分布における積算値50%での粒径をいう。前記芯粒子の重量平均粒径Dwとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10μm〜80μmが好ましく、20μm〜65μmがより好ましい。
<<被覆層>>
前記被覆層は、少なくとも樹脂を含有しており、必要に応じてフィラー等の他の成分を含有していてもよい。
−樹脂−
キャリアの被覆層を形成するための樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、シリコーン樹脂が好ましい。
前記シリコーン樹脂としては、特に制限はなく、一般的に知られているシリコーン樹脂の中から目的に合わせて適宜選択することができる。例えば、オルガノシロキサン結合のみからなるストレートシリコーン樹脂、及びアルキド、ポリエステル、エポキシ、アクリル、ウレタンなどで変性したシリコーン樹脂等が挙げられる。
前記ストレートシリコーン樹脂としては、KR271、KR272、KR282、KR252、KR255、KR152(信越化学工業社製)、SR2400、SR2405、SR2406(東レダウコーニングシリコーン社製)などが挙げられる。
また、上記変性シリコーン樹脂の具体例としては、エポキシ変性物:ES−1001N、アクリル変性シリコーン:KR−5208、ポリエステル変性物:KR−5203、アルキッド変性物:KR−206、ウレタン変性物:KR−305(以上、信越化学工業社製)、エポキシ変性物:SR2115、アルキッド変性物:SR2110(東レダウコーニングシリコーン社製)等が挙げられる。
なお、前記シリコーン樹脂は、単体で用いることも可能であるが、架橋反応性成分、帯電量調整成分等を同時に用いることも可能である。
前記架橋反応性成分としては、シランカップリング剤等が挙げられる。該シランカップリング剤としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、アミノシランカップリング剤等が挙げられる。
−フィラー−
前記フィラーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性フィラー、非導電性フィラーなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、前記被覆層に、導電性フィラー及び非導電性フィラーを含有させることが好ましい。
前記導電性フィラーは、粉体比抵抗値が100Ω・cm以下のフィラーを指す。
前記非導電性フィラーは、粉体比抵抗値が100Ω・cmを超えるフィラーを指す。
前記フィラーの粉体比抵抗値の測定は、粉体抵抗測定システム(MCP−PD51、ダイアインスツルメンツ社製)及び抵抗率計(4端子4探針方式、ロレスタ−GP、三菱化学アナリテック社製)を使用して、試料1.0g、電極間隔3mm、試料半径10.0mm、荷重20kNの条件にて測定することにより行うことができる。
(現像剤収容ユニット)
本発明の現像剤収容ユニットは、本発明の前記現像剤を収容する。
前記現像剤収容ユニットとは、前記現像剤を収容する機能を有するユニットに、前記現像剤を収容したユニットのことをいう。
ここで、前記現像剤収容ユニットの態様としては、現像剤入り容器、現像器、プロセスカートリッジなどが挙げられる。
前記現像剤入り容器とは、前記現像剤を収容した容器のことをいう。
前記現像器とは、前記現像剤を収容し現像する手段を有するものをいう。
前記プロセスカートリッジとは、以下のとおり、少なくとも像担持体と現像手段とを一体とし、画像形成装置に対して着脱可能であるものをいう。帯電手段、露光手段、クリーニング手段の少なくとも一つと、像担持体と現像手段とを一体としてもよい。
(プロセスカートリッジ)
本発明に関するプロセスカートリッジは、静電潜像担持体と、現像手段とを少なくとも有し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジである。前記現像剤が、本発明のトナー又は現像剤である。静電潜像担持体、現像手段等についての詳細は後述する。
(画像形成装置、及び画像形成方法)
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体(以下、「感光体」と称することがある。)と、静電潜像形成手段と、現像手段とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の手段を有する。
本発明に関する画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
前記画像形成方法は、前記画像形成装置により好適に行うことができ、前記静電潜像形成工程は、前記静電潜像形成手段により好適に行うことができ、前記現像工程は、前記現像手段により好適に行うことができ、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
<静電潜像担持体>
前記静電潜像担持体の材質、構造、大きさとしては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、その材質としては、例えば、アモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコンが好ましい。
前記静電潜像担持体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、円筒状が好ましい。前記円筒状の前記静電潜像担持体の外径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3mm〜100mmが好ましく5mm〜50mmがより好ましく、10mm〜30mmが特に好ましい。
<静電潜像形成手段及び静電潜像形成工程>
前記静電潜像形成手段としては、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光部材とを少なくとも有する手段などが挙げられる。
前記静電潜像形成工程としては、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記静電潜像担持体の表面を帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段を用いて行うことができる。
<<帯電部材及び帯電>>
前記帯電部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器などが挙げられる。
前記帯電は、例えば、前記帯電部材を用いて前記静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
<<露光部材及び露光>>
前記露光部材としては、前記帯電部材により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系等の各種露光部材などが挙げられる。
前記露光は、例えば、前記露光部材を用いて前記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
<現像手段及び現像工程>
