JP5501923B2 - 現像剤、現像剤の製造方法、画像形成ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

現像剤、現像剤の製造方法、画像形成ユニット及び画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、静電荷像を顕在化させる現像剤及びその製造方法、並びに現像剤を用いた画像形成技術に関し、特に、電子写真方式による画像形成プロセスで感光体上に形成された静電荷像を顕在化させる現像剤及びその製造方法、並びに現像剤を用いた画像形成技術に関する。
電子写真方式による画像形成プロセスは、感光体の表面に一様な電荷を形成する帯電工程、感光体の表面に光を照射して静電荷像(静電潜像)を形成する露光工程、帯電した現像剤(トナー)を静電荷像に付着させて感光体上にトナー像を形成する現像工程、このトナー像を紙などの記録媒体に転写する転写工程、及び、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着工程といった一連の工程からなる。このような画像形成プロセスは、たとえば、特開2004−341122号公報(特許文献1)に開示されている。
画像形成プロセスに使用される現像剤は、一般に、粒径が数μm〜数十μm程度の母材粒子を構成するバインダー樹脂(結着樹脂)と顔料などの着色剤とを含有し、さらに必要に応じて、耐オフセット性向上のための離型剤(ワックス)や、母材粒子表面に付着してその表面構造を改質するためのシリカなどの外添剤を含有している。このような現像剤の製造方法は、乾式で現像剤を造粒する粉砕法と、湿式で現像剤を造粒する重合法とに大別することができる。重合法としては、混濁重合法や乳化重合法が広く知られている。粉砕法に関する先行技術文献としては、たとえば、特開2000−75543号公報(特許文献2)が挙げられ、重合法に関する先行技術文献としては、たとえば、特開昭63−186253号公報(特許文献3)が挙げられる。
近年、電子写真方式による画像形成装置(複写機やプリンタやファクシミリ機器など)では、画像形成の高速化と画像の高精細化が進行している。現像剤に求められる特性として、高精細化に関しては母材粒子をより小粒径にすることが求められるが、小粒径にすると現像剤における着色剤の重量比率を増加させなければ同様の画像濃度を確保することはできない。したがって、各母材粒子に含まれる着色剤の量を増加させることと同時に、着色剤の含有量の母材粒子間のばらつきを抑制し、母材粒子内で着色剤どうしが凝集せず、均一に分散していることが求められる。
粉砕法は、バインダー樹脂、着色剤及び離型剤を溶融混錬し、粉砕、分級することによって現像剤を生成するものである。しかしながら、画像の高精細化のために現像剤を小粒径にするほど、粉砕時に大きなエネルギーが必要となるので、生産効率が低下し、製造コストが上昇するという問題がある。また、機械的衝撃力により、バインダー樹脂、着色剤及び離型剤からなる混練物を粉砕させるため、着色剤や離型剤が現像剤の表面に露出しやすい。ある種の着色剤が現像剤の表面に露出し解砕されると、変異原性試験(癌原性の有無を判定するための簡易試験)の結果が問題となる場合がある。また、離型剤が現像剤の表面に露出していると、母材粒子から離脱して感光体などの部材に固着するフィルミングと呼ばれる現象が生じやすいという問題もある。
一方、懸濁重合法は、連続相である水系の懸濁安定剤中に、重合性単量体、着色剤及び離型剤などを含む分散相を投入し、高速攪拌を行った後、重合操作を行うことにより現像剤を生成する方法である。また、乳化重合法は、重合性単量体、着色剤及び離型剤などを含む分散相を乳化剤(界面活性剤)に投入し、重合性単量体を乳化重合させて一次粒子を生成後、これら一次粒子を凝集会合させて現像剤を生成する方法である。このような重合法には、離型剤や着色剤を母材粒子に内包させることが容易であるため、前述のフィルミングが起こりにくいという利点がある。
特開2004−341122号公報 特開2000−75543号公報 特開昭63−186253号公報
近年、環境性の高い現像剤の開発に各社が注力しており、特に、植物由来原料の選定及びこれを用いた現像剤の開発に注力して脱石油を図り、大気中への二酸化炭素排出量の削減を狙っている。しかしながら、植物由来原料といっても、トウモロコシやサトウキビなどの食用植物を利用したものでは、食品価格の高騰を引き起こしてしまうので、モラルの面で問題があるといわざるを得ない。それ故、食用としての需要が低いことが要求される。また、環境性の高い現像剤でありながら、現像剤として求められる特性を十分に備えている必要がある。
