JP4819629B2 - 画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
画像形成装置では、電子写真記録、静電記録、磁気記録等の画像形成プロセスにより、画像転写方式、又は直接方式によって未定着トナー画像が、記録シート、印刷紙、感光紙、静電記録紙等の記録媒体上に形成される。このような未定着トナー画像を定着させるための定着装置としては、例えば、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、電磁誘導加熱方式等の接触加熱方式が広く採用されている。
このようなフィルム加熱方式の定着装置は、支持部材に固定支持された加熱体に耐熱性を有する薄肉の定着フィルムを介して記録媒体を密着させ、定着フィルムを加熱体に対して摺動させて、移動させながら加熱体の熱を、フィルム材を介して記録媒体に供給するものである。
前記加熱体としては、例えば、耐熱性、絶縁性、良熱伝導性等の特性を有するアルミナや窒化アルミニウム等のセラミック基板上に抵抗層を備えたセラミックヒータが用いられる。
この定着装置では、定着フィルムとして薄膜で低熱容量のものを用いることができるので、上記熱ローラ方式の定着装置よりも伝熱効率が高く、ウォームアップ時間の短縮が図れ、クイックスタート化や省エネルギー化が可能になる。
前記電磁誘導加熱方式の定着装置の構成について説明する。図1は、従来の電磁誘導加熱方式による定着装置を示す模式図である。この定着装置は、励磁コイルユニット118と加熱部である磁性金属部材119とからなる加熱体120が装着されたフィルム内面ガイド121と、磁性金属部材119を内壁に当接した状態でフィルム内面ガイド121を包む耐熱性を備えた円筒状のフィルム117と、磁性金属部材119の位置でフィルム117に圧接して該フィルム117との間にニップ部Nを形成するとともに、該フィルム117を回転させる加圧ローラ122とから構成されている。
フィルム内面ガイド121は、PEEK、PPS等の樹脂より形成された剛性及び耐熱性を有する部材からなり、加熱体120はこのようなフィルム内面ガイド121の長手方向の略中央部に嵌め込まれている。
加圧ローラ122は、芯122aと、その周囲に設けられたシリコーンゴム等の離型性のよい耐熱ゴム層122bとからなり、軸受や付勢手段(何れも図示せず)により所定の押圧力を持ってフィルム117を挟んで加熱体120の磁性金属部材119に圧接するように配設されている。そして、加圧ローラ122は駆動手段(不図示)により反時計回りに回転駆動される。
加熱体120が所定の温度に達した状態において、ニップ部Nのフィルム117と加圧ローラ122との間に、画像形成部(不図示)で形成された未定着トナー画像Tを有する記録媒体111を挿入する。この記録媒体111は、加圧ローラ122とフィルム117とに挟まれてニップ部Nを搬送されることにより磁性金属部材119の熱がフィルム117を介して記録媒体111に付与され、未定着トナー像Tが記録媒体111上に溶融定着される。なお、ニップ部Nの出口においては、通過した記録媒体111はフィルム117の表面から分離されて排紙トレイ(不図示)に搬送される。
しかし、フルカラー画像形成装置における定着装置では、4層以上に積層された厚みのあるトナー粒子層を十分に加熱溶融させる能力が要求される。この要求を達成するため、前記電磁誘導加熱方式の定着装置では、トナー像を十分に包み込んで均一に加熱溶融するためにフィルム表面にはある程度の厚みのゴム弾性層が必要となる。このようにフィルム表面にシリコーンゴムなどの弾性層をある程度被覆した場合、弾性層の熱伝導性が低いために熱応答性が悪くなり、加熱体から加熱されるフィルムの内面と、トナーに接するフィルム外面との温度差が非常に大きくなってしまい、トナー量が非常に多い場合などにはベルト表面温度が急速に低下し、定着性能を十分に確保することができず、いわゆるコールドオフセットが発生してしまうという問題がある。
この粉砕トナーで所定の粒径及び粒度分布を得るためには分級工程が必須であり、所定の粒径トナー以外に、微粉及び粗粉が発生する。その再利用について種々の工夫がなされており、粗粉については、製造工程上で再び粉砕されて微粉化してゆくが、トナー微粉については特許文献4等に記載されている様に、環境面、生産コスト面により原料混合工程へリサイクルされていた。しかし、トナー微粉が混練機で再度溶融混練される際にトナー微粉中の樹脂の分子切断が再度発生し、トナーの紙への定着時にホットオフセット等の定着性能の悪化が起こり、更にはトナーの耐久性能の劣化などが起こり好ましくなかった。そこで、混練工程へ投入する前に微粉を処理する(特許文献5)等、種々の工夫が提案され、公知技術として広く実施されている。
これに対して、特許文献6等には、少なくとも重合性単量体を有する重合性単量体組成分を懸濁重合し、同時にトナー粒子を得る重合法トナーの製造方法が提案されている。この懸濁重合法においては、重合性単量体及び着色剤を均一に溶解又は分散せしめて重合性単量体組成物とした後、この重合性単量体組成物を分散安定剤を含有する水相等の連続相中に適当な撹拌機を用いて分散し、同時に重合反応を行わせ、所望の粒径を有するトナー粒子を得るものであり、上記粉砕法トナーのような制約がなく、種々の利点があるため、注目されている。
更に、重合反応条件及びトナーの処方によっては反応中で、微粉又は粒子凝集が発生し、反応槽壁面や撹拌翼等に付着する点である。粒度分布幅をシャープにし、微粉又は粒子凝集をできるだけ押さえた製造条件の下でも、これら微粉、粗粉の混入を完全に除外することはできない。
また、重合法トナーにおいては、所定外のトナー粒子が何らかの形で生成した場合には、離型性成分、低エネルギー定着成分等の内包化による少なくも2層以上のコア−シェル構造として粒子設計している関係上、粉砕法トナーの様に単純に再利用できない。このことはトナーの歩留り上解決すべき重要検討項目となる。
また、特許文献9には、重合法トナー作製時に発生する所定外のTHF不溶分を混練し、粉砕させて、重合性単量体単体又は組成物中に投入し再利用する技術について提案されている。また、特許文献10には、水系媒体中で合成されるトナーの製造方法であって、分級工程で分離した粗粉を粉砕又は解砕して所定の粒径のトナー粒子として再利用する技術について提案されている。
しかし、これらの提案は、トナー粒子の再利用により、定着性、及び画質に加え、クリーニング性を向上させるには至らず、更なる改良、改善が望まれているのが現状である。
<1> 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、トナーを用いて前記静電潜像を現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視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転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含む画像形成方法であって、
前記定着工程は、定着装置を用いて定着が行われ、該定着装置が、磁性金属から構成され、電磁誘導により加熱される加熱ローラと、前記加熱ローラと平行に配置された定着ローラと、該加熱ローラと該定着ローラとの間に張架され、該加熱ローラにより加熱されると共に、これらローラによって回転される無端帯状のトナー加熱媒体と、該トナー加熱媒体を介して前記定着ローラに圧接されると共に、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転してニップ部を形成する加圧ローラとを有してなり、
前記トナーは、少なくとも活性水素基含有化合物、及び該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体を含むトナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散させた溶解乃至分散液、及び少なくとも結着樹脂中に着色剤を含有し、少なくとも別ロットでトナー粒子を製造した際に分級により取り除かれた粗粉と着色剤とを混練することにより得られるマスターバッチを非水溶性有機溶媒又は重合性単量体に溶解乃至分散させた溶解液乃至分散液を、別ロットのトナー粒子を製造した際に分級により取り除かれた微粉を含む水系媒体中に乳化乃至分散させてトナーを造粒し、分級させて得られることを特徴とする画像形成方法である。
<2> トナーの体積平均粒径をAとし、粗粉の体積平均粒径をBとすると、次式、1.1A≦B≦10Aを満たす前記<1>に記載の画像形成方法である。
<3> トナーの体積平均粒径をAとし、微粉の体積平均粒径をCとすると、次式、0.1A≦C≦0.9Aを満たす前記<1>から<2>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<4> 微粉の添加量が、水系媒体100質量部に対し、20質量部以下である前記<1>から<3>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<5> 粗粉の添加量が、マスターバッチ100質量部に対し、20質量部以下である前記<1>から<4>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<6> トナーの体積平均粒径が、3〜8μmである前記<1>から<5>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<7> トナーの体積平均粒径(Dv)と、数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が、1.25以下である前記<1>から<6>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<8> トナーの平均円形度が、0.900〜0.980である前記<1>から<7>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<9> トナーが、キャリアを有する二成分現像剤である前記<1>から<8>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<10> 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを用いて前記静電潜像を現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、
前記定着手段が、磁性金属から構成され、電磁誘導により加熱される加熱ローラと、該加熱ローラと平行に配置された定着ローラと、該加熱ローラと該定着ローラとの間に張架され、該加熱ローラにより加熱されると共に、これらのローラによって回転される無端帯状のトナー加熱媒体と、該トナー加熱媒体を介して前記定着ローラに圧接されると共に、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転してニップ部を形成する加圧ローラとを有してなり、
前記トナーは、少なくとも結着樹脂中に着色剤を含有し、少なくとも別ロットでトナー粒子を製造した際に分級により取り除かれた粗粉と着色剤とを混練することにより得られるマスターバッチを非水溶性有機溶媒又は重合性単量体に溶解又は分散させた溶解液又は分散液を、別ロットのトナー粒子を製造した際に分級により取り除かれた微粉を含む水系媒体中に乳化又は分散させてトナーを造粒し、分級させて得られることを特徴とする画像形成装置である。
<11> トナーの体積平均粒径をAとし、粗粉の体積平均粒径をBとすると、次式、1.1A≦B≦10Aを満たす前記<10>に記載の画像形成装置である。
<12> トナーの体積平均粒径をAとし、微粉の体積平均粒径をCとすると、次式、0.1A≦C≦0.9Aを満たす前記<10>から<11>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<13> 微粉の添加量が、水系媒体100質量部に対し、20質量部以下である前記<10>から<12>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<14> 粗粉の添加量が、マスターバッチ100質量部に対し、20質量部以下である前記<10>から<13>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<15> 静電潜像形成手段が帯電器を有し、該帯電器を静電潜像担持体に接触させて、該帯電器に電圧を印加することにより該静電潜像担持体に帯電を行う前記<10>から<14>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<16> 静電潜像担持体が、アモルファスシリコンを含有する前記<10>から<15>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<17> 静電潜像担持体と、更に帯電手段、現像手段、転写手段、クリ−ニング手段及び除電手段から選択される少なくとも1つの手段を備え、画像形成装置内に着脱可能であるプロセスカートリッジを有する前記<10>から<16>のいずれかに記載の画像形成装置である。
