JP4508930B2 - トナー用の着色粒子の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は電子写真法、静電記録法、静電印刷法、トナージェット法の如き画像形成方法に用いられるトナー用の着色粒子の製造方法に関する。
従来の電子写真法は、様々な手段により感光ドラム上に帯電した後、電気的な潜像を形成し、次いで前記潜像にトナーを現像し、紙の如き転写材にトナー像を転写した後、加熱、圧力、或いは溶剤蒸気などの手段により定着し、トナー画像を得るものである(例えば、非特許文献1参照。)。
近年、上記方法による複写機、プリンターにおいて、長期に渡って連続プリントしても初期画像と変わらぬ画像への要求が高まり、マシン開発にとって高画質・高信頼性が必要不可欠になってきている。
ここでいう高画質・高信頼性とは、長期プリントにおいて、初期プリント画像を維持し続けることを示す。具体的には、マシン構成部材の劣化および汚染要因による画像欠陥がないこと、さらに耐光性が良いことが挙げられる。
このニーズに対し、トナー材料の機能分離性のし易さから、従来の粉砕法でのトナー製造方法よりも、水中で造粒する懸濁重合法および懸濁造粒法などへの期待が高まっている。
懸濁重合法は、トナー材料の機能分離性に対し非常に有効な手段であること、有機溶媒を使用しないことから優れたトナー製造法である。しかしながら、結着樹脂となるトナー材料の選択の自由度があまり広くない。
これに対して、懸濁重合よりは結着樹脂となるトナー材料の選択の自由度が広く、定着性に有利とされるポリエステルなどを主成分にすることが容易な懸濁造粒法が注目されている。
高画質達成のために、着色力の高い染料を使用する提案があるが(例えば、特許文献1参照)、これは水相移行しやすいトナー材料であり、水系中で造粒する着色粒子の製造方法では、使い難い一面があり、工夫が必要とされている。
懸濁造粒を行い、かつ染料も使用できる記載のある先行技術の中で、着色粒子の誘電損率が100以下とすることで、粒度分布をシャープ化でき、かつ、小粒径のトナーの洗浄方法を改善し、環境の変化にかかわらず安定した帯電性、現像性、転写性を達成し、高精細な画像を得ることを特徴とする静電荷像現像用トナーの提案がある(例えば、特許文献2参照。)。しかしながら、前記提案は、凝集/会合させる目的で加熱工程を入れるのだが、その時の着色粒子含有液(着色粒子分散液)のpHを7〜12の範囲に調整して攪拌することが望ましいと謳っており、本件を開示するものではない。
さらに、懸濁重合を行い、かつ染料も使用できる記載のある先行技術の中で、分散安定剤含有水性分散媒のpHを5.5〜8.5に調整後、懸濁重合させることで、高湿下及び低湿下での耐久性、耐帯電部材汚染性の良好な特性を持ち、高画質な画像を与える重合トナーの提供がある(例えば、特許文献3参照。)。しかしながら、前記提案では、着色粒子の製造方法が基本的に異なることから、本件を開示するものではない。
特開平06−222616号報 特開平10−319624号報 特登録03372805号報 電子写真学会編「電子写真技術の基礎と応用」株式会社コロナ社 昭和63年6月15日、P46〜79
上記特許文献2は、本発明の染料を使用すると、水相移行し易く、トナー表面に染料が多く存在しマシン構成部材の汚染要因による画像欠陥が発生する欠点が予想される。
また、特許文献3では、懸濁重合では定着性に有利とされるポリエステルを主成分にすることが困難であるため、マシン構成部材の劣化要因による画像欠陥が発生する欠点が予想される。
本発明が解決しようとする課題は、連続プリントにおける帯電性、細線再現性、転写性、低温時の定着性と、耐光性である。
本発明に係る第1の発明の目的は、連続プリントにおける帯電性、細線再現性、転写性、低温時の定着性と、耐光性を解決することにある。
本発明に係る第2の発明の目的は、連続プリントにおける帯電性、細線再現性、転写性、低温時の定着性と、耐光性を解決することにある。
本発明に係る第の発明の目的は、連続プリントにおける帯電性、細線再現性、転写性、低温時の定着性と、耐光性を解決することにある。
本発明に係る第の発明の目的は、連続プリントにおける低温時の定着性を解決することにある。
本発明に係る第の発明の目的は、連続プリントにおける帯電性、細線再現性、転写性を解決することにある。
本発明に係る第の発明の目的は、連続プリントにおける帯電性、細線再現性、転写性を解決することにある。
本発明に係る第の発明の目的は、連続プリントにおける帯電性、細線再現性、転写性、低温時の定着性と、耐光性を解決することにある。
上記目的を達成するために、本出願に係る第1の発明は、少なくとも結着樹脂、イエロー染料及びワックスを含むトナー組成物を有機溶媒中に溶解又は分散させて調製された混合溶液を得る工程、および
該混合溶液を水系媒体中に添加して粒子分散液を得る工程、該粒子分散液から残存有機溶媒を除去する工程を有する着色粒子の製造方法において、
該粒子分散液から残存有機溶媒を除去する工程が、残有機溶媒濃度が1000ppm以下になるまで該粒子分散液のpHを4.5以上7.0未満とする工程を含むことを特徴とする。
本出願に係る第2の発明は、該粒子分散液から残存有機溶媒を除去する工程において、残有機溶媒濃度が1000ppm以下になるまで該粒子分散液のpHを4.5以上6.5未満とすることを特徴とする。
本出願に係る第の発明は、上記染料は、ソルベントイエロー33、56、79、82、93、112、162、163、ディスパースイエロー42、54、64、164、201、211であることを特徴とする。
本出願に係る第の発明は、上記結着樹脂は、ポリエステル樹脂であることを特徴とする。
本出願に係る第の発明は、上記着色粒子は、コールターカウンターにおけるトナーの体積平均粒子径50%が3〜8μmであることを特徴とする。
本出願に係る第の発明は、コールターカウンターにおける5.04μm以下の着色粒子が50個数%以下であることを特徴とする。
本出願に係る第の発明は、上記着色粒子は、フルカラー画像形成方法に用いられることを特徴とする。
本発明は、少なくとも結着樹脂、染料、ワックスを含むトナー組成物を有機溶媒中に溶解又は分散させて調製された混合溶液を、水系媒体中に添加して懸濁造粒をする着色粒子の製造方法において、該着色粒子分散液のpHを特定範囲内にすることで、前記課題を解決するものである。
着色剤として染料を選択し、懸濁造粒後に残存有機溶媒を除去する工程の中で、pHをコントロールすることにより、該染料の着色粒子表面への染み出しが少なくなり、マシン構成部材への汚染、例えば、帯電部材への汚染、感光ドラムへの汚染、転写部材への汚染、定着器への汚染等が抑制出来るようになることで、従来の課題を解決することを可能とした、さらにトナー自身の帯電付与能も向上するために、トリボも安定的に得られるようになることを本発明者らは、鋭意検討した結果見出した。
染料によるマシン構成部材への汚染が少なくなることで、以下のような進歩及び新規性が発現する。
感光ドラムの場合には、連続プリントをしても表面電位が安定した状態を保ち、潜像時の精度が上がるため細線再現性が良好になる。
また、転写部材の場合には、連続プリントをしても転写電流が転写部材に均一にかかる為、トナーが劣化してくる連続プリントの後半においても、転写効率の低下が少なく良好な転写性を維持することを可能とする。
さらに、定着器の場合には、未定着トナーが直接触れる部材、つまり加熱部材への染料汚染が少なくなることで、定着時のトナーとの離型効果が連続プリントの後半においても維持できることから、定着温度の温調下限値にて、トナー内部からのワックスの染み出しが少ない状態においても、低温時のまきつきをすることなく、良好な定着画像を入手することが可能となる。
染料が着色粒子表面に染み出しにくくなる、つまり、着色粒子表面が従来の帯電制御機能を発揮しやすく状態を維持することで、連続プリントにおいて外添剤劣化をしても、トナー自体の帯電性は大きく低下することは無く、カブリの少ない画像を入手することが可能となる。特に高温高湿環境下においてこのことは顕著になる。
