JP2023019511A - トナー、現像剤、画像形成方法、画像形成装置、及び、トナー収容ユニット - Google Patents

トナー、現像剤、画像形成方法、画像形成装置、及び、トナー収容ユニット Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、優れたクリーニング性と転写性とを維持することができるトナーを提供することを目的とする。【解決手段】少なくとも、結着樹脂、着色剤、無機物フィラー、及び、離型剤を含有するトナー母体粒子と、外添剤とを含むトナーであって、平均円形度が0.974以上0.985以下であり、AFM(原子間力顕微鏡)測定により得られるトナー表面の面粗さパラメータSzが200nm以上500nm以下であることを特徴とするトナー。【選択図】なし

Description

本発明は、トナー、現像剤、画像形成方法、画像形成装置、及び、トナー収容ユニットに関する。
近年、電子写真方式の画像形成技術分野では、高速の画像形成が可能で、しかも画像品位の高いカラー画像形成装置の開発競争が激化している。このため、フルカラー画像を高速で得るために、画像形成方法において複数の電子写真感光体を直列に並べ、それぞれの電子写真感光体において各色成分ごとの画像を形成し、中間転写体上で重ね合わせて記録材上へ一括転写するいわゆるタンデム方式が多く採用されてきている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
中間転写体を用いると、現像時に電子写真感光体上に地肌汚れが発生したときには、直接紙などの記録材に地肌汚れが転移することを防止する効果はある。しかしながら、中間転写体を用いる方式は、電子写真感光体から中間転写体への転写工程(一次転写)と、中間転写体から最終画像を得る記録材上への転写工程(二次転写)という2回にわたる転写工程を経るため転写効率が低下する。
一方、上記のような問題に加え、より高画質のフルカラー画像形成が要求されており、高画質化への現像剤設計がなされてきている。高画質化、特にフルカラー画質への要求に対応するために、トナーとしてはますます小粒径化が進み、潜像を忠実に再現することが検討されている。この小粒径化に対しては、トナーを所望のトナー形状及び表面構造に制御することを可能とする手段として、重合法によるトナー製造方法が提案されている(例えば、特許文献3及び特許文献4参照)。重合法トナーでは、トナー粒子の粒径制御に加えて形状制御も可能である。また、これと併せて粒径を小さくすることにより、ドットや細線の再現性が良くなり、パイルハイト(画像層厚)も低くすることが可能となり、より高画質化が期待できる。
しかし、球形トナーを用いた場合、弾性部材からなるブレードを像担持体に押し当ててトナーを除去するクリーニングブレードを用いたクリーニング方式や、弾性部材からなるローラを像担持体に押し当てて回転することによりトナーを除去するクリーニングローラ方式において、クリーニング不良による画像不良が発生しやすいという問題点がある。
クリーニング性を向上させる手段として、トナーの形状制御が提案されている。トナーの形状を球形ではなく、異形に形状制御することでクリーニング部材でのすり抜けを抑制する効果が得られる(特許文献5参照)。しかし、球形のトナーに比べると異形のトナーでは像担持体とトナー間の接触面積が増加し、像担持体とトナー間の付着力が大きくなり、像担持体表面に付着したトナーが転写しにくいため転写効率は低下する。
特許文献6参照では、トナー表面のシワの深さと頻度を制御することで、低付着量と高転写性を達成している。500nm以上の深さのシワが多く存在するトナーであり、クリーニング性を担保している。しかしながら、500nm以上の深さのシワが多く存在することで転写性の低下は否めず、転写効率は不十分である。
特許文献7参照では、トナーとキャリアの表面形状を制御することで、長期に渡り良好なトナーの帯電性、転写性を提供している。しかし、凹凸が小さすぎるため、クリーニングブレードによる掻き取りができず、特に経時においては、クリーニング不良の発生が容易に想定できる。
本発明は以上の問題に鑑みてされたものであり、優れたクリーニング性と転写性を維持することができるトナーを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、少なくとも、結着樹脂、着色剤、無機物フィラー、及び、離型剤を含有するトナー母体粒子と、外添剤とを含むトナーであって、平均円形度が0.974以上0.985以下であり、AFM測定により得られるトナー表面の面粗さパラメータSzが200nm以上500nm以下であることを特徴とする。
本発明によれば、優れたクリーニング性と高い転写効率を維持することができるトナーを提供することができる。
図1は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 図2は、本発明の画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。 図3は、本発明の画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。 図4は、図3の部分拡大図である。 図5は、プロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
以下、本発明に係るトナー、現像剤、画像形成装置、画像形成方法、及び、トナー収容ユニットについて図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
(トナー)
本発明に係るトナーは、少なくとも、結着樹脂、着色剤、無機物フィラー、及び、離型剤を含有するトナー母体粒子と外添剤とを含有し、トナー母体粒子の平均円形度が0.974以上0.985以下であり、AFM測定により得られるトナー表面の面粗さパラメータSzが200nm以上500nm以下であることを特徴とするトナーである。
前記平均円形度は0.978以上0.982以下であることが好ましく、前記トナー表面の面粗さパラメータSzは300nm以上400nm以下であることが好ましい。
なお、トナーの平均円形度はトナー母体粒子の形状によって決まるが、トナー母体粒子について測定した平均円形度とトナーについて測定した平均円形度と差はない。
静電荷保持体から転写材へトナーを転写する機構としては、環境上の配慮からオゾンの発生を低減させるために、オゾン発生量の多いコロナ放電を用いた非接触式転写装置から、静電荷保持体の一部に転写材を介して転写手段を当接させて、転写材の表面にトナー像を静電転写する接触式転写装置の採用が多くなってきている。
この接触転写方式は、転写材と静電荷保持体との密着性がとりやすく、質の良い転写像が得られやすい。
しかし、当接圧が加えられた場合、静電荷保持体上のトナー像にも圧力が加わりトナーの凝集が発生する。その結果、静電荷保持体との付着力は大きくなり、転写性は著しく低下する。接触転写方式において、トナーの形状の寄与が大きいことが分かっており、球形となるほどトナーと転写材、及び静電荷保持体との接触面積は小さくなるため転写性は向上する。平均円形度が0.974未満の場合、トナーと転写材、及び静電荷保持体との接触面積は大きくなり、十分な転写性が得られない。
一方で、弾性部材からなるブレードを像担持体に押し当ててトナーを除去するクリーニングブレードを用いたクリーニング方式や、弾性部材からなるローラを像担持体に押し当てて回転することによりトナーを除去するクリーニングローラ方式において、クリーニング不良による画像不良が発生しやすいという問題点がある。円形度が0.985を超える場合、クリーニングニップ部において、クリーニングブレードとトナーの摩擦がないために、トナーが回転しやすくなり、ブレードをすり抜けクリーニング不良が発生する。
本発明のトナーは、トナー表面の凹凸を制御することでクリーニングブレードとトナーの摩擦状態を調整し、球形のトナーでもクリーニング性を担保することができる。トナー表面の面粗さパラメータSzが200nm未満の場合は、クリーニングブレードとトナーの摩擦がないために、トナーが回転しやすくなり、ブレードをすり抜けクリーニング不良が発生する。一方で、トナー表面の面粗さパラメータSzが500nmを超える場合は、トナーと転写材、及び静電荷保持体との接触面積は大きくなり、十分な転写性が得られない。
画質や解像度の観点から、トナーの体積平均粒径Dvは小さい方が優位であり、6.0μm未満であることが好ましい。一方でトナーの体積平均粒径Dvが小さくなることで非静電付着力が増加することや、クリーニングブレードでのすり抜けが発生しやすくなるため、クリーニング性が低下するため、4.0μm以上であることが好ましい。
トナー形状が球形に近づくほどクリーニングが困難となることが知られている、一方で、鋭意検討した結果、トナー表面に凹凸を付与することで、クリーニング性が得られることが分かった。トナー表面の凹凸を制御する方法として、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、無機フィラーや、層状無機鉱物などの異形化剤をトナー表面に偏在させる方法が知られている。本発明のトナーは、トナー表面の無機フィラーの配置を制御することで、トナーの凹凸性を制御している。
走査型電子顕微鏡を用いて撮影される反射電子像から、無機物フィラーを観察できる。無機物フィラーの露出面積比は、トナー母体粒子の面積をS1、トナー母体表面に露出する無機物フィラーの総面積をS2とするとき、0.30≦S2/S1≦0.70の関係である。トナー母体粒子の面積および無機物フィラーの面積は、反射電子像を二値化することで求められる。
S2/S1が0.30未満の場合、無機物フィラーの露出面積が小さいため、十分な凹凸性が得られない。S2/S1が0.70よりも大きい場合は、凹凸が大きくなり過ぎるほかに、定着性を阻害する。
トナー形状は、重合法におけるトナー液滴のチクソ性により制御することも可能である。本発明のトナーは、結晶性ポリエステルを含有し、前記結晶性ポリエステルがトナー中に6~12%重量部含有することを特徴とする。結晶性ポリエステルは結晶状態としてトナー粒子中に存在し、適切に配置することでトナーの表面状態を制御することが可能であり、含有量は6~12%であることが好ましい。
<トナー母体粒子>
本実施形態のトナー母体粒子は、広く深い凹部を有する粒子であり、結着樹脂、着色剤、無機物フィラー、及び、離型剤を含有し、更に必要に応じて、その他の成分(流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、滑剤等)を含有することができる。
(無機物フィラー)
本発明におけるトナー母体粒子は、結着樹脂、着色剤、離型剤等に無機物フィラーを添加して製造される。無機物フィラーとしては、特に限定されるものではないが、炭酸カルシウム、カオリンクレー、タルク、硫酸バリウムなどから選ばれる1種類以上を単独で、または複数組み合わせて添加できる。これらの無機フィラーは、シランカップリング剤や界面活性剤、金属石鹸などで表面処理等されていてもよく、また、分級等により所望の粒子径分布に調整されたものを使用してもよい。
また、本発明におけるトナー母体粒子が含有する無機物フィラーとしては層状無機鉱物が好ましく、さらには、有機物イオンで変性された層状無機鉱物が好ましい。
層状無機鉱物は厚さ数nmの層が重ね合わさってできている無機鉱物のことを言い、有機物イオンで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言う。
