JP4605045B2 - 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用現像剤および画像形成方法 - Google Patents

静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用現像剤および画像形成方法 Download PDF

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Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真プロセスを利用した電子写真装置において、静電荷像の現像の為に使用する静電荷像現像用トナーの製造方法、およびそのトナー、並びに、これを用いた静電荷像現像剤、および画像形成方法に関する。
電子写真法としては、多数の方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。一般的には、光導電性物質を利用した感光体(潜像保持体)表面に、種々の手段により電気的に潜像を形成し、形成された潜像をトナーを用いて現像しトナー像を形成した後、このトナー像を、場合により中間転写体を介して、紙等の被転写体表面に転写し、加熱、加圧、加熱加圧あるいは溶剤蒸気等により定着する、という複数の工程を経て、画像が形成される。また、感光体表面に残ったトナーは、必要に応じて種々の方法によりクリーニングされ、再びトナー像の現像に利用される。
トナー像を長期にわたって安定に形成するための現像剤の特性としては、例えば現像剤を構成するトナー、あるいは二成分現像剤の場合はキャリアの個々の材料特性、粒度分布等が知られ、これらを調整することで、適当な帯電量と帯電量分布を有する現像剤を得ることにより、該潜像にトナーを現像し、同時に非潜像にはトナーを付着させないといった現像剤の特性を得ることができる。
通常トナーは一成分現像方式であるのなら現像スリーブ等、ニ成分現像方式であればキャリア等の帯電部材と摩擦帯電を生じ適度な帯電量及び帯電量分布を必要とする。帯電量が大きければ感光体上の潜像へ現像される力よりもトナーと帯電部材との付着力が勝るため現像されず、その結果印字される画像の濃度が低いものとなる。また帯電量が小さければ、感光体上の潜像でない場所にトナーが付着し、所謂かぶりを生じてしまう。
したがって、適度な帯電量と狭い帯電量分布をトナーに付与する必要があることが知られており、そのために例えば化学製法によるトナーでトナーの粒度分布を狭くする方法が知られている(例えば特許文献2)。
また現像剤の帯電特性を低下させる因子としてトナーに含まれる結着樹脂中の残留溶媒に注目し、この量を制限する方法(例えば特許文献3)、またキャリアに被覆する樹脂の残留溶媒や不純物を減少させる方法(例えば特許文献4)等が提案されている。
例えば、特許文献3には、結着樹脂合成時に用いる溶媒が、結着樹脂中に残留することによって、キャリアとトナーの付着を生じさせるため、残留溶媒量を300ppm以下にする静電荷像現像用トナーが、また特許文献4にはトナーだけでなくキャリアの被覆樹脂中に含まれる残留溶媒や不純物を乾燥温度、乾燥時間、雰囲気を変化させることで減少できることが開示されている。
特公昭42−23910号公報 特開2002−131977号公報 特開2005−301047号公報 特開2003−228192号公報
しかしながら、トナー粒子中に含まれる揮発性成分を制御しても、静電荷像現像用現像剤の帯電量及び帯電量分布の低下の問題は必ずしも解決しない。
すなわち、揮発性成分がほとんど存在しないような静電潜像現像用トナーであっても、キャリア表面の被覆樹脂を溶解等により変質してしまい、その結果、キャリア表面の被覆樹脂成分の均一性が損なわれ、これにより、キャリアの帯電特性が変化してしまう。
また、トナーは現像機から現像され入れ替わるのに対し、キャリアは入れ替わらない、または、ほとんど入れ替わらない。そのため、トナーに含まれる成分がわずかであっても、キャリア表面被覆樹脂の変質が促進されてゆき、キャリアの帯電能力も経時で低下してゆくことになる。その結果、キャリアの帯電特性が劣化し、十分な帯電量を有するトナーの量が減少するため、現像剤内におけるトナーの比率が少々増加するとかぶりが発生し、逆に少々減少すると現像濃度が低下してしまう。
前述のようにトナーの現像剤内における比率は適切な範囲があり、多すぎればかぶり、少なすぎれば現像濃度低下が生じるが、上記揮発性成分の存在によって、この適切な範囲は狭くなってしまう。これにより、現像剤の調整が難しくなり、場合によっては、画像が忠実に再現できず、画像品質が劣化してしまうおそれがある。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、現像工程において、現像剤に含まれる樹脂被覆キャリア表面の損傷を抑制可能な静電荷像現像用トナーおよびその製造方法等を提供する。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、以下に示す本発明を完成するに至った。
本願発明は、以下の特徴を有する。
(1)トナー中の炭素数3から炭素数5のカルボン酸と炭素数3から炭素数5アルキルからなるカルボン酸アルキルエステルの含有量が4ppm以下であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
(2)該カルボン酸がプロピオン酸である(1)に記載の静電荷像現像用トナー。
(3)ビニル系二重結合を有する重合性単量体を0.4〜1.3nmの細孔径を有する多孔質体に接触させる工程と、該ビニル系二重結合を有する重合単量体を含む重合性単量体を水系溶媒中で重合させ樹脂粒子分散液を得る工程と、を有し、前記樹脂粒子分散液と、着色剤を分散させてなる着色剤粒子分散液と、離型剤を分散させてなる離型剤粒子分散液と混合し、前記樹脂粒子と顔料粒子と離型剤粒子とを凝集させて凝集粒子を形成した後、加熱して前記凝集粒子を融合して静電荷像現像用トナーを製造する静電荷像現像用トナーの製造方法。
(4)静電潜像担持体上に形成された潜像を現像する静電荷像現像用トナーとキャリアとを含む現像剤において、前記静電荷像現像用トナーは、上記(1)または(2)に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法を用いて製造された静電荷像現像用トナーであり、前記キャリアは、テトラヒドロフラン可溶分の重量平均分子量が30000以上の樹脂を含み、かつ該樹脂の重量平均分子量が10000以下の成分が30%以下である静電荷像現像用現像剤。
(5)潜像担持体と該潜像担持体表面を帯電する帯電工程と、帯電された前記潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成工程と、潜像を現像する現像工程と、現像された顕像を記録媒体上へ転写する転写工程と、記録媒体上の顕像を定着する定着工程とを含む画像形成方法において、上記(1)または(2)に記載の静電荷像現像用トナー、または上記(4)に記載の静電荷像現像用現像剤を用いる画像形成方法。
本発明によれば、樹脂被覆キャリア表面の損傷、劣化の原因となる揮発性成分の含有量が極めて少ない静電荷像現像用トナーを得ることができる。したがって、本発明の静電荷像現像用トナーを用いることにより、画像形成装置内に供給する現像剤中のキャリアが損傷することなく、長期的に安定した画像品質の提供することができる。
本発明の実施の形態について以下説明する。
以下、本発明を、静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤の順に大きく分けて説明する。
本発明の静電荷像現像用トナー(以下、「トナー」と略す場合がある)では、トナーに含有されるカルボン酸アルキルエステル量に注目したものである。より具体的には炭素数3から炭素数5の飽和カルボン酸と炭素数3から炭素数5アルキルからなる飽和カルボン酸アルキルエステルは揮発性が低く、また常温で固体でもない。また不飽和結合を有しないために重合に関与しない。つまりこれらのエステルの除去は極めて困難であり、一方でこれらのエステルは樹脂に対する溶解性が高く、前述のようにトナー中に含有される量は少量であっても経時では影響は大きなものとなる。
本発明はこれらの飽和カルボン酸アルキルエステルを除去し、その量を規定することによって帯電量と帯電量分布の安定を経時にわたり実現できるトナーを得たものである。
炭素数3から炭素数5の飽和カルボン酸とはプロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、エチルメチル酢酸、ピバル酸が挙げられ、炭素数3から炭素数5アルキルとはプロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチルが挙げられる。これらの中でもプロピオン酸、イソ酪酸とブチル、イソブチルとのエステルが、溶解性の高さと、除去の困難さという観点から、含有量の制御が重要である。
これら炭素数3から炭素数5の飽和カルボン酸と炭素数3から炭素数5アルキルからなる飽和カルボン酸アルキルエステルは、例えばプロピオン酸ブチルであれば、この飽和カルボン酸に対する不飽和カルボン酸であるアクリル酸ブチルを合成する途上で合成されるものであると考えられ、特にプロピレンをアクロレインに合成、これを酸化してアクリル酸を合成したのち、エステル化という工程で合成を行う途上での酸化、あるいは合成後に通常添加される重合禁止剤の劣化、または重合時に酸化されて発生したものと考えられる。
<静電荷像現像用トナーの製造方法>
本発明の静電荷像現像用トナー(以下、「トナー」と略す場合がある)の製造方法としては、以下の2つの製造方法が挙げられる。
トナーの製造方法は、ビニル系二重結合を有する重合性単量体を多孔質体に接触させる工程と、ビニル系二重結合を有する重合製単量体を含む重合性単量体を水系溶媒中で重合させ樹脂粒子分散液を得る工程と、を有し、前記樹脂粒子分散液と、着色剤を分散させてなる着色剤粒子分散液と、離型剤を分散させてなる離型剤粒子分散液と混合し、前記樹脂粒子と顔料粒子と離型剤粒子とを凝集させて凝集粒子を形成した後、加熱して前記凝集粒子を融合して静電荷像現像用トナーを製造する方法である。
上記多孔質体としては、例えば、椰子の実の殻を原料とする造粒活性炭などの活性炭、シリカゲル、ゼオライト、モレキュラーシーブ(登録商標、Linde Co.社製)
などを用いることができる。上記モレキュラーシーブは、4A,5A,13Xなどの種類があり、この数字がそれぞれの細孔径(Å)を示している。また、活性炭は、通常1000〜3000m/gの内部比表面積を有し、シリカゲルも、通常500m/gの比表面積を有する。また、ゼオライトの中で特に合成ゼオライトは、モレキュラーシーブとして用いられている。