さらに、染料が着色粒子表面に染み出しにくくなることは、染料の着色粒子内部への内包化が出来ることでもあるために、染料の光による劣化、すなわち耐光性も良化する。これは、着色粒子表面の樹脂が光の透過率を遮断し、染料へのダメージを少なくするものであると考えている。
前記メカニズムにより、本発明の課題が解決されているものと本発明者らは考えている。
以下に本発明に適正範囲に関する説明をする。
本発明で用いる粒子分散液pHとしては、4.5以上7.0未満が好ましい。より好ましくは、4.5以上6.5未満、更に好ましくは5.0以上6.5未満の範囲である。pHが4.5未満の場合は水素イオン濃度が高過ぎ、また7.0以上の場合は水酸イオン濃度が高く、それぞれのイオンがトナーの汚染に関与し前記の作用効果を得にくくする。
本発明で用いるpH調整は、残有機溶媒濃度が1000ppm以下で実施されることが好ましい。より好ましくは700ppm、更に好ましくは500ppm以下の範囲である。残有機溶媒濃度が1000ppmを超える場合には、溶媒が蒸発する際に染料が着色粒子内部から水相移行しやすくなってしまうため、マシン構成部材を汚染しやすくなり、前記効果を得にくくする。
コールターカウンターにおけるトナーの体積平均粒子径50%が3〜8μmであることが好ましい。より好ましくは、5.5〜8μmの範囲である。体積平均粒子径50%が3μm未満の場合には、CLN不良が発生しやすくなったり、マシン構成部材へのトナーの付着性が強くなるため、前記効果を得にくくする。また、ミクロ多孔体に通過させて水系媒体中で造粒する製法の場合、多孔体の詰まりが生じ均一な分散粒子調整が困難となる。
8μmを超える場合には、連続プリントの際に、高温高湿環境下における細線再現性が最適範囲のものよりも悪化してしまう。
コールターカウンターにおける5.04μm以下の着色粒子が50個数%以下が好ましい。より好ましくは35個数%以下、更に好ましくは30個数%以下である。50個数%を超える場合には、微粒子が多いことに起因するマシン構成部材への付着性が強くなるため、前記効果を得にくくする。
以上説明したように、本発明に係る第1の発明によれば、
・連続プリントをしても帯電部材への汚染が少なく、トナー帯電性が安定し、カブリが少ない画像を入手することができる
・連続プリントをしても感光ドラムへの汚染が少なく、細線再現性が良好な画像を入手することができる。
・連続プリントをしても転写部材への汚染が少なく、転写性の優れた画像を入手することができる。
・連続プリントをしても定着器への汚染および劣化が少なく、低温時の加圧部材への巻きつきがない画像を入手することができる。
・トナー表面に染料染み出しが少なく、耐光性が優れた画像を入手することができる。
本発明に係る第2の発明によれば、
・連続プリントをしても帯電部材への汚染が少なく、トナー帯電性が安定し、カブリが少ない画像を入手することができる。
・連続プリントをしても感光ドラムへの汚染が少なく、細線再現性が良好な画像を入手することができる。
・連続プリントをしても転写部材への汚染が少なく、転写性の優れた画像を入手することができる。
・連続プリントをしても定着器への汚染および劣化が少なく、低温時の加圧部材への巻きつきがない画像を入手することができる。
・トナー表面に染料染み出しが少なく、耐光性が優れた画像を入手することができる。
本発明に係る第の発明によれば、
・連続プリントをしても帯電部材への汚染が少なく、トナー帯電性が安定し、カブリが少ない画像を入手することができる。
・連続プリントをしても感光ドラムへの汚染が少なく、細線再現性が良好な画像を入手することができる。
・連続プリントをしても転写部材への汚染が少なく、転写性の優れた画像を入手することができる。
・連続プリントをしても定着器への汚染および劣化が少なく、低温時の加圧部材への巻きつきがない画像を入手することができる。
・トナー表面に染料染み出しが少なく、耐光性が優れた画像を入手することができる。
本発明に係る第の発明によれば、
・連続プリントをしても定着器への汚染および劣化が少なく、低温時の加圧部材への巻きつきがない画像を入手することができる。
本発明に係る第の発明によれば、
・連続プリントをしても帯電部材への汚染が少なく、トナー帯電性が安定し、カブリが少ない画像を入手することができる。
・連続プリントをしても感光ドラムへの汚染が少なく、細線再現性が良好な画像を入手することができる。
・連続プリントをしても転写部材への汚染が少なく、転写性の優れた画像を入手することができる。
本発明に係る第の発明によれば、
・連続プリントをしても帯電部材への汚染が少なく、トナー帯電性が安定し、カブリが少ない画像を入手することができる。
・連続プリントをしても感光ドラムへの汚染が少なく、細線再現性が良好な画像を入手することができる。
・連続プリントをしても転写部材への汚染が少なく、転写性の優れた画像を入手することができる。
本発明に係る第の発明によれば、
・連続プリントをしても帯電部材への汚染が少なく、トナー帯電性が安定し、カブリが少ない画像を入手することができる。
・連続プリントをしても感光ドラムへの汚染が少なく、細線再現性が良好な画像を入手することができる。
・連続プリントをしても転写部材への汚染が少なく、転写性の優れた画像を入手することができる。
・連続プリントをしても定着器への汚染および劣化が少なく、低温時の加圧部材への巻きつきがない画像を入手することができる。
・トナー表面に染料染み出しが少なく、耐光性が優れた画像を入手することができる。
本発明で用いる結着樹脂としては、ポリスチレン;ポリ−p−クロルスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン置換体の単重合体;スチレン−p−クロルスチレン共重合体、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−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロル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−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、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−インデン共重合体等のスチレン系共重合体;アクリル樹脂;メタクリル樹脂;ポリ酢酸ビニール;シリコーン樹脂;ポリエステル樹脂;ポリアミド樹脂;フラン樹脂;エポキシ樹脂;キシレン樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で又は混合して使用される。
特に好ましくは、ポリエステル樹脂である。
本発明におけるポリエステル樹脂とは、主として、多価カルボン酸類と多価アルコール類とからなる。
多価カルボン酸類としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、1,5−ナフタルレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ジフェン酸、スルホテレフタル酸、5−スルホイソフタル酸、4−スルホフタル酸、4−スルホナフタレン−2,7ジカルボン酸、5〔4−スルホフェノキシ〕イソフタル酸、スルホテレフタル酸、およびまたはそれらの金属塩、アンモニウム塩などの芳香族ジカルボン酸、p−オキシ安息香酸、p−(ヒドロキシエトキシ)安息香酸などの芳香族オキシカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、フマ−ル酸、マレイン酸、イタコン酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、等の不飽和脂肪族、および、脂環族ジカルボン酸等を、また多価カルボン酸としては他にトリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸等の三価以上の多価カルボン酸等を例示できる。
