JP5691560B2 - 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
請求項1に係る発明は、
結晶性ポリエステル樹脂と、非晶性ポリエステル樹脂と、熱重合開始剤と、を含有し、
前記結晶性ポリエステル樹脂及び非晶性ポリエステル樹脂のうち少なくとも前記非晶性ポリエステル樹脂が、エチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分を有し、かつ、該エチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分間に形成された架橋構造を有し、
前記非晶性ポリエステル樹脂におけるエチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分の含有率は、30mol%以上50mol%以下であり、
前記結晶性ポリエステル樹脂がエチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分を有する場合には、該結晶性ポリエステル樹脂におけるエチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分の含有率は、5mol%以上30mol%以下である静電荷像現像用トナーである。
前記熱重合開始剤が難水溶性である請求項1に記載の静電荷像現像用トナーである。
前記熱重合開始剤の融解温度が70℃以上である請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナーである。
前記熱重合開始剤の10時間における半減期温度が75℃以上100℃以下の範囲内である請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーである。
前記熱重合開始剤が、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(プロペニル−2メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)から選択される少なくとも1種である請求項2から請求項4までのいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーである。
前記エチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分が、フマル酸に由来する成分である請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤である。
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーが収容されたトナーカートリッジである。
請求項7に記載の静電荷像現像剤が収容された現像装置を備えたプロセスカートリッジである。
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電装置と、
前記帯電装置により帯電された前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成装置と、
前記像保持体の表面に形成された前記静電荷像を請求項7に記載の静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を被転写体の表面に転写する転写装置と、
前記被転写体の表面に転写された前記トナー像を前記被転写体に定着させる定着装置と、
を有する画像形成装置である。
本実施形態に係る静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」と称することがある。)は、結晶性ポリエステル樹脂と、非晶性ポリエステル樹脂と、熱重合開始剤と、を含有する。そして、前記結晶性ポリエステル樹脂及び非晶性ポリエステル樹脂の少なくとも一方が、エチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分を有する。前記非晶性ポリエステル樹脂がエチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分を有する場合には、該非晶性ポリエステル樹脂におけるエチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分の含有率は、30mol%以上50mol%以下であり、前記結晶性ポリエステル樹脂がエチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分を有する場合には、該結晶性ポリエステル樹脂におけるエチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分の含有率は、5mol%以上30mol%以下である静電荷像現像用トナーである。
本実施形態のトナーには、結着樹脂として、結晶性ポリエステルと、非晶性ポリエステルとが用いられる。結晶性ポリエステル樹脂及び非晶性ポリエステル樹脂の少なくとも一方に、エチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分を含有する。必要に応じて、その他の結着樹脂を併用してもよい。
また、ガラス転移温度は、ASTM D3418−82に規定された方法(DSC法)で測定した値をいう。
