JP5915300B2 - トナー、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
例えば、特許文献1には、結着樹脂が、脂肪族多価アルコールを含有するアルコール成分と、(メタ)アクリル酸変性ロジンを含有するカルボン酸成分とを縮重合させて得られるポリエステル樹脂(A)と、一般式(1)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を含有するアルコール成分と、カルボン酸成分とを重縮合させて得られるポリエステル樹脂(B)とを含有するトナーが開示されている。
また、特許文献2には、ロジン(R)とエポキシ基含有化合物(E)との反応生成物(P)と結着用樹脂(Q)とを併用したトナーが開示されている。
更に、酸成分が(1)芳香族ジカルボン酸、(2)不均化ロジン、アルコール成分が(3)3価以上の多価アルコールから構成され、モル比(3)/(1)が1.05−1.65、モル比(2)/(1)が0.40−2.60であるポリエステル樹脂を含むトナーが知られている。
芳香族ジカルボン酸由来の繰返し単位、脂肪族ジカルボン酸成分由来の繰り返し単位、及び、下記一般式(1)で表されるジアルコール成分由来の繰り返し単位を含むポリエステル樹脂(A)と、
該ポリエステル樹脂(A)以外の石油系樹脂(B)と、
を含有するトナーである。
前記石油系樹脂(B)がポリエステル樹脂である請求項1に記載のトナーである。
前記石油系樹脂(B)が、多価カルボン酸成分由来の繰り返し単位とビスフェノール骨格を有する多価アルコール成分由来の繰り返し単位とを含むポリエステル樹脂である請求項1又は請求項2に記載のトナーである。
前記ポリエステル樹脂(A)と前記石油系樹脂(B)との比率(A)/(B)が、3/7以上7/3以下である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のトナーである。
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のトナーを含む現像剤である。
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のトナーを収納し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。
請求項5に記載の現像剤を収納し、潜像保持体の表面に形成された静電潜像を前記現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
潜像保持体と、
前記潜像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
前記潜像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
請求項5に記載の現像剤を収納し、該現像剤により前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着手段と、
を備える画像形成装置である。
本実施形態に係るトナーは、ジカルボン酸成分由来の繰り返し単位、及び、一般式(1)で表されるジアルコール成分由来の繰り返し単位を含むポリエステル樹脂(A)と、該ポリエステル樹脂(A)以外の石油系樹脂(B)と、を含有するトナーである。
上記のように、ポリエステル樹脂(A)と石油系樹脂(B)とを併用することにより、帯電性に優れると共に低温定着性に優れるトナーを提供することができる。
しかしながら、かかるポリエステル樹脂を用いたトナーの場合、低温定着性に関しては未だ十分ではなく、検討がなされているのが現状である。
かかるポリエステル樹脂(A)は、ジアルコール成分由来の繰り返し単位中にロジンを含んでおり、前述したように、高温高湿下での帯電性に優れるといった特性を有している。これに対し、石油系樹脂(B)はロジン骨格を含んでいるものではないことから、低温定着性においては、前述のポリエステル樹脂(A)よりも優れている。
このような異なる性質を有するポリエステル樹脂(A)と石油系樹脂(B)とを併用することで、帯電性に優れると共に低温定着性にも優れるトナーを得ることができるものと推測される
特に、ポリエステル樹脂(A)は、一般式(1)で表されるように、アルコール成分に由来する繰り返し単位中にロジンが含まれているものである。この構成とすることで、特に帯電性に優れたトナーとなる。ポリエステル樹脂(A)は、ロジン骨格を含む多価アルコールを用いて合成されていることを意味しているが、このようなロジン骨格を含む多価アルコールは、ロジン骨格を含む多価カルボン酸(酸成分)に比べ、反応性に富むため、上記のような帯電性の効果が得られるものと推測される。
また、一般式(1)で表されるジアルコール成分由来の繰り返し単位を含むポリエステル樹脂(A)と石油系樹脂(B)との組み合わせである場合に、良好に効果が発現されることがわかった。これは、ロジンが複数の構造を有する混合物であるため樹脂との混合性が良好であることと、樹脂中には後述するようにロジンの未反応残留物が少ないことに起因すると推測されるためである。
以下、まず、本実施形態に係るトナーに含有されるポリエステル樹脂(A)について説明する。
ポリエステル樹脂(A)は、ジカルボン酸成分由来の繰り返し単位、及び、一般式(1)で表されるジアルコール成分由来の繰り返し単位を含む重縮合体である。
ポリエステル樹脂(A)中のジカルボン酸成分由来の繰り返し単位としては、以下に示すような芳香族ジカルボン酸及び脂肪族ジカルボン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種のジカルボン酸に由来する繰り返し単位が挙げられる。
芳香族ジカルボン酸及び脂肪族ジカルボン酸としては、具体的には、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ダイマー酸、分岐鎖を有する炭素数1以上20以下のアルキルコハク酸、分岐鎖を有する炭素数1以上20以下のアルケニル基を有するアルケニルコハク酸等の脂肪族ジカルボン酸;それらの酸の無水物;及び、それらの酸のアルキル(炭素数1以上3以下)エステル;等が挙げられる。これらの中では、トナーの耐久性、定着性及び着色剤の分散性の観点から、芳香族カルボン酸が好ましい。
次に、ポリエステル樹脂(A)中の一般式(1)で表されるジアルコール成分由来の繰り返し単位について説明する。
まず、下記一般式(1)で表されるジアルコール成分について説明する。
ここで、ロジンエステル基とは、ロジンに含まれるカルボキシル基から水素原子を除いた残基をいう。
前記L1、L2、及びL3で表される環状アルキレン基としては、例えば、炭素数3以上7以下の環状アルキレン基が挙げられる。