前記現像手段としては、前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を現像剤を用いて現像して可視像を形成する、前記現像剤を備える現像手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記現像工程としては、前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を、現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよい。また、単色用現像手段であってもよいし、多色用現像手段であってもよい。
前記現像手段としては、前記トナーを摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、内部に固定された磁界発生手段を有し、かつ表面に前記トナーを含む現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体を有する現像装置が好ましい。
<その他の手段及びその他の工程>
前記その他の手段としては、例えば、転写手段、定着手段、クリーニング手段、除電手段、リサイクル手段、制御手段などが挙げられる。
前記その他の工程としては、例えば、転写工程、定着工程、クリーニング工程、除電工程、リサイクル工程、制御工程などが挙げられる。
<<転写手段及び転写工程>>
前記転写手段としては、可視像を記録媒体に転写する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記記録媒体としては、代表的には普通紙であるが、現像後の未定着像を転写可能なものなら、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、OHP用のPETベース等も用いることができる。
<<定着手段及び定着工程>>
前記定着手段としては、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧部材が好ましい。前記加熱加圧部材としては、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せなどが挙げられる。
前記定着工程としては、前記記録媒体に転写された可視像を定着させる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着工程は、前記定着手段により行うことができる。
前記加熱加圧部材における加熱は、通常、80℃〜200℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
前記定着工程における面圧としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10N/cm〜80N/cmであることが好ましい。
<<クリーニング手段及びクリーニング工程>>
前記クリーニング手段としては、前記感光体上に残留する前記トナーを除去できる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナなどが挙げられる。
前記クリーニング工程としては、前記感光体上に残留する前記トナーを除去できる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記クリーニング手段により行うことができる。
<<除電手段及び除電工程>>
前記除電手段としては、前記感光体に対し除電バイアスを印加して除電する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除電ランプなどが挙げられる。
前記除電工程としては、前記感光体に対し除電バイアスを印加して除電する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記除電手段により行うことができる。
<<リサイクル手段及びリサイクル工程>>
前記リサイクル手段としては、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像装置にリサイクルさせる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の搬送手段などが挙げられる。
前記リサイクル工程としては、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像装置にリサイクルさせる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記リサイクル手段により行うことができる。
<<制御手段及び制御工程>>
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御できる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器などが挙げられる。
前記制御工程としては、前記各工程の動きを制御できる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記制御手段により行うことができる。
更に本発明の画像形成装置の他の一例を図を用いて説明する。
図1に示す画像形成装置は、複写装置本体150と、給紙テーブル200と、スキャナ300と、原稿自動搬送装置(ADF)400とを備えている。
複写装置本体150には、無端ベルト状の中間転写体50が中央部に設けられている。そして、中間転写体50は、支持ローラ14、15及び16に張架され、図1中、時計回りに回転可能とされている。支持ローラ15の近傍には、中間転写体50上の残留トナーを除去するための中間転写体クリーニング装置17が配置されている。支持ローラ14と支持ローラ15とにより張架された中間転写体50には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つの画像形成手段18が対向して並置されたタンデム型現像器120が配置されている。タンデム型現像器120の近傍には、前記露光部材である露光装置21が配置されている。中間転写体50における、タンデム型現像器120が配置された側とは反対側には、二次転写装置22が配置されている。二次転写装置22においては、無端ベルトである二次転写ベルト24が一対のローラ23に張架されており、二次転写ベルト24上を搬送される転写紙と中間転写体50とは互いに接触可能である。二次転写装置22の近傍には前記定着手段である定着装置25が配置されている。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26と、これに押圧されて配置された加圧ローラ27とを備えている。
なお、タンデム画像形成装置においては、二次転写装置22及び定着装置25の近傍に、転写紙の両面に画像形成を行うために該転写紙を反転させるためのシート反転装置28が配置されている。
次に、タンデム型現像器120を用いたフルカラー画像の形成(カラーコピー)について説明する。即ち、先ず、原稿自動搬送装置(ADF)400の原稿台130上に原稿をセットするか、あるいは原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じる。