層状無機鉱物としては、スメクタイト族(モンモリロナイト、サポナイトなど)、カオリン族(カオリナイトなど)、マガディアイト、カネマイトが知られている。層状無機鉱物としては合成鉱物を用いても良い。変性層状無機鉱物はその変性された層状構造により親水性が高い。その為、層状無機鉱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鉱物が移行し、トナーを異形化することができないが、変性することにより、親水性が高くなり、かかる変性層状無機鉱物は、トナーの製造時に微細化すると共に異形化し、トナー粒子の表面部分に特に多く存在し、トナー母体粒子全体に均一に分散配置させることができ、電荷調節機能を果たすと共に、低温定着にも貢献する。このとき、トナー材料中の変性層状無機鉱物の含有量は、0.2質量%以上1.5質量%以下であることが好ましい。
本発明に用いる変性層状無機鉱物は、スメクタイト系の基本結晶構造を持つものを有機カチオンで変性したものが望ましい。また、層状無機鉱物の2価金属の一部を3価の金属に置換することにより、金属アニオンを導入することができる。しかし、金属アニオンを導入すると親水性が高いため、金属アニオンの少なくとも一部を有機アニオンで変性した層状無機化合物が望ましい。
前記層状無機鉱物が有するイオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性した層状無機鉱物の、有機物イオン変性剤としては第4級アルキルアンモニウム塩、フォスフォニウム塩やイミダゾリウム塩などが挙げられるが、第4級アルキルアンモニウム塩が望ましい。前記第4級アルキルアンモニウムとしては、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。
前記有機物イオン変性剤としては、さらに分岐、非分岐または環状アルキル(C1~C44)、アルケニル(C1~C22)、アルコキシ(C8~C32)、ヒドロキシアルキル(C2~C22)、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等を有する硫酸塩、スルフォン酸塩、カルボン酸塩、またはリン酸塩が挙げられる。エチレンオキサイド骨格を持ったカルボン酸が望ましい。
層状無機鉱物を、少なくとも一部を有機物イオンで変性することにより、適度な疎水性を持ち、トナー組成物および/またはトナー組成物前駆体を含む油相が非ニュ-トニアン粘性を持ち、トナーを異形化することができる。このとき、トナー材料中の一部を有機物イオンで変性した層状無機鉱物の含有量は、0.2質量%以上1.5質量%以下であることが好ましい。
一部を有機物イオンで変性した層状無機鉱物は、適宜選択することができるが、モンモリロナイト、ベントナイト、ヘクトライト、アタパルジャイト、セピオライトおよびこれらの混合物等が挙げられる。中でも、Al元素は帯電能力の向上に効果があるため、Al元素を含むモンモリロナイトまたはベントナイトが好ましい。
一部を有機物カチオンで変性した層状無機鉱物の市販品としては、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;Bentone27(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があげられる。
一部を有機アニオンで変性した層状無機鉱物としては、層状化合物であるDHT-4A(協和化学工業株式会社製)を、下記一般式(1)で表される有機アニオンで変性させたものが特に好ましい。下記一般式(1)で表される化合物としては例えばハイテノール330T(第一工業製薬株式会社製)が挙げられる。
(OR)nOSOM ・・・ 一般式(1)
[式(1)中、Rは炭素数13のアルキル基、Rは炭素数2から6のアルキレン基を表す。nは2から10の整数を表し、Mは1価の金属元素を表す。]
(結着樹脂)
結着樹脂は、非晶質樹脂を含み、必要に応じて結晶性樹脂を含有してもよい。
前記非晶質樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル樹脂、スチレン-アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などを選択することができるが、ポリエステル樹脂が好ましい。必要に応じて、2種以上を併用してもよい。
非晶質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、例えば、多価アルコールと多価カルボン酸とから合成される重縮合ポリエステル樹脂などが挙げられる。
前記非晶質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、2価の脂肪族アルコール成分と多価の芳香族カルボン酸成分とを構成成分に有する非晶質ポリエステル樹脂が好ましい。
多価アルコールとしては、例えば、2価のジオール、3価~8価又はそれ以上のポリオールなどが挙げられる。
前記2価のジオールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、直鎖型脂肪族アルコール、分岐型脂肪族アルコール等の脂肪族アルコール(2価の脂肪族アルコール)などが挙げられる。これらの中でも、鎖炭素数が2~36の脂肪族アルコールが好ましく、鎖炭素数が2~36の直鎖型脂肪族アルコールがより好ましい。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。
前記直鎖型脂肪族アルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,13-トリデカンジオール、1,14-テトラデカンジオール、1,18-オクタデカンジオール、1,20-エイコサンジオールなどが挙げられる。これらのうち、入手容易性を考慮するとエチレングリコール、1,3-プロパンジオール(プロピレングリコール)、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオールが好ましい。これらの中でも、鎖炭素数が2~36の直鎖型脂肪族アルコールが好ましい。
多価カルボン酸としては、例えば、ジカルボン酸、3価~6価又はそれ以上のポリカルボン酸が挙げられる。これらの中でも多価の芳香族カルボン酸が好ましい。
前記ジ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、例えば、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。前記脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、直鎖型脂肪族ジカルボン酸、分岐型脂肪族ジカルボン酸などが挙げられる。これらの中でも、直鎖型脂肪族ジカルボン酸が好ましい。
前記脂肪族ジ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、例えば、アルカンジカルボン酸、アルケニルコハク酸、アルケンジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸などが挙げられる。
前記アルカンジカルボン酸としては、例えば、炭素数4~36のアルカンジカルボン酸などが挙げられる。前記炭素数4~36のアルカンジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸、デシルコハク酸などが挙げられる。
前記アルケニルコハク酸としては、例えば、ドデセニルコハク酸、ペンタデセニルコハク酸、オクタデセニルコハク酸などが挙げられる。
前記アルケンジカルボン酸としては、例えば、炭素数4~36のアルケンジカルボン酸などが挙げられる。前記炭素数4~36のアルケンジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸などが挙げられる。
前記脂環式ジカルボン酸としては、例えば、炭素数6~40の脂環式ジカルボン酸などが挙げられる。前記炭素数6~40の脂環式ジカルボン酸としては、例えば、ダイマー酸(2量化リノール酸)などが挙げられる。
前記芳香族ジ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、例えば、炭素数8~36の芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。前記炭素数8~36の芳香族ジカルボン酸としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、t-ブチルイソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、4,4’-ビフェニルジカルボン酸などが挙げられる。
前記3価~6価又はそれ以上のポリカルボン酸としては、例えば、炭素数9~20の芳香族ポリカルボン酸などが挙げられる。前記炭素数9~20の芳香族ポリカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸などが挙げられる。
なお、前記ジカルボン酸又は前記3価~6価又はそれ以上の多価カルボン酸としては、上述のものの酸無水物又は炭素数1~4のアルキルエステルを用いてもよい。前記炭素数1~4のアルキルエステルとしては、例えば、メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなどが挙げられる。
前記結晶性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル樹脂、スチレン-アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などを選択することができるが、ポリエステル樹脂が好ましい。
結晶性ポリエステルは、結晶性が高いため、定着開始温度付近において、粘度が急激に低下する熱溶融特性を示す。このため、溶融開始温度の直前までは、結晶性ポリエステル樹脂が溶融せず、耐熱保存性に優れる。溶融開始温度では、結晶性ポリエステル樹脂が融解することにより粘度が急激に低下して、非晶質樹脂と相溶し、定着する。このため、耐熱保存性及び低温定着性に優れるトナーが得られる。また、離型幅、即ち、定着下限温度と高温オフセット発生温度との差が大きいトナーが得られる。
結晶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、例えば、多価アルコールと多価カルボン酸とから合成される重縮合ポリエステル樹脂などが挙げられる。
なお、多価カルボン酸の代わりに、多価カルボン酸の無水物、炭素数が1~3の低級アルキルエステル又はハロゲン化物を用いてもよい。
多価アルコールとしては、特に限定されないが、ジオール、3価以上のアルコールが挙げられ、2種以上を併用してもよい。
ジオールとしては、飽和脂肪族ジオール等が挙げられる。
飽和脂肪族ジオールとしては、直鎖飽和脂肪族ジオール、分岐飽和脂肪族ジオールが挙げられる。中でも、結晶性ポリエステル樹脂の結晶性が高くなることから、直鎖飽和脂肪族ジオールが好ましく、容易に入手できることから、炭素数が2~12の直鎖飽和脂肪族ジオールがさらに好ましい。
飽和脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,13-トリデカンジオール、1,14-テトラデカンジオール、1,18-オクタデカンジオール、1,20-エイコサンジオール等が挙げられる。中でも、結晶性ポリエステル樹脂の結晶性が高くなり、シャープメルト性に優れることから、エチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオールが好ましい。
