JP2019133053A - トナー、トナー収容ユニット、画像形成装置、及びトナーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
超微粒子は、数nm〜数百nmの粒子であり、物質が加熱されることにより、揮発、凝集、昇華(気体から固体)されることにより発生する。特に、トナーは定着機により直接加熱されること、画像として表面積が多いこともあり、トナーより発生する超微粒子が多いことから問題となる。
本発明のトナーは、
少なくとも結晶性ポリエステル樹脂を含有するトナーであり、
前記結晶性ポリエステル樹脂が、下記(1)式で表されるジカルボン酸と、下記(2)式で表されるジオールとの重縮合樹脂からなり、
前記トナーを、160℃の熱抽出温度条件で熱抽出ガスクロマトグラフ質量分析した場合、質量分析の結果、前記トナーに対する下記(3)式で表される環状エステル物質の含有量が、トルエン換算で1ppm〜200ppmであることを特徴とする。
結晶性ポリエステル樹脂を含有するトナーは、低温定着性の向上に寄与するが、一方トナーから発生する超微粒子の量を増大させる。
結晶性ポリエステル樹脂を含有するトナーにおいて、結晶性ポリエステル樹脂を合成する際、副生成物として生成される環状エステル物質が超微粒子の発生に影響する。
生成される環状エステル物質の生成量を少なくすることで、超微粒子の発生量を抑制することができる。
そこで、本発明者らは、結晶性ポリエステル樹脂を含有するトナーにおいて、そのトナーに含まれる環状エステル物質の生成を抑制し、トナーに対する環状エステル物質の含有量が所定の範囲内となるトナーを作製した。係るトナーは、優れた低温定着性を示し、かつ超微粒子の発生量を低減できる、両方の特性を満足することができるトナーとなる。
つまり、本発明は、特定のジカルボン酸と、特定のジオールとの重縮合樹脂からなる結晶性ポリエステル樹脂を含有するトナーであって、そのトナーに含まれる特定の環状エステル物質の含有量が所定の範囲内であるトナーを提供するものである。
本発明により、上記した本発明の目的である、優れた低温定着性を示し、かつ超微粒子の発生量を低減できるトナーを提供することができる。
トナーに含まれる特定の環状エステル物質の含有量を所定の範囲内とするうえで、以下の製造方法が有効である。
本発明のトナーの製造方法については、以下で詳しく説明する。
本発明のトナーは、結着樹脂として、少なくとも結晶性ポリエステル樹脂を含有する。また、結晶性ポリエステル樹脂以外の結着樹脂を含有してもよい。結晶性ポリエステル樹脂以外の結着樹脂としては、後述するが、例えば、非晶性ポリエステル樹脂が挙げられる。更にまた必要に応じて、離型剤、着色剤などその他の成分を含有する。
また、本発明のトナーには、上記(3)式で表される環状エステル物質がトナーに対し所定量含有されている。
前記結晶性ポリエステル樹脂は、結晶性をもつために、定着開始温度付近において急激な粘度低下を示す熱溶融特性を示す。
このような特性を有する前記結晶性ポリエステル樹脂をトナーに含有させ、他の結着樹脂、例えば、後述する非晶性ポリエステル樹脂と共に用いると、トナーは次のような特性を示す。溶融開始温度直前までは結晶性による耐熱保存性がよく、溶融開始温度では結晶性ポリエステル樹脂の融解による急激な粘度低下を起こす。それに伴い非晶性ポリエステル樹脂と相溶し、共に急激に粘度低下することにより定着する。その結果、良好な耐熱保存性と低温定着性とを兼ね備えたトナーが得られる。また、得られたトナーは、離型幅(定着下限温度と耐高温オフセット発生温度との差)についても、良好な結果を示す。
なお、本発明において結晶性ポリエステル樹脂とは、上記のごとく、多価アルコールと、多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸エステル等の多価カルボン酸又はその誘導体とを用いて得られるものを指す。したがって、ポリエステル樹脂を変性したもの、例えば、ウレタン結合及び/又はウレア結合を有するプレポリマー、及びそのプレポリマーを架橋及び/又は伸長反応させて得られる樹脂は、前記結晶性ポリエステル樹脂には属さない。
前記結晶性ポリエステル樹脂のうち、前記(1)式で表されるジカルボン酸と、前記(2)式で表されるジオールとからなる重縮合樹脂の占める割合は95モル%以上であることが好ましい。
更に、上記(1)式で表されるカルボン酸成分を95モル%以上含むカルボン酸成分と、上記(2)式で表されるアルコール成分を95モル%以上含むアルコール成分とを、縮重合させて得られた結晶性ポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂の結晶性を高めるためには、ポリエステル樹脂が綺麗に並ぶ必要がある。樹脂の主鎖内に異なった構造が入ると、樹脂の鎖が綺麗に並べずに結晶性が低下するからである。
また、前記結晶性ポリエステル樹脂に他の化合物を側鎖に付けることも可能ではあるが、立体障害がおこり、結晶性が低下するため、側鎖を付けない態様であることが好ましい。
前記結晶性ポリエステル樹脂の結晶性を高めることで、トナーの耐熱保存性が低下するという問題を有効に防止できる。
また、前記結晶性ポリエステル樹脂の融点は、60℃〜80℃であるとよい。融点が、60℃以上であれば、結晶性ポリエステル樹脂が低温で溶融しやすく、トナーの耐熱保存性が低下するという問題を有効に防止できる。一方、80℃以下であれば、定着時の加熱による結晶性ポリエステル樹脂の溶融が不十分で、低温定着性が低下するという問題を有効に防止できる。
前記結晶性ポリエステル樹脂の水酸基価としては、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。しかし、所望の低温定着性を達成し、かつ良好な帯電特性を達成するためには、水酸基価が0mgKOH/g〜50mgKOH/gであると好ましく、2mgKOH/g〜20mgKOH/gであるとより好ましい。
前記含有量が、1質量部以上であれば、結晶性ポリエステル樹脂によるシャープメルト化が不十分なため低温定着性に劣るという問題を有効に防止することができる。一方、20質量部以下であれば、耐熱保存性が低下し、及び画像のかぶりが生じやすくなるという問題を有効に防止することができる。前記含有量が、より好ましい範囲である、2質量部〜10質量部の範囲内であると、高画質、定着安定性などを向上させる点で、良好な結果を示す。
前記結晶性ポリエステル樹脂を合成する際に、副生成物として、前記結晶性ポリエステル樹脂由来の環状エステル物質である、下記(3)式で示される環状エステル物質が生成される。
つまり、前記結晶性ポリエステル樹脂のモノマーである1個のジカルボン酸と1個のジオールが環状にエステル反応した物質が生成される。
なお、上記(3)式で示される環状エステル物質において、m+n≦20が好ましく、m+n≦18がより好ましい。
そのため、画像形成装置から、微粒子の発生を低減させるには、この上記(3)式で示される環状エステル物質をトナー中から減少させることが有効となる。
そこで、本発明では、前記トナーにおける上記(3)式で表される環状エステル物質の含有量を規定する。
前記トナーを、160℃の熱抽出温度条件で熱抽出ガスクロマトグラフ質量分析した場合、質量分析の結果、上記(3)式で表される環状エステル物質の含有量が、前記トナーに対してトルエン換算で1ppm〜200ppmであるとよい。
さらに、上記(3)式で表される環状エステル物質の含有量は、前記トナーに対してトルエン換算で1ppm〜150ppmであると好ましく、5ppm〜100ppmであるとより好ましい。
上記(3)式で表される環状エステル物質の含有量が、1ppm以上であれば、トナー中に含有されている結晶性ポリエステル樹脂が、低温定着性能を十分発揮する量含有されている。一方、上記(3)式で表される環状エステル物質の含有量が、200ppm以下であれば、超微粒子の発生量を低減することができる。
熱抽出ガスクロマトグラフ質量分析装置としては、例えば以下のような装置・測定条件が用いられる。
熱抽出装置:フロンティアラボ社製PY2020D
・熱抽出条件:160℃/10min
・インターフェース温度:260℃
ガスクロマトグラフ質量分析計:島津製作所製QP−2010
・カラム:フロンティアラボ社製UA-5(5% diphenyldimetyl polysiloxane)長さ30m/内径0.25mm/膜厚0.25μm
・インジェクション温度:330℃
・カラム昇温:40℃(保持10分間)、その後10℃/minで昇温、330℃(保持10分間)
・カラム流量:1.0mL/min
・イオン化法:EI法(70eV)
・注入モード:Split(1:100)
前記結晶性ポリエステル樹脂を合成する際、副生成物である上記(3)式で表される環状エステル物質の生成量を減らすには、以下の方法が有効である。
上記(1)式で示されるジカルボン酸のモノマーと、上記(2)式で示されるジオールのモノマーとを脱水反応させて、ポリエステルを合成する。この反応の際に、なるべく低温で合成させ、時間をかけて分子量を上げるとよい。通常、ポリエステル樹脂を合成する際は、合成時間を短くするため、反応温度をある程度高くする。しかし、反応温度を高くすると、樹脂分子の末端のカルボン酸が、回り込んで自分自身の分子のエステル結合部分に接触して、エステル交換を起こし、環状エステル物質が発生する。そこで、ポリエステルを合成する際、反応温度を低くすると、環状エステル物質が発生する反応を抑えることができる。
また、通常、ポリエステル樹脂を合成する際は、カルボン酸のモノマーとアルコールのモノマーとは、等モルずつ反応させるが、アルコールのモノマーを若干増やすことにより、環状エステル物質の発生を抑えることもできる。樹脂の末端が水酸基になる確率が高くなるので、自分自身の分子のエステル基とエステル交換反応が起こりにくくなるためである。結晶性ポリエステル樹脂合成の際に、樹脂の末端をエンドキャップすることにより、エステル交換反応を起こりにくくする処理をしてもよい。
また、エステル交換反応を起こりにくくするため、エステル合成の触媒を失活させてもよい。合成反応後に触媒の失活剤をいれて、触媒の働きを止めてもよい。また、減圧を強くして、脱水を進めることも、環状エステル物質の発生を抑制することができる。