多価アルコ−ル類としては脂肪族多価アルコ−ル類、脂環族多価アルコ−ル類、芳香族多価アルコ−ル類等を例示できる。脂肪族多価アルコ−ル類としては、エチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、1,3−プロパンジオ−ル、2,3−ブタンジオ−ル、1,4−ブタンジオ−ル、1,5−ペンタンジオ−ル、1,6−ヘキサンジオ−ル、ネオペンチルグリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、ジプロピレングリコ−ル、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオ−ル、ポリエチレングリコ−ル、ポリプロピレングリコ−ル、ポリテトラメチレングリコ−ル等の脂肪族ジオ−ル類、トリメチロ−ルエタン、トリメチロ−ルプロパン、グリセリン、ペンタエルスリト−ル等のトリオ−ルおよびテトラオ−ル類等を例示できる。
脂環族多価アルコ−ル類としては1,4−シクロヘキサンジオ−ル、1,4−シクロヘキサンジメタノ−ル、スピログリコ−ル、水素化ビスフェノ−ルA、水素化ビスフェノ−ルAのエチレンオキサイド付加物およびプロピレンオキサイド付加物、トリシクロデカンジオ−ル、トリシクロデカンジメタノ−ル等を例示できる。
芳香族多価アルコ−ル類としてはパラキシレングリコ−ル、メタキシレングリコ−ル、オルトキシレングリコ−ル、1,4−フェニレングリコ−ル、1,4−フェニレングリコ−ルのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノ−ルA、ビスフェノ−ルAのエチレンオキサイド付加物およびプロピレンオキサイド付加物等を例示できる。さらにポリエステルポリオ−ルとして、ε−カプロラクトン等のラクトン類を開環重合して得られる、ラクトン系ポリエステルポリオ−ル類等を例示することができる。
ポリエステル高分子末端の極性基を封鎖し、トナ−帯電特性の環境安定性を改善する目的において単官能単量体がポリエステルに導入される場合がある。単官能単量体としては、安息香酸、クロロ安息香酸、ブロモ安息香酸、パラヒドロキシ安息香酸、スルホ安息香酸モノアンモニウム塩、スルホ安息香酸モノナトリウム塩、シクロヘキシルアミノカルボニル安息香酸、n−ドデシルアミノカルボニル安息香酸、タ−シャルブチル安息香酸、ナフタレンカルボン酸、4−メチル安息香酸、3メチル安息香酸、サリチル酸、チオサリチル酸、フェニル酢酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、オクタンカルボン酸、ラウリル酸、ステアリル酸、およびこれらの低級アルキルエステル、等のモノカルボン酸類、あるいは脂肪族アルコ−ル、芳香族アルコ−ル、脂環族アルコ−ル等のモノアルコ−ルを用いることができる。
本発明で用いる染料としては、イエロー染料としては、ソルベントイエロー33、56、79、82、93、112、162、163、ディスパースイエロー42、54、64、164、201、211等が挙げられる。
マゼンタ用染料としては、C.I.ソルベントレッド1、3、8、23、24、25、27、30、49、52、81、82、83、84、100、109、111、121、135、168、179、207;C.I.ディスパースレッド9、22、60;C.I.ソルベントバイオレット8、13、14、21、27、C.I.ディスパースバイオレット1、C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、13、14、15、17、18、22、23、24、27、29、32、34、35、36、37、38、39、40;C.I.ベーシックバイオレット1、3、7、10、14、15、21、25、26、27、28、C.I.ダイレクトレッド1、4;C.I.アッシドレッド1、C.I.モーダントレッド30等が挙げられる。
シアン用染料としてはC.I.ソルベントブルー14、35、36、59、63、94、197、C.I.ダイレクトブルー1、2、C.I.アッシドブルー9、15、C.I.ベーシックブルー3、5、C.I.モーダントブルー7、C.I.ダイレクトグリーン6、C.I.ベーシックグリーン4、6、等が挙げられる。
これらの染料は、結着樹脂100質量部に対し0.1〜20質量部、好ましくは0.3〜10質量部の添加量が好ましい。
なお、色域を拡大させる為に一般に知られるトナー顔料を併用しても構わない。
イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体メチン化合物、アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、C.I.Pigment Yellow3、7、10、12、13、14、15、17、23、24、60、62、74、75、83、93、94、95、99、100、101、104、108、109、110、111、117、123、128、129、138、139、147、148、150、166、168、169、177、179、180、181、183、185、191:1、191、192、193、199等が好適に用いられる。
マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254、C.I.ピグメントバイオレッド19が特に好ましい。
シアン着色剤としては、フタロシアニン化合物及びその誘導体,アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66等が特に好適に利用される。
本発明で用いるワックスとしては、DSC測定におけるワックス吸熱ピーク温度が50〜100℃であることを特徴とする。好ましくは65℃〜85℃である。DSCピークが50℃未満の場合には適正範囲と比べ、ワックスの可塑効果でトナー劣化がし易くなり、本発明の効果は発現できない。また、DSCピークが100℃を超える場合には、適正範囲と比べ、結着樹脂中に微分散しにくいことから、それに伴い帯電性も不均一になり、カブリが悪化傾向にある。
本発明のワックスは、天然ワックスでいえば、植物系ワックス(キャンデリラワックス、カルナバワックス、ライスワックスなど)、動物系ワックス(みつろう、ラノリンなど)、鉱物系ワックス(モンタンワックス、オゾケライト、セレシンなど)、石油系ワックス(パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタムなど)が挙げられる。合成ワックスでいえば、合成炭化水素(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など)、変性ワックス(モンタンワックス誘導体、パラフィンワックス誘導体、マイクロクリスタリンワックス誘導体など)、水素化ワックス(硬化ひまし油、硬化ひまし油誘導体など)、脂肪酸、エステルワックス、ケトンワックス、アミドワックスなどが挙げられる。場合によっては精製することも構わない。
ワックスは結着樹脂100質量部に対し1〜40質量部、より好ましくは3〜20質量部、特に好ましくは3〜15質量部使用される。
より好ましくは、植物系ワックス(キャンデリラワックス、カルナバワックス、ライスワックス)か合成炭化水素(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)、変性ワックス(モンタンワックス誘導体、パラフィンワックス誘導体、マイクロクリスタリンワックス誘導体など)、エステルワックス、ケトンワックス、アミドワックスが挙げられる。
さらに好ましくは、カルナバワックス、ライスワックス、合成エステルワックスが好ましい。
以下に合成エステルワックスの例を示す。エステル基を1〜6個有するエステルワックスが好ましく、特に、下記化1〜化5に属するエステル基を1〜4個有するエステルワックスが合成ワックスの場合良い。