前記定着工程は定着装置を用いて定着が行われ、該定着装置が、磁性金属から構成され、電磁誘導により加熱される加熱ローラと、前記加熱ローラと平行に配置された定着ローラと、該加熱ローラと該定着ローラとの間に張架され、該加熱ローラにより加熱されると共に、これらローラによって回転される無端帯状のトナー加熱媒体と、該トナー加熱媒体を介して前記定着ローラに圧接されると共に、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転してニップ部を形成する加圧ローラとを有してなり、
前記トナーは、少なくとも活性水素基含有化合物、及び該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体を含むトナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散させた溶解乃至分散液、及び少なくとも結着樹脂中に着色剤を含有し、少なくとも別ロットでトナー粒子を製造した際に分級により取り除かれた粗粉と着色剤とを混練することにより得られるマスターバッチを非水溶性有機溶媒又は重合性単量体に溶解乃至分散させた溶解液乃至分散液を、別ロットのトナー粒子を製造した際に分級により取り除かれた微粉を含む水系媒体中に乳化乃至分散させてトナーを造粒し、分級させて得られる。
本発明の画像形成方法においては、重合法トナー作製時に発生する微粉及び粗粉を再利用でき、環境に優しく、リサイクルを達成しながら、耐オフセット性に優れると共に、低温定着性にも優れた電磁誘導加熱方式による定着装置を用いることによって、地汚れのない高画質画像が得られる。
前記定着手段が、磁性金属から構成され、電磁誘導により加熱される加熱ローラと、該加熱ローラと平行に配置された定着ローラと、該加熱ローラと該定着ローラとの間に張架され、該加熱ローラにより加熱されると共に、これらのローラによって回転される無端帯状のトナー加熱媒体と、該トナー加熱媒体を介して前記定着ローラに圧接されると共に、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転してニップ部を形成する加圧ローラとを有してなり、
前記トナーは、少なくとも結着樹脂中に着色剤を含有し、少なくとも別ロットでトナー粒子を製造した際に分級により取り除かれた粗粉と着色剤とを混練することにより得られるマスターバッチを非水溶性有機溶媒又は重合性単量体に溶解又は分散させた溶解液又は分散液を、別ロットのトナー粒子を製造した際に分級により取り除かれた微粉を含む水系媒体中に乳化又は分散させてトナーを造粒し、分級させて得られる。
本発明の画像形成装置においては、別ロットのトナー作製時に発生する微粉及び粗粉を再利用でき、環境に優しく、リサイクルを達成しながら、耐オフセット性に優れると共に、低温定着性にも優れた電磁誘導加熱方式による定着装置を用いることによって、地汚れのない高画質画像を形成できる。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
本発明の画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を含んでなる。
前記静電潜像形成工程は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。
前記静電潜像担持体としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、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特に好ましい。
前記静電潜像形成手段は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電器と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。
前記帯電器としては、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、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。
前記帯電器は、上記のような接触式の帯電器に限定されるものではないが、帯電器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、接触式の帯電器を用いることが好ましい。
前記露光器としては、前記帯電器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るが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、などの各種露光器が挙げられる。
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。
前記現像工程は、前記静電潜像を、トナー乃至現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することができる限り、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、例えば、本発明の前記トナー乃至現像剤を収容し、前記静電潜像に該トナー乃至該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
前記トナーは、少なくとも活性水素基含有化合物、及び該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体を含むトナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散させた溶解乃至分散液を、別ロットのトナーを製造した際に分級により取り除かれた微粉を含む水系媒体中に乳化乃至分散させてトナーを造粒し、分級させて得られる。
ここで、前記分級(工程)は、具体的には、所望の体積平均粒径3〜8μmのトナー粒子を得たい場合には、目開き20〜30μmメッシュで篩い、エルボージェットで分級を行う。
前記微粉は、別ロットのトナーを製造した際に分級により取り除かれものである。これにより、トナー作製時に発生する微粉を再利用でき、環境に優しく、リサイクルを効率よく達成できる。
ここで、同一ロットのトナーとは、同一条件で一度に製造しかつ一単位として販売に供する一塊のトナーを意味し、前記別ロットとは、同一条件ではないが同一のトナー材料、同じ方法で製造されたトナーを意味する。
前記微粉を得る際の分級操作としては、別ロットのトナーを製造した際に、乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行ってもよいが、別ロットのトナーを製造する際、液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等の分級操作を行うことが効率の面から好ましい。
前記微粉の体積平均粒径Cは、3μm以下が好ましく、1〜2μmがより好ましい。
前記トナー材料としては、活性水素基含有化合物と、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体と、結着樹脂と、離型剤と、着色剤とを反応させて得られる接着性基材などを少なくとも含み、更に必要に応じて、樹脂微粒子、帯電制御剤などのその他の成分を含んでなる。
前記接着性基材は、紙等の記録媒体に対し接着性を示し、前記活性水素基含有化合物及び該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体を前記水系媒体中で反応させてなる接着性ポリマーを少なくとも含み、更に公知の結着樹脂から適宜選択した結着樹脂を含んでいてもよい。
前記質量平均分子量が、1,000未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
前記接着性基材の粘性としては、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、例えば、測定周波数20Hzにおいて1,000ポイズとなる温度(Tη)が、通常180℃以下であり、90〜160℃が好ましい。該(Tη)が180℃を超えると、低温定着性が悪化することがある。
したがって、耐ホットオフセット性と低温定着性との両立を図る観点から、前記(TG’)は前記(Tη)よりも高いことが好ましい。即ち、(TG’)と(Tη)との差(TG’−Tη)は0℃以上が好ましく、10℃以上がより好ましく、20℃以上が更に好ましい。該差は大きければ大きいほどよい。
また、低温定着性と耐熱保存性との両立を図る観点からは、前記(TG’−Tη)は0〜100℃が好ましく、10〜90℃がより好ましく、20〜80℃が更に好ましい。
前記ポリエステル系樹脂としては、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、例えば、ウレア変性ポリエステル系樹脂、などが特に好適に挙げられる。
前記ウレア変性ポリエステル系樹脂は、前記活性水素基含有化合物としてのアミン類(B)と、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体としてのイソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)とを前記水系媒体中で反応させて得られる。
前記ウレア変性ポリエステル系樹脂は、ウレア結合のほかに、ウレタン結合を含んでいてもよく、この場合、該ウレア結合と該ウレタン結合との含有モル比(ウレア結合/ウレタン結合)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、100/0〜10/90が好ましく、80/20〜20/80がより好ましく、60/40〜30/70が特に好ましい。
前記ウレア結合が10未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
前記活性水素基含有化合物は、前記水系媒体中で、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体が伸長反応、架橋反応等する際の伸長剤、架橋剤等として作用する。
前記活性水素基含有化合物としては、活性水素基を有してい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、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体が前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)である場合には、該イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)と伸長反応、架橋反応等の反応により高分子量化可能な点で、前記アミン類(B)が好適である。
前記活性水素基としては、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、水酸基(アルコール性水酸基又はフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、アルコール性水酸基、が特に好ましい。
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。これらの中でも、ジアミン(B1)、ジアミン(B1)と少量の3価以上のポリアミン(B2)との混合物、が特に好ましい。
前記3価以上のポリアミン(B2)としては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、等が挙げられる。
前記アミノアルコール(B3)としては、例えば、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリン、等が挙げられる。
前記アミノメルカプタン(B4)としては、例えば、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタン、等が挙げられる。
前記アミノ酸(B5)としては、例えば、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸、等が挙げられる。
前記B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、例えば、前記(B1)から(B5)のいずれかのアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)から得られるケチミン化合物、オキサゾリゾン化合物、等が挙げられる。
前記混合当量比([NCO]/[NHx])が、1/3未満であると、低温定着性が低下することがあり、3/1を超えると、前記ウレア変性ポリエステル樹脂の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体(以下「プレポリマー」と称することがある)としては、前記活性水素基含有化合物と反応可能な部位を少なくとも有しているものであれば特に制限はなく、公知の樹脂等の中から適宜選択することができ、例えば、ポリオール樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、これらの誘導体樹脂、等が挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、溶融時の高流動性、透明性の点で、ポリエステル樹脂が特に好ましい。
これらは、1種単独で含まれていてもよいし、2種以上が含まれていてもよい。これらの中でも、イソシアネート基が特に好ましい。