さらに、上記(3)式で表される環状エステル物質を少なくする方法として、結晶性ポリエステル樹脂を精製することも有効である。具体的には、良溶媒と貧溶媒を使用して、再沈殿により、結晶性ポリエステル樹脂から、未反応モノマーやオリゴマーを取り除くことができる。
まず、得られた樹脂を溶解できる溶媒Aと、得られた樹脂のうちごく低分子量成分のみを溶解できかつ溶媒Aと無限に混和可能な溶媒Bを選択する。
得られた樹脂をはじめに溶媒Aに完全に溶解させた後、溶解液を少しずつ溶媒Bに加えていくことにより、樹脂のうち分子量の高い成分のみを析出させることができる。
析出後は、溶媒を除去し乾燥することにより、ごく低分子量の成分が除去された樹脂が得られる。
溶媒Aと溶媒Bは樹脂の種類により選択しなければならないが、前記結晶性ポリエステル樹脂においては、例えば、以下の溶媒A、及び溶媒Bの例が挙げられる。
溶媒Aとしては、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル、アセトン、メチルエチルケトン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサフルオロイソプロパノール、クロロメタン、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素などが挙げられる。溶媒Bとしては、水、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどが挙げられる。
前記結晶性ポリエステル樹脂に対して使用する溶媒Aの量は、結晶性ポリエステル樹脂が完全に溶解し、かつある程度粘度が低い状態になる量であるとよい。粘度が高いと再沈殿させたときに溶媒Bと混和しにくくなる。具体的には、前記結晶性ポリエステル樹脂に対して、質量で1倍〜10倍量用いるのがよい。
また、結晶性ポリエステル樹脂の溶媒Aの溶液全体に対して、溶媒Bは過剰量用いるのがよい。溶媒Bが少ないと、溶媒Aの影響を受けやすくなるため結晶性ポリエステル樹脂の析出量が少なくなる。具体的には、結晶性ポリエステル樹脂の溶媒Aの溶液全体に対して、質量で10倍〜100倍量の溶媒Bを用いるのがよい。
よって、本発明では、溶解懸濁法、及び乳化凝集法のいずれかの方法を用いて前記結晶性ポリエステル樹脂を含有するトナーを製造することが好ましい。
本発明のトナーは、上記結晶性ポリエステル樹脂以外の結着樹脂成分を含有することができる。結晶性ポリエステル樹脂以外の他の結着樹脂としては、特に制限はなく、通常使用される樹脂を適宜選択して使用することができる。例えば、スチレン系単量体、アクリル系単量体、メタクリル系単量体等のビニル重合体、これらの単量体又は2種類以上からなる共重合体、ポリエステル系重合体、ポリオール樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、ポリカーボネート樹脂、石油系樹脂、などが挙げられる。
この中でも本発明のトナーに用いる結着樹脂として、非晶性のポリエステル系重合体(非晶性ポリエステル樹脂)を含有させることが好ましい。
前記メタクリル系単量体としては、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、メタクリル酸、メタクリル酸のエステル類などが挙げられる。前記メタクリル酸のエステル類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸n−ドデシル、メタクリル酸2−エチルへキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルなどが挙げられる。
(1)エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフイン類
(2)ブタジエン、イソプレン等のポリエン類
(3)塩化ビニル、塩化ビニルデン、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類
(4)酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類
(5)ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類
(6)ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類
(7)N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物
(8)ビニルナフタリン類
(9)アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸若しくはメタクリル酸誘導体等
(10)マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸等の不飽和二塩基酸
(11)マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物等の不飽和二塩基酸無水物
(12)マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸モノブチルエステル、シトラコン酸モノメチルエステル、シトラコン酸モノエチルエステル、シトラコン酸モノブチルエステル、イタコン酸モノメチルエステル、アルケニルコハク酸モノメチルエステル、フマル酸モノメチルエステル、メサコン酸モノメチルエステル等の不飽和二塩基酸のモノエステル
(13)ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸等の不飽和二塩基酸エステル
(14)クロトン酸、ケイヒ酸等のα,β−不飽和酸
(15)クロトン酸無水物、ケイヒ酸無水物等のα,β−不飽和酸無水物
(16)該α,β−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物、アルケニルマロン酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、これらの酸無水物及びこれらのモノエステル等のカルボキシル基を有するモノマー
(17)2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート等のアクリル酸又はメタクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類
(18)4−(1−ヒドロキシ−1−メチルブチル)スチレン、4−(1−ヒドロキシ−1−メチルへキシル)スチレン等のヒドロキシ基を有するモノマー
前記架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等の芳香族ジビニル化合物;エチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、1,6へキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、これらの化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの等のアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類;ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#400ジアクリレート、ポリエチレングリコール#600ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、これらの化合物のアクリレートをメタアクリレートに代えたもの等のエーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類、などが挙げられる。
また、前記架橋剤として、例えば、商品名MANDA(日本化薬社製)等のポリエステル型ジアクリレート類が挙げられる。
また、前記架橋剤として、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの、トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテート等の多官能の架橋剤が挙げられる。
これらの架橋剤のうち、トナー用樹脂における定着性、耐オフセット性の点から、芳香族ジビニル化合物(特にジビニルベンゼン)、芳香族基及びエーテル結合を1つ含む結合鎖で結ばれたジアクリレート化合物類が好ましい。これらの中でも、スチレン系共重合体、スチレン−アクリル系共重合体となるようなモノマーの組み合わせが好ましい。
前記結着樹脂がスチレン−アクリル系樹脂の場合、樹脂成分のテトラヒドロフラン(THF)に可溶分のGPCによる分子量分布で、分子量3千〜5万(数平均分子量換算)の領域に少なくとも1つのピークが存在する。また、分子量10万以上の領域に少なくとも1つのピークが存在する樹脂が、定着性、オフセット性、保存性の点で好ましい。また、THF可溶分としては、分子量分布10万以下の成分が50〜90%となるような結着樹脂が好ましく、分子量5千〜3万の領域にメインピークを有する結着樹脂がより好ましく、5千〜2万の領域にメインピークを有する結着樹脂が最も好ましい。
2価のアルコール成分としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−へキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールA、又は、ビスフェノールAにエチレンオキシド、プロピレンオキシド等の環状エーテルが重合して得られるジオールなどが挙げられる。
3価以上の多価アルコールや3価以上の酸を併用することにより、ポリエステル樹脂を架橋させることができるが、樹脂が有機溶剤に溶解することを妨げない範囲の使用量とする必要がある。
非晶性ポリエステル樹脂を形成する酸成分としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等のべンゼンジカルボン酸類又はその無水物、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等のアルキルジカルボン酸類又はその無水物、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸等の不飽和二塩基酸、マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物等の不飽和二塩基酸無水物などが挙げられる。