3価以上のアルコールとしては、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。
多価カルボン酸としては、特に限定されないが、2価のカルボン酸、3価以上のカルボン酸が挙げられる。
2価のカルボン酸としては、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9-ノナンジカルボン酸、1,10-デカンジカルボン酸、1,12-ドデカンジカルボン酸、1,14-テトラデカンジカルボン酸、1,18-オクタデカンジカルボン酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン-2,6-ジカルボン酸、マロン酸、メサコニン酸等の二塩基酸等の芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。
3価以上のカルボン酸としては、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、1,2,4-ナフタレントリカルボン酸等が挙げられる。
なお、多価カルボン酸は、スルホン酸基を有するジカルボン酸を含んでいてもよい。
また、多価カルボン酸は、炭素-炭素二重結合を有するジカルボン酸を含んでいてもよい。
結晶性ポリエステル樹脂は、炭素数が4~12の直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸由来の構成単位と、炭素数が2~12の直鎖飽和脂肪族ジオール由来の構成単位を有することが好ましい。これにより、結晶性ポリエステル樹脂は、結晶性が高くなり、シャープメルト性に優れる。その結果、トナーの低温定着性を向上させることができる。
結晶性ポリエステル樹脂の融点は、60~90℃であることが好ましく、60~80℃であることがより好ましい。結晶性ポリエステル樹脂の融点が60℃以上であることにより、トナーの耐熱保存性を向上させることができ、90℃以下であることにより、トナーの低温定着性を向上させることができる。
結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、3,000~30,000であることが好ましく、5,000~15,000であることがより好ましい。結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量が3,000以上であることにより、トナーの耐熱保存性を向上させることができ、30,000以下であることにより、トナーの低温定着性を向上させることができる。
結晶性ポリエステル樹脂の酸価は、5mgKOH/g以上であることが好ましく、10mgKOH/g以上であることがより好ましい。これにより、トナーの低温定着性を向上させることができる。一方、結晶性ポリエステル樹脂の酸価は、45mgKOH/g以下であることが好ましい。これにより、トナーの耐高温オフセット性を向上させることができる。
結晶性ポリエステル樹脂の水酸基価は、50mgKOH/g以下であることが好ましく、5~50mgKOH/gであることがより好ましい。結晶性ポリエステル樹脂の水酸基価が50mgKOH/g以下であることにより、トナーの低温定着性及び帯電特性を向上させることができる。
なお、結晶性ポリエステル樹脂の分子構造は、溶液又は固体による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。簡便には、赤外線吸収スペクトルにおいて、965±10cm-1又は990±10cm-1にオレフィンのδCH(面外変角振動)に基づく吸収を有するものを結晶性ポリエステル樹脂として検出することができる。
(その他の成分)
前記その他の成分としては、例えば、離型剤、着色剤、帯電制御剤、クリーニング性向上剤、磁性材料等が挙げられる。
-離型剤-
離型剤としては、特に限定されないが、植物系ワックス(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)、動物系ワックス(例えば、ミツロウ、ラノリン)、鉱物系ワックス(例えば、オゾケライト、セルシン)、石油ワックス(例えば、パラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム)、炭化水素系ワックス(例えば、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、ポリプロピレンワックス)、合成ワックス(例えば、エステル、ケトン、エーテル)、脂肪酸アミド系化合物(例えば、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)等が挙げられる。中でも、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、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、ポリプロピレンワックス等の炭化水素系ワックスが好ましい。
離型剤の融点は、60℃~80℃であることが好ましい。離型剤の融点が60℃以上であることにより、トナーの耐熱保存性を向上させることができ、80℃以下であることにより、トナーの耐高温オフセット性を向上させることができる。
トナー中の離型剤の含有量は、2質量%以上10質量%以下であることが好ましく、3質量%以上8質量%以下であることがより好ましい。トナー中の離型剤の含有量が2質量%以上であることにより、トナーの耐高温オフセット性及び低温定着性を向上させることができ、10質量%以下であることにより、トナーの耐熱保存性を向上させると共に、画像のかぶりの発生を抑制することができる。
-着色剤-
着色剤としては、特に限定されないが、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、カドミウムレッド、カドミ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、パラクロロ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、ピ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、リトポン等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。
トナー中の着色剤の含有量は、1~15質量%であることが好ましく、3~10質量%であることがより好ましい。
顔料は、樹脂と複合化して、マスターバッチとして用いることもできる。
樹脂としては、特に限定されないが、非晶質ポリエステル、ポリスチレン、ポリp-クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン又はその置換体の重合体;スチレン-p-クロロスチレン共重合体、スチレン-プロピレン共重合体、スチレン-ビニルトルエン共重合体、スチレン-ビニルナフタリン共重合体、スチレン-アクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリル酸エチル共重合体、スチレン-アクリル酸ブチル共重合体、スチレン-アクリル酸オクチル共重合体、スチレン-メタクリル酸メチル共重合体、スチレン-メタクリル酸エチル共重合体、スチレン-メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン-α-クロロメタクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-ビニルメチルケトン共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体、スチレン-アクリロニトリル-インデン共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。
なお、樹脂と顔料とを混合混練することにより、マスターバッチを製造することができる。この際、顔料と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いることができる。
また、いわゆるフラッシング法と呼ばれる、顔料の水性ペーストを、樹脂と有機溶剤と共に混合混練して、顔料を樹脂側に移行させ、水と有機溶剤を除去する方法を用いて、マスターバッチを製造してもよい。この場合、顔料のウェットケーキをそのまま用いることができるため、顔料を乾燥させる必要がない。
混合混練する装置としては、特に限定されないが、3本ロールミル等の高せん断分散装置が挙げられる。
-クリーニング性向上剤
クリーニング性向上剤としては、特に限定されないが、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩、ポリメチルメタクリレート粒子、ポリスチレン粒子等のソープフリー乳化重合により製造されているポリマー粒子等が挙げられる。
ポリマー粒子の体積平均粒径は、0.01~1μmであることが好ましい。
-磁性材料-
磁性材料としては、特に限定されないが、鉄、マグネタイト、フェライト等が挙げられる。中でも、色調の点で、白色の材料が好ましい。
<外添剤>
外添剤としては、特に限定されないが、酸化物粒子(例えば、シリカ粒子、チタニア粒子、アルミナ粒子、酸化スズ粒子、酸化アンチモン粒子)、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)、フルオロポリマー粒子等が挙げられる。中でも、疎水化されているシリカ、チタニア、酸化チタン、アルミナが好ましい。必要に応じて二種以上を併用してもよい。
外添剤の粒径、形状については、外添剤の材料種、外添剤の製法、外添剤の疎水化処理、粉砕・分級により制御することが可能である。
外添剤の製造方法としては、本発明に必要な1次粒径及び2次粒子のメディアン径を達成できるものであれば特に限定されない。例えば、シリカ粒子であれば、火炎加水分解法や火炎燃焼法などの乾式法、ゾル・ゲル法などの湿式法などが挙げられ、適度な粒子径と粒径分布を得やすい点で火炎燃焼法が好ましい。
火炎燃焼法においては、多重管構造を有するバーナを用いて製造することが好ましい。例えば、中心管の外周に環状管が形成されているものを用いて、中心管に気化した原料珪素化合物と酸素、さらに必要に応じて窒素等の不活性ガスを混合し、導入する。環状管には、補助火炎形成のための燃料、例えば水素、炭化水素、さらに必要に応じて窒素等の不活性ガスを合わせて導入する。これらを燃焼させることにより、前記珪素化合物をシリカ微粒子に変換し、且つ、火炎中で適度に融着させることができる。なお、必要に応じて、バーナのさらに外周に第二環状管、第三環状管を形成したものを用いることもできる。融着したシリカ微粒子は、分散した状態で冷却して捕集する。
1次粒径の制御手段としては、原料珪素化合物の濃度を上げる、外周炎の長さを長くする、外周炎の温度を上げる、といった方法が挙げられる。また、粒径分布の制御手段としては、火炎中のシリカ濃度を調整するといった方法が挙げられる。
酸化物粒子を疎水化する方法としては、特に限定されないが、酸化物粒子をシランカップリング剤で処理する方法、酸化物粒子をシリコーンオイルで処理する方法等が挙げられる。
シランカップリング剤としては、特に限定されないが、ヘキサメチルジシラザン、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等が挙げられる。
