JP2019061040A - 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、現像剤カートリッジ、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
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Abstract
Description
また、従来から、電子写真方式の画像形成において、白色顔料を含むトナー粒子を有するトナーを用いる技術が知られている。
」が開示されている。
トナーにおいて、このような表面被覆された顔料粒子を着色剤として用いた場合には、連続印刷時において低帯電量のトナーが発生する場合がある。
X線電子分光による表面アルミニウム比率が6.0atom%以上12.0atom%以下である顔料粒子と、カルボキシ基を有する結着樹脂と、を含むトナー粒子を含む
静電荷像現像用トナー。
前記表面アルミニウム比率が8.0atom%以上10.0atom%以下である、請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
前記顔料粒子が、酸化チタン、酸化亜鉛、又は、酸化ジルコニウムを含む、請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナー。
前記顔料粒子の、X線電子分光による表面チタン比率が9.0atom%以上15.0atom%以下である請求項3に記載の静電荷像現像用トナー。
前記顔料粒子が、酸化チタンを含む、請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナー。
前記顔料粒子における、粒子円形度が0.90以上である顔料粒子の割合が、65個数%以上である、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
前記結着樹脂の酸価が5mgKOH/g以上18mgKOH/g以下である、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
パラフィン系炭化水素である離型剤を更に含有する、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
前記離型剤の含有量が、トナー粒子の全質量に対し、0.1質量%以上9.0質量%以下である、請求項8に記載の静電荷像現像用トナー。
顔料粒子の体積平均一次粒径が170nm以上400nm以下である、請求項1〜請求項9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10のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを含有する、静電荷像現像剤。
請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを収容し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。
請求項11に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
請求項11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、
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11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、
を有する画像形成方法。
なお、「質量部」及び「質量%」との記載は、それぞれ、「重量部」及び「重量%」と同義である。
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーは、X線電子分光による表面アルミニウム比率が6.0atom%以上12.0atom%以下である顔料粒子と、カルボキシ基を有する結着樹脂と、を含むトナー粒子を含む。
トナーにおいて、このような表面被覆された顔料粒子を着色剤として用いた場合には、連続印刷時(例えば、1万枚の連続印刷時など)において低帯電量のトナーが発生する場合がある。
上記効果が得られる機序は不明であるが、下記のように推測される。
上記表面アルミニウム比率が6.0atom%未満である場合、表面に含まれるアルミニウム化合物とトナー粒子に含まれる結着樹脂との相互作用が低下し、接着性が低下してしまうため、顔料粒子がトナーから脱落しやすくなると考えられる。また、表面アルミニウム比率が低い場合には、顔料粒子表面の触媒効果による結着樹脂が変性し、顔料粒子がトナーから脱落しやすくなることも考えられる。
顔料粒子自体が電荷交換能を有しているため、このような顔料粒子が脱落したトナーは帯電量の低いトナーとなると考えられる。
また、上記表面アルミニウム比率が12.0atom%を超える場合、顔料粒子自体の脱落は抑制されるものの、非導電性であるアルミニウム化合物(例えば、酸化アルミニウム)の顔料粒子表面における含有量が多くなるため、顔料粒子の電荷交換能が低下してしまい、帯電量の低いトナーが発生すると考えられる。
更に、結着樹脂がカルボキシ基を有しない場合、顔料粒子と結着樹脂との相互作用が低下し、接着性が低下してしまうため、顔料粒子がトナーから脱落しやすくなり、帯電量の低いトナーが発生すると考えられる。
また、本実施形態に係るトナーにおいては、このような帯電量の低いトナーの発生が抑制されることにより、特に、低温低湿環境下において低密度画像を形成した後に、高温高湿環境下において高密度画像を形成する場合に、画像欠陥(例えば、白点の発生など)の発生が抑制されやすいと考えられる。
低温低湿環境下において低密度画像を形成した場合には、トナー消費量が低くなり、現像機内で同じトナーが撹拌され続けるため、トナー粒子の表面が摩耗されやすく、顔料粒子の脱落が発生しやすいと考えられる。また、高温高湿環境下においては、顔料粒子が脱落したトナーと脱落していないトナーとで帯電量の差が大きくなりやすいと考えられる。そのため。低温低湿環境下における低密度画像の形成後に、高温高湿環境下において高密度画像を形成する場合には、特に低帯電量のトナーが発生しやすく、結果として画像欠陥が発生してしまうと考えられる。
