JP5042751B2 - 画像形成装置、画像形成方法 - 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、画像転写方式もしくは直接方式により未定着トナー画像が記録材シート・印刷紙・感光紙・静電記録紙などの記録材に形成される。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、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の定着装置が広く採用されている。
熱ローラ方式の定着装置は、内部にハロゲンランプ等の熱源を有して所定の温度に温調される定着ローラと、これに圧接された加圧ローラとの回転ローラ対を基本構成としている。これらの回転ローラ対の接触部いわゆる定着ニップ部に記録材を導入して搬送させ、定着ローラおよび加圧ローラからの熱および圧力により未定着トナー画像を溶融させて定着させる。
また、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材を密着させ、定着フィルムを加熱体に対して摺動移動させながら加熱体の熱をフィルム材を介して記録材に供給するものである(例えば、特許文献1、2参照)。この定着装置は、加熱体として、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を使用する。この定着装置は、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ために、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。
図3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。
図3に示すように、従来の定着装置は、励磁コイルユニット(18)と加熱部である磁性金属部材(19)とからなる加熱体(20)が装着されたフィルム内面ガイド(21)と、磁性金属部材(19)を内壁に当接した状態でフィルム内面ガイド(21)を包む耐熱性を備えた円筒状のフィルム(17)と、磁性金属部材(19)の位置でフィルム(17)に圧接してこのフィルム(17)との間に定着ニップ部(N)を形成するとともに当該フィルム(17)を回転させる加圧ローラ(22)とから構成されている。
フィルム(17)は、膜厚が100μm以下、好ましくは50μm以下20μm以上の耐熱性を有するPTFE、PFA、FEPの等の単層フィルム、あるいはポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PES、PPS等のフィルムの外周表面にPTFE、PFA、FEP等をコーティングした複合層フィルムが使用されている。
また、フィルム内面ガイド(21)はPEEK、PPS等の樹脂より形成された剛性・耐熱性を有する部材からなり、加熱体(20)はこのようなフィルム内面ガイド(21)の長手方向の略中央部に嵌め込まれている。
加圧ローラ(22)は、芯(22a)と、その周囲に設けられたシリコーンゴム等の離型性の良い耐熱ゴム層(22b)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(17)を挟んで加熱体(20)の磁性金属部材(19)に圧接するように配設されている。そして加圧ローラ(22)は駆動手段(図示せず)により反時計回りに回転駆動される。
加圧ローラ(22)の回転駆動により、加圧ローラ(22)とフィルム(17)との間に摩擦力が発生してフィルム(17)に回転力が作用し、フィルム(17)は加熱体(20)の磁性金属部材(19)に密着しながら摺動回転する。
加熱体(20)が所定の温度に達した状態において、定着ニップ部(N)のフィルム(17)と加圧ローラ(22)との間に、画像形成部(図示せず)で形成された未定着トナー画像(T)を有する記録材(11)を導入する。記録材(11)は加圧ローラ(22)とフィルム(17)とに挟まれて定着ニップ部(N)を搬送されることにより磁性金属部材(19)の熱がフィルム(17)を介して記録材(11)に付与され、未定着トナー像(T)が記録材(11)上に溶融定着される。なお、定着ニップ部(N)の出口においては、通過した記録材(11)はフィルム(17)の表面から分離されて排紙トレイ(図示せず)に搬送される。
このように、電磁誘導加熱方式の定着装置では、渦電流の発生を利用することで、誘導加熱手段としての磁性金属部材(19)をフィルム(17)を介して記録材(11)のトナー像(T)に近くに配置することができ、フィルム加熱方式の定着装置よりもさらに加熱効率がアップする。
しかしながら画像形成装置の中でも、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。そして、この要求を達成するためには、電磁誘導加熱方式の定着装置では、トナー像を十分包み込んで均一に加熱溶融するためにフィルムの表面にはある程度の厚さのゴム弾性層が必要となる。これらを解消するためにフィルムの表面にシリコンゴムなどの弾性層をある程度被覆した場合、弾性層の低い熱伝導性の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外面とでは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際して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っていた。
静電荷像現像に使用されるトナーは、一般に、結着樹脂中に、着色剤、帯電制御剤、その他の添加剤を含有させた着色粒子であり、その製造方法には、大別して粉砕法と懸濁重合法とがある。粉砕法では、熱可塑性樹脂中に、着色剤、帯電制御剤、オフセット防止剤などを溶融混合して均一に分散させ、得られた組成物を粉砕、分級することによりトナーを製造している。粉砕法によれば、ある程度優れた特性を有するトナーを製造することができるが、トナー用材料の選択に制限がある。例えば、溶融混合により得られる組成物は、経済的に使用可能な装置により粉砕し、分級できるものでなければならない。この要請から、溶融混合した組成物は、充分に脆くせざるを得ない。このため、実際に上記組成物を粉砕して粒子にする際に、高範囲の粒径分布が形成され易く、良好な解像度と階調性のある複写画像を得ようとすると、例えば、粒径5μm以下の微粉と20μm以上の粗粉を分級により除去しなければならず、収率が非常に低くなるという欠点がある。また、粉砕法では、着色剤や帯電制御剤などを熱可塑性樹脂中に均一に分散することが困難である。配合剤の不均一な分散は、トナーの流動性、現像性、耐久性、画像品質などに悪影響を及ぼす。また粉砕法では粒子径の限界が存在し、更なる小粒径化には対応できない。
(1)「像担持体上に静電潜像を形成する工程と、静電潜像を静電荷像現像用トナーを含む現像剤で現像してトナー画像を形成する工程と、トナー画像を被転写体上に転写する工程と、被転写体上のトナー画像を定着する工程とを含む画像形成方法において、 前記定着工程は、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、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張り渡され、前記加熱ローラにより加熱されるととも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、前記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ともに、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転して定着ニップ部を形成する加圧ローラとを有する定着装置が用いられ、
前記現像工程で使用される静電荷像現像用トナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤を有するトナー組成物を有機溶媒に溶解又は分散した油相を水系媒中に分散してトナー母体粒子を形成して得られ、前記トナーのトナー粒子は、体積平均粒径が3〜8μmで、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.25以下であり、前記水系媒体は樹脂微粒子の分散液を含むものであり、前記樹脂微粒子の分散液の酸価が45〜55mgKOH/gであり、樹脂微粒子の粒径が45〜55nmであることを特徴とする画像形成方法」、
(2)「前記トナーは、トナー母体粒子形成の際に使用する水系媒体中に、界面活性剤が用いられるものであることを特徴とする前記第(1)項に記載の画像形成方法」、
(3)「前記トナーは、さらに離型剤を含有し、該離型剤がカルナバワックス、ライスワックス、エステルワックスの少なくとも1つであることを特徴とする前記第(1)項又は第(2)項に記載の画像形成方法」、