前記ウレア結合生成基としては、例えば、イソシアネート基、等が挙げられる。前記ウレア結合生成基含有ポリエステル樹脂(RMPE)における該ウレア結合生成基が該イソシアネート基である場合、該ポリエステル樹脂(RMPE)としては、前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)等が特に好適に挙げられる。
前記アルキレングリコールとしては、炭素数2〜12のものが好ましく、例えば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等が挙げられる。前記アルキレンエーテルグリコールとしては、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等が挙げられる。前記脂環式ジオールとしては、例えば、1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。前記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、前記脂環式ジオールに対し、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加物したもの等が挙げられる。前記ビスフェノール類としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等が挙げられる。前記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、前記ビスフェノール類に対し、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加物したもの等が挙げられる。
これらの中でも、炭素数2〜12のアルキレングリコール、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物等が好ましく、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物と炭素数2〜12のアルキレングリコールとの混合物が特に好ましい。
前記3価以上の多価脂肪族アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等が挙げられる。前記3価以上のポリフェノール類としては、例えば、トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等が挙げられる。前記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、前記3価以上のポリフェノール類に対し、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加物したもの等が挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ジカルボン酸(DIC)単独、又はDICと少量の3価以上のポリカルボン酸(TC)との混合物が好ましい。
前記ジカルボン酸としては、例えば、アルキレンジカルボン酸、アルケニレンジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、等が挙げられる。
前記アルキレンジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等が挙げられる。前記アルケニレンジカルボン酸としては、炭素数4〜20のものが好ましく、例えば、マレイン酸、フマール酸等が挙げられる。前記芳香族ジカルボン酸としては、炭素数8〜20のものが好ましく、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等が挙げられる。
これらの中でも、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸、炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸が好ましい。
前記芳香族ポリカルボン酸としては、炭素数9〜20のものが好ましく、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。
前記含有量が、0.5質量%未満であると、耐ホットオフセット性が悪化し、トナーの耐熱保存性と低温定着性とを両立させることが困難になることがあり、40質量%を超えると、低温定着性が悪化することがある。
前記脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、テトラデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート、テトラメチルヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。前記脂環式ポリイソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。前記芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、ジフェニレン−4,4’−ジイソシアネート、4,4’−ジイソシアナト−3,3’−ジメチルジフェニル、3−メチルジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ジフェニルエーテル−4,4’−ジイソシアネート等が挙げられる。前記芳香脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。前記イソシアヌレート類としては、例えば、トリス−イソシアナトアルキル−イソシアヌレート、トリイソシアナトシクロアルキル−イソシアヌレート等が挙げられる。これらは、1種単独でも使用することができ、2種以上を併用してもよい。
前記イソシアネート基[NCO]が、5を超えると、低温定着性が悪化することがあり、1未満であると、耐オフセット性が悪化することがある。
前記含有量が、0.5質量%未満であると、耐ホットオフセット性が悪化し、耐熱保存性と低温定着性とを両立させることが困難になることがあり、40質量%を超えると、低温定着性が悪化することがある。
前記イソシアネート基の平均数が、1未満であると、前記ウレア結合生成基で変性されているポリエステル樹脂(RMPE)の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
・ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定装置:GPC−8220GPC(東ソー社製)
・カラム:TSKgel SuperHZM―H 15cm 3連(東ソー社製)
・温度:40℃
・溶媒:THF
・流速:0.35mL/min
・試料:0.15%の試料を0.4mL注入
・試料の前処理:試料をテトラヒドロフランTHF(安定剤含有 和光純薬社製)に0.15質量%で溶解後0.2μmフィルターで濾過し、その濾液を試料として用いる。前記THF試料溶液を100μL注入して測定する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作製された検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、昭和電工社製ShowdexSTANDARDのStd.No. S−7300、S−210、S−390、S−875、S−1980、S−10.9、S−629、S−3.0、S−0.580を用いた。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いた。
前記結着樹脂としては、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、ポリエステル樹脂等が挙げられるが、特に、未変性ポリエステル樹脂(変性されていないポリエステル樹脂)が好ましい。
前記未変性ポリエステル樹脂を前記トナー中に含有させると、低温定着性及び光沢性を向上させることができる。
前記未変性ポリエステル樹脂としては、前記ウレア結合生成基含有ポリエステル樹脂と同様のもの、即ちポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)との重縮合物、等が挙げられる。該未変性ポリエステル樹脂は、その一部が前記ウレア結合生成基含有ポリエステル系樹脂(RMPE)と相溶していること、即ち、互いに相溶可能な類似の構造であるのが、低温定着性、耐ホットオフセット性の点で好ましい。
前記未変性ポリエステル樹脂のガラス転移温度としては、通常30〜70℃であり、35〜70℃がより好ましく、35〜50℃が更に好ましく、35〜45℃が特に好ましい。前記ガラス転移温度が、30℃未満であると、トナーの耐熱保存性が悪化することがあり、70℃を超えると、低温定着性が不十分となることがある。
前記未変性ポリエステル樹脂の水酸基価としては、5mgKOH/g以上が好ましく、10〜120mgKOH/gがより好ましく、20〜80mgKOH/gが更に好ましい。前記水酸基価が、5mgKOH/g未満であると、耐熱保存性と低温定着性とが両立し難くなることがある。
前記未変性ポリエステル樹脂の酸価としては、1.0〜50.0mgKOH/gが好ましく、1.0〜45.0mgKOH/gがより好ましく、15.0〜45.0mgKOH/gが更に好ましい。一般に前記トナーに酸価をもたせることによって負帯電性となり易くなる。
前記未変性ポリエステル樹脂を前記トナー材料に含有させる場合、活性水素基含有化合物と反応可能な重合体(例えば、ウレア結合生成基含有ポリエステル系樹脂)と、該未変性ポリエステル樹脂との混合質量比(重合体/未変性ポリエステル樹脂)が、5/95〜80/20が好ましく、10/90〜25/75がより好ましい。
前記未変性ポリエステル樹脂(PE)の混合質量比が、95を超えると、耐ホットオフセット性が悪化し、耐熱保存性と低温定着性とが両立し難くなることがあり、20未満であると、光沢性が悪化することがある。
前記結着樹脂における前記未変性ポリエステル樹脂の含有量としては、例えば、50〜100質量%が好ましく、70〜95質量%がより好ましく、80〜90質量%が更に好ましい。該含有量が50質量%未満であると、低温定着性や画像の光沢性が悪化することがある。
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、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、リトボン、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。該樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、スチレン又はその置換体の重合体、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、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィン、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
別ロットでトナー粒子を製造した際に、分級操作(液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等)により、取り除かれた粗粉を乾燥後使用してもよいが、乾燥後に粉体として取得した後に分級操作により取り除かれた粗粉は、マスターバッチ用の樹脂と着色剤と高せん断力をかけて混合、混練してマスターバッチを得ることが好ましい。
前記粗粉の体積平均粒径Bは、50μm以下が好ましく、30μm以下がより好ましい。
前記その他の成分としては、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、離型剤、帯電制御剤、無機微粒子、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、金属石鹸、等が挙げられる。
前記ワックス類としては、例えば、カルボニル基含有ワックス、ポリオレフィンワックス、長鎖炭化水素、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、カルボニル基含有ワックスが好ましい。
前記カルボニル基含有ワックスとしては、例えば、ポリアルカン酸エステル、ポリアルカノールエステル、ポリアルカン酸アミド、ポリアルキルアミド、ジアルキルケトン、等が挙げられる。前記ポリアルカン酸エステルとしては、例えば、カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート等が挙げられる。前記ポリアルカノールエステルとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等が挙げられる。前記ポリアルカン酸アミドとしては、例えば、ジベヘニルアミド等が挙げられる。前記ポリアルキルアミドとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリルアミド等が挙げられる。前記ジアルキルケトンとしては、例えば、ジステアリルケトン等が挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスの中でも、ポリアルカン酸エステルが特に好ましい。
前記ポリオレフィンワックスとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が挙げられる。