以下、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの詳細について説明する。
本実施形態に係る静電荷像現送用トナーは、X線電子分光による表面アルミニウム比率が6.0atom%以上12.0atom%以下である顔料粒子を含む。
顔料粒子は、白色顔料粒子であることが好ましい。
顔料粒子は、表面にアルミニウム化合物を含み、酸化アルミニウムを含むことが好ましい。酸化アルミニウムとしては、特に限定されないが、アルミナ(Al2O3)を含むことが好ましい。
また、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーは、表面に水酸化アルミニウム(Al(OH)3)を含むことが好ましい。
本実施形態に係るトナーにおいては、トナー粒子において、上記酸化アルミニウムと、結着樹脂に含まれるカルボキシ基との相互作用、又は、上記水酸化アルミニウムと、結着樹脂に含まれるカルボキシ基との相互作用により、トナー粒子から顔料粒子が脱落することが抑制されていると考えられる。
本実施形態における顔料粒子は、X線電子分光による表面アルミニウム比率が6.0atom%以上12.0atom%以下である。
上記表面アルミニウム比率は、帯電量の低いトナーの発生を抑制する観点から、8.0atom%以上10.0atom%以下であることが好ましい。
上記表面アルミニウム比率は、X線電子分光(XPS)により測定される。
具体的には、トナーをテトラヒドロフラン、アセトン、メチルエチルケトン、トルエンなどにより溶解して、顔料粒子を回収した後に、下記条件によるXPS測定を行い、得られたデータにおけるアルミニウムに由来するピークのピーク面積値の、測定されたすべてのピークのピーク面積値に対する割合を算出することにより測定される。
・X線光電子分光装置:日本電子社製JPS−9000MX
・X線源:MgKα線
・加速電圧:10.0kV
・Emission電流:20mA
・光電子エネルギーアナライザーのパスエネルギー:30V
表面原子濃度の計算は日本分光社提供の相対感光因子を用い、バックグラウンド補正及び面積は、日本電子社製分析アプリケーションソフトに従い算出する。
顔料粒子は、顔料の白色度の観点から、顔料粒子の全体におけるアルミニウムの含有量が、0mass%を超え2.0mass%以下であることが好ましく、0.5mass%以上1.5mass%以下であることがより好ましい。
顔料粒子の全体に置けるアルミニウムの含有量は、蛍光X線分析法(XRF)により測定される。
具体的には、測定条件を、管電圧40KV、管電流90mA、測定時間30分として、顔料粒子中の全元素に由来するピークのピーク面積値に対する、アルミニウムに由来するピークのピーク面積値として顔料粒子の全体におけるアルミニウムの含有量が測定される。
本実施形態において用いられる顔料粒子は、酸化チタン、酸化亜鉛、又は、酸化ジルコニウムを含むことが好ましく、酸化チタンを含むことがより好ましく、二酸化チタンを含むことが更に好ましい。
また、本実施形態において用いられる顔料粒子は、表面にアルミニウム化合物(好ましくは、酸化アルミニウム)が付着した酸化チタン粒子、表面にアルミニウム化合物(好ましくは、酸化アルミニウム)が付着した酸化亜鉛粒子、又は、表面にアルミニウム化合物(好ましくは、酸化アルミニウム)が付着した酸化ジルコニウム粒子であることが好ましく、表面に酸価アルミニウムが付着した酸化チタン粒子であることがより好ましく、表面に酸化アルミニウムが付着した二酸化チタン粒子であることが更に好ましい。
表面チタン比率は、表面アルミニウム比率と同様の方法により、XPSにより測定される。
−粒径−
本実施形態において用いられる顔料粒子は、個数平均一次粒径が170nm以上400nm以下であることが好ましく、240nm以上330nm以下であることが好ましい
顔料粒子の個数平均一次粒径は、レーザー式粒度分析装置(ナノトラックUPA−ST:日機装(株)製)を用いて行う。測定法としては、トナーをテトラヒドロフラン、アセトン、メチルエチルケトン、トルエンなどに溶解して、顔料粒子を回収した後に、顔料粒子をφ3.0mmアルミナビーズを用いて、イオン交換水に分散して試料を作製し、これをセルに適当な濃度になるまで投入し、2分待ったところで測定する。得られたチャンネルごとの粒径を個数基準で小さい方から累積し、累積50%になったところを個数平均一次粒径とする。
顔料粒子の脱落を抑制し、帯電量の低いトナーの発生を抑制する観点から、顔料粒子における、粒子円形度が0.90以上である顔料粒子の割合は、65個数%以上であることが好ましく、70個数%以上であることがより好ましく、75個数%以上であることが更に好ましい。
粒子円形度は、(円相当周囲長)/(周囲長)[(粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)]により求められる。具体的には、次の方法で測定される値である。
粒子円形度が0.90以上である顔料粒子の割合は、下記方法により求められる。
トナーをテトラヒドロフラン、アセトン、メチルエチルケトン、トルエンなどに溶解して、顔料粒子を回収した後に、測定対象となる顔料粒子を走査型電子顕微鏡装置(S−4100:(株)日立製作所製)により観察して画像を撮影し、この画像を画像解析ソフト(ImageJ:アメリカ国立衛生研究所製)を用いて一次粒子の画像解析によって粒子ごとの円形度を測定した。
そして、粒子円形度を求める際のサンプリング数は500個とし、500個の顔料粒子のうち、粒子円形度が0.90以上である顔料粒子の割合を算出する。
表面に酸化アルミニウムを有する顔料粒子を得る方法としては、特に限定されず公知の方法が用いられるが、例えば、特表2015−525199号公報、特開平11−171541号公報等に記載された、湿式処理工程によるアルミナコーティングを行う方法が挙げられる。
以下、表面に酸化アルミニウムを有し、二酸化チタンを含む粒子の製造方法を例に挙げて説明する。
二酸化チタン粒子としては、硫酸法又は塩素法のいずれの製造方法により得られたものでもよい。
二酸化チタン粒子の円形度分布又は平均粒径は、粉砕工程や分級工程を経ることにより、所望の範囲に調整される。
また酸化アルミニウムを付着させた後に、二酸化チタン粒子を粉砕又は分級することにより、所望の円形度分布や粒径に調整される。