結晶性ポリエステル樹脂は多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とから合成される。なお、本実施形態においては、結晶性ポリエステル樹脂として市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。以下に、結晶性ポリエステル樹脂の合成に好適な多価カルボン酸成分および多価アルコール成分について説明する。
スルホン酸基を持つジカルボン酸としては、例えば、2−スルホテレフタル酸ナトリウム塩、5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩、スルホコハク酸ナトリウム塩等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの低級アルキルエステル、酸無水物等も挙げられる。これらスルホン酸基を有する2価以上のカルボン酸成分の含有量としては、ポリエステルを構成する全カルボン酸成分に対して、例えば1モル%以上15モル%以下の範囲が挙げられ、2モル%以上10モル%以下の範囲であってもよい。
本実施形態では、非晶性分子として非晶性ポリエステルを用いる。非晶性ポリエステルを用いると、樹脂の酸価の調整やイオン性界面活性剤などを用いて乳化分散することにより、樹脂粒子分散液が容易に調製される点で有利である。乳化分散に用いる非晶性ポリエステルは多価カルボン酸と多価アルコールとを脱水縮合して合成される。
非晶性ポリエステルが有するアクリル酸由来の変性部の量(変性率)は、付加重合反応に用いるアクリル酸の添加量により制御し得る。
線状分子とは、非晶性ポリエステルの主鎖が枝分かれ構造をしておらず、また環状構造でもない鎖状構造であることをいう。
非晶性ポリエステルを線状分子とするには、ポリエステルの合成に用いる多価アルコール及び多価カルボン酸として、枝分かれ構造をしていない多価アルコール及び枝分かれ構造をしていない多価カルボン酸を用いればよい。
枝分かれ構造をしていない多価カルボン酸としては、テレフタル酸、フマル酸、イソフタル酸、トリメリト酸等が挙げられ、中でも、テレフタル酸、フマル酸、及びトリメリト酸が望ましい。
本実施形態においては、非晶性ポリエステルと共に、非晶性ポリエステル以外のその他の非晶性樹脂を併用してもよい。本実施形態に係るトナーに用いられるその他の非晶性樹脂としては、例えば、従来公知の熱可塑性結着樹脂などが挙げられ、具体的には、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類の単独重合体又は共重合体(スチレン系樹脂);アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のビニル基を有するエステル類の単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂);アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類の単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂);ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類の単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂);ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類の単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂);エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン等のオレフィン類の単独重合体又は共重合体(オレフィン系樹脂);エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等の非ビニル縮合系樹脂、及びこれらの非ビニル縮合系樹脂とビニル系モノマーとのグラフト重合体などが挙げられる。
ビニル系樹脂の場合、イオン性界面活性剤などを用いて乳化重合やシード重合により樹脂粒子分散液が容易に調製される点で有利である。前記ビニル系モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ケイ皮酸、フマル酸、ビニルスルフォン酸、エチレンイミン、ビニルピリジン、ビニルアミンなどのビニル系高分子酸やビニル系高分子塩基の原料となるモノマーが挙げられる。
本実施形態のトナーは、熱重合開始剤を含有する。熱重合開始剤としては公知のものが使用される。なお、後述する乳化凝集・合一法によりトナーを製造する場合には、熱重合開始剤は難水溶性であることが好ましい。熱重合開始剤が難水溶性の場合には、転相乳化工程において、結晶性ポリエステル樹脂又は非晶性ポリエステル樹脂とともに、油相中に熱重合開始剤が溶解し、相分離を効果的に抑制する網目の3次元架橋構造が形成される。よって油相に溶解する熱重合開始剤を用いることが、生成するトナーの経時における低温定着性の劣化を抑制するのに効果的である。
ここで、難水溶性とは、25℃の水100g中に溶解させたときに、その溶解量が0.5g以下であることを意味し、水に不溶の場合も含む。
GC/MSでは、例えば以下の方法によりトナー中の熱重合開始剤の含有量を測定する。