シリコーンオイルとしては、特に限定されないが、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、クロロ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等が挙げられる。
処理方法としては、一つに酸化物粒子に疎水化処理剤を噴霧、あるいは気化した疎水化処理剤を混合し、加熱処理する方法が挙げられる。このとき、水、アミン、その他の触媒を使用しても良い。この乾式表面処理は窒素などの不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。あるいは、溶媒に疎水化処理剤を溶解し、これに酸化物粒子を混合分散した後、必要に応じて加熱処理を行い、さらに乾燥処理を行って得ることもできる。疎水化処理剤はシリカ粉末を溶媒に混合分散した後あるいは同時に加えても良い。
トナー中の外添剤の含有量は、0.1質量%以上5質量%以下が好ましく、0.3質量%以上3質量%以下であることがより好ましい。
外添剤を二種以上混合する場合の、二種目以降の外添剤粒子は、1次粒径は、1nm以上100nm以下であることが好ましく、3nm以上70nm以下であることがより好ましい。酸化物粒子の1次粒径が1nm以上であることにより、酸化物粒子のトナー母体粒子中への埋没を抑制することができる。
<トナーの製造方法>
トナー母体粒子の製造方法としては、本発明に必要なトナー母体形状を得られる方法であれば特に限定されないが、溶解懸濁法等が挙げられる。
トナーは、イソシアネート基を有する非晶質ポリエステルプレポリマーA、非晶質ポリエステル樹脂B、必要に応じて、結晶性ポリエステル樹脂C、離型剤、着色剤等を含む油相を水系媒体中に乳化又は分散させることにより製造することが好ましい。
水系媒体は、樹脂粒子が分散していることが好ましい。
樹脂粒子を構成する樹脂としては、水系媒体中で分散することが可能であれば、特に限定されないが、ビニル系樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ケイ素系樹脂、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、ポリカーボネート等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。中でも、微細球状樹脂粒子が得られやすいことから、ビニル系樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリエステルが好ましい。
水系媒体に対する樹脂粒子の質量比は、0.005~0.1であることが好ましい。
水系媒体としては、特に限定されないが、水、水と混和することが可能な溶媒等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。中でも、水が好ましい。
水と混和することが可能な溶媒としては、特に限定されないが、アルコール、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セロソルブ類、低級ケトン類等が挙げられる。アルコールとしては、メタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等が挙げられる。低級ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。
油相は、イソシアネート基を有する非晶質ポリエステルプレポリマーA、非晶質ポリエステル樹脂B、必要に応じて、結晶性ポリエステル樹脂C、離型剤、着色剤等を含むトナー材料を、有機溶媒中に溶解乃至分散させることにより製造することができる。
有機溶媒の沸点は、150℃未満であることが好ましい。これにより、有機溶媒を容易に除去することができる。有機溶媒としては、特に限定されないが、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2-ジクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。中でも、酢酸エチル、トルエン、キシレン、ベンゼン、塩化メチレン、1,2-ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等が好ましく、酢酸エチルがさらに好ましい。
水系媒体中に油相を乳化又は分散させる際に、イソシアネート基を有する非晶質ポリエステルプレポリマーAと活性水素基を有する化合物を反応させることにより、非晶質ポリエステル樹脂Aが生成する。
非晶質ポリエステル樹脂Aは、以下の(1)~(3)の方法により生成させることができる。
(1)イソシアネート基を有する非晶質ポリエステルプレポリマーAと活性水素基を有する化合物を含む油相を、水系媒体中で乳化又は分散させ、水系媒体中で活性水素基を有する化合物とイソシアネート基を有する非晶質ポリエステルプレポリマーAを伸長反応及び/又は架橋反応させることにより非晶質ポリエステル樹脂Aを生成させる方法。
(2)イソシアネート基を有する非晶質ポリエステルプレポリマーAを含む油相を、予め活性水素基を有する化合物を添加した水系媒体中で乳化又は分散させ、水系媒体中で活性水素基を有する化合物とイソシアネート基を有する非晶質ポリエステルプレポリマーAを伸長反応及び/又は架橋反応させることにより非晶質ポリエステル樹脂Aを生成させる方法。
(3)イソシアネート基を有する非晶質ポリエステルプレポリマーAを含む油相を水系媒体中で乳化又は分散させた後で、水系媒体中に活性水素基を有する化合物を添加し、水系媒体中で粒子の界面から活性水素基を有する化合物とイソシアネート基を有する非晶質ポリエステルプレポリマーAを伸長反応及び/又は架橋反応させることにより非晶質ポリエステル樹脂Aを生成させる方法。
なお、粒子の界面から活性水素基を有する化合物とイソシアネート基を有する非晶質ポリエステルプレポリマーAを伸長反応及び/又は架橋反応させる場合、生成するトナーの表面に優先的に非晶質ポリエステル樹脂Aが生成し、トナー中に非晶質ポリエステル樹脂Aの濃度勾配を形成することもできる。
活性水素基を有する化合物とイソシアネート基を有する非晶質ポリエステルプレポリマーAを反応させる時間は、10分間~40時間が好ましく、2時間~24時間であることがより好ましい。
活性水素基を有する化合物とイソシアネート基を有する非晶質ポリエステルプレポリマーAを反応させる温度は、0℃~150℃が好ましく、40℃~98℃であることがより好ましい。
活性水素基を有する化合物とイソシアネート基を有する非晶質ポリエステルプレポリマーAを反応させる際に、触媒を用いることができる。
触媒としては、特に限定されないが、ジブチルスズラウレート、ジオクチルスズラウレート等が挙げられる。
水系媒体中に油相を乳化又は分散させる方法としては、特に限定されないが、水系媒体中に油相を添加し、せん断力により分散させる方法等が挙げられる。
水系媒体中に油相を乳化又は分散させるのに用いる分散機としては、特に限定されないが、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波分散機等が挙げられる。中でも、分散体(油滴)の粒径を2~20μmに制御できることから、高速せん断式分散機が好ましい。
高速せん断式分散機を用いる場合、回転数は1,000~30,000rpmが好ましく、5,000~20,000rpmであることがより好ましい。分散時間は、バッチ方式の場合、0.1~5分間であることが好ましい。分散温度は、加圧下において、0~150℃であることが好ましく、40~98℃であることがより好ましい。
トナー材料に対する水系媒体の質量比は、0.5~20であることが好ましく、1~10であることがより好ましい。トナー材料に対する水系媒体の質量比が0.5以上であることにより、油相を良好に分散させることができ、20以下であることにより、経済的である。
水系媒体は、分散剤を含むことが好ましい。これにより、水系媒体中に油相を乳化又は分散させる際に、油滴の分散安定性を向上させ、トナー母体粒子を所望の形状にすると共に、粒度分布を狭くすることができる。
分散剤としては、特に限定されないが、界面活性剤、難水溶性の無機化合物分散剤、高分子系保護コロイド等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。中でも、界面活性剤が好ましい。
界面活性剤としては、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられる。中でも、フルオロアルキル基を有する界面活性剤が好ましい。
陰イオン界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α-オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステル等が挙げられる。
水系媒体は、さらに凝集剤を含むことが好ましい。これにより、トナー母体粒子が大きく広い凹部を持つ形状とすることができ、本発明に必要なトナー母体粒子形状の要件を満たすことができる。
凝集剤としては、特に限定されないが、無機金属塩や2価以上の金属錯体が挙げられ、2種以上を併用してもよい。中でも無機金属塩が好ましい。
前記無機金属塩としては、ナトリウム塩、マグネシウム塩、アルミニウム塩及びその重合体等が挙げられる。トナー粒径、形状制御のしやすさの観点からはナトリウム塩が好ましく、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム等が挙げられる。
水系媒体中の凝集剤の含有量は、適宜変更することが可能であるが、固形分換算で1.2~5.0質量%であることが好ましく、1.2~3.0質量%であることがより好ましい。
水系媒体中に油相を分散させた後、有機溶媒を除去してトナー母体粒子を形成することが好ましい。
有機溶媒を除去する方法としては、特に限定されないが、油相が分散している水系媒体を徐々に昇温して、油滴中の有機溶媒を蒸発させる方法、油相が分散している水系媒体を乾燥雰囲気中に噴霧して、油滴中の有機溶媒を除去する方法等が挙げられる。
トナー母体粒子を洗浄した後、乾燥させることが好ましい。このとき、トナー母体粒子を分級してもよい。具体的には、サイクロン、デカンター、遠心分離機等を用いて、水系媒体に含まれるトナー母体粒子から微粒子を除去することにより分級してもよいし、乾燥したトナー母体粒子を分級してもよい。
トナー母体粒子を外添剤、必要に応じて帯電制御剤を混合することによりトナーを製造する。このとき、混合物に機械的衝撃力を印加することにより、トナー母体粒子の表面から外添剤が脱離するのを抑制することができる。
混合物に機械的衝撃力を印加する方法としては、特に限定されないが、羽根を高速で回転させることにより、混合物に衝撃力を印加する方法、高速で移動する気流中に混合物を投入し、粒子同士又は粒子を衝突板に衝突させることにより、混合物に衝撃力を印加する方法等が挙げられる。
混合物に機械的衝撃力を印加する装置の市販品としては、オングミル(ホソカワミクロン社製)、I式ミル(日本ニューマチック社製)を改造して粉砕エアー圧力を下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(奈良機械製作所社製)、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)等が挙げられる。
(現像剤)
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。