スタートスイッチ(不図示)を押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットした時は、原稿が搬送されてコンタクトガラス32上へと移動された後で、一方、コンタクトガラス32上に原稿をセットした時は直ちに、スキャナ300が駆動し、第1走行体33及び第2走行体34が走行する。このとき、第1走行体33により、光源からの光が照射されると共に原稿面からの反射光を第2走行体34におけるミラーで反射し、結像レンズ35を通して読取りセンサ36で受光されてカラー原稿(カラー画像)が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像情報とされる。
そして、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各画像情報は、タンデム型現像器120における各画像形成手段18(ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段、及びシアン用画像形成手段)にそれぞれ伝達され、各画像形成手段において、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各トナー画像が形成される。即ち、タンデム型現像器120における各画像形成手段18(ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段及びシアン用画像形成手段)は、図2に示すように、それぞれ、静電潜像担持体10(ブラック用静電潜像担持体10K、イエロー用静電潜像担持体10Y、マゼンタ用静電潜像担持体10M、及びシアン用静電潜像担持体10C)と、該静電潜像担持体10を一様に帯電させる前記帯電部材である帯電装置160と、各カラー画像情報に基づいて各カラー画像対応画像様に前記静電潜像担持体を露光(図2中、L)し、該静電潜像担持体上に各カラー画像に対応する静電潜像を形成する露光装置と、該静電潜像を各カラートナー(ブラックトナー、イエロートナー、マゼンタトナー、及びシアントナー)を用いて現像して各カラートナーによるトナー画像を形成する前記現像手段である現像装置61と、該トナー画像を中間転写体50上に転写させるための転写帯電器62と、クリーニング装置63と、除電器64とを備えており、それぞれのカラーの画像情報に基づいて各単色の画像(ブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像、及びシアン画像)を形成可能である。こうして形成された該ブラック画像、該イエロー画像、該マゼンタ画像及び該シアン画像は、支持ローラ14、15及び16により回転移動される中間転写体50上にそれぞれ、ブラック用静電潜像担持体10K上に形成されたブラック画像、イエロー用静電潜像担持体10Y上に形成されたイエロー画像、マゼンタ用静電潜像担持体10M上に形成されたマゼンタ画像及びシアン用静電潜像担持体10C上に形成されたシアン画像が、順次転写(一次転写)される。そして、中間転写体50上に前記ブラック画像、前記イエロー画像、マゼンタ画像、及びシアン画像が重ね合わされて合成カラー画像(カラー転写像)が形成される。
一方、給紙テーブル200においては、給紙ローラ142の1つを選択的に回転させ、ペーパーバンク143に多段に備える給紙カセット144の1つからシート(記録紙)を繰り出し、分離ローラ145で1枚ずつ分離して給紙路146に送出し、搬送ローラ147で搬送して複写機本体150内の給紙路148に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。あるいは、給紙ローラ142を回転して手差しトレイ54上のシート(記録紙)を繰り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。なお、レジストローラ49は、一般には接地されて使用されるが、シートの紙粉除去のためにバイアスが印加された状態で使用されてもよい。そして、中間転写体50上に合成された合成カラー画像(カラー転写像)にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転させ、中間転写体50と二次転写装置22との間にシート(記録紙)を送出させ、二次転写装置22により該合成カラー画像(カラー転写像)を該シート(記録紙)上に転写(二次転写)することにより、該シート(記録紙)上にカラー画像が転写され形成される。なお、画像転写後の中間転写体50上の残留トナーは、中間転写体クリーニング装置17によりクリーニングされる。
カラー画像が転写され形成された前記シート(記録紙)は、二次転写装置22により搬送されて、定着装置25へと送出され、定着装置25において、熱と圧力とにより前記合成カラー画像(カラー転写像)が該シート(記録紙)上に定着される。その後、該シート(記録紙)は、切換爪55で切り換えて排出ローラ56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされ、あるいは、切換爪55で切り換えてシート反転装置28により反転されて再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。「部」は、特に明示しない限り「質量部」を表す。「%」は、特に明示しない限り「質量%」を表す。
(合成例A−1)
−ポリエステル樹脂A−1の合成−
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した反応容器中に、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物とビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物とをモル比(ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物)で80/20、イソフタル酸とアジピン酸をモル比(イソフタル酸/アジピン酸)で70/30とし、OH/COOH=1.33(モル比)で仕込み、モノマー全量に対して500ppmのチタンテトライソプロポキシドと共に常圧で230℃で10時間反応させた。次いで、反応容器に、内容物100部に対して安息香酸26部を加え、10mmHg〜15mmHgの減圧で5時間反応後、反応容器に、内容物100部に対して無水トリメリット酸11部を入れ、180℃、常圧で3時間反応し、[ポリエステル樹脂A−1]を得た。
(合成例A−2)
−ポリエステル樹脂A−2の合成−
合成例A−1において、安息香酸仕込み量を26部から16部に変えた以外は、合成例A−1と同様にして[ポリエステル樹脂A−2]を得た。
(合成例A−3)
−ポリエステル樹脂A−3の合成−