トナーを秤量後、熱抽出装置(PY2020D:フロンティアラボ社製)に入れて400℃に加熱する。揮発成分を320℃のインターフェイスを経てガスクロマトグラム質量分析装置(GCMS−QP2010:島津製作所製)に注入し、定量する。すなわち、ヘリウムガスをキャリアガスとして、試料から揮発した量の1/51(スプリット比50:1)を線速度153.8cm/秒(カラム温度50℃でのキャリアガス流量1.50ml/分、圧力50kPa)で、内径0.25μmφ×30mのカラム(フロンティアラボ社製キャピラリーカラムUA−5)に注入する。次いで、50℃で3分間保持した後、カラムを毎分8℃の割合で400℃まで昇温させ、同温度で10分間保持して、揮発成分を脱着さる。
さらに、インターフェイス温度320℃で揮発成分を質量分析装置に注入し、熱重合開始剤に相当するピークの面積を求める。定量は、既知量の同一熱重合開始剤で予め検量線を作成して行う。これより求めた熱重合開始剤の質量を、測定に供したトナーの質量で除算してトナー中に残留する熱重合開始剤量が求められる。但し、上記測定例は、一例であって、使用する樹脂の分解や変化する温度、又は、熱重合開始剤の沸点により測定条件は変更して行なうことがよい。
具体的には、DSC測定装置(例えば(株)島津製作所製DSC60)を用い、窒素雰囲気下、トナー約10mgを室温から昇温速度10℃/minで150℃まで昇温させた際に得られるDSC曲線の吸熱量から、下記式により求める。
=(トナーの熱重合開始剤由来の吸熱量(J/g))×100)/(熱重合開始剤単体の吸熱量((J/g))
本実施形態のトナーには、必要に応じて着色剤が含まれていてもよい。
着色剤としては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック;ベンガラ、紺青、酸化チタン等の無機顔料;ファストイエロー、ジスアゾイエロー、ピラゾロンレッド、キレートレッド、ブリリアントカーミン、パラブラウン等のアゾ顔料;銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン顔料;フラバントロンイエロー、ジブロモアントロンオレンジ、ペリレンレッド、キナクリドンレッド、ジオキサジンバイオレット等の縮合多環系顔料;等が挙げられる。
本実施形態のトナーには、必要に応じて離型剤を用いてもよい。
離型剤としては、例えば、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、サゾールワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス、パラフィンワックス、モンタンワックス等の合成或いは鉱物・石油系ワックス;脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス;などが挙げられるが、これに限定されるものではない。また、これらの離型剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
本実施形態のトナーには、必要に応じて内添剤を用いてもよい。
内添剤は、例えば湿式法により添加が行われてもよい。内添剤としては、例えば、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、合金、またはこれら金属を含む化合物などの磁性体等が挙げられる。
本実施形態のトナーには、必要に応じて帯電制御剤を用いてもよい。
帯電制御剤としては、例えば4級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロムなどの錯体を含む染料、トリフェニルメタン系顔料などが挙げられる。
また、無機粉体は、トナーの粘弾性調整を目的として添加されてもよい。無機粉体の具体例としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、燐酸カルシウム、酸化セリウム等のトナー表面の外添剤として使用されるすべての無機粒子が挙げられる。
本実施形態のトナーには、必要に応じて外添剤を用いてもよい。
トナー母粒子表面に乾式法により添加される外添剤としては、無機粒子や有機粒子が挙げられる。
トナーの溶融温度は、特に限定されるものではないが、45℃以上110℃以下の範囲内であってもよく、60℃以上90℃以下の範囲内であってもよい。この溶融温度はJIS K−7121に基いて入力補償示差走査熱量測定の融解ピーク温度として求められる。
ここで、体積平均粒径および個数平均粒径は、コールターマルチサイザーII(コールター社製)を用い、電解液はISOTON−II(コールター社製)を使用して測定される。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーII型により、アパーチャー径として100μmアパーチャーを用いて2μm以上50μm以下の範囲にある粒子の粒度分布を測定する。なお、サンプリングする粒子数は50000個である。
本実施形態に係るトナーの製造方法としては、例えば、乳化凝集・合一法を利用して作製する方法が挙げられる。ここで、トナーの作製に際しては、例えば、トナーを構成する各材料を水系分散液に分散させた分散液(樹脂粒子分散液等)を準備する(乳化工程)。熱重合開始剤は、樹脂粒子分散液に含有させておくことが、樹脂の架橋を効果的に行い、トナーの経時での低温定着性の低下を抑える観点から望ましい。
〔乳化工程〕
凝集粒子形成工程に用いる原料分散液を準備するために、乳化工程では、トナーを構成する主要な材料を、水系媒体中に分散させた乳化分散液を調整する。以下、樹脂粒子分散液や、着色剤分散液、離型剤分散液等について説明する。
