JP5999472B2 - 電子写真用トナー、二成分現像剤及び画像形成装置 - Google Patents
電子写真用トナー、二成分現像剤及び画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5999472B2 JP5999472B2 JP2012055842A JP2012055842A JP5999472B2 JP 5999472 B2 JP5999472 B2 JP 5999472B2 JP 2012055842 A JP2012055842 A JP 2012055842A JP 2012055842 A JP2012055842 A JP 2012055842A JP 5999472 B2 JP5999472 B2 JP 5999472B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- toner
- image
- mass
- crystalline
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
しかし、多くの顔料分散剤は非晶質であり、結晶性の樹脂を含む場合、特に結晶性樹脂をメインバインダーとした場合は、相溶性が悪く、結果的に顔料とその分散剤が大きな凝集体を作ったり、トナー表面に偏在をしてしまうことがあり、顔料を内部に均一に分散させる効果を得られないばかりか、表面に存在する顔料がトナーの帯電性に影響を与える為、現像や転写の際にマシンの内部で不具合を起こし、カブリなどの画像低下の原因となることがあった。
このように、結晶性樹脂をトナーの結着樹脂として使用する場合、定着温度や耐熱保存性、耐ストレス性を高めることができたとしても、内部に含有させる顔料の存在状態を高めることができず、結果的に電子写真用トナーとして使用するには不十分な品質であった。
即ち、本発明は、結着樹脂として少なくとも結晶性樹脂を含むトナーにおいて、結晶性樹脂の特有の課題である、トナーの耐ストレス性の不足、熱定着直後の再結晶化時に生じる画像搬送傷の発生、出力画像の硬度不足を、低温定着性への悪影響を与えずに解消し、かつ顔料を内部に均一に分散させることで、低温定着性と耐熱保存性、および画質を高いレベルで両立した電子写真用トナー、並びに該トナーを用いた現像剤及び画像形成装置及を提供することを目的とする。
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。
前記結着樹脂が、結晶性樹脂を含有し、
前記着色剤が、顔料と表面処理用樹脂との溶融混練物であり、
前記表面処理用樹脂は、下記定義によって定義される難溶性の樹脂であり、
かつ、前記表面処理用樹脂が、前記結晶性樹脂と非結晶性樹脂との混合物であり、
前記非結晶性樹脂は、重量平均分子量が100000〜500000であることを特徴とする電子写真用トナー。
[難溶性]:酢酸エチル100質量部に前記表面処理用樹脂40質量部を加えて混合したときに50℃にて白濁化するか、または50℃にて白濁化することなく透明な溶解液になった場合であっても、50℃で12時間放置した場合に白濁化するもの。
(2)前記結着樹脂が、結晶性樹脂を50質量%以上含有することを特徴とする(1)に記載の電子写真用トナー。
(3)前記表面処理用樹脂は、非結晶性樹脂と結晶性樹脂の配合比(質量比)で30:70〜90:10であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の電子写真用トナー。
(4)前記着色剤は、顔料と表面処理用樹脂の配合比(質量比)が50:50〜20:80で表面処理されていることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の電子写真用トナー。
(5)(1)〜(4)のいずれかに記載の電子写真用トナーとキャリアとからなることを特徴とする二成分現像剤。
(6)少なくとも像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電された像担持体表面に露光を行い静電潜像を形成する露光手段と、前記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、前記現像されたトナー像を記録媒体上に転写して未定着画像を形成する転写手段と、前記未定着画像を前記記録媒体に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置であって、前記可視像を形成するのに用いられるトナーが、(1)〜(4)のいずれかに記載の電子写真用トナーであることを特徴とする画像形成装置。
(7)前記定着手段による定着時の記録媒体の搬送速度が、280mm/秒以上であることを特徴とする(6)に記載の画像形成装置。
結着樹脂の少なくとも50質量%以上の、実質主成分として結晶性樹脂を使用するトナー
において、結晶性樹脂の特有の課題である、トナーの耐ストレス性の不足、熱定着直後の
再結晶化時に生じる画像搬送傷の発生、出力画像の硬度不足、画質の低下を、低温定着性への悪影響を与えずに解消し、低温定着性と耐熱保存性と画質とを高いレベルで両立した電子写真用トナー、並びに該トナーを用いた現像剤、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することができる。
本発明のトナーは少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有し、その他、必要に応じて各種添加剤を含有する。
以下では、まず、本発明のトナーを構成する成分について説明する。
本発明のトナーにおける結着樹脂は結晶性樹脂を含有することを特徴とする。
結着樹脂は、結晶性樹脂を含有するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記結晶性樹脂と非結晶性樹脂とを併用してもよく、実質的に結着樹脂の主成分が前記結晶性樹脂であることが好ましい。
結着樹脂中の結晶性樹脂の含有量は、結晶性樹脂による優れた低温定着性と耐熱保存性の両立性を最大限に発現させる観点から、50質量%以上が好ましく、65質量%以上がより好ましく、80質量%以上が更に好ましく、95質量%以上が特に好ましい。
前記結晶性樹脂を含有しない場合、結着樹脂の熱急峻性がトナーの粘弾特性上で発現できず、低温定着性と耐熱保存性の両立は難しい。
また、「非結晶性」とは、軟化温度と融解熱の最大ピーク温度との比(軟化温度/融解熱の最大ピーク温度)が1.55より大きく、熱により緩やかに軟化する性状であり、この性状を有する樹脂を「非結晶性樹脂」とする。
前記結晶性樹脂としては、結晶性を有するものであれば、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、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、ビニル樹脂、変性結晶性樹脂などが挙げられる。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、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂が好ましく、ウレタン骨格及びウレア骨格の少なくともいずれかを有する樹脂が好ましく、また、直鎖型ポリエステル樹脂、該直鎖型ポリエステル樹脂を含む複合樹脂がより好ましい。
ここで、ウレタン骨格及びウレア骨格の少なくともいずれかを有する樹脂としては、例えば、前記ポリウレタン樹脂、前記ポリウレア樹脂、ウレタン変性ポリエステル樹脂、ウレア変性ポリエステル樹脂などが好適に挙げられる。
前記ウレタン変性ポリエステル樹脂は、末端にイソシアネート基を有するポリエステル樹脂と、ポリオールとを反応させてなる樹脂である。また、前記ウレア変性ポリエステル樹脂は、末端にイソシアネート基を有するポリエステル樹脂と、アミン類とを反応させてなる樹脂である。
この場合、顔料表面処理用に使用する結晶性樹脂は、表面処理を溶融混練法で行うために、溶融温度や粘度が近しい第1の結晶性樹脂を使用することが好ましい。重量平均分子量Mwの大きな第2の結晶性樹脂を使用して顔料の表面処理を行うと、非結晶性樹脂との溶融温度と粘度の違いから、結晶性樹脂と比結晶性樹脂と顔料が十分に混合しない。そればかりか、混練時に十分なせん断力をかけることができず、着色剤中で顔料粒子同士が凝集状態になる。その結果、トナー内部で顔料が凝集または偏在することとなり、画像の色再現範囲悪化や定着性への悪影響を及ぼす原因となる。
前記ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリオールとポリカルボン酸とから合成される重縮合ポリエステル樹脂、ラクトン開環重合物、ポリヒドロキシカルボン酸などが挙げられる。これらの中でも、ジオールとジカルボン酸との重縮合ポリエステル樹脂が、結晶性発現の観点から好ましい。
前記ポリオールとしては、例えば、ジオール、3価〜8価又はそれ以上のポリオールなどが挙げられる。
前記ジオールとしては、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、直鎖型脂肪族ジオール、分岐型脂肪族ジオール等の脂肪族ジオール;炭素数4〜36の炭素数4〜36のアルキレンエーテルグリコール;炭素数4〜36の脂環式ジオール;前記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(以下AOと略記する);ビスフェノール類のAO付加物;ポリラクトンジオール;ポリブタジエンジオール;カルボキシル基を有するジオール、スルホン酸基又はスルファミン酸基を有するジオール、及びこれらの塩等のその他の官能基を有するジオールなどが挙げられる。これらの中でも、鎖炭素数が2〜36の脂肪族ジオールが好ましく、直鎖型脂肪族ジオールがより好ましい。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。
直鎖型脂肪族ジオールのジオール全体に対する含有量としては、80mol%以上が好ましく、90mol%以上がより好ましい。前記含有量が80mol%以上であると、樹脂の結晶性が向上し、低温定着性と耐熱保存性の両立性が良く、樹脂硬度が向上する傾向にある点で好ましい。
鎖炭素数が2〜36の前記分岐型脂肪族ジオールとしては、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、1,2−プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、テトラデカンジオール、ネオペンチルグリコール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオールなどが挙げられる。
前記炭素数4〜36の脂環式ジオールとしては、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、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などが挙げられる。
前記ビスフェノール類としては、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、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のAO(EO、PO、BO等)付加物(付加モル数2〜30)などが挙げられる。
前記ポリラクトンジオールとしては、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、ポリε−カプロラクトンジオールなどが挙げられる。
前記スルホン酸基又は前記スルファミン酸基を有するジオールとしては、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、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)スルファミン酸及びN,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)スルファミン酸PO2モル付加物等のスルファミン酸ジオール[N,N−ビス(2−ヒドロキシアルキル)スルファミン酸(アルキル基の炭素数1〜6)及びそのAO付加物(AOとしてはEO又はPOなど、AOの付加モル数1〜6);ビス(2−ヒドロキシエチル)ホスフェートなどが挙げられる。
