JP4990678B2 - トナー及びその製造方法、並びに現像剤、プロセスカートリッジ、及び画像形成方法 - Google Patents
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Description
しかし、前記特許文献1には、外添剤の表面が遊離し難いように処理されているため、外添剤として有する本来の流動性付与機能、及びトナーの帯電補助機能が十分に発揮されないという問題があった。
<1> 少なくとも結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含有するトナー粒子と、外添剤とを含むトナーであって、
前記トナーが、前記外添剤が外添されたトナー粒子に、体積平均粒径が25μm〜50μmであり、かつ表面に細孔を有する多孔性架橋粒子を混合した後、該多孔性架橋粒子を除去して得られることを特徴とするトナーである。
<2> トナー粒子が、少なくとも層状無機化合物が有する層間のイオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性した層状無機化合物を含有する前記<1>に記載のトナーである。
<3> 変性した層状無機化合物が、少なくとも層状無機化合物が有する層間のカチオンの少なくとも一部を有機物カチオンで変性した層状無機化合物である前記<2>に記載のトナーである。
<4> トナー粒子が、変性した層状無機化合物を少なくとも含むトナー組成物を、水系媒体に分散乃至乳化して得られる前記<2>から<3>のいずれかに記載のトナーである。
<5> 少なくとも結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含有するトナー粒子と、外添剤とを含むトナーの製造方法であって、
前記トナー粒子に外添剤を外添する外添工程と、
前記外添剤が外添されたトナー粒子と、体積平均粒径が25μm〜50μmであり、かつ表面に細孔を有する多孔性架橋粒子とを混合する混合工程と、
混合した後、該多孔性架橋粒子を除去する除去工程と、を含むことを特徴とするトナーの製造方法である。
<6> 多孔性架橋粒子の除去が、該多孔性架橋粒子の体積平均粒径よりも目開きの小さい篩を用いて行われる前記<5>に記載のトナーの製造方法である。
<7> 多孔性架橋粒子が、架橋密度3質量%〜15質量%、体積平均粒径25μm〜50μm、全孔容積0.01cc/g〜0.50cc/g、比表面積5m2/g〜50m2/g、及び平均孔径0.01μm〜2.0μmの範囲である前記<5>から<6>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<8> 多孔性架橋粒子が、アルキル(メタ)アクリレート50質量部〜96質量部と、分子内に2個以上のビニル基を有する多官能性モノマー15質量部〜3質量部と、その他の共重合性モノマー35質量部〜1質量部とからなるモノマー混合物を多孔質化剤の存在下に共重合して得られる前記<5>から<7>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<9> BET法による比表面積が20m2/g〜300m2/gである外添剤を少なくとも1種含有する前記<5>から<8>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<10> 外添剤が、2種以上である前記<5>から<9>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<11> 外添剤が、シリカ、チタン化合物、アルミナ、酸化セリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、りん酸カルシウム、フッ素含有樹脂微粒子、シリカ含有樹脂微粒子、及び窒素含有樹脂微粒子から選択される少なくとも1種である前記<5>から<10>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<12> チタン化合物が、湿式法で作製されたTiO(OH)2の少なくとも一部を、シラン化合物及びシリコーンオイルのいずれかと反応させて得られるチタン化合物である前記<11>に記載のトナーの製造方法である。
<13> チタン化合物の比重が、2.8〜3.6である前記<11>から<12>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<14> トナー粒子が、有機溶媒又は分散媒中に活性水素基を有する化合物と、該活性水素基を有する化合物と反応可能な変性ポリエステル系樹脂とを少なくとも含むトナー組成物を溶解乃至分散させ、該溶解乃至分散物を樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させて、前記変性ポリエステル系樹脂と前記活性水素基を有する化合物とを反応させて、得られた溶解乃至分散液から前記有機溶媒又は分散媒を除去する前記<5>から<13>のいずれかに記載のトナーの製造方法である。
<15> 前記<5>から<14>のいずれかに記載のトナーの製造方法により製造されたことを特徴とするトナーである。
<16> キャリアと、前記<1>から<4>及び<15>のいずれかに記載のトナーとを含むことを特徴とする現像剤である。
<17> 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に形成し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、帯電手段、クリーニング手段、転写手段、及び除電手段から選択される少なくとも1つの手段とを有し、画像形成装置本体に着脱可能であるプロセスカートリッジであって、
前記トナーが、前記<1>から<4>及び<15>のいずれかに記載のトナーであることを特徴とするプロセスカートリッジである。
<18> 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、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程とを少なくとも含む画像形成方法であって、
前記トナーが前記<1>から<4>及び<15>のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成方法である。
本発明のトナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含有するトナー粒子(以下、トナー母体粒子と称することもある)と、外添剤とを含み、層状無機化合物、更に必要に応じてその他の成分を含有する。