前記L1、L2、及びL3で表されるアリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、アントラセン基が挙げられる。
特定ロジンジオールに含有されるロジンエステル基の元となるロジンは、嵩高い構造を有し、且つ、疎水性が高い性質のため、ロジンエステル基を含むポリエステル樹脂(A)は含水しにくい。それに加えて、ポリエステル樹脂の構造上、樹脂分子の末端にのみ水酸基又はカルボキシル基が存在するため、トナーの帯電性に悪影響を与えるおそれのある水酸基又はカルボキシル基の量を増やすことなく樹脂中のロジンエステル基の量を増やし得る。更に、特定ロジンジオールをロジンと2官能エポキシ化合物とを反応させて得る場合に、2官能エポキシ化合物中のエポキシ基とロジン中のカルボキシル基との間で生ずるエポキシ基の開環反応は、アルコール成分とロジンとの間で生ずるエステル化反応よりも反応性が高いため、ポリエステル樹脂(A)中に未反応のロジンが残留しにくい。
一般式(1)で表わされる特定ロジンジオールは公知の方法によって合成することができ、例えば、エポキシ化合物とロジンの反応により合成することができる。
本実施形態で用いてもよいエポキシ化合物は、1分子中にエポキシ基を2個含む2官能エポキシ化合物であり、芳香族系ジオールのジグリシジルエーテル、芳香族系ジカルボン酸のジグリシジルエーテル、脂肪族系ジオールのジグリシジルエーテル、脂環式ジオールのジグリシジルエーテル、脂環式エポキシド等が挙げられる。
このように、多官能のエポキシ化合物を用いて特定ロジンジオールを合成していることで、かかる特定ロジンジオールに由来する繰り返し単位を含むポリエステル樹脂(A)は、更に帯電性に優れたトナーを得ることができる。これは、エステル結合にてロジンが結合する場合よりも、ロジンの反応性が高く、逆反応も起こりにくいためであると考えられる。これは、エポキシ化合物の反応性が、汎用の多官能アルコールの反応性よりも高いため、ロジンの有する反応性の低いカルボン酸を効率的に反応させると考えられるためである。そして、その結果、逆反応や副反応も抑制すると考えられる。
ロジンとは、樹木から得られる樹脂酸の総称であり、主成分は3環性ジテルペン類の1種であるアビエチン酸とその異性体類を含む天然物由来の物質である。具体的な成分としては、例えば、アビエチン酸の他にパラストリン酸、ネオアビエチン酸、ピマル酸、デヒドロアビエチン酸、イソピマル酸、サンダラコピマル酸などがあり、本実施形態で用いるロジンはこれらの混合物である。
ロジンは採取方法による分類では、原料をパルプとするトールロジン、原料を生松脂とするガムロジン、及び原料を松の切り株とするウッドロジンの3種に大別される。本実施形態で用いるロジンは入手が容易であることからガムロジン及び/又はトールロジンが好ましい。
これらのロジン類は精製することが好ましい。未精製のロジン類から樹脂酸の過酸化物から生起したと考えられる高分子量物や、未精製のロジン類に含まれていた不ケン化物を除去することにより精製ロジンを得ることができる。精製方法は特に限定されず、公知の各種精製方法を選択できる。具体的には蒸留、再結晶、抽出等の方法が挙げられる。工業的には蒸留による精製を行うことが好ましい。蒸留は、通常、200℃以上300℃以下、6.67kPa以下の圧力で蒸留時間を考慮して選択される。再結晶は、例えば、未精製ロジンを良溶媒に溶解し、ついで溶媒を留去して濃厚な溶液とし、この溶液に貧溶媒を添加することにより行う。良溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、クロロホルムなどの塩素化炭化水素類、低級アルコール等のアルコール類、アセトンなどのケトン類、酢酸エチルなどの酢酸エステル類等が挙げられ、貧溶媒としてはn−ヘキサン、n−ヘプタン、シクロヘキサン、イソオクタン等の炭化水素系溶媒が挙げられる。抽出は、例えば、アルカリ水を用いて未精製のロジンをアルカリ水溶液となし、これに含まれる不溶性の不ケン化物を、有機溶媒を用いて抽出したのち、水層を中和することで精製ロジンを得る方法である。
不均化触媒としては、パラジウムカーボン、ロジウムカーボン、白金カーボンなどの担持触媒、ニッケル、白金等の金属粉末、ヨウ素、ヨウ化鉄等のヨウ化物等の各種公知のものが挙げられる。
均質なポリエステル樹脂(A)は、トナーに適用した際に、帯電性の制御がより容易になるといった利点を有する。
脂肪族ジオールの例としては、例えばエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブテンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−2−メチルプロパン−1,3−ジオール、2−ブチル−2−エチルプロパン−1,3−ジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,4−ジメチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピル−3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロパノエート、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。これら脂肪族ジオールは単独で用いても、二種以上を併用してもよい。
また、本実施形態において、脂肪族ジオールと共に、エーテル化ジフェノールを更に用いてもよい。エーテル化ジフェノールとは、ビスフェノールAとアルキレンオキサイドを付加反応させて得られるジオールであり、該アルキレンオキサイドとしてはエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドであり、該アルキレンオキサイドの平均付加モル数がビスフェノールAの1モルに対して2モル以上16モル以下であるものが好ましい。
その反応方法としては、エステル交換反応又は直接エステル化反応のいずれも適用可能である。また、加圧して反応温度を高くする方法、減圧法又は常圧下で不活性ガスを流す方法によって重縮合を促進することもできる。上記反応によっては、アンチモン、チタン、スズ、亜鉛、アルミニウム及びマンガン、ゲルマニウムより選ばれる少なくとも1種の金属化合物等、公知慣用の反応触媒が用いられ、反応が促進されてもよい。これら反応触媒の添加量は酸成分とアルコール成分の総量100質量部に対して、0.01質量部以上1.5質量部以下が好ましく、0.05質量部以上1.0質量部以下がより好ましい。反応温度は180℃以上300℃以下の温度で行うことができる。
トナーの定着性、保存性、及び耐久性の観点から、本実施形態に係るポリエステル樹脂(A)の軟化温度は80℃以上160℃以下が好ましく、90℃以上150℃以下がより好ましい。