(4)「前記トナーは、少なくとも、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機媒体中にそれぞれ溶解又は分散させたトナー組成物の溶解液又は分散液を、樹脂微粒子を含有する水系媒体中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるものであることを特徴とする前記第(1)項乃至第(3)項のいいずれかに記載の画像形成方法」、
(5)「前記トナーのトナー粒子は、平均円形度が0.94以上であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(4)項のいずれかに記載の画像形成方法」、
(6)「前記現像剤は、少なくとも前記トナーと磁性粒子からなるキャリアを含む二成分系の現像剤であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(5)項のいずれかに記載の画像形成方法」、
(7)「前記第(1)項乃至第(6)項のいずれかに記載の画像形成方法に使用される画像形成装置であって、
潜像を担持する潜像担持体と、像担持体表面に均一に帯電を施す帯電装置と、帯電した像担持体の表面に静電潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された静電潜像を可視像化する現像装置と、像担持体表面の可視像を記録部材に転写する転写装置と、像担持体上の未転写の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置と、記録部材上の可視像を熱及び/又は圧力で定着させる定着装置と、を備える画像形成装置」、
(8)「前記画像形成装置は、アモルファスシリコン感光体を用いることを特徴とする前記第(7)項に記載の画像形成装置」、
(9)「前記帯電装置は、像担持体に帯電部材を接触させていることを特徴とする前記第(7)項又は第(8)項に記載の画像形成装置」、
(10)「前記画像形成装置は、像担持体上の潜像の形成に交互電界を用いることを特徴とする前記第(7)項乃至第(9)項のいずれかに記載の画像形成装置」、
(11)「前記画像形成装置は、像担持体と現像装置とを一体に支持し、着脱可能なプロセスカートリッジを備えることを特徴とする前記第(7)項乃至第(10)項のいずれかに記載の画像形成装置」、
(12)「前記第(1)項乃至第(6)項のいずれかに記載の画像形成方法に使用されるプロセスカートリッジであって、少なくとも、像担持体と現像装置とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジ」。
また、本発明のトナーを現像剤として用いるプロセスカートリッジ、あるいは画像形成装置によって、異常画像の発生がなく、定着性にも優れた、高品質の画像を提供することができる。
図1に示す定着装置は、誘導加熱手段(6)の電磁誘導により加熱される加熱ローラ(1)と、加熱ローラ(1)と平行に配置された定着ローラ(2)と、加熱ローラ(1)と定着ローラ(2)とに張け渡され、加熱ローラ(1)により加熱されるとともに少なくともこれらの何れかのローラの回転により矢印A方向に回転する無端帯状の耐熱性ベルト(トナー加熱媒体)(3)と、ベルト(3)を介して定着ローラ(2)に圧接されるとともにベルト(3)に対して順方向に回転する加圧ローラ(4)とから構成されている。
定着ローラ(2)は、たとえばステンレススチール等の金属製の芯金(2a)と、耐熱性を有するシリコーンゴムをソリッド状または発泡状にして芯金(2a)を被覆した弾性部材(2b)とからなる。そして、加圧ローラ(4)からの押圧力でこの加圧ローラ(4)と定着ローラ(2)との間に所定幅の接触部を形成するために外径を40mm程度として加熱ローラ(1)より大きくしている。弾性部材(2b)はその肉厚を3〜6mm程度、硬度を40〜60°(Asker硬度)程度としている。この構成により、加熱ローラ(1)の熱容量は定着ローラ(2)の熱容量より小さくなるので、加熱ローラ(1)が急速に加熱されてウォームアップ時間が短縮される。
加熱ローラ(1)と定着ローラ(2)とに張り渡されたベルト(3)は、誘導加熱手段(6)により加熱される加熱ローラ(1)との接触部位(W1)で加熱される。そして、ローラ(1),(2)の回転によってベルト(3)の内面が連続的に加熱され、結果としてベルト全体に渡って加熱される。
離型層(3b)の厚さが100μmよりも小さい場合には、ベルト(3)の熱容量が小さくなってトナー定着工程において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ない。また、離型層(3b)の厚さが500μmよりも大きい場合には、ベルト(3)の熱容量が大きくなってウォームアップにかかる時間が長くなる。さらに加えて、トナー定着工程においてベルト表面温度が低下しにくくなって、定着部出口における融解したトナーの凝集効果が得られず、ベルトの離型性が低下してトナーがベルトに付着する、いわゆるホットオフセットが発生する。
加圧ローラ(4)はベルト(3)を介して定着ローラ(2)を押圧して定着ニップ部(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、記録材(11)は加圧ローラ(4)表面の円周形状に沿うため、記録材(11)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。
なお、励磁コイル(7)は、発振回路が周波数可変の駆動電源(図示せず)に接続されている。
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2500のものを使用している。
励磁コイル(7)には駆動電源から10kHz〜1MHzの高周波交流電流、好ましくは20kHz〜800kHzの高周波交流電流が給電され、これにより交番磁界を発生する。そして、加熱ローラ(1)と耐熱性ベルト(3)との接触領域(W1)およびその近傍部においてこの交番磁界が加熱ローラ(1)およびベルト(3)の発熱層(3a)に作用し、これらの内部では交番磁界の変化を妨げる方向に渦電流が流れる。
この渦電流が加熱ローラ(1)および基材としての発熱層(3a)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)との接触領域およびその近傍部において加熱ローラ(1)および発熱層(3a)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、定着ニップ部(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。
本発明のトナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有し、樹脂微粒子が分散されている水系媒中でトナー母体粒子を形成して、得られるトナーにおいて、前記トナーは、体積平均粒径が3〜8μmで、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.25以下であり、前記樹脂微粒子の粒径が45〜55nmであり、前記樹脂微粒子の分散液の酸価が45〜55mgKOH/gであることを特徴とするトナーである。後述する実施例において詳しく説明するように、本発明者らは、トナーの水系媒体中に分散している樹脂微粒子の粒径とその分散液の酸価を適正範囲にすることにより、小粒径、且つ粒度分布のシャープなトナー得ることができることを見出した。これにより、前記特定の画像形成方法及び装置に用いて、現像性、転写性に優れかつ定着性に優れるトナーとすることができる。
[有機溶媒相]
<有機溶媒>
有機溶媒としては、トナー組成物を溶解又は分散可能な溶媒であれば特に限定するものではない。好ましいものとしては、溶媒の沸点が150℃未満の揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。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、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセトン、テトラヒドロフランなどを単独あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。これらの中でも、トナー粒子形成後に揮発しやすい点で、特に、酢酸メチル、酢酸エチルが好ましい。トナー固形成分100部に対する有機溶媒の使用量は、通常40〜300部、好ましくは60〜140部、さらに好ましくは80〜120部である。
本発明において、変性ポリエステル系樹脂としてイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーを用いることができる。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)としては、ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)の重縮合物で、かつ活性水素基を有するポリエステルを、さらにポリイソシアネート(3)と反応させたものなどが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基(アルコール性水酸基およびフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