また、3価以上の多価カルボン酸成分としては、例えば、トリメット酸、ピロメット酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシ−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキシ)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、又はこれらの無水物、部分低級アルキルエステルなどが挙げられる。
前記結着樹脂が非晶性ポリエステル樹脂の場合は、樹脂成分のTHF可溶成分の分子量分布で、分子量3千〜5万の領域に少なくとも1つのピークが存在するのが、トナーの定着性、耐オフセット性の点で好ましい。また、THF可溶分としては、分子量10万以下の成分が60%〜100%となるような結着樹脂も好ましい。更に、分子量5千〜2万の領域に少なくとも1つのピークが存在する結着樹脂がより好ましい。
本発明では、結晶性ポリエステル樹脂を含有するので、結晶性ポリエステル樹脂との相溶性のよい、ポリエステル樹脂を多く含むと、良好な低温定着性を示すトナーが得られる。そのため、結晶性ポリエステル樹脂以外の結着樹脂として、非晶性ポリエステル樹脂を含有させることが好ましい。
トナー量に対し、含有させるポリエステル樹脂の含有量(ここで、ポリエステル樹脂の含有量とは、結晶性ポリエステル樹脂と非晶性ポリエステル樹脂とを合わせた量をいう)としては、50質量%〜90質量%であることが好ましい。
本明細書において、トナー量(トナー質量)とは、トナーを構成する、結着樹脂成分、離型剤成分、着色剤成分、外添剤成分、及び帯電制御剤や流動性向上剤などのその他成分を足し合わせた量をいう。例えば、以下に記載の表2では、結着樹脂成分、離型剤成分、着色剤成分、及び外添剤成分を足し合わせ、トナー量(トナー総量100%)を算出している。
本発明のトナーは、例えば、離型剤、着色剤、樹脂微粒子、帯電制御剤、外添剤、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料などのその他の成分を含有することもできる。
前記離型剤としては、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る。例えば、ロウ類、ワックス類、等が好適に挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、例えば、カルナウバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス;ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス;オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス;パラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス;などの天然ワックスが挙げられる。また、これら天然ワックスのほか、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の合成炭化水素ワックス;エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス;などが挙げられる。更に、12−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樹脂である、ポリ−n−ステアリルメタクリレート、ポリ−n−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等);側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子、などを用いてもよい。
また、一般的なエステルワックスは、長鎖脂肪酸と脂肪族アルコールをエステル反応させて、合成している。たとえ、反応残があり、長鎖脂肪酸もしくは脂肪族アルコールが残存しても、それぞれの原材料に極性基があり、揮発しにくく、微粒子の発生が抑えられる。
炭化水素系ワックスは、低分子成分がある程度含まれるため、微粒子発生防止の観点からは、離型剤としては、炭化水素系ワックスよりエステルワックスを用いるほうが好ましい。但し、炭化水素系ワックスを使用する場合には、できるだけ低分子量成分を少なくしたワックスを使うことが好ましい。
前記離型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、前記トナー100質量部に対して、2質量部〜10質量部が好ましく、3質量部〜8質量部がより好ましい。前記含有量が、2質量部以上であれば、定着時の耐高温オフセット性、及び低温定着性を良好にでき、10質量部以下であれば、耐熱保存性が低下し、及び画像のかぶりなどが生じるという問題を有効に防止することができる。前記含有量が、より好ましい範囲である、3質量部〜8質量部の範囲内であると、高画質、定着安定性などを向上させる点で、良好な結果を示す。
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン、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。
前記樹脂微粒子の樹脂としては、水系媒体中で水性分散液を形成しうる樹脂であれば特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができる。樹脂微粒子用の樹脂としては、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂でもよく、例えば、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂、などを用いることができる。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、微細な球状の樹脂微粒子の水性分散液が得られ易い点で、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂から選択される少なくとも1種で形成されるのが好ましい。なお、ビニル樹脂は、ビニルモノマーを単独重合又は共重合したポリマーであり、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、などが挙げられる。
前記帯電制御剤としては、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、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等が挙げられる。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業株式会社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業株式会社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
前記帯電制御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、前記トナー100質量部に対して、0.1質量部〜10質量部が好ましく、0.2質量部〜5質量部がより好ましい。前記含有量が、10質量部以下であれば、以下の問題を有効に防止することができる。つまり、トナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招くことがあるという問題を有効に防止することができる。帯電制御剤は、マスターバッチ、樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させることもできるし、有機溶剤に直接溶解、分散する際に加えてもよいし、トナー表面にトナー粒子作製後固定化させてもよい。
前記外添剤としては酸化物微粒子の他に、無機微粒子や疎水化処理無機微粒子を併用することができる。
前記外添剤としては、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、シリカ微粒子、疎水性シリカ、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)、フルオロポリマーなどが挙げられる。
好適な外添剤としては、疎水化されたシリカ、チタニア、酸化チタン、アルミナ微粒子が挙げられる。シリカ微粒子としては、例えば、R972、R974、RX200、RY200、R202、R805、R812(いずれも、日本アエロジル社製)などが挙げられる。また、チタニア微粒子としては、例えばP−25(日本アエロジル社製)、STT−30、STT−65C−S(いずれも、チタン工業株式会社製)、TAF−140(富士チタン工業株式会社製)、MT−150W、MT−500B、MT−600B、MT−150A(いずれも、テイカ株式会社製)などが挙げられる。
疎水化処理された酸化チタン微粒子としては、例えば、T−805(日本アエロジル株式会社製)、STT−30A、STT−65S−S(いずれも、チタン工業株式会社製)、TAF−500T、TAF−1500T(いずれも、富士チタン工業株式会社製)、MT−100S、MT−100T(いずれも、テイカ株式会社製)、IT−S(石原産業株式会社製)などが挙げられる。
前記シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、エポキシ・ポリエーテル変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイルなどが挙げられる。無機微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸パリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などが挙げられる。これらの中でも、シリカと二酸化チタンが特に好ましい。
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、前記トナー100質量部に対して、0.1質量部〜5質量部が好ましく、0.3質量部〜3質量部がより好ましい。