上記に鑑みて本発明の目的は、食用植物としての需要が低い植物に由来する原料を使用しつつ、離型性の良好な現像剤、その製造方法、現像剤を用いた画像形成ユニット及び画像形成装置を提供する点にある。
本発明による現像剤は、静電荷像を顕在化させる懸濁重合法による現像剤であって、重合性単量体と着色剤と分散剤とを混合して生成された分散液にひまわりの種子から抽出されたエステル成分を含む離型剤と植物由来の重合体成分とを投入して形成された第1の分散相を、水系の分散安定剤から生成された連続相に投入して形成された第2の分散相から造粒された成分を含むことを特徴とする。
本発明による現像剤の製造方法は、水系の分散安定剤を連続相として生成する工程と、重合性単量体、着色剤及び分散剤を混合して分散液を生成する工程と、ひまわりの種子から抽出されたエステル成分を含む離型剤と植物由来の重合体成分とを前記分散液に投入し第1の分散相を形成する工程と、前記第1の分散相を前記連続相に投入して造粒対象となる第2の分散相を形成する工程と、を備えることを特徴とする懸濁重合法による現像剤の製造方法であることを特徴とする
本発明による画像形成ユニットは、前記現像剤が収容されている容器と、前記現像剤を静電荷像に供給して現像剤像を形成する現像剤供給手段と、を備えることを特徴とする。
本発明による画像形成装置は、前記画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットにより形成された現像剤像を記録媒体の表面に転写させる転写部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、植物由来原料からなる離型剤を使用しつつ離型性が良好な現像剤及びこれを用いた画像形成技術を提供することができる。
本発明に係る実施の形態の画像形成装置の構成を概略的に示す図である。 本実施の形態の画像形成ユニットの基本構造の一例を概略的に示す図である。 本発明に係る実施例のトナー粒子の断面TEM像を示す図である。 実施例と比較例の現像剤の評価結果を示す表である。
以下、本発明に係る種々の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明に係る実施の形態の画像形成装置100の構成を概略的に示す図である。画像形成装置100は、筐体101の中に、記録媒体12が格納されるトレイ18と、記録媒体12上にトナー画像(現像剤像)を形成する画像形成ユニット4K,4Y,4M,4Cと、記録媒体12にトナー画像を定着させる定着部17と、記録媒体12を搬送路12Rに沿って搬送する搬送機構とを備えている。搬送機構は、搬送ローラ20,21A,21B、転写ベルト13、駆動ローラ15A,15B及び排出ローラ22A,22Bを有する。
トレイ18に収容されている記録媒体12は、ホッピングローラ19によってトレイ18から1枚ずつ取り出された後、搬送ローラ20,21A,21Bによって転写ベルト13上に搬送される。駆動ローラ15A,15Bは転写ベルト13を駆動し、これにより、転写ベルト13は、記録媒体12を画像形成ユニット4K,4Y,4M,4Cを順次通過させた後に、定着部17に送出する。
画像形成ユニット4K,4Y,4M,4Cは、被転写材である記録媒体12の搬送路12Rに沿って上流側から下流側にかけて順に配置されている。画像形成ユニット4K,4Y,4M,4Cの各々は、帯電工程、露光工程、現像工程及び転写工程を実行する機能を有する。これら画像形成ユニット4K,4Y,4M,4Cは、それぞれ、感光体ドラム1K,1Y,1M,1Cとカートリッジ8K,8Y,8M,8Cとを有しており、カートリッジ8K,8Y,8M,8Cの中にはそれぞれブラック色、イエロー色、マゼンタ色及びシアン色の着色剤とバインダー樹脂とを含有してなる現像剤(トナー粒子)9K,9Y,9M,9Cが収容されている。
画像形成ユニット4K,4Y,4M,4Cの基本構造は同じである。図2は、画像形成ユニット4K,4Y,4M,4Cのいずれかを表す画像形成ユニット4の基本構造を概略的に示す図である。感光体ドラム1(感光体ドラム1K,1Y,1M,1Cのいずれか)は、たとえば、アルミニウムパイプなどの導電性基体の周りに光導電層を形成することで構成される。光導電層には、有機感光体(OPC:Organic Photoconductor)やアモルファスシリコンを使用することができる。