樹脂粒子分散液中に分散する樹脂粒子の体積平均粒径としては、例えば0.01μm以上1μm以下の範囲が挙げられ、0.03μm以上0.8μm以下であってもよく、0.03μm以上0.6μmであってもよい。
なお、樹脂粒子等、原料分散液中に含まれる粒子の体積平均粒径は、レーザ回析式粒度分布測定装置(堀場製作所製、LA−700)で測定される。
前記水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類などが挙げられる。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。また、前記水系媒体に界面活性剤を添加混合しておいてもよい。
着色剤分散液を調整する際の分散方法としては、例えば回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的な分散方法を使用してもよく、なんら制限されるものではない。必要に応じて、界面活性剤を使用して着色剤の水分散液を調製したり、分散剤を使用して着色剤の有機溶剤分散液を調製したりしてもよい。分散に用いる界面活性剤や分散剤としては、結着樹脂を分散させる際に用い得る分散剤と同様のものを用いてもよい。
また、原料分散液を調整する際に、着色剤分散液は、その他の粒子を分散させた分散液と共に一度に混合してもよいし、分割して多段回で添加混合してもよい。
着色剤分散液に含まれる着色剤の含有量としては、例えば、5質量%以上50質量%以下が挙げられ、10質量%以上40質量%以下であってもよい。
離型剤分散液は、ポリエステル樹脂以外の結着樹脂を乳化分散する場合と同様、例えば、離型剤を水中にイオン性界面活性剤等と共に分散し、離型剤の溶融温度以上に加熱し、ホモジナイザーや圧力吐出型分散機を用いて強い剪断力を印加することにより調製される。これにより、例えば体積平均粒径が1μm以下の離型剤粒子を分散させる。また、離型剤分散液における分散媒としては、例えば結着樹脂に用いる分散媒と同様のものを用いてもよい。
凝集粒子形成工程においては、例えば、樹脂粒子分散液の他に、着色剤分散液及び離型剤分散液を加え、必要に応じて添加されるその他の分散液を混合して得られた原料分散液に対して、凝集剤を更に添加して加熱し、これらの粒子を凝集させた凝集粒子を形成する。なお、上記加熱においては、例えば、結晶性ポリエステル樹脂の溶融温度付近(溶融温度±20℃)の温度で、且つ、溶融温度以下の温度にて加熱し、これらの粒子を凝集させた凝集粒子を形成する。
また、凝集剤の金属イオンと錯体もしくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
キレート剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸などのオキシカルボン酸、イミノジ酸(IDA)、ニトリロトリ酢酸(NTA)、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)などが挙げられる。
なお、キレート剤は、凝集粒子形成工程や被覆層形成工程の実施中や実施前後において添加されるものであるが、添加に際して原料分散液の温度調整は必要なく、室温のまま加えてもよいし、凝集粒子形成工程や被覆層形成工程での槽内温度に調節した上で加えてもよい。
凝集粒子形成工程を経た後には、必要であれば被覆層形成工程を実施してもよい。被覆層形成工程では、上記した凝集粒子形成工程を経て形成された凝集粒子の表面に、被覆層形成用の樹脂粒子を付着させることにより被覆層を形成する。これにより、いわゆるコアシェル構造を有するトナーが得られる。
なお、被覆層形成工程を終えた後は、融合工程が実施されるが、被覆層形成工程と融合工程とを交互に繰り返し実施することにより、被覆層を多段階に分けて形成してもよい。
凝集粒子形成工程、あるいは、凝集粒子形成工程および被覆層形成工程を経た後に実施される融合工程では、これらの工程を経て形成された凝集粒子を含む懸濁液のpHを6.5以上8.5以下程度の範囲にすることにより、凝集の進行を停止させる。
そして、凝集の進行を停止させた後、加熱を行うことにより凝集粒子を融合させる。結着樹脂の溶融温度以上の温度で加熱を行うことにより凝集粒子を融合させてもよい。
凝集粒子の融合工程を終了した後、洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て所望のトナー粒子を得る。洗浄工程では、例えば、塩酸、硫酸、硝酸等の強酸の水溶液でトナー粒子に付着した分散剤を除去後、濾液が中性になるまでイオン交換水などで洗浄する。また、固液分離工程としては、特に制限はないが、例えば、吸引濾過、加圧濾過等が挙げられる。さらに、乾燥工程も特に制限はないが、例えば、凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等が挙げられる。
また、乾燥後のトナー粒子には、既述した種々の外添剤を必要に応じて添加してもよい。
本実施形態に係る静電荷像現像剤(以下、単に「現像剤」と称することがある。)は、本実施形態に係るトナーを含むものであれば特に限定されず一成分現像剤あるいは二成分現像剤のいずれであってもよい。二成分現像剤として用いる場合にはトナーと、キャリアとを混合して使用される。
キャリアの芯材の体積平均粒径としては、例えば、10μm以上500μm以下の範囲が挙げられ、30μm以上100μm以下であってもよい。