ジオール(1−1)としては、アルキレングリコール(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−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(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など);脂環式ジオール(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など);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(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など)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(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など)付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。
3価以上のポリオール(1−2)としては、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(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、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(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など);上記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などが挙げられる。
3価以上のポリカルボン酸(2−2)としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。なお、ポリカルボン酸(2)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いてポリオール(1)と反応させてもよい。
アルコール性水酸基を末端に有するポリエステルを重縮合反応により調製するため、ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは1.3/1〜1.02/1である。
ポリイソシアネートの使用比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1未満では、ポリエステルプレポリマー(A)中に含有されるイソシアネート基の量が少なすぎ、後に述べる活性水素基を含有する化合物との架橋及び/又は伸長反応を行なうことができない。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)が1分子当たりに含有するイソシアネート基は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、架橋及び/又は伸長反応後の変性ポリエステル樹脂の分子量が低くなり、トナーの耐ホットオフセット性が十分に得られない。
本発明のトナーにおいては、ポリエステルプレポリマー(A)単独使用だけでなく、この(A)と共に、変性されていない非反応性のポリエステル(C)をバインダ樹脂成分として含有させることが重要である。(C)を併用することで、低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上する。
(C)としては、前記(A)のポリエステル成分と同様なポリオール(1)とポリカルボン酸(2)との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも(A)と同様である。また、(C)は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。
(A)と(C)は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、(A)のポリエステル成分と(C)とは類似の組成が好ましい。
(C)を含有させる場合の(A)と(C)の重量比は、通常5/95〜75/25、好ましくは10/90〜25/75、さらに好ましくは12/88〜25/75、特に好ましくは12/88〜22/78である。(A)の重量比が5%未満では、トナーの耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
非反応性ポリエステル(C)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定されるピーク分子量は、通常1000〜30000、好ましくは1500〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。1000未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、10000を超えると低温定着性が悪化する。
後述するように、上記のイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)は、活性水素基含有化合物と架橋及び/又は伸長反応させることにより、より高分子量の変性ポリエステル樹脂を生成する。
活性水素基含有化合物としては、アミン類を用いることができる。アミン類(B)としては、ジアミン(B1)、3価以上のポリアミン(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、および(B1)〜(B5)のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。
3価以上のポリアミン(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。
アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。
アミノメルカプタン(B4)としては、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などが挙げられる。
アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。
(B1)〜(B5)のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記(B1)〜(B5)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など)から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。
これらアミン類(B)のうち好ましいものは、(B1)および(B1)と少量の(B2)の混合物である。
アミン類(B)の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHx]の当量比[NCO]/[NHx]として、通常1/2〜2/1、好ましくは1.5/1〜1/1.5、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。[NCO]/[NHx]が2より大きかったり1/2未満では、架橋及び/又は伸長反応により得られるウレア変性ポリエステル樹脂の分子量が低くなり、トナーの耐ホットオフセット性が悪化する。
さらに、必要により架橋及び/又伸長反応は、停止剤を用いて反応終了後の変性ポリエステルの分子量を調整することができる。停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、およびそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。
含窒素化合物は、有機溶媒中のトナー組成物に含有されて、トナー組成物の酸価を適正範囲にする役目を果たす。本発明のトナーの製造工程において、非反応性ポリエステル(C)の存在により、トナー組成物中に酸成分が多すぎると、上記のポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との架橋及び/又は伸長反応が進行しにくい。このため、含窒素化合物を混合することにより、特に非反応性ポリエステル(C)と塩を形成させることで、トナー組成物中に含まれる酸成分の影響を排除し、架橋及び/伸長反応を促進させる。また、含窒素化合物の添加量を調整することで、トナー組成物の酸価を上記適正範囲にし、所望の粒径及び粒度分布を有するトナーを安定して製造するようにする。
本発明では、上記のとおり、ポリエステルプレポリマー(A)とアミン(B)類との反応によって得られるウレア変性ポリエステル樹脂をトナーバインダ樹脂成分として用いることを特徴としており、また、非反応性ポリエステル(C)等の他成分(着色剤マスターバッチの作製に用いる樹脂を含む)も併用される。