Figure 0004508930
(式中、a及びbは0〜4の整数であり、a+bは4である。R1及びR2は炭素数が1〜40の有機基である。m及びnは0〜40の整数であり、mとnは同時に0になることはない。)
Figure 0004508930
(式中、a及びbは0〜3の整数であり、a+bは1〜3である。R1及びR2は炭素数が1〜40の有機基である。R3は水素原子または炭素数が1以上の有機基である。kは1〜3の整数であり、a+b+k=4である。m及びnは0〜40の整数であり、mとnが同時に0になることはない。)
Figure 0004508930
(式中、R1及びR3は炭素数1〜40の有機基であり、R1とR3は同じものであっても異なっていても良い。R2は炭素数1〜40の有機基を示す。)
Figure 0004508930
(式中、R1及びR3は炭素数1〜40の有機基であり、R1とR3は同じものであってもなくてもよい。R2は炭素数1〜40の有機基を示す。)
Figure 0004508930
(式中、aは0〜4の整数であり、bは1〜4の整数であり、a+bは4である。R1は炭素数1〜40の有機基である。m及びnは0〜40の整数であり、mとnが同時に0になることはない。)
エステル基を有するワックスは透明性に優れている。このことは本来着色剤の有する色味を忠実に再現できることを意味する。なかでも前記構造のエステルワックスは透明性に優れていることから、本発明の効果を発現することが出来る。
さらにポリエステルを結着樹脂とした場合、エステルワックスを使用すると同極性による相溶性、分散性が良化し、それにより帯電制御剤の着色粒子内での分散が良好になるため、トナー帯電性が安定化しカブリが良好になる。
本発明のトナーは、荷電制御剤を併用しても構わない。トナーを負荷電性に制御するものとして下記物質がある。一例を挙げるがこれら以外のものでも構わない。
例えば、有機金属化合物、キレート化合物が有効であり、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族オキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸、オキシカルボン酸及びダイカルボン酸系の金属化合物がある。他には、芳香族オキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸並びにその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノール誘導体類などがある。
さらに、尿素誘導体、含金属サリチル酸系化合物、含金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、4級アンモニウム塩、カリックスアレーン、等が挙げられる。
特にオキシカルボン酸との併用は本発明トナーのカブリ観点で良好である。
トナーを正荷電性に制御するものとして下記物質がある。一例を挙げられるがこれら以外のものでも構わない。
ニグロシン及び脂肪酸金属塩等によるニグロシン変性物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートのような4級アンモニウム塩;これらの類似体であるホスホニウム塩のようなオニウム塩及びこれらのレーキ顔料;トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、燐タングステン酸、燐モリブデン酸、燐タングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など);高級脂肪酸の金属塩;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドのようなジオルガノスズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートのようなジオルガノスズボレート類、等が挙げられる。これらを単独で或いは2種類以上組み合わせて用いることができる。特に好ましくは、オキシカルボン酸が本発明には適しており、好ましい。
荷電制御剤は、結着樹脂100質量部当たり0.01〜20質量部、より好ましくは0.5〜10質量部使用するのが良い。
以下に本発明におけるトナー物性測定方法を説明する。
本発明で用いられるワックスのDSCピークとは、DSC吸熱曲線における吸熱ピーク値であり、ASTM D3418−82に準拠して測定される。
本発明における体積平均粒子径50%、個数粒径5.04μm以下は、コールター法による粒度分布解析にて測定される。測定装置としては、コールターカウンターTA−II或いはコールターマルチサイザーII(コールター社製)を用いる。電解液は、1級塩化ナトリウムを用いて、約1%NaCl水溶液を調製する。例えば、ISOTON−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)が使用できる。測定方法としては、前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤として、界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を、0.1〜5ml加え、さらに測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、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、トナーの体積及び個数を各チヤンネルに測定して、トナーの体積分布と個数分布とを算出する。それから、トナーの個数分布から求めた個数平均粒径(D1)と、トナーの体積分布から求めた質量基準のトナーの重量平均粒径(D4)(各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする)を求める。
チャンネルとしては、2.00〜2.52μm;2.52〜3.17μm;3.17〜4.00μm;4.00〜5.04μm;5.04〜6.35μm;6.35〜8.00μm;8.00〜10.08μm;10.08〜12.70μm;12.70〜16.00μm;16.00〜20.20μm;20.20〜25.40μm;25.40〜32.00μm;32.00〜40.30μmの13チャンネルを用いる。
次に本発明のトナー製造方法を以下に示す。
トナーの粒径は、トナー原材料を有する分散質相の種類、連続相(分散媒系)の種類等の条件を勘案の上ミクロ多孔体の細孔径を適宜選択することで、所望の粒径にコントロールすることができる。細孔径はより均一であることが好ましく、その分布は相対累積細孔分布曲線において、「累積した細孔容積が細孔容積全体の10%をしめる時の細孔径(φ10)」を「累積した細孔容積が細孔容積全体の90%をしめる時の細孔径(φ90)」で除した値εが、通常1〜4、好ましくは1〜3、より好ましくは1〜2である。このεの値が1に近いほどより孔径が均一であることを示す。
着色粒子は、トナー原材料を有する有機系分散質相を前記のミクロ多孔体に通過させて水系媒体中に分散し、水系分散体中で形成される。しかし本発明においては、必ずしも、他のトナー原料を水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。
分散は、該分散質相をミクロ多孔体に通過させて水系媒体中に圧入して行う。そのときの圧力Pは、下式[1]
Pc=2rCOSθ/R [1]
で示される臨界圧力Pc(該分散質相がミクロ多孔体の細孔を通過し得る最小の圧力[KPa])よりも高く設定する必要がある。なお、式[1]中、rは分散質相、連続相間の界面張力(dyne/cm)、θは分散相の連続相への接触角(deg)、Rはミクロ多孔体中の平均細孔半径(μm)を表す。
分散時に該分散質相にかける圧力は、通常式[1]で示される最小圧力Pcの1〜15倍、好ましくは1〜10倍、特に好ましくは1〜5倍である。圧力が1倍以下では分散質相がミクロ多孔体を通過せず造粒ができない。圧力が15倍を越えると粒子径のばらつきが大きくなる。