前記流動性向上剤としては、表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することが可能なものであれば、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、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが挙げられる。前記シリカ、前記酸化チタンは、このような流動性向上剤により表面処理行い、疎水性シリカ、疎水性酸化チタンとして使用するのが特に好ましい。
前記クリーニング性向上剤としては、感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するために前記トナーに添加されるものであれば、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、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合により製造されたポリマー微粒子などが挙げられる。該ポリマー微粒子は、比較的粒度分布が狭いものが好ましく、体積平均粒径が0.01μm〜1μmのものが好適である。
前記磁性材料としては、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、鉄粉、マグネタイト、フェライトなどが挙げられる。これらの中でも、色調の点で白色のものが好ましい。
前記結晶性ポリエステル樹脂、前記結着樹脂(例えば、前記非晶性ポリエステル樹脂)、及び前記離型剤のTg、酸価、水酸基価、分子量、及び融点は、どのような手法を用いて算出してもよい。例えば、それぞれ、それ自体について測定してもよい。あるいは、実際のトナーからゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)等により分離を行い、その分離した各成分について後述の分析手法を採ることで、Tg、酸価、水酸基価、分子量、融点、構成成分の質量比などの各特性値を算出してもよい。
GPCによる各成分の分離は、例えば、以下の方法により行うことができる。
THF(テトラヒドロフラン)を移動相としたGPC測定において、溶出液についてフラクションコレクターなどにより分取を行い、溶出曲線の全面積分のうちの所望の分子量部分に相当するフラクションをまとめる。
このまとめた溶出液をエバポレーターなどにより濃縮及び乾燥した後、固形分を重クロロホルム又は重THFなどの重溶媒に溶解させ、1H−NMR測定を行い、各元素の積分比率から、溶出成分における樹脂の構成モノマー比率を算出する。
また、他の手法としては、溶出液を濃縮後、水酸化ナトリウムなどにより加水分解を行い、分解生成物を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)などにより定性定量分析することで構成モノマー比率を算出する。
前記トナーを分析する際の各成分の分離手段の一例を詳細に示す。
まず、トナー1gを100mLのTHF中に投入し、25℃の条件下、30分間攪拌しながら可溶分が溶解した溶解液を得る。
これを目開き0.2μmのメンブランフィルターにてろ過し、トナー中のTHF可溶分を得る。
次いで、これをTHFに溶解してGPC測定用の試料とし、前述の各樹脂の分子量測定に用いるGPCに注入する。
一方、GPCの溶出液排出口にフラクションコレクターを配置して、所定のカウントごとに溶出液を分取しておき、溶出曲線の溶出開始(曲線の立ち上がり)から面積率で5%毎に溶出液を得る。
次いで、各溶出分について、1mLの重クロロホルムに30mgのサンプルを溶解させ、基準物質として0.05体積%のテトラメチルシラン(TMS)を添加する。
溶液を5mm径のNMR測定用ガラス管に充填し、核磁気共鳴装置(日本電子株式会社製JNM−AL400)を用い、23℃〜25℃の温度下、128回の積算を行い、スペクトルを得る。
トナーに含まれる前記結晶性ポリエステル樹脂、及び前記非晶性ポリエステル樹脂などのモノマー組成、及び構成比率は得られたスペクトルのピーク積分比率から求めることができる。
ピークの帰属は、例えば、
8.25ppm付近:トリメリット酸のベンゼン環由来(水素1個分)
8.07ppm〜8.10ppm付近:テレフタル酸のベンゼン環由来(水素4個分)
7.1ppm〜7.25ppm付近:ビスフェノールAのベンゼン環由来(水素4個分)
6.8ppm付近:ビスフェノールAのベンゼン環由来(水素4個分)及びフマル酸の二重結合由来(水素2個分)
5.2ppm〜5.4ppm付近:ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物のメチン由来(水素1個分)
3.7ppm〜4.7ppm付近:ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物のメチレン由来(水素2個分)及びビスフェノールAエチレンオキサイド付加物のメチレン由来(水素4個分)
1.6ppm付近:ビスフェノールAのメチル基由来(水素6個分)
とすることができる。
これらの結果から、例えば、前記結晶性ポリエステル樹脂が90%以上を占めるフラクションに回収された抽出物を前記結晶性ポリエステル樹脂として扱うことができる。同様に、前記非晶性ポリエステル樹脂が90%以上を占めるフラクションに回収された抽出物を前記非晶性ポリエステル樹脂として扱うことができる。
<<融点、及びガラス転移温度(Tg)の測定方法>>
本発明における融点及びガラス転移温度(Tg)は、例えば、DSCシステム(示差走査熱量計)(「Q−200」、TAインスツルメント社製)を用いて測定することができる。
具体的には、対象試料の融点、ガラス転移温度は、下記手順により測定できる。
まず、対象試料約5.0mgをアルミニウム製の試料容器に入れ、試料容器をホルダーユニットに載せ、電気炉中にセットする。次いで、窒素雰囲気下、−80℃から昇温速度10℃/minで150℃まで加熱する(昇温1回目)。その後、150℃から降温速度10℃/minで−80℃まで冷却させ、更に昇温速度10℃/minで150℃まで加熱(昇温2回目)する。この昇温1回目、及び昇温2回目のそれぞれにおいて、示差走査熱量計(「Q−200」、TAインスツルメント社製)を用いてDSC曲線を計測する。
得られるDSC曲線から、Q−200システム中の解析プログラムを用いて、1回目の昇温時におけるDSC曲線を選択し、対象試料の昇温1回目におけるガラス転移温度を求めることができる。同様に、2回目の昇温時におけるDSC曲線を選択し、対象試料の昇温2回目におけるガラス転移温度を求めることができる。
また、得られるDSC曲線から、Q−200システム中の解析プログラムを用いて、1回目の昇温時におけるDSC曲線を選択し、対象試料の昇温1回目における吸熱ピークトップ温度を融点として求めることができる。同様に、2回目の昇温時におけるDSC曲線を選択し、対象試料の昇温2回目における吸熱ピークトップ温度を融点として求めることができる。
本明細書では、対象試料としてトナーを用いた際の、1回目昇温時におけるガラス転移温度をTg1st、2回目昇温時におけるガラス転移温度をTg2ndとする。
また、本明細書では、前記結晶性ポリエステル樹脂、前記非晶性ポリエステル樹脂、更には前記離型剤等のその他構成成分のガラス転移温度、融点については、特に断りが無い場合、2回目昇温時における吸熱ピークトップ温度、Tgを各対象試料の融点とする。2回目昇温時におけるガラス転移温度をTgとする。
本発明において、トナー組成物の結着樹脂成分の酸価は、以下の方法により求め、基本操作はJIS K−0070に準ずる。
(1)試料は予め結着樹脂(重合体成分)以外の添加物を除去して使用するか、結着樹脂及び架橋された結着樹脂以外の成分の酸価及び含有量を予め求めておく。試料の粉砕品0.5〜2.0gを精秤し、重合体成分の重さをWgとする。例えば、トナーから結着樹脂の酸価を測定する場合は、着色剤又は磁性体等の酸価及び含有量を別途測定しておき、計算により結着樹脂の酸価を求める。
(2)300mLのビーカーに試料を入れ、トルエン/エタノール(体積比4/1)の混合液150mLを加え溶解する。
(3)0.1mol/LのKOHのエタノール溶液を用いて、電位差滴定装置を用いて滴定する。
(4)この時のKOH溶液の使用量をS(mL)とし、同時にブランクを測定し、この時のKOH溶液の使用量をB(mL)とし、以下の式(i)で算出する。ただしfはKOH
のファクターである。
酸価(mgKOH/g)=[(S−B)×f×5.61]/W ・・・式(i)
前記トナーの製造方法としては、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。具体的には、混練/粉砕法、溶解懸濁法、乳化凝集法などが挙げられる。但し、トナーの製法によっては、結晶性ポリエステル樹脂由来の環状エステル物質が生成されて、増加する場合がある。例えば、粉砕法によりトナーを製造すると、トナー製造時に結晶性ポリエステル樹脂とその他材料とを混練する工程が存在する。温度が高く、剪断が掛かるので、エステル交換反応により環状エステル物質が生成される。したがって、トナーの製造方法としては、温度が低い状態で製造する重合法が好ましい。
溶解懸濁法、あるいは乳化凝集法によるトナー製法では、100℃以上の熱が掛かることはない。
よって、本発明では、溶解懸濁法、及び乳化凝集法のいずれかの方法を用いて前記結晶性ポリエステル樹脂を含有するトナーを製造することが好ましい。
ここで、溶解懸濁法とは、例えば、以下のようにしてトナーを作製する。
結着樹脂溶液、顔料分散液、離型剤分散液を混合し、油相を作製する。分散剤等を加えた水相を作製する。水相と油相とを混合し、水相に、トナー材料が含まれた油滴を作製する。油滴から溶剤を除去し、得られた分散液を洗浄・乾燥し、重合トナーのトナー母体を得る。トナー母体に外添剤を混合することで重合トナーを製造する。
また、乳化凝集法とは、例えば、以下のようにしてトナーを作製する。
トナー材料を界面活性剤含有水溶液に微粒子径で分散させる。各トナー材料の分散液を混合したあと、撹拌しながら凝集剤を添加、加熱することで、所望の粒子径まで成長させる。得られた分散液を洗浄・乾燥し、重合トナーのトナー母体を得る。トナー母体に外添剤を混合することで重合トナーを製造する。