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した反応容器中に、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物とビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物とをモル比(ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物)で80/20、イソフタル酸とアジピン酸をモル比(イソフタル酸/アジピン酸)で70/30とし、OH/COOH=1.33(モル比)で仕込み、モノマー全量に対して500ppmのチタンテトライソプロポキシドと共に常圧で230℃で10時間反応させた。次いで、10mmHg〜15mmHgの減圧で5時間反応後、反応容器に、内容物100部に対して無水トリメリット酸11部を入れ、180℃、常圧で3時間反応し、[ポリエステル樹脂A−3]を得た。
(合成例A−4)
−ポリエステル樹脂A−4の合成−
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した反応容器中に、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物とビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物とをモル比(ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物)で80/20、イソフタル酸、フマル酸、及びテレフタル酸をモル比(イソフタル酸/フマル酸/テレフタル酸)で40/40/20とし、OH/COOH=1.2(モル比)で仕込み、モノマー全量に対して500ppmのチタンテトライソプロポキシドと共に常圧で230℃で10時間反応させた。次いで、10mmHg〜15mmHgの減圧で5時間反応後、反応容器に、内容物100部に対して無水トリメリット酸15部を入れ、180℃、常圧で3時間反応し、[ポリエステル樹脂A−4]を得た。
(ポリエステル樹脂の測定)
上記合成例で得られたポリエステル樹脂A1〜A4について、以下の測定を行った。測定結果を表1に示す。
<DSC測定>
上記合成例で得られたポリエステル樹脂A1〜A4について、DSC−6220R(セイコーインスツル社製)を用いて、ガラス転移温度Tgの測定を行った。まず、室温から昇温速度10℃/minで150℃まで加熱した後、150℃で10min間放置した。次に、室温まで試料を冷却して10min放置した後、再度150℃まで昇温速度10℃/minで加熱した。これにより、ガラス転移点以下のベースラインと、ガラス転移点以上のベースラインの高さが1/2に相当する曲線部分が得られ、Tgを求めた。
<GPC測定>
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定装置:GPC−8220GPC(東ソー社製)
カラム:TSK−GEL SUPER HZ2000、TSK−GEL SUPER HZ2500、TSK−GEL SUPER HZ3000
温度:40℃
溶媒:THF
流速:0.35ml/min
試料:0.15質量%に調整したTHF試料溶液
試料の前処理:ポリエステル樹脂をテトラヒドロフランTHF(安定剤含有、和光純薬製)に0.15質量%になるように溶解後0.45μmフィルターで濾過し、その濾液(THF試料溶液)を試料として用いた。
前記THF試料溶液を10μL〜200μL注入して測定した。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作製された検量線の対数値とカウント数との関係から算出した。
検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、Pressure Chemical co.社製の分子量が6×10、2.1×10、4×10、1.75×10、5.1×10、1.1×10、3.9×10、8.6×10、2×10、4.48×10のものを用いた。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いた。
GPCの測定結果について、縦軸が強度、横軸が分子量の分子量分布曲線でプロットし、得られた分子量分布曲線により、重量平均分子量Mw、数平均分子量Mn、重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)を求めた。
<酸価及び水酸基価の測定>
上記合成例で得られたポリエステル樹脂について、酸価AV[KOHmg/g]及び水酸基価OHV[KOHmg/g]の測定を行った。測定は、酸価はJIS K0070−1992、水酸基価はJIS K0070−1966に準拠することにより行った。
(マスターバッチ(MB)1の調製)
水1,200部、カーボンブラック(Printex35デクサ製)〔DBP吸油量=42mL/100mg、pH=9.5〕540部、及び[ポリエステル樹脂A−1]1,200部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて150℃で30分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕し、[マスターバッチ1]を得た。
(グラフト変性ポリマー1の合成)
温度計及び撹拌機の付いたオートクレーブ反応槽中に、キシレン480部、及び低分子量ポリエチレン(三洋化成工業社製サンワックス151P:融点108℃、重量平均分子量1,000)100部を入れ、充分溶解し、窒素置換後、スチレン805部、アクリロニトリル50部、アクリル酸ブチル45部、ジ−t−ブチルパーオキサイド36部、及びキシレン100部の混合液を170℃3時間で滴下し重合し、さらにこの温度で30分間保持した。次いで脱溶剤を行い、[グラフト変性ポリマー1]を得た。
(樹脂微粒子分散液1の製造)
温度計、及び撹拌機を備えたオートクレープ中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物562部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物90部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物90部、テレフタル酸143部、アジピン酸126部、及びジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で8時間反応し、さらに10mmHg〜15mmHgの減圧で6時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸60部を入れ、180℃、常圧で2時間反応し、[ポリエステル1]を得た。この[ポリエステル1]200gをテトラヒドロフラン300gに室温で溶解させた。次いで40質量%のKOH水溶液10gを加えた。得られた混合物を攪拌しながら、室温で1質量%のノニオン界面活性剤(ノイゲンEM230D第1工業製薬社製)水溶液1800mlを加えた。テトラヒドロフランを除去するため窒素フローをしながら65℃に昇温し、1時間保持した。これを室温に冷却し、[樹脂微粒子分散液1]を得た。
(ポリエステルプレポリマー1の合成)