このため、転写性、帯電性等に優れ、高画質な画像を安定に形成することができる。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。
<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、
芯材と、芯材を被覆する樹脂層を有するものが好ましい。
-芯材-
前記芯材の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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~150μmが好ましく、40μm~100μmがより好ましい。前記体積平均粒子径が10μm未満であると、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り、150μmを超えると、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。
前記トナーを二成分系現像剤に用いる場合には、前記キャリアと混合して用いればよい。前記二成分現像剤中の前記キャリアの含有量としては、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、前記二成分現像剤100質量部に対して、90質量部~98質量部が好ましく、93質量部~97質量部がより好ましい。
本発明の現像剤は、磁性一成分現像方法、非磁性一成分現像方法、二成分現像方法等の公知の各種電子写真法による画像形成に好適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等があげられる。
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、少なくとも像担持体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、クリーニング性と高い転写効率を維持することができるという本発明のトナーの特徴を活かした画像形成を行うことができる。
以下では、特にトナーを含む現像剤を収容する現像剤収容容器について説明する。
(現像剤収容容器)
本発明に関する現像剤収容容器は、本発明の現像剤が収容されているが、容器としては、特に限定されず、公知のものの中から適宜選択することができるが、容器本体とキャップを有するもの等が挙げられる。
また、容器本体の大きさ、形状、構造、材質等は、特に限定されないが、形状は、円筒状等であることが好ましく、内周面にスパイラル状の凹凸が形成され、回転させることにより、内容物である現像剤が排出口側に移行することが可能であり、スパイラル状の凹凸の一部又は全てが蛇腹機能を有することが特に好ましい。さらに、材質は、特に限定されないが、寸法精度がよいものであることが好ましく、例えば、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアクリル酸、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、ポリアセタール樹脂等の樹脂材料が挙げられる。
現像剤収容容器は、保存、搬送等が容易であり、取扱性に優れるため、後述するプロセスカートリッジ、画像形成装置等に着脱可能に取り付け、現像剤の補給に使用することができる。
(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、帯電工程、露光工程、現像工程、一次転写工程、二次転写工程、定着工程、クリーニング工程を含み、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、前記帯電工程、露光工程は、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。
前記アモルファスシリコン感光体としては、例えば、支持体を50℃~400℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱CVD(化学気相成長、Chemical Vapor Deposition)法、光CVD法、プラズマCVD法等の成膜法によりa-Siからなる光導電層を有する感光体を用いることができる。これらの中でも、プラズマCVD法、即ち、原料ガスを直流又は高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にa-Si堆積膜を形成する方法が好適である。
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。
前記帯電部材の形状としては、ローラの他にも、磁気ブラシ、ファーブラシ等どのような形態をとってもよく、前記画像形成装置の仕様や形態にあわせて選択することができる。
前記帯電部材としては、前記接触式の帯電部材に限定されるものではないが、帯電部材から発生するオゾンが低減された画像形成装置が得られるので、接触式の帯電部材を用いることが好ましい。
-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。
前記露光部材に用いられる光源としては、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、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体レーザ(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)等の発光物全般などが挙げられる。
また、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルター等の各種フィルターを用いることもできる。
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して可視像を形成する、トナー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、トナー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。
前記現像手段内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記静電潜像担持体近傍に配置されている。そのため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該静電潜像担持体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該静電潜像担持体の表面に該トナーによる可視像が形成される。
<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。
前記転写工程としては、可視像を記録媒体に転写する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましい。
前記転写工程は、例えば、前記可視像を、転写帯電器を用いて前記感光体を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。
ここで、前記記録媒体上に二次転写される画像が複数色のトナーからなるカラー画像である場合に、前記転写手段により、前記中間転写体上に各色のトナーを順次重ね合わせて当該中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、当該中間転写体上の画像を前記記録媒体上に一括で二次転写する構成とすることができる。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルトなどが好適に挙げられる。
前記転写手段(前記第一次転写手段、前記第二次転写手段)は、前記感光体上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写器としては、例えば、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器などが挙げられる。
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/cm2~80N/cm2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。
次に、本発明の画像形成装置により画像を形成する方法を実施する一の態様について、図1を参照しながら説明する。図1に示すカラー画像形成装置100Aは、前記静電潜像担持体としての感光体ドラム10(以下「感光体10」と称することがある)と、前記帯電手段としての帯電ローラ20と、前記露光手段としての露光装置30と、前記現像手段としての現像器40と、中間転写体50と、クリーニングブレードを有する前記クリーニング手段としてのクリーニング装置60と、前記除電手段としての除電ランプ70とを備える。
中間転写体50は、無端ベルトであり、その内側に配置されこれを張架する3個のローラ51によって、矢印方向に移動可能に設計されている。3個のローラ51の一部は、中間転写体50へ所定の転写バイアス(一次転写バイアス)を印加可能な転写バイアスローラとしても機能する。中間転写体50の近傍には、クリーニングブレードを有するクリーニング装置90が配置されている。また、中間転写体50の近傍には、記録媒体としての転写紙95に現像像(トナー画像)を転写(二次転写)するための転写バイアスを印加可能な前記転写手段としての転写ローラ80が、中間転写体50に対向して配置されている。中間転写体50の周囲には、中間転写体50上のトナー画像に電荷を付与するためのコロナ帯電器58が、該中間転写体50の回転方向において、感光体10と中間転写体50との接触部と、中間転写体50と転写紙95との接触部との間に配置されている。
現像器40は、前記現像剤担持体としての現像ベルト41と、現像ベルト41の周囲に併設したブラック現像ユニット45K、イエロー現像ユニット45Y、マゼンタ現像ユニット45M及びシアン現像ユニット45Cとから構成されている。なお、ブラック現像ユニット45Kは、現像剤収容部42Kと現像剤供給ローラ43Kと現像ローラ44Kとを備えている。イエロー現像ユニット45Yは、現像剤収容部42Yと現像剤供給ローラ43Yと現像ローラ44Yとを備えている。マゼンタ現像ユニット45Mは、現像剤収容部42Mと現像剤供給ローラ43Mと現像ローラ44Mとを備えている。シアン現像ユニット45Cは、現像剤収容部42Cと現像剤供給ローラ43Cと現像ローラ44Cとを備えている。また、現像ベルト41は、無端ベルトであり、複数のベルトローラに回転可能に張架され、一部が静電潜像担持体10と接触している。
図1に示すカラー画像形成装置100Aにおいて、例えば、帯電ローラ20が感光体ドラム10を一様に帯電させる。露光装置30が感光体ドラム10上に像様に露光を行い、静電潜像を形成する。感光体ドラム10上に形成された静電潜像を、現像器40からトナーを供給して現像してトナー画像を形成する。該トナー画像が、ローラ51から印加された電圧により中間転写体50上に転写(一次転写)され、更に転写紙95上に転写(二次転写)される。その結果、転写紙95上には転写像が形成される。なお、感光体10上の残存トナーは、クリーニング装置60により除去され、感光体10における帯電は除電ランプ70により一旦、除去される。