前記長鎖炭化水素としては、例えば、パラフィンワッックス、サゾールワックス等が挙げられる。
前記融点が、40℃未満であると、ワックスが耐熱保存性に悪影響を与えることがあり、160℃を超えると、低温での定着時にコールドオフセットを起こし易いことがある。
前記離型剤の溶融粘度としては、該ワックスの融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1,000cpsが好ましく、10〜100cpsがより好ましい。
前記溶融粘度が、5cps未満であると、離型性が低下することがあり、1,000cpsを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果が得られなくなることがある。
前記含有量が、40質量%を超えると、トナーの流動性が悪化することがある。
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、公知のもの中から目的に応じて適宜選択することができるが、有色材料を用いると色調が変化することがあるため、無色乃至白色に近い材料が好ましく、例えば、トリフェニルメタン系染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体又はその化合物、タングステンの単体又はその化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸の金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記帯電制御剤は、市販品を使用してもよく、該市販品としては、例えば、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(いずれも、オリエント化学工業社製);第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(いずれも、保土谷化学工業社製)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(いずれも、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(いずれも、日本カーリット社製)、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物、等が挙げられる。
前記帯電制御剤は、前記マスターバッチと共に溶融混練させた後、溶解乃至分散させてもよく、あるいは前記トナーの各成分と共に前記有機溶剤に直接、溶解乃至分散させる際に添加してもよく、あるいはトナー粒子製造後にトナー表面に固定させてもよい。
前記樹脂微粒子としては、水系媒体中で水性分散液を形成しうる樹脂であれば特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、熱可塑性樹脂であってもよいし、熱硬化性樹脂でもよく、例えば、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂、などが挙げられるが、これらの中でも、ビニル系樹脂が特に好ましい。
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。これらの中でも、微細な球状の樹脂微粒子の水性分散液が得られ易い点で、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂から選択される少なくとも1種で形成されているのが好ましい。
なお、前記ビニル樹脂は、ビニルモノマーを単独重合又は共重合したポリマーであり、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、などが挙げられる。
また、前記樹脂微粒子としては、少なくとも2つの不飽和基を有する単量体を含んでなる共重合体を用いることもできる。
前記少なくとも2つの不飽和基を持つ単量体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(「エレミノールRS−30」;三洋化成工業株式会社製)、ジビニルベンゼン、1,6−ヘキサンジオールアクリレートなどが挙げられる。
前記無機微粒子の一次粒子径としては、5nm〜2μmが好ましく、5nm〜500nmがより好ましい。また、前記無機微粒子のBET法による比表面積としては、20〜500m2/gが好ましい。
前記無機微粒子の前記トナーにおける含有量としては、0.01〜5.0質量%が好ましく、0.01〜5.0質量%がより好ましい。
前記クリーニング性向上剤は、感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するために前記トナーに添加され、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合により製造されたポリマー微粒子、などが挙げられる。該ポリマー微粒子は、比較的粒度分布の狭いものが好ましく、体積平均粒径が0.01〜1μmのものが好適である。
前記磁性材料としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、鉄粉、マグネタイト、フェライト、等が挙げられる。これらの中でも、色調の点で白色のものが好ましい。
前記トナーとしては、例えば、公知の懸濁重合法、乳化凝集法、乳化分散法、などにより製造されるトナーが挙げられるが、活性水素基含有化合物と、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを含む前記トナー材料を有機溶剤に溶解させてトナー溶液を調製した後、該トナー溶液を、別ロットのトナーを製造した際に分級により取り除かれた微粉を含む水系媒体中に分散させて分散液を調製し、該水系媒体中で、前記活性水素基含有化合物と、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを反応させて接着性基材を粒子状に生成させ、前記有機溶剤を除去して得られるトナーが好適に挙げられる。
前記トナー溶液の調製は前記トナー材料を前記有機溶剤に溶解させることにより行う。
前記有機溶剤としては、前記トナー材料を溶解乃至分散可能な溶媒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、除去の容易性の点で沸点が150℃未満の揮発性のものが好ましく、例えば、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、等が挙げられる。これらの中でも、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、酢酸エチルが特に好ましい。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。
前記有機溶剤の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記トナー材料100質量部に対し、40〜300質量部が好ましく、60〜140質量部がより好ましく、80〜120質量部が更に好ましい。
前記分散液の調製は、前記トナー溶液を別ロットのトナーを製造した際に分級により取り除かれた微粉を含む水系媒体中に分散させることにより行う。
前記トナー溶液を前記水系媒体中に分散させると、該水系媒体中に、前記トナー溶液からなる分散体(油滴)が形成される。
前記水系媒体としては、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、例えば、水、該水と混和可能な溶剤、これらの混合物、などが挙げられるが、これらの中でも、水が特に好ましい。
前記水と混和可能な溶剤としては、前記水と混和可能であれば特に制限はなく、例えば、アルコール、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類、低級ケトン類、などが挙げられる。
前記アルコールとしては、例えば、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。前記低級ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
別ロットのトナーを製造した際に分級により取り除かれた微粉の添加量は、前記水系媒体100質量部に対し、20質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、3〜5質量部が更に好ましい。
前記分散の方法としては特に制限はなく、公知の分散機等を用いて適宜選択することができ、該分散機としては、例えば、低速せん断式分散機、高速剪断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波分散機、などが挙げられる。これらの中でも、前記分散体(油滴)の粒径を2〜20μmに制御することができる点で、高速剪断式分散機が好ましい。
前記高速剪断式分散機を用いた場合、回転数、分散時間、分散温度などの条件につい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、例えば、前記回転数としては、1,000〜30,000rpmが好ましく、5,000〜20,000rpmがより好ましく、前記分散時間としては、バッチ方式の場合は、0.1〜5分が好ましく、前記分散温度としては、加圧下において0〜150℃が好ましく、40〜98℃がより好ましい。なお、前記分散温度は高温である方が一般に分散が容易である。
前記接着性基材を粒子状に生成させてトナーを造粒する方法においては、例えば、水系媒体相の調製、前記トナー溶液の調製、前記分散液の調製、前記水系媒体の添加、その他(前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体(プレポリマー)の合成、前記活性水素基含有化合物の合成等)を行う。
前記トナー溶液の調製は、前記有機溶剤中に、前記活性水素基含有化合物、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体、前記着色剤、前記離型剤、前記帯電制御剤、前記未変性ポリエステル樹脂等のトナー材料を、溶解乃至分散させることにより行うことができる。また、トナー表面から1μm以内に無機酸化物粒子含有層を形成するため、シリカ、チタニア、アルミナ等の無機酸化物粒子を添加する。
なお、前記トナー材料の中で、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体(プレポリマー)以外の成分は、前記水系媒体相調製において、前記樹脂微粒子を前記水系媒体に分散させる際に該水系媒体中に添加混合してもよいし、あるいは、前記トナー溶液を前記水系媒体相に添加する際に、該トナー溶液と共に前記水系媒体相に添加してもよい。
前記接着性基材(例えば、前記ウレア変性ポリエステル樹脂)は、例えば、(1)前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体(例えば、前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A))を含む前記トナー溶液を、前記活性水素基含有化合物(例えば、前記アミン類(B))と共に、前記水系媒体相中に乳化乃至分散させ、分散体を形成し、該水系媒体相中で両者を伸長反応乃至架橋反応させることにより生成させてもよく、(2)前記トナー溶液を、予め前記活性水素基含有化合物を添加した前記水系媒体中に乳化乃至分散させ、分散体を形成し、該水系媒体相中で両者を伸長反応乃至架橋反応させることにより生成させてもよく、あるいは(3)前記トナー溶液を、前記水系媒体中に添加混合させた後で、前記活性水素基含有化合物を添加し、分散体を形成し、該水系媒体相中で粒子界面から両者を伸長反応乃至架橋反応させることにより生成させてもよい。なお、前記(3)の場合、生成するトナー表面に優先的に変性ポリエステル樹脂が生成され、該トナー粒子において濃度勾配を設けることもできる。
前記分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、界面活性剤が好ましい。
前記陰イオン界面活性剤としては、例えば、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、フルオロアルキル基を有するものが好適に挙げられる。該フルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、例えば、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルキル(炭素数6〜11)オキシ]−1−アルキル(炭素数3〜4)スルホン酸ナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルカノイル(炭素数6〜8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(炭素数11〜20)カルボン酸又はその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(炭素数7〜13)又はその金属塩、パーフルオロアルキル(炭素数4〜12)スルホン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(炭素数6〜10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(炭素数6〜10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(炭素数6〜16)エチルリン酸エステル等が挙げられる。該フルオロアルキル基を有する界面活性剤の市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子株式会社製);フローラドFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M株式会社製);ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業株式会社製);メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ化学工業株式会社製);エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204(ト−ケムプロダクツ社製);フタージェントF−100、F150(ネオス社製)等が挙げられる。