本実施形態に係るポリエステル樹脂(A)のガラス転移温度は、トナーの結着樹脂として用いた場合の、トナーの定着性、保存性、及び耐久性の観点から35℃以上80℃以下が好ましく、40℃以上70℃以下がより好ましい。
軟化温度及びガラス転移温度は、原料モノマー組成、重合開始剤、分子量、触媒量等の調整、又は反応条件の選択により容易に調整することができる。
また、ポリエステル樹脂(A)の軟化温度、及びガラス転移温度については、実施例に記載されている方法により求められる。
また、トナーの耐久性、耐ホットオフセットの観点から、本実施形態に係るポリエステル樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)は4,000以上1,000,000以下が好ましく、7,000以上300,000以下がより好ましい。
なお、ポリエステル樹脂(A)の酸価、重量平均分子量Mw、及び数平均分子量Mnは、実施例に記載されている方法により求められる。
続いて、本実施形態に係るトナーに含有されるポリエステル樹脂(A)以外の石油系樹脂(B)について説明する。
かかる石油系樹脂(B)とは、前述したポリエステル樹脂(A)とは異なる構造を有し、且つ、ロジン、テルペン類、ラクチド、ポリ乳酸、イソソルバイド、セルロース、リグニン、コレステロール等の天然物に由来して形成される構造を骨格中に含まない樹脂を指す。ただし、エチレングリコール、プロパンジオール、コハク酸、セバシン酸等の直鎖脂肪族多価アルコールや多価酸はこれに含まない。
石油系樹脂(B)として、具体的には、前述したポリエステル樹脂(A)とは異なる構造を有するポリエステル樹脂、スチレン系樹脂を含むビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
中でも、トナーの低温定着性の点から、前述したポリエステル樹脂(A)とは異なる構造を有するポリエステル樹脂が好ましい。
ポリエステル樹脂は、主として、多価カルボン酸成分由来の繰り返し単位と多価アルコール成分由来の繰り返し単位とを含む縮重合体である。石油系樹脂(B)としてのポリエステル樹脂は、かかる多価アルコール成分由来の繰り返し単位中にロジンが含まれていないことを要する。
これらの多価カルボン酸は1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
これらの中でも、トナーの帯電性、低温定着性を確保する点から、 テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等が好ましい。
これらの中でも、ポリエステル樹脂(A)中のロジンとの親和性が良好なことから、ビスフェノール骨格、中でもビスフェノールA骨格を有するジオールが好ましい。
ビスフェノール骨格(好ましくはビスフェノールA骨格)を有するジオールに由来する繰り返し単位を含むポリエステル樹脂を用いることで、高速での低温定着性がより優れるトナーとすることができる。
また、非結晶性樹脂のガラス転移温度は、30℃から80℃が好ましく、40℃から70℃が更に好ましい。
本実施形態に係るトナーにおいて、ポリエステル樹脂(A)と石油系樹脂(B)との比率(A)/(B)は、質量基準にて、2/8以上8/2以下であることが好ましく、3/7以上8/2以下であることがより好ましく、3/7以上7/3以下であることが更に好ましい。
上記の範囲のトナーであれば、高温高湿下での帯電性を良好に保ちつつも、低温定着性に優れるといった優れた効果を奏しうる。
ポリエステル樹脂(A)と石油系樹脂(B)との好ましい組み合わせとしては、以下のようなものが挙げられる。
ポリエステル樹脂(A)の構造内に不均化ロジンを含むものと、構造内にビスフェノール骨格(好ましくはビスフェノールA骨格)を含む石油系樹脂(B)としてのポリエステル樹脂と、の組み合わせが挙げられる。
このような組み合わせの場合、ポリエステル樹脂(A)中にも不均化ロジンに起因する芳香環が存在し、石油系樹脂(B)としてのポリエステル樹脂中にもビスフェノール骨格に起因する芳香環が存在することになる。両者の芳香環は、低温度時には芳香環間に相互作用が働いているが、昇温時には、樹脂の軟化温度よりも低い温度でこの相互作用が消滅し樹脂の軟化を補助すると考えられる。
本実施形態に係るトナーは、前述した、ポリエステル樹脂(A)及び石油系樹脂(B)を結着樹脂として含有するものであって、必要に応じて、着色剤、離型剤、帯電制御剤、外添剤等のその他の成分を含んでもいてもよい。
なお、本実施形態に係るトナーには、ポリエステル樹脂(A)及び石油系樹脂(B)に加え、かかるポリエステル樹脂(A)及び石油系樹脂(B)に起因する効果を損なわない範囲で、公知の結着樹脂、例えば、スチレン−アクリル樹脂等のビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン等の他の樹脂が併用されてもよい。
トナーを構成する結着樹脂中のポリエステル樹脂(A)及び石油系樹脂(B)の含有量は、50質量%以上が好ましく、70質量%がより好ましく、実質的に100質量%であることが更に好ましい。
本実施形態で用いられる着色剤としては、染料であっても顔料であってもかまわないが、耐光性や耐水性の観点から顔料が望ましい。
望ましい着色剤としては、カーボンブラック、アニリンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、キナクリドン、ベンジシンイエロー、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド185、C.I.ピグメント・レッド238、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー74、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等の公知の顔料を使用してもよい。
着色剤の種類を選択することにより、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー等が得られる。
本実施形態で用いられる離型剤としては、例えば、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等のパラフィンワックス;シリコーン樹脂;ロジン類;ライスワックス;カルナバワックス;等が挙げられる。これらの離型剤の融解温度は、50℃以上100℃以下が望ましく、60℃以上95℃以下がより望ましい。離型剤のトナー中の含有量は0.5質量%以上15質量%以下が望ましく、1.0質量%以上12質量%以下がより望ましい。離型剤の含有量が0.5質量%以上であれば、特にオイルレス定着において剥離不良の発生が防止される。離型剤の含有量が15質量%以下であれば、トナーの流動性が悪化することがなく、画質及び画像形成の信頼性が向上する。