分散時の温度としては、通常、0〜150℃(加圧下)、好ましくは40〜100℃である。
本発明に用いる水系媒体としては、水単独が好ましい。水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。水系媒体の使用量は、該分散質相全体100質量部に対して、50〜1000質量部である。50質量部未満では該分散質相の分散状態が悪く、所定の粒径の着色粒子が得られない。1000質量部を超えると生産性は低下してしまう。
粒子の分散を安定化させるために、分散安定剤が必要である。用いる分散剤として例えば、無機系酸化物としてリン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ、ドデシル硫酸ナトリウム等が挙げられる。有機系化合物としては例えばポリビニルアルコール、ゼラチン、メチセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプン等が使用されている。
これら分散剤は、分散質100質量部に対して0.1〜5.0質量部を使用することが好ましい。これら分散剤の微細化のために0.001〜0.1質量%の界面活性剤を併用しても良い。具体的には市販のノニオン、アニオン、カチオン型の界面活性剤が利用できる。例えばドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等が好ましく用いられる。
本発明に用いられる溶剤としては、酢酸エチル、アセトン、メチルエチルケトン、トルエンなどが挙げられる。分散質100質量部に対する溶剤の使用量は、通常0〜300質量部、好ましくは0〜100質量部、さらに好ましくは25〜70質量部である。
次に本発明で製造されたトナーを画像出力する時の現像装置及び画像形成方法の一例を説明する。
本発明の現像装置は、図1の現像装置を用いる。
トナー担持体14は、一例として、NBRの基層にエーテルウレタンを表層コートした、直径16mm、表面粗さRzが3〜10μm、抵抗が104〜108Ωの弾性ローラーを用いることができる。感光ドラム10の周速は50〜170mm/s、トナー担持体14の周速は感光ドラム10の周速に対して1〜2倍の周速で回転させている。なお、11は感光ドラム帯電部材を示す。
トナー規制部材16の一例としては、厚さ1.0mmの板状のウレタンゴムをブレード支持板金24に接着した構成で、トナー担持体14に対する当接圧を、適宜設定したものである。なお、線圧の測定は、摩擦係数が既知の金属薄板を3枚当接部に挿入し、中央の1枚をばねばかりで引き抜いた値から換算した。なお、規制部材16は、トナー担持体14に対する当接状態を先端を当接させるエッジ当接とすることも可能である。なお、エッジ当接とする場合は、トナー担持体との接点におけるトナー担持体の接線に対する規制部材の当接角を40度以下になるよう設定するとトナーの層規制の点で更に望ましい。
弾性ローラー15の一例としては、芯金15a上にポリウレタンフォームを設けた直径12mmの弾性ローラー15を用いた。この弾性ローラー15のトナー担持体14に対する当接幅としては、1〜8mmが有効で、またトナー担持体14に対してその当接部において相対速度を持たせることが好ましい。
トナー帯電ローラー29はNBR、シリコーンゴム等の弾性体であり、抑圧部材30に取り付けられている。そしてこの抑圧部材30によるトナー帯電ローラー29のトナー担持体14への当接荷重は0.49〜4.9Nに設定した。
トナー帯電ローラー29のバイアスは、トナーと同極性の放電開始電圧以上のバイアスであり、トナー担持体14に対して1000〜2000Vの電位差が生じるように設定される。
本発明のトナーは、フルカラー画像形成においても使用できる。フルカラー画像形成方法の一例として、図2に示す画像形成方法について説明する。
なお、フルカラーでの画像形成方法については、図2の構成に限定されるものではない。
図2に示す装置システムにおいて、現像器4−1、4−2、4−3、4−4に、それぞれシアントナーを有する現像剤、マゼンタトナーを有する現像剤、イエロートナーを有する現像剤及びブラックトナーを有する現像剤が導入され、接触一成分現像方式によって感光ドラム1に形成された静電荷像を現像し、各色トナー像が感光ドラム1上に形成される。感光ドラム1は光導電絶縁物質層を持つ感光ドラムもしくは感光ベルトである。感光ドラム1は図示しない駆動装置によって矢印方向に回転される。
帯電ローラー2は、中心の芯金2bとその外周を形成した表面層2aとを基本構成とするものである。帯電ローラー2は、感光ドラム1面に押圧力をもって圧接され、感光ドラム1の回転に伴い従動回転する。
感光ドラム上のトナー像は、電圧(例えば、±0.1〜±5kV)が印加されている中間転写体5に転写される。転写後の感光ドラム表面は、クリーニングブレード8を有するクリーニング手段9でクリーニングされる。
中間転写体5は、パイプ状の導電性芯金5bと、その外周面に形成した中抵抗の弾性体層5aからなる。芯金5bは、プラスチックのパイプに導電性メッキをほどこしたものでも良い。
中抵抗の弾性体層5aは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、EPDM(エチレンプロピレンジエンの3元共重合体)などの弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化すず、炭化ケイ素の如き導電性付与材を配合分散して電気抵抗値(体積抵抗率)を105〜1011Ω・cmの中抵抗に調整した、ソリッドあるいは発泡肉質の層である。
中間転写体5は感光ドラム1に対して並行に軸受けさせて感光ドラム1の下面部に接触させて配設してあり、感光ドラム1と同じ周速度で矢印の反時計方向に回転する。
感光ドラム71の面に形成担持された第1色のトナー像が、感光ドラム1と中間転写体5とが接する転写ニップ部を通過する過程で中間転写体5に対する印加転写バイアスで転写ニップ域に形成された電界によって、中間転写体5の外面に対して順次に中間転写されていく。
必要により、着脱自在なクリーニング手段10により、転写材へのトナー像の転写後に、中間転写体5の表面がクリーニングされる。
中間転写体上にトナー像がある場合、トナー像を乱さないようにクリーニング手段10は、中間転写体表面から離される。
中間転写体5に対して並行に軸受けさせて中間転写体5の下面部に接触させて転写手段が配設され、転写手段7は例えば転写ローラー又は転写ベルトであり、中間転写体5と同じ周速度で矢印の時計方向に回転する。転写手段7は直接中間転写体5と接触するように配設されていても良く、またベルト等が中間転写体5と転写手段7との間に接触するように配置されても良い。
転写ローラーの場合、中心の芯金7bとその外周を形成した表面層7aとを基本構成とするものである。
転写手段7は中間転写体5と等速度或は周速度に差をつけて回転させる。転写材6は中間転写体5と転写手段7との間に搬送されると同時に転写手段7にトナーが有する摩擦電荷と逆極性のバイアスを転写バイアス手段から印加することによって中間転写体5上のトナー像が転写材76の表面側に転写される。
転写用回転体の材質としては、帯電ローラーと同様のものも用いることができ、好ましい転写のプロセス条件としては、ローラーの当接圧が4.9〜490N/m(5〜500g/cm)で、直流電圧が±0.2〜±10kVである。
次いで転写材6は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵させた加熱ローラーとこれと押圧力をもって圧接された弾性体の加圧ローラーとを基本構成とする定着器Hへ搬送され、加熱ローラーと加圧ローラー間を通過することによってトナー像が転写材に加熱加圧定着される。フィルムを介してヒータにより定着する方法を用いても良い。
なお、単色のみの評価の場合には、各現像剤に同じトナーを4本セットし、連続通紙印字を行う。