帯電部2は、感光体ドラム1の表面を一様に帯電させる機能を有する。本実施の形態の帯電部2は、図2に示されるように、金属製シャフト2Sと、この金属製シャフト2Sの周りに形成された半導電性ゴム層2Cとで構成されている。帯電部2は、感光体ドラム1の回転方向とは逆方向に回転しつつ感光体ドラム1の表面に接触することによりその表面を一様に帯電させることができる。
露光部3は、感光体ドラム1の表面に画像情報に基づいた光を照射して帯電電荷を消去することにより感光体ドラム1の表面に静電荷像(静電潜像)を形成する。露光部3は、たとえば、複数のLED素子(発光ダイオード素子)と、これらLED素子を駆動するLED駆動部と、LED素子の出射光を感光体ドラム1の表面に導くレンズアレイとで構成することができる。
現像ローラ7は、感光体ドラム1上の静電荷像に帯電した現像剤9(現像剤9K,9Y,9M,9Cのいずれか)を付着させて静電荷像を顕在化させる現像機能を有する。本実施の形態の現像ローラ7は、図2に示されるように、金属シャフト7Sと、この金属シャフト7Sの周りに形成された半導電性樹脂層(たとえば、半導電性ウレタンゴム層)7Cとで構成することができるが、これに限定されるものではない。現像ローラ7は、感光体ドラム1の表面と接触するように配置されている。
供給ローラ10は、現像ローラ7と摺動しつつ、カートリッジ8(カートリッジ8K,8Y,8M,8Cのいずれか)に収容されている現像剤9を現像ローラ7に供給する機能を有する。本実施の形態の供給ローラ10は、図2に示されるように、金属シャフト10Sと、この金属シャフト10Sの周りに形成された樹脂層(シリコンゴム層など)とで構成されているが、これに限定されるものではない。現像ブレード11は、現像ローラ7に付着する現像剤層を規制して現像ローラ7の表面上の現像剤層の厚みを均一にする部材である。現像ブレード11は、たとえば、ステンレスなどの板状部材で構成することができる。供給ローラ10の表面と現像ローラ7の表面との間には電位差が付与されており、この電位差により現像剤9は現像ローラ7の表面に付着して現像剤層を形成する。現像剤層は、現像ローラ7の回転に伴い、現像ブレード11により規定の厚みに薄層化された後、感光体ドラム1と現像ローラ7とが接触する現像領域に搬送される。この現像領域において、感光体ドラム1上の静電荷像に現像ローラ7上の薄層化された現像剤9が吸着して現像剤像が形成される。
転写ローラ14は、転写部5において、感光体ドラム1上の現像剤像を記録媒体12に転写(移動)させる部材である。転写ローラ14は、たとえば、発泡性の弾性体からなる表面層を有しており、転写ベルト13を介して感光体ドラム1の表面に圧力を加えるように配置されている。
クリーニング部材6は、現像剤像が記録媒体12に転写された後に感光体ドラム1の表面に残存している現像剤9を回収する部材である。本実施の形態のクリーニング部材6は、図2に示されるように、ウレタンゴムなどの樹脂性の板状部材からなり、その先端部が感光体ドラム1の表面に圧接するように配置されているが、これに限定されるものではない。板状部材に代えて、クリーニングローラを使用してもよい。
図1の画像形成ユニット4K,4Y,4M,4Cにおいてそれぞれ現像剤像が記録媒体12に転写された後、記録媒体12は定着部17に搬送される。定着部17は、バックアップローラ(加圧ローラ)17Aとヒートローラ17Bとを有する。バックアップローラ17Aとヒートローラ17Bは、熱と圧力とで記録媒体12上の現像剤像を溶融して記録媒体12に定着させる。その後、記録媒体12は、排出ローラ22A,22Bによって外部に排出される。
定着部17では、ヒートローラ17Bの表面温度が低すぎると、記録媒体12上の現像剤が十分に溶融せず、ヒートローラ17Bの表面付近の現像剤の一部が溶融し、ヒートロール17Bに付着する現象(コールドオフセット)が生じる場合がある。一方、ヒートロール17Bの表面温度が高すぎると、記録媒体12上の現像剤が過剰に溶融するために現像剤の粘度が大幅に低下し、これにより現像剤の一部が記録媒体12に定着することができずにヒートロール17Bに付着する現象(ホットオフセット)が生じる場合がある。コールドオフセット、ホットオフセットのいずれが生じた場合でも、濃度が不均一な画像が形成されるが、現像剤9を構成するバインダー樹脂内に離型剤を均一に分散させることで、コールドオフセットあるいはホットオフセットに対する耐性(耐オフセット性能)を向上させることができる。