本実施形態で用いられる帯電制御剤としては、公知のものを使用してもよいが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤を用いてもよい。
本実施形態に係るトナーは、流動性の向上などを目的として、無機粉末をトナー粒子の外添剤として含有してもよい。
適当な無機粉末としては、例えば、シリカ粉末、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化硅素、窒化硅素などが挙げられるが、シリカ粉末が特に望ましい。かかる無機粉末のトナーに混合される割合は、通常、トナー100質量部に対して0.01質量部以上5質量部以下の範囲であり、望ましくは0.01質量部以上2.0質量部以下の範囲である。また、かかる無機粉末に、シリカ、チタン、樹脂粒子(ポリスチレン、PMMA、メラミン樹脂等の樹脂粒子)、アルミナ等の公知の材料を併用してもよい。また、クリーニング活剤として、ステアリン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩、フッ素系高分子量体の粒子粉末を添加してもよい。
本実施形態に係るトナーの形状係数SF1は110以上150以下の範囲であることが望ましく、120以上140以下の範囲であることがより望ましい。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100 ・・・ 式(1)
上記式(1)中、MLはトナーの絶対最大長、Aはトナーの投影面積を各々示す。
本実施形態に係るトナーの製造方法は特に限定されず、公知である混練粉砕法等の乾式法や、乳化凝集法や懸濁重合法等の湿式法等によってトナー粒子を作製し、必要に応じてトナー粒子に外添剤が外添されてトナーが得られる。
混練粉砕法は、より詳細には、結着樹脂を含むトナー形成材料を混錬する混錬工程と、前記混錬物を粉砕する粉砕工程とに分けられる。必要に応じて、混錬工程により形成された混錬物を冷却する冷却工程等、他の工程を有してもよい。
各工程について詳しく説明する。
混錬工程は、結着樹脂を含むトナー形成材料を混錬する。
混錬工程においては、トナー形成材料100質量部に対し、0.5質量部以上5質量部以下の水系媒体(例えば、蒸留水やイオン交換水等の水、アルコール類等)を添加することが望ましい。
スクリュー押出し機11は、スクリュー(図示せず)を備えたバレル12と、バレル12にトナーの原料であるトナー形成材料を注入する注入口14と、バレル12中のトナー形成材料に水系媒体を添加するための液体添加口16と、バレル12中でトナー形成材料が混錬されて形成された混錬物を排出する排出口18と、から構成されている。
ついで、送りスクリュー部SBにおいて、液体添加口16からバレル12に水系媒体を注入することにより、トナー形成材料に水系媒体を添加する。また図1では、送りスクリュー部SBにおいて水系媒体を注入する形態を示しているが、これに限られず、ニーディング部NBにおいて水系媒体が注入されてもよく、送りスクリュー部SB及びニーディング部NBの両方において水系媒体が注入されてもよい。すなわち、水系媒体を注入する位置及び注入箇所は、必要に応じて選択される。
最後に、ニーディング部NBにより溶融混錬されて形成された混錬物は、送りスクリュー部SCにより排出口18に輸送され、排出口18から排出される。
以上のようにして、図1に示したスクリュー押出機11を用いた混錬工程が行われる。
冷却工程は、上記混錬工程において形成された混錬物を冷却する工程であり、冷却工程では、混錬工程終了の際における混錬物の温度から4℃/sec以上の平均降温速度で40℃以下まで冷却することが好ましい。上記平均降温速度で急冷すると、混錬工程終了直後の分散状態がそのまま保たれるため好ましい。なお上記平均降温速度とは、混錬工程終了の際における混錬物の温度(例えば図1のスクリュー押出し機11を用いた場合は、t2℃)から40℃まで降温させる速度の平均値をいう。
冷却工程における冷却方法としては、具体的には、例えば、冷水又はブラインを循環させた圧延ロール及び挟み込み式冷却ベルト等を用いる方法が挙げられる。なお、前記方法により冷却を行う場合、その冷却速度は、圧延ロールの速度、ブラインの流量、混錬物の供給量、混錬物の圧延時のスラブ厚等で決定される。スラブ厚は、1から3mmの薄さであることが好ましい。
冷却工程により冷却された混錬物は、粉砕工程により粉砕され、粒子が形成される。粉砕工程では、例えば、機械式粉砕機、ジェット式粉砕機等が使用される。
粉砕工程により得られた粒子は、必要に応じて、目的とする範囲の体積平均粒子径のトナー粒子を得るため、分級工程により分級を行ってもよい。分級工程においては、従来から使用されている遠心式分級機、慣性式分級機等が使用され、微粉(目的とする範囲の粒径よりも小さい粒子)及び粗粉(目的とする範囲の粒径よりも大きい粒子)が除去される。
得られたトナー粒子は、帯電調整、流動性付与、電荷交換性付与等を目的として、既述の無機粉末を外添してもよい。これらは、例えばV型ブレンダーやヘンシェルミキサー、レディゲミキサー等によって行われ、段階を分けて付着される。
上記外添工程の後に、必要に応じて篩分工程を設けてもよい。篩分方法としては、具体的には、例えば、ジャイロシフター、振動篩分機、風力篩分機等が挙げられる。篩分することにより、外添剤の粗粉等が取り除かれ、感光体上の筋の発生、装置内のぼた汚れなどが抑制される。
乳化凝集法は、トナーを構成する原料を乳化して樹脂粒子(乳化粒子)を形成する乳化工程と、該樹脂粒子を含む凝集体を形成する凝集工程と、凝集体を融合させる融合工程とを有してもよい。
具体的な工程について以下に示す。
例えば、樹脂粒子分散液の作製は、水系媒体と結着樹脂とを混合した溶液に、分散機により剪断力を与えることにより行ってもよい。その際、加熱して樹脂成分の粘性を下げて粒子を形成してもよい。また分散した樹脂粒子の安定化のため、分散剤を使用してもよい。
更に、樹脂が油性で水への溶解度の比較的低い溶剤に溶解するものであれば、該樹脂をそれらの溶剤に解かして水中に分散剤や高分子電解質と共に粒子分散し、その後加熱又は減圧して溶剤を蒸散することにより、樹脂粒子分散液が作製される。
ここで、樹脂粒子分散液の調製にあたり、結着樹脂として用いるポリエステル樹脂(A)と石油系樹脂(B)とは、既述の割合で混合した状態で1つの樹脂粒子分散液を調製してもよいし、別々の樹脂を含む樹脂粒子分散液を2液調製して、これを後の凝集工程にて混合してもよい。なお、混合順序等の混合条件は特に制限されない。
