JP6060692B2 - トナー、現像剤、及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
しかし、これらの提案の技術では、ある程度は、耐熱保存性を維持しつつ、低温定着性を向上できるものの、結晶性樹脂を結着樹脂に用いると、転写性が低下するという問題がある。
本発明のトナーは、ウレタン結合及びウレア結合の少なくともいずれかを有する結晶性樹脂と、下記一般式(1)で表される化合物とを含有し、
下記一般式(1)で表される化合物の含有量が、0.01質量%〜0.25質量%であることを特徴とする。
CnH2n+1R 一般式(1)
ただし、前記一般式(1)中、nは、8〜22を表し、Rは、COOH、NH2、及びOHのいずれかを表す。
本発明のトナーは、ウレタン結合及びウレア結合の少なくともいずれかを有する結晶性樹脂と、下記一般式(1)で表される化合物とを少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
前記トナーにおける下記一般式(1)で表される化合物の含有量は、0.01質量%〜0.25質量%である。
CnH2n+1R 一般式(1)
ただし、前記一般式(1)中、nは、8〜22を表し、Rは、COOH、NH2、及びOHのいずれかを表す。
本発明者らは、この問題について検討した結果、トナー中の結晶性樹脂の電気抵抗が低いことに気がついた。これは、結晶性樹脂中の非結晶部が電気を通しやすいためと考えられる。そして、トナー中の結晶性樹脂の電気抵抗が低いと、トナーの電気抵抗も低くなり、被転写体(例えば、中間転写ベルト)に対する転写性が低下する。
そこで、本発明者らは、結晶性樹脂中の非結晶部を少なくする、即ち結晶性樹脂の結晶化度を大きくすることに着目し、鋭意検討を行った結果、トナーに前記一般式(1)で表される化合物を特定量含有させることで、優れた転写性が得られることを知見した。更に検討を進め、特定の結晶性樹脂と、特定量の前記一般式(1)で表される化合物とを併用することで、耐熱保存性、及び低温定着性に優れ、かつ転写性にも優れるトナーが得られることを知見し、本発明の完成に至った。
結着樹脂は、少なくとも結晶性樹脂を含有し、更に必要に応じて、非晶性樹脂などのその他の樹脂を含有する。
前記結晶性樹脂は、ウレタン結合及びウレア結合の少なくともいずれかを有する結晶性樹脂を含有し、更に必要に応じて、その他の結晶性樹脂を含有する。
前記第1の結晶性樹脂と前記第2の結晶性樹脂とは、組成が異なる結晶性樹脂であることが好ましい。なお、「組成が異なる」場合としては、例えば、前記結晶性樹脂を構成しているモノマーの種類が少なくとも1種類異なる場合などが挙げられる。また、前記第1の結晶性樹脂と前記第2の結晶性樹脂との組合せが、ウレタン結合を有する結晶性樹脂とウレア結合を有する結晶性樹脂との組合せの場合などが挙げられる。
前記ウレタン結合及びウレア結合の少なくともいずれかを有する結晶性樹脂(例えば、前記第1の結晶性樹脂、前記第2の結晶性樹脂)としては、例えば、ウレタン結合を有する結晶性樹脂、ウレア結合を有する結晶性樹脂などが挙げられる。
また、前記ウレタン結合及びウレア結合の少なくともいずれかを有する結晶性樹脂としては、例えば、ウレタン結合及びウレア結合の少なくともいずれかを有する結晶性ポリエステル樹脂などが挙げられる。
前記ウレタン結合を有する結晶性樹脂としては、例えば、ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂、結晶性ウレタン樹脂などが挙げられる。
前記ウレア結合を有する結晶性樹脂としては、例えば、ウレア変性結晶性ポリエステル樹脂、結晶性ウレア樹脂などが挙げられる。
前記ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂は、例えば、結晶性ポリエステル樹脂と少なくとも2価以上のイソシアネート化合物との反応や、末端にイソシアネート基を有する結晶性ポリエステル樹脂とポリオール成分との反応により得ることができる。
前記ジオール成分としては、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、脂肪族ジオールが好ましい。
前記ジオール成分の鎖炭素数としては、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、2〜36が好ましい。
前記脂肪族ジオールとしては、直鎖型脂肪族ジオールと分岐型脂肪族ジオールが挙げられるが、直鎖型脂肪族ジオールが好ましく、炭素数4〜6の直鎖型脂肪族ジオールがより好ましい。
前記ジカルボン酸成分としては、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、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸が好ましい。
前記脂肪族ジカルボン酸としては、直鎖型ジカルボン酸と分岐型ジカルボン酸が挙げられるが、直鎖型ジカルボン酸がより好ましい。
前記結晶性ポリエステル樹脂としてのラクトン開環重合物は、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−カプロラクトンなどの炭素数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、有機金属化合物などの触媒を用いて、開環重合させることにより得ることができる。これらのうち、好ましいラクトンは、結晶性の点からε−カプロラクトンである。
前記結晶性ポリエステル樹脂としてのポリヒドロキシカルボン酸は、グリコール酸、乳酸(L体、D体、ラセミ体)などのヒドロキシカルボン酸を直接脱水縮合することで得られるが、グリコリド、ラクチド(L体、D体、メソ体)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、有機金属化合物などの触媒を用いて、開環重合する方が分子量の調整の点から好ましい。これらのうち、前記環状エステルとしては、結晶性の点から、L−ラクチド、D−ラクチドが好ましい。また、前記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2価以上のイソシアネート化合物(2価以上のイソシアネート成分)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、2価以上の芳香族イソシアネート、2価以上の脂肪族イソシアネート、2価以上の脂環式イソシアネート、2価以上の芳香脂肪族イソシアネート、ジイソシアネートの変性物などが挙げられる。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など)が好ましい。
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。
前記ウレア変性結晶性ポリエステル樹脂は、例えば、末端にイソシアネート基を有する結晶性ポリエステル樹脂とアミン化合物との反応、末端にイソシアネート基を有する結晶性ポリエステル樹脂と水との反応などにより得ることができる。
前記アミン化合物としては、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、脂肪族アミン、芳香族アミンなどが挙げられる。これらの中でも炭素数2〜18の脂肪族ジアミン、炭素数6〜20の芳香族ジアミンが好ましい。また、必要により、3価以上のアミンを使用してもよい。
前記結晶性ポリウレタン樹脂としては、例えば、ジオール成分とジイソシアネート成分とから合成されるポリウレタン樹脂などが挙げられるが、必要に応じて3価以上のアルコール成分や3価以上のイソシアネート成分などを用いてもよい。
前記ジオール成分、前記ジイソシアネート成分、前記3価以上のアルコール成分、及び前記3価以上のイソシアネート成分の具体例については、前述のものと同様である。
前記結晶性ポリウレア樹脂としては、例えば、ジアミン成分とジイソシアネート成分とから合成されるポリウレア樹脂などが挙げられるが、必要に応じて3価以上のアミン成分や3価以上のイソシアネート成分を用いてもよい。
前記ジアミン成分、前記ジイソシアネート成分、前記3価以上のアミン成分、及び前記3価以上のソシアネート成分の具体例については、前述のものと同様である。
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、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−アクリル酸メチル共重合体、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−メタアクリル酸ブチル共重合体、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−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体;ポリメチ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、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。
前記トナーは、下記一般式(1)で表される化合物を含有する。
CnH2n+1R 一般式(1)
ただし、前記一般式(1)中、nは、8〜22を表し、Rは、COOH、NH2、及びOHのいずれかを表す。
前記その他の成分としては、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、着色剤、離型剤、帯電制御剤、外添剤などが挙げられる。
前記着色剤としては、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、黒色顔料、イエロー顔料、マゼンタ顔料、シアン顔料などが挙げられる。これらの中でも、イエロー顔料、マゼンタ顔料、及びシアン顔料のいずれかを含有することが好ましい。
前記黒色顔料は、例えば、ブラックトナーに用いられる。前記黒色顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、非磁性フェライト、マグネタイト、ニグロシン染料、鉄黒などが挙げられる。