本発明を以下に示す実施例により具体的に説明する。しかし、これは本発明をなんら限定するものではない。
以下に着色粒子及びトナーの製造方法について記載する。ちなみに実施例中及び比較例中の部および%は特に断りがない場合、全て質量基準である。
(イエロー着色粒子No.1及びイエロートナーNo.1の製造)
本発明に用いるイエロー粒子は次のように調製した。
高速撹拌装置TK−ホモミキサー(特殊機化工業製)を備えた容器に、イオン交換水900部とリン酸三カルシウム3部を添加し回転数を10000回転/分に調整し、60℃に加温して分散媒系とした。
一方、分散質系は、
・酢酸エチル 80部
・飽和ポリエステル樹脂 80部
(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールAとイソフタル酸との重縮合物、Tg=65℃、Mw=15000)
をTK式ホモミキサーで500回転/分で60分間溶解させる。
次に前記溶液内に
・ステアリン酸ステアリルワックス(DSCピーク63℃) 20部
・ソルベントイエロー162 5部
・サリチル酸アルミニウム化合物 1部
(ボントロンE−88:オリエント化学社製)
を入れ、60℃にてTK式ホモミキサーで500回転/分で60分間溶解させ、その後さらに、12000回転/分で60分間溶解させ分散質を調整する。
細孔径2.0μm、細孔容積0.38ml/g、10φ×50mmの多孔質ガラス管(2重構造)の内層部に60℃にした前記分散質をポンプで圧入(ε=1.5)し、同時にガラス管の外層部に、前記分散媒を流して、多孔質ガラス管の細孔を通過して粒子となった分散液を得た。
この分散液を撹拌機、温度計、窒素ガス導入管および備えたフラスコに受けたのち、80℃まで昇温して、残有機溶媒濃度が500ppmになるまでpH5.2を維持し、さらに残有機溶媒濃度を20ppmに除去したスラリーを冷却し、スラリーの10倍の水量で洗浄し、乾燥をしてイエロー着色粒子No.1を得た。物性を表1に示す。
得られた着色粒子100部に対し、シリカ(個数平均径30nm、BET38m2/g)1.0部を添加し、ヘンシェルミキサー(三井三池化工機社製)を用いて3000回転/分で2分間混合して、イエロートナーNo.1を得た。
(イエロー着色粒子No.2及びイエロートナーNo.2の製造)
ワックスをステアリン酸ステアリルワックスからカルナバワックス(DSCピーク80℃)にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.2を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.2を得た。
(イエロー着色粒子No.3及びイエロートナーNo.3の製造)
ワックスをステアリン酸ステアリルワックスからライスワックス(DSCピーク80℃)にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.3を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.3を得た。
(イエロー着色粒子No.4及びイエロートナーNo.4の製造)
ワックスをステアリン酸ステアリルワックスからペンタエリスリトールベヘン酸エステルワックス(DSCピーク90℃)にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.4を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.4を得た。
(イエロー着色粒子No.5及びイエロートナーNo.5の製造)
染料をソルベントイエロー162からソルベントイエロー93にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.5を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.5を得た。
(イエロー着色粒子No.6及びイエロートナーNo.6の製造)
染料をソルベントイエロー162からソルベントイエロー163にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.6を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.6を得た。
(イエロー着色粒子No.7及びイエロートナーNo.7の製造)
染料をソルベントイエロー162からディスパースイエロー54にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.7を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.7を得た。
(イエロー着色粒子No.8及びイエロートナーNo.8の製造)
染料をソルベントイエロー162からディスパースイエロー64にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.8を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.8を得た。
(イエロー着色粒子No.9及びイエロートナーNo.9の製造)
結着樹脂を飽和ポリエステル樹脂からスチレンアクリル樹脂(スチレン−アクリル酸エステル共重合体Tg=65℃、Mw=30000)にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.9を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.9を得た。
(イエロー着色粒子No.10及びイエロートナーNo.10の製造)
染料をソルベントイエロー162からソルベントイエロー33にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.10を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.10を得た。
(イエロー着色粒子No.11及びイエロートナーNo.11の製造)
染料をソルベントイエロー162からソルベントイエロー56にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.11を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.11を得た。
(イエロー着色粒子No.12及びイエロートナーNo.12の製造)
染料をソルベントイエロー162からソルベントイエロー79にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.12を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.12を得た。
(イエロー着色粒子No.13及びイエロートナーNo.13の製造)
染料をソルベントイエロー162からソルベントイエロー82にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.13を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.13を得た。
(イエロー着色粒子No.14及びイエロートナーNo.14の製造)
染料をソルベントイエロー162からソルベントイエロー112にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.14を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.14を得た。
(イエロー着色粒子No.15及びイエロートナーNo.15の製造)
染料をソルベントイエロー162からディスパースイエロー42にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.15を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.15を得た。