本発明の現像剤は、少なくとも前記トナーを含み、必要に応じてキャリア等の適宜選択されるその他の成分を含む。
これにより、優れた低温定着性を示し、及び超微粒子の発生量を低減した現像剤を提供することができる。
なお、現像剤は、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、寿命が向上することから、二成分現像剤が好ましい。
前記現像剤を一成分現像剤として用いる場合、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なく、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ブレード等の部材へのトナーの融着が少なく、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。
前記現像剤を二成分現像剤として用いる場合、長期にわたるトナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なく、現像装置における長期の撹拌においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。
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、芯材と、芯材を被覆する樹脂層を有するものが好ましい。
前記芯材の材料には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、50emu/g〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム系材料、50emu/g〜90emu/gのマンガン−マグネシウム系材料などが挙げられる。また、画像濃度を確保するためには、100emu/g以上の鉄粉、75emu/g〜120emu/gのマグネタイト等の高磁化材料を用いることが好ましい。また、穂立ち状態となっている現像剤の感光体に対する衝撃を緩和でき、高画質化に有利であることから、30emu/g〜80emu/gの銅−亜鉛系等の低磁化材料を用いることが好ましい。
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。
前記芯材の体積平均粒子径には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10μm〜150μmが好ましく、40μm〜100μmがより好ましい。体積平均粒子径が10μm以上であれば、キャリア中に微粉が多くなり、一粒子当たりの磁化が低下してキャリアの飛散が生じることがあるという問題を有効に防止できる。一方、150μm以下であれば、比表面積が低下し、トナーの飛散が生じることがあり、ベタ部分の多いフルカラーでは、特にベタ部の再現が悪くなることがあるという問題を有効に防止することができる。
本発明のトナーは、前記キャリアと混合して現像剤に用いることができる。
本発明におけるトナー収容ユニットとは、トナーを収容する機能を有するユニットに、トナーを収容したものをいう。ここで、トナー収容ユニットの態様としては、例えば、トナー収容容器、現像器、プロセスカートリッジが挙げられる。
トナー収容容器とは、トナーを収容した容器をいう。
現像器は、トナーを収容し現像する手段を有するものをいう。
プロセスカートリッジとは、少なくとも静電潜像担持体(像担持体ともいう)と現像手段とを一体とし、トナーを収容し、画像形成装置に対して着脱可能であるものをいう。前記プロセスカートリッジは、更に帯電手段、露光手段、クリーニング手段のから選ばれる少なくとも一つを備えてもよい。
本発明のトナー収容ユニットを、画像形成装置に装着して画像形成することで、優れた低温定着性、耐熱保存性を有しつつ、更に画像品質にも優れた前記トナーの特徴を活かした画像形成を行うことができる。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、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。
本発明の画像形成装置は、より好ましくは、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、トナーを用いて現像してトナー像を形成する、トナーを備える現像手段と、前記静電潜像担持体上に形成されたトナー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像を定着する定着手段とを含む。
また、本発明の画像形成方法は、より好ましくは、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上に形成された前記静電潜像を、トナーを用いて現像してトナー像を形成する現像工程と、前記静電潜像担持体上に形成されたトナー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像を定着する定着工程とを含む。
前記現像手段、及び前記現像工程において、前記トナーが使用される。好ましくは、前記トナーを含有し、更に必要に応じて、キャリアなどのその他の成分が含有された現像剤を用いることにより、前記トナー像を形成するとよい。
以下、画像形成方法の具体的な態様について説明する。
画像処理部(以下、「IPU」という)に送られた画像データは、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の4色の各画像信号を作成する。
次に画像処理部でY、M、C、Kの各画像信号は、書き込み部へ伝達される。上記書き込み部はY、M、C、K用の4つのレーザービームをそれぞれ変調・走査して、帯電部によって感光体ドラム上を帯電した後に順次各感光体ドラム上に、静電潜像を作る。ここでは、例えば第1の感光体ドラムがKに、第2の感光体ドラムがYに、第3の感光体ドラムがMに、第4の感光体ドラムがCに対応している。
次に、現像付着手段としての現像ユニットによって各色のトナー像が上記感光体ドラム上に作られる。また、給紙部によって給紙された転写紙は、転写ベルト上を搬送され、転写チャージャによって順次に上記感光体ドラム上のトナー像が転写紙上に転写される。
この転写工程終了後、上記転写紙は定着ユニットに搬送されて、この定着ユニットで、上記転写されたトナー像は転写紙上に定着される。
転写工程終了後、上記感光体ドラム上に残留したトナーは、クリーニング部によって除去される。
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した5Lの四つ口フラスコに、セバシン酸76.5部、エチレングリコール23.5部を仕込んだ。次に、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に、180℃で10時間反応させた後、200℃に昇温して3時間反応させ、更に8.3kPaの圧力にて2時間反応させて、結晶性ポリエステル樹脂C1を得た。
得られた[結晶性ポリエステル樹脂C1]の一部を再沈殿させて、未反応のモノマーやオリゴマーを取り除いた。
結晶性ポリエステル樹脂C1の100部を、THF(テトラヒドロフラン)の200部に溶解し、結晶性ポリエステル樹脂C1のTHF溶液を作製した。
次いで撹拌機のついた容器に、メタノール60,000部を仕込み、撹拌機でメタノールを撹拌しながら、結晶性ポリエステル樹脂C1のTHF溶液を徐々に添加したところ、メタノール不溶分が白く析出するのが確認できた。すべてのTHF溶液を添加し終わった後、撹拌を止めて静置し析出物を沈降させた。その後上澄み液を取り除き、析出物を濾過、メタノール洗浄した。更に析出物を10mmHg〜15mmHgの減圧条件下、温度を30℃から70℃に徐々に加温しながら残りの溶媒を除去し、[結晶性ポリエステル樹脂C2]を得た。
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した5Lの四つ口フラスコに、セバシン酸63.1部、1,6−ヘキサンジオール36.9部を仕込んだ。次に、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に、180℃で10時間反応させた後、200℃に昇温して3時間反応させ、更に8.3kPaの圧力にて2時間反応させて結晶性ポリエステル樹脂C3を得た。
得られた[結晶性ポリエステル樹脂C3]の一部を再沈殿させて、未反応のモノマーやオリゴマーを取り除いた。
結晶性ポリエステル樹脂C3の100部を、THFの200部に溶解し、結晶性ポリエステル樹脂C3のTHF溶液を作製した。
次いで撹拌機のついた容器にメタノール60,000部を仕込み、撹拌機でメタノールを撹拌しながら、結晶性ポリエステル樹脂C3のTHF溶液を徐々に添加したところ、メタノール不溶分が白く析出するのが確認できた。すべてのTHF溶液を添加し終わった後、撹拌を止めて静置し析出物を沈降させた。その後上澄み液を取り除き、析出物を濾過、メタノール洗浄した。更に析出物を10mmHg〜15mmHgの減圧条件下、温度を30℃から70℃に徐々に加温しながら残りの溶媒を除去し、[結晶性ポリエステル樹脂C4]を得た。
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した5Lの四つ口フラスコに、セバシン酸59.6部、ドデカン二酸4.3部、1,6−ヘキサンジオール34.9部、エチレングリコール1.2部を仕込んだ。この部数で仕込むことにより、セバシン酸と1,6ヘキサンジオールの合計は、結晶性ポリエステルの構成モノマーの94モル%となる。次に、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に、180℃で10時間反応させた後、200℃に昇温して3時間反応させ、更に8.3kPaの圧力にて2時間反応させて結晶性ポリエステル樹脂C5を得た。
得られた[結晶性ポリエステル樹脂C5]の一部を再沈殿させて、未反応のモノマーやオリゴマーを取り除いた。
結晶性ポリエステル樹脂C5の100部を、THFの200部に溶解し、結晶性ポリエステル樹脂C5のTHF溶液を作製した。