前記イエロー顔料は、例えば、イエロートナーに用いられる。前記イエロー顔料としては、例えば、シイ・アイ・ピグメントイエロー(C.I.Pigment Yellow)74、93、97、109、128、151、154、155、166、168、180、185、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、ポリアゾイエローなどが挙げられる。
前記マゼンタ顔料は、例えば、マゼンタトナーに用いられる。前記マゼンタ顔料としては、例えば、キナクリドン系顔料、シイ・アイ・ピグメントレッド(C.I.Pigment Red)48:2、57:1、58:2、5、31、146、147、150、176、184、269等のモノアゾ顔料などが挙げられる。また、前記モノアゾ顔料に前記キナクリドン系顔料を併用してもよい。
前記シアン顔料は、例えば、シアントナーに用いられる。前記シアン顔料としては、例えば、Cu−フタロシアニン顔料、Zn−フタロシアニン顔料、Al−フタロシアニン顔料などが挙げられる。
前記離型剤としては、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、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、カルボニル基含有ワックスが好ましい。
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(TA−60WS及びDSC−60、株式会社島津製作所製)を用いて測定することができる。まず、離型剤5.0mgをアルミニウム製の試料容器に入れ、該試料容器をホルダーユニットに載せ、電気炉中にセットする。次いで、窒素雰囲気下、0℃から昇温速度10℃/minで150℃まで昇温し、その後、150℃から降温速度10℃/minで0℃まで降温した後、更に昇温速度10℃/minで150℃まで昇温してDSC曲線を計測する。得られたDSC曲線から、DSC−60システム中の解析プログラムを用いて、2回目の昇温時における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。
前記帯電制御剤としては、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、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩などが挙げられる。具体的には、ニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業株式会社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業株式会社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)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、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリカ、脂肪酸金属塩、金属酸化物、疎水化処理された酸化チタン、フルオロポリマーなどが挙げられる。
前記脂肪酸金属塩としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムなどが挙げられる。
前記金属酸化物としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化アンチモンなどが挙げられる。
前記シリカの市販品としては、例えば、R972、R974、RX200、RY200、R202、R805、R812(いずれも、日本アエロジル株式会社製)などが挙げられる。
前記酸化チタンの市販品としては、例えば、P−25(日本アエロジル株式会社製)、STT−30、STT−65C−S(いずれも、チタン工業株式会社製)、TAF−140(富士チタン工業株式会社製)、MT−150W、MT−500B、MT−600B、MT−150A(いずれも、テイカ株式会社製)などが挙げられる。
前記疎水化処理された酸化チタンの市販品としては、例えば、T−805(日本アエロジル株式会社製)、STT−30A、STT−65S−S(いずれも、チタン工業株式会社製)、TAF−500T、TAF−1500T(いずれも、富士チタン工業株式会社製)、MT−100S、MT−100T(いずれも、テイカ株式会社製)、IT−S(石原産業株式会社製)などが挙げられる。
また、160℃における貯蔵弾性率〔G’(160)〕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、1.0×103Pa≦G’(160)≦1.0×104Paであることが好ましい。前記〔G’(160)〕の値が、1.0×103Pa未満であると、トナーの耐ホットオフセット性が低下することがある。前記〔G’(160)〕の値が、1.0×104Paを超えると、画像の光沢が低下することがある。
分子量分布の異なる2種類以上の樹脂を併用する場合、少なくとも相対的に高分子量の樹脂と低分子量の樹脂の2種類を使用する。高分子量の樹脂としては、あらかじめ分子量の大きな樹脂を使用してもよいし、末端にイソシアネート基を有する変性樹脂をトナーの製造過程で伸長させて高分子量体を形成させてもよい。後者のほうが、高分子量体をトナー中に均一に存在させることができ、結着樹脂を有機溶媒中に溶解させる工程があるような製造方法においてははじめから高分子量である樹脂よりも溶解させることが容易であるため好ましい。
そこで、前記トナーの示差走査熱量測定における吸熱量〔ΔH(T)、(J/g)〕と、前記トナーのテトラヒドロフランと酢酸エチルとの混合溶液〔テトラヒドロフラン/酢酸エチル=50/50(質量比)〕に対する不溶分の示差走査熱量測定における吸熱量〔ΔH(H)、(J/g)〕との比〔ΔH(H)/ΔH(T)〕が、0.20〜1.25であることが好ましく、0.30〜1.00であることがより好ましく、0.40〜0.80であることが特に好ましい。
前記比〔ΔH(H)/ΔH(T)〕は、高分子量の成分の結晶性構造と結着樹脂全体の結晶性構造との割合を示す。
テトラヒドロフラン(THF)と酢酸エチルの混合溶媒(混合比率は質量比で50:50)に対する前記トナーの不溶分を得る具体的な試験方法としては、常温(20℃)の前記混合溶媒40gに対してトナー0.4gを添加し20分間振とう混合をした後、遠心分離機により不溶成分を沈降させて上澄み液を除去したものを真空乾燥させることにより得ることができる。
トナーのテトラヒドロフラン可溶分及び樹脂の分子量分布や重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフイー(GPC)測定装置(例えば、HLC−8220GPC(東ソー株式会社製))を用いて測定できる。カラムとしては、TSKgel SuperHZM−H 15cm 3連(東ソー株式会社製)を使用する。測定する樹脂は、テトラヒドロフラン(THF)(安定剤含有、和光純薬工業株式会社製)にて0.15質量%溶液にし、0.2μmフィルターで濾過した後、その濾液を試料として用いる。前記THF試料溶液を測定装置に100μL注入し、温度40℃の環境下にて、流速0.35mL/分間で測定する。
分子量は単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線を用いて計算を行う。前記単分散ポリスチレン標準試料としては、昭和電工株式会社製ShowdexSTANDARDシリーズ及びトルエンを用いる。以下の3種類の単分散ポリスチレン標準試料のTHF溶液を作製し上記の条件で測定を行い、ピークトップの保持時間を単分散ポリスチレン標準試料の光散乱分子量として検量線を作成する。
溶液A:S−7450 2.5mg, S−678 2.5mg, S−46.5 2.5mg, S−2.90 2.5mg, THF 50mL
溶液B:S−3730 2.5mg, S−257 2.5mg, S−19.8 2.5mg, S−0.580 2.5mg, THF 50mL
溶液C:S−1470 2.5mg, S−112 2.5mg, S−6.93 2.5mg, トルエン2.5mg, THF 50mL
検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。
後述する実施例では、上記方法で測定を行った。
前記体積固有抵抗値は、例えば、以下のようにして測定できる。
試料として、トナー3gを自動ペレット成型器(Type M No.50 BRP−E;MAEKAWA TESTING MACHINE CO.製)で6tの荷重で1分間プレスして直径40mm(厚さ約2mm)ペレットを作製する。これをSE−70形固体用電極(安藤電気株式会社製)にセットし、そして上記電極間に1kHzの交流を印加したときのlogRをTR−10C型誘電体損測定器、WBG−9発振器、BDA−9平衡点検出器(いずれも安藤電気株式会社製)から構成される測定器によって測定する。これによりトナーの体積固有抵抗値logRを求める。RATIOは1×10−9である。測定環境は室温25℃湿度50%RHである。
トナーの70℃における貯蔵弾性率〔G’(70)〕、及び160℃における貯蔵弾性率〔G’(160)〕は、以下の方法により測定できる。
動的粘弾性測定装置(例えば、ARES、TAインスツルメント社製)を用いて測定する。試料を、直径8mm、厚さ1mm〜2mmのペレットに成型し、直径8mmのパラレルプレートに固定した後、40℃で安定させ、周波数1Hz(6.28rad/s)、歪み量0.1%(歪み量制御モード)にて200℃まで昇温速度2.0℃/minで昇温させて測定する。
示差走査熱量計(DSC)による前記トナーの測定の昇温1回目の融解熱ピークのショルダー温度Tsh1stと、昇温2回目の融解熱ピークのショルダー温度Tsh2ndとの比(Tsh2nd/Tsh1st)は、以下の方法により測定できる。