特に、モレキュラーシーブは、有機溶剤に対して変質し難く、かつ、炭化水素等の炭化物の分離に好適である。したがって、多孔質体としてモレキュラーシーブを用い、ビニル系二重結合を有する重合性単量体と接触させた場合、モレキュラーシーブは、ビニル系二重結合を有する重合性単量体に含まれ、のちにトナーに含まれる炭素数3から炭素数5のカルボン酸と炭素数3から炭素数5アルキルからなる飽和カルボン酸アルキルエステルを選択的にその細孔内に吸着させることができる。その結果、ビニル系二重結合を有する重合性単量体と該飽和カルボン酸アルキルエステルとはほぼ分離され、モレキュラーシーブに接触させたのちのビニル系二重結合を有する重合性単量体は洗浄される。例えば、上記飽和カルボン酸アルキルエステルが、ビニル系二重結合を有する重合性単量体であるアクリル酸アルキルまたはメタクリル酸アルキルなど不飽和カルボン酸エステル由来の炭素数3から炭素数5の飽和カルボン酸アルキル(例えば、プロピオン酸ブチル、酪酸プロピル、イソ酪酸ブチル)である場合、上記多孔質体の細孔径は、4〜5Åであることが好ましい。なお、上記炭素数3から炭素数5の飽和カルボン酸アルキル、例えばプロピオン酸アルキルは、上述したように、樹脂合成の原料である重合性単量体中に含まれる化合物であり、重合反応には関与せず、水への溶解度が低いため、従来の樹脂粒子分散液の製造時に樹脂粒子内に残量してしまうものであった。しかし、上述したように、重合反応前に上記重合性単量体を多孔質体に接触させることによって、上記重合性単量体から上記不純物を除去することができるため、得られる脂粒子分散液の樹脂粒子内に、ほとんど上記飽和カルボン酸アルキルエステルが残量するおそれはなくなる。
上記有機溶媒を接触させる方法としては、例えば、ビニル系二重結合を有する重合性単量体中に、上記多孔質体を一定時間浸漬させる方法、上記多孔質体が充填されたカラム内にビニル系二重結合を有する重合性単量体を流通させる方法などが挙げられ、上記ビニル系二重結合を有する重合性単量体に含まれる不純物の含有量に応じて適宜選択することが望ましい。
上記多孔質体とビニル系二重結合を有する重合性単量体との重量比は、1:100〜30:70であることが好ましい。上記重量比の範囲外であって多孔質体の量が多い場合には、多孔質体とビニル系二重結合を有する重合性単量体とを濾別する際に、ビニル系二重結合を有する重合性単量体が多孔質体の表面に付着する量が多くなるため、必要な重合性単量体の量が減少するため経済的でない。一方、上記重量比の範囲外であって多孔質体の量が少ない場合には、炭素数3から炭素数5のカルボン酸と炭素数3から炭素数5アルキルからなる飽和カルボン酸アルキルエステル量を十分に吸着除去することができず、最終的に得られたトナーは本発明の効果を十分に発揮することができない。
上記静電荷像現像用トナーの製造方法として、例えば乳化重合凝集法が挙げられる。乳化重合凝集法は、少なくとも樹脂粒子粒子を分散させた分散液中で凝集粒子を形成し凝集粒子分散液を調製する工程(凝集工程)と、前記凝集粒子分散液を加熱して、凝集粒子を融合する工程(融合工程)を含む製造方法である(以下、前記製造方法を「凝集融合法」と称することがある)。
また、凝集工程と融合工程との間に、凝集粒子分散液中に、樹脂粒子を分散させた樹脂粒子分散液を添加混合して前記凝集粒子に樹脂粒子を付着させて付着粒子を形成する工程(付着工程)を設けたものであってもよい。
前記付着工程では、前記凝集工程で調製された凝集粒子分散液中に、前記樹脂粒子分散液を添加混合して、前記凝集粒子に前記樹脂粒子を付着させて付着粒子を形成させる工程であるが、添加される樹脂粒子は、凝集粒子に凝集粒子から見て新たに追加される粒子に該当するので、本明細書では「追加粒子」と記す場合がある。前記追加粒子としては、前記樹脂粒子の他に離型剤粒子、着色剤粒子等を単独もしくは複数組み合わせたものであってもよい。前記樹脂粒子分散液を追加混合する方法としては、特に制限はなく、例えば徐々に連続的に行ってもよいし、複数回に分割して段階的に行ってもよい。このようにして、前記樹脂粒子(追加粒子)を添加混合することにより、微小な粒子の発生を抑制し、得られる静電荷像現像用トナーの粒度分布をシャープにすることができ、高画質化に寄与する。また前記付着工程を設けることにより、擬似的なシェル構造を形成することができ、着色剤や離型剤などの内添物のトナー表面露出を低減でき、結果として帯電性や寿命を向上させることができることや、融合工程における融合時において、粒度分布を維持し、その変動を抑制することができると共に、融合時の安定性を高めるための界面活性剤や塩基または酸等の安定剤の添加を不要にしたり、それらの添加量を最少限度に抑制することができ、コストの削減や品質の改善可能となる点で有利である。従って、離型剤を使用するときには、樹脂粒子粒子を主体とした追加粒子を添加することが好ましい。
この方法を用いれば、融合工程において、温度、攪拌数、pHなどの調整により、トナー形状制御を行うことができる。融合・粒子形成工程を終了した後は、トナー粒子を洗浄し乾燥してトナーを得る。トナーの帯電性を考慮すると、イオン交換水で十分に置換洗浄を施すことが好ましく、洗浄度合いは濾液の伝導度でモニターするのが一般的である。洗浄時に酸やアルカリでイオンを中和する工程を含んでも良い。また、洗浄後の固液分離は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等が好ましく用いられる。さらに、乾燥も、特に方法に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等が好ましく用いられる。
上記静電荷像現像用トナーに用いられる樹脂粒子において、結着樹脂となる熱可塑性の重合体より形成されたものであり、上記ビニル系二重結合を有する重合性単量体としては、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、クロトン酸n−プロピル、クロトン酸n−ブチル、チグリン酸エチル等のビニル基を有するエステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類、ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類、エチレン、プロピレン、ブタジエン等のポリオレフィン類等の単独重合体またはこれらを2種以上組み合せて得られる共重合体またはこれらの混合物、さらにはエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等、非ビニル縮合系樹脂、あるいはこれらと前記ビニル系樹脂との混合物、これら重合体の共存下でビニル系単量体を重合する際に得られるグラフト重合体等を組み合わせて使用することができる。これらの樹脂は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。これらの樹脂の中でもビニル系樹脂が特に好ましい。ビニル系樹脂の場合、イオン性界面活性剤等を用いて乳化重合やシード重合により樹脂粒子分散液を容易に作製することができる点で有利である。
前記樹脂粒子の分散液の調製方法について特に制限はなく、目的に応じて適宜選択した方法を採用することができるが、例えば以下のようにして調製することができる。
前記樹脂粒子における樹脂が、前記ビニル基を有するエステル類、前記ビニルニトリル類、前記ビニルエーテル類、前記ビニルケトン類等のビニル系単量体の単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂)である場合には、前記ビニル系単量体をイオン性界面活性剤中で乳化重合やシード重合等することにより、ビニル系単量体の単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂)製の樹脂粒子をイオン性界面活性剤に分散させてなる分散液を調製することができる。前記樹脂粒子における樹脂が、前記ビニル系単量体の単独重合体又は共重合体以外の樹脂である場合には、該樹脂が、水への溶解度が比較的低い油性溶剤に溶解するのであれば、該樹脂を該油性溶剤に溶解し、この溶解物を、前記イオン性界面活性剤や高分子電解質と共に水中に添加し、ホモジナイザー等の分散機を用いて粒子粒子分散させた後、加熱ないし減圧することにより前記油性溶剤を蒸散させることにより調製することができる。なお、前記樹脂粒子分散液に分散された樹脂粒子が、樹脂粒子以外の成分を含む複合粒子である場合、これらの複合粒子を分散させた分散液は、例えば、以下のようにして調製することができる。例えば、該複合粒子の各成分を、溶剤中に溶解分散した後、前述のように適当な分散剤と共に水中に分散し、加熱ないし減圧することにより溶剤を除去して得る方法や、乳化重合やシード重合により作成されたラテックス表面に機械的剪断又は電気的吸着を行い、固定化する方法により調製することができる。
前記樹脂粒子の体積中心径(メジアン径)は1μm以下、好ましくは50〜400nm、より好ましくは70〜350nmの範囲が適当である。樹脂粒子粒子の体積平均粒径が大きい場合には、最終的に得られる静電荷像現像用トナーの粒度分布が広くなったり、遊離粒子の発生が生じ、性能や信頼性の低下につながる。逆に小さすぎるとトナー製造時の溶液粘度が高くなり、最終的にえられるトナーの粒度分布が広くなる場合がある。樹脂粒子粒子の体積平均粒径が前記範囲内にあると、前記欠点がない上、トナー間の偏在が減少し、トナー中での分散が良好となり、性能や信頼性のバラツキが小さくなる点が有利である。なお、樹脂粒子粒子の平均粒径は、例えばドップラー散乱型粒度分布測定装置(日機装社製、マイクロトラックUPA9340)で測定できる。
本実施の形態の着色剤としては、公知の着色剤であれば特に限定されないが、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック、ベンガラ、紺青、酸化チタン等の無機顔料、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、ピラゾロンレッド、キレートレッド、ブリリアントカーミン、パラブラウン等のアゾ顔料、銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン顔料、フラバントロンイエロー、ジブロモアントロンオレンジ、ペリレンレッド、キナクリドンレッド、ジオキサジンバイオレット等の縮合多環系顔料が挙げられる。
また、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、パーマネントオレンジGTR、ピラロゾンオレンジ、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、デュポンオイルレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、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、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレート、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・57:1、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3などの種々の顔料などを例示、また染料類などを使用することができ、これらを1種または2種以上を併せて使用することができる。