前記トナーが、前記外添剤が外添されたトナー粒子に、体積平均粒径が25μm〜50μmであり、かつ表面に細孔を有する多孔性架橋粒子を混合した後、該多孔性架橋粒子を除去して得られる。
前記結着樹脂としては、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、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニル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、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類などの単独重合体又は共重合体を例示することができる。
代表的な結着樹脂としては、例えばポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポリエステル樹脂が好ましく、ウレア基を有するポリエステル樹脂、例えばウレア変性ポリエステル樹脂がより好ましく、具体的にはウレア変性ポリエステル樹脂と未変性ポリエステル樹脂との組み合わせが特に好ましい。
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、リトボンなどが挙げられる。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。
前記離型剤としては、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、ワックス類、などが好適に挙げられる。
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、などが挙げられる。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、パラフィンワックス、サゾールワックス等が挙げられる。
前記離型剤の溶融粘度として、前記離型剤の融点より20℃高い温度での測定値で、5cps〜1,000cps(5mPa・s〜1,000mPa・s)が好ましく、10cps〜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。
本発明のトナーに使用される外添剤は、その種類を特に制限するものではないが、体積平均粒径が10nm〜300nmであり、BET比表面積が20m2/g〜300m2/gであるものが好ましい。
前記外添剤としては、特に制限はなく、公知の様々な材料の中から適宜選択することができ、例えばシリカ、チタン化合物、アルミナ、酸化セリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグウネシウム、りん酸カルシウム、フッ素含有樹脂微粒子、シリカ含有樹脂微粒子、及び窒素含有樹脂微粒子から選択される1種以上が挙げられる。使用する外添剤は、2種以上を併用することが好ましい。
前記シラン化合物としては、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CH3Si(Cl)3、CH3Si(OCH3)3、CH3Si(OC2H5)3、CH3CH2Si(OCH3)3、CH3(CH2)2Si(OCH3)3、CH3(CH2)3Si(OCH3)3、CH3(CH2)4Si(OCH3)3、CH3(CH2)5Si(OCH3)3、CH3(CH2)6Si(OCH3)3、CH3(CH2)7Si(OCH3)3、CH3(CH2)8Si(OCH3)3、CH3(CH2)9Si(OCH3)3、CH3(CH2)10Si(OCH3)3、CH3(CH2)11Si(OCH3)3、CH3(CH2)12Si(OCH3)3、CH3(CH2)13Si(OCH3)3、CH3(CH2)14Si(OCH3)3、CH3(CH2)15Si(OCH3)3、CH3(CH2)16Si(OCH3)3、CH3(CH2)17Si(OCH3)3、CH3(CH2)18Si(OCH3)3、CH3(CH2)19Si(OCH3)3、CH3(CH2)5Si(OC2H5)3、CH3(CH2)6Si(OC2H5)3、CH3(CH2)7Si(OC2H5)3、CH3(CH2)8Si(OC2H5)3、CH3(CH2)9Si(OC2H5)3、CH3(CH2)10Si(OC2H5)3、CH3(CH2)11Si(OC2H5)3、CH3(CH2)12Si(OC2H5)3、CH3(CH2)13Si(OC2H5)3、CH3(CH2)14Si(OC2H5)3、CH3(CH2)15Si(OC2H5)3、CH3(CH2)16Si(OC2H5)3、CH3(CH2)17Si(OC2H5)3、CH3(CH2)18Si(OC2H5)3、CH3(CH2)19Si(OC2H5)3、CF3Si(OCH3)3、CH3Si(NCO)3、(CH3)2SiCl2、(CH3)2Si(OCH3)2、(CH3)2Si(OC2H5)2、(CH3)(CH3CH2)Si(OCH3)2、(CH3)〔CH3(CH2)2〕Si(OCH3)2、(CH3)〔CH3(CH2)3〕Si(OCH3)2、(CH3)〔CH3(CH2)4〕Si(OCH3)2、(CH3)〔CH3(CH2)5〕Si(OCH3)2、(CH3)〔CH3(CH2)6〕Si(OCH3)2、(CH3)〔CH3(CH2)7〕Si(OCH3)2、(CH3)〔CH3(CH2)8〕Si(OCH3)2、(CH3)〔CH3(CH2)9〕Si(OCH3)2、(CH3)〔CH3(CH2)10〕Si(OCH3)2、(CH3)〔CH3(CH2)11〕Si(OCH3)2、(CH3)〔CH3(CH2)12〕Si(OCH3)2、(CH3)〔CH3(CH2)13〕Si(OCH3)2、(CH3)〔CH3(CH2)14〕Si(OCH3)2、(CH3)〔CH3(CH2)15〕Si(OCH3)2、(CH3)〔CH3(CH2)16〕Si(OCH3)2、(CH3)〔CH3(CH2)17〕Si(OCH3)2、(CH3)〔CH3(CH2)18〕Si(OCH3)2、(CH3)〔CH3(CH2)19〕Si(OCH3)2、(CH3)2Si(NCO)2、(CH3)3SiCl、(CH3)3Si(OCH3)、(CH3)3Si(OC2H5)、(CH3)2(CH3CH2)Si(OCH3)、(CH3)2〔CH3(CH2)2〕Si(OCH3)、(CH3)2〔CH3(CH2)3〕Si(OCH3)、(CH3)2〔CH3(CH2)4〕Si(OCH3)、(CH3)2〔CH3(CH2)5〕Si(OCH3)、(CH3)2〔CH3(CH2)6〕S(OCH3)、(CH3)2〔CH3(CH2)7〕Si(OCH3)、(CH3)2〔CH3(CH2)8〕Si(OCH3)、(CH3)2〔CH3(CH2)9〕Si(OCH3)、(CH3)2〔CH3(CH2)10〕Si(OCH3)、(CH3)2〔CH3(CH2)11〕Si(OCH3)、(CH3)2〔CH3(CH2)12〕Si(OCH3)、(CH3)2〔CH3(CH2)13〕Si(OCH3)、(CH3)2〔CH3(CH2)14〕Si(OCH3)、(CH3)2〔CH3(CH2)15〕Si(OCH3)、(CH3)2〔CH3(CH2)16〕Si(OCH3)、(CH3)2〔CH3(CH2)17〕Si(OCH3)、(CH3)2〔CH3(CH2)18〕Si(OCH3)、(CH3)2〔CH3(CH2)19〕Si(OCH3)等のシランカップリング剤、などが挙げられる。