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81部、テレフタル酸283部、無水トリメリット酸22部、及びジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下、230℃で8時間反応させた。さらに、10mmHg〜15mmHgの減圧下、5時間反応させて[中間体ポリエステル]を合成した。次に、冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、合成した[中間体ポリエステル]410部、イソホロンジイソシアネート89部、及び酢酸エチル500部を入れ、100℃で5時間反応させて、[ポリエステルプレポリマー1]を合成した。
(実施例1)
<トナーの調製>
−離型剤分散液の調製−
撹拌棒及び温度計をセットした容器にカルナウバワックス(WA−05、セラリカ野田社製)70部、[ポリエステル樹脂A−1]140部、及び酢酸エチル290部を入れ、撹拌下75℃に昇温し、75℃のまま1.5時間保持した後、1時間で30℃に冷却し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度5kg/hr、ディスク周速度6m/sec、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、分散を行い[離型剤分散液]を得た。
−油相1の作製−
温度計及び撹拌機を備えた容器に、[ポリエステル樹脂A−1]113部、[離型剤分散液]88部、[マスターバッチ1]42部、層状無機化合物(クレイトンAPA、サザンクレイ社製)1.0質量%(ポリエステル樹脂+離型剤に対する質量換算)、及び酢酸エチル150部を入れて、撹拌機にてプレ分散させた後、TK式ホモミキサー(特殊機化社製)にて回転数5,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[油相1]を得た。
−樹脂微粒子の水分散液の製造−
攪拌棒及び温度計をセットした反応容器に、水600部、スチレン120部、メタクリル酸100部、アクリル酸ブチル45部、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリウム塩(エレミノールJS−2、三洋化成工業社製)10部、及び過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で20分攪拌したところ、白色の乳濁液が得られた。この乳濁液を加熱して、系内温度75℃まで昇温し、6時間反応させた。さらに1%過硫酸アンモニウム水溶液30部を加え、75℃で6時間熟成して[樹脂微粒子の水分散液]を得た。この[樹脂微粒子の水分散液]中に含まれる粒子の体積平均粒径は60nmであり、樹脂分の重量平均分子量は140,000、Tgは73℃であった。
−水相の調製−
水990部、[樹脂微粒子の水分散液]83部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業社製)37部、及び酢酸エチル90部を混合撹拌し、[水相]を得た。
−乳化乃至分散−
前記[油相1]393部に前記[ポリエステルプレポリマー1]の酢酸エチル溶液58部、及びイソホロンジアミンの50%酢酸エチル溶液3.5部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化社製)にて回転数5,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散して[油相1’]を得た。次いで、撹拌機及び温度計をセットした別の容器内に[水相]550部を入れ、TK式ホモミキサー(特殊機化工業社製)にて11,000rpmで攪拌しながら、[油相1’]を添加し、1分間乳化して[乳化スラリー1]を得た。
−脱溶剤〜洗浄〜乾燥−
撹拌機及び温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤して、[スラリー1]を得た。得られた[スラリー1]を40℃で4時間保持した後、減圧濾過し、以下の洗浄処理を行った。
(1)濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(2)前記(1)の濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後、攪拌下で1%塩酸をpH3.3程度になるまで加え、その状態で1時間攪拌を続けた後濾過した。
(3)前記(2)の濾過ケーキに一般式(1)のフッ素含有化合物であるN,N,N,−トリメチル−[3−(4−ペルフルオロノネニルオキシベンズアミド)プロピル]アンモニウム、ヨージド(製品名;フタージェント310(ネオス社製)、フッ素含有化合物)の1%水溶液をトナー組成物質量(非磁性一成分トナーに最終的に含有される質量)に対し0.10質量%となるように攪拌下徐々に添加した。その後1時間室温下攪拌をした後に、ろ過分離し、濾過ケーキ1を得た。
得られた濾過ケーキ1を循風乾燥機にて40℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmのメッシュで篩い、[トナー母体粒子1]を作製した。
−混合−
上記[トナー母体粒子1]に対して疎水性シリカ(HDK−2000、ワッカー・ケミー社製)を母体粒子100部に対して1.8部添加し、20Lヘンシェルミキサ(三井鉱山社製)にて周速33m/sにて5分間混合した。上記を500メッシュの篩により風篩し、[トナー1]を得た。
(実施例2)
実施例1の「−油相1の作製−」において、層状無機化合物1.0質量%を1.2質量%に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー2]を作製した。
(実施例3)
実施例1の「−油相1の作製−」において、層状無機化合物1.0質量%を1.4質量%に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー3]を作製した。
(実施例4)
実施例1の「−油相1の作製−」において、層状無機化合物1.0質量%を1.6質量%に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー4]を作製した。
(実施例5)
実施例2において、実施例2の結着樹脂としての[ポリエステル樹脂A−1]を[ポリエステル樹脂A−2]に変えた以外は、実施例2と同様にして、[トナー5]を作製した。
(実施例6)
実施例1の「−油相1の作製−」において、層状無機化合物1.0質量%を1.6質量%に変え、「−脱溶剤〜洗浄〜乾燥−」において、フッ素含有化合物0.10質量%を0.14質量%に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー6]を作製した。
(実施例7)
実施例1の「−油相1の作製−」において、層状無機化合物1.0質量%を1.6質量%に変え、「−脱溶剤〜洗浄〜乾燥−」において、フッ素含有化合物0.10質量%を0.18質量%に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー7]を作製した。
(比較例1)
実施例1において、実施例1の結着樹脂としての[ポリエステル樹脂A−1]を[ポリエステル樹脂A−3]に変え、「−油相1の作製−」において、層状無機化合物1.0質量%を1.6質量%に変え、「−脱溶剤〜洗浄〜乾燥−」において、フッ素含有化合物0.10質量%を0.14質量%に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー8]を作製した。