そして、これらは単独又は混合し、さらには固溶体の状態でも使用できる。これらの着色剤は、公知の方法で分散液中に分散されるが、例えば、回転せん断型ホモジナイザーやボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、高圧対向衝突式の分散機等が好ましく用いられる。また、得られた着色剤粒子分散液の粒子径は、例えばレーザー回析式粒度分布測定装置(LA−700堀場製作所製)で測定される。本発明のトナー中の着色剤粒子の中心径(メジアン径)は、透過型電子顕微鏡(TEM) で測定して100〜330nmの範囲にあることが好ましい。
本実施の形態におけるトナー中の着色剤の含有量は、樹脂100 重量部に対する固形分換算で1〜20重量部の範囲が適当である。黒色着色剤に磁性体を用いた場合は、他の着色剤とは異なり、30〜100重量部の範囲で含有させるのがよい。
また、トナーを磁性トナーとして用いる場合は、磁性粉を含有させてもよい。このような磁性粉としては、磁場中で磁化される物質が用いられ、鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性の粉末、もしくはフェライト、マグネタイト等の化合物などが用いられる。なお、本発明では、水相中でトナーを製造するため、磁性体の水相への移行性に注意を払う必要があり、磁性体表面に疎水化処理等を施して表面を改質することが好ましい。
本実施の形態に用いられる離型剤としては、ASTMD3418−8に準拠して測定された主体極大吸熱ピークが60〜120℃にあり、かつ140℃において1〜50mPasの溶融粘度を有する物質であることが必要である。融点が60℃未満では離型剤の変化温度が低すぎ、耐ブロッキング性が劣ったり、複写機内温度が高まった時に現像性が悪化したりする。120℃を超える場合には、ワックスの融点が高すぎ、低温で定着する最近の要求には適さず、また省エネルギーの観点で望ましくない。また、50mPasより高い溶融粘度ではトナーからの溶出が弱く、定着剥離性が不十分となり、得られる定着画像の光沢度にむらが生じてしまう。本発明の離型剤の粘度は、E型粘度計によって測定される。測定に際しては、オイル循環型恒温槽の備えられたE型粘度計(東京計器製)を用いる。測定には、コーン角1.34度を有したコーンプレート/カップの組み合わせのプレートを用いる。カップ内に資料を投入し、循環装置の温度を140℃にセットし、空の測定カップとコーンを測定装置にセットし、オイルを循環させながら恒温に保つ。温度が安定したところで測定カップ内に資料を1g入れ、コーンを静止状態で10分間静置させる。安定後、コーンを回転させ測定を行う。コーンの回転速度は60rpmとする。測定は3回行い、その平均値を粘度ηとする。
前記離型剤は、示唆走査熱量計により測定されるDSC曲線で吸熱開始温度が40℃以上であることが望ましい。より好ましくは50℃以上である。40℃より低いと複写機内やトナーボトル内でトナーの凝集が発生してしまう場合がある。但し、当該吸熱開始温度とは、温度の増加に対して、離型剤の吸熱量が変化し始めた時点の温度を意味する。吸熱開始温度は、離型剤を構成する分子量分布のうち、低分子量のものやその構造のもつ極性基の種類、量で左右される。一般に高分子量化すれば融点とともに吸熱開始温度も上昇するが、このやり方ではワックス本来の低溶融温度と、低粘度をそこなわれてしまう。よって、ワックスの分子量分布のうち、これら低分子量のものだけを選別して除くことが有効であるが、この方法として、分子蒸留、溶剤分別、ガスクロマトグラフ分別等の方法がある。DSCの測定は、例えばパーキンエルマー社製の「DSC−7」を用いて行われる。装置の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いる。サンプルは、アルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセットして昇温速度10℃/minで、測定試料量50mgで、室温から測定を行う。前記離型剤の具体例としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類、加熱により軟化点を示すシリコーン類、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪酸アミド類や、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、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス、ミツロウのような動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、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等のような鉱物系・石油系ワックス、脂肪酸エステル、モンタン酸エステル、カルボン酸エステル等のエステル系ワックス、及びそれらの変性物などを挙げることができる。これらの離型剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記離型剤のトナーへの添加量は、5〜40重量%、好ましくは5〜20重量%である。離型剤が少ないと定着性を損なう場合があり、離型剤が多いとトナーの粉体特性を悪化させたり、感光体フィルミングなどを発生させる場合がある。
これらのなかでも、示唆走査熱量計(パーキンエルマー社製の「DSC−7」)により求められる、極大吸熱ピークが75〜95℃にあり、140℃における溶融粘度が1〜10mPasであり、ポリアルキレンに分類される離型剤であることが好ましい。また、マゼンタトナー中の該ポリアルキレン量が6から9重量%であることが好ましい。上記離型剤の融点が低い(すなわち、極大吸熱ピークが低い)、もしくは、離型剤の添加量が多いと、トナーと紙の界面の強度が低下する場合がある。離型剤の融点が高すぎる(すなわち、吸熱ピークが高い)と、画像保存のレベルでは画像表面への溶出が不足する。離型剤の粘度が低いと、トナー層の強度が低下する場合があり、粘度が高い場合には、画像保存のレベルでは画像表面への溶出が不足する。ここで、上記「ポリアルキレン」とは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等C2n(nは2以上4以下の自然数)で表される重合性単量体を付加重合したもので数平均分子量が1200以下のものをいう。
前記離型剤は、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質とともに分散し、融点以上に加熱するとともに、強い剪断付与能力を有するホモジナイザーや圧力吐出型分散機(ゴーリン社製の「ゴーリンホモジナイザー」)で粒子粒子状に分散させ、分散液を作成することができる。
前記離型剤分散液は、その分散平均粒径D50が180〜350nmであることが好ましく、200〜300nmであることがより好ましい。また、600nm以上の粗大粉が存在しないことが好ましい。分散粒径が小さすぎると、定着時の離型剤の溶出が不足しホットオフセット温度が低下する場合があり、分散粒径が大きすぎるとトナー表面に離型剤が露出して粉体特性を悪化させたり、感光体フィルミングを発生させる場合がある。また粗大粉が存在すると、湿式製法では粗大粉をトナー中に取り込みにくいため、遊離離型剤となり、現像スリーブや感光体を汚染する場合がある。分散粒径は、ドップラー散乱型粒度分布測定装置(日機装社製の「マイクロトラックUPA9340」)で測定することができる。
本実施の形態のトナーに用いられる離型剤は、離型剤分散液中の離型剤に対する分散剤の割合が1重量%以上20重量%以下であることが必要である。分散剤の割合が少なすぎると離型剤が充分に分散されずに保存安定性が劣る場合がある。分散剤の割合が多すぎると、トナーの帯電性とくに環境安定性が悪化する場合がある。
また、前記離型剤は、前記トナーの透過型電子顕微鏡観察において、前記離型剤の形状が棒状であるものを含み、且つそれらの大きさが体積平均粒径で200から1500nmであることが、離型剤の溶出と、定着性や透明性の両立の観点で好ましい。より好ましくは、250nmから1000nmである。大きさが200nm未満であると定着時に溶融しても充分な溶出が得られず画像保存性が不足する場合がある。一方、1500nmを越えると定着後の画像中及び/または画像表面に可視光範囲の大きさの結晶粒が残存し透過光に対する透明性を悪化させる場合がある。このような離型剤が、トナー中の離型剤の75%以上となっていることが好ましい。
本実施の形態のトナーには、無機もしくは有機の粒子を添加することができる。前記粒子の補強効果によりトナーの貯蔵弾性率が大きくなり、耐オフセット性や定着器からの剥離性を向上できる場合がある。また、前記粒子は着色剤や離型剤などの内添物の分散性を向上させる場合がある。前記無機粒子としては、シリカ、疎水化処理シリカ、アルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウム、コロイダルシリカ、アルミナ処理コロイダルシリカ、カチオン表面処理コロイダルシリカ、アニオン表面処理コロイダルシリカなどを単独もしくは併用して用いることができ、なかでもOHP透明性とトナー中の分散性の観点からコロイダルシリカを用いることが好ましい。その粒径は、体積平均粒径が5から50nmであることが好ましい。また、粒径の異なる粒子を併用することも可能である。前記粒子はトナー製造時に直接添加することもできるが、分散性を高めるためにあらかじめ超音波分散機などを用いて水など水溶性媒体へ分散されたものを用いることが好ましい。分散においては、イオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基などを用いて分散性を向上させることもできる。