前記チタン化合物の比重は、2.8〜3.6であることが好ましい。
前記外添剤の前記トナーにおける含有量は、0.1質量%〜8.0質量%が好ましい。
本発明のトナーは、前記外添剤が外添されたトナー粒子に、体積平均粒径が25μm〜50μmであり、かつ表面に細孔を有する多孔性架橋粒子を混合した後、該多孔性架橋粒子を除去することにより得られる。
前記体積平均粒径が25μm未満であると、トナー粒径との粒径差が小さくなり、十分に分離することが困難となる可能性がある。一方、前記体積平均粒径が50μmを超えると、外添されたトナー粒子との混合において、十分に混合できなくなり、遊離外添剤を捕捉する機能が十分でなくなることがある。
前記多孔性架橋粒子の体積平均粒径は、例えばコールターマルチサイザーII(コールター株式会社製)により測定することができる。
前記比表面積は、例えばB.E.T法(窒素多点分析)により求めることができる。前記全孔容積(cc/g)は、例えば水銀圧入法により測定することができる。前記平均孔径は、例えば走査型電子顕微鏡(SEM)により測定することができる。
前記架橋密度とは、モノマー中の架橋成分〔ビニル系では2つ以上のビニル基を有するもの(例えばジビニルベンゼン)、ポリエステル系では3官能以上のモノマー〕の比率を意味する。
前記(1)脂肪族共役ジエンモノマーとしては、例えばブタジエン、イソプレン、ジメチルブタジエン、クロロプレンなどが挙げられる。
前記(2)少なくとも2個の付加重合可能な基を有する化合物としては、例えばトリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、グリセロールアリロキシジ(メタ)アクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタンジ(メタ)アクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタントリ(メタ)アクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルプロパンジ(メタ)アクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルプロパントリ(メタ)アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジアリルテレフタレート、ジアリルフタレート、などが挙げられる。
前記多孔質化剤の使用量は、前記モノマー混合物100質量部に対し10質量部〜200質量部が好ましく、30質量部〜150質量部がより好ましい。この範囲より少ないと全孔容積、表面積が少なくなり、平均孔径も小さくなる。またこの範囲より多いと、平均孔径が、大きくなりすぎて、細孔形成が困難となる。
添加し、混合された多孔性架橋粒子は、その体積平均粒径よりも目開きの小さい篩を用いて除去する。
前記層状無機化合物とは、原子が共有結合等によって強く結合して密に配列したシートが、ファンデルワールス力、静電気力などの弱い力によってほぼ平行に積み重なった構造を持ち、層間に溶媒を配位又は吸収することにより膨潤、又はへき開する性質を示す無機化合物を意味する。
このような層状無機化合物としては、膨潤性の含水ケイ酸塩、例えば、スメクタイト群粘土鉱物(ベントナイト、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチブンサイトなど)、バーミキュライト群粘土鉱物(バーミキュライトなど)、カオリン型鉱物(ハロイサイト、カオリナイト、エンデライト、ディッカイトなど)、フィロケイ酸塩(タルク、パイロフィライト、マイカ、マーガライト、白雲母、金雲母、テトラシリリックマイカ、テニオライトなど)、ジャモン石群鉱物(アンチゴライトなど)、緑泥石群鉱物(クロライト、クックアイト、ナンタイトなど)などが挙げられる。これらの層状無機化合物は、天然物であっても合成物であってもよい。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、トナー特性に影響を与えず、添加量を少量とすることができることから、天然又は合成のスメクタイト群粘土鉱物が特に好ましい。
前記層状無機化合物の陽イオン交換容量は、80ミリ当量/100g〜120ミリ当量/100gであることが好ましく、90ミリ当量/100g〜110ミリ当量/100gがより好ましい。前記陽イオン交換容量が、80ミリ当量/100g未満であると、有機物イオンの置換量が少なくなり、溶剤への溶解性の低下、あるいはトナーを構成する樹脂への親和性が損なわれ、トナー中の配合量が少なくなり、トナー形状の異形化が不十分となることがある。一方、前記陽イオン交換容量が、120ミリ当量/100gを超えると、有機物イオンの置換量が多くなり、過剰の有機物がトナー樹脂を可塑化させ、トナーの定着性、特にホットオセット性を悪化させることがある。
ここで、前記陽イオン交換容量の測定は、例えば酢酸アンモニウム溶液を用い、層状無機化合物の土壌の交換基に飽和されている陽イオンをアンモニウムイオンで交換飽和させ、過剰の酢酸アンモニウムをアルコールで洗浄後、塩化カリウム溶液でアンモニウムイオンを交換浸出したものについて、アンモニウムイオンを定量し、陽イオン交換容量を求めることができる。なお、前記アンモニウムイオンの定量は、水酸化カリウム、フェノール及びニトロプルシッドナトリウムの混合溶液と次亜塩素酸ナトリウム溶液を加え、インドフェノールの青色を発色させて比色を行うインドフェノール法により測定することができる。
前記有機化処理としては、オニウムイオンを持つ化合物を層状無機化合物に含有させることで有機化させることができ、具体的には、有機オニウムイオンからなる有機化剤を層状無機化合物に添加し処理することにより行われる。前記有機オニウムイオンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばモノアルキルの1級〜4級のアンモニウムイオン、ジアルキルの2級〜3級のアンモニウムイオン、トリアルキルの3級〜4級のアンモニウムイオン、テトラアルキルアンモニウムイオンなどが挙げられる。これらの中でも、4級アンモニウムイオンが好ましく、下記一般式(A)で表される4級アンモニウムイオンが特に好ましい。