本発明においては、トナーの熱特性(TG’)の効果というよりは、むしろ、粒径分布のシャープ化により目的が達成される点に特徴があるものともいうことができ、これは、粗粉による低温定着性の悪化、微粉によるホットオフセット性の悪化が防止されることにもよるものと推定される。
とはいえ、本発明におけるトナーバインダ樹脂成分のガラス転移点(Tg)は、好ましくは40〜70℃、より好ましくは45〜55℃である。40℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、70℃を超えると低温定着性が不十分となる。架橋及び/又は伸長反応により得られたウレア変性ポリエステル樹脂の共存により、本発明のトナーにおいては、公知のポリエステル樹脂系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても良好な耐熱保存性を示す。
トナーの貯蔵弾性率としては、測定周波数20Hzにおいて1000Paとなる温度(TG’)が、通常100℃以上、好ましくは110〜200℃である。100℃未満では耐ホットオフセット性が悪化する。トナーの粘性としては、測定周波数20Hzにおいて100Pa・sとなる温度(Tη)が、通常180℃以下、好ましくは90〜160℃である。180℃を超えると低温定着性が悪化する。すなわち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、TG’はTηより高いことが好ましい。言い換えるとTG’とTηの差(TG’−Tη)は0℃以上が好ましい。さらに好ましくは10℃以上であり、特に好ましくは20℃以上である。差の上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、TηとTgの差は0〜100℃が好ましい。さらに好ましくは10〜90℃であり、特に好ましくは20〜80℃である。
<水系媒体>
水系媒体としては、水単独でも良いが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等)、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(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種単独でも2種以上の組み合わせでも使用することができる。
水系媒体中でのトナー粒子の造粒工程において、最終的なトナーの形状(円形度、粒度分布等)を制御する目的で、樹脂微粒子が添加される。樹脂微粒子は、後述する様に有機溶媒相および活性水素基含有化合物(アミン類)が水系媒体中に分散されて有機分散粒子が形成される際に、その表面部分に結合するものと考えられ、これにより後記外添剤と同様に、得られるトナー母体粒子の主として表面部分に偏在するものと考えられる。
この樹脂微粒子は、予め水系媒体に分散させておくのがよく、水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよい。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、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を2種以上併用しても差し支えない。
このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、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共重合体、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等が挙げられる。
本発明のトナーにおいては、得られる外添剤処理後のトナー粒子に含まれる樹脂微粒子の量を0.5〜5.0wt%にすることが特に好ましく、また、重要である。前記含有量が0.5wt%未満では、トナーの耐熱保存性が悪化してしまい、保管時および現像機内でのブロッキングが発生する。また、含有量が5.0wt%を超えると、トナー定着工程において、トナー中に含まれる離型剤としてのワックスのしみ出しを樹脂微粒子が阻害し、離型性効果が得られず、ホットオフセットが発生する。
樹脂微粒子の含有量は、トナー粒子に起因せず樹脂微粒子に起因する物質を熱分解ガスクロマトグラフ質量分析計で分析し、そのピーク面積から算出し測定することができる。検出器としては、質量分析計が好ましいが、特に制限はない。
この樹脂微粒子の水系媒体中における分散・配合量は、上記含有量に係る条件を満足する様に設定すればよいが、通常0.5〜10wt%程度の範囲内とされる。
樹脂微粒子のガラス転移点(Tg)は40〜100℃が好ましく、重量平均分子量は9000〜20万が好ましい。樹脂微粒子のTgが40℃未満、及び/又は重量平均分子量が9000未満では、トナーの耐熱保存性が悪化してしまい、保管時および現像機内でブロッキングが発生する。また、樹脂微粒子のTgが80℃を超えるか、及び/又は重量平均分子量が20万を超えると、トナー定着工程において、樹脂微粒子がトナーの定着紙との接着性を阻害し、定着下限温度の上昇が見られる。
さらに、樹脂微粒子の粒径が45〜55nmの範囲にすることで、乳化油滴の粒径を安定化することができ、最終的に得られるトナーの粒度分布を狭くすることができる。
<着色剤>
着色剤としては公知の染料及び顔料が使用でき、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、リトポン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量は、トナー母体中の含有量として、通常1〜15wt%、好ましくは3〜10wt%となる量である。
マスターバッチの製造またはマスターバッチとともに混練されるバインダ樹脂としては、例えば上記ウレア変性ポリエステル樹脂(A)、非反応性ポリエステル樹脂(C)の他にポリスチレン、ポリp−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
また、着色剤またはマスターバッチは、上記有機溶媒相中に溶解または分散させることができるが、これに限定されるものではない。
また、トナーバインダ樹脂成分、着色剤とともに離型剤としてワックスを含有させることもできる。ワックスとしては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワックス(ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど);長鎖炭化水素(パラフィンワックス、サゾールワックスなど);カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル(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など);ポリアルカノールエステル(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など);ポリアルカン酸アミド(エチレンジアミンジベヘニルアミドなど);ポリアルキルアミド(トリメリット酸トリステアリルアミドなど);およびジアルキルケトン(ジステアリルケトンなど)などが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。
ワックスの融点は、通常40〜160℃であり、好ましくは50〜120℃、さらに好ましくは60〜90℃である。融点が40℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、160℃を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。
また、ワックスの溶融粘度は、融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1000cpsが好ましく、さらに好ましくは10〜100cpsである。1000cpsを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。
ワックスの使用量は、トナー母体中の含有量として、通常0〜40重量%であり、好ましくは3〜30重量%となる量である。また、ワックスは上記有機溶媒相中に溶解または分散させることができるが、これに限定されるものではない。