上述した凝集融合法では、樹脂粒子や着色剤粒子などの成分を凝集させるために、凝集剤を添加することもできる。凝集剤としては、一般の無機金属化合物又はその重合体を樹脂粒子分散液中に溶解して得られるが、無機金属塩を構成する金属元素は周期律表(長周期律表)における2A、3A、4A、5A、6A、7A、8、1B、2B、3B族に属する2価以上の電荷を有するものであり、樹脂粒子の凝集系においてイオンの形で溶解するものであればよい。好ましい無機金属塩を具体的に挙げると、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウムなどの金属塩、及び、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシム等の無機金属塩重合体などである。その中でも特に、アルミニウム塩及びその重合体が好適である。一般的に、よりシャープな粒度分布を得るためには、無機金属塩の価数が1価より2価、2価より3価以上で、同じ価数であっても重合タイプの無機金属塩重合体の方がより適している。この価数と添加量で、材料同士の凝集力を変化させることで、トナーの粘弾性を制御することができる点で、本発明のトナーには、凝集剤が添加されていることが好ましい。これらは1種単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
本実施の形態のトナーは、形状係数SF1が115〜140にあることが好ましい。前記形状係数SF1が115未満になると、トナー粒子間の付着力が弱くなり、転写時に飛び散りが発生しやすくなる。前記SF1が140を超えると、転写性が低下したり、トナー現像像の密度が低下する場合がある。ここで形状係数SF1は、SF1=(ML/A)×(π/4)×100(式中、ML:トナー粒子の絶対最大長、A:トナー粒子の投影面積)を指す。前記SF1は、主に顕微鏡画像または走査電子顕微鏡(SEM)画像を画像解析装置を用いて解析することによって数値化され、例えば、以下のようにして算出することができる。すなわち、スライドガラス上に散布したトナーの光学顕微鏡をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、200個以上のトナー粒子の最大長と投影面積を求め、上記式によって計算し、その平均値を求めることにより得られる。本発明における形状係数SF1は、光学顕微鏡にて観察した画像をルーゼックス画像解析装置にて解析することで算出されたものである。
本実施の形態のトナーには、その他、帯電制御剤などの公知の材料を添加してもよい。その際に添加される材料の体積平均粒径としては、1μm以下であることが必要であり、0.01〜1μmであるのが好ましい。前記体積平均粒径が1μmを越えると、最終的に得られる静電荷像現像用トナーの粒径分布が広くなったり、遊離粒子の発生が生じ、性能や信頼性の低下を招き易い。一方、前記平均粒径が前記範囲内にあると前記欠点がない上、トナー間の偏在が減少し、トナー中の分散が良好となり、性能や信頼性のバラツキが小さくなる点で有利である。なお、前記体積平均粒径は、例えばマイクロトラックなどを用いて測定することができる。
前記種々の添加剤分散液を作製する手段としては、特に制限はないが、例えば、回転剪断型ホモジナイザーやメデイアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなど、その他、着色剤分散液や離型剤分散液の作製と同様の装置など、それ自体公知の分散装置が挙げられ、適宜最適なものを選択して用いることができる。
また、本実施の形態のトナーは、その帯電量が絶対値で10〜70μC/gの範囲にあるのが好ましく、15〜50μC/gの範囲がより好ましい。前記帯電量が、10μC/g未満であると、背景部汚れが発生し易くなり、70μC/gを越えると、画像濃度の低下が発生し易くなる。また、30℃、80RH%の高湿度下と10℃、20RH%の低湿度下での帯電量の比率は0.5〜1.5の範囲が好ましく、0.7〜1.2の範囲がより好ましい。前記比率が範囲内にあると環境に影響されることなく鮮明な画像を得ることができる。帯電量は外添剤の寄与も大きいが、未外添時の帯電量が重要であることは言うまでもない。未外添時の帯電量及び帯電の環境比を向上させるためには、メインとなる樹脂の酸価が5〜50mgKOH/g、より好ましくは10〜40mgKOH/gであることが好ましい。なお、バインダーの酸価はJIS K 0070:92の電位差滴定法に準じて行った。なお、滴定溶液は水酸化カリウムエタノール溶液であった。また、着色剤分散液や離型剤分散液などに使用される界面活性剤量をトータルで減らすとともに、残留した界面活性剤やイオンなどを充分に洗浄することが必要で、洗浄濾液の伝導度が0.01mS/cm以下となるように洗浄することが好ましい。また、トナーの乾燥も重要であり、水分量が0.5重量%以下となるように乾燥することが好ましい。
さらにまた、本実施の形態のトナーは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)で表される分子量分布が、2〜30の範囲にあるのが好ましく、2〜20の範囲がより好ましく、2.3〜5であることがより好ましい。前記比(Mw/Mn)で表される分子量分布が、30を越えると、光透過性、着色性が十分でなく、特にフィルム上に静電荷像現像用トナーを現像または定着させた場合において、光透過により映し出される画像が、不鮮明で暗い画像になるか、不透過で発色しない投影画像となり、2未満であると、高温定着時におけるトナーの粘度低下が顕著になり、オフセット現象が発生し易くなる。一方、前記比(Mw/Mn)で表される分子量分布が、前記数値範囲内にあると、光透過性、着色性が十分である上、高温定着時における静電荷像現像用トナーの粘度低下を防止し、オフセット現象の発生を効果的に抑制することができる。
なお、上記のようにして最終的に加熱して得られたトナーには、流動性助剤、クリーニング助剤、研磨剤等として、無機粒体および有機粒体を添加することができる。無機粒体としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウム、酸化セリウム等の通常トナー表面の外添剤として使用される総ての粒子があげられる。これらの無機粒子は、帯電性、粉体特性、保存性などのトナー諸特性や、現像性や転写性といったシステム適性を制御するために用いられる。有機粒体としては、例えば、スチレン系重合体、(メタ)アクリル系重合体、エチレン系重合体などのビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂等の通常トナー表面の外添剤として使用される総ての粒子が挙げられる。これらの粒子は転写性を向上させる目的で添加され、その1次粒径は0.05から1.0μmであることが好ましい。さらに、滑剤を添加することもできる。滑剤として、例えば、エチレンビスステアリル酸アミド、オレイン酸アミド等の脂肪酸アミド、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩、ユニリンなどの高級アルコールなどがあげられる。これらは一般にクリーニング性を向上させる目的で添加され、その1次粒径は、0.1から5.0μmのものが用いられる。本発明のトナーには、前記無機粒体のなかでも疎水化されたシリカを必須成分として添加することが好ましい。前期無機粉体の1次粒径が0.005から0.5μmであることが好ましい。特に、シリカ系粒子と、チタン系粒子を併用することが好ましい。また、外添剤として、体積平均粒径が80〜300nmの無機もしくは有機粒子を併用することが、転写性や現像剤寿命の観点で好ましい。
前記外添剤は、トナー粒子と共にサンプルミルやヘンシェルミキサーなどで機械的衝撃力を加えられてトナー粒子表面に付着又は固着させられる。
[静電荷像現像用トナー]
本実施の形態のトナーは、トナー粒子中の炭素数3から炭素数5の飽和カルボン酸アルキル量が4ppm以下である。また、本実施形態の他のトナーは、トナー粒子中のプロピオン酸アルキルが4ppm以下である。
また、本実施の形態のトナーは、上述の静電荷像現像用トナーの製造方法を用いて製造することができる。
なお、上述の炭素数3から炭素数5のカルボン酸アルキル、例えば、プロピオン酸アルキル、酪酸アルキル、イソ酪酸アルキルは、ビニル系二重結合を有する重合性単量体である、例えば、アクリル酸アルキルまたはメタクリル酸アルキルなど不飽和カルボン酸エステル由来の化合物として含有されている場合がある。
本発明のトナーの体積平均粒子径としては、3〜10μmが好ましく、5〜8μmがより好ましく、また、個数平均粒子径としては、3〜8μmが好ましく、5〜7μmがより好ましい。
前記体積平均粒子径および個数平均粒子径の測定は、例えば、コールターマルチサイザーII型(ベックマン−コールター社製)を用いて、100μmのアパーチャー径で測定することにより得ることができる。この時、測定はトナーを電解質水溶液(アイソトン水溶液)に分散させ、超音波により30秒分散させた後に行う。
[現像剤]
本発明の静電荷像現像用トナーは、そのまま一成分現像剤として、あるいは二成分現像剤として用いられる。二成分現像剤として用いる場合にはキャリアと混合して使用される。
二成分現像剤に使用し得るキャリアとしては、後述する被覆樹脂に特徴がある以外は特に制限はなく、例えばコアとしては酸化鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物や、これら芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリア、磁性分散型キャリア等を挙げることができる。またマトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。
キャリアに使用される被覆樹脂・マトリックス樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、エポキシ樹脂等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
導電材料としては、金、銀、銅といった金属やカーボンブラック、更に酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、カーボンブラック等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
またキャリアの芯材としては、キャリアを磁気ブラシ法に用いるためには、磁性材料であることが好ましい。キャリアの芯材の体積平均粒径としては、一般的には10〜500μmであり、好ましくは30〜100μmである。
またキャリアの芯材の表面に樹脂被覆するには、前記被覆樹脂、および必要に応じて各種添加剤を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂、塗布適性等を勘案して適宜選択すればよい。
一般に、キャリアは適度な電気抵抗値を有することが必要であり、具体的には10〜1014Ωcm程度の電気抵抗値が求められている。例えば、鉄粉キャリアのように電気抵抗値が10Ωcmと低い場合には、現像機の現像スリーブからの電荷注入によりキャリアが感光体の画像部へ付着したり、潜像電荷がキャリアを介して流出し、潜像の乱れや画像の欠損等を生じたりする等の問題が生じる。一方、絶縁性の樹脂を厚く被覆してしまうと電気抵抗値が高くなりすぎ、現像後のキャリアの残留電荷がキャリア表面に残りやすくなり、その結果エッジの効いた画像にはなるが、反面大面積の画像面では中央部の画像濃度が非常に薄くなるというエッジ効果という問題が生じる。そのためキャリアの抵抗調整のために樹脂被覆層中に導電性微粉末を分散させることが好ましい。
