JP2021043273A - 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記凝集シリカ粒子Aの平均粒径Daと前記シリカ粒子Bの平均粒径DbとがDa≧Dbの関係であり、
前記凝集シリカ粒子A及び前記シリカ粒子B以外の外添剤を含まない、又は、前記凝集シリカ粒子A及び前記シリカ粒子B以外の外添剤を含み当該外添剤の平均粒径が前記平均粒径Daよりも小さい、静電荷像現像用トナー。
<2> 前記平均粒径Daと前記平均粒径Dbとの比Da/Dbが1.0以上2.0以下である、<1>に記載の静電荷像現像用トナー。
<3> 前記凝集シリカ粒子Aの含有量Maと前記シリカ粒子Bの含有量Mbとの質量基準の比Ma/Mbが0.5以上1.0以下である、<1>又は<2>に記載の静電荷像現像用トナー。
<4> 前記シリカ粒子Bが、湿式法シリカ粒子の非凝集粒子を含む、<1>〜<3>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
<5> 前記シリカ粒子Bが、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理されたシリカ粒子を含む、<1>〜<4>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
<6> 前記凝集シリカ粒子Aが、気相法シリカ粒子の凝集粒子を含む、<1>〜<5>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
<7> 前記凝集シリカ粒子Aが、シリコーンオイルにより処理された凝集シリカ粒子を含む、<1>〜<6>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
<8> 前記凝集シリカ粒子Aの粒径の個数基準の頻度分布にピークが2つ存在し、第一のピークが粒径80nm以上110nm以下の範囲にあり、第二のピークが粒径50nm以上80nm以下の範囲にある、<1>〜<7>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
<9> 前記平均粒径Daが70nm以上110nm以下である、<1>〜<8>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
<10> 前記平均粒径Dbが20nm以上80nm以下である、<1>〜<9>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
<11> 前記凝集シリカ粒子Aによる前記トナー粒子表面の被覆率が5%以上30%以下である、<1>〜<10>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
<12> 全外添剤による前記トナー粒子表面の被覆率が60%以上100%以下である、<1>〜<11>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
<13> 全外添剤の粒径の個数基準の頻度分布において、粒径20nm以上100nm以下の範囲に含まれる割合が75%以上である、<1>〜<12>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
<14> テトラキス(トリメチルシロキシ)シランをさらに含む、<1>〜<13>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
<15> テトラキス(トリメチルシロキシ)シランの含有量が質量基準で0.01ppm以上10ppm以下である、<1>〜<14>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
<16> <1>〜<15>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤。
<17> <1>〜<15>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。
<18> 前記静電荷像現像用トナーを収容している本体が回転する回転式トナーカートリッジである、<17>に記載のトナーカートリッジ。
<19> 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と、<1>〜<15>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たトナーカートリッジと、前記トナーカートリッジと前記現像手段とをつなぎ、前記トナーカートリッジ内の前記静電荷像現像用トナーを前記現像手段に補給するトナー補給路と、を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
<20> 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、
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、
<1>〜<15>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ている補給用トナー収容部と、
前記補給用トナー収容部と前記現像手段とをつなぎ、前記補給用トナー収容部内の前記静電荷像現像用トナーを前記現像手段に補給するトナー補給路と、
を備える画像形成装置。
<21> 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、
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、
<1>〜<15>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ている補給用トナー収容部から、前記補給用トナー収容部と現像手段とをつなぐトナー補給路を通じて、前記補給用トナー収容部内の前記静電荷像現像用トナーを前記現像手段に補給するトナー補給工程と、
を有する画像形成方法。