また、乳化工程に使用される分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウム等の水溶性高分子;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等のアニオン性界面活性剤、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性界面活性剤、ラウリルジメチルアミンオキサイド等の両性イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等のノニオン性界面活性剤等の界面活性剤;リン酸三カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等の無機塩;等が挙げられる。
体積平均粒子径が100nm未満では、使用される結着樹脂の特性にも影響されるが、一般的に離型剤成分がトナー中に取り込まれにくくなる。また、500nmを超える場合には、トナー中の離型剤の分散状態が不十分となる場合がある。
凝集工程においては、樹脂粒子の分散液、着色剤分散液、離型剤分散液等を混合して混合液とし、樹脂粒子のガラス転移温度以下の温度で加熱して凝集させ、凝集粒子を形成する。凝集粒子の形成は、攪拌下、混合液のpHを酸性にすることによってなされる場合が多い。pHとしては、2以上7以下の範囲が望ましく、この際、凝集剤を使用することも有効である。
なお、凝集工程において、離型剤分散液は、樹脂粒子分散液等の各種分散液とともに一度に添加・混合してもよいし、複数回に分割して添加しても良い。
融合工程においては、凝集工程に準じた攪拌条件下で、凝集粒子の懸濁液のpHを3以上9以下の範囲に上昇させることにより凝集の進行を止め、樹脂のガラス転移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る。また、樹脂で被覆した場合には、該樹脂も融合しコア凝集粒子を被覆する。加熱の時間としては、融合がされる程度行えばよく、0.5時間以上10時間以下程度行えばよい。
融合して得た融合粒子は、ろ過などの固液分離工程や、必要に応じて洗浄工程、乾燥工程を経てトナー粒子とされる。トナー粒子に外添剤を外添しない場合には、得られたトナー粒子をトナーとして用いてもよい。
得られたトナー粒子には、混練粉砕法の場合と同様に、既述の無機粉末を外添してもよい。無機粉末の外添方法についても、混練粉砕法の場合と同様である。
本実施形態に係る現像剤は、本実施形態に係るトナーを少なくとも含むものである。
本実施形態に係るトナーは、そのまま一成分現像剤として、或いは二成分現像剤として用いられる。二成分現像剤として用いる場合にはキャリアと混合して使用される。
次に、本実施形態に係る現像剤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、潜像保持体と、前記潜像保持体の表面を帯電する帯電手段と、前記潜像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を本実施形態に係る現像剤を収納し、該現像剤により前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着手段と、を備える。
本実施形態に係る画像形成装置により、潜像保持体の表面を帯電する帯電工程と、前記潜像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を本実施形態に係る現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着工程と、を有する本実施形態に係る画像形成方法が実施される。
図2は、4連タンデム方式のカラー画像形成装置を示す概略構成図である。図2に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づくイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第4の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」ということがある。)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。なお、これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジであってもよい。
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に収容されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーが供給可能である。
なお、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潜像が感光体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潜像は、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上の静電潜像が、現像装置4Yによって可視像(現像像)化される。
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合わされて重ね合わせトナー像が形成される。
なお、上記例示した画像形成装置は、中間転写ベルト20を介して重ね合わせトナー像を記録紙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。
図3は、本実施形態に係る現像剤を収納するプロセスカートリッジの好適な一例を示す概略構成図である。プロセスカートリッジ200は、感光体107と共に、帯電ローラ108、現像装置111、感光体クリーニング装置(クリーニング手段)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。
上記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共に画像形成装置を構成するものである。なお、300は記録紙である。
トナーカートリッジは、画像形成装置に着脱可能に装着され、少なくとも、前記画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するためのトナーを収容するトナーカートリッジにおいて、前記トナーが既述した本実施形態に係るトナーとしたものである。なお、トナーカートリッジには少なくともトナーが収容されればよく、画像形成装置の機構によっては、例えば現像剤が収められてもよい。
<軟化温度の測定>
軟化温度の測定は、高化式フローテスターCFT−500(島津製作所社製)を用い、ダイスの細孔の径を0.5mm、加圧荷重を0.98MPa(10Kg/cm2)、昇温速度を1℃/分とした条件下で、1cm3の試料を溶融流出させたときの流出開始点から終了点の高さの1/2に相当する温度として求めた。