次に、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーを用いた本実施形態に係る画像形成装置について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、感光体(像保持体)と、前記感光体を帯電する帯電手段と、帯電した前記感光体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、前記感光体上に形成された前記静電荷像を本実施形態に係る静電荷像現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を被転写体上に転写する転写手段と、前記トナー像を定着する定着手段と、を有するものである。
以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主用部を説明し、その他はその説明を省略する。
また、各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段)4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーが供給される。
尚、1次転写ローラ5Yは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Yに対向した位置に設けられている。更に、各1次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kには、1次転写バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各1次転写ローラに印加する転写バイアスを可変する。
感光体1Yは、導電性(20℃における体積抵抗率:1×10−6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂程度の抵抗)であるが、レーザ光線3Yが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3を介してレーザ光線3Yを出力する。レーザ光線3Yは、感光体1Yの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー印字パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
このようにして感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電荷像が、現像装置4Yによって可視像(現像像)化される。
現像効率、画像粒状性、階調再現性等の観点から、直流成分に交流成分を重畳させたバイアス電位(現像バイアス)を現像剤保持体に付与してもよい。具体的には、現像剤保持体直流印加電圧Vdcを−300乃至−700Vとしたとき、現像剤保持体交流電圧ピーク幅Vp−pを0.5乃至2.0kVの範囲としてもよい。
イエローのトナー像が形成された感光体1Yは、引続き予め定められた速度で走行され、感光体1Y上に現像されたトナー像が予め定められた1次転写位置へ搬送される。
一方、感光体1Y上に残留したトナーはクリーニング装置6Yで除去されて回収される。
こうして、第1のユニット10Yにてイエロートナー像の転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー像が重ねられて多重転写される。
なお、上記例示した画像形成装置は、中間転写ベルト20を介してトナー像を記録紙Pに転写する構成となっているが、この構成に限定されるものではなく、感光体から直接トナー像が記録紙に転写される構造であってもよい。
なお、本実施形態に係る画像形成装置において、トナーカートリッジには本実施形態に係るトナーが納められる。また、現像装置には本実施形態に係るトナーとキャリアとを含む本実施形態に係る現像剤が収容される。
図2は、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容するプロセスカートリッジの好適な一例の実施形態を示す概略構成図である。プロセスカートリッジ200は、現像装置111とともに、感光体107、帯電ローラ108、感光体クリーニング装置113、露光のための開口部118、及び、除電露光のための開口部117を取り付けレール116を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。なお、図2において符号300は被転写体を示す。
そして、このプロセスカートリッジ200は、転写装置112と、定着装置115と、図示しない他の構成部分とから構成される画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
また像保持体として電子写真感光体を用いる場合、帯電手段としては、例えば、コロトロン帯電器、接触帯電器等が挙げられる。また転写手段においてコロトロン帯電器を用いてもよい。
本実施形態の画像形成方法は、上記の通り、像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤保持体に保持された現像剤を用いて像保持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像工程と、像保持体表面に形成されたトナー画像を被転写体表面に転写する転写工程と、被転写体表面に転写されたトナー画像を熱定着する定着工程と、を少なくとも有するものであり、現像剤として上記本実施形態の静電荷像現像用トナーを含む現像剤を用いる。本実施形態の画像形成方法は、上記工程以外の工程を含むものであってもよい。
−結晶性樹脂粒子分散液1の調製−