示差走査熱量計(DSC)(例えば、TA−60WS及びDSC−60、株式会社島津製作所製)を用いて測定する。まず、トナー5.0mgをアルミニウム製の試料容器に入れ、該試料容器をホルダーユニットに載せ、電気炉中にセットする。次いで、窒素雰囲気下、0℃から昇温速度10℃/minで150℃まで昇温し、その後、150℃から降温速度10℃/minで0℃まで降温した後、更に昇温速度10℃/minで150℃まで昇温してDSC曲線を計測する。得られたDSC曲線において、1回目の昇温時における吸熱ピーク温度をTm1st、2回目の昇温時における吸熱ピーク温度をTm2ndとする。このとき、吸熱ピークが複数ある場合は吸熱量が最大のものを選択する。それぞれの吸熱ピークについて、該吸熱ピークよりも低温側のベースラインと、吸熱ピークをなす低温側の傾斜の接線との交点を、それぞれTsh1st、Tsh2ndとする。
トナーの体積平均粒径は、以下の方法により測定できる。
体積平均粒径は、粒度測定器(例えば、「マルチサイザーIII」、ベックマンコールター社製)を用い、アパーチャー径100μmで測定し、解析ソフト(BeckmanCoulterMutlisizer 3 Version3.51)にて解析を行う。具体的には、ガラス製100mLビーカーに10質量%界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸塩、ネオゲンSC−A、第一工業製薬株式会社製)を0.5mL添加し、更にトナー0.5gを添加し、ミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水80mLを添加する。得られた分散液を超音波分散器(W−113MK−II、本多電子株式会社製)で10分間分散処理する。前記分散液を、前記マルチサイザーIIIを用い、測定用溶液としてアイソトンIII(ベックマンコールター社製)を用いて測定を行う。測定では、装置が示す濃度が8±2質量%になるようにトナーサンプル分散液を滴下する。
本測定法は、粒径の測定再現性の点から前記濃度を8±2質量%にすることが重要である。この濃度範囲であれば粒径に誤差は生じない。
トナーの平均円形度は、以下の方法により測定できる。
フロー式粒子像分析装置(「FPIA−2100」、シスメックス社製)を用いて計測し、解析ソフト(FPIA−2100Data Processing Program for FPIAversion00−10)を用いて解析を行う。具体的には、ガラス製100mLビーカーに、10質量%界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸塩、ネオゲンSC−A、第一工業製薬株式会社製)を0.1mL〜0.5mL添加し、更にトナー0.1g〜0.5gを添加し、ミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水80mLを添加し分散液を得る。得られた分散液を超音波分散器(本多電子株式会社製)で3分間分散処理する。前記分散液を、前記FPIA−2100を用いて濃度として5,000個/μL〜15,000個/μLが得られるまでトナーの形状及び分布を測定する。
本測定法は、平均円形度の測定再現性の点から前記分散液濃度を5,000個/μL〜15,000個/μLにすることが重要である。前記分散液濃度を得るために前記分散液の条件、即ち、添加する界面活性剤量、トナー量を変更する必要がある。界面活性剤量はトナーの疎水性により必要量が異なり、多く添加すると泡によるノイズが発生し、少ないとトナーを十分に濡らすことができないため、分散が不十分となる。またトナー添加量は粒径により異なり、小粒径の場合は少なく、また大粒径の場合は多くする必要があり、トナー粒径が3μm〜10μmの場合、トナー量を0.1g〜0.5g添加することにより分散液濃度を5,000個/μL〜15,000個/μLに合わせることが可能となる。
前記比率〔C/(A+C)〕は、トナー中の結晶化部位の量(主にトナーの主成分たる結着樹脂中の結晶化部位の量)を示す指標であり、X線回折測定によって得られる回折スペクトルにおける、結晶構造に由来する主回折ピークと非結晶構造に由来するハローとの面積比である。なお、従来公知の、結晶性樹脂やワックスを添加剤程度に含むようなトナーは、この比率がおおよそ0.15未満である。
測定に使用するキャピラリーは、マークチューブ(リンデンマンガラス)の直径0.70mmを使用する。試料は、このキャピラリー管の上部まで詰めて測定する。また、サンプルを詰める際はタッピングを行い、タッピング回数は100回とする。測定の詳細条件を以下に示す。
管電流:40mA
管電圧:40kV
ゴニオメーター2θ軸:20.0000°
ゴニオメーターΩ軸:0.0000°
ゴニオメーターφ軸:0.0000°
検出器距離:15cm(広角測定)
測定範囲:3.2≦2θ(゜)≦37.2
測定時間:600sec
入射光学系には、直径1mmのピンホールを持つコリメーターを用いる。得られた2次元データを、付属のソフトで(χ軸が3.2°〜37.2°で)積分し、回折強度と2θの1次元データに変換する。
得られたX線回折測定結果を基に、前記比率〔C/(A+C)〕を算出する方法を、以下に説明する。X線回折測定によって得られる回折スペクトルの例を図1A及び図1Bに示す。横軸は2θ、縦軸はX線回折強度であり、両方とも線形軸である。図1AにおけるX線回折スペクトルにおいて、2θ=21.3°、24.2°に主要なピーク(P1、P2)があり、この2つのピークを含む広範囲にハロー(h)が見られる。ここで、前記主要なピークは、結着樹脂の結晶構造に由来するものであり、ハローは非晶構造に由来するものである。
この2の主要なピークとハローをガウス関数、
fp1(2θ)=ap1exp{−(2θ−bp1)2/(2cp1 2)}(式A(1))
fp2(2θ)=ap2exp{−(2θ−bp2)2/(2cp2 2)}(式A(2))
fh(2θ)=ahexp{−(2θ−bh)2/(2ch 2)} (式A(3))
(fp1(2θ)、fp2(2θ)、fh(2θ)はそれぞれ、主要ピークP1、P2、ハローに対応する関数を表す。)で表し、この3つの関数の和
f(2θ)=fp1(2θ)+fp2(2θ)+fh(2θ) (式A(4))
をX線回折スペクトル全体のフィッティング関数(図1Bに図示する)とし、最小二乗法によるフィッティングを行う。
フィッティング変数は、ap1、bp1、cp1、ap2、bp2、cp2、ah、bh、chの9つである。各変数のフィッティングの初期値として、bp1、bp2、bhにはX線回折のピーク位置(図1Aの例では、bp1=21.3、bp2=24.2、bh=22.5)を、他の変数には適宜入力して2つの主要ピークとハローがX線回折スペクトルとできる限り一致させて得られた値を設定する。フィッティングは、例えば、Microsoft社製Excel2003のソルバーを利用して行うことができる。
フィッティング後の2つの主要なピーク(P1、P2)に対応するガウス関数fp1(2θ)、fp2(2θ)、及びハローに相当するガウス関数fh(2θ)のそれぞれについての積分面積(SP1、Sp2、Sh)から、(Sp1+Sp2)を(C)、(Sh)を(A)としたとき、結晶化部位の量を示す指標である比率〔C/(A+C)〕を算出することができる。
前記トナーの製法としては、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、混練粉砕法、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などが挙げられる。
−混練粉砕法−
前記混練粉砕法は、例えば、少なくとも結着樹脂を含有するトナー材料を溶融混練したものを、粉砕し、分級することにより、前記トナーの母体粒子を製造する方法である。
前記溶融混練は、前記トナー材料を混合して得られた混合物を溶融混練機に仕込んで行う。前記溶融混練機としては、例えば、一軸又は二軸の連続混練機、ロールミルによるバッチ式混練機などが挙げられる。具体的には、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などが挙げられる。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。
前記ケミカル工法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、少なくとも前記結着樹脂を含有するトナー材料液を、水系媒体中に分散乃至乳化して前記トナーの母体粒子を造粒する方法が好ましい。
また、前記ケミカル工法としては、少なくとも前記結着樹脂及び前記結着樹脂前駆体の少なくともいずれかを含有するトナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散してなる油相(トナー材料液)を、水系媒体中に分散乃至乳化して前記トナーの母体粒子を造粒する方法が好ましい。この場合、水系媒体中で、前記結着樹脂前駆体(活性水素基と反応可能な官能基を有する樹脂前駆体)と、活性水素基含有化合物とが反応する。
前記活性水素基含有化合物としては、水、アミン化合物などが挙げられる。前記アミン化合物には、ケトンでブロックしたアミン化合物(ケチミン化合物)も含まれる。前記アミン化合物としては、例えば、前記ウレア変性結晶性ポリエステル樹脂の説明で例示した前述のものが挙げられる。
前記結着樹脂前駆体としては、例えば、末端にイソシアネート基を有する結晶性ポリエステル樹脂などが挙げられる。
前記溶解懸濁法やエステル伸長法では、結晶性樹脂を容易に造粒することが可能である。
前記結着樹脂や前記結着樹脂前駆体を溶解乃至分散させる場合に用いる有機溶剤としては、沸点が100℃未満の揮発性であることが、後の溶媒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。
前記水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶媒を併用することもできる。前記混和可能な溶媒としては、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点から、ビニル樹脂、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。
本発明の現像剤は、本発明の前記トナーを含有し、好ましくはキャリアを含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。前記現像剤は、一成分現像剤として使用してもよく、キャリアと混合して二成分現像剤として使用してもよい。中でも、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。