次いで撹拌機のついた容器にメタノール60,000部を仕込み、撹拌機でメタノールを撹拌しながら、結晶性ポリエステル樹脂C5のTHF溶液を徐々に添加したところ、メタノール不溶分が白く析出するのが確認できた。すべてのTHF溶液を添加し終わった後、撹拌を止めて静置し析出物を沈降させた。その後上澄み液を取り除き、析出物を濾過、メタノール洗浄した。更に析出物を10mmHg〜15mmHgの減圧条件下、温度を30℃から70℃に徐々に加温しながら残りの溶媒を除去し、[結晶性ポリエステル樹脂C6]を得た。
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した5Lの四つ口フラスコに、セバシン酸60.8部、ドデカン二酸2.9部、1,6−ヘキサンジオール35.5部、エチレングリコール0.8部を仕込んだ。この部数で仕込むことにより、セバシン酸と1,6ヘキサンジオールの合計は、結晶性ポリエステルの構成モノマーの96モル%となる。次に、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500ppm)と共に、180℃で10時間反応させた後、200℃に昇温して3時間反応させ、更に8.3kPaの圧力にて2時間反応させて結晶性ポリエステル樹脂C7を得た。
得られた[結晶性ポリエステル樹脂C7]の一部を再沈殿させて、未反応のモノマーやオリゴマーを取り除いた。
結晶性ポリエステル樹脂C7の100部を、THFの200部に溶解し、結晶性ポリエステル樹脂C7のTHF溶液を作製した。
次いで撹拌機のついた容器にメタノール60,000部を仕込み、撹拌機でメタノールを撹拌しながら、結晶性ポリエステル樹脂C7のTHF溶液を徐々に添加したところ、メタノール不溶分が白く析出するのが確認できた。すべてのTHF溶液を添加し終わった後、撹拌を止めて静置し析出物を沈降させた。その後上澄み液を取り除き、析出物を濾過、メタノール洗浄した。更に析出物を10mmHg〜15mmHgの減圧条件下、温度を30℃から70℃に徐々に加温しながら残りの溶媒を除去し、[結晶性ポリエステル樹脂C8]を得た。
本実施例において、熱抽出ガスクロマトグラフ質量分析の条件は、以下のとおりとした。
[測定装置・測定条件]
熱抽出装置:フロンティアラボ社製PY2020D
・熱抽出条件:160℃/10min
・インターフェース温度:260℃
ガスクロマトグラフ質量分析計:島津製作所製QP−2010
・カラム:フロンティアラボ社製UA-5(5% diphenyldimetyl polysiloxane)長さ30m/内径0.25mm/膜厚0.25μm
・インジェクション温度:330℃
・カラム昇温:40℃(保持10分間)、その後10℃/minで昇温、330℃(保持10分間)
・カラム流量:1.0mL/min
・イオン化法:EI法(70eV)
・注入モード:Split(1:100)
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、結晶性ポリエステル樹脂C1の100部、及び酢酸エチル400部を仕込んだ。撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した。その後、1時間で20℃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1kg/hr、ディスク周速度6m/秒間、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、分散を行なった。これにより、[結晶性ポリエステル樹脂C1分散液]を得た。
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、結晶性ポリエステル樹脂C2の100部、及び酢酸エチル400部を仕込んだ。撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した。その後、1時間で20℃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1kg/hr、ディスク周速度6m/秒間、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、分散を行なった。これにより、[結晶性ポリエステル樹脂C2分散液]を得た。
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、結晶性ポリエステル樹脂C3の100部、及び酢酸エチル400部を仕込んだ。撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した。その後、1時間で20℃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1kg/hr、ディスク周速度6m/秒間、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、分散を行なった。これにより、[結晶性ポリエステル樹脂C3分散液]を得た。
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、結晶性ポリエステル樹脂C4の100部、及び酢酸エチル400部を仕込んだ。撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した。その後、1時間で20℃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1kg/hr、ディスク周速度6m/秒間、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、分散を行なった。これにより、[結晶性ポリエステル樹脂C4分散液]を得た。
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、結晶性ポリエステル樹脂C6の100部、及び酢酸エチル400部を仕込んだ。撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した。その後、1時間で20℃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1kg/hr、ディスク周速度6m/秒間、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、分散を行なった。これにより、[結晶性ポリエステル樹脂C6分散液]を得た。
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、結晶性ポリエステル樹脂C8の100部、及び酢酸エチル400部を仕込んだ。撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した。その後、1時間で20℃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1kg/hr、ディスク周速度6m/秒間、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、分散を行なった。これにより、[結晶性ポリエステル樹脂C8分散液]を得た。
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応槽中に、テレフタル酸24.6質量部、アジピン酸5.4部、ビスフェノールAのエチレンオキシド2.2モル付加物33.2質量部、ビスフェノールAのプロピレンオキシド2.2モル付加物36.8質量部、ジブチルスズオキシド0.2質量部を投入した。常圧下、230℃で4時間反応させた。その後、10mmHg〜15mmHgの減圧下、5時間反応させた。これにより、非晶性ポリエステル樹脂Lを得た。
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応槽中に、テレフタル酸25.3質量部、アジピン酸5.6部、ビスフェノールAのエチレンオキシド2.2モル付加物30.9質量部、ビスフェノールAのプロピレンオキシド2.2モル付加物34.3質量部、ジブチルスズオキシド0.2質量部を投入した。常圧下、230℃で3時間反応させた。その後、トリメリット酸4質量部を投入し、更に2時間反応させた。その後、10mmHg〜15mmHgの減圧下、5時間反応させた。これにより、非晶性ポリエステル樹脂Hを得た。
水200部、カーボンブラック(Nipex60デクサ製)500部、及び非晶性ポリエステル樹脂Lの500部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合した。混合物を2本ロールを用いて120℃で30分間混練後、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。
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、離型剤としてエステルワックス100部(日油社製、WEP−3)、及び酢酸エチル400部を仕込んだ。撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した。その後、1時問で20℃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1kg/hr、ディスク周速度6m/秒間、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、分散を行ない[WAX分散液1]を得た。
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、離型剤としてパラフィンワックス100部(日本精鑞社製、HNP−9)、及び酢酸エチル400部を仕込んだ。撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した。その後、1時問で20℃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1kg/hr、ディスク周速度6m/秒間、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、分散を行ない[WAX分散液2]を得た。
<有機微粒子エマルション(微粒子分散液)の合成>