<2>に係る発明によれば、比Da/Dbが1.0未満又は2.0超である場合に比べて、補給用トナー収容部からの排出性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<3>に係る発明によれば、凝集シリカ粒子Aの含有量Maとシリカ粒子Bの含有量Mbとの質量基準の比Ma/Mbが0.5未満又は1.0超である場合に比べて、補給用トナー収容部からの排出性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<4>に係る発明によれば、シリカ粒子Bが気相法シリカ粒子のみ又は凝集シリカ粒子のみである場合に比べて、補給用トナー収容部からの排出性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<9>に係る発明によれば、凝集シリカ粒子Aの平均粒径Daが70nm未満又は110nm超である場合に比べて、補給用トナー収容部からの排出性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<10>に係る発明によれば、シリカ粒子Bの平均粒径Dbが20nm未満又は80nm超である場合に比べて、補給用トナー収容部からの排出性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<11>に係る発明によれば、凝集シリカ粒子Aによるトナー粒子表面の被覆率が5%未満又は30%超である場合に比べて、補給用トナー収容部からの排出性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<12>に係る発明によれば、全外添剤によるトナー粒子表面の被覆率が60%未満である場合に比べて、補給用トナー収容部からの排出性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<13>に係る発明によれば、全外添剤の粒径の個数基準の頻度分布において、粒径20nm以上100nm以下の範囲に含まれる割合が75%未満である場合に比べて、補給用トナー収容部からの排出性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<14>又は<15>に係る発明によれば、テトラキス(トリメチルシロキシ)シランを含まない場合に比べて、補給用トナー収容部からの排出性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<17>又は<18>に係る発明によれば、オイル処理された凝集シリカ粒子Aとオイル処理以外の疎水化処理された凝集及び非凝集のいずれでもよいシリカ粒子Bとを含む静電荷像現像用トナーであって、凝集シリカ粒子Aの平均粒径Daとシリカ粒子Bの平均粒径DbとがDa<Dbの関係である静電荷像現像用トナーを収容したトナーカートリッジに比べて、静電荷像現像用トナーの排出性に優れるトナーカートリッジが提供される。
<19>に係る発明によれば、オイル処理された凝集シリカ粒子Aとオイル処理以外の疎水化処理された凝集及び非凝集のいずれでもよいシリカ粒子Bとを含む静電荷像現像用トナーであって、凝集シリカ粒子Aの平均粒径Daとシリカ粒子Bの平均粒径DbとがDa<Dbの関係である静電荷像現像用トナーを適用した場合に比べて、トナーカートリッジからの静電荷像現像用トナーの排出性に優れるプロセスカートリッジが提供される。
<20>に係る発明によれば、オイル処理された凝集シリカ粒子Aとオイル処理以外の疎水化処理された凝集及び非凝集のいずれでもよいシリカ粒子Bとを含む静電荷像現像用トナーであって、凝集シリカ粒子Aの平均粒径Daとシリカ粒子Bの平均粒径DbとがDa<Dbの関係である静電荷像現像用トナーを適用した場合に比べて、補給用トナー収容部からの静電荷像現像用トナーの排出性に優れる画像形成装置が提供される。
<21>に係る発明によれば、オイル処理された凝集シリカ粒子Aとオイル処理以外の疎水化処理された凝集及び非凝集のいずれでもよいシリカ粒子Bとを含む静電荷像現像用トナーであって、凝集シリカ粒子Aの平均粒径Daとシリカ粒子Bの平均粒径DbとがDa<Dbの関係である静電荷像現像用トナーを適用した場合に比べて、補給用トナー収容部からの静電荷像現像用トナーの排出性に優れる画像形成方法が提供される。
本実施形態に係るトナーは、現像手段に供給するための補給用トナーとして、電子写真方式の画像形成装置に供される。本実施形態に係るトナーは、現像手段に予め装填されるトナーとして用いてもよい。
したがって、補給用トナー収容部からのトナーの排出性をよくするには、補給用トナー収容部の内表面にトナーが付着することを抑制することが望ましい。
オイル処理された凝集シリカ粒子Aは、凝集シリカ粒子であることにより粒子表面に凹部を有しているので、オイル処理された非凝集シリカ粒子に比べて、(1)粒子表面にオイルを多く有している、(2)補給用トナー収容部の内表面に対する接触部位が多い、という特徴を有する。そして、Da≧Dbであり、且つ、外添剤Cを含まない又は外添剤Cの平均粒径がDaよりも小さいことにより、凝集シリカ粒子Aが外添剤の中で一番大きく、したがって、凝集シリカ粒子Aが個々のトナーの外縁を成すことになる。
上記(1)及び(2)の特徴を有する凝集シリカ粒子Aがトナーの外縁を成しているので、凝集シリカ粒子Aから補給用トナー収容部の内表面に比較的多くのオイルが移行するものと推測され、補給用トナー収容部の内表面に移行したオイルが、補給用トナー収容部の内表面にトナーが付着することを抑制するものと推測される。
ただし、外添剤のシリカ粒子がオイル処理されたシリカ粒子ばかりであると、トナーどうしの凝集が強まって、補給用トナーの排出性が低下することがある。これに対しては、オイル処理されておらずオイル処理以外の疎水化処理されたシリカ粒子であってDa≧Dbの関係にあるシリカ粒子Bが、凝集シリカ粒子Aの間を埋めるようにしてトナー粒子表面を覆っており、トナーどうしの凝集を抑制するものと推測される。
上記の機序によって、本実施形態に係るトナーは、補給用トナー収容部の内表面への付着とトナーどうしの凝集とを抑制し、補給用トナー収容部からの排出性に優れると推測される。
凝集シリカ粒子Aとシリカ粒子Bとは、補給用トナー収容部からのトナー排出性をより良化する観点から、平均粒径の比Da/Dbが1.0以上2.0以下の関係であることが好ましく、1.0超2.0以下の関係であることがより好ましく、1.2以上1.8以下の関係であることが更に好ましい。
トナー粒子は、例えば、結着樹脂と、必要に応じて、着色剤と、離型剤と、その他添加剤と、を含んで構成される。
トナー粒子は、結着樹脂として、非晶性樹脂と、直鎖ジカルボン酸及び炭素数が2以上12以下の直鎖ジアルコールの重縮合体からなる結晶性ポリエステル樹脂(「特定結晶性ポリエステル樹脂」という。)と、を少なくとも含むことが好ましい。
非晶性樹脂として非晶性ポリエステル樹脂が挙げられる。
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。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。
ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線より求め、より具体的にはJIS K7121:1987「プラスチックの転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求められる。