「DSC−20」(セイコー電子工業(株)製)を使用し、試料10mgを一定の昇温速度(10℃/min)で加熱して測定した。
酸価は、JIS K0070に従って行い、中和滴定法を用いた測定で行った。即ち、適当量の試料を分取し、溶剤(ジエチルエーテル/エタノール混合液)100ml、及び、指示薬(フェノールフタレイン溶液)数滴を加え、水浴上で試料が完全に溶けるまで充分に振り混ぜる。これに、0.1mol/l水酸化カリウムエタノール溶液で滴定し、指示薬の薄い紅色が30秒間続いた時を終点とした。酸価をA、試料量をS(g)、滴定に用いた0.1mol/l水酸化カリウムエタノール溶液をB(ml)、fを0.1mol/l水酸化カリウムエタノール溶液のファクターとした時、A=(B×f×5.611)/Sとして算出した。
「HLC−8120GPC、SC−8020(東ソー(株)製6.0mmID×15cm)」を2本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。実験条件としては、試料濃度0.5%、流速0.6ml/min、サンプル注入量10μl、測定温度40℃、RI検出器を用いて実験を行った。また、検量線は東ソー(株)製「Polystyrene標準試料TSK standard」:「A−500」、「F−1」、「F−10」、「F−80」、「F−380」、「A−2500」、「F−4」、「F−40」、「F−128」、「F−700」の10サンプルから作製した。
−ロジンジオールA(例示化合物のNo.18)の合成−
2官能エポキシ化合物としてビスフェノールAジグリシジルエーテル(商品名jER828、三菱化学(株)製)113g、ロジンとして不均化ロジン(商品名パインクリスタルKR614、荒川化学工業(株)製)200g、及び反応触媒としてテトラエチルアンモニウムブロマイド(東京化成(株)製)を撹拌装置、加熱装置、冷却管、温度計を備えたステンレス製反応容器に仕込み、130℃に温度を上げ、ロジンの酸基とエポキシ化合物のエポキシ基との開環反応を行った。同温度で4時間継続して行い、酸価が0.5mgKOH/gになった時点で反応を停止し、ロジンジオールAを得た
多価カルボン酸成分として、イソフタル酸(IPA)100g、テトラプロペニルコハク酸35g、多価アルコール成分として、ロジンジオールA 60g、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物80g 及び反応触媒としてテトラ−n−ブチルチタネート0.3gを攪拌装置、加熱装置、温度計、分留装置、窒素ガス導入管を備えたステンレス製反応容器に仕込み、窒素雰囲気下、攪拌しながら230℃で7時間重縮合反応させ、所定の分子量、酸価に達したことを確認し、ポリエステル樹脂(A)1を合成した。
−ロジンジオールB(例示化合物のNo.38)の合成−
2官能エポキシ化合物としてビスフェノールAジグリシジルエーテル(商品名jER828、三菱化学(株)製)113g、ロジンとして、ロジンとして水素添加ロジン(商品名ハイペールCH、荒川化学工業(株)製)210g、及び反応触媒としてテトラエチルアンモニウムブロマイド(東京化成(株)製)を撹拌装置、加熱装置、冷却管、温度計を備えたステンレス製反応容器に仕込み、130℃に温度を上げ、ロジンの酸基とエポキシ化合物のエポキシ基との開環反応を行った。同温度で4時間継続して行い、酸価が0.5mgKOH/gになった時点で反応を停止し、ロジンジオールBを得た。
多価カルボン酸成分として、テレフタル酸(TPA)100g、テトラプロペニルコハク酸35g、多価アルコール成分として、ロジンジオールB 70g、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物75g 及び反応触媒としてテトラ−n−ブチルチタネート0.3gを攪拌装置、加熱装置、温度計、分留装置、窒素ガス導入管を備えたステンレス製反応容器に仕込み、窒素雰囲気下、攪拌しながら230℃で10時間重縮合反応させ、所定の分子量、酸価に達したことを確認し、ポリエステル樹脂(A)2を合成した。
−ロジンジオールC(例示化合物のNo.1)の合成−
2官能エポキシ化合物としてビスフェノールAジグリシジルエーテル(商品名jER828、三菱化学(株)製)113g、ロジンとして、ロジンとして精製ロジン(商品名パインクリスタルKR65 荒川化学工業(株)製)210g、及び反応触媒としてテトラエチルアンモニウムブロマイド(東京化成(株)製)を撹拌装置、加熱装置、冷却管、温度計を備えたステンレス製反応容器に仕込み、130℃に温度を上げ、ロジンの酸基とエポキシ化合物のエポキシ基との開環反応を行った。同温度で4時間継続して行い、酸価が0.5mgKOH/gになった時点で反応を停止し、ロジンジオールCを得た。
多価カルボン酸成分として、テレフタル酸(TPA)100g、テトラプロペニルコハク酸35g、多価アルコール成分として、ロジンジオールC 45g、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物75g、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物25g 及び反応触媒としてテトラ−n−ブチルチタネート0.3gを攪拌装置、加熱装置、温度計、分留装置、窒素ガス導入管を備えたステンレス製反応容器に仕込み、窒素雰囲気下、攪拌しながら230℃で8時間重縮合反応させ、所定の分子量、酸価に達したことを確認し、ポリエステル樹脂(A)3を合成した。
−ロジンジオールD(例示化合物のNo.1)の合成−
2官能エポキシ化合物としてビスフェノールAジグリシジルエーテル(商品名jER828、三菱化学(株)製)113g、ロジンとして、ロジンとしてトールロジン(商品名X−R ハリマ化成(株)製)210g、及び反応触媒としてテトラエチルアンモニウムブロマイド(東京化成(株)製)を撹拌装置、加熱装置、冷却管、温度計を備えたステンレス製反応容器に仕込み、130℃に温度を上げ、ロジンの酸基とエポキシ化合物のエポキシ基との開環反応を行った。同温度で4時間継続して行い、酸価が0.5mgKOH/gになった時点で反応を停止し、ロジンジオールDを得た。
多価カルボン酸成分として、イソフタル酸(IPA)85g、セバシン酸 20g、テトラプロペニルコハク酸15g、多価アルコール成分として、ロジンジオールD 45g、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物80g、及び反応触媒としてジブチルスズオキサイド0.3gを攪拌装置、加熱装置、温度計、分留装置、窒素ガス導入管を備えたステンレス製反応容器に仕込み、窒素雰囲気下、攪拌しながら230℃で10時間重縮合反応させ、所定の分子量、酸価に達したことを確認し、ポリエステル樹脂(A)4を合成した。