本発明のトナーの製造方法は、少なくとも結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含有するトナー粒子と、外添剤と、好ましくは層状無機化合物とを含むトナーの製造方法であって、
前記トナー粒子に外添剤を外添する外添工程と、
体積平均粒径が25μm〜50μmであり、かつ表面に細孔を有する多孔性架橋粒子を混合する混合工程と、
該多孔性架橋粒子を除去する除去工程と、を含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
本発明のトナーに使用される前記トナー粒子は、(1)粉砕法、(2)水系媒体中で油相を乳化、懸濁又は凝集させトナー粒子を形成させる懸濁重合法、乳化重合法、ポリマー懸濁法等がある。
界面活性剤、その他固体分散剤等が含まれる水系媒体中で後に述べる乳化法によって乳化分散する。その後、重合反応を行い粒子化する。
前記平均円形度が、0.900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。
本発明の現像剤は、本発明の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。
本発明の前記トナーを用いた二成分現像剤の場合、キャリアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、芯材と、該芯材を被覆する樹脂層とを有するものが好ましい。
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。
前記キャリアの該二成分現像剤における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、90質量%〜98質量%が好ましく、93質量%〜97質量%がより好ましい。
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質量部〜10.0質量部が好ましい。
本発明の画像形成方法は、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、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、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、定着工程、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。
前記トナーとしては、本発明の前記トナーを用いることができる。
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(以下、「電子写真感光体」、「感光体」、「像担持体」と称することもある)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等が好ましい。
前記静電潜像の形成は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段により行うことができる。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一様に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、前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、本発明の前記トナー乃至前記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、前記静電潜像を本発明の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。現像手段は、例えば、本発明の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る。
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。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。
前記加熱加圧手段における加熱は、通常、80℃〜200℃が好ましい。
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。
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。
本発明のプロセスカートリッジは、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に形成し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、帯電手段、クリーニング手段、転写手段、及び除電手段から選択される少なくとも1つの手段とを有し、画像形成装置本体に着脱可能である。前記トナーは、上述した本発明のトナーである。
本発明のプロセスカートリッジは、各種画像形成装置、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に着脱可能に備えることができる。
次に、図1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説明する。まず、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106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(不図示)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。
そして、この種のカラー電子写真方式の画像形成装置では、図5に示すように、一次転写後に感光体1上に残留する転写残トナーを、感光体クリーニング装置8で除去して感光体1表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えている。また、二次転写後に中間転写体4上に残留する転写残トナーを、中間転写体クリーニング装置9で除去して中間転写体4表面をクリーニングし、再度の画像形成に備える。
図7を用いて、前記タンデム型現像器120を更に説明する。
まず、実施例で使用するトナーは以下に説明する製造方法により作製した。