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。
重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120GPCを用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。
原料の単量体が、反応温度下で溶解又は相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させてもよい。この場合、重縮合反応は溶解補助剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪い単量体が存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪い単量体とその単量体と重縮合予定の酸又はアルコールとを縮合させておいてから主成分と重縮合させるとよい。
結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重縮合体が挙げられる。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、芳香環を有する重合性単量体よりも直鎖状脂肪族の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。
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等の顔料;アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系等の染料;が挙げられる。
着色剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス;モンタンワックス等の合成又は鉱物・石油系ワックス;脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス;などが挙げられる。離型剤は、これに限定されるものではない。
融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K7121:1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等の公知の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は、内添剤としてトナー粒子に含まれる。
トナー粒子は、単層構造のトナー粒子であってもよいし、芯部(コア粒子)と芯部を被覆する被覆層(シェル層)とで構成された所謂コア・シェル構造のトナー粒子であってもよい。
コア・シェル構造のトナー粒子は、例えば、結着樹脂と必要に応じて着色剤及び離型剤等のその他添加剤とを含んで構成された芯部と、結着樹脂を含んで構成された被覆層と、で構成されていることがよい。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5質量%水溶液2ml中に測定試料を0.5mg以上50mg以下加える。これを電解液100ml以上150ml以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径100μmのアパーチャーを用いて2μm以上60μm以下の範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。サンプリングする粒子数は50000個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積粒径D16v、数粒径D16p、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50v、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。
凝集シリカ粒子Aは、オイル処理された凝集シリカ粒子である。
凝集シリカ粒子Aを構成するシリカ粒子として、具体的には、気相法シリカ粒子、湿式法シリカ粒子、溶融シリカ粒子等が挙げられる。
シリカ粒子のオイル処理は、例えば、アルコールに溶解したオイル中にシリカ粒子を分散させた後、エバポレーターを用いてアルコールを留去し乾燥させる方法によって行う。
まず、トナーから凝集シリカ粒子を分離する。凝集シリカ粒子の分離は、他の外添剤と比較し、凝集シリカ粒子のトナー粒子に対する付着力が弱いことを利用する。例えば、界面活性剤を含む水にトナーを分散させた分散液に超音波(65μm、1min、20℃)を印加したのち、分散液を高速遠心し、上澄み液を常温(23℃±2℃)で乾燥させて凝集シリカ粒子を得る。
次いで、凝集シリカ粒子を、オイル処理された凝集シリカ粒子(すなわち凝集シリカ粒子A)と、オイル処理以外の疎水化処理された凝集シリカ粒子とに区別する。両者を判別する方法は、例えば、上述の上澄み液に含まれる凝集シリカ粒子を、テトラヒドロフラン(THF)で洗浄し、洗浄前後の凝集シリカ粒子の重量差で判別する。THF処理前の重量をWb、THF処理後の重量をWaとしたとき、(Wb−Wa)がWbの0.20質量%以上のとき凝集シリカ粒子がオイル処理されていると判別する。
凝集シリカ粒子Aの平均粒径Daは、走査型電子顕微鏡(SEM)画像を解析して500個の凝集シリカ粒子の径(長径と短径の平均値)を測定し、それらを平均することで求める。
凝集シリカ粒子A1と凝集シリカ粒子A2との混合比(質量基準、A1:A2)は、20:80乃至70:30が好ましく、30:70乃至60:40がより好ましく、40:60乃至50:50が更に好ましい。
具体的には、走査型電子顕微鏡S−4700(日立製作所製)を用い、倍率10000倍にてトナー表面を100視野観察する。観察したトナー表面の画像を画像処理解析ソフトWinROOF(三谷商事株式会社製)の面積解析ツールで解析し、凝集シリカ粒子が付着している部分の面積、他の外添剤が付着している部分の面積、及び外添剤が付着していない部分の面積を算出することにより求める。シリカ粒子であるか否かは、SEM−EDXで求められる。先述の平均粒径Daの測定方法において凝集シリカ粒子がオイル処理されていると判断されたトナー上の凝集シリカ粒子を凝集シリカ粒子Aとしてよい。
シリカ粒子Bは、オイル処理以外の疎水化処理されたシリカ粒子であって、凝集シリカ粒子及び非凝集シリカ粒子のいずれも含む。シリカ粒子Bは、オイル処理されていないシリカ粒子である。