本発明のトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、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、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、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(以上、オリエント化学工業社製)、第4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、第4級アンモニウム塩のコピーチャージPSYVP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第4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(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、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、第4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が挙げられる。
本発明のトナーは以下の方法で製造することができるが勿論これらに限定されることはない。
上記のように樹脂微粒子を分散させた水系媒体中に、以下に示す通り有機溶媒相を分散させて、トナー粒子を形成させる。
上記のとおり、トナー粒子は、ポリエステルプレポリマー(A)を含む有機溶媒相をアミン類(B)、第3級アミン化合物とともに、上記水系媒体相中に分散させて、水系媒体中で伸長および/または架橋反応させ、ウレア変性ポリエステルを形成する工程を経て形成される。水系媒体相でポリエステルプレポリマー(A)からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体相に有機溶媒に溶解、又は分散させたポリエステルプレポリマー(A)からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。有機溶媒に溶解、又は分散させたポリエステルプレポリマー(A)と他のトナー組成物である(以下トナー原料と呼ぶ)着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、帯電制御剤、非反応性ポリエステル樹脂(C)などは、水系媒体相で分散体を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめトナー原料を混合後、有機溶媒に溶解、又は分散させた後、水系媒体相にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、本発明においては、着色剤、離型剤、帯電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体相で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、架橋及び/又は伸長反応後、洗浄除去するほうがトナーの帯電面から好ましい。
架橋及び/又は伸長反応時間は、ポリエステルプレポリマー(A)の有するイソシアネート基構造とアミン類(B)の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常10分〜40時間、好ましくは2〜24時間である。反応温度は、通常0〜150℃、好ましくは40〜98℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
用いた分散剤は得られた乳化分散体からできるだけ取り除くことが好ましいが、上述の分級操作と同時に行なうのが好ましい。
得られた乾燥後のトナーの粉体と離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合を行なったり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。
具体的手段としては、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、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル(ホソカワミクロン社製)、I式ミル(日本ニューマチック社製)を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、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(川崎重工業社製)、自動乳鉢などが挙げられる。
トナーの流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、5mμ〜2μmであることが好ましく、特に5mμ〜500mμであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5重量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0重量%であることが好ましい。
この他、高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
このような流動化剤は表面処理を行なって、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
樹脂微粒子の粒径は、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置を使用して測定を行なった。例えば、(株)堀場製作所製レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置LA−920を使用した、測定方法に関して説明する。
測定は、フローセルを使用し、試料バスに、分散媒を入れ、循環後、気泡を除去し、光軸調整を行なう。循環速度を上げ、試料バスに、透過率が85〜90%の範囲内になるように樹脂微粒子分散液を投入し、5分間超音波処理を行なった後、もう一度、光軸調整を行ない、データの取り込み数を10〜15回で測定を行なう。樹脂微粒子の粒径は、累積50%に相当する粒径であるメジアン径を使用した。
樹脂微粒子分散液及びトナーの酸価は、JISK 0070の規格に準じて測定することができ、トナーのアミン価は、ASTM D 2074の規格に準じて測定することができる。
本発明のトナーは特定の形状と形状の分布を有すことが重要であり、平均円形度が0.90未満で、球形からあまりに離れた不定形の形状のトナーでは、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。なお形状の計測方法としては粒子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が適当である。この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である平均円形度が0.90〜0.98、好ましくは0.975〜0.900のトナーが適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効である事が判明した。より好ましくは、平均円形度が0.970〜0.950で円形度が0.94未満の粒子が15%以下である。また、平均円形度が0.975以上の場合、ブレードクリーニングなどを採用しているシステムでは、感光体上および転写ベルトなどのクリーニング不良が発生し、画像上の汚れを引き起こす。例えば、画像面積率の低い現像・転写では転写残トナーが少なく、クリーニング不良が問題となることはないが、カラー写真画像など画像面積率の高いもの、さらには、給紙不良等で未転写の画像形成したトナーが感光体上に転写残トナーとして発生することがあり、蓄積すると画像の地汚れを発生してしまう。また、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。
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(好ましくは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分間分散処理を行ない、さらに、合計5分間の分散処理を行ない測定試料の粒子濃度が4000〜8000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、フローセルに平行な一定範囲を有する2次元画像として撮影される。それぞれの粒子の2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、1200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、表1に示す通り、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なう。
(Dv/Dn)
本発明の画像形成用トナーは、体積平均粒径(Dv)が3.0〜8.0μmであり、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.25以下であることが好ましい。このような粒径及び粒径分布を有するトナーとすることにより、耐熱保存性、低温定着性、耐ホットオフセット性のいずれにも優れ、とりわけフルカラー複写機などに用いた場合に画像の優れた光沢性が得られる。