酸化アルミニウムの付着において、まずは、水を含む溶媒中で、二酸化チタン粒子を分散した後に、水溶性アルミニウム塩を添加し、酸又は塩基を加えることでpHを制御して、二酸化チタン粒子の表面に水和酸化アルミニウムを析出させる。水溶性アルミニウム塩としては、アルミン酸ナトリウム、硫酸アルミニウムなどが挙げられる。使用する酸としては、塩酸、硫酸、硝酸などが挙げられる。また塩基としてはアンモニア水、水酸化ナトリウム、リン酸ナトリウム等が挙げられる。
上記被覆後、加熱による乾燥を行い、水和酸化アルミニウムを酸化アルミニウムとすることにより、表面に酸化アルミニウムを有する二酸化チタン粒子が得られる。
水和酸化アルミニウムの析出させる工程において、温度、pH、保持時間を制御することで、二酸化チタン粒子における表面アルミニウム比率、表面チタン比率が調整される。
また、得られる顔料粒子において、アルミナ以外の無機金属含水酸化物や有機物を複数種共存させてもよい。無機金属含水酸化物としてはシリカ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化スズ、酸化セリウム、などが挙げられる。また有機物としてはトリメチロールプロパンなどのポリオール系化合物、シリコン樹脂などのポリシリコン系化合物などが挙げられる。
本実施形態における顔料粒子の含有量は、トナー粒子の全質量に対し、20質量%以上60質量%以下であることが好ましく、30質量%以上50質量%以下であることがより好ましく、35質量%以上45質量%以下であることが更に好ましい。
本実施形態に係るトナー粒子は、カルボキシ基を有する結着樹脂を含む。
結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
これらの結着樹脂は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、結着樹脂がポリエステル樹脂である場合、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの縮重合体によりポリエステル樹脂を作製する際に、用いられる多価カルボン酸に含まれるカルボキシ基の総量を、用いられる多価アルコールに含まれるヒドロキシ基の総量よりも多くすることにより、カルボキシ基を有する結着樹脂が得られる。
結着樹脂の酸価は、5mgKOH/g以上18mgKOH/g以下であることが好ましく、7mgKOH/g以上16mgKOH/g以下であることがより好ましく、9mgKOH/g以上14mgKOH/g以下であることが更に好ましい。
結着樹脂の酸価は、「JIS K 0070 1992 化学製品の酸価,けん化価,エステル価,よう素価,水酸基価及び不けん化物の試験方法」に基づき、測定される。
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。
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。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステル等が挙げられる。
多価カルボン酸は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
多価アルコールとしては、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上の多価アルコールを併用してもよい。3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールが挙げられる。
多価アルコールは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線より求め、より具体的にはJIS K 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、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−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。
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。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。
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。
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、ピグメントイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアントカーミン3B、ブリリアントカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ピグメントレッド、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレートなどの種々の顔料、又は、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系などの各種染料等が挙げられる。
着色剤は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
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。
離型剤としては、帯電量の低いトナーの発生を抑制する観点から、パラフィン系炭化水素であることが好ましく、炭素数30以上70以下のパラフィン系炭化水素がより好ましい。
パラフィン系炭化水素としては、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。
なお、融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K 7121−1987「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。