前記両性界面活性剤としては、例えば、アラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシン、N−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムベタイン等が挙げられる。
前記高分子系保護コロイドとしては、例えば、酸類、水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類、ビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、アミド化合物又はこれらのメチロール化合物、クローライド類、窒素原子若しくはその複素環を有するもの等のホモポリマー又は共重合体、ポリオキシエチレン系、セルロース類、等が挙げられる。
前記酸類としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸、無水マレイン酸等が挙げられる。前記水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体としては、例えば、アクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド等が挙げられる。前記ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類としては、例えば、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル等が挙げられる。前記ビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等が挙げられる。前記アミド化合物又はこれらのメチロール化合物としては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド酸、又はこれらのメチロール化合物、などが挙げられる。前記クローライド類としては、例えば、アクリル酸クローライド、メタクリル酸クローライド等が挙げられる。前記窒素原子若しくはその複素環を有するもの等ホモポリマー又は共重合体としては、例えば、ビニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン等が挙げられる。前記ポリオキシエチレン系としては、例えば、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステル等が挙げられる。前記セルロース類としては、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等が挙げられる。
該分散安定剤としては、例えば、リン酸カルシウム塩等の酸、アルカリに溶解可能なもの等が挙げられる。
該分散安定剤を用いた場合は、塩酸等の酸によりリン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗する方法、酵素により分解する方法等によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去することができる。
分級操作は、液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粉部分を取り除くことができる。もちろん乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行ってもよいが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粉は再び水系媒体に戻して粒子の形成に用いることができる。その際、微粉はウェットの状態でも構わない。
また、得られた不要の粗粉は、再びマスターバッチ用の樹脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合、混練してマスターバッチを得ることができる。その際、粗粉はウェットの状態でも構わない。
用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。
前記機械的衝撃力を印加する方法としては、例えば、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し加速させて粒子同士又は複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法、等が挙げられる。この方法に用いる装置としては、例えば、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カを下げた装置、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(川崎重工業株式会社製)、自動乳鉢、等が挙げられる。
前記体積平均粒径が、3μm未満であると、二成分現像剤では現像器における長期の撹拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させることがあり、また、一成分現像剤では、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ため、ブレード等の部材へのトナー融着が発生し易くなることがあり、8μmを超えると、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなり、現像剤中のトナー収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなることがある。
前記体積平均粒径と個数平均粒径との比(Dv/Dn)が、1.25以下であると、前記トナーの粒度分布が比較的シャープであり、定着性が向上するが、1.00未満であると、二成分現像剤では現像器における長期の撹拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させたり、クリーニング性を悪化させることがあり、また、一成分現像剤では、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ため、ブレード等の部材へのトナー融着が発生し易くなることがあり、1.25を超えると、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなり、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなることがある。
前記平均円形度が、0.90未満であると、球形から離れた不定形の形状のトナーとなり、満足できる転写性やチリのない高画質画像が得られないことがあり、0.98を超えると、ブレードクリーニングなどを採用している画像形成システムでは、感光体上及び転写ベルトなどのクリーニング不良が発生し、画像上の汚れ、例えば、写真画像等の画像面積率の高い画像形成の場合において、給紙不良等で未転写の画像を形成したトナーが感光体上に転写残トナーとなって蓄積した画像の地汚れが発生してしまうことがあり、あるいは、感光体を接触帯電させる帯電ローラ等を汚染してしまい、本来の帯電能力を発揮できなくなってしまうことがある。
前記平均円形度は、例えば、トナーを含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、CCDカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法などにより計測することができ、例えば、フロー式粒子像分析装置FPIA−2100(シスメックス社製)等を用いて計測することができる。
本発明に用いられる現像剤は、前記トナーを少なくとも含有してなり、キャリア等の適宜選択したその他の成分を含有してなる。該現像剤としては、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、寿命向上等の点で前記二成分現像剤が好ましい。
前記トナーを用いた前記一成分現像剤の場合、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ためのブレード等の部材へのトナーの融着がなく、現像器の長期の使用(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。また、前記トナーを用いた前記二成分現像剤の場合、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なく、現像器における長期の撹拌においても、良好で安定した現像性が得られる。
前記平均粒径(体積平均粒径(D50))が、10μm未満であると、キャリア粒子の分布において、微粉系が多くなり、1粒子当たりの磁化が低くなってキャリア飛散を生じることがあり、200μm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。
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、セルソルブ、ブチルアセテート、などが挙げられる。
前記焼付としては、特に制限はなく、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロウエーブを用いる方法、などが挙げられる。
前記量が、0.01質量%未満であると、前記芯材の表面に均一な前記樹脂層を形成することができないことがあり、5.0質量%を超えると、前記樹脂層が厚くなり過ぎてキャリア同士の造粒が発生し、均一なキャリア粒子が得られないことがある。
二成分系現像剤のトナーとキャリアの混合割合は、一般にキャリア100質量部に対しトナー1〜10.0質量部が好ましい。
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、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く、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、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工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記静電潜像担持体(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。前記転写手段としては、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。
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、転写ベルト等が好適に挙げられる。
前記転写器としては、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、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。
前記定着工程は、記録媒体に転写された可視像を定着装置を用いて定着させる工程であり、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。
前記定着装置としては、具体的には、磁性金属から構成され、電磁誘導により加熱される加熱ローラと、前記加熱ローラと平行に配置された定着ローラと、該加熱ローラと該定着ローラとの間に張架され、該加熱ローラにより加熱されると共に、これらのローラによって回転される無端帯状のトナー加熱媒体と、該トナー加熱媒体を介して前記定着ローラに圧接されると共に、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転してニップ部を形成する加圧ローラとを有する定着装置が特に好ましい。
前記ニップ部の面圧としては、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、7〜50N/cm2が好ましい。
前記定着部材としては、例えば、公知の加熱加圧手段(加熱手段と加圧手段との組合せ)が挙げられる。前記加熱加圧手段としては、前記無端状ベルトと前記ローラとの組合せの場合には、例えば、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せが挙げられ、前記ローラと前記ローラとの組合せの場合には、例えば、加熱ローラと加圧ローラとの組合せ、などが挙げられる。