キャリア抵抗は、2枚の極板電極の間にキャリア粒子を挟み、電圧を印加した時の電流を測定する、通常の極板間式電気抵抗測定法により求め、103.8V/cmの電界下での抵抗で評価する。
導電粉自身の電気抵抗は10Ωcm以下が好ましく、10Ωcm以下がより好ましい。導電粉の具体例としては、金、銀、銅のような金属;カーボンブラック;酸化チタン、酸化亜鉛のような導電性の金属酸化物単体系;酸化チタン、酸化亜鉛、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ等の粒子の表面を導電性の金属酸化物で被覆した複合系などが挙げられる。製造安定性、コスト、電気抵抗の低さという観点からカーボンブラックが特に好ましい。カーボンブラックの種類は特に限定されないが、製造安定性の良いDBP(ジブチルフタレート)吸油量が50〜300ml/100gの範囲のものが好適である。導電粉の体積平均粒径は0.1μm以下が好ましく、分散のためには体積平均一次粒径が50nm以下のものが好ましい。
上記樹脂被覆層を、キャリア芯材の表面に形成する方法としては、例えば、キャリア芯材の粉末を被膜層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被膜層形成用溶液をキャリア芯材の表面に噴霧するスプレー法、キャリア芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被膜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芯材と被膜層形成用溶液を混合し溶剤を除去するニーダーコーター法、被膜樹脂を粒子化し被膜樹脂の融点以上でキャリア芯材とニーダーコーター中で混合し冷却して被膜させるパウダーコート法が挙げられるが、ニーダーコーター法及びパウダーコート法が特に好ましく用いられる。
上記方法により形成される樹脂被膜層の平均膜厚は、通常0.1〜10μm、好ましくは0.2〜5μmの範囲である。
樹脂被覆キャリアにおける被覆樹脂は、テトラヒドロフラン(THF)可溶分の重量平均分子量が30000以上の樹脂を含み、かつ該樹脂の重量平均分子量が10000以下の成分が30%以下である。テトラヒドロフラン(THF)可溶分の重量平均分子量が30000以上で、該樹脂の重量平均分子量が10000以下の成分が30%以下であれば、炭素数3から炭素数5のカルボン酸と炭素数3から炭素数5アルキルからなる飽和カルボン酸アルキルエステルによる被覆樹脂の劣化を抑制しやすくなる。なお、上記THF可溶分は、予めテトラヒドロフラン(THF)に浸漬させて、キャリアの被覆外層を可溶させたものである。また、重量平均分子量は、後述するゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。
前記二成分現像剤における本実施の形態の静電荷現像用トナーと上記キャリアとの混合比(重量比)としては、トナー:キャリア=1:100〜30:100程度の範囲であり、3:100〜20:100程度の範囲がより好ましい。
[画像形成装置]
次に、本発明の電子写真感光体を具備する電子写真画像形成装置について図1を用いて説明する。図1に示す画像形成装置220は、中間転写方式の画像形成装置であり、ハウジング400内において4つの電子写真感光体401a〜401d(例えば、電子写真感光体401aがイエロー、電子写真感光体401bがマゼンタ、電子写真感光体401cがシアン、電子写真感光体401dがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成可能である)が中間転写ベルト409に沿って相互に並列に配置されている。ここで、画像形成装置220に搭載されている電子写真感光体401a〜401dは、それぞれ本発明の電子写真感光体である。
電子写真感光体401a〜401dのそれぞれは所定の方向(紙面上は反時計回り)に回転可能であり、その回転方向に沿って停電ロール402a〜402d、現像装置404a〜404d、1次転写ロール410a〜410d、クリーニングブレード4151a〜415dが配置されている。現像装置404a〜404dのそれぞれにはトナーカートリッジ405a〜405dに収容されたブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの4色のトナーは供給可能であり、また、1次転写ロール410a〜410dはそれぞれ中間転写ベルト409を介して電子写真感光体401a〜401dに当接している。
さらに、ハウジング400内の所定の位置にはレーザー光源(露光装置)403が配置されており、レーザー光源403から出射されたレーザー光を耐電後の電子写真感光体401a〜401dの表面に照射することが可能となっている。これにより、電子写真感光体401a〜401dの回転工程において停電、露光、現像、1次転写、クリーニングの各工程が準じ行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト409上に重ねて転写される。
中間転写ベルト409は駆動ローラ406、バックアップロール408およびテンションロール407により所定の張力を持って指示されており、これらのロールの改訂により撓みを生じることなく回転可能となっている。また、2次転写ロール413は、中間転写ベルト409を介してバックアップロール408と当接するように配置されている。バックアップロール408と2次転写ロール413との間を通った中間転写ベルト409は、例えば駆動ロール406の近傍に配置されたクリーニングブレード416により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。
また、ハウジング400内の所定の位置にはトレイ(被転写体トレイ)411が設けられており、トレイ411内の紙等の被転写体500が移送ロール412により中間点者ベルト409と2次転写ロール413との間、さらには相互に等世知する2個の展着ロール414の間に準じ移送された後、ハウジング400の外部に排紙される。
なお、上述の説明において中間転写体として中間転写ベルト409を使用する場合についても説明したが、中間転写体は、上記中間転写ベルト409のようにベルト状であってもよく、ドラム状であってもよい。中間転写体として中間転写ベルト409のようなベルトの形状の構成を採用する場合、一般にベルトの厚さは50〜500μmが好ましく、60〜150μmがより好ましいが、材料の硬度に応じて適宜選択することができる。また、中間転写体としてドラム形状を有する構成を採用する場合、基材としては、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS)、銅等で形成された円筒状基体を用いることが好ましい。この円筒状基体上に、必要に応じて弾性層を被覆し、該弾性層上に表面層を形成することができる。
なお、本発明でいう被転写体とは、電子写真感光体上に形成されたトナー像を転写する媒体であれば特に制限はない。例えば、電子写真感光体から直接、紙等に転写する場合は紙等が被転写体であり、また、中間転写体を用いる場合には中間転写体が被転写体になる。
本実施の形態の画像形成方法は、上記画像形成装置を用い、潜像担持体と該潜像担持体表面を帯電する帯電工程と、帯電された前記潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成工程と、潜像を現像する現像工程と、現像された顕像を記録媒体上へ転写する転写工程と、記録媒体上の顕像を定着する定着工程と経て、上述した静電荷像現像用トナー、または、静電荷像現像用現像剤を用いる画像形成方法である。
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[ビニル系二重結合を有する重合性単量体(1)の処理]
アクリル酸n−ブチル (試薬一級:和光純薬社製)100重量部に対して、モレキュラーシーブ(登録商標)4A(Linde Co.社製)を40重量部添加し、1分間500rpmで撹拌したのち、5分静置させ、アクリル酸n−ブチルとモレキュラーシーブ(登録商標)4Aとを分離させ、ビニル系二重結合を有する重合性単量体(1)を得た。
[ビニル系二重結合を有する重合性単量体(2)の処理]
メタクリル酸n−ブチル (試薬一級:和光純役社製)100重量部に対して、モレキュラーシーブ(登録商標)5A(Linde Co.社製)を100重量部添加し、1分間500rpmで撹拌したのち、5分静置させ、メタクリル酸n−ブチルとモレキュラーシーブ(登録商標)5Aとを分離させ、ビニル系二重結合を有する重合性単量体(2)を得た。
[ビニル系二重結合を有する重合性単量体(3)の処理]
チグリン酸エチル 100重量部、モレキュラーシーブ(登録商標)13X(Linde Co.社製)を500重量部添加し、1分間500rpmで撹拌したのち、5分静置させ、チグリン酸エチルとモレキュラーシーブ(登録商標)13Xとを分離させ、ビニル系二重結合を有する重合性単量体(3)を得た。
[ビニル系二重結合を有する重合性単量体(4)の処理]
アクリル酸n−プロピル(和光純薬社製)100部に椰子実殻造粒活性炭(三菱化学社製:ダイアソーブ)を50重量部添加し、1分間500rpmで撹拌したのち、5分静置させ、アクリル酸n−プロピルと椰子実殻造粒活性炭とを分離させ、ビニル系二重結合を有する重合性単量体(4)を得た。
[ビニル系二重結合を有する重合性単量体(5)の処理]
アクリル酸n−ペンチル(和光純薬社製)100部にシリカゲル(富士シリシア化学社製:フジシリガゲルA形)を40重量部添加し、1分間500rpmで撹拌したのち、5分静置させ、アクリル酸n−ペンチルとシリカゲルとを分離させ、ビニル系二重結合を有する重合性単量体(5)を得た。
[ビニル系二重結合を有する重合性単量体(6)の処理
アクリル酸n−ブチル (試薬一級:和光純薬社製)100部にプロピオン酸n−ブチルを0.001部添加する。モレキュラーシーブ(登録商標)4A(Linde Co.社製)を3重量部添加し、1分間500rpmで撹拌したのち、5分静置させ、アクリル酸n−ブチルとモレキュラーシーブ(登録商標)4Aとを分離させ、ビニル系二重結合を有する重合性単量体(6)を得た。
[樹脂粒子分散液(1)の作製]
スチレン(和光純薬社製、特級) 78重量部
ビニル系二重結合を有する重合性単量体(1) 22重量部
アクリル酸(和光純薬社製)) 2重量部
ドデカンチオール(和光純薬社製) 1.5重量部