図2に、本発明の画像形成装置の他の一例を示す。画像形成装置100Bは、現像ベルト41を設けずに、感光体ドラム10の周囲に、ブラック現像ユニット45K、イエロー現像ユニット45Y、マゼンタ現像ユニット45M及びシアン現像ユニット45Cが直接対向して配置されている以外は、図1に示す画像形成装置100Aと同様の構成を有する。
図3に、本発明の画像形成装置の他の一例を示す。図3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3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40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が駆動する。そして、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る。そして、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4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手段である帯電装置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4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とを備えている。そして、各画像形成手段18は、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)を繰り出す。シートは、分離ローラ145で1枚ずつ分離されて給紙路146に送り出され、搬送ローラ147で搬送されて複写機本体150内の給紙路148に導かれ、レジストローラ49に突き当てて止められる。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。そうすることにより、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上にスタックされる。あるいは、シートは、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かれ、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。
(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、各種画像形成装置に着脱可能に成型されており、静電潜像を担持する静電潜像担持体と、静電潜像担持体上に担持された静電潜像を本発明のトナーで現像してトナー像を形成する現像手段を少なくとも有する。なお、本発明のプロセスカートリッジは、必要に応じて、他の手段をさらに有していてもよい。
前記現像手段としては、本発明の現像剤を収容する現像剤収容容器と、現像剤収容容器内に収容された現像剤を担持すると共に搬送する現像剤担持体を少なくとも有する。なお、現像手段は、担持する現像剤の厚さを規制するため規制部材等をさらに有してもよい。
図5に、本発明に関するプロセスカートリッジの一例を示す。プロセスカートリッジ110は、感光体ドラム10、コロナ帯電器58、現像器40、転写ローラ80及びクリーニング装置90を有する。なお符号95は転写紙、Lは露光光である。
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。なお、以下、特に説明のない限り「部」とあるのは質量部を意味し、「%」とあるのは質量%を意味する。
(ケチミン1の合成)
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部及びメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で5時間反応させ、[ケチミン1]を得た。[ケチミン1]は、アミン価が418mgKOH/gであった。
(非晶質ポリエステルプレポリマーAの合成)
冷却管、撹拌機及び窒素導入管をセットした反応容器に、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、アジピン酸及び無水トリメリット酸を仕込んだ。このとき、カルボキシル基に対する水酸基のモル比を1.5とし、全モノマー中の無水トリメリット酸の含有量を1mol%とし、全モノマーに対して、1000ppmのチタンテトライソプロポキシドを添加した。次に、4時間程度で200℃まで昇温し、さらに2時間で230℃まで昇温して、水が流出しなくなるまで反応させた後、10~15mmHgの減圧下で5時間反応させ、[水酸基を有する非晶質ポリエステル]を得た。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管をセットした反応容器に、[水酸基を有する非晶質ポリエステル]とイソホロンジイソシアネートを仕込んだ。このとき、水酸基に対するイソシアネート基のモル比を2.0とした。次に、酢酸エチルで希釈した後、100℃で5時間反応させ、[非晶質ポリエステルプレポリマーA]の50%酢酸エチル溶液を得た。
(非晶質ポリエステル樹脂Bの合成)
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対をセットした反応容器に、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2モル付加物(BisA-EOと称する)、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド3モル付加物(BisA-POと称する)、テレフタル酸及びアジピン酸を仕込んだ。このとき、BisA-POに対するBisA-EOのモル比を40/60とし、アジピン酸に対するテレフタル酸のモル比を93/7とし、カルボキシル基に対する水酸基のモル比を1.2とし、全モノマーに対して、500ppmのチタンテトライソプロポキシドを添加した。次に、230℃で8時間反応させた後、10~15mmHgの減圧下で4時間反応させた。さらに、全モノマーに対して、1mol%の無水トリメリット酸を添加した後、180℃で3時間反応させ、[非晶質ポリエステル樹脂B]を得た。[非晶質ポリエステル樹脂B]は、ガラス転移温度が67℃であり、重量平均分子量が10000であった。
(結晶性ポリエステル樹脂Cの合成)
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対をセットした反応容器に、セバシン酸及び1,6-ヘキサンジオールを仕込んだ。このとき、カルボキシル基に対する水酸基のモル比を0.9とし、全モノマーに対して、500ppmのチタンテトライソプロポキシドを添加した。次に、180℃で10時間反応させた後、200℃まで昇温して3時間反応させた。さらに、8.3kPaの減圧下で2時間反応させ、[結晶性ポリエステル樹脂C]を得た。[結晶性ポリエステル樹脂C]は、融点が67℃であり、重量平均分子量が25000であった。
(実施例1)
<マスターバッチ1の作製>
ヘンシェルミキサー(日本コークス工業社製)を用いて、水1200部、DBP吸油量が42mL/100mg、pHが9.5の着色剤であるカーボンブラックPrintex35(デクサ社製)500部及び500部の[非晶質ポリエステル樹脂B]を混合した後、2本ロールを用いて、150℃で30分間混練した。次に、圧延冷却した後、パルペライザーを用いて粉砕し、[マスターバッチ1]を得た。
<ワックス分散剤1の合成>
温度計及び撹拌機をセットしたオートクレーブ反応槽に、キシレン480部、融点が108℃、重量平均分子量が1000ポリエチレンのサンワックス151P(三洋化成工業社製)100部を仕込んだ後、ポリエチレンを溶解させ、窒素置換した。次に、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3時間で滴下しながら、170℃で重合し、30分間保持した。さらに、脱溶剤し、[ワックス分散剤1]を得た。[ワックス分散剤1]は、ガラス転移温度が65℃であり、重量平均分子量が18000であった。
<ワックス分散液1の調製>
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、離型剤である融点が75℃のパラフィンワックスHNP-9(日本精鑞社製)300部、[ワックス分散剤1]150部及び酢酸エチル1800部を仕込んだ。次に、撹拌しながら、80℃まで昇温し、5時間保持した後、1時間で30℃まで冷却した。さらに、ビーズミルのウルトラビスコミル(アイメックス社製)を用いて、直径が0.5mmのジルコニアビーズを80体積%充填し、3パスの条件で分散させ、[ワックス分散液1]を得た。このとき、送液速度を1kg/hとし、ディスクの周速度を6m/sとした。
<結晶性ポリエステル樹脂分散液1の調製>
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C]308部及び酢酸エチル1900部を仕込んだ。次に、撹拌しながら、80℃まで昇温し、5時間保持した後、1時間で30℃まで冷却した。さらに、ビーズミルのウルトラビスコミル(アイメックス社製)を用いて、直径が0.5mmのジルコニアビーズを80体積%充填し、3パスの条件で分散させ、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]を得た。このとき、送液速度を1kg/hとし、ディスクの周速度を6m/sとした。
<ビニル系樹脂分散液1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、メタクリル酸のエチレンオキサイド付加物の硫酸エステルのナトリウム塩エレミノールRS-30(三洋化成工業株式会社製)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部を仕込んだ後、400rpmで15分間撹拌し、白色の乳濁液を得た。次に、系内の温度を75℃まで昇温し、5時間反応させた後、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部を添加して、75℃で5時間熟成し、[ビニル系樹脂分散液1]を得た。[ビニル系樹脂分散液1]は、体積平均粒径が0.14μmであった。
なお、[ビニル系樹脂分散液1]の体積平均粒径は、レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置LA-920(HORIBA社製)を用いて測定した。
(疎水性シリカ凝集粒子の製造方法)
エタノール100部に、平均粒径53nmの疎水性シリカAを30部添加し、超音波ホモジナイザー(商品名:homogenizer、形式VCX750、CV33、SONICS&MATERIALS社製)を用いて5分間、超音波を照射させる。その後、遠心分離機(H2000B コクサン製)にて20000rpmで60分間の遠心分離し、沈降した疎水性シリカAを取り出し、100℃1時間乾燥させることで疎水性シリカの凝集物を得る。得られた疎水性シリカの凝集物を、粉砕機としてカウンタージェットミル(ホソカワミクロン社製)にて粉砕処理を行うことで、疎水性シリカ凝集粒子である[疎水性シリカA-1]を得た。
<油相1の調製>
[ワックス分散液1]500部、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]705部、[非晶質ポリエステルプレポリマーA]228部、[非晶質ポリエステル樹脂B]836部、[マスターバッチ1]100部、[無機物フィラー(トリメチルステアリルアンモニウム変性モンモリロナイト)]10部、及び硬化剤として[ケチミン化合物1]2部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで60分間混合し、[油相1]を得た。