前記誘導コイルは、前記加熱ローラの、前記加熱ローラと前記定着部材(例えば、加圧ローラ、無端状ベルトなど)との接触部位の反対側において、少なくとも半円筒部分を包む状態にて配置されるのが好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着工程及び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。
加熱ローラ1は、例えば、鉄、コバルト、ニッケル又はこれら金属の合金等の中空円筒状の磁性金属部材からなり、例えば、外径を20mm、肉厚を0.1mmとして、低熱容量で昇温の速い構成となっている。
ベルト3の表層部である離型層の厚みとしては、50〜500μmが好ましく、200μm程度が特に好ましい。このようにすれば、記録媒体111上に形成されたトナー像Tをベルト3の表層部が十分に包み込むため、トナー像Tを均一に加熱溶融することが可能になる。
なお、ベルト3の基材として、上記金属からなるベルト3の内側である発熱層の代わりに、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、PEEK樹脂、PES樹脂、PPS樹脂などの耐熱性を有する樹脂層を用いてもよい。
加圧ローラ4はベルト3を介して定着ローラ2を押圧してニップ部Nを形成しているが、本実施の形態では、加圧ローラ4の硬度を定着ローラ2に比べて硬くすることによって、加圧ローラ4が定着ローラ2(及びベルト3)へ食い込む形となり、この食い込みにより、記録媒体111は加圧ローラ4表面の円周形状に沿うため、記録媒体111がベルト3表面から離れやすくなる効果を持たせている。この加圧ローラ4の外径は定着ローラ2と同じ40mm程度であるが、肉圧は1〜3mm程度で定着ローラ2より薄く、また硬度は50〜70°(Asker硬度)程度で前述したとおり定着ローラ2より硬く構成されている。
励磁コイル7の外側には、フェライト等の強磁性体よりなる半円筒形状の励磁コイルコア9が、励磁コイルコア支持部材10に固定されて励磁コイル7に近接配置されている。なお、本実施の形態において、励磁コイルコア9は比透磁率が2,500のものを使用している。
この渦電流Iが加熱ローラ1及び発熱層の抵抗に応じたジュール熱を発生させ、主として加熱ローラ1とベルト3との接触領域及びその近傍部において加熱ローラ1及び発熱層を有するベルト3が電磁誘導加熱される。
このようにして加熱されたベルト3は、ニップ部Nの入口側近傍においてベルト3の内面側に当接して配置されたサーミスタなどの熱応答性の高い感温素子からなる温度検出手段5により、ベルト内面温度が検知される。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体上に残留する前記電子写真トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から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、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御する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、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
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6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、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の近傍には定着装置25が配置されている。
なお、タンデム画像形成装置100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。
前記プロセスカートリッジは、静電潜像を担持する静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に担持された静電潜像を、トナーを用いて現像し可視像を形成する現像手段とを、少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択した、帯電手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段などのその他の手段を有してなる。
前記現像手段としては、前記トナー乃至前記現像剤を収容する現像剤収容器と、該現像剤収容器内に収容されたトナー乃至現像剤を担持しかつ搬送する現像剤担持体とを、少なくとも有してなり、更に、担持させるトナー層厚を規制するための層厚規制部材等を有していてもよい。
前記プロセスカートリッジは、各種電子写真装置、ファクシミリ、プリンタに着脱自在に備えさせることができ、後述する本発明の画像形成装置に着脱自在に備えさせるのが好ましい。
次に、図8に示すプロセスカートリッジによる画像形成プロセスについて示すと、感光体101は、矢印方向に回転しながら、帯電手段102による帯電、露光手段(不図示)による露光103により、その表面に露光像に対応する静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段104でトナー現像され、該トナー現像は転写手段108により、記録媒体105に転写され、プリントアウトされる。次いで、像転写後の感光体表面は、クリーニング手段107によりクリーニングされ、更に除電手段(図示せず)により除電されて、再び、以上の操作を繰り返すものである。
<ロットA>
−有機微粒子エマルションの合成−
撹拌棒、及び温度計をセットした反応容器内に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業株式会社製)11部、スチレン80部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、チオグリコール酸ブチル12部、及び過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。次いで、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部を加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液を合成した。これを、[微粒子分散液1]とする。
得られた[微粒子分散液1]をレーザー回折式粒度分布測定器(LA−920、株式会社島津製作所製)で測定した体積平均粒径は、120nmであった。また、[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のガラス転移温度(Tg)は42℃であり、質量平均分子量(Mw)は3万であった。
水990部、[微粒子分散液1]65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、三洋化成工業株式会社製)37部、及び酢酸エチル90部を混合攪拌し、淡褐色の液体を得た。これを「水相1」とする。
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物229部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物529部、テレフタル酸208部、アジピン酸46部、及びジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下230℃で8時間反応した。次いで、10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、反応容器内に無水トリメリット酸44部を入れ、180℃、常圧で2時間反応し、ポリエステルを得た。これを[低分子ポリエステル1]とする。
得られた[低分子ポリエステル1]は、数平均分子量(Mn)2,500、質量平均分子量(Mw)6,700、ガラス転移温度(Tg)43℃、酸価25mgKOH/gであった。
冷却管、撹拌機、及び窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81部、テレフタル酸283部、無水トリメリット酸22部、及びジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下230℃で8時間反応した。次いで、10〜15mmHgの減圧で5時間反応させてポリエステルを合成した。これを[中間体ポリエステル1]とする。
得られた[中間体ポリエステル1]は、数平均分子量(Mn)2,100、質量平均分子量(Mw)9,500、ガラス転移温度(Tg)55℃、酸価0.5mgKOH/g、水酸基価51であった。
得られた[プレポリマー1]の遊離イソシアネート質量%は、1.53%であった。
撹拌棒、及び温度計をセットした反応容器内に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃にて5時間反応を行い、ケチミン化合物を合成した。これを、[ケチミン化合物1]とする。得られた[ケチミン化合物1]のアミン価は418であった。
水1,200部、カーボンブラック(キャボット社製、リーガル400R)39部、ポリエステル樹脂(RS801、三洋化成工業株式会社製)60部、及び水30部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合した。得られた混合物を、2本ロールを用いて150℃で30分間混練後、圧延冷却し、パルペライザーで粉砕して、マスターバッチを得た。これを、[マスターバッチ1]とする。
撹拌棒、及び温度計をセットした容器内に、前記[低分子ポリエステル1]400部、カルナバワックス110部、及び酢酸エチル947部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時間かけて30℃にまで冷却し、次いで、容器に[マスターバッチ1]500部、及び酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合して溶解物を得た。これを[原料溶解液1]とする。
次いで、[低分子ポリエステル1]の65%酢酸エチル溶液1,324部、前記[無機微粒子1]34部を加え、上記条件のビーズミルで1パスし、[顔料及びワックス分散液1]を得た。[顔料及びワックス分散液1]の固形分濃度(130℃、30分)は50%であった。
[顔料及びワックス分散液1]648部、[プレポリマー1]を154部、[ケチミン化合物1]8.5部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)で5,000rpmで1分間混合した後、容器に[水相1]1,200部を加え、TKホモミキサーで、回転数10,000rpmで20分間混合し[乳化スラリー1]を得た。
即ち、樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させると共に伸長反応が行われる。
撹拌機及び温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成を行い、[分散スラリー1]を得た。
[分散スラリー1]100部を減圧濾過した後、以下のようにして、洗浄及び乾燥を行った。
(1)濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(2)前記(1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後減圧濾過した。
(3)前記(2)の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過する操作を2回行い、ケーキ状物を得た。これを、「濾過ケーキ1」とする。
乾燥後の[濾過ケーキ1]について、目開き20〜30μmメッシュで篩い、エルボージェットにより、分級操作を行い、粗粉及び微粉を取り除いた。取り除いた粗粉の体積平均粒径(Dv)は、8.6μmであった。また、取り除いた微粉の体積平均粒径(Dv)は、3.7μmであった。
このようにして、トナー母体粒子を得た。これを、[トナー母体粒子1]とする。
得られた[トナー母体粒子1]100部に対して、外添剤として疎水性シリカ0.7部と、疎水化酸化チタン0.3部とをヘンシェルミキサーにて混合処理し、トナーを作製した。これを「トナー1」とする。該[トナー1]の各物性値については、表1に一覧を示した。
体積平均粒径(Dv)及び個数平均粒径(Dn)は、コールターカウンター法により測定することができる。コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)が挙げられる。以下に測定方法について述べる。
まず、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フォン酸塩)を0.1〜5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%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。ここで、更に測定試料を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、トナー粒子、又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの質量平均粒径(D4)、個数平均粒径を求めることができる。