一般的には、トナーの粒径は小さければ小さい程、高解像で高画質の画像を得る為に有利であると言われているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。また、本発明の範囲よりも体積平均粒径が小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌において磁性キャリアの表面にトナーが融着し、磁性キャリアの帯電能力を低下させ、一成分現像剤として用いた場合には、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為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。
逆に、トナーの体積平均粒径が本発明の範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒径の変動が大きくなる場合が多い。
また、Dv/Dnが1.25を超えると、帯電量分布が広くなり、解像力も低下するため好ましくない。
トナーの平均粒径及び粒度分布は、コールターカウンター法により測定することができ、測定装置として、コールターカウンターTA−II或いはコールターマルチサイザー(いずれもコールター社製)を用いて測定することができる。
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分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー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、トナーの重量平均粒径(D4)、個数平均粒径を求めることができる。
本発明のトナーは、磁性キャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。
この場合、現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、キャリア100重量部に対してトナー1〜10重量部が好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径20〜200μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用できる。また、被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。またポリビニル及びポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂及びスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂及びポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、及びシリコーン樹脂等が使用できる。また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電粉は、平均粒子径1μm以下のものが好ましい。平均粒子径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。
また、本発明のトナーはキャリアを使用しない一成分系の磁性トナー或いは、非磁性トナーとしても用いることができる。
また、現像剤を調製する際には、現像剤の流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、以上のようにして製造された現像剤にさらに先に挙げた疎水性シリカ微粉末等の無機微粒子を添加混合してもよい。外添剤の混合は一般の粉体の混合機が用いられるがジャケット等装備して、内部の温度を調節できることが好ましい。外添剤に与える負荷の履歴を変えるには、途中又は漸次外添剤を加えていけばよい。もちろん混合機の回転数、転動速度、時間、温度などを変化させてもよい。はじめに強い負荷を、次に比較的弱い負荷を与えても良いし、その逆でも良い。
使用できる混合設備の例としては、V型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサーなどが挙げられる。
<実施例1>
以下に、本発明の「少なくとも結着樹脂と着色剤を含有し、樹脂微粒子が分散されている水系媒中で粒子を形成して、得られるトナーにおいて、前記トナーは、体積平均粒径が3〜8μmで、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.25以下であり、前記樹脂微粒子の粒径が45〜55nmであり、前記樹脂微粒子の分散液の酸価が45〜55mgKOH/gであることを特徴とするトナー」、「前記トナーが、負帯電トナーであり、酸価が5〜20mgKOH/g、アミン価が0.5〜10mgKOH/gであることを特徴とするトナー」を具体的に製造することについて、順を追って説明する。
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、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、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、500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。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で4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)の水性分散液を得た。これを、[樹脂微粒子分散液1]とする。該[樹脂微粒子分散液1]をレーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置(LA−920 堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は、46nmであり、酸価は45mgKOH/gであった。[樹脂微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のTgは42℃であり、重量平均分子量は300000であった。
水990部、[樹脂微粒子分散液1]65部、ドデシルジフェニルェ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):三洋化成工業製)37部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とする。
冷却管、撹拌機およ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部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時聞反応した後、反応容器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、[低分子ポリエステル1]を得た。[低分子ポリエステル1]は、数平均分子量2500、重量平均分子量6700、Tg43℃、酸価25mgKOH/gであった。
冷却管、撹拌機およ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部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応し[中間体ポリエステル1]を得た。[中間体ポリエステル1]は、数平均分子量2100、重量平均分子量9500、Tg55℃、酸価0.5mgKOH/g、水酸基価51mgKOH/gであった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[中間体ポリエステル1]410部、イソホロンジイソシアネート89部、酢酸エチル500部を入れ100℃で5時間反応し、[プレポリマー1]を得た。[プレポリマー1]の遊離イソシアネート重量%は、1.53%であった。
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で5時間反応を行ない、[ケチミン化合物1]を得た。[ケチミン化合物1]のアミン価は418mgKOH/gであった。
撹拌棒および温度計をセットした容器に、前記[低分子ポリエステル1]400部、カルナバワックス110部、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。次いで容器にカーボンプラック(リーガル400R、キャボット製)160部、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]1324部を容器に移し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)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、ワックスの分散を行なった。次いで、[低分子ポリエステル1]の65%酢酸エチル溶液1324部を加え、上記条件のビーズミルで1パスし、[顔料・ワックス分散液1]を得た。[顔料・ワックス分散液1]の固形分濃度(130℃、30分)は50%で、酸価は、10mgKOH/g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、[ケチミン化合物1]8.5部、前記構造式(1)で表わされる三級アミン化合物(U−CAT 660M サンアプロ(株)製)0.9部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)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10000rpmで20分間混合し[乳化スラリー1]を得た。