次に、本実施の形態に係る現像剤9について説明する。現像剤9は、水系の懸濁安定剤を連続相として使用した懸濁重合法により製造される重合トナー粒子である。具体的には、まず、重合性単量体、着色剤及び離型剤を混合して重合性単量体組成物を生成する。ここで、必要に応じて、帯電制御剤を混合してもよい。離型剤(ワックス)には、ひまわりの種子から抽出された下記一般式(1)で表されるエステル成分を主成分とするものが使用される。
Figure 0005501923
式(1)中、mは、21〜31の範囲内の整数であり、nは、14〜28の範囲内の整数である。ここで、n≦28且つm≦31であるので、離型剤の融点が高くなり過ぎず、コールドオフセットの発生を効果的に抑制することができる。また、n≧14且つm≧21であるので、離型剤のうちの低分子量成分の割合が抑制されて画像形成時のダストの発生を抑制することができる。
このようなエステル成分を有する離型剤は、たとえば、絞り機を使用してひまわりの種子から油分を抜き取った後、その残り滓から脱色機を用いて不純物を取り除き、不純物が取り除かれたものを蒸留することで精製することができる。
また、重合性単量体組成物を生成する際には、重合性単量体、着色剤及び離型剤に植物由来の重合体成分を混合することが望ましい。植物由来の重合体成分を混合することで、現像剤9に占める植物由来成分の割合が増大するので、より環境性の高い現像剤9を生成することができる。
植物由来の重合体成分としては、たとえば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリブチレンサクシネートあるいはバニリン由来のポリエステルが挙げられるが、入手のし易さの観点からは、特に下記一般式(2)で表されるポリ乳酸を混合することが好ましい。
Figure 0005501923
式(2)中、kは、繰り返し単位数を表す2以上の整数である。
上記の重合性単量体組成物を生成した後は、この重合性単量体組成物を前記懸濁安定剤に投入して分散相を形成する。その後、この分散相に重合開始剤、架橋剤及び連鎖移動剤を投入した後、分散相を高速で攪拌して重合性単量体組成物を造粒する。造粒後、温度条件を変えて分散相を低速で攪拌することにより重合性単量体を重合反応させる。その後、重合体スラリーを脱水などすることにより、数μm〜数十μm程度の粒径を有し粒子径分布の狭い重合トナー粒子を得ることができる。
このようにして生成された重合トナー粒子における離型剤の重量比率は、耐オフセット性能を確保する観点からは、1重量%〜8重量%、特には4重量%〜8重量%であることが好ましい。
バインダー樹脂としては、ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂が望ましい。ビニル樹脂の前駆体である重合性単量体としては、たとえば、スチレン、2,4−ジメチルスチレン、α−メチルスチレン、p−エチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−クロロスチレン、ビニルナフタレンなどのスチレン若しくはスチレン誘導体、またはアクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−n−プロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸−t−ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸−n−オクチル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸デシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸フェニル、α−クロロアクリル酸メチル、メタクリル酸、メタクリル酸エチル、メタクリル酸−n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−t−ブチル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸−n−オクチル、メタクリル酸イソオクチル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ウラリル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルなどのエチレン性モノカルボン酸及びそのエステル、またはエチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのエチレン系不飽和モノオレフィン類、または塩化ビニル、臭酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ギ酸ビニル、カプロン酸ビニルなどのビニルエステル類、またはアクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのエチレン性モノカルボン酸置換体、またはマレイン酸エステルなどのエチレン性ジカルボン酸及びその置換体、たとえば、ビニルメチルケトンなどのビニルケトン類、またはビニルメチルエーテルなどのビニルエーテル類が挙げられる。