<水相1の調製>
純水810部、[ビニル系樹脂分散液1]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、硫酸ナトリウム180部、及び酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の[水相1]を得た。
<乳化・脱溶剤>
[油相1]が入った容器に、[ケチミン1]0.2部及び[水相1]1200部を添加した後、TKホモミキサーを用いて、13000rpmで20分間混合し、[乳化スラリー1]を得た。次に撹拌機及び温度計をセットした容器に、[乳化スラリー1]を仕込み、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成し、[分散スラリー1]を得た。
なお、トナー母体粒子の作製過程において[非晶質ポリエステルA]が生成する。
<洗浄・加熱処理・乾燥>
[分散スラリー1]100部を減圧濾過した。次に、濾過ケーキにイオン交換水100部を添加し、TKホモミキサーを用いて、12000rpmで10分間混合した後、濾過した(以下、洗浄工程(1)という)。さらに、濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を添加し、TKホモミキサーを用いて、12000rpmで30分間混合した後、減圧濾過した(以下、洗浄工程(2)という)。次に、濾過ケーキに10%塩酸100部を添加し、TKホモミキサーを用いて、12000rpmで10分間混合した後、濾過した(以下、洗浄工程(3)という)。さらに、濾過ケーキにイオン交換水300部を添加し、TKホモミキサーを用いて、12000rpmで10分間混合した後、濾過した(以下、洗浄工程(4)という)。このとき、洗浄工程(1)~(4)の操作を2回繰り返した。
濾過ケーキにイオン交換水100部を添加し、TKホモミキサーを用いて、12000rpmで10分間混合し、50℃で4時間加熱処理した後、濾過した。
循風乾燥機を用いて、45℃で48時間濾過ケーキを乾燥させた後、目開きが75μmのメッシュで篩い、[トナー母体粒子1]を得た。
<外添剤の添加>
ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて、[トナー母体粒子1]を100部、[疎水性シリカA-1]を2.0部、平均1次粒径が20nmの疎水性酸化チタン微粒子(JMT-150IB、テイカ株式会社製)を0.5部、平均1次粒径15nmの疎水性シリカ微粒子(HDK-2000、ワッカー・ケミー社製)1.0部を混合し、本発明の[トナー1]を得た。
(実施例2)
実施例1の油相の製造方法において、[無機物フィラー(トリメチルステアリルアンモニウム変性モンモリロナイト)]を7部添加した以外は実施例1と同様にして、本発明の[トナー2]を得た。
(実施例3)
実施例1の油相の製造方法において、[無機物フィラー(トリメチルステアリルアンモニウム変性モンモリロナイト)]を12部添加した以外は実施例1と同様にして、本発明の[トナー3]を得た。
(実施例4)
実施例1の油相の製造方法において、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]を880部添加した以外は実施例1と同様にして、本発明の[トナー4]を得た。
(実施例5)
実施例1の油相の製造方法において、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]を530部添加した以外は実施例1と同様にして、本発明の[トナー5]を得た。
(実施例6)
実施例1の油相の製造方法において、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]を880部、[無機物フィラー(トリメチルステアリルアンモニウム変性モンモリロナイト)]を7部添加した添加した以外は実施例1と同様にして、本発明の[トナー6]を得た。
(実施例7)
実施例1の油相の製造方法において、[無機物フィラー(トリメチルステアリルアンモニウム変性モンモリロナイト)]を5部添加した以外は実施例1と同様にして、本発明の[トナー7]を得た。
(実施例8)
実施例1の油相の製造方法において、[無機物フィラー(トリメチルステアリルアンモニウム変性モンモリロナイト)]を18部添加し、乳化工程において、TKホモミキサーの回転数を11000rpmに変更した以外は実施例1と同様にして、本発明の[トナー8]を得た。
(実施例9)
実施例1の油相の製造方法において、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]を530部、[無機物フィラー(トリメチルステアリルアンモニウム変性モンモリロナイト)]を12部添加し、乳化工程において、TKホモミキサーの回転数を11000rpmに変更した以外は実施例1と同様にして、本発明の[トナー9]を得た。
(比較例1)
実施例1の油相の製造方法において、[無機物フィラー(トリメチルステアリルアンモニウム変性モンモリロナイト)]を15部添加した以外は実施例1と同様にして、本発明の[トナー10]を得た。
(比較例2)
実施例1の油相の製造方法において、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]を350部、[無機物フィラー(トリメチルステアリルアンモニウム変性モンモリロナイト)]を5部添加した以外は実施例1と同様にして、本発明の[トナー11]を得た。
(比較例3)
実施例1の油相の製造方法において、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]を350部、[無機物フィラー(トリメチルステアリルアンモニウム変性モンモリロナイト)]を7部添加した以外は実施例1と同様にして、本発明の[トナー12]を得た。
(比較例4)
実施例1の油相の製造方法において、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]を350部、[無機物フィラー(トリメチルステアリルアンモニウム変性モンモリロナイト)]を18部添加した以外は実施例1と同様にして、本発明の[トナー13]を得た。
(比較例5)
実施例1の油相の製造方法において、[無機物フィラー(トリメチルステアリルアンモニウム変性モンモリロナイト)]を添加しない以外は実施例1と同様にして、本発明の[トナー14]を得た。
[測定・評価]
上記で得たトナー1~トナー14について以下に記載する測定・評価方法によってトナーの物性を評価した。
<体積平均粒径>
コールターマルチサイザーII(ベックマン・コールター社製)を用いて、トナーの体積平均粒径を測定した。まず、電解水溶液100mL~150mL中に分散剤として界面活性剤(好ましくはポリオキシエチレンアルキルエーテル(非イオン性の界面活性剤))を0.1mL~5mL加える。ここで、電解水溶液とは1級塩化ナトリウムを用いて1質量%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON-II(コールター社製)が使用できる。更に測定試料を2mg~20mg加える。試料を懸濁した電解水溶液は、超音波分散器で約1分間~3分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒径と個数を測定して、体積平均粒径Dvを求めた。
チャンネルとしては、2.00μm以上2.52μm未満;2.52μm以上3.17μm未満;3.17μm以上4.00μm未満;4.00μm以上5.04μm未満;5.04μm以上6.35μm未満;6.35μm以上8.00μm未満;8.00μm以上10.08μm未満;10.08μm以上12.70μm未満;12.70μm以上16.00μm未満;16.00μm以上20.20μm未満;20.20μm以上25.40μm未満;25.40μm以上32.00μm未満;32.00μm以上40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上40.30μm未満の粒子を対象とした。
<平均円形度>
湿式フロー式粒子径・形状分析装置FPIA-2100及び解析ソフトFPIA-2100 Data Processing Program for FPIA version00-10(シスメックス社製)を用いて、トナーの平均円形度を測定した。具体的には、ガラス製の100mLビーカーに、アルキルベンゼンスルホン酸塩のネオゲンSC-A(第一工業製薬社製)の10%水溶液0.1~0.5mL及びトナー0.1~0.5gを添加した後、ミクロスパーテルを用いて、かき混ぜ、イオン交換水80mLを添加した。次に、超音波分散機UH-50(SMT社製)を用いて、20kHz、50W/10cmの条件で1分間分散させた後、合計5分間分散させ、測定試料を得た。ここで、粒子濃度が4000~8000個/10-3cmの測定試料を用いて、0.60μm以上159.21μm未満の円相当径を有する粒子の平均円形度を測定した。
(面粗さパラメータSzの算出)
面粗さパラメータSzは、AFM(原子間力顕微鏡)の表面測定により得られた3次元データを、解析ソフトNanoScope Analysis(Bruker)を用いて解析することで求めることができる。具体的には、まず、1次方程式を用いたPlaneFit機能にて3次元データの傾きを補正する。次に、2次方程式を用いたPlaneFit機能にて、トナーの粒子形状情報を除去する。それから、Roughness機能を用いて面粗さパラメータを算出する。面粗さパラメータを算出する領域は、トナー粒子以外の領域を含まないように適宜解析領域を調整する。
<フィラー分散状態>
トナー母体粒子の無機物フィラーの分散状態は、走査型電子顕微鏡(SU8230、日立ハイテクノロジーズ社製)で観察した。観察条件は、反射電子像モード、加速電圧は0.8kVとした。反射電子像では、無機物フィラーは高輝度コントラスト部として観察することができる。
撮影した反射電子像を画像処理ソフトを用いて、二値化し、トナー母体粒子全体の面積S1を求めた。また、無機物フィラーの高輝度コントラスト部も同様に二値化することで面積分布を求めた。高輝度コントラスト部の面積分布から、無機物フィラーの標準偏差および総面積S2を求めることができる。
<クリーニング性評価>
実施例及び比較例のトナーを、リコー製カラー複合機RICOH MPC3504改造機を用い、23℃53%RH環境にて画像面積率5%チャート(A4サイズ横)を50,000枚通紙した。その後、32℃54%RH環境にて、縦帯チャート(A4サイズ横)を100枚出力し、得られた画像を目視観察し、クリーニング不良による異常画像の有無を評価した。
[評価基準]
◎:クリーニング不良ですり抜けたトナーが印刷紙上にも感光体上に目視で確認できず、感光体上を長手方向に顕微鏡で観察してもトナーのスジ状のすり抜けが確認できない。
○:クリーニング不良ですり抜けたトナーが印刷紙上にも感光体上にも目視で確認できない。
△:クリーニング不良ですり抜けたトナーが感光体上は目視でわずかに確認できるが、印刷紙上では確認できない。
×:クリーニング不良ですり抜けたトナーが印刷紙上にも感光体上にも目視で確認できる。
<転写性評価>