すなわち、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なわれる。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[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時間熟成を行ない、[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、
(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):(1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液1OO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):(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):(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回行ない、ケーキ状物を得た。これを、[濾過ケーキ1]とする。
上記含水率の[濾過ケーキ1]を、循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。そ
の後目開き75μmメッシュで篩い、トナー母体粒子を得た。これを、[トナー母体粒子1]とする。
上記で得られた[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部をヘンシェルミキサーにて混合処理し、トナーを得た。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。
[トナー1]5重量%、およ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重量%からなる二成分現像剤を調製した。該現像剤を使用して、毎分A4サイズの用紙を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。
実施例1の樹脂微粒子の合成工程において、撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、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、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、500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。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で6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)の水性分散液を得た。これを、[樹脂微粒子分散液2]とする。該[樹脂微粒子分散液2]をレーザー回折式粒度分布測定器(LA−920 堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は、53nmであり、酸価は54mgKOH/gであった。[樹脂微粒子分散液2]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のTgは42℃であり、重量平均分子量は30500であった。[樹脂微粒子分散液2]を使用したこと以外は、実施例1と同様にして[トナー2]を得た。
実施例1の樹脂微粒子の合成工程において、撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、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、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、600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4時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で4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)の水性分散液を得た。これを、[樹脂微粒子分散液3]とする。該[樹脂微粒子分散液3]をレーザー回折式粒度分布測定器(LA−920 堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は、42nmであり、酸価は38mgKOH/gであった。[樹脂微粒子分散液3]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のTgは41℃であり、重量平均分子量は28500であった。[樹脂微粒子分散液3]を使用したこと以外は、実施例1と同様にして[トナー3]を得た。
実施例1の樹脂微粒子の合成工程において、撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、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、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。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で4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)の水性分散液を得た。これを、[樹脂微粒子分散液4]とする。該[樹脂微粒子分散液4]をレーザー回折式粒度分布測定器(LA−920 堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は、58nmであり、酸価は60mgKOH/gであった。[樹脂微粒子分散液4]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のTgは42℃であり、重量平均分子量は31000であった。[樹脂微粒子分散液4]を使用したこと以外は、実施例1と同様にして[トナー4]を得た。
(評価項目)
(1)体積平均粒径、および(Dv/Dn)の測定
体積平均粒径(Dv)および個数平均粒径(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分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー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、トナーの重量平均粒径(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以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。また、(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(好ましくは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分間分散処理を行ない、さらに、合計5分間の分散処理を行ない測定試料の粒子濃度が4000〜8000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、フローセルに平行な一定範囲を有する2次元画像として撮影される。それぞれの粒子の2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、1200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、表1に示す通り、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なう。
現像剤6gを計量し、密閉できる金属円柱に仕込み、ブローオフ法により帯電量を測定した。