チャンネルとしては、2.00〜2.52μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm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する。
そして、(Dv/Dn)は上記の値より自動的に算出した。
円形度は、フロー式粒子像分析装置(Flow Particle Image Analyzer)を使用して測定することができる。フロー式粒子像分析装置(Flow Particle Image Analyzer)を使用した測定方法に関して以下に説明する。
トナー、トナー粒子及び外添剤のフロー式粒子像分析装置による測定は、例えば、東亜医用電子社(株)製フロー式粒子像分析装置FPIA−2000を用いて測定することができる。
測定は、フィルターを通して微細なごみを取り除き、その結果として10−3cm3の水中に測定範囲(例えば、円相当径0.60μm以上159.21μm未満)の粒子数が20個以下の水10ml中にノニオン系界面活性剤(和光純薬社製、コンタミノンN)を数滴加え、更に、測定試料を5mg加え、超音波分散器STM社製UH−50で20kHz、50W/10cm3の条件で1分間分散処理を行い、更に、合計5分間の分散処理を行い測定試料の粒子濃度が4,000〜8,000個/10−3cm3(測定円相当径範囲の粒子を対象として)の試料分散液を用いて、0.60μm以上159.21μm未満の円相当径を有する粒子の粒度分布を測定する。
試料分散液は、フラットで偏平な透明フローセル(厚み約200μm)の流路(流れ方向に沿って広がっている)を通過させる。フローセルの厚みに対して交差して通過する光路を形成するために、ストロボとCCDカメラが、フローセルに対して、相互に反対側に位置するように装着される。試料分散液が流れている間に、ストロボ光がフローセルを流れている粒子の画像を得るために1/30秒間隔で照射され、その結果、それぞれの粒子は、フローセルに平行一定範囲を有する二次元画像として撮影される。それぞれの粒子の二次元画像の面積から、同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出する。
約1分間で、1,200個以上の粒子の円相当径を測定することができ、円相当径分布に基づく数及び規定された円相当径を有する粒子の割合(個数%)を測定できる。結果(頻度%及び累積%)は、0.06〜400μmの範囲を226チャンネル(1オクターブに対し30チャンネルに分割)に分割して得ることができる。実際の測定では、円相当径が0.60μm以上159.21μm未満の範囲で粒子の測定を行った。
[トナー母体粒子1]5質量%、及びシリコーン樹脂を被覆した平均粒子径が40μmの銅−亜鉛フェライトキャリア95質量%からなる二成分現像剤を調製した。
該現像剤を使用して、A4サイズの用紙を毎分45枚印刷できるリコー製imagio Neo 450を用いて、連続印刷して下記の評価方法で評価し、得られた評価結果を表2に示した。
−有機微粒子エマルションの合成−
撹拌棒、及び温度計をセットした反応容器内に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業株式会社製)11部、スチレン80部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、チオグリコール酸ブチル12部、及び過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。次いで、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部を加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液を合成した。これを、[微粒子分散液2]とする。
得られた[微粒子分散液2]をレーザー回折式粒度分布測定器(LA−920、株式会社島津製作所製)で測定した体積平均粒径は、120nmであった。また、[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のガラス転移温度(Tg)は42℃であり、質量平均分子量(Mw)は3万であった。
水990部、[微粒子分散液2]65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、三洋化成工業株式会社製)37部、酢酸エチル90部、及び前記ロットAにおける分級工程により取り除かれた微粉(体積平均粒径(Dv)=3.7μm)120部を混合攪拌し、淡褐色の液体を得た。これを「水相2」とする。
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物229部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物529部、テレフタル酸208部、アジピン酸46部、及びジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下230℃で8時間反応した。次いで、10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、反応容器内に無水トリメリット酸44部を入れ、180℃、常圧で2時間反応し、ポリエステルを得た。これを[低分子ポリエステル2]とする。
得られた[低分子ポリエステル2]は、数平均分子量(Mn)2,500、質量平均分子量(Mw)6,700、ガラス転移温度(Tg)43℃、酸価25mgKOH/gであった。
冷却管、撹拌機、及び窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81部、テレフタル酸283部、無水トリメリット酸22部、及びジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下230℃で8時間反応した。次いで、10〜15mmHgの減圧で5時間反応させてポリエステルを合成した。これを[中間体ポリエステル2]とする。
得られた[中間体ポリエステル2]は、数平均分子量(Mn)2,100、質量平均分子量(Mw)9,500、ガラス転移温度(Tg)55℃、酸価0.5mgKOH/g、水酸基価51であった。
得られた[プレポリマー2]の遊離イソシアネート質量%は、1.53%であった。
撹拌棒、及び温度計をセットした反応容器内に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃にて5時間反応を行い、ケチミン化合物を合成した。これを、[ケチミン化合物2]とする。得られた[ケチミン化合物2]のアミン価は418であった。
水1,200部、カーボンブラック(キャボット社製、リーガル400R)39部、ポリエステル樹脂(RS801、三洋化成工業株式会社製)60部、及び前記ロットAにおける分級工程により取り除かれた粗粉(Dv=8.6μm)20部、更には水30部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合した。得られた混合物を2本ロールを用いて150℃で30分間混練後、圧延冷却し、パルペライザーで粉砕して、マスターバッチを得た。これを、[マスターバッチ2]とする。
撹拌棒、及び温度計をセットした容器内に、前記[低分子ポリエステル2]400部、カルナバワックス110部、及び酢酸エチル947部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時間かけて30℃にまで冷却し、次いで、容器に[マスターバッチ2]500部、及び酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合して溶解物を得た。これを[原料溶解液2]とする。
次いで、[低分子ポリエステル2]の65%酢酸エチル溶液1,324部、前記[無機微粒子1]34部を加え、上記条件のビーズミルで1パスし、[顔料及びワックス分散液2]を得た。[顔料及びワックス分散液2]の固形分濃度(130℃、30分)は50%であった。
[顔料及びワックス分散液2]648部、[プレポリマー2]を154部、[ケチミン化合物2]8.5部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)で5,000rpmで1分間混合した後、容器に[水相2]1,200部を加え、TKホモミキサーで、回転数10,000rpmで20分間混合し[乳化スラリー2]を得た。
即ち、樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させると共に伸長反応が行われる。
撹拌機及び温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー2]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成を行い、[分散スラリー2]を得た。
[分散スラリー2]100部を減圧濾過した後、以下のようにして、洗浄及び乾燥を行った。
(1)濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(2)前記(1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後減圧濾過した。
(3)前記(2)の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(4)前記(3)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過する操作を2回行い、ケーキ状物を得た。これを、「濾過ケーキ2」とする。
得られた[トナー母体粒子2]100部に対して、外添剤として疎水性シリカ0.7部と、疎水化酸化チタン0.3部とをヘンシェルミキサーにて混合処理し、トナーを作製した。これを「トナー2」とする。該[トナー2]の各物性値については、表1に示した。
前記現像剤を使用して、A4サイズの用紙を毎分45枚印刷できる画像形成装置(株式会社リコー製、imagio Neo 450)を用いて、連続印刷し、下記の評価方法によって諸性能を評価した。結果を表2及び表3に示す。
温度20℃、50%RHの環境下、上記キャリア100部とトナー5部とを、ステンレス製のポットに仕込み、ボールミル架台上で300rpmにて回転混合させた。回転開始から15秒間後に停止させ、得られた現像剤の帯電量を、ブローオフ装置によって測定した。
帯電立ち上がりと同様の操作で、10分間経過後の現像剤材料の帯電性を、ブローオフ装置で測定した。
画像形成装置(株式会社リコー製、imagio Neo 450)を用い、100枚出力後のクリーニング工程を通過した感光体上の転写残トナーをスコッチテープ(住友スリーエム株式会社製)で白紙に移し、それをX−Rite(X−Rite社製)で測定し、下記基準により評価した。
[評価基準]
◎:ブランクとの差が0.005未満
○:ブランクとの差が0.005以上0.010
△:ブランクとの差が0.011〜0.02
×:ブランクとの差が0.02を超える
画像形成装置(株式会社リコー製、imagio Neo 450)を用い、単色モードで50%画像面積の画像チャートを150,000枚ランニング出力した後、ベタ画像を株式会社リコー製6000ペーパーに画像出力後、画像濃度をX−Rite(X−Rite社製)により測定を行った。これを4色単独に行ない、平均値を求め、下記評価基準に基づき評価した。
◎:1.8以上2.2未満
○:1.4以上1.8未満
△:1.2以上1.4未満
×:1.2未満
画像形成装置(株式会社リコー製、imagio Neo 450)を用い、単色で写真画像の出力を行い、粒状性、鮮鋭性の度合を目視にて、下記評価基準に示すように、良好なものから◎、○、△、×で評価した。
◎:オフセット印刷並
○:オフセット印刷よりわずかに悪い程度
△:オフセット印刷よりかなり悪い程度
×:従来の電子写真画像程度で非常に悪い
画像形成装置(株式会社リコー製、imagio Neo 450)を用い、単色モードで50%画像面積の画像チャートを30,000枚ランニグ出力した後、白紙画像を現像中に停止させ、現像後の感光体上の現像剤をテープ転写し、未転写のテープの画像濃度との差を938スペクトロデンシトメーター(X−Rite社)により測定を行った。画像濃度の差が少ない方が地肌汚れがよく、評価基準としては、×、△、○、◎の順にランクがよくなる。
画像形成装置(株式会社リコー製、imagio Neo 450)を用い、単色モードで50%画像面積の画像チャートを30,000枚ランニング出力した後、文字部画像を株式会社リコー製タイプDXのOHPシートに4色重ねて出力させ、文字部の線画像内部が抜けるトナー未転写頻度を段階見本と比較して、下記評価基準に基づき評価した。
◎:ランク5
○:ランク4
△:ランク3
×:ランク1及びランク2
パウダーテスター(PT−N型、ホソカワミクロン社製)に、上から順に目開き75μm、45μm、22μmのメッシュを重ねて装填し、トナー母体を一番上側の75μmメッシュ上に2g入れ、縦方向に1mmの振動を10秒間与え、各メッシュ上のトナー残存量から、トナー母体の流動性(凝集度)を下記数式1に基づいて算出し、更に、算出結果(凝集度)を下記評価基準に基づき評価した。
[数式1]