アルコール化合物とアンモニア水とを含むアルカリ触媒溶液にテトラアルコキシシランを滴下し、テトラアルコキシシランを加水分解及び縮合させゾルゲルシリカ粒子を含む懸濁液を得る。次いで、懸濁液から溶媒を除去し粒状物を得る。次いで、粒状物を乾燥することにより、ゾルゲルシリカ粒子を得る。ゾルゲルシリカ粒子の平均一次粒径は、アルカリ触媒溶液の量に対するテトラアルコキシシランの滴下量によって制御することができる。
まず、トナーから凝集シリカ粒子を分離する。凝集シリカ粒子の分離は、他の外添剤と比較し、凝集シリカ粒子のトナー粒子に対する付着力が弱いことを利用する。例えば、界面活性剤を含む水にトナーを分散させた分散液に超音波(65μm、1min、20℃)を印加したのち、分散液を高速遠心し、上澄み液(1)を常温(23℃±2℃)で乾燥させて凝集シリカ粒子を得る。
次いで、凝集シリカ粒子を、オイル処理された凝集シリカ粒子(すなわち凝集シリカ粒子A)と、オイル処理以外の疎水化処理された凝集シリカ粒子(すなわち凝集型のシリカ粒子B)とに区別する。両者を判別する方法は、例えば、上澄み液(1)に含まれる凝集シリカ粒子を、テトラヒドロフラン(THF)で洗浄し、洗浄前後の凝集シリカ粒子の重量差で判別する。THF処理前の重量をWb、THF処理後の重量をWaとしたとき、(Wb−Wa)がWbの0.20質量%未満のとき凝集シリカ粒子がオイル処理されていないと判別する。
凝集型のシリカ粒子Bの平均粒径を、走査型電子顕微鏡(SEM)画像を解析して500個の凝集シリカ粒子の径(長径と短径の平均値)を測定し、それらを平均することで求める。
凝集シリカ粒子をトナーから分離した後、さらに、界面活性剤を含む水にトナーを分散させた分散液に超音波(160μm、60min、20℃)を印加したのち、分散液を高速遠心し、上澄み液(2)を常温(23℃±2℃)で乾燥させて非凝集シリカ粒子を得る。
次いで、非凝集シリカ粒子を、オイル処理された非凝集シリカ粒子と、オイル処理以外の疎水化処理された非凝集シリカ粒子(すなわち非凝集型のシリカ粒子B)とに区別する。両者を判別する方法は、例えば、上澄み液(2)に含まれる非凝集シリカ粒子を、THFで洗浄し、洗浄前後の非凝集シリカ粒子の重量差で判別する。THF処理前の重量をWb、THF処理後の重量をWaとしたとき、(Wb−Wa)がWbの0.20質量%未満のとき非凝集シリカ粒子がオイル処理されていないと判別する。
非凝集型のシリカ粒子Bの平均粒径を、走査型電子顕微鏡(SEM)画像を解析して500個のシリカ粒子の径(長径と短径の平均値)を測定し、それらを平均することで求める。
シリカ粒子Bの平均粒径Dbは、凝集型のシリカ粒子Bの平均粒径と非凝集型のシリカ粒子Bの平均粒径とを個数割合で重みづけした平均粒径である。
本実施形態に係るトナーは、凝集シリカ粒子A及びシリカ粒子B以外のその他の外添剤を含まないか、又は、凝集シリカ粒子A及びシリカ粒子B以外のその他の外添剤を含んでいても、その他の外添剤の平均粒径が凝集シリカ粒子Aの平均粒径Daよりも小さい。
(1)トナーをエポキシ樹脂中に分散し1昼夜放置し固化させて測定サンプルを作製する。エポキシ樹脂としては、例えば2液混合型のエポキシ樹脂を使用すればよい。
(2)測定サンプルからミクロトームで厚さ100nmの切片を切り出す。
(3)切片を銅メッシュ上に乗せ、高分解能電子顕微鏡JEM−2010(日本電子株式会社)にセットし、印加電圧200kVで50万倍で撮影する。
(4)ネガを3倍から10倍に引き伸ばしてプリントする。
(5)(1)から(4)の手順によるプリントで、トナーの体積平均粒径の80%以上120%以下の直径のトナーの表面を観察し、全外添剤によるトナー粒子表面の被覆状態を評価する。被覆率は下記式から求める。
式:被覆率=(被覆長さ÷トナー外周長)×100(%)
ここで、被覆長さとは、トナー粒子表面に直接接触している外添剤層の長さをいう。 本実施形態においては、トナー10個の被覆率の平均を被覆率とする。
本実施形態のトナーは、シロキサン結合とアルキル基のみで構成された分子量200以上600以下の低分子シロキサンを含むことが好ましい。
本実施形態に係るトナーに含まれる低分子シロキサンの分子量は、比較的分子量が大きいとシロキサン分子どうしの絡み合いでシリカ粒子が集団化しやすのでこれを抑制する観点から、600以下であることが好ましく、550以下であることがより好ましく、500以下であることが更に好ましく、450以下であることが更に好ましい。
分子量200以上600以下の低分子シロキサンは、遊離オイルの移行を容易にする観点から、1分子中のSi原子の個数が、3個以上であることが好ましく、4個以上であることがより好ましく、5個以上であることが更に好ましい。
分子量200以上600以下の低分子シロキサンは、シロキサン分子どうしの絡み合いでシリカ粒子が集団化しやすのでこれを抑制する観点から、1分子中のSi原子の個数が、7個以下であることが好ましく、6個以下であることがより好ましく、5個以下であることが更に好ましい。
分子量200以上600以下の低分子シロキサンは、上記の両観点から、1分子中のSi原子の個数が5個であることが特に好ましい。
分子量200以上600以下の低分子直鎖状シロキサンとしては、例えば、ヘキサアルキルジシロキサン、オクタアルキルトリシロキサン、デカアルキルテトラシロキサン、ドデカアルキルペンタシロキサン、テトラデカアルキルヘキサシロキサン、ヘキサデカアルキルヘプタシロキサンが挙げられる(ただし、分子量は200以上600以下である。)。
これら低分子直鎖状シロキサンが有するアルキル基としては、例えば、炭素数1以上10以下(好ましくは炭素数1以上6以下、より好ましくは炭素数1以上3以下、更に好ましくは炭素数1又は2)の直鎖状アルキル基、炭素数3以上10以下(好ましくは炭素数3以上6以下、より好ましくは炭素数3又は4)の分岐状アルキル基、炭素数3以上10以下(好ましくは炭素数3以上6以下、より好ましくは炭素数3又は4)の環状アルキル基が挙げられる。中でも、炭素数1以上3以下のアルキル基が好ましく、メチル基及びエチル基の少なくとも一方が好ましく、メチル基が更に好ましい。低分子直鎖状シロキサン1分子中に複数個あるアルキル基は互いに同じでも異なっていてもよい。
分子量200以上600以下の低分子分岐状シロキサンとしては、例えば、1,1,1,3,5,5,5−ヘプタアルキル−3−(トリアルキルシロキシ)トリシロキサン、テトラキス(トリアルキルシロキシ)シラン、1,1,1,3,5,5,7,7,7−ノナアルキル−3−(トリアルキルシロキシ)テトラシロキサン等の分岐状シロキサン(ただし、分子量は200以上600以下である。)が挙げられる。