富士ゼロックス社製のDocuColor 8000 Digital Pressを改造して、線速162mm/sec及び転写時間を40msecにチューニングした評価機を用い、各現像剤について、A4サイズ、トナー付着量0.6mg/cmのベタパターンをテスト画像として出力するランニング試験を行った。テスト画像の初期、及び100K出力後、一次転写における転写効率を下記式(1)により、二次転写における転写効率を下記式(2)により、それぞれ求めた。
Figure 2023019511000001
Figure 2023019511000002
評価基準は、一次転写率と二次転写率の平均値を算出し以下の基準で評価した。
[評価基準]
◎・・・90%以上
○・・・85%以上90%未満
△・・・80%以上85%未満
×・・・80%未満
実施例1~9、比較例1~5の評価結果を表1に示す。
表1から本発明のトナー実施例1~9は、クリーニング性、転写性に対して、良好な結果を示していることが分かる。
Figure 2023019511000003
本発明は下記(1)に記載のトナーに係るものであるが、下記(2)~(10)を発明の実施形態として含む。
(1)少なくとも、結着樹脂、着色剤、無機物フィラー、及び、離型剤を含有するトナー母体粒子と、外添剤とを含むトナーであって、
平均円形度が0.974以上0.985以下であり、
AFM測定により得られるトナー表面の面粗さパラメータSzが200nm以上500nm以下である
ことを特徴とするトナー。
(2)前記トナーの平均円形度が0.978以上0.982以下である、上記(1)に記載のトナー。
(3)前記トナー表面の面粗さパラメータSzが300nm以上400nm以下である、上記(1)又は(2)に記載のトナー。
(4)前記無機物フィラーがAl元素を含む層状無機鉱物であり、前記層状無機鉱物の層間のイオンの少なくとも一部が有機物イオンで変性されている、上記(1)乃至(3)のいずれか1項に記載のトナー。
(5)前記トナーの体積平均粒径が4.0μm以上6.0μm未満であり、走査型電子顕微鏡を用いて撮影される反射電子像において、トナー母体粒子の面積をS1、トナー母体表面に露出する無機物フィラーの総面積をS2とするとき、0.30≦S2/S1≦0.70である、上記(1)乃至(4)のいずれか1項に記載のトナー。
(6)前記トナーの示差走査熱量測定(DSC)の昇温1回目における結晶性ポリエステル樹脂に由来する吸熱ピークの吸熱量が、4.0J/g~14.0J/gである、上記(1)乃至(5)のいずれか1項に記載のトナー。
(7)上記(1)乃至(6)のいずれか1項に記載のトナーと、キャリアとを含有することを特徴とする現像剤。
(8)静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電工程と、
帯電した前記静電潜像担持体の表面を露光することによって前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する露光工程と、
前記静電潜像担持体に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する現像工程と、
前記トナー像を中間転写体に転写する転写工程と、
前記中間転写体に転写された前記トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、
前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着させる定着工程と、
前記静電潜像担持体上の転写残トナー及び/又は前記中間転写体上の転写残トナーをクリーニングするクリーニング工程と、を備え、
前記トナーが上記(1)乃至(6)のいずれか1項に記載のトナーであることを特徴とする画像形成方法。
(9)静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体を帯電させる帯電手段と、
帯電した前記静電潜像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
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、トナーを備える現像手段と、
前記静電潜像担持体に形成された前記トナー像を中間転写体に転写する転写手段と、
前記中間転写体に転写された前記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前記トナー像を定着する定着手段と、
前記静電潜像担持体上の転写残トナーを除去するクリーニング手段及び/又は前記中間転写体上の転写残トナーを除去するクリーニング手段と、を備え、
前記トナーが、上記(1)乃至(6)のいずれか1項に記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置。
(10)上記(1)乃至(6)のいずれか1項に記載のトナーを収容したトナー収容ユニット。
10 静電潜像担持体(感光体ドラム)
10K ブラック用静電潜像担持体
10Y イエロー用静電潜像担持体
10M マゼンタ用静電潜像担持体
10C シアン用静電潜像担持体
14 支持ローラ
15 支持ローラ
16 支持ローラ
17 クリーニング装置
18 画像形成手段
20 帯電ローラ
21 露光装置
22 二次転写装置
23 ローラ
24 二次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
28 シート反転装置
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読取りセンサ
40 現像器
41 現像ベルト
42K 現像剤収容部
42Y 現像剤収容部
42M 現像剤収容部
42C 現像剤収容部
43K 現像剤供給ローラ
43Y 現像剤供給ローラ
43M 現像剤供給ローラ
43C 現像剤供給ローラ
44K 現像ローラ
44Y 現像ローラ
44M 現像ローラ
44C 現像ローラ
45K ブラック現像ユニット
45Y イエロー現像ユニット
45M マゼンタ現像ユニット
45C シアン現像ユニット
49 レジストローラ
50 中間転写体
51 ローラ
52 分離ローラ
53 手差し給紙路
54 手差しトレイ
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排出トレイ
58 コロナ帯電装置
60 クリーニング装置
61 現像装置
62 転写帯電器
63 クリーニング装置
64 除電ランプ
70 除電ランプ
80 転写ローラ
90 クリーニング装置
95 転写紙
100A、100B、100C 画像形成装置
110 プロセスカートリッジ
120 タンデム型現像器
130 原稿台
142 給紙ローラ
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145 分離ローラ
146 給紙路
147 搬送ローラ
148 給紙路
150 複写装置本体
160 帯電装置
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
L 露光光
特開平07-209952号公報 特開2000-075551号公報 特許第3640918号公報 特開平9-96965号公報 特開2005‐037892号公報 特開2006-184746号公報 特開2005-274763号公報

Claims (10)

  1. 少なくとも、結着樹脂、着色剤、無機物フィラー、及び、離型剤を含有するトナー母体粒子と、外添剤とを含むトナーであって、
    平均円形度が0.974以上0.985以下であり、
    AFM測定により得られるトナー表面の面粗さパラメータSzが200nm以上500nm以下である
    ことを特徴とするトナー。
  2. 前記トナーの平均円形度が0.978以上0.982以下である、請求項1に記載のトナー。
  3. 前記トナー表面の面粗さパラメータSzが300nm以上400nm以下である、請求項1又は2に記載のトナー。
  4. 前記無機物フィラーがAl元素を含む層状無機鉱物であり、前記層状無機鉱物の層間のイオンの少なくとも一部が有機物イオンで変性されている、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のトナー。
  5. 前記トナーの体積平均粒径が4.0μm以上6.0μm未満であり、走査型電子顕微鏡を用いて撮影される反射電子像において、トナー母体粒子の面積をS1、トナー母体表面に露出する無機物フィラーの総面積をS2とするとき、0.30≦S2/S1≦0.70である、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のトナー。
  6. 前記トナーの示差走査熱量測定(DSC)の昇温1回目における結晶性ポリエステル樹脂に由来する吸熱ピークの吸熱量が、4.0J/g~14.0J/gである、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のトナー。
  7. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のトナーと、キャリアとを含有することを特徴とする現像剤。
  8. 静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電工程と、
    帯電した前記静電潜像担持体の表面を露光することによって前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する露光工程と、
    前記静電潜像担持体に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する現像工程と、
    前記トナー像を中間転写体に転写する転写工程と、
    前記中間転写体に転写された前記トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、
    前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着させる定着工程と、
    前記静電潜像担持体上の転写残トナー及び/又は前記中間転写体上の転写残トナーをクリーニングするクリーニング工程と、を備え、
    前記トナーが請求項1乃至6のいずれか1項に記載のトナーであることを特徴とする画像形成方法。
  9. 静電潜像担持体と、
    前記静電潜像担持体を帯電させる帯電手段と、
    帯電した前記静電潜像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
    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、トナーを備える現像手段と、
    前記静電潜像担持体に形成された前記トナー像を中間転写体に転写する転写手段と、
    前記中間転写体に転写された前記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前記トナー像を定着する定着手段と、
    前記静電潜像担持体上の転写残トナーを除去するクリーニング手段及び/又は前記中間転写体上の転写残トナーを除去するクリーニング手段と、を備え、
    前記トナーが、請求項1乃至6のいずれか1項に記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置。
  10. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のトナーを収容したトナー収容ユニット。
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