着色剤としては、ブラック色、イエロー色、マゼンタ色及びシアン色に応じた公知の顔料または染料を使用すればよく、特に制限されるものではない。ブラック色の着色剤としては、カーボンブラックが好適である。イエロー色の着色剤としては、C.I.ピグメントイエロー74を、マゼンタ色の着色剤としては、C.I.ピグメントレッド238を、シアン色の着色剤としては、ピグメントブルー15:3などのフタロシアニン系顔料をそれぞれ使用することができる。
重合開始剤としては、たとえば、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリルといったアゾ系重合開始剤を使用することができる。
また、架橋剤としては、たとえば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ポリエチレングリコールジメタクリレート、2,2−ビス(4−メタクリロキシジエトキシジフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アクリロキシジエトキシジフェニル)プロパン、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールグリコールジメタクリレート、1,6−へキシレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレートを使用することができる。
上記のとおり、本実施の形態では、食用植物としての需要が低いひまわりを植物由来原料として採用し、このひまわりの種子から抽出された離型剤(ワックス)を含有する重合トナー粒子を現像剤として使用するので、食料問題を引き起こすおそれがなく、石油由来原料の使用を抑制し、二酸化炭素排出量を削減することができる現像剤を提供することができる。しかも、フィルミングの発生を抑制し、耐オフセット性能の高い現像剤を提供することができる。
次に、上記現像剤9の種々の実施例について説明するが、これら実施例は本発明を限定するものではない。以下、「部」という単位は「重量部」を意味するものとする。
(実施例1)
まず、純水3350部にリン酸三ナトリウム110部を混合し液温60℃にて十分に溶解させた後、純水440部に塩化カルシウム70部を溶解させた塩化カルシウム水溶液を投入し、ネオミクサー(プライミクス株式会社製)にて4300回転/分、液温を60℃に保ちながら30分間高速攪拌させ連続相を生成した。
一方、スチレンモノマー300部、カーボンブラック34部、分散剤6部をビーズミル分散機(日本コークス工業株式会社製)に投入し、3200回転/分にて120分間分散させてカーボンブラック分散液を生成した。分散完了後、カーボンブラック分散液を下記配合にてホモディスパー(プライミクス株式会社製)により1800回転/分、50分間55℃を保ちながら十分攬拌させる。その際、離型剤としてひまわりの種子から生成した上記離型剤(ワックス)をカーボンブラック分散液に含有させた。
カーボンブラック分散液 34
スチレンモノマー 91部
アクリル酸ブチル 108部
帯電制御樹脂 19部
帯電制御剤(サリチル酸金属錯体) 2部
ひまわりワックス(融点:77℃) 57部
分散相攪拌完了後、スチレンモノマー47部にジメチル2,2’−アゾビス16部を溶解させた混合液と、ジビニルベンゼン1部、メルカプトプロピオン酸エステル(連鎖移動剤)3部とを分散相に投入し、ホモディスパー(プライミクス株式会社製)により1400回転/分、5分間十分攪拌させる。上記分散相攪拌終了後、先に生成しておいた連続相に本分散相を投入し、60℃にてネオミクサー(プライミクス株式会社製)により3800回転/分、造粒を行った。次に、造粒後の分散相を特殊パドル翼(佐竹化学機械工業株式会社製)にて100回転/分、80℃で8時間低速攪拌して重合反応させた。