これら低分子分岐状シロキサンが有するアルキル基としては、例えば、炭素数1以上10以下(好ましくは炭素数1以上6以下、より好ましくは炭素数1以上3以下、更に好ましくは炭素数1又は2)の直鎖状アルキル基、炭素数3以上10以下(好ましくは炭素数3以上6以下、より好ましくは炭素数3又は4)の分岐状アルキル基、炭素数3以上10以下(好ましくは炭素数3以上6以下、より好ましくは炭素数3又は4)の環状アルキル基が挙げられる。中でも、炭素数1以上3以下のアルキル基が好ましく、メチル基及びエチル基の少なくとも一方が好ましく、メチル基が更に好ましい。低分子分岐状シロキサン1分子中に複数個あるアルキル基は互いに同じでも異なっていてもよい。
分子量200以上600以下の低分子環状シロキサンとしては、例えば、ヘキサアルキルシクロトリシロキサン、オクタアルキルシクロテトラシロキサン、デカアルキルシクロペンタシロキサン、ドデカアルキルシクロヘキサシロキサン、テトラデカアルキルシクロヘプタシロキサン、ヘキサデカアルキルシクロオクタシロキサンが挙げられる(ただし、分子量は200以上600以下である。)。
これら低分子環状シロキサンが有するアルキル基としては、例えば、炭素数1以上10以下(好ましくは炭素数1以上6以下、より好ましくは炭素数1以上3以下、更に好ましくは炭素数1又は2)の直鎖状アルキル基、炭素数3以上10以下(好ましくは炭素数3以上6以下、より好ましくは炭素数3又は4)の分岐状アルキル基、炭素数3以上10以下(好ましくは炭素数3以上6以下、より好ましくは炭素数3又は4)の環状アルキル基が挙げられる。中でも、炭素数1以上3以下のアルキル基が好ましく、メチル基及びエチル基の少なくとも一方が好ましく、メチル基が更に好ましい。低分子環状シロキサン1分子中に複数個あるアルキル基は互いに同じでも異なっていてもよい。
トナーに含まれる分子量200以上600以下の低分子シロキサンの総含有量(質量基準)は、シロキサン分子どうしの絡み合いでシリカ粒子が集団化しやすのでこれを抑制する観点から、トナーの質量に対して、10ppm以下であることが好ましく、5ppm以下であることがより好ましく、1ppm以下であることが更に好ましく、0.5ppm以下であることが更に好ましい。
ppmは、parts per million(百万分率)の略である。
トナーをバイアルビンに秤量し、バイアルビンにキャップをして密封し、加熱時間3分間で190℃まで昇温させる。次いで、バイアルビン内の揮発成分をカラムに導入し、下記の条件で分子量200以上600以下の低分子シロキサンの検出を行う。
・キャリアガス種:ヘリウム
・キャリアガス圧:120kPa(圧力一定)
・オーブン温度:40℃(5分間)→(15℃/分)→250℃(6分間)(合計25分間)
・イオン源温度:260℃
・インターフェース温度:260℃
基準物質(Tetrakis(trimethylsiloxy)silane1)をエタノールで希釈して濃度を振った標準液を用いて検量線を作成する。試料のクロマトグラフに現れた分子量200以上600以下の低分子シロキサンのピーク面積と、基準物質の検量線とから、当該低分子シロキサンの量を求める。試料のクロマトグラフに分子量200以上600以下の低分子シロキサンに当たるピークが複数あるときは、それらのピーク面積の合計面積と、基準物質の検量線とから、当該低分子シロキサンの合計量を求める。さらに、トナー全量に対する分子量200以上600以下の低分子シロキサンの総含有量(ppm)を算出する。
トナーに含まれる分子量200以上600以下の低分子シロキサンの総含有量(質量基準)は、シロキサン分子どうしの絡み合いでシリカ粒子が集団化しやすのでこれを抑制する観点から、トナーに含まれる凝集シリカ粒子A及びシリカ粒子Bの総含有量に対して、1000ppm以下であることが好ましく、500ppm以下であることがより好ましく、200ppm以下であることが更に好ましく、100ppm以下であることが更に好ましく、50ppm以下であることが更に好ましい。
上記の値は、{トナーに含まれる分子量200以上600以下の低分子シロキサンの総含有量÷トナーに含まれる凝集シリカ粒子A及びシリカ粒子Bの総含有量}を百万分率に換算した値である。
凝集シリカ粒子A及びシリカ粒子Bの質量とは、疎水化処理された後のシリカ粒子の質量を指し、疎水化処理剤に由来する成分を含む質量である。
トナーを界面活性剤を含む水に分散させた分散液に超音波を印加したのち、分散液を高速遠心し、上澄み液を常温(23℃±2℃)で乾燥させて凝集シリカ粒子A及びシリカ粒子Bを得て、上澄み液から得た凝集シリカ粒子A及びシリカ粒子Bを秤量する。ここで、上澄み液から得た凝集シリカ粒子A及びシリカ粒子Bの表面には低分子シロキサンが付着していることがあるが、付着している低分子シロキサンの質量は凝集シリカ粒子A及びシリカ粒子Bの質量に比べて微量であるので無視する。
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。
以下の説明では、着色剤、及び離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、着色剤、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、例えば、着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液、離型剤粒子が分散された離型剤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。
樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
次に、樹脂粒子分散液と、着色剤粒子分散液と、離型剤粒子分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温(例えば25℃)で凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpH2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、加熱を行ってもよい。
凝集剤と共に、該凝集剤の金属イオンと錯体もしくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸;イミノ二酸酢(IDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)等のアミノカルボン酸;などが挙げられる。