凝集度(%)={5×〔75μmメッシュ上の残トナー量(g)〕
+3×〔45μmメッシュ上の残トナー量(g)〕
+〔22μmメッシュ上の残トナー量(g)〕}×100
[凝集度の評価基準]
◎:8%未満
○:8%以上16%未満
△:16%以上25%未満
×:25%以上
実施例1において、ロットAの分級工程で取り除かれた微粉(体積平均粒径(Dv)=3.7μm)の代わりに微粉(体積平均粒径(Dv)=5.3μm)を取り除き、ロットBの「水相の調製」で、ロットAの微粉(体積平均粒径(Dv)=3.7μm)120部の代わりに前記微粉(体積平均粒径(Dv)=5.3μm)120部を用いた以外は、実施例1と同様にして、[トナー3]を作製した。該[トナー3]の各物性値については、表1に示した。
前記現像剤を使用して、A4サイズの用紙を毎分45枚印刷できる画像形成装置(株式会社リコー製、imagio Neo 450)を用いて、連続印刷し、実施例1と同様にして諸性能(帯電立ち上がり性、飽和帯電性、クリーニング性、画像濃度、画像粒状性・鮮鋭性、地肌汚れ、文字画像内部の白抜け、及びトナー流動性)を評価した。結果を表2及び表3に示す。
実施例1において、ロットBの「水相の調製」で、ロットAの分級工程で取り除かれた微粉(体積平均粒径(Dv)=3.7μm)120部の代わりに微粉(体積平均粒径(Dv)=3.7μm)320部を用いた以外は、実施例1と同様にして、[トナー4]を作製した。該[トナー4]の各物性値については、表1に示した。
前記現像剤を使用して、A4サイズの用紙を毎分45枚印刷できる画像形成装置(株式会社リコー製、imagio Neo 450)を用いて、連続印刷し、実施例1と同様にして諸性能(帯電立ち上がり性、飽和帯電性、クリーニング性、画像濃度、画像粒状性・鮮鋭性、地肌汚れ、文字画像内部の白抜け、及びトナー流動性)を評価した。結果を表2及び表3に示す。
実施例1において、ロットAの分級工程で取り除かれた微粉(体積平均粒径(Dv)=3.7μm)の代わりに微粉(体積平均粒径(Dv)=5.3μm)を取り除き、ロットBの「水相の調製」で、ロットAの微粉(体積平均粒径(Dv)=3.7μm)120部の代わりに前記微粉(体積平均粒径(Dv)=5.3μm)320部を用いた以外は、実施例1と同様にして、[トナー5]を作製した。該[トナー5]の各物性値については、表1に示した。
前記現像剤を使用して、A4サイズの用紙を毎分45枚印刷できる画像形成装置(株式会社リコー製、imagio Neo 450)を用いて、連続印刷し、実施例1と同様にして諸性能(帯電立ち上がり性、飽和帯電性、クリーニング性、画像濃度、画像粒状性・鮮鋭性、地肌汚れ、文字画像内部の白抜け、及びトナー流動性)を評価した。結果を表2及び表3に示す。
実施例1のロットBの「水相の調製」で、ロットAにおける分級工程により取り除かれた微粉(体積平均粒径(Dv)=3.7μm)120部を用いなかった以外は、実施例1と同様にして、[トナー6]を作製した。該[トナー6]の各物性値については、表1に示した。
前記現像剤を使用して、A4サイズの用紙を毎分45枚印刷できる画像形成装置(株式会社リコー製、imagio Neo 450)を用いて、連続印刷し、実施例1と同様にして諸性能(帯電立ち上がり性、飽和帯電性、クリーニング性、画像濃度、画像粒状性・鮮鋭性、地肌汚れ、文字画像内部の白抜け、及びトナー流動性)を評価した。結果を表2及び表3に示す。
実施例1のロットBの「マスターバッチの合成」で、ロットAにおける分級工程により取り除かれた粗粉(Dv=8.6μm)20部を用いなかった以外は、実施例1と同様にして、[トナー7]を作製した。該[トナー7]の各物性値については、表1に示した。
前記現像剤を使用して、A4サイズの用紙を毎分45枚印刷できる画像形成装置(株式会社リコー製、imagio Neo 450)を用いて、連続印刷し、実施例1と同様にして諸性能(帯電立ち上がり性、飽和帯電性、クリーニング性、画像濃度、画像粒状性・鮮鋭性、地肌汚れ、文字画像内部の白抜け、及びトナー流動性)を評価した。結果を表2及び表3に示す。
−定着下限温度−
画像形成装置(株式会社リコー製、imagio Neo 450)に、図1(定着装置B)、又は図2、図3A及び図3B(定着装置A)に示した定着機と、前述のトナー2〜7とを組み合わせて、表3に示すように実施例1〜4、及び比較例1〜8とし、普通紙及び厚紙の転写紙(株式会社リコー製タイプ6200、及びNBSリコー製複写印刷用紙<135>)にベタ画像で、1.0±0.05mg/cm2のトナーが現像されるように調整を行い、定着ベルトの温度が可変となるように調整を行って、普通紙でオフセットの発生しない温度を、厚紙で定着下限温度を測定した。定着下限温度は、得られた定着画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70%以上となる定着ベルト温度をもって定着下限温度とした。
[評価基準]
◎:定着下限温度が135℃未満
○:定着下限温度が135℃以上145℃未満
△:定着下限温度が145℃以上155℃未満
×:定着下限温度が155℃以上
上記定着下限温度と同様に定着評価し、定着画像へのホットオフセットの有無を目視評価した。ホットオフセットが発生した定着ロール温度をもってホットオフセット発生温度とした。
[評価基準]
◎:ホットオフセット発生温度が190℃以上
○:ホットオフセット発生温度が180℃以上190℃未満
△:ホットオフセット発生温度が170℃以上180℃未満
×:ホットオフセット発生温度が170℃未満
◎:リサイクル性、及び定着性が極めて良好
○:リサイクル性、及び定着性が良好
△:リサイクル性、又は定着性が悪いが、実使用可能なレベル
×:リサイクル性、又は定着性が悪く、実使用不可能なレベル
また、該トナーをプロセスカートリッジに装着しても同様に優れた効果を奏する。また、オゾンの発生が低減された帯電装置、及び表面硬度が高く、半導体レーザ(770〜800nm)などの長波長光に高い感度を示し、しかも繰返し使用による劣化もほとんど認められない感光体、及び効率がよく立ち上がり時間の短縮可能な定着装置を用いた画像形成装置を提供することができる。
2 定着ローラ
3 ベルト
4 加圧ローラ
5 温度検出手段
6 誘導加熱手段
7 励磁コイル
8 コイルガイド板
9 励磁コイルコア
10 感光体(感光体ドラム)
10K ブラック用感光体
10Y イエロー用感光体
10M マゼンタ用感光体
10C シアン用感光体
14 支持ローラ
15 支持ローラ
16 支持ローラ
17 中間転写クリーニング装置
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
30 露光装置
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 ブラック用現像器
45Y イエロー用現像器
45M マゼンタ用現像器
45C シアン用現像器
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 コロナ帯電器
60 クリーニング装置
61 現像器
62 転写帯電器
63 感光体クリーニング装置
64 除電器
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
100 画像形成装置
101 感光体
102 帯電手段
103 露光手段
104 現像手段
105 記録媒体
107 クリーニング手段
108 転写手段
110 ベルト式画像定着装置
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
200 給紙テーブル
210 画像定着装置
220 加熱ローラ
230 加圧ローラ
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
Claims (15)
- 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、トナーを用いて前記静電潜像を現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視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転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含む画像形成方法であって、
前記定着工程は、定着装置を用いて定着が行われ、該定着装置が、磁性金属から構成され、電磁誘導により加熱される加熱ローラと、前記加熱ローラと平行に配置された定着ローラと、該加熱ローラと該定着ローラとの間に張架され、該加熱ローラにより加熱されると共に、これらローラによって回転される無端帯状のトナー加熱媒体と、該トナー加熱媒体を介して前記定着ローラに圧接されると共に、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転してニップ部を形成する加圧ローラとを有してなり、
前記トナーは、少なくとも活性水素基含有化合物、及び該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体を含むトナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散させた溶解乃至分散液、及び少なくとも結着樹脂中に着色剤を含有し、少なくとも別ロットでトナー粒子を製造した際に分級により取り除かれた粗粉と着色剤とを混練することにより得られるマスターバッチを非水溶性有機溶媒に溶解乃至分散させた溶解液乃至分散液を、別ロットのトナー粒子を製造した際に分級により取り除かれた微粉を含む水系媒体中に乳化又は分散させてトナーを造粒し、分級させて得られることを特徴とする画像形成方法。 - トナーの体積平均粒径をAとし、粗粉の体積平均粒径をBとすると、次式、1.1A≦B≦10Aを満たす請求項1に記載の画像形成方法。
- トナーの体積平均粒径をAとし、微粉の体積平均粒径をCとすると、次式、0.1A≦C≦0.9Aを満たす請求項1から2のいずれかに記載の画像形成方法。
- 微粉の添加量が、水系媒体100質量部に対し、20質量部以下である請求項1から3のいずれかに記載の画像形成方法。
- トナーの体積平均粒径が、3〜8μmである請求項1から4のいずれかに記載の画像形成方法。
- トナーの体積平均粒径(Dv)と、数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が、1.25以下である請求項1から5のいずれかに記載の画像形成方法。
- トナーの平均円形度が、0.900〜0.980である請求項1から6のいずれかに記載の画像形成方法。
- トナーが、キャリアを有する二成分現像剤である請求項1から7のいずれかに記載の画像形成方法。
- 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを用いて前記静電潜像を現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、
前記定着手段が、磁性金属から構成され、電磁誘導により加熱される加熱ローラと、該加熱ローラと平行に配置された定着ローラと、該加熱ローラと該定着ローラとの間に張架され、該加熱ローラにより加熱されると共に、これらのローラによって回転される無端帯状のトナー加熱媒体と、該トナー加熱媒体を介して前記定着ローラに圧接されると共に、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転してニップ部を形成する加圧ローラとを有してなり、
前記トナーは、少なくとも活性水素基含有化合物、及び該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体を含むトナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散させた溶解乃至分散液、及び少なくとも結着樹脂中に着色剤を含有し、少なくとも別ロットでトナー粒子を製造した際に分級により取り除かれた粗粉と着色剤とを混練することにより得られるマスターバッチを非水溶性有機溶媒に溶解乃至分散させた溶解液乃至分散液を、別ロットのトナー粒子を製造した際に分級により取り除かれた微粉を含む水系媒体中に乳化又は分散させてトナーを造粒し、分級させて得られることを特徴とする画像形成装置。 - トナーの体積平均粒径をAとし、粗粉の体積平均粒径をBとすると、次式、1.1A≦B≦10Aを満たす請求項9に記載の画像形成装置。
- トナーの体積平均粒径をAとし、微粉の体積平均粒径をCとすると、次式、0.1A≦C≦0.9Aを満たす請求項9から10のいずれかに記載の画像形成装置。
- 微粉の添加量が、水系媒体100質量部に対し、20質量部以下である請求項9から11のいずれかに記載の画像形成装置。
- 静電潜像形成手段が帯電器を有し、該帯電器を静電潜像担持体に接触させて、該帯電器に電圧を印加することにより該静電潜像担持体に帯電を行う請求項9から12のいずれかに記載の画像形成装置。
- 静電潜像担持体が、アモルファスシリコンを含有する請求項9から13のいずれかに記載の画像形成装置。
- 静電潜像担持体と、更に帯電手段、現像手段、転写手段、クリ−ニング手段及び除電手段から選択される少なくとも1つの手段を備え、画像形成装置内に着脱可能であるプロセスカートリッジを有する請求項9から14のいずれかに記載の画像形成装置。
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