加熱乾燥した三口フラスコに、1,10−ドデカン二酸(多価カルボン酸)250質量部、1,9−ノナンジオール(多価アルコール)150質量部、触媒としてジブチル錫オキサイド0.4質量部とを入れ、その後減圧操作により、三口フラスコ内の空気を窒素に置換して不活性雰囲気下として、機械攪拌により180℃、5時間攪拌し、且つ還流して反応を進行させた。反応中には、反応系内において生成した水を留去した。その後、減圧下において、230℃まで徐々に昇温させ、3時間攪拌して粘稠な状態となったところでGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ;ポリスチレン換算)にて分子量を確認し、重量平均分子量25000になったところで、反応を停止し結晶性ポリエステル樹脂(結晶性樹脂1)を得た。
加熱乾燥した三口フラスコに、1,10−ドデカン二酸225質量部、フマル酸(エチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分に相当)を12.7質量部、1,9−ノナンジオール(多価アルコール)150質量部、触媒としてジブチル錫オキサイド0.4質量部を用いた以外は、結晶性樹脂粒子分散液1と同様の方法にて結晶性樹脂2を得た。
ついで、結晶性ポリエステル樹脂を332.5質量部、熱重合開始剤V−40を17.5g添加した以外は結晶性樹脂粒子分散液1と同様の方法にて結晶性樹脂粒子分散液2を得た。
前記結晶性樹脂粒子分散液2の調製において、多価カルボン酸の配合を、1,10−ドデカン二酸175質量部、フマル酸(エチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分に相当)38.2質量部に変えた以外は同様にして、結晶性樹脂粒子分散液3を調製した。
前記結晶性樹脂粒子分散液2の調製において、多価カルボン酸の配合を、1,10−ドデカン二酸100質量部、フマル酸76質量部に変えた以外は同様にして、結晶性樹脂粒子分散液4を調製した。
前記結晶性樹脂粒子分散液2の調製において、エチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分の含有量が表2の値となるように、1,10−ドデカン二酸及びフマル酸の配合比率を変えた以外は同様にして、結晶性樹脂粒子分散液5を調製した。
ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物525質量部、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物225質量部、テレフタル酸375質量部、フマル酸(エチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分に相当)20質量部、ドデセニルコハク酸(エチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分に相当)300質量部、ジブチル錫オキサイド6質量部、を加熱乾燥した三口フラスコに入れた後、減圧操作により容器内の空気を減圧し、さらに窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて230℃、常圧(101.3kPa)にて10時間反応させ、さらに8kPaにて1時間反応させた。210℃まで冷却して無水トリメリット酸を75質量部添加し、1時間反応させた後、8kPaにて軟化温度が120℃になるまで反応させ、非晶性ポリエステル樹脂(非晶性樹脂1)を得た。
非晶性樹脂粒子分散液1の調製において、表1に示すように、エチレン性不飽和結合を持つ多価カルボン酸の種類およびその量、熱重合開始剤の種類を変えた以外は、同様の方法にて非結晶性樹脂粒子分散液2から8を作製した。
・エステルワックスWEP5(日本油脂(株)製):500質量部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株):ネオゲンRK):50質量部
・イオン交換水:1700質量部
・シアン顔料(大日精化(株)製、Pigment Blue 15:3(銅フタロシアニン)):1000質量部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンRK):150質量部
・イオン交換水:9000質量部
・結晶性樹脂粒子分散液1 57質量部
・非晶性樹脂粒子分散液1 310質量部
・着色剤分散液1 62質量部
・アニオン性界面活性剤(Dowfax2A1 20%水溶液) 15質量部
・離型剤分散液1 77質量部
トナー1の作製において、用いた結晶性樹脂粒子分散液及び非晶性樹脂粒子分散液の種類(上記結晶性樹脂粒子分散液の番号又は非晶性樹脂粒子分散液の番号)を表2に示すものとした以外は、同様の操作によりトナー2からトナー16を得た。トナーの体積平均粒径はいずれも5.8μmであった。得られたトナーに含まれる熱重合開始剤の含有量を同様の方法で測定し、その値を表2に示す。
ポリメチルメタアクリレート樹脂(Mw:80000、綜研化学社製)を1%被覆した体積平均粒径が35μmのフェライトキャリア100質量部に対し、表2に記載したトナーを8質量部加え、ボールミルで5分間攪拌、混合して現像剤を作製した。
評価には、現像器の現像バイアスとして直流成分と交流成分とのどちらも印加されるように改造し、定着器の定着温度が100℃から200℃まで5℃おきに変わるように改造した富士ゼロックス社製カラー複写機DocuCentreII−C3300を用いた。上記現像バイアスは、具体的には、直流バイアスとして−520V,交流バイアスとしてVpp1.5kVを各々独立に印加した。