前記芯材としては、磁性を有する粒子であれば、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、フェライト、マグネタイト、鉄、ニッケルが好ましい。また、近年著しく進む環境面への適応性を配慮した場合、前記フェライトとしては、従来の銅−亜鉛系フェライトではなく、マンガンフェライト、マンガン−マグネシウムフェライト、マンガン−ストロンチウムフェライト、マンガン−マグネシウム−ストロンチウムフェライト、リチウム系フェライトが好ましい。
前記樹脂層の材質としては、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、アミノ系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、シリコーン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。
前記ストレートシリコーン樹脂としては、例えば、信越化学工業株式会社製のKR271、KR255、KR152;東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製のSR2400、SR2406、SR2410などが挙げられる。
前記変性シリコーン樹脂としては、例えば、信越化学工業株式会社製のKR206(アルキド変性シリコーン樹脂)、KR5208(アクリル変性シリコーン樹脂)、ES1001N(エポキシ変性シリコーン樹脂)、KR305(ウレタン変性シリコーン樹脂);東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製のSR2115(エポキシ変性シリコーン樹脂)、SR2110(アルキド変性シリコーン樹脂)などが挙げられる。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体(以下、「感光体」と称することがある。)と、静電潜像形成手段と、現像手段とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の手段を有する。
本発明に関する画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
前記画像形成方法は、前記画像形成装置により好適に行うことができ、前記静電潜像形成工程は、前記静電潜像形成手段により好適に行うことができ、前記現像工程は、前記現像手段により好適に行うことができ、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
前記静電潜像担持体の材質、構造、大きさとしては、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、その材質としては、例えば、アモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコンが好ましい。
前記静電潜像形成手段としては、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する手段であれば、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、前記静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光部材とを少なくとも有する手段などが挙げられる。
前記静電潜像形成工程としては、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程であれば、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、前記静電潜像担持体の表面を帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段を用いて行うことができる。
前記帯電部材としては、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、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器などが挙げられる。
前記帯電は、例えば、前記帯電部材を用いて前記静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
前記帯電部材として前記磁気ブラシを用いる場合、該磁気ブラシとしては、例えば、Zn−Cuフェライト等の各種フェライト粒子を帯電部材として用い、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成される。
前記帯電部材として前記ファーブラシを用いる場合、該ファーブラシの材質としては、例えば、カーボン、硫化銅、金属又は金属酸化物により導電処理されたファーを用い、これを金属や他の導電処理された芯金に巻き付けたり張り付けたりすることで帯電部材とすることができる。
前記帯電部材としては、前記接触式の帯電部材に限定されるものではないが、帯電部材から発生するオゾンが低減された画像形成装置が得られるので、接触式の帯電部材を用いることが好ましい。
前記露光部材としては、前記帯電部材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、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等の各種露光部材などが挙げられる。
前記露光部材に用いられる光源としては、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、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体レーザ(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)等の発光物全般などが挙げられる。
また、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルター等の各種フィルターを用いることもできる。
前記露光は、例えば、前記露光部材を用いて前記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
なお、本発明においては、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。
前記現像手段としては、前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を現像して可視像を形成する、トナーを備える手段であれば、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。
前記現像工程としては、前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を、トナーを用いて現像して可視像を形成する工程であれば、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、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段としては、前記トナーを摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、内部に固定された磁界発生手段を有し、かつ表面に前記トナーを含む現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体を有する現像装置が好ましい。
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。
前記その他の手段としては、例えば、転写手段、定着手段、クリーニング手段、除電手段、リサイクル手段、制御手段などが挙げられる。
前記その他の工程としては、例えば、転写工程、定着工程、クリーニング工程、除電工程、リサイクル工程、制御工程などが挙げられる。
前記転写手段としては、可視像を記録媒体に転写する手段であれば、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、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
前記転写工程としては、可視像を記録媒体に転写する工程であれば、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、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態様が好ましい。
前記転写工程は、例えば、前記可視像を、転写帯電器を用いて前記感光体を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。
ここで、前記記録媒体上に二次転写される画像が複数色のトナーからなるカラー画像である場合に、前記転写手段により、前記中間転写体上に各色のトナーを順次重ね合わせて当該中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、当該中間転写体上の画像を前記記録媒体上に一括で二次転写する構成とすることができる。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、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、例えば、転写ベルトなどが好適に挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、代表的には普通紙であるが、現像後の未定着像を転写可能なものなら、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、OHP用のPETベース等も用いることができる。
前記定着手段としては、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、公知の加熱加圧部材が好ましい。前記加熱加圧部材としては、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せなどが挙げられる。