キレート剤の添加量は、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度以上(例えば樹脂粒子のガラス転移温度より10℃から30℃高い温度)に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、当該凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、をさらに混合し、凝集粒子の表面にさらに樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア・シェル構造のトナー粒子を形成する工程と、を経て、トナー粒子を製造してもよい。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーを少なくとも含むものである。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該トナーとキャリアとを混合した二成分現像剤であってもよい。
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、その後に溶剤を除去するニーダーコーター法;などが挙げられる。
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。
また、図1には、凸部210がボトル本体202の一部である形態を示したが、本実施形態のトナーカートリッジ及び回転式トナーボトルはこれに限らない。凸部210は、ボトル本体202とは別の部材であってもよい。別の部材としては、例えば、ボトル本体202の内側面に接触して設けられ、ボトル本体202の底面近傍から蓋部204に向かって螺旋状に連続するコイル状部材が挙げられる。
凸部210の幅(軸線Q方向の長さ)は、例えば3mm以上20mm以下であり、好ましくは8mm以上14mm以下である。凸部210の高さは、例えば5mm以上20mm以下であり、好ましくは5mm以上15mm以下である。凸部210の螺旋周期(軸線Q方向の距離)は、例えば10mm以上70mm以下であり、好ましくは25mm以上55mm以下である。
回転式トナーボトル200は、歯車206が、トナーカートリッジ装着部が有する駆動用の歯車と噛み合うように、トナーカートリッジ装着部に装着される。その際、シャッタ208が開放され、排出口209を介して、回転式トナーボトル200と画像形成装置のトナー補給路とが連結する。トナーカートリッジ装着部が有する駆動用の歯車が回転することにより、歯車206が従動回転し、ボトル本体202が軸線Q方向を中心軸として従動回転する。ボトル本体202が従動回転することで、補給用トナーが凹凸部220によってボトル本体202の底面側から蓋部204に向かって移動する。蓋部204に向かって移動した補給用トナーは、排出口209から排出され、画像形成装置のトナー補給路に供給される。回転式トナーボトル200は、例えば、画像形成装置のトナーカートリッジ装着部に、軸線Q方向が水平方向となるように装着される。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、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、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーが収容されているトナーカートリッジと、トナーカートリッジと現像手段とをつなぎ、トナーカートリッジ内の静電荷像現像用トナーを現像手段に補給するトナー補給路と、を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
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、現像手段に補給される補給用トナーを収容する補給用トナー収容部であって、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーを収容している補給用トナー収容部と、補給用トナー収容部と現像手段とをつなぎ、補給用トナー収容部内の静電荷像現像用トナーを現像手段に補給するトナー補給路と、を備える。
本実施形態に係る画像形成装置が中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
図3に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づく、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第4の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」と称する場合がある)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジであってもよい。
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。各ユニットの一次転写ロール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の値を変える。
まず、動作に先立って、帯電ロール2Yによって感光体1Yの表面が−600V乃至−800Vの電位に帯電される。
感光体1Yは、導電性(例えば20℃における体積抵抗率1×10−6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂の抵抗)であるが、レーザ光線が照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3からレーザ光線3Yを照射する。それにより、イエローの画像パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転する。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電荷像が、現像装置4Yによってトナー画像として現像され可視化される。
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にてイエローのトナー画像が転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー画像が重ねられて多重転写される。
定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録紙Pの表面も平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等が好適に使用される。
[ポリエステル樹脂粒子分散液(1)の調製]
・エチレングリコール :37部
・ネオペンチルグリコール:65部
・1,9−ノナンジオール:32部
・テレフタル酸 :96部
・シアン顔料(銅フタロシアニン、C.I.Pigment blue15:3、大日精化社製) :10部
・アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC、第一工業製薬社製): 2部
・イオン交換水 :80部
・カルナバワックス(RC−160、溶融温度84℃、東亜化成社製): 50部
・アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC、第一工業製薬社製) : 2部
・イオン交換水 :200部
・ポリエステル樹脂粒子分散液(1):200部
・着色剤粒子分散液(1) : 25部
・離型剤粒子分散液(1) : 30部
・ポリ塩化アルミニウム :0.4部
・イオン交換水 :100部
次いで、濃度0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を用いて系内のpHを8.0に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、攪拌軸のシールを磁力シールして攪拌を継続しながら90℃まで加熱して3時間保持した。次いで、降温速度2℃/分で冷却し、濾過、イオン交換水で洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を行った。固形分を30℃のイオン交換水に再分散し、回転速度300rpmで15分間攪拌し洗浄した。この洗浄操作をさらに6回繰り返し、濾液のpHが7.54、電気伝導度6.5μS/cmとなったところで、ヌッチェ式吸引濾過により濾紙を用いて固液分離を行った。固形分に真空乾燥を施しトナー粒子(1)を得た。トナー粒子(1)の体積平均粒径は5.8μmであった。
[凝集シリカ粒子A(1)の作製]
−気相法シリカ粒子の製造工程−
四塩化ケイ素、水素ガス及び酸素ガスを燃焼バーナーの混合室内で混合し、1000℃以上3000℃以下の温度で燃焼させ、燃焼後のガスからシリカ粉末を取り出し、凝集シリカ粒子(1)を得た。このとき、燃焼時間によって凝集塊の大きさを調整した。
凝集シリカ粒子(1)100部とエタノール500部とをエバポレーターに入れ、温度を40℃に維持したまま15分間攪拌した。次いで、ジメチルシリコーンオイル10部を入れ15分間攪拌し、さらにジメチルシリコーンオイル10部を入れ15分間攪拌した。次いで、温度を90℃に上げエタノールを減圧乾燥させた。処理物を取り出して120℃で30分間真空乾燥を行うことで、オイル処理された凝集シリカ粒子A(1)を得た。
凝集シリカ粒子(1)250部と、疎水化処理剤としてヘキサメチルジシラザン(HMDS)100部とを混合し、130℃に加熱して2時間反応させた後、150℃に加熱し乾燥させて、HMDSにより疎水化処理された凝集シリカ粒子A(2)を得た。
凝集シリカ粒子(1)の作製と同様にして凝集シリカ粒子を製造し、これをジメチルシリコーンオイルで処理した後、常温で攪拌することによって所望の大きさに解砕し、凝集シリカ粒子A(3)を得た。
[シリカ粒子B(1)の作製]
−シリカ粒子の造粒工程−
攪拌機、滴下ノズル及び温度計を備えたガラス製反応容器にメタノール300部と10%アンモニア水70部とを入れ混合し、アルカリ触媒溶液を得た。アルカリ触媒溶液を30℃に調整した後、アルカリ触媒溶液を攪拌しながら、テトラメトキシシラン(TMOS)60部と10%アンモニア水1.7部とを滴下し、シリカ粒子分散液を得た。TMOSと10%アンモニア水は同時に滴下を開始し、3分間かけて各全量を滴下した。次いで、シリカ粒子分散液をロータリーフィルター(寿工業社製R−ファイン)を用いて固形分濃度40質量%まで濃縮した。濃縮後のシリカ粒子分散液をシリカ粒子分散液(1)とした。
シリカ粒子分散液(1)250部に、疎水化処理剤としてヘキサメチルジシラザン(HMDS)100部を添加し、130℃に加熱して2時間反応させた後、150℃に加熱し乾燥させて、HMDSにより疎水化処理された非凝集のシリカ粒子B(1)を得た。
シリカ粒子B(1)の作製と同様にして、ただし、シリカ粒子の造粒工程を表1に記載のとおり変更して、非凝集のシリカ粒子B(2)〜(3)を得た。
シリカ粒子分散液(1)250部に、疎水化処理剤としてヘキサメチルジシラザン(HMDS)100部を添加し、130℃に加熱して2時間反応させた後、150℃に加熱し乾燥させて、疎水性シリカ粒子(S1)を得た。次いで、テトラキス(トリメチルシロキシ)シランをシリカ粒子分散液(1)の量に対して0.020質量%用意し、メタノールで5倍に希釈した後、疎水性シリカ粒子(S1)に添加し、80℃で反応系内を攪拌しながら乾燥し、非凝集のシリカ粒子B(4)を得た。
シリカ粒子B(4)の作製と同様にして、ただし、シリカ粒子の表面処理工程に用いる低分子シロキサンの添加量を表1に記載のとおり変更して、非凝集のシリカ粒子B(5)〜(6)を得た。
シリカ粒子分散液(1)を乾燥させてシリカ粒子を取り出し、シリカ粒子100部とエタノール500部とをエバポレーターに入れ、温度を40℃に維持したまま15分間攪拌した。次いで、ジメチルシリコーンオイル10部を入れ15分間攪拌し、さらにジメチルシリコーンオイル10部を入れ15分間攪拌した。次いで、温度を90℃に上げエタノールを減圧乾燥させた。処理物を取り出して120℃で30分間真空乾燥を行うことで、オイル処理された非凝集のシリカ粒子B(7)を得た。
・フェライト粒子(体積平均粒径36μm) :100部
・トルエン : 14部
・スチレン−メチルメタクリレート共重合体 : 2部
(重合質量比90:10、重量平均分子量8万)
・カーボンブラック(キャボット社製R330):0.2部
トナー粒子(1)100部と、表1に記載の添加量の凝集シリカ粒子A(1)及びシリカ粒子B(1)とをヘンシェルミキサーに入れ、攪拌周速30m/secで15分間攪拌し、トナーを得た。
トナーとキャリアとを、トナー:キャリア=10:100(質量比)の混合比でVブレンダーに入れ、20分間攪拌し、現像剤を得た。
実施例1と同様にして、ただし、凝集シリカ粒子Aの種類又は添加量、及び/又は、凝集シリカ粒子Bの種類又は添加量を表2に記載のとおり変更して、トナー及び現像剤を作製した。
カートリッジからのトナー排出速度、及び、カートリッジ内トナー残量を、以下の方法及び基準で評価した。
評価対象のトナーを、PET(ポリエチレンテレフタレート)製の透明なトナーカートリッジに310g充填し、温度28℃且つ相対湿度85%の環境に17時間おいて調温調湿した。その後、温度22℃且つ相対湿度15%の環境下で、搬送ノズルを備えた補給装置(トナーカートリッジからトナー収容容器にトナーを補給する補給装置)にトナーカートリッジを装着し、トナー収容容器の回転及び補給装置の動作を50分間行った。トナー収容容器の回転及び補給装置の動作の条件は以下の通りである。
トナー収容容器回転数:30rpm
補給装置の搬送ノズル長さ:70mm
搬送経路内スクリュピッチ:12.5mm
搬送スクリュ外径:10mm
搬送スクリュ軸径:4mm
搬送スクリュ回転数:62.4rpm
A:350mg/s以上
B:350mg/s未満、320mg/s以上
C:320mg/s未満、280mg/s以上