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83部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110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、白色の乳濁液を得た。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[微粒子分散液1]を調製した。
水990部、[微粒子分散液1]83部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業株式会社製)37部、及び酢酸エチル90部を混合し、撹拌して、乳白色の液体を得た。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内に、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、10mmHg〜15mmHgの減圧で5時聞反応した後、反応容器内に無水トリメリット酸44部を入れ、常圧下、180℃でに2時間反応し、[低分子ポリエステル1]を合成した。[低分子ポリエステル1〕は、数平均分子量2,500、重量平均分子量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、及び窒素導入管の付いた反応容器内に、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、更に10〜15mmHgの減圧下、5時間反応した[中間体ポリエステル1]を合成した。
得られた[中間体ポリエステル1]は、数平均分子量2,100、重量平均分子量9,500、ガラス転移温度(Tg)55℃、酸価0.5mgKOH/g、水酸基価51mgKOH/g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部及びメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で5時間反応を行い、[ケチミン化合物1]を得た。得られた[ケチミン化合物1]のアミン価は418であった。
水35部、フタロシアニン顔料(東洋インキ製造株式会社製、FG7351)40部、及びポリエステル樹脂(三洋化成工業株式会社製、RS801)60部をヘンシェルミキサー(三井鉱山株式会社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて150℃で30分間混練後、圧延冷却してパルペライザーで粉砕し、[マスターバッチ1]を得た。
撹拌棒、及び温度計をセットした容器内に、[低分子ポリエステル1]378部、カルナバワックス11O部、帯電制御剤(CCA)(サリチル酸金属錯体E−84、オリエント化学工業株式会社製)22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時問で30℃に冷却した。次いで、容器内に[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[原料溶解液1]を得た。
[原料溶解液1]1,324部を容器内に移し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス株式会社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、カーボンブラック、ワックスの分散を行った。次いで、[低分子ポリエステル1]の65%酢酸エチル溶液1324部加え、前記条件のビーズミルで1パスし、[顔料・ワックス分散液1]を作製した。得られた[顔料・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・ワックス分散液1]648部、[プレポリマー1]を154部、及び[ケチミン化合物1]6.6部を容器内に入れ、TKホモミキサー(特殊機化株式会社製)で5,000rpmで1分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数13,000rpmで20分間混合して、[乳化スラリー1]を得た。
イオン交換水、活性剤、及び増粘剤を適宜な割合で容器内に入れて攪拌した水溶液に、[乳化スラリー1]を混合し、TKホモミキサー(特殊機化株式会社製)で2,000rpmで1時間混合して、[形状制御スラリー1]を得た。
撹拌機、及び温度計をセットした容器内に、[形状制御スラリー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、以下の各工程を行った。
(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[濾過ケーキ1]を得た。
得られた[濾過ケーキ1]を、循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、[トナー粒子A]を作製した。
次いで、[トナー粒子A]を100部に、平均粒径が15nmのイソブチル処理された疎水性酸化チタン(比表面積=80m2/g)0.8部、平均粒子径12nmのヘキサメチルジシラザン処理された疎水性シリカ(比表面積=140m2/g)1.0部をヘンシェルミキサーにて攪拌翼の周速が20m/sで混合して、[トナーA]を作製した。
調製水555gにポリビニルアルコール(クラレポバール205、株式会社クラレ製)5gを溶解させた水溶液に、メチルメタクリレート184g、トリメチロールプロパントリメタクリレート16g、ラウロイルパーオキサイド1g、メチルイソブチルケトン100g、及びメタクリル酸ブチル樹脂2gからなる混合液を、ホモミキサーを用いて撹拌し、モノマー混合液の分散液を調製した。この際、ホモミキサーの攪拌翼の回転数をそれぞれ1,000rpmとして撹拌した。この分散液を撹拌機、環流冷却器、温度計、及び窒素吹き込み口を備えた4つ口フラスコに移し、窒素気流下で撹拌しながら、60℃に昇温し、そのまま3時間反応した。得られた懸濁液を室温まで冷却後、濾別し、水洗し、フィルターケーキを110℃で24時間乾燥させて、球状多孔性架橋ポリマー粒子Aを作製した。
B.E.T法(窒素多点分析)により比表面積(m2/g)を求め、水銀圧入法により全孔容積(cc/g)、走査型電子顕微鏡(SEM)により表面細孔径を確認したところ、体積平均粒径29μm、表面細孔径(平均孔径)0.15〜2.0μm、比表面積14m2/g、全孔容積0.05cc/gであった。
この球状多孔性架橋ポリマー粒子Aを「トナーA」中に1.0%添加し、混合して、795メッシュの篩により球状多孔性架橋ポリマー粒子Aを除去し、「トナーA1」を得た。
実施例1と同様の手順にて、ホモミキサーの攪拌翼の回転数を調整することにより、同様に球状多孔性架橋ポリマー粒子Bを得た。
得られた多孔性架橋ポリマー粒子Bについて、コールターマルチサイザーII(コールター株式会社製)により体積平均粒径(μm)を測定した。