(イエロー着色粒子No.16及びイエロートナーNo.16の製造)
染料をソルベントイエロー162からディスパースイエロー164にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.16を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.16を得た。
(イエロー着色粒子No.17及びイエロートナーNo.17の製造)
染料をソルベントイエロー162からディスパースイエロー201にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.17を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.17を得た。
(イエロー着色粒子No.18及びイエロートナーNo.18の製造)
染料をソルベントイエロー162からディスパースイエロー211にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.18を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.18を得た。
(イエロー着色粒子No.19及びイエロートナーNo.19の製造)
ワックスをステアリン酸ステアリルワックスからパラフィンワックス(DSCピーク75℃)にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.19を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.19を得た。
(イエロー着色粒子No.20及びイエロートナーNo.20の製造)
ワックスをステアリン酸ステアリルワックスからポリエチレンワックス(DSCピーク105℃)にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.20を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.20を得た。
(イエロー着色粒子No.21及びイエロートナーNo.21の製造)
残溶媒濃度500ppm以下になるまでのpHを5.2から6.8にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.21を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.21を得た。
(イエロー着色粒子No.22及びイエロートナーNo.22の製造)
残溶媒濃度500ppm以下になるまでのpHを5.2から4.5にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.22を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.22を得た。
(イエロー着色粒子No.23及びイエロートナーNo.23の製造)
残溶媒濃度を500ppmから900ppmにする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.23を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.23を得た。
(イエロー着色粒子No.24及びイエロートナーNo.24の製造)
細孔径2.0μmから1.5μmにする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.24を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.24を得た。
(イエロー着色粒子No.25及びイエロートナーNo.25の製造)
残溶媒濃度500ppm以下になるまでのpHを5.2から10.4にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.25を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.25を得た。
(イエロー着色粒子No.26及びイエロートナーNo.26の製造)
残溶媒濃度を500ppmから2000ppmにする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.26を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.26を得た。
(イエロー着色粒子No.27及びイエロートナーNo.27の製造)
ワックスをステアリン酸ステアリルワックスからポリエチレンワックス(DSCピーク105℃)へとし、さらに残溶媒濃度500ppm以下になるまでのpHを5.2から10.4にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、イエロー着色粒子No.27を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.27を得た。
(イエロー着色粒子No.28及びイエロートナーNo.28の製造)
着色剤をソルベントイエロー162からピグメントイエロー128にする以外は、イエロー着色粒子No.28と同様とし、イエロー着色粒子No.28を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、イエロートナーNo.28を得た。
(シアン着色粒子No.1及びシアントナーNo.1の製造)
染料をソルベントイエロー162からソルベントブルー35にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、シアン着色粒子No.1を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、シアントナーNo.1を得た。
(シアン着色粒子No.2及びシアントナーNo.2の製造)
ワックスをステアリン酸ステアリルワックスからポリエチレンワックス(DSCピーク105℃)にし、さらに残溶媒濃度500ppm以下になるまでのpHを5.2から10.4にする以外は、シアン着色粒子No.1と同様とし、シアン着色粒子No.2を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、シアントナーNo.2を得た。
(シアン着色粒子No.3及びシアントナーNo.3の製造)
着色剤をソルベントブルー35からピグメントブルー15にする以外は、シアン着色粒子No.2と同様とし、シアン着色粒子No.3を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、シアントナーNo.3を得た。
(マゼンタ着色粒子No.1及びマゼンタトナーNo.1の製造)
染料をソルベントイエロー162からソルベントレッド23にする以外は、イエロー着色粒子No.1と同様とし、マゼンタ着色粒子No.1を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、マゼンタトナーNo.1を得た。
(マゼンタ着色粒子No.2及びマゼンタトナーNo.2の製造)
ワックスをステアリン酸ステアリルワックスからポリエチレンワックス(DSCピーク105℃)にし、さらに残溶媒濃度500ppm以下になるまでのpHを5.2から10.4にする以外は、マゼンタ着色粒子No.1と同様とし、マゼンタ着色粒子No.2を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、マゼンタトナーNo.2を得た。
(マゼンタ着色粒子No.3及びマゼンタトナーNo.3の製造)
着色剤をソルベントレッド23からピグメントレッド202にする以外は、マゼンタ着色粒子No.2と同様とし、マゼンタ着色粒子No.3を製造した。物性を表1に示す。その後、前記と同様の外添をし、マゼンタトナーNo.3を得た。