D:280mg/s未満
A:25g未満(実使用上問題なし)
B:25g以上、50g未満(実使用上問題なし)
C:50g以上(実使用上問題あり)
202 ボトル本体
204 蓋部
206 歯車
208 シャッタ
209 排出口
210 凸部
220 凹凸部
102 感光体(像保持体の一例)
104 現像装置(現像手段の一例)
106 トナーカートリッジ装着部
108 トナー補給路
110 オーガスクリュ
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)
28 定着装置(定着手段の一例)
30 中間転写体クリーニング装置
P 記録紙(記録媒体の一例)
Claims (21)
- トナー粒子と、オイル処理された凝集シリカ粒子Aと、オイル処理以外の疎水化処理された凝集及び非凝集のいずれでもよいシリカ粒子Bと、を含み、
前記凝集シリカ粒子Aの平均粒径Daと前記シリカ粒子Bの平均粒径DbとがDa≧Dbの関係であり、
前記凝集シリカ粒子A及び前記シリカ粒子B以外の外添剤を含まない、又は、前記凝集シリカ粒子A及び前記シリカ粒子B以外の外添剤を含み当該外添剤の平均粒径が前記平均粒径Daよりも小さい、
静電荷像現像用トナー。 - 前記平均粒径Daと前記平均粒径Dbとの比Da/Dbが1.0以上2.0以下である、請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記凝集シリカ粒子Aの含有量Maと前記シリカ粒子Bの含有量Mbとの質量基準の比Ma/Mbが0.5以上1.0以下である、請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記シリカ粒子Bが、湿式法シリカ粒子の非凝集粒子を含む、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記シリカ粒子Bが、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理されたシリカ粒子を含む、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記凝集シリカ粒子Aが、気相法シリカ粒子の凝集粒子を含む、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。
- 前記凝集シリカ粒子Aが、シリコーンオイルにより処理された凝集シリカ粒子を含む、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。
- 前記凝集シリカ粒子Aの粒径の個数基準の頻度分布にピークが2つ存在し、
第一のピークが粒径80nm以上110nm以下の範囲にあり、
第二のピークが粒径50nm以上80nm以下の範囲にある、
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。 - 前記平均粒径Daが70nm以上110nm以下である、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記平均粒径Dbが20nm以上80nm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。
- 前記凝集シリカ粒子Aによる前記トナー粒子表面の被覆率が5%以上30%以下である、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。
- 全外添剤による前記トナー粒子表面の被覆率が60%以上100%以下である、請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 全外添剤の粒径の個数基準の頻度分布において、粒径20nm以上100nm以下の範囲に含まれる割合が75%以上である、請求項1〜請求項12のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- テトラキス(トリメチルシロキシ)シランをさらに含む、請求項1〜請求項13のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- テトラキス(トリメチルシロキシ)シランの含有量が質量基準で0.01ppm以上10ppm以下である、請求項14に記載の静電荷像現像用トナー。
- 請求項1〜請求項15のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤。
- 請求項1〜請求項15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。
- 前記静電荷像現像用トナーを収容している本体が回転する回転式トナーカートリッジである、請求項17に記載のトナーカートリッジ。
- 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と、
請求項1〜請求項15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たトナーカートリッジと、
前記トナーカートリッジと前記現像手段とをつなぎ、前記トナーカートリッジ内の前記静電荷像現像用トナーを前記現像手段に補給するトナー補給路と、
を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。 - 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
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、
請求項1〜請求項15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ている補給用トナー収容部と、
前記補給用トナー収容部と前記現像手段とをつなぎ、前記補給用トナー収容部内の前記静電荷像現像用トナーを前記現像手段に補給するトナー補給路と、
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、
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、
請求項1〜請求項15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ている補給用トナー収容部から、前記補給用トナー収容部と現像手段とをつなぐトナー補給路を通じて、前記補給用トナー収容部内の前記静電荷像現像用トナーを前記現像手段に補給するトナー補給工程と、
を有する画像形成方法。
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