重合後、硝酸にて重合体スラリー内のリン酸三カルシウムを溶解させた後、脱水しケーキを作成した。このケーキを解砕機(株式会社徳寿工作所製)にて適正な大きさの粒状まで解砕した後、乾燥し、シリカを外添剤として添加することにより実施例1の現像剤を生成した。
そして、この現像剤の重合トナー粒子の断面を透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope,TEM)にて観察した。図3は、実施例1の重合トナー粒子の断面TEM像を示す図である。図3に示されるように、離型剤(ワックス)31をバインダー樹脂中に完全に内包した重合トナー粒子30を観察することができた。
また、重合トナー粒子30の溶融特性を測定したところ、Tg(ガラス転移温度):59℃、Ts(軟化温度):73.3℃、Tfb(流出開始温度):104.8℃、T1/2:149.7℃となった。ここで、「T1/2」は、1/2法における溶融温度(軟化点)を意味する。
また、定着性については、コールドオフセット発生温度が180℃未満、ホットオフセット発生温度が215℃以上となり(定着範囲:180〜215℃)、良好な定着性能が確認された。
さらに、実施例1の重合トナー粒子の溶融特性をフローテスター(島津製作所製「CFT−500D」)を用いて測定した。生成された重合トナー粒子の定着性評価は、株式会社沖データ製プリンタ「B4500n」にて行った。定着性評価については、コールドオフセット温度:180℃以下を「○」、181℃以上185℃以下を「△」、186℃以上を「×」とし、ホットオフセット温度:215℃以上を「○」、205℃以上214℃以下を「△」、205℃未満を「×」と判定した。この評価結果を図4の表に示す。
上記の実験結果から、植物由来の脱石油材料としてひまわりの種子から生成された離型剤(ワックス)を少なくとも重量比8wt%で含有する現像剤であっても、定着性が良好であることが確認された。
(実施例2)
まず、純水3350部にリン酸三ナトリウム110部を混合し液温60℃にて十分に溶解させた後、純水440部に塩化カルシウム70部を溶解させた塩化カルシウム水溶液を投入し、ネオミクサー(プライミクス株式会社製)にて4300回転/分、液温を60℃に保ちながら30分間高速攪拌させ連続相を生成した。
一方、スチレンモノマー300部、カーボンブラック34部、分散剤6部をビーズミル分散機(日本コークス工業株式会社製)に投入し、3200回転/分にて120分間分散させてカーボンブラック分散液を生成した。分散完了後、カーボンブラック分散液を下記配合にてホモディスパー(プライミクス株式会社製)により1800回転/分、50分間55℃を保ちながら十分拌させた。その際、離型剤としてひまわりの種子から生成した上記離型剤(ワックス)と、バインダー樹脂成分として上記ポリ乳酸とをカーボンブラック分散液に含有させた。
カーボンブラック分散液 34
スチレンモノマー 91部
アクリル酸ブチル 51部
帯電制御樹脂 19部
帯電制御剤 (サリチル酸金属錯体) 2部
ひまわりワックス(融点:77℃) 57部
ポリ乳酸(Tg:50℃) 57部
分散相攪拌完了後、スチレンモノマー47部にジメチル2,2’−アゾビス16部を溶解させた混合液と、ジビニルベンゼン1部、メルカプトプロピオン酸エステル(連鎖移動剤)3部とを分散相に投入し、ホモディスパー(プライミクス株式会社製)により1400回転/分、5分間十分攪拌させた。上記分散相攪拌終了後、先に生成しておいた連続相に本分散相を投入し、60℃にてネオミクサー(プライミクス株式会社製)により3800回転/分、造粒を行った。次に、造粒後の分散相を特殊パドル翼(佐竹化学機械工業株式会社製)にて100回転/分、80℃で8時間低速攪拌して重合反応させた。
重合後、硝酸にて重合体スラリー内のリン酸三カルシウムを溶解させた後、脱水しケーキを作成した。このケーキを解砕機(株式会社徳寿工作所製)にて適正な大きさの粒状まで解砕した後、乾燥し、シリカを外添剤として添加することにより実施例2の現像剤を生成した。
この現像剤の溶融特性を測定したところ、Tg:60℃、Ts:73.8℃、Tfb:105.1℃、T1/2:145.0℃となった。また、定着性はコールドオフセット発生温度が180℃未満、ホットオフセット発生温度が215℃以上と良好な定着性能を示すことが確認された。
また、実施例2の現像剤の定着性評価を行ったところ、コールドオフセット発生温度が180℃未満、ホットオフセット発生温度が215℃以上となり(定着範囲:180〜215℃)、良好な定着性能が確認された。以上の実施例2の現像剤の実験結果を図4の表に示す。