ここで、コア・シェル構造のトナー粒子は、例えば、結着樹脂と必要に応じて着色剤及び離型剤等のその他添加剤とを含んで構成された芯部と、結着樹脂を含んで構成された被覆層と、で構成されていることがよい。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5%水溶液2ml中に測定試料を0.5mg以上50mg以下加える。これを電解液100ml以上150ml以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径として100μmのアパーチャーを用いて2μm以上60μm以下の範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。なお、サンプリングする粒子数は50000個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積粒径D16v、数粒径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、体積粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2、数粒度分布指標(GSDp)は(D84p/D16p)1/2として算出される。
まず、測定対象となるトナー粒子を吸引採取し、扁平な流れを形成させ、瞬時にストロボ発光させることにより静止画像として粒子像を取り込み、その粒子像を画像解析するフロー式粒子像解析装置(シスメックス社製のFPIA−2100)によって求める。そして、平均円形度を求める際のサンプリング数は3500個とする。
なお、トナーが外添剤を有する場合、界面活性剤を含む水中に、測定対象となるトナー(現像剤)を分散させた後、超音波処理をおこなって外添剤を除去したトナー粒子を得る。
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられる。該無機粒子として、SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等が挙げられる。
疎水化処理剤の量としては、通常、例えば、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部以下である。
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に対して加熱し、凝集粒子を融合・合一して、トナー粒子を形成する工程(融合・合一工程)と、を経て、トナー粒子を製造する。
なお、以下の説明では、着色剤、及び離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、着色剤、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。
まず、結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、例えば、着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液、離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を準備する。
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。
なお、転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相(O相)に塩基を加えて、中和したのち、水媒体(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの、樹脂の変換(いわゆる転相)が行われて不連続相化し、樹脂を、水媒体中に粒子状に分散する方法である。
なお、樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製、LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。なお、他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
次に、樹脂粒子分散液と共に、着色剤分散液と、離型剤粒子分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、樹脂粒子と着色剤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℃)で上記凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、上記加熱を行ってもよい。
凝集剤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、イミノジ酸(IDA)、ニトリロトリ酢酸(NTA)、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)等が挙げられる。
キレート剤の添加量としては、例えば、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液に対して、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度以上(例えば樹脂粒子のガラス転移温度より10から30℃高い温度以上)に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
なお、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、気流乾燥、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混合した二成分現像剤であってもよい。
なお、磁性粉分散型キャリア及び樹脂含浸型キャリアは、当該キャリアの構成粒子を芯材とし、これに被覆樹脂により被覆したキャリアであってもよい。
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。
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。
本実施形態に係る画像形成装置/画像形成方法について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、を備える。そして、静電荷像現像剤として、本実施形態に係る静電荷像現像剤が適用される。