−ロジンジオールE(例示化合物のNo.33)の合成−
2官能エポキシ化合物として水素添加ビスフェノールAジグリシジルエーテル(商品名デナコールEX252 ナガセケムテック製)110g、ロジンとして不均化ロジン(商品名パインクリスタルKR614、荒川化学工業(株)製)200g、及び反応触媒としてテトラエチルアンモニウムブロマイド(東京化成(株)製)を撹拌装置、加熱装置、冷却管、温度計を備えたステンレス製反応容器に仕込み、130℃に温度を上げ、ロジンの酸基とエポキシ化合物のエポキシ基との開環反応を行った。同温度で4時間継続して行い、酸価が0.5mgKOH/gになった時点で反応を停止し、ロジンジオールEを得た。
多価カルボン酸成分として、テレフタル酸(TPA)120g、テトラプロペニルコハク酸15g、多価アルコール成分として、ロジンジオールE 65g、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物70g 及び反応触媒としてテトラ−n−ブチルチタネート0.3gを攪拌装置、加熱装置、温度計、分留装置、窒素ガス導入管を備えたステンレス製反応容器に仕込み、窒素雰囲気下、攪拌しながら230℃で7時間重縮合反応させ、所定の分子量、酸価に達したことを確認し、ポリエステル樹(A)5を合成した。
−ロジンジオールF(例示化合物のNo.26)の合成−)
2官能エポキシ化合物としてエチレングリコールジグリシジルエーテル(商品名デナコールEX810、ナガセケミテック製)75g、ロジンとして精製ロジン(商品名 KR−85、荒川化学工業(株)製)200g、及び反応触媒としてテトラエチルアンモニウムブロマイド(東京化成(株)製)を撹拌装置、加熱装置、冷却管、温度計を備えたステンレス製反応容器に仕込み、130℃に温度を上げ、ロジンの酸基とエポキシ化合物のエポキシ基との開環反応を行った。同温度で5時間継続して行い、酸価が0.5mgKOH/gになった時点で反応を停止し、ロジンジオールFを得た。
多価カルボン酸成分として、イソフタル酸(IPA)100g、テトラプロペニルコハク酸35g、多価アルコール成分として、ロジンジオールF 60g、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物80g 及び反応触媒としてテトラ−n−ブチルチタネート0.3gを攪拌装置、加熱装置、温度計、分留装置、窒素ガス導入管を備えたステンレス製反応容器に仕込み、窒素雰囲気下、攪拌しながら230℃で7時間重縮合反応させ、所定の分子量、酸価に達したことを確認し、ポリエステル樹(A)6を合成した。
−石油系樹脂(B)1の合成−
多価カルボン酸成分として、テレフタル酸(TPA)50g、テトラプロペニルコハク酸35g、コハク酸 10g、多価アルコール成分として、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物200g、及び反応触媒としてテトラ−n−ブチルチタネート0.3gを攪拌装置、加熱装置、温度計、分留装置、窒素ガス導入管を備えたガラス製応容器に仕込み、窒素雰囲気下、攪拌しながら220℃で7時間重縮合反応させ、所定の分子量、酸価に達したことを確認し、石油系樹脂(B)1[ポリエステル樹脂]を合成した。
−石油系樹脂(B)2の合成−
多価カルボン酸成分として、テレフタル酸(TPA)50g、テトラプロペニルコハク酸5g、多価アルコール成分として、1,2−プロパンジオール 23g、1,3−プロパンジオール 1.5g、及び反応触媒としてテトラ−n−ブチルチタネート0.2gを攪拌装置、加熱装置、温度計、分留装置、窒素ガス導入管を備えたガラス製反応容器に仕込み、窒素雰囲気下、攪拌しながら230℃で7時間重縮合反応させ、所定の分子量、酸価に達したことを確認し、石油系樹脂(B)2[ポリエステル樹脂]を合成した。
−石油系樹脂(B)3の合成−
スチレン55g、n−ブチルアクリレート5g、アクリル酸2g、ベンゾイルパーオキシド1g、t−ブチルオキシベンゾエート0.2gを混合して溶解し、部分鹸化ポリビニルアルコール(日本合成化学工業社製ゴーセノール)0.1を含むイオン交換水100g中に添加して撹拌した。それを、攪拌装置、加熱装置、温度計、窒素ガス導入管を備えたガラス装置に仕込み、窒素雰囲気下、撹拌しながら120℃で3時間反応させ、所定の分子量に達したことを確認し、スチレンアクリル樹脂を合成した。重合物をろ過し、洗浄、乾燥を行い、石油系樹脂(B)3[スチレン・アクリル樹脂]を得た。
(ポリエステル樹脂粒子分散液A1の作製)
ポリエステル樹脂A1: 100質量部を撹拌機を備えたリアクターに投入し、120℃で30分溶解、混合した後、95℃に加熱したイオン交換水800質量部にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1.0質量部、1N NaOH水溶液を1.0質量部溶解した中和用水溶液をフラスコ中に投入し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)で5分間乳化した後、さらに超音波バス内で10分振とうした後、室温水にてフラスコを冷却した。これにより樹脂粒子のメジアン径が250nm、固形分量が20質量%のポリエステル樹脂粒子分散液A1を得た。
ポリエステル樹脂A1に代えて、それぞれポリエステル樹脂A2〜A6を用いた以外は、樹脂粒子分散液A1と同様にして、それぞれポリエステル樹脂粒子分散液A2〜A6を作製した。
ポリエステル樹脂A1に代えて、それぞれ石油系樹脂B1〜B2を用いた以外は、樹脂粒子分散液A1と同様にして、それぞれ石油系樹脂粒子分散液B1〜B2を作製した。
(トナー1の作製)
−着色剤粒子分散液の作製−
・サイアン顔料: 50質量部
(大日精化工業(株)社製、銅フタロシアニン、C.I.Pigment Blue15:3)
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンR): 5質量部
・イオン交換水: 200質量部
上記成分を混合溶解し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)5分と超音波バスにより10分間分散し、中心径190nm、固形分量21.5%のサイアン着色剤粒子分散液を得た。
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンR) : 2質量部
・イオン交換水: 800質量部
・パラフィンワックス(HNP−9日本精鑞社製): 200質量部
上記成分を混合し、120℃に加熱して、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径170nmの20質量%の離型剤分散液を得た。