(比較例1)
離型剤としてパラフィンワックス(融点:68℃)を使用した以外は上記実施例1と同様の条件で比較例1の現像剤を生成した。この現像剤の溶融特性を測定したところ、Tg:60℃、Ts:71℃、Tfb:100.1℃、T1/2:142.6℃となった。
また、定着性については、コールドオフセット発生温度が185℃以下、ホットオフセット発生温度が215℃以上であった(定着範囲:185〜215℃)。したがって、上記実施例1,2と比べると、コールドオフセットマージンが小さくなる結果となった。以上の比較例1の現像剤の実験結果を図4の表に示す。
100 画像形成装置、 1,1C,1M,1Y,1K 感光体ドラム、 2 帯電部、 3 露光部、 4,4C,4M,4Y,4K 画像形成ユニット、 5 転写部、 6 クリーニング部材、 7 現像ローラ、 8,8C,8M,8Y,8K カートリッジ、 9,9C,9M,9Y,9K 現像剤(トナー)、 10 供給ローラ、 11 現像ブレード、 12 記録媒体、 13 転写ベルト、 14,14C,14M,14Y,14K 転写ローラ、 15A,15B 搬送ローラ、 17 定着部、 30 現像剤、 31 離型剤。

Claims (11)

  1. 静電荷像を顕在化させる懸濁重合法による現像剤であって、
    重合性単量体と着色剤と分散剤とを混合して生成された分散液にひまわりの種子から抽出されたエステル成分を含む離型剤と植物由来の重合体成分とを投入して形成された第1の分散相を、水系の分散安定剤から生成された連続相に投入して形成された第2の分散相から造粒された成分を含む
    ことを特徴とする現像剤。
  2. 請求項1に記載の現像剤であって、前記エステル成分は、
    Figure 0005501923
    の一般式(mは、21〜31の範囲内の整数であり、nは、14〜28の範囲内の整数である。)で表されることを特徴とする現像剤。
  3. 請求項1または2に記載の現像剤であって、前記離型剤の含有率が1重量%〜8重量%の範囲内であることを特徴とする現像剤。
  4. 請求項1から3のうちのいずれか1項に記載の現像剤であって、前記植物由来の重合体成分は、
    Figure 0005501923
    の一般式(kは、繰り返し単位数を表す2以上の整数である。)で表されるポリ乳酸であることを特徴とする現像剤。
  5. 請求項に記載の現像剤であって、前記ポリ乳酸の含有率が1重量%〜8重量%の範囲内であることを特徴とする現像剤。
  6. 請求項1からのうちのいずれか1項に記載の現像剤であって、前記重合性単量体前記着色剤及び前記離型剤を混合してなる重合性単量体組成物を造粒し重合させることによって生成されることを特徴とする現像剤。
  7. 水系の分散安定剤を連続相として生成する工程と、
    重合性単量体、着色剤及び分散剤を混合して分散液を生成する工程と
    まわりの種子から抽出されたエステル成分を含む離型剤と植物由来の重合体成分とを前記分散液に投入し第1の分散相を形成する工程と、
    前記第1の分散相を前記連続相に投入して造粒対象となる第2の分散相を形成する工程と、
    を備えることを特徴とする懸濁重合法による現像剤の製造方法。
  8. 請求項に記載の現像剤の製造方法であって、前記エステル成分は、
    Figure 0005501923
    の一般式(mは、21〜31の範囲内の整数であり、nは、14〜28の範囲内の整数である。)で表されることを特徴とする現像剤の製造方法。
  9. 請求項7または8に記載の現像剤の製造方法であって、前記植物由来の重合体成分は、
    Figure 0005501923
    の一般式(kは、繰り返し単位数を表す2以上の整数である。)で表されるポリ乳酸であることを特徴とする現像剤の製造方法。
  10. 請求項1からのうちのいずれか1項に記載の現像剤が収容されている容器と、
    前記現像剤を静電荷像に供給して現像剤像を形成する現像剤供給手段と、
    を備えることを特徴とする画像形成ユニット。
  11. 請求項10に記載の画像形成ユニットと、
    前記画像形成ユニットにより形成された現像剤像を記録媒体の表面に転写させる転写部と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
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