中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
図1に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づくイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第4の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」と称する場合がある)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。なお、これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に対して脱着するプロセスカートリッジであってもよい。
また、各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段)4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーを含むトナーの供給がなされる。
なお、一次転写ロール5Yは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Yに対向した位置に設けられている。更に、各一次転写ロール5Y、5M、5C、5Kには、一次転写バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各一次転写ロールに印加する転写バイアスを可変する。
まず、動作に先立って、帯電ロール2Yによって感光体1Yの表面が−600V乃至−800Vの電位に帯電される。
感光体1Yは、導電性(例えば20℃における体積抵抗率:1×10−6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂の抵抗)であるが、レーザ光線3Yが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3を介してレーザ光線3Yを出力する。レーザ光線3Yは、感光体1Yの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー画像パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電荷像が、現像装置4Yによってトナー画像として可視像(現像像)化される。
一方、感光体1Y上に残留したトナーは感光体クリーニング装置6Yで除去されて回収される。
こうして、第1のユニット10Yにてイエロートナー画像の転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー画像が重ねられて多重転写される。
定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録紙Pの表面も平滑が好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等が好適に使用される。
本実施形態に係るプロセスカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
図2に示すプロセスカートリッジ200は、例えば、取り付けレール116及び露光のための開口部118が備えられた筐体117により、感光体107(像保持体の一例)と、感光体107の周囲に備えられた帯電ロール108(帯電手段の一例)、現像装置111(現像手段の一例)、及び感光体クリーニング装置113(クリーニング手段の一例)を一体的に組み合わせて保持して構成し、カートリッジ化されている。
なお、図2中、109は露光装置(静電荷像形成手段の一例)、112は転写装置(転写手段の一例)、115は定着装置(定着手段の一例)、300は記録紙(記録媒体の一例)を示している。
本実施形態に係るトナーカートリッジは、本実施形態に係るトナーを収容し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。トナーカートリッジは、画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するための補給用のトナーを収容するものである。
<顔料粒子の作製>
塩素法により得られた、粒子円形度が0.90以上の粒子の割合が全粒子中の65.4%、平均粒径260nmである、二酸化チタン粒子1kgを純水4Lと混合、撹拌し、二酸化チタン粒子分散液を作製した。二酸化チタン粒子分散液を50〜70℃に保ち、分散液のpHが6.5になるように30%硫酸と20%水酸化ナトリウムを添加しながら、シリカ 換算で10%含有するケイ酸ナトリウム水溶液、150gを添加し、2時間保持した。その後アルミナ換算で20%含有するアルミン酸ナトリウム水溶液180gを添加し、30分間保持した。その後30%硫酸を加え、pHを5.5に再調整し、60〜75℃で1時間保持した。得られたアルミン酸ナトリウム処理後の二酸化チタン粒子分散液をろ過し、固形物を一定量の純水で洗浄した後に、130℃のオーブンで24時間乾燥した。乾燥物をハンマー式微粉砕機により粉砕し、表面に酸化アルミニウムを有する二酸化チタン顔料粒子を得た。
得られた表面に酸化アルミニウムを有する二酸化チタン顔料粒子における表面アルミニウム比率、表面チタン比率、粒子円形度が0.90以上である顔料粒子の割合、表面酸化アルミニウム比率、個数平均一次粒径、顔料粒子全体におけるアルミニウム比率は表1に記載した。
・表面に酸化アルミニウムを有する二酸化チタン顔料粒子:200部
・アニオン性界面活性剤(テイカパワーBN2060、有効成分量:60%):17部
・イオン交換水:450部
以上の成分を混合してホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて30分間撹拌し、その後、高圧衝撃式分散機アルティマイザー(HJP30006:スギノマシン社製)にて1時間分散処理して酸化チタン顔料が分散された顔料粒子分散液(固形分率30%)を得た。
・テレフタル酸 :30モル部