得られた結果を表2に示す。
また、上記表中に示すA成分の種類は、以下の通りである。
A成分2:マレイン酸
A成分3:イタコン酸
1:V−40(1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)
2:VF−096(2,2’−アゾビス(プロペニル−2メチルプロピオンアミド)
3:VAm−110(2,2’−アゾビス(ブチル−2−メチルプロピオンアミド)
4:VAm−111(2,2’−アゾビス(シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)
5:VR−110(2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)
以上、和光純薬工業製
2Y、2M、2C、2K、108 帯電ローラ
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
3 露光装置
4Y、4M、4C、4K、111 現像装置(現像手段)
5Y、5M、5C、5K 1次転写ローラ
6Y、6M、6C、6K、113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段)
8Y、8M、8C、8K トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K ユニット
20 中間転写ベルト
22 駆動ローラ
24 支持ローラ
26 2次転写ローラ(転写手段)
28、115 定着装置(定着手段)
30 中間転写体クリーニング装置
112 転写装置
116 取り付けレール
117 除電露光のための開口部
118 露光のための開口部
200 プロセスカートリッジ、
P、300 記録紙(被転写体)
Claims (10)
- 結晶性ポリエステル樹脂と、非晶性ポリエステル樹脂と、熱重合開始剤と、を含有し、
前記結晶性ポリエステル樹脂及び非晶性ポリエステル樹脂のうち少なくとも前記非晶性ポリエステル樹脂が、エチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分を有し、かつ、該エチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分間に形成された架橋構造を有し、
前記非晶性ポリエステル樹脂におけるエチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分の含有率は、30mol%以上50mol%以下であり、
前記結晶性ポリエステル樹脂がエチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分を有する場合には、該結晶性ポリエステル樹脂におけるエチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分の含有率は、5mol%以上30mol%以下である静電荷像現像用トナー。 - 前記熱重合開始剤が難水溶性である請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記熱重合開始剤は、融解温度が70℃以上である請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記熱重合開始剤は、10時間における半減期温度が、75℃以上100℃以下の範囲内である請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記熱重合開始剤が、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(プロペニル−2メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、及び2,2’−アゾビス(シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)から選択される少なくとも1種である請求項2から請求項4までのいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記エチレン性不飽和結合を持つジカルボン酸成分が、フマル酸に由来する成分である請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤。
- 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーが収容されたトナーカートリッジ。
- 請求項7に記載の静電荷像現像剤が収容された現像装置を備えたプロセスカートリッジ。
- 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電装置と、
前記帯電装置により帯電された前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成装置と、
前記像保持体の表面に形成された前記静電荷像を請求項7に記載の静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を被転写体の表面に転写する転写装置と、
前記被転写体の表面に転写された前記トナー像を前記被転写体に定着させる定着装置と、
を有する画像形成装置。
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