上記成分を予め混合し、溶解して溶液を調製しておき、アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックスA211)4重量部をイオン交換水100重量部に溶解した界面活性剤溶液をフラスコに収容し、上記の溶液103.5重量部を投入して分散し乳化して10分間ゆっくりと攪拌・混合しながら、過硫酸アンモニウム3重量部を溶解したイオン交換水50重量部を投入した。次いで、系内を窒素で十分に置換した後、フラスコを攪拌しながらオイルバスで系内が68℃になるまで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続して樹脂粒子分散液(1)を得た。樹脂粒子分散液から樹脂粒子を分離して物性を調べたところ、中心径は200nm、分散液中の固形分量は40%、ガラス転移点は52℃、酸価は14mgKOH/g、重量平均分子量Mwは33000であった。
[樹脂粒子分散液(2)の作製]
ビニル系二重結合を有する重合性単量体(1)の代わりに、ビニル系二重結合を有する重合性単量体(2)を用いた以外は樹脂粒子分散液(1)と同様の方法で樹脂粒子分散液(2)を得た。得られた樹脂粒子の中心径は200nm、分散液中の固形分量は40%、ガラス転移点は54℃、酸価は16mgKOH/g、重量平均分子量Mwは33000であった。
[樹脂粒子分散液(3)の作製]
ビニル系二重結合を有する重合性単量体(1)22重量部の代わりに、ビニル系二重結合を有する重合性単量体(1)19重量部、ビニル系二重結合を有する重合性単量体(3)3部を用いた以外は樹脂粒子分散液(1)と同様の方法で樹脂粒子分散液(3)を得た。得られた樹脂粒子の中心径は210nm、分散液中の固形分量は40%、ガラス転移点は53℃、酸価は22mgKOH/g、重量平均分子量Mwは31000であった。
[樹脂粒子分散液(4)の作製]
ビニル系二重結合を有する重合性単量体(1)代わりに、ビニル系二重結合を有する重合性単量体(4)を用いた以外は樹脂粒子分散液(1)と同様の方法で樹脂粒子分散液(4)を得た。得られた樹脂粒子の中心径は230nm、分散液中の固形分量は40%、ガラス転移点は56℃、酸価は19mgKOH/g、重量平均分子量Mwは33000であった。
[樹脂粒子分散液(5)の作製]
ビニル系二重結合を有する重合性単量体(1)の代わりに、ビニル系二重結合を有する重合性単量体(5)を用いた以外は樹脂粒子分散液(1)と同様の方法で樹脂粒子分散液(5)を得た。得られた樹脂粒子の中心径は210nm、分散液中の固形分量は40%、ガラス転移点は50℃、酸価は25mgKOH/g、重量平均分子量Mwは35000であった。
[樹脂粒子分散液(6)の作製]
ビニル系二重結合を有する重合性単量体(1)の代わりに、ビニル系二重結合を有する重合性単量体(6)を用いた以外は樹脂粒子分散液(1)と同様の方法で樹脂粒子分散液(6)を得た。得られた樹脂粒子の中心径は220nm、分散液中の固形分量は40%、ガラス転移点は52℃、酸価は29mgKOH/g、重量平均分子量Mwは33000であった。
[樹脂粒子分散液(7)の作製]
アクリル酸を0.5重量部に変更する以外は樹脂粒子分散液(1)と同様の方法で樹脂粒子分散液(7)を得た。得られた樹脂粒子の中心径は280nm、分散液中の固形分量は40%、ガラス転移点は52℃、酸価は3mgKOH/g、重量平均分子量Mwは32000であった。
[樹脂粒子分散液(8)の作製]
アクリル酸を8重量部に変更する以外は樹脂粒子分散液(1)と同様の方法で樹脂粒子分散液(8)を得た。得られた樹脂粒子の中心径は180nm、分散液中の固形分量は40%、ガラス転移点は53℃、酸価は54mgKOH/g、重量平均分子量Mwは30000であった。
[着色剤分散液1]
カーボンブラック(R330キャボット社製) 50重量部
イオン性界面活性剤ネオゲンSC(第一工業製薬社製) 5重量部
イオン交換水 195重量部
以上を混合溶解し、ホモジナイザー(IKA ウルトラタラックス)により10分間分散し、次いで超音波分散機を用いて、28KHzの超音波を10分間照射し、固形分20%、中心粒径125nmの着色剤分散液1を得た。
[着色剤分散液2]
C.I.Pigment Yellow 74(大日精化社製、セイカファーストイエロー2054)に変更する以外は着色剤分散液1と同様の方法で固形分20%、中心粒径150nmの着色剤分散液2を得た。
[着色剤分散液3]
C.I.Pigment Red 22(大日本インキ化学社製、Ket Red 302)に変更する以外は着色剤分散液1と同様の方法で固形分20%、中心粒径135nmの着色剤分散液3を得た。
[着色剤分散液4]
C.I.Pigment Cyan 15:3(大日精化社製、PV FAST BLUE)に変更する以外は着色剤分散液1と同様の方法で固形分20%、中心粒径190nmの着色剤分散液4を得た。
[離型剤分散液]
ポリエチレンワックス 50重量部
(東洋ペトロライト社製、PolyWax725:融点103℃)
イオン性界面活性剤ネオゲンSC(第一工業製薬社製) 5重量部
イオン交換水 195重量部
上記成分を120℃に加熱し、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで分散処理して、固形分20%、中心粒径226nmの離型剤分散液を得た。
(トナー1作製法)
樹脂粒子分散液(1) 285重量部
着色剤分散液 1 60重量部
離型剤分散液 80重量部
ポリ塩化アルミニウム 2.0重量部
イオン交換水 1097重量部
上記成分を丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で十分に混合・分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら47℃まで加熱し、47℃で45分間保持して凝集粒子分散液を調製した。この凝集粒子分散液に上記の樹脂粒子分散液(1)を緩やかに145重量部追加し30分放置した。
その後、0.5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を添加して系内のpHを6.5に調整した後、攪拌を継続しながら96℃まで加熱して1時間経過した後、1モル/リットルの硝酸水溶液を添加し、pHを5.0に調整して5時間保持した。冷却後濾過した後、3リットルのイオン交換水に再分散してヌッチェ式吸引ろ過により固液分離することを6回繰り返して固形物を得た。次いで真空乾燥を40℃で12時間行って平均体積粒径5.2μmのトナー母粒子を得た。
次にトナー母粒子100重量部に対し、疎水性シリカ(キャボット製、TS720)を1.5重量部添加し、ヘンシェルミキサーにて3000rpmで5分間ブレンドしてトナー1を得た。
(トナー2作製法)
トナー1作製法において着色剤分散液1を着色剤分散液2に変更した以外はトナー1作製法と同じ方法でトナーを作製し、トナー2を得た。
(トナー3作製法)
トナー1作製法において着色剤分散液1を着色剤分散液3に変更した以外はトナー1作製法と同じ方法でトナーを作製し、トナー3を得た。
(トナー4作製法)
トナー1作製法において着色剤分散液1を着色剤分散液4に変更した以外はトナー1作製法と同じ方法でトナーを作製し、トナー4を得た。
(トナー5作製法)
トナー1作製法において樹脂粒子分散液(1)を樹脂粒子分散液(2)に変更した以外はトナー1作製法と同じ方法でトナーを作製し、トナー5を得た。
(トナー6作製法)
トナー1作製法において樹脂粒子分散液(1)を樹脂粒子分散液(3)に変更した以外はトナー1作製法と同じ方法でトナーを作製し、トナー6を得た。
(トナー7作製法)
トナー1作製法において樹脂粒子分散液(1)を樹脂粒子分散液(4)に変更した以外はトナー1作製法と同じ方法でトナーを作製し、トナー7を得た。
(トナー8作製法)
トナーA1作製法において樹脂粒子分散液(1)を樹脂粒子分散液(5)に変更した以外はトナー1作製法と同じ方法でトナーを作製し、トナー8を得た。
(トナー9作製法)
トナーA1作製法において樹脂粒子分散液(1)を樹脂粒子分散液(7)に変更した以外はトナー1作製法と同じ方法でトナーを作製し、トナー9を得た。
(トナー10作製法)
トナーA1作製法において樹脂粒子分散液(1)を樹脂粒子分散液(8)に変更した以外はトナー1作製法と同じ方法でトナーを作製し、トナー10を得た。
(トナー11作製法)
トナーA1作製法において樹脂粒子分散液(1)を樹脂粒子分散液(6)に変更した以外はトナー1作製法と同じ方法でトナーを作製し、トナー11を得た。
[キャリア1の製造例]
Mn−Mg系フェライト粒子 100重量部
(真比重4.6g/cm、体積平均粒径35μm、飽和磁化65emu/g)
トルエン 11重量部
ジエチルアミノエチルメタクリレート−スチレン−メチルメタクリレート共重合体
(共重合比2:20:78、重量平均分子量60,000、Mw10,000以下の成分が25%) 2重量部
カーボンブラック(キャボット社製、R330R) 0.2重量部
(体積平均粒径25nm、DBP値71ml/100g、抵抗10Ωcm以下)
フェライト粒子を除く上記成分とガラスビーズ(粒径1mm、トルエンと同量)を関西ペイント社製サンドミルに投入し、回転速度1200rpmで30分間攪拌して被覆樹脂層形成用溶液を調製した。次に、この被覆樹脂層形成用溶液とフェライト粒子を真空脱気型ニーダーに入れ、温度60℃を保って10分間攪拌した後、減圧してトルエンを留去することにより被覆樹脂層を形成してキャリアを得た。被覆樹脂層の厚みは1μmであった。103.8V/cmの電界下でのキャリア抵抗は4×1010Ωcmであった。なお、飽和磁化値は、振動試料型磁力計(東英工業社製)を用いて、印加磁界3000(Oe)という条件のもと、測定して得られたものである。
[キャリア2の製造例]
キャリア1の製造例におけるジエチルアミノエチルメタクリレート−スチレン−メチルメタクリレート共重合体を、ジエチルアミノエチルメタクリレート−スチレン−メチルメタクリレート共重合体(共重合比2:20:78、重量平均分子量27,000、Mw10,000以下の成分が33%)に変更した以外は、キャリア1作製法と同じ方法でキャリアを作製し、キャリア2を得た。
[キャリア3の製造例]
キャリア1の製造例におけるジエチルアミノエチルメタクリレート−スチレン−メチルメタクリレート共重合体を、ジエチルアミノエチルメタクリレート−スチレン−メチルメタクリレート共重合体(共重合比3:18:79、重量平均分子量60,000、Mw10,000以下の成分が26%)に変更した以外は、キャリア1作製法と同じ方法でキャリアを作製し、キャリア3を得た。
[現像剤の調製]
上記キャリア1、100重量部に対して、トナー1〜11、7重量部、キャリア2および3、100重量部に対して、トナー1、7重量部をそれぞれV型ブレンダーで20分間ブレンドした後、目開き212ミクロンの振動ふるいにより凝集体を除去して各現像剤を得た。
[キャリアの帯電劣化評価]