これらの中でも、炭素数2〜12のアルキレングリコール、カルボキシル基を有するジオール、ビスフェノール類のAO付加物、及びこれらの併用が好ましい。
前記ポリカルボン酸としては、例えば、ジカルボン酸、3価〜6価又はそれ以上のポリカルボン酸が挙げられる。
前記ジカルボン酸としては、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、直鎖型脂肪族ジカルボン酸、分岐型脂肪族ジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸;芳香族ジカルボン酸などが好適に挙げられる。これらの中でも、直鎖型脂肪族ジカルボン酸がより好ましい。
なお、前記ジカルボン酸又は前記3価〜6価又はそれ以上のポリカルボン酸としては、上述のものの酸無水物又は炭素数1〜4の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等)を用いてもよい。
前記ラクトン開環重合物としては、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、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン等の炭素数3〜12のモノラクトン(環中のエステル基数1個)等のラクトン類を金属酸化物、有機金属化合物等の触媒を用いて、開環重合させて得られるラクトン開環重合物;開始剤としてグリコール(例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール等)を用い、前記炭素数3〜12のモノラクトン類を開環重合させて得られる、末端にヒドロキシル基を有するラクトン開環重合物などが挙げられる。
前記炭素数3〜12のモノラクトンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、結晶性の観点からε−カプロラクトンが好ましい。
また、前記ラクトン開環重合物としては、市販品を用いてもよく、該市販品としては、例えば、ダイセル株式会社製のPLACCELシリーズのH1P、H4、H5、H7等の高結晶性ポリカプロラクトンなどが挙げられる。
前記ポリヒドロキシカルボン酸の調製方法としては、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、グリコール酸、乳酸(L体、D体、ラセミ体等)等のヒドロキシカルボン酸を直接脱水縮合する方法;グリコリド、ラクチド(L体、D体、ラセミ体等)などのヒドロキシカルボン酸の2分子間若しくは3分子間脱水縮合物に相当する炭素数4〜12の環状エステル(環中のエステル基数2〜3個)を金属酸化物、有機金属化合物等の触媒を用いて、開環重合する方法などが挙げられるが、分子量の調整の観点から前記開環重合する方法が好ましい。
前記環状エステルの中でも、結晶性の観点からL−ラクチド、及びD−ラクチドが好ましい。また、これらのポリヒドロキシカルボン酸は、末端がヒドロキシル基やカルボキシル基となるように変性したものであってもよい。
前記ポリウレタン樹脂としては、ジオール、3価〜8価又はそれ以上のポリオール等のポリオールと、ジイソシアネート、3価以上のポリイソシアネート等のポリイソシアネートとから合成されるポリウレタン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、前記ジオールと前記ジイソシアネートとから合成されるポリウレタン樹脂が好ましい。
前記ジオール及び前記3価〜8価又はそれ以上のポリオールとしては、前記ポリエステル樹脂において挙げた前記ジオール及び前記3価〜8価又はそれ以上のポリオールと同様のものが挙げられる。
前記ポリイソシアネートとしては、例えば、ジイソシアネート、3価以上のポリイソシアネートなどが挙げられる。
前記ジイソシアネートとしては、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、芳香族ジイソシアネート類、脂肪族ジイソシアネート類、脂環式ジイソシアネート類、芳香脂肪族ジイソシアネート類などが挙げられる。これらの中でも、NCO基中の炭素を除く炭素数が、6〜20の芳香族ジイソシアネート、2〜18の脂肪族ジイソシアネート、4〜15の脂環式ジイソシアネート、8〜15の芳香脂肪族ジイソシアネート、これらのジイソシアネートの変性物(ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、イソシアヌレート基、オキサゾリドン基含有変性物等)、これらの2種以上の混合物などが挙げられる。また、必要により、3価以上のイソシアネートを併用してもよい。
前記芳香脂肪族ジイソシアネート類としては、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、m−及びp−キシリレンジイソシアネート(XDI)、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)などが挙げられる。
前記ポリウレア樹脂としては、ジアミン、3価以上のポリアミン等のポリアミンと、ジイソシアネート、3価以上のポリイソシアネート等のポリイソシアネートとから合成され
るポリウレア樹脂等が挙げられる。これらの中でも、前記ジアミンと前記ジイソシアネートとから合成されるポリウレア樹脂が好ましい。
前記ジイソシアネート及び前記3価以上のポリイソシアネートとしては、前記ポリウレタン樹脂において挙げた前記ジイソシアネート及び前記3価以上のポリイソシアネートと同様のものが挙げられる。
前記ポリアミンとしては、例えば、ジアミン、3価以上のポリアミンなどが挙げられる。
前記ジアミンとしては、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、脂肪族ジアミン類、芳香族ジアミン類が挙げられる。これらの中でも、炭素数2〜18の脂肪族ジアミン類、炭素数6〜20の芳香族ジアミン類が好ましい。また、必要により、前記3価以上のアミン類を使用してもよい。
前記ポリアミド樹脂としては、ジアミン、3価以上のポリアミン等のポリアミンと、ジカルボン酸、3価〜6価又はそれ以上のポリカルボン酸等のポリカルボン酸とから合成されるポリアミド樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ジアミンとジカルボン酸とから合成されるポリアミド樹脂が好ましい。
前記ジアミン及び前記3価以上のポリアミンとしては、前記ポリウレア樹脂において挙げた前記ジアミン及び前記3価以上のポリアミンと同様のものが挙げられる。
前記ジカルボン及び前記3価〜6価又はそれ以上のポリカルボン酸としては、前記ポリエステル樹脂において挙げた前記ジカルボン及び前記3価〜6価又はそれ以上のポリカルボン酸と同様のものが挙げられる。
前記ポリエーテル樹脂としては、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、結晶性ポリオキシアルキレンポリオールなどが挙げられる。
前記結晶性ポリオキシアルキレンポリオールの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜従来より公知の方法を選択することができ、例えば、キラル体のAOを、通常AOの重合で使用される触媒で開環重合させる方法(例えば、Journal of the American Chemical Society、1956年、第78巻、第18号、p.4787−4792に記載)や、安価なラセミ体のAOを立体的に嵩高い特殊な化学構造の錯体を触媒として用いて、開環重合させる方法などが挙げられる。
また、特殊な錯体を用いる方法としては、ランタノイド錯体と有機アルミニウムを接触させた化合物を触媒として用いる方法(例えば、特開平11−12353号公報に記載)やバイメタルμ−オキソアルコキサイドとヒドロキシル化合物をあらかじめ反応させる方法(例えば、特表2001−521957号公報に記載)などが知られている。
測定試料約30mgを直径5mmの13C−NMR用試料管に秤量し、約0.5mlの重水素化溶剤を加えて溶解させ、分析用試料とする。ここで、重水素化溶剤としては、特に制限はなく、試料を溶解させることのできる溶剤を適宜選択することができ、例えば、重水素化クロロホルム、重水素化トルエン、重水素化ジメチルスルホキシド、重水素化ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。13C−NMRの3種類のメチン基由来の信号は、それぞれシンジオタクチック値(S)75.1ppm付近とヘテロタクチック値(H)75.3ppm付近とアイソタクチック値(I)75.5ppm付近に観測される。
アイソタクティシティは、次の計算式(1)により算出する。
アイソタクティシティ(%)=[I/(I+S+H)]×100 計算式(1)
ただし、前記計算式(1)中、Iはアイソタクチック信号の積分値、Sはシンジオタクチック信号の積分値、Hはヘテロタクチック信号の積分値である。
前記ビニル樹脂としては、結晶性を有するものであれば、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、結晶性を有するビニルモノマーと、必要により結晶性を有しないビニルモノマーとを構成単位として有するものが好ましい。
前記結晶性を有するビニルモノマーとしては、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、ラウリル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート等のアルキル基の炭素数が12〜50の直鎖アルキル(メタ)アクリレート(炭素数12〜50の直鎖アルキル基が結晶性基である)などが好適に挙げられる。
前記変性結晶性樹脂としては、活性水素基と反応可能な官能基を有する結晶性樹脂であれば、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、前記活性水素基と反応可能な官能基を有する結晶性ポリエステル樹脂、結晶性ポリウレタン樹脂、結晶性ポリウレア樹脂、結晶性ポリアミド樹脂、結晶性ポリエーテル樹脂、結晶性ビニル樹脂などが挙げられる。前記変性結晶性樹脂は、トナーの製造過程において、活性水素基を有する樹脂や、活性水素基を有する架橋剤や伸長剤等の活性水素基を有する化合物と反応させることで、樹脂を高分子量化させ、結着樹脂を形成することができる。したがって、これらの変性結晶性樹脂は、トナーの製造において、結着樹脂前駆体として使用することができる。
前記非結晶性樹脂としては、非結晶性であれば特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン、ポリp−スチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン又はその置換体の単重合体、スチレン−p−クロルスチレン共重合体、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−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−メタアクリル酸共重合隊、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタア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−ビニルメチルエーテル共重合体、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−イソプロピル共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリチメルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン樹脂、変性ロジン樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂など、及び活性水素基と反応可能な官能基を有するように変性されたこれらの樹脂類が挙げられる。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。