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30:三洋化成工業社製)11部、スチレン138部、メタクリル酸138部、及び過硫酸アンモニウム1部を仕込んだ。400回転/分間で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し、5時間反応させた。更に、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[微粒子分散液]を得た。
[微粒子分散液]をLA−920(HORIBA社製)で測定した体積平均粒径は、0.14μmであった。
水2,240部、[微粒子分散液]80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)80部、及び酢酸エチル200部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相]とした。
[酢酸エチル]72部、[WAX分散液1]25部、[結晶性ポリエステル樹脂C2分散液]7.5部、[非晶性ポリエステル樹脂L]61.5部、[非晶性ポリエステル樹脂H]20部、[マスターバッチ1]10部を容器に入れた。TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで120分間混合して[油相1]を得た。
[水相]60部が入った容器に、[油相1]40部を加え、TKホモミキサーで、回転数13,000rpmで3分間混合し[乳化スラリー]を得た。
撹拌機及び温度計をセットした容器に、[乳化スラリー]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成を行い、[分散スラリー]を得た。
[分散スラリー]100部を減圧濾過した後、
(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12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(2):(1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
(3):(2)の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(4):(3)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過する、という前記(1)〜(5)の操作を2回行い[濾過ケーキ]を得た。
[濾過ケーキ]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い[トナー母体1]を得た。トナーの体積平均粒径が6.2μmであった。
トナー母体1(98部)に対して、クラリアントジャパン社製HDK−1303(1.0部)、テイカ社製JMT−150IB(1.0部)、ヘンシェルミキサーで混合し、目開き25μmメッシュで篩い[実施例1のトナー]を得た。尚、上記HDK−1303はシリカ微粒子、JMT−150IBは酸化チタン微粒子である。
実施例1のトナーの<油相の調製>を下記の通り変更して、実施例1と同様にして、実施例2のトナーを得た。
<油相の調製>
[酢酸エチル]58部、[WAX分散液1]25部、[結晶性ポリエステル樹脂C2分散液]25部、[非晶性ポリエステル樹脂L]58部、[非晶性ポリエステル樹脂H]20部、[マスターバッチ1]10部を容器に入れた。TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで120分間混合して[油相2]を得た。
実施例1のトナーの<油相の調製>を下記の通り変更して、実施例1と同様にして、実施例3のトナーを得た。
<油相の調製>
[酢酸エチル]38部、[WAX分散液1]25部、[結晶性ポリエステル樹脂C2分散液]50部、[非晶性ポリエステル樹脂L]53部、[非晶性ポリエステル樹脂H]20部、[マスターバッチ1]10部を容器に入れた。TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで120分間混合して[油相3]を得た。
実施例1のトナーの<油相の調製>を下記の通り変更して、実施例1と同様にして、実施例4のトナーを得た。
<油相の調製>
[酢酸エチル]0部、[WAX分散液1]25部、[結晶性ポリエステル樹脂C2分散液]100部、[非晶性ポリエステル樹脂L]43部、[非晶性ポリエステル樹脂H]20部、[マスターバッチ1]10部を容器に入れた。TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで120分間混合して[油相4]を得た。
実施例1のトナーの<油相の調製>を下記の通り変更して、実施例1と同様にして、実施例5のトナーを得た。
<油相の調製>
[酢酸エチル]72部、[WAX分散液1]25部、[結晶性ポリエステル樹脂C4分散液]7.5部、[非晶性ポリエステル樹脂L]61.5部、[非晶性ポリエステル樹脂H]20部、[マスターバッチ1]10部を容器に入れた。TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで120分間混合して[油相5]を得た。
実施例1のトナーの<油相の調製>を下記の通り変更して、実施例1と同様にして、実施例6のトナーを得た。
<油相の調製>
[酢酸エチル]58部、[WAX分散液1]25部、[結晶性ポリエステル樹脂C4分散液]25部、[非晶性ポリエステル樹脂L]58部、[非晶性ポリエステル樹脂H]20部、[マスターバッチ1]10部を容器に入れた。TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで120分間混合して[油相6]を得た。
実施例1のトナーの<油相の調製>を下記の通り変更して、実施例1と同様にして、実施例7のトナーを得た。
<油相の調製>
[酢酸エチル]58部、[WAX分散液2]25部、[結晶性ポリエステル樹脂C2分散液]25部、[非晶性ポリエステル樹脂L]58部、[非晶性ポリエステル樹脂H]20部、[マスターバッチ1]10部を容器に入れた。TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで120分間混合して[油相7]を得た。
水79部、ドデシルベンゼンスルホン酸Na1部、結晶性ポリエステル樹脂C2の20部を、吉田機械興業社製加熱ナノヴェイタを使用して、[結晶性ポリエステル樹脂C2微粒子水分散液]を得た。
水79部、ドデシルベンゼンスルホン酸Na1部、非晶性ポリエステル樹脂Lの20部を、吉田機械興業社製加熱ナノヴェイタを使用して、[非晶性ポリエステル樹脂L微粒子水分散液]を得た。
水79部、ドデシルベンゼンスルホン酸Na1部、非晶性ポリエステル樹脂Hの20部を、吉田機械興業社製加熱ナノヴェイタを使用して、[非晶性ポリエステル樹脂H微粒子水分散液]を得た。
水79部、ドデシルベンゼンスルホン酸Na1部、[離型剤(エステルワックス):日油社製、WEP−3]20部を、吉田機械興業社製加熱ナノヴェイタを使用して、[エステルワックス微粒子水分散液]を得た。
水75部、ドデシルベンゼンスルホン酸Na5部、カーボンブラック(Nipex60デクサ製)20部を、吉田機械興業社製加熱ナノヴェイタを使用して、[カーボンブラック水分散液]を得た。
[結晶性ポリエステル樹脂C2微粒子水分散液]5部、[非晶性ポリエステル樹脂L微粒子水分散液]63部、[非晶性ポリエステル樹脂H微粒子水分散液]20部、[エステルワックス微粒子水分散液]5部、[カーボンブラック水分散液]5部を混合した。過熱しながら、凝集塩(AlCl3)を入れて、体積平均粒径が6.4μmの粒子を得た。
<洗浄・乾燥>
[分散スラリー]100部を減圧濾過した後、
(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12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(2):(1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
(3):(2)の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(4):(3)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過する、という前記(1)〜(5)の操作を2回行い[濾過ケーキ]を得た。
[濾過ケーキ]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い[トナー母体8]を得た。トナーの体積平均粒径が6.4μmであった。
トナー母体8(98部)に対して、クラリアントジャパン社製HDK−1303(1.0部)、テイカ社製JMT−150IB(1.0部)、ヘンシェルミキサーで混合し、目開き25μmメッシュで篩い[実施例8のトナー]を得た。
[結晶性ポリエステル樹脂C2]5部、[非晶性ポリエステル樹脂L]58部、[非晶性ポリエステル樹脂H]20部、[マスターバッチ1]10部、[離型剤(エステルワックス):日油社製、WEP−3]5部を、ミキサーで混合した。その後、2本ロールミルで溶融混練し、混練物を圧延冷却した。その後ジェットミルによる衝突板方式の粉砕機(日本ニューマチック工業社製I式ミル)と旋回流による風力分級(日本ニューマチック工業社製DS分級機)を行い、体積平均粒径6.1μmのトナー母体9を得た。
トナー母体9(98部)に対して、クラリアントジャパン社製HDK−1303(1.0部)、テイカ社製JMT−150IB(1.0部)、ヘンシェルミキサーで混合し、目開き25μmメッシュで篩い[実施例9のトナー]を得た。
実施例1のトナーの<油相の調製>を下記の通り変更して、実施例1と同様にして、実施例10のトナーを得た。
<油相の調製>
[酢酸エチル]58部、[WAX分散液1]25部、[結晶性ポリエステル樹脂C6分散液]25部、[非晶性ポリエステル樹脂L]58部、[非晶性ポリエステル樹脂H]20部、[マスターバッチ1]10部を容器に入れた。TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで120分間混合して[油相10]を得た。
実施例1のトナーの<油相の調製>を下記の通り変更して、実施例1と同様にして、実施例11のトナーを得た。
<油相の調製>