得られた現像剤を、図1に示す富士ゼロックス社製 DocuCentre Color 400 CP改造機を用いて現像器に、補給用トナーを各トナーカートリッジに、上記現像剤及び補給用トナーをセットした。なお改造した点は定着温度の設定を200℃にした点と、速度を120mm/sにした点である。用紙上の各単色ベタ画像の現像トナー量を7.0mg/mに調整した後、全面ベタ画像を1000枚連続で出力した後、5cm×5cmの大きさのベタ画像を出力し、このベタ画像以外の部分は白紙部となるように出力し、ベタ画像の濃度と白紙部へのかぶりについて確認した。用紙は、富士ゼロックスオフィスサプライ社製の商品名「J紙」を用いた。用紙サイズはA4であった。なお出力は200枚を1サイクルとして50サイクル、10000枚まで行った。
評価項目は、以下の通りである。
(画像濃度)
現像剤の一部1gを現像機より抜き出し、25μmのメッシュを用いて、トナーとキャリアの重量比を計算し、トナーとキャリアの重量比が7:100になるようにトナー量を調整した。具体的にはトナーがキャリアに対して少なければ現像機内に追加し、逆に多ければ、トナーを補給せずにベタ画像を取り、トナーを消費することにより調整した。X−rite社製「x−Rite 404A」を用いて、5cm×5cmの大きさのベタ画像の画像濃度を測定した。結果は1枚目に対する1000枚目の画像濃度の%で示し、80%以下を問題ありとした。調整後結果を表1に示す。
(白紙部へのかぶり)
画像濃度で用いた5cm×5cmの大きさのベタ画像以外の白紙部へのかぶりを目視で確認した。結果を表1に示す。
[トナーからの炭素数3から炭素数5のカルボン酸と炭素数3から炭素数5アルキルからなる飽和カルボン酸アルキルエステル成分評価]
プロピオン酸n−ブチルの定量分析方法:
トナー1gを精秤し、二硫化炭素10mlを加えて抽出を行い、この抽出液1μリットルをガスクロマトグラフに注入し分析を実施した。ガスクロマトグラフは島津製作所製GC−17Aを用い、以下の条件で実施した。
カラム:TC−1 60m
注入口温度:200℃
昇温条件:40℃で5分、4℃/minで140℃に
検出器:FID
測定したクロマトグラフのプロピオン酸n−ブチルに該当するピーク面積値をそれぞれ1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0、15.0、20.0ppm含有する試料からあらかじめ検量し、作成しておいたプロピオン酸n−ブチルの検量線データを用いてプロピオン酸n−ブチルを定量した。
同様の検量線をプロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸ペンチル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸ネオペンチル、酪酸プロピル、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、酪酸ペンチル、酪酸イソブチル、酪酸ネオペンチル、イソ酪酸プロピル、イソ酪酸ブチル、イソ酪酸イソブチル、イソ酪酸ペンチル、イソ酪酸イソブチル、イソ酪酸ネオペンチル、吉草酸プロピル、吉草酸ブチル、吉草酸イソブチル、吉草酸ペンチル、吉草酸イソブチル、吉草酸ネオペンチル、イソ吉草酸プロピル、イソ吉草酸ブチル、イソ吉草酸イソブチル、イソ吉草酸ペンチル、イソ吉草酸イソブチル、イソ吉草酸ネオペンチル、メチルエチル酢酸プロピル、メチルエチル酢酸ブチル、メチルエチル酢酸イソブチル、メチルエチル酢酸ペンチル、メチルエチル酢酸イソブチル、メチルエチル酢酸ネオペンチル、ピバル酸プロピル、ピバル酸ブチル、ピバル酸イソブチル、ピバル酸ペンチル、ピバル酸イソブチル、ピバル酸ネオペンチルに対しても作製し、各々の飽和カルボン酸アルキルエステルについて定量を行った。
トナー1〜11について測定された飽和カルボン酸アルキルエステルとその量について表1に示す。
なお、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、分子量測定(ポリスチレン換算)を行った。GPCは「HLC−8120GPC、SC−8020(東ソー(株)社製)装置」を用い、カラムは「TSKgel、SuperHM−H(東ソー(株)社製、6.0mmID×15cm)」を2本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。実験条件としては、試料濃度0.5%、流速0.6ml/min、サンプル注入量10μl、測定温度40℃、IR検出器を用いて実験を行った。また、検量線は東ソー社製「polystylene標準試料TSK standard」:「A−500」、「F−1」、「F−10」、「F−80」、「F−380」、「A−2500」、「F−4」、「F−40」、「F−128」、「F−700」の10サンプルから作製した。
また、トナーのガラス転移点(Tg)は示差走査熱量計(島津製作所社製:DSC−7)の熱分析装置を用いて測定した。測定は、室温(25℃)から150℃まで毎分10℃の昇温速度、ガスとして窒素を用い毎分20mlの流量で行い、JIS規格(JIS K−7121−1987参照)により解析して得た。
トナーの体積平均粒径については、コールターマルチサイザーII(ベックマンーコールター社製)を用いて、電解液はISOTON−II(ベックマンーコールター社製)を使用した。
測定法としては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ナトリウムの5%水溶液2ml中に測定試料を0.5〜50mg加え、これを前記電解液100ml中に添加した。
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、アパーチャー径として100μmアパーチャーを用いて2〜60μmの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布、個数平均分布を求めた。測定する粒子数は50000であった。
Figure 0004605045
表1から以下のことが明らかである。本発明のトナーを用いると画像濃度が均一で端基部へのかぶりの現れにくいトナーを得ることができる。これに対し比較例のトナーは初期的には問題ないものの、樹脂被覆キャリア表面が損傷し、キャリアの帯電特性が経時で低下してゆくためと思われる画像濃度変化およびかぶりが現れる。
本発明の活用例として、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置への適用、例えば記録紙(用紙)上に担持された未定着トナー像を定着する定着装置への適用がある。
本発明の電子写真感光体を具備する電子写真画像形成装置の一例を示す説明図である。
符号の説明
220 画像形成装置、400 ハウジング、401a,401b,401c,401d 電子写真感光体、402a,402b,402c,402d 停電ロール、403 レーザー光源(露光装置)、404a,404b,404c,404d 現像装置、405a,405b,405c,405d トナーカートリッジ、406 駆動ローラ、407 テンションロール、408 バックアップロール、409 中間転写ベルト、410a,410b,410c,410d 1次転写ロール、411 トレイ(被転写体トレイ)、412 移送ロール、413 2次転写ロール、414展着ロール、415a,415b,415c,415d クリーニングブレード、416 クリーニングブレード、500 被転写体。

Claims (5)

  1. トナー中の炭素数3から炭素数5のカルボン酸と炭素数3から炭素数5アルキルからなる飽和カルボン酸アルキルエステルの含有量が4ppm以下であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
  2. 該カルボン酸がプロピオン酸である請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
  3. ビニル系二重結合を有する重合性単量体を0.4〜1.3nmの細孔径を有する多孔質体に接触させる工程と、
    該ビニル系二重結合を有する重合単量体を含む重合性単量体を水系溶媒中で重合させ樹脂粒子分散液を得る工程と、
    を有し、
    前記樹脂粒子分散液と、着色剤を分散させてなる着色剤粒子分散液と、離型剤を分散させてなる離型剤粒子分散液と混合し、前記樹脂粒子と顔料粒子と離型剤粒子とを凝集させて凝集粒子を形成した後、加熱して前記凝集粒子を融合して静電荷像現像用トナーを製造することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
  4. 静電潜像担持体上に形成された潜像を現像する静電荷像現像用トナーとキャリアとを含む現像剤において、
    前記静電荷像現像用トナーは、請求項1または請求項2に記載の静電荷像現像用トナーであり、
    前記キャリアは、テトラヒドロフラン可溶分の重量平均分子量が30000以上の樹脂を含み、かつ該樹脂の重量平均分子量が10000以下の成分が30%以下であることを特徴とする静電荷像現像用現像剤。
  5. 潜像担持体と該潜像担持体表面を帯電する帯電工程と、帯電された前記潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成工程と、潜像を現像する現像工程と、現像された顕像を記録媒体上へ転写する転写工程と、記録媒体上の顕像を定着する定着工程とを含む画像形成方法において、
    請求項1または請求項2に記載の静電荷像現像用トナー、または請求項4に記載の静電荷像現像用現像剤を用いることを特徴とする画像形成方法。
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KR1020060097557A KR100865291B1 (ko) 2006-02-20 2006-10-04 정전하상 현상용 토너, 정전하상 현상용 토너의 제조 방법,정전하상 현상용 현상제 및 화상 형성 방법
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009192984A (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 Konica Minolta Business Technologies Inc 電子写真用トナー、電子写真用現像剤、電子写真用トナーの製造方法、画像形成方法
CN101315526B (zh) * 2008-07-17 2012-06-06 湖北鼎龙化学股份有限公司 静电荷显影用碳粉的制造方法
CN102243452B (zh) * 2011-07-06 2013-07-03 邯郸汉光办公自动化耗材有限公司 一种彩色墨粉的制备方法