(比較例2)
実施例1の「−油相1の作製−」において、層状無機化合物1.0質量%を1.8質量%に変え、「−脱溶剤〜洗浄〜乾燥−」において、フッ素含有化合物0.10質量%を0.14質量%に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー9]を作製した。
(比較例3)
実施例1の「−油相1の作製−」において、層状無機化合物1.0質量%を0.5質量%に変え、「−脱溶剤〜洗浄〜乾燥−」において、フッ素含有化合物0.10質量%を0.14質量%に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー10]を作製した。
(比較例4)
実施例1の「−油相1の作製−」において、層状無機化合物1.0質量%を1.4質量%に変え、「−脱溶剤〜洗浄〜乾燥−」において、フッ素含有化合物0.10質量%を0.14質量%に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー11]を作製した。
(比較例5)
<トナーの調製>
<<原料組成(トナー粉体原料)>>
結着樹脂1:[ポリエステル樹脂A−1] 85部
結着樹脂2:[ポリエステル樹脂A−4] 9部
着色剤:[マスターバッチ1] 7部
帯電制御剤:ボントロンE−84(オリエント化学工業社製) 1部
離型剤:カルナウバワックス(WA−05、セラリカ野田社製) 6部
上記トナー粉体原料をスーパーミキサー(SMV−200、カワタ社製)にて十分に混合し、トナー粉体原料混合物を得た。このトナー粉体原料混合物を、ブッスコニーダー(TCS−100、ブッス社製)の原料供給ホッパーに供給し、供給量を45kg/h、チラー冷却水流量を120L/min、回転数を270rpmで混練を行った。得られた混練物をダブルベルトクーラーで圧延冷却した後、ハンマーミルで粗粉砕し、ジェット気流式粉砕機(I−20ジェットミル、日本ニューマチック社製)により微粉砕を行い、風力式分級機(DS−20・DS−10分級機、日本ニューマチック社製)にて微粉分級を行い、[トナー母体粒子12]を作製した。
−混合−
上記[トナー母体粒子12]に対して疎水性シリカ(HDK−2000、ワッカー・ケミー社製)を母体粒子100部に対して1.8部添加し、20Lヘンシェルミキサ(三井鉱山社製)にて周速33m/sにて5分間混合した。上記を500メッシュの篩により風篩し、[トナー12]を得た。
(比較例6)
実施例1の「−油相1の作製−」において、層状無機化合物1.0質量%を1.6質量%に変え、「−脱溶剤〜洗浄〜乾燥−」において、フッ素含有化合物0.10質量%を0.14質量%に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー13]を作製した。
(比較例7)
実施例1の「−油相1の作製−」において、層状無機化合物1.0質量%を0質量%に変え、「−脱溶剤〜洗浄〜乾燥−」において、フッ素含有化合物0.10質量%を0.14質量%に変えた以外は、実施例1と同様にして、[トナー14]を作製した。
(トナーの測定)
上記実施例、及び比較例で得られたトナーについて、以下の測定を行った。結果を表2に示した。
<GPC測定>
上記実施例、及び比較例で得られたトナーについて、以下のようにしてGPC測定を行った。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定装置:GPC−8220GPC(東ソー社製)
カラム:TSK−GEL SUPER HZ2000、TSK−GEL SUPER HZ2500、TSK−GEL SUPER HZ3000
温度:40℃
溶媒:THF
流速:0.35ml/min
試料:0.15質量%に調整したTHF試料溶液
試料の前処理:トナーをテトラヒドロフランTHF(安定剤含有、和光純薬製)に0.15質量%となるように溶解後0.45μmフィルターで濾過し、その濾液を試料(THF試料溶液)として用いた。
前記THF試料溶液を10μL〜200μL注入して測定した。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作製された検量線の対数値とカウント数との関係から算出した。
検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、Pressure Chemical co.社製の分子量が6×10、2.1×10、4×10、1.75×10、5.1×10、1.1×10、3.9×10、8.6×10、2×10、4.48×10のものを用いた。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いた。
GPCの測定結果について、縦軸が強度、横軸が分子量の分子量分布曲線でプロットし、分子量が20,000以下の範囲におけるピーク強度の最大値となる点を100として分子量分布曲線全体の強度を補正した。ピーク強度は、GPC測定により、縦軸が強度、横軸が分子量の分子量分布曲線でプロットし、分子量が20000以下の範囲において最大となる強度の値を100としたときの相対的な値を示すものである。
強度の最大、最小の差については、得られた分子量分布曲線の任意の分子量±300の範囲において、強度の最大値−最小値から算出した。
なお、以下の表2におけるGPCピーク強度差は、上記得られた差の値における最大値である。
実施例1で得られたトナー1の分子量分布を図3に示す。
比較例1で得られたトナー8の分子量分布を図4に示す。
<蛍光X線測定>
トナー中の金属元素量(Al、Mgなど)を蛍光X線分析(RIX3000:理学社製の自動蛍光X線分析装置)により定量し、トナー全体に存在している金属元素量(Al、Mg)を算出した。なお、測定にはトナーを3.0±0.1gのサンプルを6(t/cm)で30秒間加圧し、40mmΦの円形のペレットを作製したものを用いた。
<XPS測定>
トナー表面のアルミニウム量、フッ素量、炭素量は、X線光電子分光法(XPSとも呼ぶ)を用いて測定した。測定は、X線光電子分光装置AXIS−Ultra(Kratos社製)を用いて実施した。トナー試料は、アルミ皿内に詰め込み、カーボンシートで試料ホルダに接着させて作成した。測定X線源としてはAlα線(出力105W)を用い、Hybrid測定モードにて、0.9mm×0.6mmの分析領域を測定した。また、相対感度係数としては、Kratos社の相対感度係数を用いた。
トナー表面のアルミニウム、フッ素、炭素元素量は、得られた試料のXPSスペクトルにて検出される全元素のスペクトルのピーク面積に対する、Al、C、Fスペクトルのピーク面積から求めた。
Alスペクトルの結合エネルギーは、結合状態にもよるが、通常64eV〜80eVにて観察される。
Cスペクトルの結合エネルギーは、結合状態にもよるが、通常277eV〜296eVにて観察される。
Fスペクトルの結合エネルギーは、結合状態にもよるが、通常677eV〜693eVにて観察される。
(評価方法及び評価結果)
得られたトナーを用いて、以下の評価を行った。評価結果を表3に示した。
<低温定着性>