B.E.T法(窒素多点分析)により比表面積(m2/g)を求め、水銀圧入法により全孔容積(cc/g=ml/g)、走査型電子顕微鏡(SEM)により表面細孔径を確認したところ、体積平均粒径38.0μm、表面細孔径(平均孔径)0.15〜2.0μm、比表面積10m2/g、全孔容積0.06cc/gであった。
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応槽内に、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プロピオンオキサイド3モル付加物529部、テレフタル酸208部、アジピン酸46部及びジブチルスズオキシド2部を投入し、常圧下、230℃で8時間反応させた。次に、10mmHg〜15mmHgの減圧下、5時間反応させた後、反応槽内に無水トリメリット酸44部を添加し、常圧下、180℃で2時間反応させて、未変性ポリエステル樹脂を合成した。
得られた未変性ポリエステル樹脂は、数平均分子量が2,500、重量平均分子量が6,700、ガラス転移温度が43℃、酸価が25mgKOH/gであった。
撹拌棒、及び温度計をセットした反応容器内に、未変性ポリエステル樹脂378部、カルナバワックス110部、サリチル酸金属錯体E−84(オリエント化学工業株式会社製)22部及び酢酸エチル947部を仕込み、撹拌下、80℃まで昇温し、80℃で5時間保持した後、1時間かけて30℃まで冷却した。
次に、反応容器内に、マスターバッチ500部、及び酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合して原料溶解液を得た。
得られた原料溶解液1,324部を反応容器内に移し、ビーズミルのウルトラビスコミル(アイメックス社製)を用いて、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填し、送液速度が1kg/時、ディスク周速度が6m/秒の条件で3パスして、カルナバワックスを分散させ、ワックス分散液を得た。
得られた中間体ポリエステル樹脂は、数平均分子量が2,100、重量平均分子量が9,500、ガラス転移温度が55℃、酸価が0.5mgKOH/g、水酸基価が51mgKOH/gであった。
次に、冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器内に、中間体ポリエステル樹脂410部、イソホロンジイソシアネート89部、及び酢酸エチル500部を仕込み、100℃で5時間反応させて、プレポリマーを合成した。得られたプレポリマーの遊離イソシアネート含有量は、1.53質量%であった。
次に、反応容器内に、トナー材料の分散液749部、プレポリマー115部及びケチミン化合物2.9部を仕込み、TK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)を用いて5000rpmで1分間混合して、油相混合液を得た。
次に、撹拌棒、及び温度計をセットした反応容器内に、水683部、反応性乳化剤(メタクリル酸のエチレンオキシド付加物の硫酸エステルのナトリウム塩、エレミノールRS−30、三洋化成工業株式会社製)11部、スチレン83部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、及び過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400rpmで15分間撹拌し、乳濁液を得た。乳濁液を加熱して、75℃まで昇温して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部を添加し、75℃で5時間熟成して、樹脂粒子分散液を調製した。
前記トナー材料液の分散質粒径、分散粒径分布は、「マイクロトラックUPA−150」(日機装社製)を用いて測定し、解析ソフト「マイクロトラック パーティクルサイズ アナライザ−Ver.10.1.2−016EE」(日機装株式会社製)を用いて解析を行った。具体的には、ガラス製30mlサンプル瓶にトナー材料液、次いでトナー材料液作製に用いた溶媒を添加し、10%の分散液を調製した。得られた分散液を「超音波分散器W−113MK−II」(本多電子株式会社製)で2分間分散処理した。
測定するトナー材料液に用いた溶媒でバックグラウンドを測定した後、前記分散液を滴下し、測定器のサンプルローディングの値が1〜10の範囲となる条件で分散粒子径を測定した。本測定法は分散粒子径の測定再現性の点から測定器のサンプルローディングの値が1〜10の範囲となる条件で測定することが重要である。前記サンプルローディングの値を得るために前記分散液の滴下量を調節する必要がある。
測定・解析条件は以下のように設定した。
分布表示:体積、粒径区分選択:標準、チャンネル数:44、測定時間:60sec、測定回数:1回、粒子透過性:透過、粒子屈折率:1.5、粒子形状:非球形、密度:1g/cm3溶媒屈折率の値は日機装株式会社発行の「測定時の入力条件に関するガイドライン」に記載されている値のうちトナー材料液に用いた溶媒の値を用いた。
次に、水系媒体1,200部に、油相混合液867部を加え、TK式ホモミキサーを用いて、13,000rpmで20分間混合して、分散液(乳化スラリー)を調製した。
次に、撹拌機及び温度計をセットした反応容器中に、乳化スラリーを仕込み、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成を行い、分散スラリーを作製した。
次に、分散スラリー100質量部を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水100部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて12,000rpmで10分間混合した後、濾過した。得られた濾過ケーキに10%塩酸を加えて、pHを2.8に調整し、TK式ホモミキサーを用いて12,000rpmで10分間混合した後、濾過した。
更に、得られた濾過ケーキにイオン交換水300部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて12,000rpmで10分間混合した後、濾過する操作を2回行い、最終濾過ケーキを得た。
得られた最終濾過ケーキを、循風乾燥機を用いて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、「トナー粒子B」を作製した。
次に、実施例2の球状多孔性架橋ポリマー粒子Bを、前記「トナーB」中に1.0%添加混合し、795メッシュの篩により球状多孔性架橋ポリマー粒子Bを除去して、「トナーA3」を作製した。