本発明においては、着色剤として非結晶性ポリエステル樹脂と結晶性ポリエステル樹脂とを混合してなる難溶性の樹脂によって表面処理された顔料を用いる。以下では顔料を表面処理するための樹脂を「表面処理用樹脂」という。
なお、本発明でいう「難溶性」とは次のように定義されるものである。
[難溶性]:酢酸エチル100質量部に、非結晶性ポリエステル樹脂と結晶性ポリエステル樹脂とからなるポリエステル樹脂40質量部を加えて混合したときに50℃にて白濁化するか、または50℃にて白濁化することなく透明な溶解液になった場合であっても、50℃で12時間放置した場合に白濁化するもの。
このポリエステル樹脂を「難溶性」であるとする。
以下、顔料表面を難溶性の表面処理用樹脂によって表面処理する理由について述べる。
こうした高画質で、耐ストレス性が高く、熱定着直後の再結晶化時に生じる画像搬送傷の発生、出力画像の硬度不足を解決できる結晶性樹脂をメインバインダーとしたトナーの顔料分散性を高めるためには、顔料の表面を難溶性の表面処理用樹脂によって処理することが好ましい。表面処理用樹脂が難溶性であることで、トナー造粒時に溶媒中では既に樹脂微粒子が形成されている状態であり、その表面の吸着性が高いために顔料粒子が付着する。そこへ、メインバインダーである結晶性樹脂が造粒する為、顔料が内包される。このとき、難溶性樹脂がある一定の大きさを持っているので、トナー内部では顔料粒子はある一定の間隔以上を保ってトナーが造粒されるので、顔料は均一に分散した状態でトナーを造粒することができる。
この非結晶性ポリエステル樹脂の構造は、モノマーとして使用されるジオールは直鎖型の炭素構造を持つことが好ましい。直鎖型の脂肪族系ジオールを使用することで、メインバインダーである結晶性ポリエステルとの相溶性が高まるため、結果的にトナー中で顔料を均一に分散させることができる。
この非結晶ポリエステル樹脂の構造は、モノマーとして使用されるジオールは直鎖型の炭素構造を持つことが好ましい。直鎖型の脂肪族系ジオールを使用することで、メインバインダーである結晶性ポリエステルとの相溶性が高まるため、結果的にトナー中で顔料を均一に分散させることができる。
前記表面処理用樹脂に使用される結晶性ポリエステルと非結晶ポリエステルは、前記の結晶性および非結晶性樹脂のポリエステル全てを使用することができる。これらの中でも、ジオール成分に直鎖型または分岐型脂肪族ジオールを使用したものが望ましく、さらにはエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,2−プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、テトラデカンジオール、ネオペンチルグリコール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオールなどが好ましい。
前記表面処理用樹脂と顔料の表面処理は、溶融混練法またはいわゆるマスターバッチの製造法に倣って溶融混練によって行うことができる。処理方法は溶融混練によって樹脂と顔料を混合できる既知の方法全てを用いることができるが、例えば、連続式の2軸押出し機(例えば、神戸製鋼所社製KTK型2軸押出し機、東芝機械社製TEM型2軸押出し機、池貝鉄工社製PCM型2軸押出し機、栗本鉄工所社製KEX型2軸押出し機)や、連続式の1軸混練機(例えば、ブッス社製コ・ニーダ、KCK社混練機)、直接オープンロール型連続混練機ニーデックス(オープンロール連続混練造粒機、三井鉱山社製)等の熱混練機を使用することができる。
また、前記表面処理用樹脂と顔料の表面処理は、前記有機溶媒とともに湿式の分散機を用いても行うことができる。例えばビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)、ペイントシェイカー(浅田鉄工社製)、ナノマイザー(NM2-L200AR-D、吉田機械興業社製)なども使用することができる。
トナー中における顔料の存在状態は、トナー粒子をエポキシ樹脂などに包埋した試料を、マイクロミクロトームやウルトラミクロトームで切削し、トナー断面を走査型電子顕微鏡(SEM)などで観察することで確認することが可能である。SEMによる観察の場合は、反射電子像で確認することが好ましく、顔料の存在が強いコントラストで観察できるので好ましい。また、FIB−STEM(HD−2000、日立製作所製)を用いて、トナー粒子をエポキシ樹脂等に包埋した試料をイオンビームで切削し、トナーの断面を観察してもよい。この場合も、反射電子像で確認することが視認のし易さから好ましい。
また、本発明におけるトナー表面近傍とは、トナー粒子をエポキシ樹脂などに包埋した試料を、マイクロミクロトームやウルトラミクロトーム、またはFIB−STEMで切削して得られるトナーの断面の観察像において、トナー最表面からトナー内部に0nm〜300nmの領域と定義される。
前記着色剤に使用する顔料または染料としては、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、カドミウムレッド、カドミ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、ポ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。
本発明のトナーは、本発明の効果を損なわない範囲で、結着樹脂、着色剤、有機変性層
状無機鉱物の他に、離型剤、帯電制御剤、外添剤、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料などのその他の成分を必要に応じて含有していてもよい。
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、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
素等のワックス類が挙げられる。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好ましい。
カノールエステル、ポリアルカン酸アミド、ポリアルキルアミド、ジアルキルケトンなど
が挙げられる。
前記ポリアルカン酸エステルとしては、例えば、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が挙げられる。前記ポリアルカノールエステルとしては、例えば、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が挙げられる。前記ポリアルカン酸アミドとしては、例えば、ジベヘニルアミドなどが挙げられる。前記ポリアルキルアミドとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリルアミドなどが挙げられる。前記ジアルキルケトンとしては、例えば、ジステアリルケトンなどが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスの中でも、ポリアルカン酸エステルが特に好ましい。
前記長鎖炭化水素としては、例えば、パラフィンワッックス、サゾールワックスなどが挙げられる。
前記離型剤の融点は、例えば、示差走査熱量計(セイコー電子工業株式会社製、DSC210)を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分間で0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃/分間で昇温し、融解熱の最大ピーク温度を融点として求めることができる。
前記離型剤の前記トナー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るが、0質量%〜40質量%が好ましく、3質量%〜30質量%がより好ましい。前記含有量が、40質量%を超えると、トナーの流動性が悪化することがある。
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、公知のもの中から目的に応じて適宜選択することができるが、有色材料を用いると色調が変化することがあるため、無色乃至白色に近い材料が好ましく、そのような帯電制御剤としては、例えば、トリフェニルメタン系染料、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、燐の単体又はその化合物、タングステンの単体又はその化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸の金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩などが挙げられる。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。
前記外添剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、シリカ微粒子、疎水化されたシリカ微粒子、脂肪酸金属塩(例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム等);金属酸化物(例えば、酸化チタン、アルミナ、酸化錫、酸化アンチモン等)、疎水化された金属酸化物微粒子、フルオロポリマーなどが挙げられる。これらの中でも、疎水化されたシリカ微粒子、疎水化された酸化チタン微粒子、疎水化されたアルミナ微粒子が好適に挙げられる。
前記シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、エポキシ・ポリエーテル変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、アクリル又はメタクリル変性シリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイルなどが使用できる。
前記無機微粒子の一次粒子の個数平均粒径は、100nm以下が好ましく、3nm〜70nmがより好ましい。前記重量平均粒径が3nm未満であると、無機微粒子がトナー中に埋没し、その機能が有効に発揮されにくい。前記重量平均粒径が70nmを超えると、静電潜像担持体表面を不均一に傷つけ好ましくない。
前記流動性向上剤は、前記トナーの表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても前記トナーの流動特性や帯電特性の悪化を防止可能なものを意味し、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挙げられる。
前記クリーニング性向上剤は、静電潜像担持体や中間転写体に残存する転写後の現像剤を除去するために前記トナーに添加され、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩;ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合により製造されたポリマー微粒子などが挙げられる。該ポリマー微粒子は、比較的粒度分布が狭いものが好ましく、重量平均粒径が0.01μm〜1μmのものが好適である。
本発明のトナーが、低温定着性と耐熱保存性をより高いレベルで両立し、耐ホットオフセット性に優れるものとするためには、前記トナーの示差走査熱量計により測定される融解熱の最大ピーク温度をTa(℃)、高化式フローテスターにより測定される軟化温度をTb(℃)とした場合、45≦Ta≦70、0.8≦Tb/Ta≦1.55であり、且つ、前記トナーの(Ta+20)℃における貯蔵弾性率をG’(Ta+20)(Pa・s)、(Ta+20)℃における損失弾性率をG’’(Ta+20)(Pa・s)とした場合、1.0×103≦G’(Ta+20)≦5.0×106、1.0×103≦G’’(Ta+20)≦5.0×106を満たすことが好ましい。