・ポリエステル樹脂粒子分散液A1 130部
・石油系樹脂粒子分散液B1 70部
・着色剤分散液 62部
・アニオン性界面活性剤(Dowfax2A1 20%水溶液) 15部
・離型剤分散液 77部
樹脂分散液1に代えて、それぞれ表3に示す構成で、トナー1と同様にして、それぞれトナー2〜8、11〜14を作製した。
ポリエステル樹脂(A)1: 150質量部、石油系樹脂(B)3: 150質量部、サイアン顔料: 大日精化工業(株)社製、銅フタロシアニン、C.I.Pigment Blue15:3) 9質量部をエクストルーダー(TEM48BS、東芝機械社製)で混練し、表面粉砕方式の粉砕機で粉砕した。その後、風力式分級機(ターボクラシファイアー(TC−15N),日清エンジニアリング社製)で細粒、粗粒を分級し、その中間サイズの粒子を得る過程を3回繰り返し、体積平均粒子径=7.5μmのサイアントナー9を得た。
ポリエステル樹脂(A)1: 150質量部、石油系樹脂(B)1: 150質量部、サイアン顔料: 大日精化工業(株)社製、銅フタロシアニン、C.I.Pigment Blue15:3) 9質量部をエクストルーダー(TEM48BS、東芝機械社製)で混練し、表面粉砕方式の粉砕機で粉砕した。その後、風力式分級機(ターボクラシファイアー(TC−15N),日清エンジニアリング社製)で細粒、粗粒を分級し、その中間サイズの粒子を得る過程を3回繰り返し、体積平均粒子径=7.7μmのサイアントナー9を得た。
各得られたトナー1〜12を実施例1〜12、トナー13〜14を比較例1〜2とした。
そして、各得られたトナー1〜14を用いて、以下のようにして現像剤1〜14を作製した。
トナー粒子50部に対し、疎水性シリカ(キャボット社製、TS720)1.5部を添加し、サンプルミルで混合して外添トナーを得た。
更に、キャリアとして、ポリメチルメタアクリレート(綜研化学社製、Mw75,000)を1%被覆した平均粒径50μmのフェライトキャリアを用い、これにトナー濃度が5%になるように外添トナー(1)を秤量し、両者をボールミルで5分間撹拌・混合して現像剤1〜15を作製した。
−画像評価(帯電性の評価)−
各得られたトナー1〜14の各1.5質量部と、樹脂被覆されたフェライト粒子(体積平均粒子径35μm)30質量部と、をフタ付きのガラス瓶に秤量し、高温高湿下(温度30℃、湿度85%)で50時間以上保管した後、ターブラミキサーで5分間攪拌震盪した。この環境下のトナーの帯電量(μC)を攪拌震盪12時間後ブローオフ帯電量測定装置で測定した。
評価基準は以下の通りである。
−評価基準−
・◎:帯電量>25μC/gとなり、高温多湿環境下でも帯電性を発揮する。
・○:帯電量>20μC/gとなり、高温多湿環境下でも帯電性を有する。
・△:帯電量>13μC/gとなり、高温多湿環境下でも帯電性に劣る。
・×:帯電量<13μC/gとなり、高温多湿環境下でも帯電性を発揮する。
各得られた現像剤1〜14を富士ゼロックス製コピー紙(J紙)上にトナー量0.9mg/cm2となるようにソリッド画像を形成し、Color Docutech−60(富士ゼロックス社製)の改造機にて、画像を定着し、低温定着性の評価を行なった。評価においては定着器温度を80℃から150℃まで10℃おきに変化させ、それぞれの定着温度にて定着画像を作製した後、得られた各定着画像の画像面を谷折りして折れ目部の画像のはがれ度合いを観察し、画像がはがれた結果として折れ目部に現れる用紙の幅を測定した。該幅が0.5mm以下になった定着温度をもってMFT(最低定着温度、℃)とした。評価基準は以下の通りである。
−評価基準−
・◎:MFT<100度以下となり、低温定着性を発揮する。
・○:MFT<115度以下となり、僅かに低温定着性に劣る。
・△:MFT<130度以下となり、低温定着性に乏しい。
・×:MFT>130度以上であり、低温定着性を有さない。
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
32 搬送ロール(排出ロール)
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 (8)
- 芳香族ジカルボン酸由来の繰返し単位、脂肪族ジカルボン酸成分由来の繰り返し単位、及び、下記一般式(1)で表されるジアルコール成分由来の繰り返し単位を含むポリエステル樹脂(A)と、
該ポリエステル樹脂(A)以外の石油系樹脂(B)と、
を含有するトナー。
〔一般式(1)中、R1及びR2は各々独立に水素又はメチル基を表わす。L1、L2、及びL3は、各々独立に、カルボニル基、エステル基、エーテル基、スルホニル基、置換基を有してもよい鎖状アルキレン基、置換基を有してもよい環状アルキレン基、置換基を有してもよいアリーレン基、及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基を表し、L1とL2と又はL1とL3とで環を形成してもよい。A1及びA2はロジンエステル基を表わす。〕 - 前記石油系樹脂(B)がポリエステル樹脂である請求項1に記載のトナー。
- 前記石油系樹脂(B)が、多価カルボン酸成分由来の繰り返し単位とビスフェノール骨格を有する多価アルコール成分由来の繰り返し単位とを含むポリエステル樹脂である請求項1又は請求項2に記載のトナー。
- 前記ポリエステル樹脂(A)と前記石油系樹脂(B)との比率(A)/(B)が、質量基準にて、3/7以上7/3以下である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のトナー。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のトナーを含む現像剤。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のトナーを収納し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。 - 請求項5に記載の現像剤を収納し、潜像保持体の表面に形成された静電潜像を前記現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。 - 潜像保持体と、
前記潜像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
前記潜像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
請求項5に記載の現像剤を収納し、該現像剤により前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着手段と、
を備える画像形成装置。
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