図画像は、画像形成装置(「IPSIO Color 8100」;株式会社リコー製)をオイルレス定着方式に改造してチューニングした評価機を用いて、厚紙(「複写印刷用紙<135>」;NBSリコー社製)をセットし、ベタ画像で1.0±0.1mg/cmのトナーが現像されるように調節した。得られた定着画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70%以上となる定着ロール温度をもって定着下限温度とした。以下の評価基準で評価した。
[評価基準]
○:定着下限が130℃未満
△:定着下限が130℃以上145℃未満
×:定着下限が145℃以上
<耐熱保存性>
トナーを50℃、8時間保管後、42メッシュの篩にて2分間ふるい、金網上の残存率をもって耐熱保存性の指標とした。耐熱保存性は以下の4段階で評価した。「◎」及び「○」は全く問題ないレベルであり、「△」は若干保存性が悪いが、実用上問題ないレベルであり、「×」は実用上問題のあるレベルである。
[評価基準]
◎:10%未満
○:10%以上20%未満
△:20%以上30%未満
×:30%以上
<帯電量>
キャリア6gにトナーを7質量%計量して得た現像剤を、室温22℃、湿度55%RHの状態で2時間放置した後、上記現像剤を密閉できる金属円柱に仕込み280rpmで60秒間攪拌混合した。
キャリアとしては、アルミナ粒子を含むアクリル樹脂及びシリコーン樹脂の被覆膜形成溶液を焼成フェライト粉(重量平均粒子径:35μm)表面に塗布乃至乾燥して得られる樹脂被覆フェライトキャリアを使用した。
攪拌混合後は1gの現像剤を、目開き635メッシュケージに計量し、Vブローオフ装置(リコー創造開発株式会社製)シングルモード法によりトナーの帯電量を測定した。ここでのシングルモード法とは、前記Vブローオフ装置(リコー創造開発株式会社製)で、装置マニュアルに従い、シングルモードを選び、測定条件は高さ5mm、吸い込み100、2回ブローとした。
<帯電安定性>
各現像剤を用いて、画像面積率12%の文字画像パターンを用いて、連続30万枚出力する耐久試験を実施し、そのときの帯電量の変化を評価した。スリーブ上から現像剤を少量採取し、ブローオフ法により帯電量変化を求め、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
◎: 帯電量の変化が2.0μc/g未満である。
○: 帯電量の変化が2.0μc/g以上5.0μc/g未満である。
△: 帯電量の変化が5.0μc/g以上8.0μc/g未満である。
×: 帯電量の変化が8.0μc/gを超える。
<高画像トナー飛散性>
画像面積率20%のチャートを、市販のデジタルフルカラープリンター(imagio MPC6000、A4横カラー50枚/分、株式会社リコー製)を用い8万枚連続出力した際の機内のトナー汚染の程度を目視にて、下記基準により4段階で評価した。「△」以上が実用可能である。
[評価基準]
◎:トナー汚れがまったく観察されず良好な状態である
○:わずかに汚れが観察される程度で問題とはならい
△:少し汚れが観察される程度である
×:許容範囲外で非常に汚れがあり問題となる
<低画像トナー飛散性>
各トナーと画像形成装置(「RICOH MPC8002」;株式会社リコー製)を用いて画像面積率12%の文字画像パターンを出力した。50,000枚連続出力した際の複写機内のトナー汚染状態を目視にて観察し、下記基準に基づいて評価した。
〔評価基準〕
◎:トナー汚れがまったく観察されず良好な状態である
○:わずかに汚れが観察される程度で問題とはならい
△:少し汚れが観察される程度である
×:許容範囲外で非常に汚れがあり問題となる
<クリーニング性>
株式会社リコー製の複写機(Imagio MP 7501)を用いて、クリーニング性を評価した。
画像面積率30%の画像を現像し、転写紙に転写後、感光体に残存する転写残のトナーをクリーニングブレードでクリーニングしている最中に複写機を停止させ、クリーニング工程を通過した感光体上の転写残トナーをスコッチテープ(住友スリーエム株式会社製)で白紙に移し、それをマクベス反射濃度計RD514型で10箇所測定し、その平均値と単にテープを白紙に貼った時の測定結果との差を求め、下記基準により評価した。
なお、クリーニングブレードは2万枚クリーニング後のものを用いた。
〔評価基準〕
◎:差が0.010以下
○:差が0.010を超え、0.013以下
△:差が0.013を超え、0.015以下
×:差が0.015を超える
<総合判定>
以下の評価基準で総合判定を行った。
〔評価基準〕
◎(非常に良好):◎が2つ以上で、且つ△、及び×なし
○(良好) :△が1つ以下で、且つ×なし
△(許容) :△が2つ以上で、且つ×なし
×(実用上使用できないレベル):×が1つ以上
なお、◎、○、△を合格とし×を不合格とした。
なお、ピーク強度の最大値と最小値との差が30を超える樹脂(例えば、比較例1で用いた樹脂)の場合、効果的にアルミニウムを表面に偏在させることができない。そのため、トナー中のC元素に対するAl元素の比が小さいトナーとなってしまう。一方、ピーク強度の最大値と最小値との差が30以下の樹脂(実施例で用いた樹脂)の場合、Al使用量が少なくても効果的に表面にAlを偏在させることができ、所望の効果を得ることができる。
なお、蛍光X線で測定した際のトナー中のAl元素が多いと、表面に偏在するAl量も多くなる(比較例2)。一方、蛍光X線で測定した際のトナー中のAl元素が少ないと、表面に偏在するAl量も少なくなる(比較例3)。
表3の評価結果から明らかなように、本発明のトナー実施例1〜7について、低温定着性、耐熱保存性、及びトナー飛散性が十分に優れる結果となっており、特に実施例2〜4、6、7については特にその結果が優れる結果となっている。対して、比較例1〜7のトナーに関しては低温定着性、耐熱保存性、トナー飛散性、及びクリーニング性のいずれかが実用上問題のある結果となっている。
本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
<1> 結着樹脂、離型剤、アルミニウム、及びマグネシウムを含有するトナーであって、
前記トナーのTHF可溶成分のGPCにより測定される分子量分布において、300以上5,000以下の範囲における任意の分子量Mを選んだとき、前記分子量Mの±300の範囲における以下に定義されるピーク強度の最大値と最小値との差が30以下であり、
前記トナーを蛍光X線で測定した際の前記トナー中のAl元素が、0.45質量%以上1.00質量%以下であり、
前記トナーをXPSで測定した際の前記トナー中のC元素に対するAl元素の比が、0.5以上2.2以下であることを特徴とするトナーである。
ピーク強度:前記トナーのTHF可溶成分のGPC測定の結果を用いて、縦軸を強度、横軸を分子量とする分子量分布曲線を作成した際に、分子量が20,000以下の範囲において最大となる強度の値を100としたときの相対的な値
<2> 前記トナー中のC元素に対するAl元素の前記比が、1.0以上2.2以下である前記<1>に記載のトナーである。
<3> 前記トナー中のAl元素が、0.60質量%以上1.00質量%以下である前記<1>から<2>のいずれかに記載のトナーである。
<4> 前記トナーが、更にフッ素含有化合物を含有する前記<1>から<3>のいずれかに記載のトナーである。