前記トナーの粘弾特性は、結着樹脂を構成する結晶性樹脂と非結晶性樹脂の比率や、樹脂の分子量やモノマー組成を調整すること等により任意で制御することが可能である。
本発明におけるトナーは、少なくとも結着樹脂と、着色剤とを含む電子写真用トナーであって、前記結着樹脂が、結晶性樹脂を含有し、前記着色剤が、非結晶性ポリエステル樹脂を共重合させた結晶性ポリエステル樹脂を表面処理用樹脂として用いて表面処理されている顔料であり、前記表面処理用樹脂は、酢酸エチル溶液中で下記定義の難溶性であることを特徴とする電子写真用トナーであり、その製法や材料は条件を満たしていれば公知のものが全て使用可能であり、特に限定されるものではないが、例えば、混練粉砕法や水系媒体中にてトナー粒子を造粒する、いわゆるケミカル工法がある。前記ケミカル工法では、結晶性樹脂を容易に造粒することが可能であり、顔料をトナー内部に均一に分散させやすいので好ましい。
以下に、これらの製法についての詳細な説明をする。
前記溶融混練では、前記トナー材料を混合し、該混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。該溶融混練機としては、例えば、一軸又は二軸の連続混練機や、ロールミルによるバッチ式混練機を用いることができる。例えば、神戸製鋼所製KTK型二軸押出機、東芝機械社製TEM型押出機、ケイシーケイ社製二軸押出機、池貝鉄工所製PCM型二軸押出機、ブス社製コニーダー等が好適に用いられる。この溶融混練は、結着樹脂の分子鎖の切断を招来しないような適正な条件で行うことが好ましい。具体的には、溶融混練温度は、結着樹脂の軟化点を参考にして行われ、該軟化点より高温過ぎると切断が激しく、低温すぎると分散が進まないことがある。
前記粉砕及び分級が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中に分級し、所定の粒径のトナー母体粒子を製造することができる。
(a)ビニル系樹脂の場合において、モノマーを出発原料として、懸濁重合法、乳化重合法、シード重合法、分散重合法等の重合反応により、直接、樹脂微粒子の水性分散液を製造する方法。
(b)ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の重付加あるいは縮合系樹脂の場合において、前駆体(モノマー、オリゴマー等)又はその溶剤溶液を適当な分散剤存在下で水性媒体中に分散させ、その後に加熱したり、硬化剤を加えたりして硬化させて樹脂微粒子の水性分散体を製造する方法。
(c)ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の重付加あるいは縮合系樹脂の場合において、前駆体(モノマー、オリゴマー等)又はその溶剤溶液(液体であることが好ましく、加熱により液状化させたものでもよい。)中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法。
(d)あらかじめ高分子化反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい。)により作製した樹脂を機械回転式、ジェット式等の微粉砕機を用いて粉砕し、次いで、分級することによって樹脂微粒子を得た後、適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法。
(e)あらかじめ高分子化反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい。)により作製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を、霧状に噴霧することにより樹脂微粒子を得た後、適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法。
(f)あらかじめ高分子化反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい。)により作製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液に溶剤を添加するか、又はあらかじめ溶剤に加熱溶解した樹脂溶液を冷却することにより樹脂微粒子を析出させ、次いで、溶剤を除去して樹脂微粒子を得た後、適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法。
(g)あらかじめ高分子化反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい。)により作製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を、適当な分散剤存在下で水性媒体中に分散させ、これを加熱、減圧等によって溶剤を除去する方法。
(h)あらかじめ高分子化反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい。)により作製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法。
また、水系媒体中への乳化乃至分散に際し、必要に応じて、界面活性剤や、高分子系保護コロイド等を用いることもできる。
前記界面活性剤としては、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、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステル等の陰イオン界面活性剤;アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリン等のアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウム等の四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤;脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体等の非イオン界面活性剤;アラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシン、N−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタイン等の両性界面活性剤などが挙げられる。
前記高分子系保護コロイドとしては、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、アクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等の酸類;アクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド等の水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体;ビニルアルコール;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル等のビニルアルコールとのエーテル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類;アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、及びこれらのメチロール化合物;アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド等の酸クロライド類;ビニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン等の窒素原子乃至その複素環を有するもの等のホモポリマー乃至共重合体;ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステル等のポリオキシエチレン系;メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース類などが挙げられる。
前記結着樹脂や前記結着樹脂前駆体、前記着色剤及び前記有機変性層状無機鉱物を含むトナー組成物を溶解乃至分散させる場合に用いる有機溶媒としては、沸点が100℃未満の揮発性であることが、後の溶剤除去が容易になる点から好ましい。
前記有機溶剤としては、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、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト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。これらの中でも、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。
前記着色剤、前記有機変性層状無機鉱物などの樹脂以外のトナー組成物、及びそれらのマスターバッチなどは、それぞれ個別に有機溶剤に溶解乃至分散させ、前記樹脂溶解液乃至分散液に混合してもよい。
前記水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。前記混和可能な溶剤としては、例えば、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(メチルセルソルブ等)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン等)などが挙げられる。
前記無機分散剤としては、例えば、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ハイドロキシアパタイトなどが用いられる。
前記有機樹脂微粒子を形成する樹脂としては、水性分散体を形成しうる樹脂であれば、いかなる樹脂であっても使用でき、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよいが、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などが挙げられる。これらの樹脂は、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、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすいという観点から、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。
前記金属塩としては特に制限はなく、ナトリウム、カリウム等の塩を構成する一価の金属;カルシウム、マグネシウム等の塩を構成する二価の金属;アルミニウム等の塩を構成する三価の金属などが挙げられる。
前記塩を構成する陰イオンとしては、例えば、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、炭酸イオン、硫酸イオンが挙げられ、これらの中でも、塩化マグネシウムや塩化アルミニウム及びその複合体や多量体が好ましい。
また、凝集の途中や凝集完了後に加熱することで樹脂微粒子同士の融着を促進することができ、トナーの均一性の観点から好ましい。さらに、加熱によりトナーの形状を制御することができ、通常、より加熱すればトナーは球状に近くなっていく。
即ち、遠心分離機、フィルタープレスなどで固液分離した後、得られたトナーケーキを常温〜約40℃程度のイオン交換水に再分散させ、必要に応じて酸やアルカリでpH調整した後、再度固液分離するという工程を数回繰り返すことにより不純物や界面活性剤などを除去した後、気流乾燥機や循環乾燥機、減圧乾燥機、振動流動乾燥機などにより乾燥することによってトナー粉末を得る。この際、遠心分離などでトナーの微粒子成分を取り除いてもよいし、また、乾燥後に必要に応じて公知の分級機を用いて所望の粒径分布にしてもよい。
具体的手段としては、例えば、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、粒子同士又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挙げられる。