以下に帯電性、細線再現性、転写性、定着性、耐光性の評価方法および評価基準について説明する。
(1)帯電性について
図2に示す接触一成分現像システムの画像形成装置において、図1に示す現像器に実施例及び比較例記載のトナーを200g充填した後セットし、高温高湿環境下(32℃/80%RH)印字比率1%で連続プリントを行い、帯電性を評価した。
なお、モノカラー評価の時にはモノカラーモードで、フルカラー評価の時にはフルカラーモードでそれぞれ画像出力をした。紙種はゼロックス4024(75g/cm2)を使用した。
サンプリングのタイミングは、10枚目、5000枚目、10000枚目で行い、サンプリング画像は、ベタ白画像とした。なお、10枚目の画像を初期画像とした。
本発明の帯電性は、カブリ測定によって判断した。
カブリは、前記高温高湿環境下における低印字連続プリント後に得られたベタ白画像より下記基準に従い評価した。評価はA、B、C、Dとした。
カブリの測定は、REFLECTOMETER MODEL TC−6DS(東京電色社製)を用い測定した。イエロートナー画像はブルーフィルターで、マゼンタトナー画像はグリーンフィルターで、シアントナー画像はアンバーフィルターをそれぞれ使用し下記式により算出した。尚、カブリ値は少ない方が良好である。
カブリ(反射率;%)=(標準紙の反射率;%)−(サンプルの反射率;%)
A;1.2%以下で実使用上全く問題ないレベル。
B:1.2%を超え2.0%以下で実使用上問題ないと判断できるレベル。
C:2.0%を超え3.0%以下で実使用上、モノカラーとしては問題ないが、フルカラーとしては問題になると判断できるレベル。
D:3.0%を越える。実使用上モノカラー、フルカラーともに問題あると判断できるレベル。
(2)細線再現性について
細線再現性は、前記帯電性と同様な方法で特定の文字を出力し、得られた画像を下記基準に従い評価した。評価はA、B、C、Dとした。
潜像が幅100μmとなるようにレーザー露光して、得られた定着画像を測定用サンプルとし、測定装置として、ルーゼックス450粒子アナライザーを用いて、拡大したモニター画像から、インジケーターによって線幅の測定を行う。この時、線幅の測定位置はトナーの細線画像の幅方向に凹凸があるため、凹凸の平均的線幅をもって測定点とする。これより、細線再現性の値(%)は、下記式によって算出する。
Figure 0004508930
A:110未満であり、非常に良好で実用上全く問題ないレベル。
B:110以上115未満であり、良好で実用上問題ないレベル。
C:115以上125未満であり、実用上問題となる可能性があるレベル。
D:125以上であり、実用上問題となるレベル。
(3)転写性について
転写性は、前記帯電性と同様な方法で、ハーフトーン画像(単色トナー乗り量0.1〜0.4mg/cm2)、ベタ全面出力画像(単色トナー乗り量0.6〜0.9mg/cm2)を出力し、得られた画像を下記基準に従い評価した。評価はA、B、C、Dとした。
A:画像均一性が非常に良好で、実用上全く問題ないレベル。
B:画像均一性が良好で、実用上問題ないレベル。
C:画像均一性がやや不良で、実用上問題となる可能性があるレベル。
D:画像均一性が不良で、実用上問題となるレベル。
(4)定着性について
さらに図2に示す接触一成分現像システムの画像形成装置において、図1に示す現像器に実施例及び比較例記載のトナーを200g充填した後セットし、低温低湿環境下(10℃/10%RH)にて、先端余白5mmのベタ全面出力画像(単色トナー乗り量0.6〜0.9mg/cm2)を取り、低温定着性を評価した。
なお、定着性の評価は、モノカラーモードで単色のみとし、紙種はゼロックス4024(75g/cm2)を使用した。サンプリングのタイミングは、10枚目、5000枚目、10000枚目で行い、下記基準に従い評価した。評価はA、B、C、Dとした。
A:定着器の加熱部材側への巻きつきが全く無く、実用上全く問題ないレベル。
B:定着器の加熱部材側へ巻きつき気味になるが分離し、実用上問題ないレベル。
C:定着器の加熱部材側へ巻きつくが、先端余白を7ミリにすれば、分離するレベルで、実用上問題となる可能性があるレベル。
D:定着器の加熱部材側へ巻きつき、実用上問題となるレベル。
(5)耐光性について
単色トナー乗り量が0.6〜0.7mg/cm2の10枚目のベタ画像を作成し、カーボンアークランプを光源とした紫外線オートフェードメーター「FAL−AU」(スガ試験機社製)を用い、「JIS K 7102」に準じて評価した。最大照射時間を40時間とし、光照射前後の画像濃度の維持率を算出し、画像の耐光性を評価した。画像濃度維持率(%)が100%に近い程、耐光性に優れることになる。
A:90%以上
B:80%以上、90%未満
C:70%以上、80%未満
D:70%未満
<実施例1〜24、参考例1〜3、比較例1〜9>
表1に記載の着色粒子を用いたトナーを、表2に記載の組み合わせにて評価をした。その結果を表3及び4に記載する。なお、実施例27と比較例9はフルカラーモードによる例である。
Figure 0004508930
Figure 0004508930
Figure 0004508930
Figure 0004508930
非磁性一成分接触現像をおこなう現像装置の概略図である。 非磁性一成分接触現像をおこなう画像形成方法の概略図である。
符号の説明
10 潜像担持体(感光ドラム)
11 感光ドラム帯電部材(弾性ローラー)
13 現像装置
14 トナー担持体
15 弾性ローラー
16 弾性ブレード(規制部材)
17 トナー
24 ブレード支持板金
25 撹拌手段
26 トナー漏れ防止部材
27 電源
29 トナー帯電部材(圧接弾性部材)
30 抑圧部材
31 クリーニング部材

Claims (7)

  1. 少なくとも結着樹脂、イエロー染料及びワックスを含むトナー組成物を有機溶媒中に溶解又は分散させて調製された混合溶液を得る工程、および
    該混合溶液を水系媒体中に添加して粒子分散液を得る工程、該粒子分散液から残存有機溶媒を除去する工程を有する着色粒子の製造方法において、
    該粒子分散液から残存有機溶媒を除去する工程が、残有機溶媒濃度が1000ppm以下になるまで該粒子分散液のpHを4.5以上7.0未満とする工程を含むことを特徴とするトナー用の着色粒子の製造方法。
  2. 該粒子分散液から残存有機溶媒を除去する工程において、残有機溶媒濃度が1000ppm以下になるまで該粒子分散液のpHを4.5以上6.5未満とすることを特徴とする請求項1に記載のトナー用の着色粒子の製造方法。
  3. 該染料は、ソルベントイエロー33、56、79、82、93、112、162、163、ディスパースイエロー42、54、64、164、201、211であることを特徴とする請求項1又は2に記載のトナー用の着色粒子の製造方法。
  4. 該結着樹脂は、ポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のトナー用の着色粒子の製造方法。
  5. 該着色粒子は、コールターカウンターにおけるトナーの体積平均粒子径50%が3〜8μmであることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のトナー用の着色粒子の製造方法。
  6. コールターカウンターにおける5.04μm以下のトナー用着色粒子が50個数%以下であることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のトナー用の着色粒子の製造方法。
  7. 該着色粒子は、フルカラー画像形成方法に用いられることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のトナー用の着色粒子の製造方法。
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