前記定着工程としては、前記記録媒体に転写された可視像を定着させる工程であれば、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、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着工程は、前記定着手段により行うことができる。
前記加熱加圧部材における加熱は、通常、80℃〜200℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
前記クリーニング手段としては、前記感光体上に残留する前記トナーを除去できる手段であれば、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、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナなどが挙げられる。
前記クリーニング工程としては、前記感光体上に残留する前記トナーを除去できる工程であれば、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、前記クリーニング手段により行うことができる。
前記除電手段としては、前記感光体に対し除電バイアスを印加して除電する手段であれば、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、除電ランプなどが挙げられる。
前記除電工程としては、前記感光体に対し除電バイアスを印加して除電する工程であれば、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、前記除電手段により行うことができる。
前記リサイクル手段としては、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像装置にリサイクルさせる手段であれば、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、公知の搬送手段などが挙げられる。
前記リサイクル工程としては、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像装置にリサイクルさせる工程であれば、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、前記リサイクル手段により行うことができる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御できる手段であれば、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、シークエンサー、コンピュータ等の機器などが挙げられる。
前記制御工程としては、前記各工程の動きを制御できる工程であれば、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、前記制御手段により行うことができる。
複写装置本体150には、無端ベルト状の中間転写体50が中央部に設けられている。そして、中間転写体50は、支持ローラ14、15及び16に張架され、図4中、時計回りに回転可能とされている。支持ローラ15の近傍には、中間転写体50上の残留トナーを除去するための中間転写体クリーニング装置17が配置されている。支持ローラ14と支持ローラ15とにより張架された中間転写体50には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つの画像形成手段18が対向して並置されたタンデム型現像器120が配置されている。タンデム型現像器120の近傍には、露光装置21が配置されている。中間転写体50における、タンデム型現像器120が配置された側とは反対側には、二次転写装置22が配置されている。二次転写装置22においては、無端ベルトである二次転写ベルト24が一対のローラ23に張架されており、二次転写ベルト24上を搬送される転写紙と中間転写体50とは互いに接触可能である。二次転写装置22の近傍には定着装置25が配置されている。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26と、これに押圧されて配置された加圧ローラ27とを備えている。
なお、タンデム画像形成装置においては、二次転写装置22及び定着装置25の近傍に、転写紙の両面に画像形成を行うために該転写紙を反転させるためのシート反転装置28が配置されている。
<結晶性樹脂A1(ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂A1)の製造>
冷却管、撹拌機及び窒素導入管を備えた反応槽中に、セバシン酸202部(1.00mol)、アジピン酸15部(0.10mol)、1,6−ヘキサンジオール177部(1.50mol)、及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート0.5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、更に5mmHg〜20mmHgの減圧下にて、重量平均分子量(Mw)がおよそ12,000に達するまで反応を行い、[結晶性ポリエステル樹脂A’1]を得た。得られた[結晶性ポリエステル樹脂A’1]は、Mwが12,000であった。
続いて、得られた[結晶性ポリエステル樹脂A’1]全量を、冷却管、撹拌機及び窒素導入管を備えた反応槽中に移し、酢酸エチル350部、及び4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)30部(0.12mol)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て[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂A1]を得た。得られた[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂A1]は、Mwが25,000、融点が63℃であった。
<結晶性樹脂A2(結晶性ポリエステル樹脂A2)の製造>
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、1,10−デカンジオール353部、アジピン酸200部、5−スルホイソフタル酸89部、及びジブチルスズオキシド0.8部を仕込み、常圧下、180℃で6時間反応させた。次に、10mmHg〜15mmHgの減圧下で、4時間反応させて、[結晶性樹脂A2(結晶性ポリエステル樹脂A2)]を合成した。得られた[結晶性樹脂A2(結晶性ポリエステル樹脂A2)]は、数平均分子量(Mn)が14,000、重量平均分子量(Mw)が33,000、融点が65℃であり、融点で吸熱量が極大値を示した。
<結晶性樹脂B1(ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂B1)の製造>
冷却管、撹拌機及び窒素導入管を備えた反応槽中に、セバシン酸113部(0.56mol)、テレフタル酸ジメチル109部(0.56mol)、1,6−ヘキサンジオール132部(1.12mol)、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)0.5部を入れ、窒素気流下にて180℃で、生成する水、及びメタノールを留去しながら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、更に5mmHg〜20mmHgの減圧下にて、Mwがおよそ35,000に達するまで反応を行い、[結晶性ポリエステル樹脂B’1]を得た。得られた[結晶性ポリエステル樹脂B’1]は、Mwが34,000であった。
続いて、得られた[結晶性ポリエステル樹脂B’1]全量を、冷却管、撹拌機及び窒素導入管を備えた反応槽中に移し、酢酸エチル200部、及びヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)10部(0.06mol)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て[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂B1]を得た。得られた[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂B1]は、Mwが63,000、融点が65℃であった。
<結晶性樹脂前駆体C1の製造>
冷却管、撹拌機及び窒素導入管を備えた反応槽中に、セバシン酸202部(1.00mol)、1,6−ヘキサンジオール122部(1.03mol)、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)0.5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、更に5mmHg〜20mmHgの減圧下にて、重量平均分子量がおよそ25,000に達するまで反応を行い[結晶性樹脂C’1]を得た。
得られた[結晶性樹脂C’1]全量を、冷却管、撹拌機及び窒素導入管を備えた反応槽中に移し、酢酸エチル300部、及びヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)27部(0.16mol)を加え、窒素気流下にて80℃で5時間反応させて、末端にイソシアネート基を有する[結晶性樹脂前駆体C1]の50%酢酸エチル溶液を得た。
得られた[結晶性樹脂前駆体C1]の50%酢酸エチル溶液10部をテトラヒドロフラン(THF)10部と混合し、これにジブチルアミン1部を添加して、2時間撹拌させた。得られた溶液を試料としてGPC測定を行った結果、[結晶性樹脂前駆体C1]の重量平均分子量は53,000であった。また、前記溶液から溶媒を除去して得られた試料についてDSC測定を行った結果、[結晶性樹脂前駆体C1]の融点は57℃であり、融点で吸熱量が極大値を示した。
<非結晶性樹脂C1の製造>