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。
本発明の現像剤は、前記トナーを含んでなり、更に必要に応じて適宜選択した、キャリアなどのその他の成分を含む。
前記現像剤としては、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が、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンター等に使用する場合には、寿命向上等の点で前記二成分現像剤が好ましい。
また、前記トナーを用いた前記二成分現像剤の場合、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なく、現像手段における長期の撹拌においても、良好で安定した現像性が得られる。
前記キャリアとしては、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。
前記芯材の材料としては、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、50emu/g〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム(Mn−Sr)系材料、マンガン−マグネシウム(Mn−Mg)系材料などが好ましく、画像濃度の確保の点では、鉄粉(100emu/g以上)、マグネタイト(75emu/g〜120emu/g)等の高磁化材料が好ましい。また、トナーが穂立ち状態となっている静電潜像担持体への当りを弱くでき高画質化に有利である点で、銅−ジンク(Cu−Zn)系(30emu/g〜80emu/g)等の弱磁化材料が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記変性シリコーン樹脂としては、市販品を用いることができ、例えば、信越化学工業株式会社製のKR206(アルキド変性)、KR5208(アクリル変性)、ES1001N(エポキシ変性)、KR305(ウレタン変性);東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製のSR2115(エポキシ変性)、SR2110(アルキド変性)などが挙げられる。
なお、シリコーン樹脂を単体で用いることも可能であるが、架橋反応する成分、帯電量調整成分等を同時に用いることも可能である。
前記現像剤が二成分現像剤である場合には、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。
前記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。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、クリーニング手段、除電手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
前記現像手段は、静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する手段であり、前記トナーが本発明のトナーであることを必要とする。
なお、帯電手段と、露光手段とを合わせて静電潜像形成手段と称することもある。また、前記現像手段は、内部に固定された磁界発生手段を有し、本発明のトナーを担持して回転可能な現像剤担持体を有している。
前記静電潜像担持体としては、その材質、形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば、ドラム状、シート状、エンドレスベルト状などが挙げられる。前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、前記大きさとしては、前記画像形成装置の大きさや仕様等に応じて適宜選択することができる。前記材質としては、例えば、アモルファスシリコン、セレン、CdS、ZnO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(OPC)などが挙げられる。
前記帯電手段は、前記静電潜像担持体表面を帯電させる手段である。
前記帯電手段としては、前記静電潜像担持体の表面に電圧を印加して一様に帯電させることができるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、(1)静電潜像担持体と接触して帯電させる接触方式の帯電手段と、(2)静電潜像担持体と非接触で帯電させる非接触方式の帯電手段とに大別される。
前記(1)の接触方式の帯電手段としては、例えば、導電性又は半導電性の帯電ローラ、磁気ブラシ、ファーブラシ、フィルム、ゴムブレードなどが挙げられる。これらの中でも、前記帯電ローラは、コロナ放電に比べてオゾンの発生量を大幅に低減することが可能であり、静電潜像担持体の繰り返し使用時における安定性に優れ、画質劣化防止に有効である。
前記(2)の非接触の帯電手段としては、例えば、コロナ放電を利用した非接触帯電器や針電極デバイス、固体放電素子;静電潜像担持体に対して微小な間隙をもって配設された導電性又は半導電性の帯電ローラなどが挙げられる。
前記露光手段は、帯電された前記静電潜像担持体表面を露光して静電潜像を形成する手段である。
前記露光手段としては、前記帯電手段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、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系、LED光学系などの各種露光器が挙げられる。また、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。
前記現像手段は、静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する手段であり、前記トナーが本発明のトナーであることを必要とする。
前記現像手段は、例えば、前記トナー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、例えば、前記トナーを収容し、前記静電潜像に前記トナーを接触又は非接触的に付与可能な現像手段を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
前記現像手段内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記静電潜像担持体近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該静電潜像担持体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該静電潜像担持体の表面に該トナーによる可視像が形成される。
また、前記ドクターギャップは、現像ギャップと同程度か、あるいはやや大きくすることが好ましい。感光体ドラム1のドラム径やドラム線速、現像スリーブ442のスリーブ径やスリーブ線速は、複写速度や装置の大きさ等の制約によって決まる。ドラム線速に対するスリーブ線速の比は、必要な画像濃度を得るために1.1以上にすることが好ましい。なお、現像後の位置にセンサを設置し、光学的反射率からトナー付着量を検出してプロセス条件を制御することもできる。
前記転写手段は、前記可視像を記録媒体に転写する手段である。
前記転写手段としては、静電潜像担持体上の可視像を記録媒体に直接転写する転写手段と、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、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する二次転写手段とに大別され、いずれの転写手段でも特に制限されるものではなく、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る。
前記定着手段は、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる手段である。
前記定着手段としては、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、定着部材と該定着部材を加熱する熱源とを有する定着装置が好適に用いられる。前記定着部材としては、互いに当接してニップ部を形成可能であれば、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、無端状ベルトとローラとの組合せ、ローラとローラとの組合せなどが挙げられるが、ウォームアップ時間を短縮することができ、省エネルギー化の実現の点で、無端状ベルトとローラとの組合せや誘導加熱などによる前記定着部材の表面からの加熱方法を用いるのが好ましい。
前記(2)の外部加熱方式の定着手段としては、例えば、前記定着部材の少なくとも1つにおける表面の少なくとも一部が加熱手段により加熱される態様が好ましい。このような加熱手段としては、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、電磁誘導加熱手段などが挙げられる。前記電磁誘導加熱手段としては、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、磁場を発生する手段と、電磁誘導により発熱する手段とを有するものなどが好ましい。前記電磁誘導加熱手段としては、例えば、前記定着部材(例えば、加熱ローラ)へ近接するように配置される誘導コイルと、この誘導コイルが設けられている遮蔽層と、この遮蔽層の誘導コイルが設けられている面の反対側に設けられている絶縁層とからなるものが好適に挙げられる。このとき、前記加熱ローラは、磁性体からなる態様、ヒートパイプである態様などが好ましい。前記誘導コイルは、前記加熱ローラの、前記加熱ローラと前記定着部材(例えば、加圧ローラ、無端状ベルト等)との接触部位の反対側において、少なくとも半円筒部分を包む状態にて配置されるのが好ましい。
本発明の画像形成装置により本発明の画像形成方法を実施する他の態様について、図2を参照しながら説明する。図に示すタンデム画像形成装置100は、タンデム型カラー画像形成装置である。タンデム画像形成装置120は、複写装置本体150と、給紙テーブル200と、スキャナ300と、原稿自動搬送装置(ADF)400とを備えている。
なお、タンデム画像形成装置100においては、二次転写手段22及び定着手段25の近傍に、記録媒体の両面に画像形成を行うために該記録媒体を反転させるための反転装置28が配置されている。
スタートスイッチ(不図示)を押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットした時は、原稿が搬送されてコンタクトガラス32上へと移動された後で、一方、コンタクトガラス32上に原稿をセットした時は直ちに、スキャナ300が駆動し、第1走行体33及び第2走行体34が走行する。このとき、第1走行体33により、光源からの光が照射されると共に原稿面からの反射光を第2走行体34におけるミラーで反射し、結像レンズ35を通して読み取りセンサ36で受光されてカラー原稿(カラー画像)が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像情報とされる。
本発明のプロセスカートリッジは、静電潜像担持体と、現像手段とを、少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択した、帯電手段、露光手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段などのその他の手段を有する。
前記現像手段は、前記静電潜像担持体上に担持された静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する手段であり、前記トナーが本発明のトナーであることを必要とする。
また、前記帯電手段、露光手段、転写手段、クリーニング手段、及び除電手段としては、上述した画像形成装置と同様なものを適宜選択して用いることができる。