CN109613804B (zh) * 2019-01-04 2022-01-04 湖北鼎龙控股股份有限公司 着色剂分散液、蜡分散液、静电热成像用墨粉及制备方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0561260A (ja) * 1991-09-02 1993-03-12 Canon Inc カラー現像剤
JPH0996925A (ja) * 1995-09-29 1997-04-08 Konica Corp 静電荷潜像現像用現像剤及び現像方法
JPH09274338A (ja) * 1996-04-08 1997-10-21 Ricoh Co Ltd 静電荷現像用トナーの製造方法
JPH09297429A (ja) * 1996-04-30 1997-11-18 Canon Inc トナー製造方法
JP2001255703A (ja) * 2000-03-14 2001-09-21 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用トナー及びその製造方法、樹脂微粒子分散液、離型剤分散液、静電荷像現像用現像剤、並びに画像形成方法
JP2004046131A (ja) * 2002-05-22 2004-02-12 Konica Minolta Holdings Inc 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法、それを用いた画像形成方法及び画像形成装置
JP2005070606A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Konica Minolta Business Technologies Inc トナー製造方法、トナー、それを用いた画像形成方法
JP2005084468A (ja) * 2003-09-10 2005-03-31 Konica Minolta Business Technologies Inc トナー製造方法、トナー、それを用いた画像形成方法
JP2005091840A (ja) * 2003-09-18 2005-04-07 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置及び画像形成方法
JP2005173305A (ja) * 2003-12-12 2005-06-30 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置及び画像形成方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2145300B (en) * 1983-08-16 1987-05-07 Standard Telephones Cables Ltd Electroacoustic transducer
JPH06102703A (ja) * 1992-09-18 1994-04-15 Hitachi Ltd 電子写真用トナー
JPH07104514A (ja) 1993-08-09 1995-04-21 Mitsubishi Chem Corp 熱定着用トナー
US5476741A (en) 1993-08-09 1995-12-19 Mitsubishi Chemical Corporation Toner for heat fixing
JP3953117B2 (ja) 1993-08-09 2007-08-08 三菱化学株式会社 静電荷像現像用トナー
DE69425725T2 (de) * 1993-12-24 2001-04-19 Canon Kk Toner zur Entwicklung elektrostatischer Bilder, Bilderzeugungsverfahren und Prozesskassette
CN1133443A (zh) 1995-03-06 1996-10-16 三洋化成工业株式会社 用于静电复印色粉的树脂组合物
EP0875794A3 (en) 1997-04-30 1999-07-07 Canon Kabushiki Kaisha Image forming method
JP3246394B2 (ja) 1997-06-10 2002-01-15 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナーの製造方法及びそれによって作られたトナー、及びそのトナーを使用する画像形成方法
JP2000098663A (ja) 1998-09-22 2000-04-07 Tomoegawa Paper Co Ltd 電子写真用トナー
US6120967A (en) 2000-01-19 2000-09-19 Xerox Corporation Sequenced addition of coagulant in toner aggregation process
JP2001218011A (ja) * 2000-01-31 2001-08-10 Canon Inc 画像処理装置、画像処理方法及び記憶媒体
JP2002131977A (ja) 2000-10-20 2002-05-09 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤、並びに画像形成方法
JP2003228192A (ja) 2001-01-31 2003-08-15 Ricoh Co Ltd 静電荷像現像用トナー、これを用いる画像形成方法および装置
JP2003215847A (ja) 2002-01-24 2003-07-30 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真用マゼンタトナー、及びフルカラー画像形成方法
CN100474133C (zh) 2002-05-22 2009-04-01 柯尼卡株式会社 静电荷图像显影用调色剂及其制法、用该调色剂的图像形成法
JP2004054256A (ja) 2002-05-30 2004-02-19 Konica Minolta Holdings Inc 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法、画像形成方法、及び画像形成装置
JP2004020805A (ja) 2002-06-14 2004-01-22 Konica Minolta Holdings Inc 画像形成装置、画像形成方法及びプロセスカートリッジ
DE60304772T3 (de) 2002-06-28 2014-12-04 Ricoh Co., Ltd. Toner für die Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder, diesen enthaltender Behälter, diesen verwendender Entwickler, diesen verwendendes Bilderzeugungsverfahren, diesen verwendendes Bilderzeugungsgerät sowie diesen verwendende Bilderzeugungskartusche
US7083890B2 (en) 2003-01-20 2006-08-01 Ricoh Company, Ltd. Toner and image forming apparatus using the toner
JP2004226445A (ja) 2003-01-20 2004-08-12 Canon Inc トナーの製造方法
US7026085B2 (en) 2003-03-20 2006-04-11 Fuji Xerox Co., Ltd. Dry toner for electrostatic latent image developer, developer and image forming method
JP4274550B2 (ja) 2004-04-14 2009-06-10 株式会社リコー トナーの製造方法、トナー、二成分現像剤及び画像形成装置
JP2006065107A (ja) 2004-08-27 2006-03-09 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷現像用マゼンタトナー、静電荷現像用現像剤、トナーの製造方法及び画像形成方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0561260A (ja) * 1991-09-02 1993-03-12 Canon Inc カラー現像剤
JPH0996925A (ja) * 1995-09-29 1997-04-08 Konica Corp 静電荷潜像現像用現像剤及び現像方法
JPH09274338A (ja) * 1996-04-08 1997-10-21 Ricoh Co Ltd 静電荷現像用トナーの製造方法
JPH09297429A (ja) * 1996-04-30 1997-11-18 Canon Inc トナー製造方法
JP2001255703A (ja) * 2000-03-14 2001-09-21 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用トナー及びその製造方法、樹脂微粒子分散液、離型剤分散液、静電荷像現像用現像剤、並びに画像形成方法
JP2004046131A (ja) * 2002-05-22 2004-02-12 Konica Minolta Holdings Inc 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法、それを用いた画像形成方法及び画像形成装置
JP2005070606A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Konica Minolta Business Technologies Inc トナー製造方法、トナー、それを用いた画像形成方法
JP2005084468A (ja) * 2003-09-10 2005-03-31 Konica Minolta Business Technologies Inc トナー製造方法、トナー、それを用いた画像形成方法
JP2005091840A (ja) * 2003-09-18 2005-04-07 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置及び画像形成方法
JP2005173305A (ja) * 2003-12-12 2005-06-30 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置及び画像形成方法

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