冷却管、撹拌機及び窒素導入管を備えた反応槽中に、ビスフェノールA エチレンオキサイド2mol付加物222部、ビスフェノールA プロピレンオキサイド2mol付加物129部、イソフタル酸166部、及びテトラブトキシチタネート0.5部を入れ、窒素気流下にて230℃、常圧で、生成する水を留去しながら8時間反応させた。次いで、5mmHg〜20mmHgの減圧下にて反応させ、酸価が2mgKOH/gになった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸35部を加え、常圧で3時間反応させ、[非結晶性樹脂C1]を得た。得られた[非結晶性樹脂C1]は、Mwが8,000、Tgが62℃であった。
<離型剤分散剤1の合成>
温度計、及び撹拌機の付いたオートクレーブ反応槽中に、キシレン454部、及び低分子量ポリエチレン(品名:サンワックス LEL−400、三洋化成工業株式会社製(軟化点128℃))150部を投入し、窒素置換後170℃に昇温して十分溶解し、スチレン595部、メタクリル酸メチル255部、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート34部、及びキシレン119部の混合溶液を170℃で3時間で滴下して重合し、更にこの温度で30分間保持した。次いで脱溶剤を行い、[離型剤分散剤1]を得た。[離型剤分散剤1]の数平均分子量(Mn)は1,872であり、重量平均分子量(Mw)は5,194であり、Tgは56.9℃であった。
撹拌棒及び温度計をセットした容器にパラフィンワックス(日本精鑞社製、HNP−9、炭化水素系ワックス、融点75℃、SP値8.8)50部、[離型剤分散剤1]30部、及び酢酸エチル420部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時間で30℃に冷却し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/時間、ディスク周速度6m/秒間、直径0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、分散を行い[離型剤分散液]を得た。
〔原材料〕
・ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂A1 100部
・カーボンブラック(Printex35、デグサ社製) 100部
(DBP吸油量:42mL/100g、pH:9.5)
・イオン交換水 50部
上記の原材料を、ヘンシェルミキサー(三井コークス工業株式会社製)を用いて混合した。得られた混合物を、二本ロールを用いて混練した。90℃から混練を始め、その後、50℃まで徐々に冷却していった。得られた混練物をパルペライザー(ホソカワミクロン株式会社製)で粉砕して[マスターバッチ]を作製した。
温度計及び撹拌機を備えた容器に、[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂A1]31.5部を入れ、固形分濃度が50%となる量の酢酸エチルを加えて、樹脂の融点以上まで加熱してよく溶解させた。これに、[非結晶性樹脂C1]の50%酢酸エチル溶液100部、[離型剤分散液]60部、[マスターバッチ]12部、及び表1に示す[飽和アルコール1]0.100部を加え、50℃にてTK式ホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)で回転数5,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[油相]を得た。なお、[油相]の温度は容器内にて50℃に保つようにし、樹脂が結晶化しないように作製から5時間以内に使用した。
攪拌棒及び温度計をセットした反応容器に、水600部、スチレン120部、メタクリル酸100部、アクリル酸ブチル45部、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリウム塩(エレミノールJS−2、三洋化成工業株式会社製)10部、及び過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分間で20分間攪拌したところ、白色の乳濁液が得られた。この乳濁液を加熱して、系内温度75℃まで昇温し、6時間反応させた。更に1%過硫酸アンモニウム水溶液30部を加え、75℃で6時間熟成して[樹脂微粒子の水分散液]を得た。この[樹脂微粒子の水分散液]中に含まれる粒子の体積平均粒径は80nmであり、樹脂分の重量平均分子量は160,000、Tgは74℃であった。
水990部、[樹脂微粒子の水分散液]83部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業株式会社製)37部、及び酢酸エチル90部を混合撹拌し、[水相]を得た。
撹拌機及び温度計をセットした別の容器内に、[水相]520部を入れて40℃まで加熱した。
50℃に保たれた[油相]235部に[結晶性樹脂前駆体C1]の50%酢酸エチル溶液25部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)にて回転数5,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散して[油相(1)]を調製した。
40℃〜50℃に保持したままの[水相]をTK式ホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)にて13,000rpmで攪拌しながら、そこへ[油相(1)]を添加し、1分間乳化して[乳化スラリー1]を得た。
次いで、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。得られた[スラリー1]を減圧濾過した後、以下の洗浄処理を行った。
(1)濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数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%水酸化ナトリウム水溶液100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%塩酸100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のメッシュで篩い、[トナー母体粒子]を作製した。
次に、得られた[トナー母体粒子]100部に疎水性シリカ(HDK−2000、ワッカー・ケミー社製)1.0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]を作製した。
−キャリアの作製−
二成分系現像剤に用いられるキャリアは、以下のように作製した。
芯材として、Mnフェライト粒子(重量平均径:35μm)5,000部を用いた。被覆材として、トルエン450部、シリコーン樹脂SR2400(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製、不揮発分50%)450部、アミノシランSH6020(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)10部、及びカーボンブラック10部をスターラーで10分間分散して調製されたコート液を用いた。前記芯材と前記コート液とを、流動床内において回転式底板ディスクと攪拌羽根を設け、旋回流を形成させながらコートを行うコーティング装置に投入して、前記コート液を前記芯材上に塗布した。得られた塗布物を電気炉で250℃、2時間の条件で焼成し、[キャリアA]を得た。
[キャリアA]100部に対し上記で作製した[トナー]7部を、容器が転動して攪拌される型式のターブラーミキサー(ウィリー・エ・バッコーフェン(WAB)社製)を用いて48rpmで3分間均一混合し帯電させた。本実施例においては、[キャリアA]200gと[トナー]14gを内容積500mLのステンレス容器に入れて混合を行った。
<<一般式(1)で表される化合物の含有量>>
トナーにおける前記一般式(1)で表される化合物の含有量は、液体クロマトグラフィー(AQULITY UPLC Binary Solvent Maneager、日本ウォーターズ社製)を用いて測定した。トナーサンプル約0.2gを精評し、メタノール20mLに分散させた後、超音波を30分間かけ、更に60℃で48時間、300rpmで攪拌した。上澄み液を孔径0.45μmのメンブランフィルターでろ過し、得たサンプルをメタノールで100倍希釈したものを測定した。
トナーの70℃における貯蔵弾性率〔G’(70)〕、及び160℃における貯蔵弾性率〔G’(160)〕は、以下の方法により測定した。
動的粘弾性測定装置(ARES、TAインスツルメント社製)を用いて測定した。試料を、直径8mm、厚さ1mm〜2mmのペレットに成型し、直径8mmのパラレルプレートに固定した後、40℃で安定させ、周波数1Hz(6.28rad/s)、歪み量0.1%(歪み量制御モード)にて200℃まで昇温速度2.0℃/minで昇温させて測定した。
示差走査熱量計(DSC)によるトナーの測定の昇温1回目の融解熱ピークのショルダー温度Tsh1stと、昇温2回目の融解熱ピークのショルダー温度Tsh2ndとの比(Tsh2nd/Tsh1st)は、以下の方法により測定した。
示差走査熱量計(DSC)(TA−60WS及びDSC−60、株式会社島津製作所製)を用いて測定した。即ち、まず、トナー5.0mgをアルミニウム製の試料容器に入れ、該試料容器をホルダーユニットに載せ、電気炉中にセットした。次いで、窒素雰囲気下、0℃から昇温速度10℃/minで150℃まで昇温し、その後、150℃から降温速度10℃/minで0℃まで降温した後、更に昇温速度10℃/minで150℃まで昇温してDSC曲線を計測した。得られたDSC曲線において、1回目の昇温時における吸熱ピーク温度をTm1st、2回目の昇温時における吸熱ピーク温度をTm2ndとした。このとき、吸熱ピークが複数ある場合は吸熱量が最大のものを選択した。それぞれの吸熱ピークについて、該吸熱ピークよりも低温側のベースラインと、吸熱ピークをなす低温側の傾斜の接線との交点を、それぞれTsh1st、Tsh2ndとした。
トナーの平均円形度は、以下の方法により測定した。
フロー式粒子像分析装置(「FPIA−2100」、シスメックス社製)を用いて計測し、解析ソフト(FPIA−2100Data Processing Program for FPIAversion00−10)を用いて解析を行った。具体的には、ガラス製100mLビーカーに、10%界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸塩、ネオゲンSC−A、第一工業製薬株式会社製)を0.1mL〜0.5mL添加し、更にトナー0.1g〜0.5gを添加し、ミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水80mLを添加し分散液を得た。得られた分散液を超音波分散器(本多電子株式会社製)で3分間分散処理した。前記分散液を、前記FPIA−2100を用いて濃度として5,000個/μL〜15,000個/μLが得られるまでトナーの形状及び分布を測定した。
トナーの体積平均粒径は、以下の方法により測定した。
体積平均粒径は、粒度測定器(「マルチサイザーIII」、ベックマンコールター社製)を用い、アパーチャー径100μmで測定し、解析ソフト(BeckmanCoulterMutlisizer 3 Version3.51)にて解析を行った。具体的には、ガラス製100mLビーカーに10%界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸塩、ネオゲンSC−A、第一工業製薬株式会社製)を0.5mL添加し、更にトナー0.5gを添加し、ミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水80mLを添加した。得られた分散液を超音波分散器(W−113MK−II、本多電子株式会社製)で10分間分散処理した。前記分散液を、前記マルチサイザーIIIを用い、測定用溶液としてアイソトンIII(ベックマンコールター社製)を用いて測定を行った。測定では、装置が示す濃度が8±2%になるようにトナーサンプル分散液を滴下した。
前記結晶構造量〔C/(A+C)〕は、X線回折測定により測定した。その方法を以下に示す。
測定試料には、トナーを用いた。
X線回折測定は、2次元検出器搭載X線回折装置(D8 DISCOVER with GADDS/Bruker社製)を用いて測定した。
測定に使用するキャピラリーは、マークチューブ(リンデンマンガラス)の直径0.70mmを使用した。試料は、このキャピラリー管の上部まで詰めて測定した。また、サンプルを詰める際はタッピングを行い、タッピング回数は100回とした。測定の詳細条件を以下に示す。
管電流:40mA
管電圧:40kV
ゴニオメーター2θ軸:20.0000°
ゴニオメーターΩ軸:0.0000°
ゴニオメーターφ軸:0.0000°
検出器距離:15cm(広角測定)
測定範囲:3.2≦2θ(゜)≦37.2
測定時間:600sec
入射光学系には、直径1mmのピンホールを持つコリメーターを用いた。得られた2次元データを、付属のソフトで(χ軸が3.2°〜37.2°で)積分し、回折強度と2θの1次元データに変換した。
得られたX線回折測定結果を基に、前記比率〔C/(A+C)〕を算出する方法を、以下に説明する。X線回折測定によって得られる回折スペクトルの例を図1A及び図1Bに示す。横軸は2θ、縦軸はX線回折強度であり、両方とも線形軸である。図1AにおけるX線回折スペクトルにおいて、2θ=21.3°、24.2°に主要なピーク(P1、P2)があり、この2つのピークを含む広範囲にハロー(h)が見られる。ここで、前記主要なピークは、結着樹脂の結晶構造に由来するものであり、ハローは非晶構造に由来するものである。
この2の主要なピークとハローをガウス関数、
fp1(2θ)=ap1exp{−(2θ−bp1)2/(2cp1 2)}(式A(1))
fp2(2θ)=ap2exp{−(2θ−bp2)2/(2cp2 2)}(式A(2))
fh(2θ)=ahexp{−(2θ−bh)2/(2ch 2)} (式A(3))
(fp1(2θ)、fp2(2θ)、fh(2θ)はそれぞれ、主要ピークP1、P2、ハローに対応する関数を表す。)で表し、この3つの関数の和
f(2θ)=fp1(2θ)+fp2(2θ)+fh(2θ) (式A(4))
をX線回折スペクトル全体のフィッティング関数(図1Bに図示する)とし、最小二乗法によるフィッティングを行った。
フィッティング変数は、ap1、bp1、cp1、ap2、bp2、cp2、ah、bh、chの9つである。各変数のフィッティングの初期値として、bp1、bp2、bhにはX線回折のピーク位置(図1Aの例では、bp1=21.3、bp2=24.2、bh=22.5)を、他の変数には適宜入力して2つの主要ピークとハローがX線回折スペクトルとできる限り一致させて得られた値を設定した。フィッティングは、Microsoft社製Excel2003のソルバーを利用した。
フィッティング後の2つの主要なピーク(P1、P2)に対応するガウス関数fp1(2θ)、fp2(2θ)、及びハローに相当するガウス関数fh(2θ)のそれぞれについての積分面積(SP1、Sp2、Sh)から、(Sp1+Sp2)を(C)、(Sh)を(A)とし、結晶化部位の量を示す指標である比率〔C/(A+C)〕を算出した。
試料として、トナー3gを自動ペレット成型器(Type M No.50 BRP−E;MAEKAWA TESTING MACHINE CO.製)で6tの荷重で1分間プレスして直径40mm(厚さ約2mm)ペレットを作製した。これをSE−70形固体用電極(安藤電気株式会社製)にセットし、そして上記電極間に1kHzの交流を印加したときのlogRをTR−10C型誘電体損測定器、WBG−9発振器、BDA−9平衡点検出器(いずれも安藤電気株式会社製)から構成される測定器によって測定し、これによりトナーの体積固有抵抗値logRを求めた。RATIOは1×10−9である。測定環境は室温25℃湿度50%RHである。
図4に示す画像形成装置を用い、転写紙(リコービジネスエキスパート株式会社製、複写印刷用紙<70>)上に、転写後のトナー付着量が0.85±0.1mg/cm2のベタ画像(画像サイズ3cm×8cm)を作像し、定着ベルトの温度を変化させて定着を行い、得られた定着画像表面を描画試験器AD−401(株式会社上島製作所製)を用いて、ルビー針(先端半径260μmR〜320μmR、先端角60度)、荷重50gで描画し、繊維(ハニコット#440、ハニロン社製)で描画表面を強く5回擦り、画像の削れが殆ど無くなる定着ベルト温度をもって定着下限温度とした。また、ベタ画像は転写紙上において、通紙方向先端から3.0cmの位置に作成した。なお、定着装置のニップ部を通過する速度は、280mm/sである。定着下限温度は、低い程、低温定着性に優れる。
全面黒で現像し転写途中で機械を停止し、感光体上の未転写部及び転写部のトナーを重量既知、面積一定の粘着紙に移しとり重量を測定した。そして、次式〔(未転写部のトナー重量−転写部のトナー重量)/未転写部のトナー重量〕×100から転写率を求めた。転写率を以下の評価基準に従って評価した。
〔評価基準〕
◎:転写率95%以上
○:転写率90%以上95%未満
△:転写率80%以上90%未満
×:転写率80%未満
50mLのガラス容器にトナーを充填し、50℃の恒温槽に24時間放置した後、24℃に冷却し、針入度試験(JIS K2235−1991)により、針入度(mm)を測定し、下記基準で耐熱保存性を評価した。なお、針入度が大きい程、耐熱保存性が優れていることを意味し、針入度が15mm未満であるものは、使用上、問題が発生する可能性が高い。
〔評価基準〕
◎:針入度が25mm以上
○:針入度が20mm以上25mm未満
△:針入度が15mm以上20mm未満
×:針入度が15mm未満
実施例1の「油相の作製」において、[飽和アルコール1]0.100部を0.020部に変えた以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2−1、及び表2−2に示す。
実施例1の「油相の作製」において、[飽和アルコール1]0.100部を0.050部に変えた以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2−1、及び表2−2に示す。
実施例1の「油相の作製」において、[飽和アルコール1]0.100部を表1に示す[飽和アルコール2]0.080部に変えた以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2−1、及び表2−2に示す。
実施例1の「油相の作製」において、[飽和アルコール1]を表1に示す[飽和アルコール3]に代えた以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2−1、及び表2−2に示す。
実施例1の「油相の作製」において、[飽和アルコール1]を表1に示す[飽和アルコール4]に代えた以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2−1、及び表2−2に示す。
実施例1の「油相の作製」において、[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂A1]31.5部を81.5部に変え、かつ[非結晶性樹脂C1]の50%酢酸エチル溶液100部を0部に変えた以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2−1、及び表2−2に示す。
実施例1の「油相の作製」において、[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂A1]31.5部を、[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂A1]21.5部、及び[結晶性樹脂A2]10部に変えた以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2−1、及び表2−2に示す。
実施例1の「油相の作製」において、[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂A1]31.5部を21.5部に変え、かつ[非結晶性樹脂C1]の50%酢酸エチル溶液100部を120部に変えた以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2−1、及び表2−2に示す。
実施例1の「油相の作製」において、[飽和アルコール1]を表1に示す[飽和カルボン酸1]に代えた以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2−1、及び表2−2に示す。
実施例1の「油相の作製」において、[飽和アルコール1]を表1に示す[飽和アミン1]に代えた以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2−1、及び表2−2に示す。
実施例1の「油相の作製」において、[飽和アルコール1]を表1に示す[飽和カルボン酸2]に代えた以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2−1、及び表2−2に示す。
実施例1の「マスターバッチの作製」において、[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂A1]を[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂B1]に代えた。また、実施例1の「油相の作製」において、[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂A1]31.5部を[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂B1]81.5部に変え、かつ[非結晶性樹脂C1]の50%酢酸エチル溶液100部を0部に変えた。それら以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2−1、及び表2−2に示す。
実施例1の「油相の作製」において、[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂A1]35部を[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂B1]44部に変え、[結晶性樹脂前駆体C1]の50%酢酸エチル溶液25部を0部に変えた以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2−1、及び表2−2に示す。
実施例1の「油相の作製」において、[飽和アルコール1]0.100部を0.200部に変えた以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2−1、及び表2−2に示す。
実施例1の「油相の作製」において、[飽和アルコール1]0.100部を0.300部に変えた以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2−1、及び表2−2に示す。
実施例1の「油相の作製」において、[飽和アルコール1]0.100部を0部に変えた以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2−1、及び表2−2に示す。
実施例1の「油相の作製」において、[飽和アルコール1]を表1に示す[飽和アルコール5]に変えた以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2−1、及び表2−2に示す。
実施例1の「油相の作製」において、[飽和アルコール1]を表1に示す[飽和アルコール6]に変えた以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2−1、及び表2−2に示す。
実施例1の「油相の作製」において、[飽和アルコール1]0.100部を0.005部に変えた以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2−1、及び表2−2に示す。
実施例1の「マスターバッチの作製」において、[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂A1]を[非結晶性樹脂C1]に代えた。また、実施例1の「油相の作製」において、[ウレタン変性結晶性ポリエステル樹脂A1]31.5部を[非結晶性樹脂C1]44部に変え、[結晶性樹脂前駆体C1]の50%酢酸エチル溶液25部を0部に変えた。それら以外は、実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を作製した。得られたトナー及び現像剤の性能評価を行った。結果を表2に示す。
<1> ウレタン結合及びウレア結合の少なくともいずれかを有する結晶性樹脂と、下記一般式(1)で表される化合物とを含有し、
下記一般式(1)で表される化合物が、0.01質量%〜0.25質量%であることを特徴とするトナーである。
CnH2n+1R 一般式(1)
ただし、前記一般式(1)中、nは、8〜22を表し、Rは、COOH、NH2、及びOHのいずれかを表す。
<2> トナーのX線回折測定によって得られる回折スペクトルにおいて、結晶構造に由来するスペクトルの積分強度(C)と、非結晶構造に由来するスペクトルの積分強度(A)との合計に対する前記Cの比率〔C/(A+C)〕が、0.15以上である前記<1>に記載のトナーである。
<3> 示差走査熱量計によるトナーの測定の昇温1回目の融解熱ピークのショルダー温度Tsh1stと、昇温2回目の融解熱ピークのショルダー温度Tsh2ndの比(Tsh2nd/Tsh1st)が、0.90〜1.10である前記<1>から<2>のいずれかに記載のトナーである。
<4> 体積固有抵抗値(logR)が、10.5〜12.0である前記<1>から<3>のいずれかに記載のトナーである。
<5> 一般式(1)において、nが、9〜20である前記<1>から<4>のいずれかに記載のトナーである。
<6> 一般式(1)で表される化合物の含有量が、0.050質量%〜0.100質量%である前記<1>から<5>のいずれかに記載のトナーである。
<7> 70℃における貯蔵弾性率G’(70)が、5.0×104Pa≦G’(70)≦5.0×105Paである前記<1>から<6>のいずれかに記載のトナーである。
<8> トナーのテトラヒドロフラン可溶分が、ゲル浸透クロマトグラフィーで測定される分子量分布において、分子量100,000以上の成分を、ピーク面積で7.0%以上含み、
前記トナーのテトラヒドロフラン可溶分の重量平均分子量が、20,000〜70,000である前記<1>から<7>のいずれかに記載のトナーである。
<9> トナーの示差走査熱量測定における吸熱量〔ΔH(T)、(J/g)〕と、前記トナーのテトラヒドロフランと酢酸エチルとの混合溶液〔テトラヒドロフラン/酢酸エチル=50/50(質量比)〕に対する不溶分の示差走査熱量測定における吸熱量〔ΔH(H)、(J/g)〕との比〔ΔH(H)/ΔH(T)〕が、0.20〜1.25である前記<1>から<8>のいずれかに記載のトナーである。
<10> 前記<1>から<9>のいずれかに記載のトナーと、キャリアとを含有することを特徴とする現像剤である。
<11> 静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を現像して可視像を形成する、トナーを備える現像手段とを有し、
前記トナーが、前記<1>から<9>のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置である。
40 現像器
100 カラー画像形成装置
100B 画像形成装置
Claims (11)
- ウレタン結合及びウレア結合の少なくともいずれかを有する結晶性樹脂と、下記一般式(1)で表される化合物とを含有し、
下記一般式(1)で表される化合物が、0.01質量%〜0.10質量%であることを特徴とするトナー。
CnH2n+1R 一般式(1)
ただし、前記一般式(1)中、nは、8〜22を表し、Rは、COOH、NH2、及びOHのいずれかを表す。 - トナーのX線回折測定によって得られる回折スペクトルにおいて、結晶構造に由来するスペクトルの積分強度(C)と、非結晶構造に由来するスペクトルの積分強度(A)との合計に対する前記Cの比率〔C/(A+C)〕が、0.15以上である請求項1に記載のトナー。
- 示差走査熱量計によるトナーの測定の昇温1回目の融解熱ピークのショルダー温度Tsh1stと、昇温2回目の融解熱ピークのショルダー温度Tsh2ndの比(Tsh2nd/Tsh1st)が、0.90〜1.10である請求項1から2のいずれかに記載のトナー。
- 体積固有抵抗値(logR)が、10.5〜12.0である請求項1から3のいずれかに記載のトナー。
- 一般式(1)において、nが、9〜20である請求項1から4のいずれかに記載のトナー。
- 一般式(1)で表される化合物の含有量が、0.050質量%〜0.100質量%である請求項1から5のいずれかに記載のトナー。
- 70℃における貯蔵弾性率G’(70)が、5.0×104Pa≦G’(70)≦5.0×105Paである請求項1から6のいずれかに記載のトナー。
- トナーのテトラヒドロフラン可溶分が、ゲル浸透クロマトグラフィーで測定される分子量分布において、分子量100,000以上の成分を、ピーク面積で7.0%以上含み、
前記トナーのテトラヒドロフラン可溶分の重量平均分子量が、20,000〜70,000である請求項1から7のいずれかに記載のトナー。 - トナーの示差走査熱量測定における吸熱量〔ΔH(T)、(J/g)〕と、前記トナーのテトラヒドロフランと酢酸エチルとの混合溶液〔テトラヒドロフラン/酢酸エチル=50/50(質量比)〕に対する不溶分の示差走査熱量測定における吸熱量〔ΔH(H)、(J/g)〕との比〔ΔH(H)/ΔH(T)〕が、0.20〜1.25である請求項1から8のいずれかに記載のトナー。
- 請求項1から9のいずれかに記載のトナーと、キャリアとを含有することを特徴とする現像剤。
- 静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を現像して可視像を形成する、トナーを備える現像手段とを有し、
前記トナーが、請求項1から9のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置。
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