ここで、前記プロセスカートリッジは、例えば、図4に示すように、静電潜像担持体101を内蔵し、帯電手段102、現像手段104、転写手段108、クリーニング手段107を含み、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。図4中、103は露光手段による露光、105は記録媒体をそれぞれ示す。
この静電潜像は、現像手段104でトナーにより現像され、現像されたトナー像は転写手段108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、像転写後の静電潜像担持体表面は、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。
<結晶性樹脂A1の製造>
冷却管、撹拌機及び窒素導入管を装備した反応槽中に、セバシン酸241質量部、アジピン酸31質量部、1,4−ブタンジオール164質量部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)0.75質量部を入れ、窒素気流下にて180℃で、生成する水を留去しながら8時間反応させた。次いで225℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下にて生成する水及び1,4−ブタンジオールを留去しながら4時間反応させ、さらに5mmHg〜20mmHgの減圧下にて、Mwがおよそ18,000に達するまで反応を行って、融点58℃の[結晶性樹脂A1](結晶性ポリエステル樹脂)を得た。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管を装備した反応槽中に、セバシン酸283質量部、1,6−ヘキサンジオール215質量部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)1質量部を入れ、窒素気流下にて180℃で、生成する水を留去しながら8時間反応させた。次いで220℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下にて生成する水及び1,6−ヘキサンジオールを留去しながら4時間反応させ、さらに5mmHg〜20mmHgの減圧下にて、Mwがおよそ6,000に達するまで反応を行った。
得られた結晶性樹脂249質量部を、冷却管、撹拌機及び窒素導入管を装備した反応槽中に移し、酢酸エチル250質量部、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)82質量部を加え、窒素気流下にて80℃で5時間反応させた。次いで減圧下にて酢酸エチルを留去し、Mwがおよそ20,000、融点65℃の[結晶性樹脂A8](結晶性ポリウレタン樹脂)を得た。
<結晶性樹脂前駆体B1の製造>
冷却管、撹拌機及び窒素導入管を装備した反応槽中に、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)247質量部、及び酢酸エチル247質量部を入れ、更に[結晶性樹脂A2]249質量部を酢酸エチル249質量部に溶解させた樹脂溶液を加え、窒素気流下にて80℃で5時間反応させ、末端にイソシアネート基を有する[結晶性樹脂前駆体B1](変性ポリエステル樹脂)の50質量%酢酸エチル溶液を得た。
<非結晶性樹脂C1の製造>
冷却管、撹拌機及び窒素導入管を装備した反応槽中に、1,3−プロパンジオール240質量部、テレフタル酸180質量部、イソフタル酸46部及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート0.64質量部を入れ、窒素気流下にて180℃で、生成するメタノールを留去しながら8時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下にて生成する水及び1,2−プロパンジオールを留去しながら4時間反応させ、さらに5mmHg〜20mmHgの減圧下にて1時間反応させ、180℃まで冷却させた後、無水トリメリット酸8質量部、テトラブトキシチタネート0.5質量部を入れ、1時間反応させた後、さらに5mmHg〜20mmHgの減圧下にて、Mwがおよそ7,000に達するまで反応を行って、融点61℃の[非結晶性樹脂C1](非結晶性ポリエステル樹脂)を得た。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管を装備した反応槽中に、1,3−プロパンジオール240質量部、テレフタル酸113質量部、イソフタル酸113部及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート0.64質量部を入れ、窒素気流下にて180℃で、生成するメタノールを留去しながら8時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下にて生成する水及び1,2−プロパンジオールを留去しながら4時間反応させ、さらに5mmHg〜20mmHgの減圧下にて1時間反応させ、180℃まで冷却させた後、無水トリメリット酸8質量部、テトラブトキシチタネート0.5質量部を入れ、1時間反応させた後、さらに5mmHg〜20mmHgの減圧下にて、Mwがおよそ7,000に達するまで反応を行って、融点60℃の[非結晶性樹脂C2](非結晶性ポリエステル樹脂)を得た。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管を装備した反応槽中に、1,3−プロパンジオール240質量部、テレフタル酸113質量部、イソフタル酸113部及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート0.64質量部を入れ、窒素気流下にて180℃で、生成するメタノールを留去しながら8時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下にて生成する水及び1,2−プロパンジオールを留去しながら4時間反応させ、さらに5mmHg〜20mmHgの減圧下にて1時間反応させ、180℃まで冷却させた後、無水トリメリット酸8質量部、テトラブトキシチタネート0.5質量部を入れ、1時間反応させた後、さらに5mmHg〜20mmHgの減圧下にて、Mwがおよそ100,000に達するまで反応を行って、融点63℃の[非結晶性樹脂C3](非結晶性ポリエステル樹脂)を得た。[非結晶性樹脂C3]の重量平均分子量は120,000であった。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管を装備した反応槽中に、1,3−プロパンジオール240質量部、テレフタル酸113質量部、イソフタル酸113部及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート0.64質量部を入れ、窒素気流下にて180℃で、生成するメタノールを留去しながら8時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下にて生成する水及び1,2−プロパンジオールを留去しながら4時間反応させ、さらに5mmHg〜20mmHgの減圧下にて1時間反応させ、180℃まで冷却させた後、無水トリメリット酸8質量部、テトラブトキシチタネート0.5質量部を入れ、1時間反応させた後、さらに1mmHgの減圧下にて、Mwがおよそ500,000に達するまで反応を行って、融点64℃の[非結晶性樹脂C4](非結晶性ポリエステル樹脂)を得た。[非結晶性樹脂C4]の重量平均分子量は440,000であった。
着色剤D1〜D7は実施例で用いた着色剤であり、着色剤D10〜D13は比較例で用いた着色剤である。
[結晶性樹脂A1]70質量部、[非結晶性樹脂C1]30質量部、イエロー顔料(C.I.Pigment yellow 185)100質量部、及びイオン交換水30質量部をよく混合して、オープンロール型混練機(ニーデックス/三井鉱山(株)製)にて混練を行った。混練温度は10℃から混練を始め、その後、50℃まで徐々に冷却し、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂の比率(質量比)が70:30、樹脂と顔料の比率(質量比)が50:50である[着色剤D1]を作製した。
[結晶性樹脂A1]50質量部、[非結晶性樹脂C1]50質量部とした以外は全て[着色剤D1]を製造した時と同様にして、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂の比率(質量比)が50:50、樹脂と顔料の比率(質量比)が50:50である[着色剤D2]を作製した。
[結晶性樹脂A1]30質量部、[非結晶性樹脂C1]70質量部とした以外は全て[着色剤D1]を製造した時と同様にして、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂の比率(質量比)が30:70、樹脂と顔料の比率(質量比)が50:50である[着色剤D3]を作製した。
[結晶性樹脂A1]10質量部、[非結晶性樹脂C1]90質量部とした以外は全て[着色剤D1]を製造した時と同様にして、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂の比率(質量比)が10:90、樹脂と顔料の比率(質量比)が50:50である[着色剤D4]を作製した。
[結晶性樹脂A1]90質量部、[非結晶性樹脂C1]10質量部とした以外は全て[着色剤D1]を製造した時と同様にして、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂の比率(質量比)が90:10、樹脂と顔料の比率(質量比)が50:50である[着色剤D5]を作製した。
[結晶性樹脂A1]50質量部、[非結晶性樹脂C1]50質量部、イエロー顔料(C.I.Pigment yellow 185)25質量部、とした以外は全て[着色剤D1]を製造した時と同様にして、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂の比率(質量比)が50:50、樹脂と顔料の比率(質量比)が80:20である[着色剤D6]を作製した。
[結晶性樹脂A1]50質量部、[非結晶性樹脂C1]50質量部、イエロー顔料(C.I.Pigment yellow 185)15質量部、とした以外は全て[着色剤D1]を製造した時と同様にして、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂の比率(質量比)が50:50、樹脂と顔料の比率(質量比)が85:15である[着色剤D7]を作製した。
[結晶性樹脂A1]50質量部、[非結晶性樹脂C2]50質量部、イエロー顔料(C.I.Pigment yellow 185)100質量部、とした以外は全て[着色剤D2]を製造した時と同様にして、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂の比率(質量比)が50:50、樹脂と顔料の比率(質量比)が50:50である[着色剤D8]を作製した。
[結晶性樹脂A1]50質量部、[非結晶性樹脂C3]50質量部、イエロー顔料(C.I.Pigment yellow 185)100質量部、とした以外は全て[着色剤D2]を製造した時と同様にして、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂の比率(質量比)が50:50、樹脂と顔料の比率(質量比)が50:50である[着色剤D9]を作製した。
[結晶性樹脂A1]100質量部とした以外は全て[着色剤D1]を製造した時と同様にして、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂の比率(質量比)が100:0、樹脂と顔料の比率(質量比)が50:50である[着色剤D8]を作製した。
[結晶性樹脂A1]の代わりに[非結晶性樹脂C1]100質量部とした以外は全て[着色剤D8]を製造した時と同様にして、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂の比率(質量比)が0:100、樹脂と顔料の比率(質量比)が50:50である[着色剤D11]を作製した。