<5> 前記フッ素含有化合物が、下記一般式(A)で表されるフッ素含有四級アンモニウム塩化合物である前記<4>に記載のトナーである。
前記一般式(A)中、X、Y、R〜R、r及びsは、それぞれ以下のものを表す。
X:−SO−又は−CO−
〜R:水素原子、炭素数1〜10の低級アルキル基又はアリール基
Y:I又はBr
r及びs:それぞれ独立して1〜20の整数
<6> 前記トナーをXPSで測定した際の前記トナー中のC元素に対するF元素の比が、8.0以上15.0以下である前記<1>から<5>のいずれかに記載のトナーである。
<7> 変性層状無機化合物を含有する前記<1>から<6>のいずれかに記載のトナーである。
<8> 前記変性層状無機化合物が、前記アルミニウム、及び前記マグネシウムを含有する前記<7>に記載のトナーである。
<9> 前記変性層状無機化合物が、モンモリロナイト、ベントナイト、及びアタパルジャイトの少なくともいずれかを変性させたものである前記<7>から<8>のいずれかに記載のトナーである。
<10> 前記変性層状無機化合物が、モンモリロナイト、ベントナイト、及びアタパルジャイトの少なくともいずれかを有機カチオン変性剤を用いて変性させたものである前記<9>に記載のトナーである。
<11> 前記有機カチオン変性剤が、第4級アルキルアンモニウム塩である前記<10>に記載のトナーである。
<12> 前記結着樹脂が、ポリエステル樹脂を含有する前記<1>から<11>のいずれかに記載のトナーである。
<13> 前記ポリエステル樹脂が、未変性ポリエステル樹脂と、変性ポリエステル樹脂とを含有する前記<12>に記載のトナーである。
<14> 前記変性ポリエステル樹脂が、活性水素基含有化合物と、前記活性水素基含有化合物と反応可能なポリエステルとを、伸長反応及び/又は架橋反応して得られる樹脂である前記<13>に記載のトナーである。
<15> 前記活性水素基含有化合物が、アミン類である前記<14>に記載のトナーである。
<16> 前記アミン類が、ジアミンである前記<15>に記載のトナーである。
<17> 前記活性水素基含有化合物と反応可能なポリエステルが、イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマーである前記<14>から<16>のいずれかに記載のトナーである。
<18> 前記<1>から<17>のいずれかに記載のトナーを含有することを特徴とする現像剤である。
<19> 更にキャリアを含有する前記<18>に記載の現像剤である。
<20> 前記<18>から<19>のいずれかに記載の現像剤を収容したことを特徴する現像剤収容ユニットである。
<21> 静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を現像剤を用いて現像して可視像を形成する、前記現像剤を備える現像手段とを有し、
前記現像剤が、前記<18>から<19>のいずれかに記載の現像剤であることを特徴とする画像形成装置である。
<22> 更に、前記可視像を記録媒体上に転写する転写手段と、
前記記録媒体上に転写された転写像を定着させる定着手段とを有する前記<21>に記載の画像形成装置。
<23> 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、
前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を、現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像工程とを含み、
前記現像剤が、前記<18>から<19>のいずれかに記載の現像剤であることを特徴とする画像形成方法である。
<24> 静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像して可視像を形成する、前記現像剤を備える現像手段とを有し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
前記現像剤が、前記<18>から<19>のいずれかに記載の現像剤であることを特徴とするプロセスカートリッジである。
10 静電潜像担持体
21 露光装置
25 定着装置
特許第4118498号公報 特許第4156759号公報 特許第4993533号公報 特許第4565054号公報 特開昭59−083171号公報 特開昭62−008165号公報 特開2002−189309号公報 特開2008−257185号公報 特開2009−134006号公報 特開2012−098367号公報 特開2005−017774号公報

Claims (8)

  1. 結着樹脂、離型剤、アルミニウム、及びマグネシウムを含有するトナーであって、
    前記トナーのTHF可溶成分のGPCにより測定される分子量分布において、300以上5,000以下の範囲における任意の分子量Mを選んだとき、前記分子量Mの±300の範囲における以下に定義されるピーク強度の最大値と最小値との差が30以下であり、
    前記トナーを蛍光X線で測定した際の前記トナー中のAl元素が、0.45質量%以上1.00質量%以下であり、
    前記トナーをXPSで測定した際の前記トナー中のC元素に対するAl元素の比が、0.5以上2.2以下であることを特徴とするトナー。
    ピーク強度:前記トナーのTHF可溶成分のGPC測定の結果を用いて、縦軸を強度、横軸を分子量とする分子量分布曲線を作成した際に、分子量が20,000以下の範囲において最大となる強度の値を100としたときの相対的な値
  2. 前記トナー中のC元素に対するAl元素の前記比が、1.0以上2.2以下である請求項1に記載のトナー。
  3. 前記トナーが、更にフッ素含有化合物を含有し、
    前記トナーをXPSで測定した際の前記トナー中のC元素に対するF元素の比が、8.0以上15.0以下である請求項1から2のいずれかに記載のトナー。
  4. 変性層状無機化合物を含有し、
    前記変性層状無機化合物が、前記アルミニウム、及び前記マグネシウムを含有する請求項1から3のいずれかに記載のトナー。
  5. 前記変性層状無機化合物が、モンモリロナイト、ベントナイト、及びアタパルジャイトの少なくともいずれかを変性させたものである請求項1から4のいずれかに記載のトナー。
  6. 請求項1から5のいずれかに記載のトナーを含有することを特徴とする現像剤。
  7. 請求項6に記載の現像剤を収容したことを特徴する現像剤収容ユニット。
  8. 静電潜像担持体と、
    前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
    前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を現像剤を用いて現像して可視像を形成する、前記現像剤を備える現像手段と、
    前記可視像を記録媒体上に転写する転写手段と、
    前記記録媒体上に転写された転写像を定着させる定着手段とを有し、
    前記現像剤が、請求項6に記載の現像剤であることを特徴とする画像形成装置。
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