・フマル酸 :68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、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210℃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。こうして酸価12.2mgKOH/gのポリエステル樹脂を合成した。
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樹脂粒子分散液を得た。該樹脂粒子分散液にイオン交換水を加え、固形分量を30%に調整して、樹脂粒子分散液(1)とした。
得られた結着樹脂における酸価、重量平均分子量は表1に記載した。
・パラフィンワックス(日本精蝋社製FNP090): 270部
・アニオン性界面活性剤(テイカ社製テイカパワーBN2060、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、離型剤分散液を得た。この離型剤分散液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%になるように調整した。
・イオン交換水 :600部
・樹脂粒子分散液(1) :250部
・顔料粒子分散液 :331部
・離型剤粒子分散液 :82部
・アニオン性界面活性剤(テイカ社製テイカパワーBN2060、固形分率20%) :8部
上記材料を丸型ステンレス製フラスコに入れ、0.1Mの硝酸を添加してpHを4.0に調整した後、硫酸アルミニウム濃度が10%の水溶液13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30℃において分散した後、回転数500rpmの条件で加熱用オイルバス中で47℃まで加熱し60分間保持した。
その後、樹脂粒子分散液(1)220部を追添加し1時間保持し、0.5Mの水酸化ナトリウム水溶液11部、15%エチレンジアミン四酢酸ナトリム水溶液10部を添加してpHを7.5に調整した後、攪拌を継続しながら95℃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7.3μmのトナー粒子を得た。
トナー粒子:100部と、外添剤として日本アエロジル(株)製、疎水性シリカ:RX50の0.3部と、日本アエロジル(株)製、疎水性シリカ:R972の1.0部とをヘンシェルミキサーを用い周速20m/sにて15分間ブレンドを行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナーを得た。
トナー :36部とキャリア :414部と、を2リットルのVブレンダーに入れ、20分間撹拌し、その後212μmで篩分して各トナーを含む現像剤を作製した。なお、キャリアは次に示す方法で得られたキャリアを使用した。
・フェライト粒子(体積平均粒径:35μm):100部
・トルエン:14部
・メチルメタクリレート−パーフルオロオクチルエチルアクリレート共重合体:1.6部
・カーボンブラック(商品名:VXC−72、キャボット社製、体積抵抗率:100Ωcm以下):0.05部
・架橋メラミン樹脂粒子(平均粒径:0.3μm、トルエン不溶):0.5部
まず、メチルメタクリレート−パーフルオロオクチルエチルアクリレート共重合体に、カーボンブラックをトルエンに希釈して加えサンドミルで分散した。次いで、これにフェライト粒子以外の上記各成分を10分間スターラーで分散し、被覆層形成用溶液を調合した。次いでこの被覆層形成用溶液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダーに入れ、温度60℃において30分間撹拌した後、減圧してトルエンを留去して、樹脂被覆層を形成してキャリアを得た。
実施例1において、顔料粒子作製の際のアルミン酸ナトリウム水溶液の量を155gに変更した以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、顔料粒子作製の際のケイ酸ナトリウム水溶液添加後の保持時間を4時間に変更した以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、顔料粒子作製の際のケイ酸ナトリウム水溶液添加後の保持時間を1時間に変更し、アルミン酸ナトリウム水溶液の量を205gに変更し、pHを5.5に再調整した後の60〜75℃での保持時間を2時間に変更した以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、顔料粒子作製の際のpHを5.5に再調整した後の60〜75℃での保持時間を2時間に変更した以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、樹脂粒子分散液(1)の調製の際のフマル酸の量を52モル部に変更し、かつトリメリット酸を17モル部追加したこと以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、樹脂粒子分散液(1)の調製の際フマル酸の量を50モル部に変更し、かつエチレングリコールを20モル部追加したこと以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、樹脂粒子分散液(1)の調製の際のフマル酸の量を50モル部に変更し、かつトリメリット酸を20モル部追加したこと以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、樹脂粒子分散液(1)の調製の際のフマル酸の量を45モル部に変更し、かつエチレングリコールを25モル部追加したこと以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、顔料粒子作製の際の、粒子円形度が0.90以上の粒子の割合が全粒子中の63.7%、平均粒径259nmである、二酸化チタン粒子に変更した以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、離型剤分散液の調製の際のパラフィンワックスをエステルワックス(日本精蝋社製WEP5)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、顔料粒子作製の際の、粒子円形度が0.90以上の粒子の割合が全粒子中の65.4%、平均粒径382nmである、二酸化チタン粒子に変更し、アルミン酸ナトリウム水溶液の量を160gに変更した以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、顔料粒子作製の際の、粒子円形度が0.90以上の粒子の割合が全粒子中の65.9%、平均粒径167nmである、二酸化チタン粒子に変更し、アルミン酸ナトリウム水溶液の量を185gに変更した以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、顔料粒子作製の際の、粒子円形度が0.90以上の粒子の割合が全粒子中の65.4%、平均粒径396nmである、二酸化チタン粒子に変更し、アルミン酸ナトリウム水溶液の量を210gに変更した以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、顔料粒子作製の際の、粒子円形度が0.90以上の粒子の割合が全粒子中の65.3%、平均粒径155nmである、二酸化チタン粒子に変更し、アルミン酸ナトリウム水溶液の量を145gに変更した以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
−樹脂分散液(2)の調製−
・スチレン 410部
・n−ブチルアクリレート 175部
・アクリル酸 4部
・ドデカンチオール 11部
・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) 15部
・イオン交換水 1200部
上記成分のうち、スチレン、n−ブチルアクリレート、アクリル酸、ドデカンチオールを混合して溶液を調整し、この溶液を上記アニオン性界面活性剤とイオン交換水を含むフラスコ内フラスコ中で分散・乳化した(単量体乳化液1)。アニオン性界面活性剤2部を400部のイオン交換水に溶解し、重合用フラスコに仕込んだ。この重合用フラスコを密栓し、還流管を設置し、重合用フラスコ内を窒素置換しながら撹拌し、重合用フラスコをウォーターバスで75℃に加熱した。過硫酸アンモニウム10部をイオン交換水90部に溶解したものを、重合用フラスコ中に添加した後、単量体乳化液1をチューブポンプを用いて60分かけて滴下した。その後、重合用フラスコを80℃に保持しながら、6時間撹拌し、重合用フラスコを氷水で25℃まで冷却し、重合を終了した。これにより酸価12.5mgKOH/gの樹脂分散液が得られた。該樹脂粒子分散液にイオン交換水を加え、固形分量を30%に調整して、樹脂粒子分散液(2)とした。
実施例1において、樹脂分散液(1)を樹脂分散液(2)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
・ポリエステル樹脂 156.0部
・酸化チタン顔料 100.0部
・パラフィンワックス(日本精蝋社製FNP090): 15部
・アニオン性界面活性剤(テイカ社製テイカパワーBN2060、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%)
ポリエステル樹脂及び酸化チタン顔料は、実施例1と同様の手順によって得られたものを使用した。
上記の材料を90℃まで加熱し溶融させた後、エクストルーダーにて設定温度150℃、スクリュー回転数280rpm、供給スピード220kg/時で溶融混練した。冷却後、粗粉砕した後、ジェットミルにて微粉砕し、粉砕物を風力分級して、体積平均粒径7.6μmのトナー粒子を得た。
実施例1において、顔料粒子作製の際のケイ酸ナトリウム水溶液添加後の保持時間を1時間に変更し、アルミン酸ナトリウム水溶液の量を155gに変更した以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、顔料粒子作製の際のケイ酸ナトリウム水溶液添加後の保持時間を4.5時間に変更し、アルミン酸ナトリウム水溶液の量を155gに変更した以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、顔料粒子作製の際のケイ酸ナトリウム水溶液添加後の保持時間を30分間に変更し、アルミン酸ナトリウム水溶液の量を205gに変更し、pHを5.5に再調整した後の60〜75℃での保持時間を2.5時間に変更した以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、顔料粒子作製の際のケイ酸ナトリウム水溶液添加後の保持時間を2時間に変更し、アルミン酸ナトリウム水溶液の量を205gに変更し、pHを5.5に再調整した後の60〜75℃での保持時間を2時間に変更した以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、顔料粒子作製の際のケイ酸ナトリウム水溶液添加後の保持時間を30分間に変更し、アルミン酸ナトリウム水溶液の量を155gに変更した以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、顔料粒子作製の際のケイ酸ナトリウム水溶液添加後の保持時間を4.5時間に変更し、アルミン酸ナトリウム水溶液の量を135gに変更した以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、顔料粒子作製の際のケイ酸ナトリウム水溶液添加後の保持時間を30分間に変更し、アルミン酸ナトリウム水溶液の量を205gに変更し、pHを5.5に再調整した後の60〜75℃での保持時間を3時間に変更した以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、顔料粒子作製の際のケイ酸ナトリウム水溶液添加後の保持時間を2時間に変更し、アルミン酸ナトリウム水溶液の量を205gに変更し、pHを5.5に再調整した後の60〜75℃での保持時間を2.5時間に変更した以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、樹脂粒子分散液(1)の調製の際のテレフタル酸の量を20モル部に、フマル酸の量を40モル部に変更し、かつエチレングリコールを30モル部追加し、230℃まで温度を上げた後に、エチレングリコールを40モル部添加したこと以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、顔料粒子分散液の作製の際に、表面に酸化アルミニウムを有する二酸化チタン顔料粒子として、JR600A(テイカ社製)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
実施例1において、顔料粒子分散液の作製の際に、表面に酸化アルミニウムを有する二酸化チタン顔料粒子として、CR60(石原産業社製)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして白色現像剤を得た。
〔画像欠陥の評価〕
評価用サンプル作製装置としては、富士ゼロックス(株)社製ApeosPortIV C3370を使用した。現像器に得られた現像剤を充填し、記録媒体としては北越紀州製紙(株)製色上質紙黒厚口A4サイズを用い、15℃10RH%の環境下で低画像密度(密度5%)で連続して、1000枚プリントした。その後、サンプル作製装置を28℃95RH%の環境へ移動し、150×270mmの長方形のベダ画像(密度100%)を連続して、200枚プリントした。プリントした200枚の画像欠損有無を目視で判別し、200枚中で画像欠損が発生した枚数を比較した。
表1に枚数を記載した。
上記画像欠陥の評価における200枚プリント後の現像機内のトナー粒子について、下記方法により個々のトナー粒子の帯電量分布を測定した。
個々のトナー粒子の帯電量分布は、例えば特開昭57-79958号公報に示すチャージスペクトログラフ法(以下、「CSG法」により得られるチャージスペクトログラフを画像解析することにより得られる。画像解析によって得られた帯電量の度数分布において、ピーク値に対して低帯電側の20%未満の帯電量となるトナー粒子の個数を算出し、全トナー粒子数に対する割合(個数%)を「帯電量が低いトナーの割合」とした。
また、上記帯電量分布が2極化している場合、「2極化」の欄には「あり」と記載し、2極化していない場合、「2極化」の欄には「なし」と記載した。2極化しているか否かは、チャートを目視により確認して判定した。
評価結果は表1に記載した。
帯電量が低いトナーの割合が低いほど、連続印刷時における低帯電量のトナーの発生が抑制されるといえる。
2Y、2M、2C、2K 帯電ロール(帯電手段の一例)
3 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
4Y、4M、4C、4K 現像装置(現像手段の一例)
5Y、5M、5C、5K 一次転写ロール(一次転写手段の一例)
6Y、6M、6C、6K 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
8Y、8M、8C、8K トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K 画像形成ユニット
20 中間転写ベルト(中間転写体の一例)
22 駆動ロール
24 支持ロール
26 二次転写ロール(二次転写手段の一例)
30 中間転写体クリーニング装置
107 感光体(像保持体の一例)
108 帯電ロール(帯電手段の一例)
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)
P 記録紙(記録媒体の一例)
Claims (15)
- X線電子分光による表面アルミニウム比率が6.0atom%以上12.0atom%以下である顔料粒子と、カルボキシ基を有する結着樹脂と、を含むトナー粒子を含む
静電荷像現像用トナー。 - 前記表面アルミニウム比率が8.0atom%以上10.0atom%以下である、請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記顔料粒子が、酸化チタン、酸化亜鉛、又は、酸化ジルコニウムを含む、請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記顔料粒子の、X線電子分光による表面チタン比率が9.0atom%以上15.0atom%以下である、請求項3に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記顔料粒子が、酸化チタンを含む、請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記顔料粒子における、粒子円形度が0.90以上である顔料粒子の割合が、65個数%以上である、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記結着樹脂の酸価が5mgKOH/g以上18mgKOH/g以下である、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- パラフィン系炭化水素である離型剤を更に含有する、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記離型剤の含有量が、トナー粒子の全質量に対し、0.1質量%以上9.0質量%以下である、請求項8に記載の静電荷像現像用トナー。
- 顔料粒子の個数平均一次粒径が170nm以上400nm以下である、請求項1〜請求項9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10のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを含有する、静電荷像現像剤。
- 請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを収容し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。 - 請求項11に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。 - 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
請求項11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、
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11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、
を有する画像形成方法。
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