[結晶性樹脂A1]の代わりに[非結晶性樹脂C2]100質量部とした以外は全て[着色剤D8]を製造した時と同様にして、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂の比率(質量比)が0:100、樹脂と顔料の比率(質量比)が50:50である[着色剤D12]を作製した。
[非結晶性樹脂C1]の代わりに[非結晶性樹脂C2]とした以外は全て[着色剤D2]を製造した時と同様にして、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂の比率(質量比)が50:50、樹脂と顔料の比率(質量比)が50:50である[着色剤D13]を作製した。
上記で得た[着色剤D1]〜[着色剤D13]の処方を表1に示す。また、後述する「難溶性評価」試験を表面処理用樹脂について行った結果についても表1に示した。
(ワックス分散液の製造)
冷却管、温度計及び撹拌機を装備した反応容器に、パラフィンワックス(HNP−9(融点75℃)、日本精蝋社製)20質量部、及び酢酸エチル80質量部を入れ、78℃に加熱して充分溶解し、撹拌しながら1時間で30℃まで冷却を行った後、さらにウルトラビスコミル(アイメックス製)にて、送液速度1.0Kg/hr、ディスク周速度:10m/秒間、0.5mmジルコニアビーズ充填量80体積%、パス数6回の条件で湿式粉砕し、[ワックス分散液]を得た。
(トナー母粒子の製造)
温度計及び攪拌機を装備した容器に、[結晶性樹脂A1]82質量部、及び酢酸エチル82質量部を入れ、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させ、[ワックス分散液]を30質量部、[着色剤D1]12質量部及び酢酸エチル47質量部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)で回転数10,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[油相1]を得た。なお、[油相1]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、結晶化しないように作製から5時間以内に使用した。
撹拌機及び温度計をセットした容器内に、[乳化スラリー1]を投入し、60℃で6時間脱溶剤して、[スラリー1]を得た。
(1)濾過ケーキにイオン交換水100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5分間)した後濾過した。
(2)前記(1)の濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで10分間)した後、減圧濾過した。
(3)前記(2)の濾過ケーキに10質量%塩酸100質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5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質量部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数6,000rpmで5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時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母粒子1]を作製した。
次に、得られた[トナー母体粒子1]100質量部に疎水性シリカ(HDK−2000、ワッカー・ケミー社製)1.0質量部を、ヘンシェルミキサーを用いて混合して、体積平均粒径5.8μmの[トナー1]を作製した。
参考例1において使用した[着色剤D1]の代わりに、それぞれ[着色剤D2]〜[着色剤D5]を使用した以外は全て参考例1と同様にして、[トナー2]〜[トナー5]を得た。
参考例1において使用した[着色剤D1]の代わりに、[着色剤D6]を30質量部とし、[結晶性樹脂A1]の添加量を64重量部に変更した以外は、全て参考例1と同様にして、[トナー6]を得た。
参考例1において使用した[着色剤D1]の代わりに、[着色剤D7]を50質量部とし、[結晶性樹脂A1]の添加量を44重量部に変更した以外は、全て参考例1と同様にして、[トナー7]を得た。
参考例1において使用した [結晶性樹脂A1]82質量部を加える代わりに、[結晶性樹脂A1]の添加量を61重量部に変更し、[非結晶性樹脂C1]を21質量部加えた以外は、全て参考例1と同様にして、[トナー8]を得た。
参考例1において使用した [結晶性樹脂A1]82質量部を加える代わりに、[結晶性樹脂A1]の添加量を41重量部に変更し、[非結晶性樹脂C1]を41質量部加えた以外は、全て参考例1と同様にして、[トナー9]を得た。
参考例1において使用した [結晶性樹脂A1]82質量部を加える代わりに、[結晶性樹脂A1]の添加量を21重量部に変更し、[非結晶性樹脂C1]を61質量部加えた以外は、全て参考例1と同様にして、[トナー10]を得た。
参考例2において使用した [着色剤D2]を加える代わりに、[着色剤D8]を変更した以外は、全て参考例2と同様にして、[トナー11]を得た。
参考例2において使用した [着色剤D2]を加える代わりに、[着色剤D9]を変更した以外は、全て参考例2と同様にして、[トナー12]を得た。
参考例1において使用した[着色剤D1]の代わりにそれぞれ[着色剤D10]〜[着色剤D13]を使用した以外は全て参考例1と同様にして、[トナー13]〜[トナー16]を得た。
参考例1において使用した[着色剤D1]を使用せずに、[結晶性樹脂A1]の添加量を86.2質量部に変更した上に、[非結晶性樹脂C1]を1.8重量部添加して油相を作製した以外は全て同様にして[トナー17]を得た。
参考例1において使用した [結晶性樹脂A1]82質量部加える代わりに、[結晶性樹脂A1]の添加量を21重量部に変更し、[非結晶性樹脂C1]を61質量部加えた以外は、全て同様にして、[トナー18]を得た。
[着色剤D1]〜[着色剤D13]の顔料を配合しない場合の重量配合比の樹脂を混合してロートプレックス粉砕機(アルピネ社製)に投入し、1mmのメッシュにて粉砕したもの40重量部に対し、酢酸エチル100重量部をスクリューバイアル瓶に入れて湯浴にて12時間放置し、そのときの溶液の様子を目視で確認することで、難溶性の確認を行った。
難溶性 : 50℃にて白濁化するか、または50℃にて白濁化することなく透明な溶解液になった場合であっても、50℃で12時間放置した場合に白濁化するもの。
上記手法にて得られた[トナー1]〜[トナー18]をimageo MP C4300(リコー社製)に使用されているキャリアとトナー濃度5%となるように混合し、該画像形成装置のイエローユニットに現像剤重量180gとなるように投入した。
この現像剤を用いて、A4サイズの用紙(T6000 70W T目、リコー社製)に面積率20%の単色画像をトナー量が0.40mg/cm2となるように出力し、定着画像をX−Rite938(X−Rite社製)のステータスAモード、d50光にて色度a*b*を測定し、このa*とb*の2乗の和の平方根から彩度c*を計算し求めた。
彩度c*の評価結果より、以下のようにトナーの合否判定を行った。
◎:彩度c*が80以上
○:彩度c*が70以上80未満
×:彩度c*が70未満
◎および○を合格とし、×を不合格判定とした。
実施例の[トナー1]〜[トナー12]及び比較例の[トナー13]〜[トナー18]についての評価結果を表2に示す。
実施例の[トナー1]〜[トナー12]については、合格であったが、比較例の[トナー13]〜[トナー18]では不合格判定となった。このことから、本発明のトナーの効果が明らかである。
10 静電潜像担持体(感光体ドラム)
10K ブラック用静電潜像担持体
10Y イエロー用静電潜像担持体
10M マゼンタ用静電潜像担持体
10C シアン用静電潜像担持体
14 支持ローラ
15 支持ローラ
16 支持ローラ
17 中間転写クリーニング手段
18K、18Y、18M、18C 画像形成手段
21 露光手段
22 二次転写手段
23 ローラ
24 二次転写ベルト
25 定着手段
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
28 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
49 レジストローラ
50 中間転写体
52 分離ローラ
53 手差し給紙路
54 手差しトレイ
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排出トレイ
60 帯電器
61 現像器
62 転写帯電器
63 クリーニング手段
64 除電器
100 画像形成装置
101 静電潜像担持体
102 帯電手段
103 露光手段
104 現像手段
105 記録媒体
107 クリーニング手段
108 転写手段
120 タンデム型現像器
130 原稿台
142 給紙ローラ
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145 分離ローラ
146 給紙路
147 搬送ローラ
148 給紙路
150 複写装置本体
200 給紙テーブル
220 加熱ローラ
230 加圧ローラ
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
424 現像装置
441 スクリュー
442 現像スリーブ
443 ドクターブレード
L 露光
Claims (7)
- 少なくとも結着樹脂と、着色剤とを含む電子写真用トナーであって、
前記結着樹脂が、結晶性樹脂を含有し、
前記着色剤が、顔料と表面処理用樹脂との溶融混練物であり、
前記表面処理用樹脂は、下記定義によって定義される難溶性の樹脂であり、
かつ、前記表面処理用樹脂が、前記結晶性樹脂と非結晶性樹脂との混合物であり、
前記非結晶性樹脂は、重量平均分子量が100000〜500000であることを特徴とする電子写真用トナー。
[難溶性]:酢酸エチル100質量部に前記表面処理用樹脂40質量部を加えて混合したときに50℃にて白濁化するか、または50℃にて白濁化することなく透明な溶解液になった場合であっても、50℃で12時間放置した場合に白濁化するもの。 - 前記結着樹脂が、結晶性樹脂を50質量%以上含有することを特徴とする請求項1に記載の電子写真用トナー。
- 前記表面処理用樹脂は、非結晶性樹脂と結晶性樹脂の配合比(質量比)で30:70〜90:10であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子写真用トナー。
- 前記着色剤は、顔料と表面処理用樹脂の配合比(質量比)が50:50〜20:80で表面処理されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電子写真用トナー。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の電子写真用トナーとキャリアとからなることを特徴とする二成分現像剤。
- 少なくとも像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電された像担持体表面に露光を行い静電潜像を形成する露光手段と、前記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、前記現像されたトナー像を記録媒体上に転写して未定着画像を形成する転写手段と、前記未定着画像を前記記録媒体に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置であって、前記可視像を形成するのに用いられるトナーが、請求項1〜4のいずれかに記載の電子写真用トナーであることを特徴とする画像形成装置。
- 前記定着手段による定着時の記録媒体の搬送速度が、280mm/秒以上であることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012055842A JP5999472B2 (ja) | 2012-03-13 | 2012-03-13 | 電子写真用トナー、二成分現像剤及び画像形成装置 |