実施例1と同様の手順にて、ホモミキサーの攪拌翼の回転数を11,000rpmとすることにより、同様に球状多孔性架橋ポリマー粒子Cを作製した。
得られた球状多孔性架橋ポリマー粒子Cについて、コールターマルチサイザーII(コールター株式会社製)により体積平均粒径(μm)を測定した。
B.E.T法(窒素多点分析)により比表面積(m2/g)を求め、水銀圧入法により全孔容積(cc/g)、走査型電子顕微鏡(SEM)により表面細孔径を確認したところ、体積平均粒径1.20μm、表面細孔径(平均孔径)0.10〜0.8μm、比表面積6m2/g、全孔容積0.02cc/gであった。
この球状多孔性架橋ポリマー粒子Cを前記「トナーA」中に1.0%添加混合し、795メッシュの篩により、球状多孔性架橋ポリマー粒子Cを除去して、「トナーA4」を作製した。
実施例1と同様の手順にて、ホモミキサーの攪拌翼の回転数を500rpmとすることにより、同様に球状多孔性架橋ポリマー粒子Dを作製した。
得られた球状多孔性架橋ポリマー粒子Dについて、コールターマルチサイザーII(コールター株式会社製)により体積平均粒径(μm)を測定した。
B.E.T法(窒素多点分析)により比表面積(m2/g)を求め、水銀圧入法により全孔容積(cc/g)、走査型電子顕微鏡(SEM)により表面細孔径を確認したところ、体積平均粒径52.0μm、表面細孔径(平均孔径)0.3〜2.0μm、比表面積6m2/g、全孔容積0.07cc/gであった。
この球状多孔性架橋ポリマー粒子Dを前記「トナーA」中に1.0%添加混合し、795メッシュの篩により球状多孔性架橋ポリマー粒子Dを除去して、「トナーA5」を作製した。
トナーAを「トナーA6」としてそのまま用いた。
実施例及び比較例に使用するキャリアとしては、フェライトコア材2,500部に対し、シリコーン樹脂溶液(信越化学工業株式会社製)200部、カーボンブラック(キャボット社製)3部をトルエン中にて溶解分散させたコート液を流動層式スプレー法にて塗布し、コア材表面を被覆した後、300℃の電気炉で2時間焼成し、シリコーン樹脂コートキャリアを得た。
なお、キャリア粒径については、粒径分布が比較的シャープであり、平均粒径が30μm〜60μmであった。
実施例1〜3及び比較例1〜3の各トナーをそれぞれ5部と、前記キャリア95部とを、ターブラーミキサー(Willy A.Bachofen AG Maschinenfabrik社製、T2F)で5分間攪拌して、実施例1〜3及び比較例1〜3の現像剤を作製した。
各実施例及び各比較例で用いた画像形成装置について説明する。
静電潜像像担持体である感光体ドラムの周囲に近接、あるいは接触して、感光体ドラム上に一様な電荷を帯電させる帯電ローラ、感光体ドラム上に静電潜像を形成するための露光手段である露光装置、静電潜像を顕像化してトナー像とする現像装置、トナー像を転写紙に転写する転写ベルト、感光体ドラム上の残留トナーを除去するクリーニング装置、感光体ドラム上の残電荷を除電する除電ランプ、帯電ローラ印加電圧及び現像のトナー濃度を制御するための光センサが配置されている。
クリーニング性は、温度/湿度=10℃/15%RHの試験室において、前記画像形成装置にて5,000枚の通紙を行った。その後、白紙画像を通紙中に停止させ、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、それをマクベス反射濃度計RD514型で測定し、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎:ブランクとの差がなく、クリーニング性が極めて良好である
○:ブランクとの差が0.01未満でクリーニング性が良好である
△:ブランクとの差が0.01〜0.02でクリーニング性が良好ではないが許容範囲である
×:ブランクとの差が0.02を超えるものでクリーニング性が不良である
画像品質は、通紙後画像の画質品質劣化(具体的には転写不良、地汚れ画像発生)を総合的に判断した。転写不良は、前記画像形成装置にて5,000枚の通紙を行い、その後黒ベタ画像を通紙させて、その画像の転写不良レベルを目視でランク付けして判断した。
また、地肌汚れ画像については、前記画像形成装置にて5,000枚の通紙を行い、その後、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スペクトロデンシトメータ(X−Rite社製)により測定し定量して、評価した。なお、画像濃度の差が0.30未満を良好と判断した。
〔評価基準〕
◎:転写不良と地肌汚れとの2つを総合して、画像品質が非常に良好である
○:転写不良と地肌汚れとの2つを総合して、画像品質が良好である
△:画像品質が良好ではないが許容範囲である
×:画像品質が不良である
前記画像形成装置にて4%濃度のA4サイズ画像を10万枚印字し、下記の基準で感光体傷の発生具合を評価した。
〔評価基準〕
○:傷なし〜微小で極めて良好である
△:多少傷があるが画像に現れず許容範囲である
×:画像に現れる、もしくは回復不可能な傷がある
画像面積率100%、75%、及び50%の帯チャートを1,000枚出力後の現像ローラ、及び感光体上のフィルミングを観察し、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎:まったくフィルミングが発生していない
○:うっすらとフィルミングの発生を確認できる
△:スジ状にフィルミングが発生している
×:全面にフィルミングが発生している
本発明のトナーを用いた本発明の現像剤、プロセスカートリッジ、及び画像形成方法は、直接又は間接電子写真多色画像現像方式を用いたフルカラー複写機、フルカラーレーザープリンター、及びフルカラー普通紙ファックス等に幅広く使用できる。
2 転写装置
3 シート搬送ベルト
4,50 中間転写体
5,22 二次転写装置
6 給紙装置
7,25 定着装置
8,63 感光体クリーニング装置
9,17 中間転写体クリーニング装置
14,15,16 支持ローラ
18 画像形成手段
20,20a 帯電ローラ
21,30 露光装置
22 二次転写装置
23,51 ローラ
24 二次転写ベルト
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
28 シート反転装置
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読取りセンサ
40 現像器
41 現像ベルト
42K,42Y,42M,42C 現像剤収容部
43K,43Y,43M,43C 現像剤供給ローラ
44K,44Y,44M,44C 現像ローラ
45K,45Y,45M,45C シアン用現像器
49 レジストローラ
50a コロナ帯電器
52,145 分離ローラ
53 手差し給紙路
53a 手差しトレイ
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排出トレイ
60,90 クリーニング装置
61 現像器
62 転写帯電器
64 除電器
70 除電ランプ
75 現像手段ハウジング
80 転写ローラ
85 回収トナー搬送手段
95 転写紙
100 画像形成装置
102 帯電手段
103 露光手段
104 現像手段
105 受像紙
106 転写手段
107 クリーニング手段
120 タンデム型現像器
130 原稿台
142 給紙ローラ
143 ペーパバンク
144 給紙カセット
146,148 給紙路
147 搬送ローラ
150 複写装置本体
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
L 露光
s シート
T タンデム型画像形成装置
Claims (16)
- 少なくとも結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含有するトナー粒子と、外添剤とを含むトナーであって、
前記トナーが、前記外添剤が外添されたトナー粒子に、体積平均粒径が25μm〜50μmであり、かつ表面に細孔を有する多孔性架橋粒子を混合した後、該多孔性架橋粒子を除去して得られることを特徴とするトナー。 - トナー粒子が、少なくとも層状無機化合物が有する層間のイオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性した層状無機化合物を含有し、
前記変性した層状無機化合物が、少なくとも層状無機化合物が有する層間のカチオンの少なくとも一部を有機物カチオンで変性した層状無機化合物であり、
前記トナー粒子が、前記変性した層状無機化合物を少なくとも含むトナー組成物を、水系媒体に分散乃至乳化して得られる請求項1に記載のトナー。 - 少なくとも結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含有するトナー粒子と、外添剤とを含むトナーの製造方法であって、
前記トナー粒子に外添剤を外添する外添工程と、
前記外添剤が外添されたトナー粒子と、体積平均粒径が25μm〜50μmであり、かつ表面に細孔を有する多孔性架橋粒子とを混合する混合工程と、
混合した後、該多孔性架橋粒子を除去する除去工程と、を含むことを特徴とするトナーの製造方法。 - 多孔性架橋粒子の除去が、該多孔性架橋粒子の体積平均粒径よりも目開きの小さい篩を用いて行われる請求項3に記載のトナーの製造方法。
- 多孔性架橋粒子が、架橋密度3質量%〜15質量%、体積平均粒径25μm〜50μm、全孔容積0.01cc/g〜0.50cc/g、比表面積5m 2 /g〜50m 2 /g、及び平均孔径0.01μm〜2.0μmの範囲である請求項3から4のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 多孔性架橋粒子が、アルキル(メタ)アクリレート50質量部〜96質量部と、分子内に2個以上のビニル基を有する多官能性モノマー15質量部〜3質量部と、その他の共重合性モノマー35質量部〜1質量部とからなるモノマー混合物を多孔質化剤の存在下に共重合して得られる請求項3から5のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- BET法による比表面積が20m 2 /g〜300m 2 /gである外添剤を少なくとも1種含有する請求項3から6のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 外添剤が、2種以上である請求項3から7のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 外添剤が、シリカ、チタン化合物、アルミナ、酸化セリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、りん酸カルシウム、フッ素含有樹脂微粒子、シリカ含有樹脂微粒子、及び窒素含有樹脂微粒子から選択される少なくとも1種である請求項3から8のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- チタン化合物が、湿式法で作製されたTiO(OH) 2 の少なくとも一部を、シラン化合物及びシリコーンオイルのいずれかと反応させて得られるチタン化合物である請求項9に記載のトナーの製造方法。
- チタン化合物の比重が、2.8〜3.6である請求項9から10のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- トナー粒子が、有機溶媒又は分散媒中に活性水素基を有する化合物と、該活性水素基を有する化合物と反応可能な変性ポリエステル系樹脂とを少なくとも含むトナー組成物を溶解乃至分散させ、該溶解乃至分散物を樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させて、前記変性ポリエステル系樹脂と前記活性水素基を有する化合物とを反応させて、得られた溶解乃至分散液から前記有機溶媒又は分散媒を除去する請求項3から11のいずれかに記載のトナーの製造方法。
- 請求項3から12のいずれかに記載のトナーの製造方法により製造されたことを特徴とするトナー。
- キャリアと、請求項1から2及び請求項13のいずれかに記載のトナーとを含むことを特徴とする現像剤。
- 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に形成し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、帯電手段、クリーニング手段、転写手段、及び除電手段から選択される少なくとも1つの手段とを有し、画像形成装置本体に着脱可能であるプロセスカートリッジであって、
前記トナーが、請求項1から2及び請求項13のいずれかに記載のトナーであることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 静電潜像担持体と、前記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、前記静電潜像を現像して可視像を形成するトナーを備える現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段とを少なくとも含む画像形成装置であって、
前記トナーが、請求項1から2及び請求項13のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置。
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