[酢酸エチル]58部、[WAX分散液1]25部、[結晶性ポリエステル樹脂C8分散液]25部、[非晶性ポリエステル樹脂L]58部、[非晶性ポリエステル樹脂H]20部、[マスターバッチ1]10部を容器に入れた。TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで120分間混合して[油相11]を得た。
実施例1のトナーの<油相の調製>を下記の通り変更して、実施例1と同様にして、比較例1のトナーを得た。
<油相の調製>
[酢酸エチル]78部、[WAX分散液1]25部、[非晶性ポリエステル樹脂L]63部、[非晶性ポリエステル樹脂H]20部、[マスターバッチ1]10部を容器に入れた。TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで120分間混合して[比較油相1]を得た。
実施例1のトナーの<油相の調製>を下記の通り変更して、実施例1と同様にして、比較例2のトナーを得た。
<油相の調製>
実施例1のトナーの<油相の調製>を下記の通り変更して、実施例1と同様にして、比較例3のトナーを得た。
<油相の調製>
[酢酸エチル]53部、[WAX分散液1]25部、[結晶性ポリエステル樹脂C1分散液]25部、[非晶性ポリエステル樹脂L]58部、[非晶性ポリエステル樹脂H]20部、[マスターバッチ1]10部を容器に入れた。TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで120分間混合して[比較油相3]を得た。
実施例1のトナーの<油相の調製>を下記の通り変更して、実施例1と同様にして、比較例4のトナーを得た。
<油相の調製>
[酢酸エチル]62.9部、[WAX分散液1]25部、[結晶性ポリエステル樹脂C2分散液]0.5部、[非晶性ポリエステル樹脂L]62.9部、[非晶性ポリエステル樹脂H]20部、[マスターバッチ1]10部を容器に入れた。TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで120分間混合して[比較油相4]を得た。
実施例1のトナーの<油相の調製>を下記の通り変更して、実施例1と同様にして、比較例5のトナーを得た。
<油相の調製>
[酢酸エチル]58部、[WAX分散液1]25部、[結晶性ポリエステル樹脂C3分散液]25部、[非晶性ポリエステル樹脂L]58部、[非晶性ポリエステル樹脂H]20部、[マスターバッチ1]10部を容器に入れた。TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで120分間混合して[比較油相5]を得た。
実施例1のトナーの<油相の調製>を下記の通り変更して、実施例1と同様にして、比較例6のトナーを得た。
<油相の調製>
[酢酸エチル]62.9部、[WAX分散液1]25部、[結晶性ポリエステル樹脂C4分散液]0.5部、[非晶性ポリエステル樹脂L]62.9部、[非晶性ポリエステル樹脂H]20部、[マスターバッチ1]10部を容器に入れた。TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで120分間混合して[比較油相6]を得た。
実施例1〜11のトナー、比較例1〜6のトナーの処方と製法について、下記表2にまとめる。
<<トナー保存性の評価>>
実施例1〜11のトナー、比較例1〜6のトナー50gを200ccの軟膏瓶に入れ、50℃、24時間保存して、トナーの保存性評価を実施した。
得られた各実施例のトナーの保存性の結果を下記表4に示す。
表4中、トナーが固化して固まって使用できくなったものは「×」、固化せず良好に使用できるものは「○」、「×」と「○」の評価の間にある状態のものは「△」とした。
実施例1〜11のトナー、比較例1〜6のトナーを画像形成装置に入れて、トナーの低温定着性を評価した。
画像形成装置は、株式会社リコー製デジタルモノクロ複合機MP6054を使用した。
PPC用紙タイプ6000<70W>A4 T目(株式会社リコー製)に3cm×15cmの長方形のベタ画像をトナーの付着量が0.4mg/cm2となるように形成し出力した。定着温度を調整し、155℃から、1℃ずつ温度を低下させて、画像を出力した。
定着温度を変化させてコールドオフセット温度(定着下限温度)を求めた。
このコールドオフセット温度が低いほど、低温定着が可能なトナーといえ、係るトナーは、定着温度を低下させ、エネルギーの消費を低減させることができる。また、トナーの低温定着性がよいほど、定着機に負担が少なく、定着機の寿命は延びる。
得られた各実施例のトナーの定着下限温度を下記表4に示す。
実施例1〜11のトナー、比較例1〜6のトナーを画像形成装置に入れて、微粒子の発生量を評価した。
画像形成装置は、株式会社リコー製デジタルモノクロ複合機MP 6054を使用した。
微粒子の発生量の測定は、ドイツのブルーエンジェルマークのBA_UZ171に即して測定を行った。測定用のチャンバーは5m3、微粒子測定機は、TRUST SCIENCE INNOVATION社製のFMPS 3091を使用した。
得られた各実施例のトナーの微粒子の発生量を下記表4に示す。
<1> 少なくとも結晶性ポリエステル樹脂を含有するトナーであり、
前記結晶性ポリエステル樹脂が、下記(1)式で表されるジカルボン酸と、下記(2)式で表されるジオールとの重縮合樹脂からなり、
前記トナーを、160℃の熱抽出温度条件で熱抽出ガスクロマトグラフ質量分析した場合、質量分析の結果、前記トナーに対する下記(3)式で表される環状エステル物質の含有量が、トルエン換算で1ppm〜200ppmであることを特徴とするトナーである。
<2> 前記結晶性ポリエステル樹脂のうち、前記(1)式で表されるジカルボン酸と、前記(2)式で表されるジオールとからなる重縮合樹脂の占める割合が95モル%以上である前記<1>に記載のトナーである。
<3> 前記トナーが、ポリエステル樹脂を50質量%〜90質量%含有する前記<1>から<2>のいずれかに記載のトナーである。
<4> 前記環状エステル物質が、前記トナーに対してトルエン換算で5ppm〜100ppmである前記<1>から<3>のいずれかに記載のトナーである。
<5> 前記トナーが、エステルワックスを前記トナーに対して2質量%〜10質量%含有する前記<1>から<4>のいずれかに記載のトナーである。
<6> 前記<1>から<5>のいずれかに記載のトナーを収容した、トナー収容ユニットである。
<7> 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、トナーを用いて現像してトナー像を形成する、トナーを備える現像手段と、
前記静電潜像担持体上に形成されたトナー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像を定着する定着手段とを含み、
前記トナーが、前記<1>から<5>のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置である。
<8> 下記(1)式で表されるジカルボン酸と、下記(2)式で表されるジオールとを重縮合することにより、結晶性ポリエステル樹脂を得る工程と、
前記結晶性ポリエステル樹脂を再沈殿することにより、前記結晶性ポリエステル樹脂を精製する工程とを含む、結晶性ポリエステル樹脂を含有するトナーの製造方法であって、
前記トナーを、160℃の熱抽出温度条件で熱抽出ガスクロマトグラフ質量分析した場合、質量分析の結果、前記トナーに対する下記(3)式で表される環状エステル物質の含有量が、トルエン換算で1ppm〜200ppmであることを特徴とするトナーの製造方法である。
<9> 前記トナーを、溶解懸濁法、及び乳化凝集法のいずれかの方法を用いて製造する、前記<8>に記載のトナーの製造方法である。
Claims (9)
- 少なくとも結晶性ポリエステル樹脂を含有するトナーであり、
前記結晶性ポリエステル樹脂が、下記(1)式で表されるジカルボン酸と、下記(2)式で表されるジオールとの重縮合樹脂からなり、
前記トナーを、160℃の熱抽出温度条件で熱抽出ガスクロマトグラフ質量分析した場合、質量分析の結果、前記トナーに対する下記(3)式で表される環状エステル物質の含有量が、トルエン換算で1ppm〜200ppmであることを特徴とするトナー。
- 前記結晶性ポリエステル樹脂のうち、前記(1)式で表されるジカルボン酸と、前記(2)式で表されるジオールとからなる重縮合樹脂の占める割合が95モル%以上である請求項1に記載のトナー。
- 前記トナーが、ポリエステル樹脂を50質量%〜90質量%含有する請求項1から2のいずれかに記載のトナー。
- 前記環状エステル物質が、前記トナーに対してトルエン換算で5ppm〜100ppmである請求項1から3のいずれかに記載のトナー。
- 前記トナーが、エステルワックスを前記トナーに対して2質量%〜10質量%含有する請求項1から4のいずれかに記載のトナー。
- 請求項1から5のいずれかに記載のトナーを収容した、トナー収容ユニット。
- 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、トナーを用いて現像してトナー像を形成する、トナーを備える現像手段と、
前記静電潜像担持体上に形成されたトナー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像を定着する定着手段とを含み、
前記トナーが、請求項1から5のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置。 - 下記(1)式で表されるジカルボン酸と、下記(2)式で表されるジオールとを重縮合することにより、結晶性ポリエステル樹脂を得る工程と、
前記結晶性ポリエステル樹脂を再沈殿することにより、前記結晶性ポリエステル樹脂を精製する工程とを含む、結晶性ポリエステル樹脂を含有するトナーの製造方法であって、
前記トナーを、160℃の熱抽出温度条件で熱抽出ガスクロマトグラフ質量分析した場合、質量分析の結果、前記トナーに対する下記(3)式で表される環状エステル物質の含有量が、トルエン換算で1ppm〜200ppmであることを特徴とするトナーの製造方法。
- 前記トナーを、溶解懸濁法、及び乳化凝集法のいずれかの方法を用いて製造する、請求項8に記載のトナーの製造方法。
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