評価機A(図1)を用い、100枚出力後の清掃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)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、ブランクとの差が0.005未満のものを◎、0.005〜0.010のものを○、0.011〜0.02のものを△、0.02を超えるものを×として評価した。
評価機A(図1)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、ベタ画像をリコー社製6000ペーパーに画像出力後、画像濃度をX−Rite(X−Rite社製)により測定を行なった。これを4色単独に行ない平均を求めた。この値が、1.2未満の場合は×、1.2以上1.4未満の場合は△、1.4以上1.8未満の場合は○、1.8以上2.2未満の場合は◎とした。
評価機B(図3)を用い、単色で写真画像の出力を行ない、粒状性、鮮鋭性の度合を目視にて評価した。良好なものから◎、○、△、×で評価した。◎はオフセット印刷並、○はオフセット印刷よりわずかに悪い程度、△はオフセット印刷よりかなり悪い程度、×は従来の電子写真画像程度で非常に悪い。
評価機A(図1)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、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社製)により測定を行なった。画像濃度の差が少ない方が地肌汚れが良く、×、△、○、◎の順にランクが良くなる。
評価機A(図1)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、文字部画像をリコー社製タイプ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た。ランク1が最低、ランク5が最高である。ランク1または2の場合は×、ランク3の場合は△、ランク4の場合は○、ランク5の場合は◎とした。
パウダーテスター(PT−N型、ホソカワミクロン製)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)を算出した。
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))
+(20μmメッシュ上の残トナー量(g)))×10
凝集度が8%以下の場合は◎、8〜16%の場合は○、16〜25%の場合は△、25%以上の場合は×とした。
図1(装置A)、若しくは図3(装置B)に例示した定着機を用いて、普通紙及び厚紙の転写紙(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、0.85±0.1mg/cm2のトナー付着量で定着評価した。定着ベルトの温度を変化させて定着試験を行ない、普通紙でホットオフセットの発生しない上限温度を定着上限温度とした。また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%以上となる定着ロール温度をもって定着下限温度とした。定着上限温度は190℃以上の場合は◎、190〜180℃の場合は○、180〜170℃の場合は△、170℃以下の場合は×とした。また、定着下限温度は135℃以下の場合は◎、135〜145℃の場合は○、145〜155℃の場合は△、155℃以上の場合は×とした。
2 定着ローラ
2a 芯金
2b 弾性部材
3 ベルト
3a ベルト基材、発熱層
3b ベルト離型層
4 加圧ローラ
4a 芯金
4b 弾性部材
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 励磁コイルコア支持部材
11 記録材
17 フィルム
18 励磁コイルユニット
19 磁性金属部材
20 加熱体
21 フィルム内面ガイド
22 加圧ローラ
22a 芯
22b 耐熱ゴム層
N 定着ニップ部
T 未定着トナー画像
W1 接触部位
Claims (12)
- 像担持体上に静電潜像を形成する工程と、静電潜像を静電荷像現像用トナーを含む現像剤で現像してトナー画像を形成する工程と、トナー画像を被転写体上に転写する工程と、被転写体上のトナー画像を定着する工程とを含む画像形成方法において、 前記定着工程は、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、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張り渡され、前記加熱ローラにより加熱されるととも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、前記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ともに、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転して定着ニップ部を形成する加圧ローラとを有する定着装置が用いられ、
前記現像工程で使用される静電荷像現像用トナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤を有するトナー組成物を有機溶媒に溶解又は分散した油相を水系媒中に分散してトナー母体粒子を形成して得られ、前記トナーのトナー粒子は、体積平均粒径が3〜8μmで、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.25以下であり、前記水系媒体は樹脂微粒子の分散液を含むものであり、前記樹脂微粒子の分散液の酸価が45〜55mgKOH/gであり、樹脂微粒子の粒径が45〜55nmであることを特徴とする画像形成方法。 - 前記トナーは、トナー母体粒子形成の際に使用する水系媒体中に、界面活性剤が用いられるものであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
- 前記トナーは、さらに離型剤を含有し、該離型剤がカルナバワックス、ライスワックス、エステルワックスの少なくとも1つであることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成方法。
- 前記トナーは、少なくとも、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機媒体中にそれぞれ溶解又は分散させたトナー組成物の溶解液又は分散液を、樹脂微粒子を含有する水系媒体中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるものであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成方法。
- 前記トナーのトナー粒子は、平均円形度が0.94以上であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の画像形成方法。
- 前記現像剤は、少なくとも前記トナーと磁性粒子からなるキャリアを含む二成分系の現像剤であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の画像形成方法。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載の画像形成方法に使用される画像形成装置であって、
潜像を担持する潜像担持体と、像担持体表面に均一に帯電を施す帯電装置と、帯電した像担持体の表面に静電潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された静電潜像を可視像化する現像装置と、像担持体表面の可視像を記録部材に転写する転写装置と、像担持体上の未転写の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置と、記録部材上の可視像を熱及び/又は圧力で定着させる定着装置と、を備える画像形成装置。 - 前記画像形成装置は、アモルファスシリコン感光体を用いることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記帯電装置は、像担持体に帯電部材を接触させていることを特徴とする請求項7又は8に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置は、像担持体上の潜像の形成に交互電界を用いることを特徴とする請求項7乃至9のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置は、像担持体と現像装置とを一体に支持し、着脱可能なプロセスカートリッジを備えることを特徴とする請求項7乃至10のいずれかに記載の画像形成装置。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載の画像形成方法に使用されるプロセスカートリッジであって、少なくとも、像担持体と現像装置とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジ。
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