KR1020147024878A KR101681821B1 (ko) | 2012-03-13 | 2013-03-07 | 토너 및 그의 제조 방법, 및 2 성분 현상제 및 화상 형성 장치 |
PCT/JP2013/057114 WO2013137368A1 (en) | 2012-03-13 | 2013-03-07 | Toner, method for producing the toner, two-component developer, and image forming apparatus |
CN201711077501.XA CN107678256A (zh) | 2012-03-13 | 2013-03-07 | 调色剂、制造该调色剂的方法、双组分显影剂和图像形成设备 |
CN201380013871.0A CN104169805B (zh) | 2012-03-13 | 2013-03-07 | 调色剂、制造该调色剂的方法、双组分显影剂和图像形成设备 |
US14/373,984 US9348245B2 (en) | 2012-03-13 | 2013-03-07 | Toner, method for producing the toner, two-component developer, and image forming apparatus |
EP13761618.1A EP2825917B1 (en) | 2012-03-13 | 2013-03-07 | Toner, method for producing the toner, two-component developer, and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012055842A JP5999472B2 (ja) | 2012-03-13 | 2012-03-13 | 電子写真用トナー、二成分現像剤及び画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013190544A JP2013190544A (ja) | 2013-09-26 |
JP5999472B2 true JP5999472B2 (ja) | 2016-09-28 |
Family
ID=49390882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012055842A Active JP5999472B2 (ja) | 2012-03-13 | 2012-03-13 | 電子写真用トナー、二成分現像剤及び画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5999472B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6458515B2 (ja) * | 2014-03-03 | 2019-01-30 | 株式会社リコー | 静電像現像用トナー、現像剤、画像形成装置 |
JP6409293B2 (ja) * | 2014-03-14 | 2018-10-24 | 株式会社リコー | 静電像現像用トナー、現像剤、画像形成装置、プロセスカートリッジ |
JP7432368B2 (ja) * | 2020-01-17 | 2024-02-16 | 花王株式会社 | 静電荷像現像用トナーの製造方法 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4412632B2 (ja) * | 2001-04-27 | 2010-02-10 | 花王株式会社 | 電子写真用トナーの製造方法 |
JP4175505B2 (ja) * | 2002-05-24 | 2008-11-05 | 株式会社リコー | 静電荷像現像用カラートナー |
US20040152003A1 (en) * | 2003-02-05 | 2004-08-05 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Developing agent |
JP2005062511A (ja) * | 2003-08-13 | 2005-03-10 | Seiko Epson Corp | トナー及びその製造方法 |
JP2005077833A (ja) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Seiko Epson Corp | トナーの製造方法 |
JP2005338814A (ja) * | 2004-04-30 | 2005-12-08 | Ricoh Co Ltd | 画像形成用トナー、電子写真定着方法、画像形成方法及びプロセスカートリッジ |
JP4360982B2 (ja) * | 2004-07-01 | 2009-11-11 | 株式会社リコー | 静電荷像現像用トナー及びその製造方法、着色剤、静電荷像現像用現像剤並びに画像形成方法 |
JP2006084953A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Fuji Xerox Co Ltd | 静電荷現像用トナー |
JP2006133451A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Canon Inc | トナー |
JP4746480B2 (ja) * | 2005-05-17 | 2011-08-10 | 株式会社リコー | トナー、並びに、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法 |
KR100942874B1 (ko) * | 2005-06-17 | 2010-02-17 | 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 | 토너용 바인더 수지, 토너, 및 토너용 바인더 수지의 제조방법 |
JP4761206B2 (ja) * | 2006-07-10 | 2011-08-31 | セイコーエプソン株式会社 | 静電荷像現像用トナーの製造方法 |
JP5054443B2 (ja) * | 2007-06-20 | 2012-10-24 | 株式会社リコー | 画像形成装置、画像形成方法、及びプロセスカートリッジ |
GB2471247B (en) * | 2008-03-31 | 2013-04-10 | Sanyo Chemical Ind Ltd | Toner binder and toner |
JP5212804B2 (ja) * | 2008-07-02 | 2013-06-19 | 株式会社リコー | 電子写真用トナー及び該電子写真用トナーの製造方法 |
JP5347367B2 (ja) * | 2008-08-11 | 2013-11-20 | 株式会社リコー | トナー、現像剤、画像形成方法、画像形成装置、プロセスカートリッジ、トナー入り容器 |
DE112009002151B4 (de) * | 2008-09-08 | 2021-12-23 | Kao Corporation | Verfahren zur Herstellung einer Dispersion von Polyesterteilchen, eine Dispersion von Polyesterteilchen, ein Toner für Elektrofotografie und ein Verfahren zur Herstellung des Toners |
JP5855808B2 (ja) * | 2009-02-26 | 2016-02-09 | 株式会社リコー | 静電潜像現像用トナー |
JP5477709B2 (ja) * | 2010-01-20 | 2014-04-23 | 株式会社リコー | 画像形成用トナーとその一成分現像剤および二成分現像剤、並びにトナーを用いた画像形成方法、画像形成装置およびプロセスカートリッジ。 |
JP5464363B2 (ja) * | 2010-03-03 | 2014-04-09 | 株式会社リコー | トナーとその製造方法、トナーを用いた現像剤および画像形成方法 |
-
2012
- 2012-03-13 JP JP2012055842A patent/JP5999472B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013190544A (ja) | 2013-09-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5896137B2 (ja) | トナーの製造方法 | |
JP5948854B2 (ja) | 電子写真用現像剤、画像形成装置及びプロセスカートリッジ | |
JP5769016B2 (ja) | 電子写真用トナー、該トナーを用いた現像剤、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ | |
JP5240394B1 (ja) | 電子写真用トナー、現像剤、画像形成方法、プロセスカートリッジ、画像形成装置、トナー容器 | |
KR101681821B1 (ko) | 토너 및 그의 제조 방법, 및 2 성분 현상제 및 화상 형성 장치 | |
JP5900072B2 (ja) | 電子写真用トナー、現像剤、画像形成装置、及び電子写真用トナーの製造方法 | |
JP5424069B2 (ja) | トナー、二成分現像剤、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP6194601B2 (ja) | トナー、現像剤及び画像形成装置 | |
JP2013080200A (ja) | 電子写真用トナー、現像剤、及び画像形成装置 | |
JP6020099B2 (ja) | 無色透明トナー、トナーセット、現像剤、画像形成装置及び画像形成物 | |
JP6060692B2 (ja) | トナー、現像剤、及び画像形成装置 | |
JP5850314B2 (ja) | トナー、該トナーを用いた現像剤、画像形成装置 | |
JP6056483B2 (ja) | 現像剤及び画像形成装置 | |
JP2014167602A (ja) | 電子写真用トナー、及び該トナーを含む二成分現像剤、画像形成装置 | |
JP2014178648A (ja) | トナー、現像剤及び画像形成装置 | |
JP5999472B2 (ja) | 電子写真用トナー、二成分現像剤及び画像形成装置 | |
JP2014092605A (ja) | 電子写真用トナー、二成分現像剤、及び画像形成装置 | |
JP2014048638A (ja) | トナー、現像剤、及び画像形成装置 | |
JP2014071291A (ja) | トナー、現像剤、及び画像形成装置 | |
JP6028421B2 (ja) | 電子写真用トナーの製造方法 | |
JP5928799B2 (ja) | 電子写真用トナー、現像剤、及び画像形成装置 | |
JP2014112191A (ja) | 現像剤用キャリア、トナー、現像剤、現像装置、現像剤入り容器、及び画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151013 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160301 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160420 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160805 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160818 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5999472 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |