JP6171990B2 - 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
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Description
(a)トナーの体積平均粒径D50vが3〜8μmの範囲であり、体積平均粒度分布指標GSDvが1.25以下であること。
(b)前記結着樹脂の重量平均分子量Mwが6000〜45000の範囲にあること。
(c)前記2種以上の離型剤のうち、最も低融点の離型剤の融点αが90〜115℃の範囲であり、他の少なくとも1種の高融点の離型剤の融点が1.3α〜2.1α℃の範囲であること。
・式(1) −8≦CPm−LWm≦10
・式(2) 8≦HWm−LWm≦30
〔但し、式(1)および(2)において、CPmは、前記結晶性ポリエステルの融点(℃)を表し、HWmは、前記2種類以上の離型剤から選択されるいずれか1種の離型剤(第1の離型剤)の融点(℃)を表し、LWmは、前記2種類以上の離型剤から選択され、且つ、前記第1の離型剤の融点HWmよりも融点の低いいずれか1種の離型剤(第2の離型剤)の融点(℃)を表す。〕
即ち、請求項1に係る発明は、
結着樹脂と、融解温度の異なる少なくとも2種類の離型剤と、を含有し、
tanδの極大値が60℃以上75℃以下の範囲内に存在し、
示差走査熱量測定による前記離型剤の再結晶化ピークが少なくとも三つ存在し、
前記再結晶化ピークのうちの熱量が最大となるピークの温度(Tw1)が、前記tanδの極大値の温度に対して+0.1℃以上+15℃以下の温度範囲に存在し、
Tw1+13℃以上Tw1+30℃以下の温度範囲に前記離型剤の再結晶化ピークが少なくとも一つ存在し、
Tw1−25℃以上Tw1−5℃以下の温度範囲に前記離型剤の再結晶化ピークが少なくとも一つ存在する静電荷像現像用トナー。
前記離型剤が、炭化水素系ワックスである請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤。
請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナーを収容し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。
請求項3に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像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。
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
請求項3に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
を備える画像形成装置。
像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
請求項3に記載の静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、
を有する画像形成方法。
請求項2に係る発明によれば、炭化水素系ワックス以外の離型剤を用いた場合に比較して、プリントブロッキングのより防止される静電荷像現像用トナーが提供される。
請求項3に係る発明によれば、tanδの極大値が60℃以上75℃以下の範囲内に存在しないか又はTw1がtanδの極大値の温度に対して+0.1℃以上+15℃以内の温度範囲に存在しない場合に比較して、プリントブロッキングの防止される静電荷像現像剤が提供される。
請求項4に係る発明によれば、tanδの極大値が60℃以上75℃以下の範囲内に存在しないか又はTw1がtanδの極大値の温度に対して+0.1℃以上+15℃以内の温度範囲に存在しない場合に比較して、プリントブロッキングの防止される静電荷像現像用トナーを収容するトナーカートリッジが提供される。
請求項5に係る発明によれば、tanδの極大値が60℃以上75℃以下の範囲内に存在しないか又はTw1がtanδの極大値の温度に対して+0.1℃以上+15℃以内の温度範囲に存在しない場合に比較して、プリントブロッキングの防止される静電荷像現像剤の取り扱いを容易にし、種々の構成の画像形成装置への適応性が高められる。
請求項6に係る発明によれば、tanδの極大値が60℃以上75℃以下の範囲内に存在しないか又はTw1がtanδの極大値の温度に対して+0.1℃以上+15℃以内の温度範囲に存在しない場合に比較して、プリントブロッキングの防止される静電荷像現像剤を用いた画像形成装置が提供される。
請求項7に係る発明によれば、tanδの極大値が60℃以上75℃以下の範囲内に存在しないか又はTw1がtanδの極大値の温度に対して+0.1℃以上+15℃以内の温度範囲に存在しない場合に比較して、プリントブロッキングの防止される静電荷像現像剤を用いた画像形成方法が提供される。
本実施形態に係る静電荷像現像用トナー(以下、本実施形態に係るトナーと称することがある。)は、結着樹脂と、融解温度の異なる少なくとも2種類の離型剤と、を含有し、tanδの極大値が60℃以上75℃の範囲内に存在し、示差走査熱量測定(DSC)による前記離型剤の再結晶化ピークが少なくとも三つ存在し、前記再結晶化ピークのうちの熱量が最大となるピークの温度(Tw1)が、前記tanδの極大値の温度に対して+0.1℃以上+15℃以内の温度範囲に存在するものである。
一般的に薄紙よりも高い定着温度が必要となる厚紙を記録媒体として使用し、且つベタ画像を連続して出力し、その用紙を排出トレイに大量に積み重ねられた状態で放置した場合、用紙の冷却が進みにくい。さらに、厚紙は薄紙に比較して熱容量が大きい。そのため、用紙は長い時間、高温を維持したまま排出トレイに積み重ねられた状態で放置されることになる。このような状態で前述のような低温定着性の高いトナーを使用すると、用紙の潜熱とさらに用紙の重量により、トナー画像が軟化することでトナー画像の形成された記録媒体同士が接着し、画像欠損(プリントブロッキング)が発生してしまうことがある。
一方、本実施形態に係るトナーでは、tanδの極大値が60℃以上75℃以下の範囲に存在、且つ示差走査熱量測定による離型剤の再結晶化ピークが少なくとも三つ存在し、その内再結晶化ピークの熱量が最大となるピークの温度(Tw1)が、tanδの極大値の温度に対して+0.1℃以上+15℃以下の温度範囲に存在することにより、前述のように長時間、高温且つ高圧の状態を維持しても、トナー画像の軟化及びトナー画像の形成された記録媒体同士の接着による画像欠損の発生が防止できる。
プリントブロッキングは、tanδが極大値となる温度以上、つまり結着樹脂を構成する高分子の主鎖部分の動きが活発になる温度を超えると、トナーの粘度が急激に低下するため、トナー画像が軟化し、トナー画像の形成された記録媒体同士が接着してしまうために生ずると考えられる。離型剤の再結晶化ピークが少なくとも三つ存在し、その内再結晶化ピークの熱量が最大となるピーク温度(Tw1)を、tanδの極大値が存在する温度の+0.1℃以上+15℃以下の温度範囲に存在させることにより、トナーの粘度が低下する温度よりもやや高い温度において、離型剤が再結晶化することで、トナー画像表面と当該トナー画像の形成された記録媒体の上に積層された記録媒体との接触面の剥離性を高め、記録媒体同士の接着による画像欠損の発生が防止できると考えられる。
Tw1の温度がtanδの極大値が存在する温度の+0.1℃未満であると、トナーの粘度が低下する温度と、離型剤が再結晶化する温度がほぼ同等であるため、記録媒体同士の接着による画像欠損発生の問題を生ずることがある。一方、Tw1の温度がtanδの極大値が存在する温度の+15℃を超えると、離型剤が再結晶化する温度が、トナーの粘度が低下する温度よりも大幅に高く、再結晶化した離型剤ドメインがトナー画像中に局所的に存在するために、十分な剥離性を得ることができず、記録媒体同士の接着による画像欠損発生の問題を生ずることがある。
測定すべきトナー又はトナー粒子をプレス成型機を用いて常温(例えば25℃)にて錠剤型へ成形することによりトナー粒子間に空隙のほぼないサンプルを作製することができる。これを使用しtanδ測定を実施する。
具体的には、トナー8mgを、DSC−60Aのサンプルホルダーにセットし、昇温速度10℃/分として、0℃から150℃まで1回目の昇温を行い、150℃で5分間保持する。次に降温速度−10℃/分として、0℃まで急冷却し、0℃で5分間保持する。再結晶化ピークのピーク温度は、降温時のDSC曲線におけるベースラインの平坦部且つ発熱ピークの立ち上がり部分の任意の点と、ベースラインの平坦部且つ発熱ピークの立ち下がり部分の任意の点を指定し、DSC−60A用解析ソフトウェアにより算出する。
図2は、トナーについての再結晶化ピークのDSCの結果の一例を示す図である。図中、再結晶化ピークのピーク温度は、高い順に88℃、72℃及び60℃である。
トナー粒子は、例えば、結着樹脂と、融解温度の異なる少なくとも2種類の離型剤と、必要に応じて、着色剤と、その他添加剤と、を含んで構成される。
結着樹脂としては、例えば、スチレン類(例えばスチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等)、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル類(例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等)、エチレン性不飽和ニトリル類(例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等)、ビニルエーテル類(例えばビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等)、ビニルケトン類(ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等)、オレフィン類(例えばエチレン、プロピレン、ブタジエン等)等の単量体の単独重合体、又はこれら単量体を2種以上組み合せた共重合体からなるビニル系樹脂が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
これらの結着樹脂は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本実施形態で用いられる架橋剤としては、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等の芳香族の多ビニル化合物類;フタル酸ジビニル、イソフタル酸ジビニル、テレフタル酸ジビニル、ホモフタル酸ジビニル、トリメシン酸ジビニル/トリビニル、ナフタレンジカルボン酸ジビニル、ビフェニルカルボン酸ジビニル等の芳香族多価カルボン酸の多ビニルエステル類;ピリジンジカルボン酸ジビニル等の含窒素芳香族化合物のジビニルエステル類;ネオペンチルグリコールジメタクリレート、2−ヒドロキシ−1、3−ジアクリロキシプロパン等の分枝、置換多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル類;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレンポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート類、コハク酸ジビニル、フマル酸ジビニル、マレイン酸ジビニル、ジグリコール酸ジビニル、イタコン酸ジビニル、アセトンジカルボン酸ジビニル、グルタル酸ジビニル、3,3’−チオジプロピオン酸ジビニル、trans−アコニット酸ジビニル/トリビニル、アジピン酸ジビニル、ピメリン酸ジビニル、スベリン酸ジビニル、アゼライン酸ジビニル、セバシン酸ジビニル、ドデカン二酸ジビニル、ブラシル酸ジビニル等の多価カルボン酸の多ビニルエステル類等が挙げられる。
モノマー成分の少なくとも一部として架橋剤が用いられる場合、全モノマー成分に占める架橋剤の割合は、0質量%以上20質量%以下が好ましく、0質量%以上5質量%以下が更に好ましい。
例えば、ビニル系共重合樹脂の製造に乳化重合法を適用する場合、スチレン系モノマー及び(メタ)アクリル系モノマー等のモノマー成分を、界面活性剤を添加した水系媒体中で乳化し、当該乳化液中に過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の水溶性重合開始剤を加え、攪拌を行いながら加熱することにより重合を行い、ビニル系共重合樹脂を得ることができる。
なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線より求め、より具体的にはJIS K−7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求められる。
結着樹脂の数平均分子量(Mn)は、2000以上100000以下が好ましい。
結着樹脂の分子量分布Mw/Mnは、1.5以上100以下が好ましく、2以上60以下がより好ましい。
なお、重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120GPCを用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、ピグメントイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ピグメントレッド、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレートなどの種々の顔料、又は、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系などの各種染料等が挙げられる。
着色剤は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本実施形態に係るトナー粒子には、融解温度の異なる少なくとも2種類の離型剤が含有される。
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス;モンタンワックス等の合成又は鉱物・石油系ワックス;脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス;などが挙げられる。離型剤は、これに限定されるものではない。
これらの中でも、炭化水素系ワックスが好ましい。離型剤として炭化水素系ワックスを使用することにより、より均一な離型剤の再結晶ドメインが形成されやすく、プリントブロッキングの発生がより効果的に防止される。
離型剤として、融解温度の異なる2種類の離型剤を用いる場合、各離型剤の融解温度の差は、15℃以上50℃以下が好ましく、15℃以上40℃以下がより好ましく、15℃以上30℃以下が更に好ましい。また、融解温度の異なる3種類以上の離型剤を用いる場合、最も低い融解温度を示す離型剤の融解温度と最も高い融解温度を示す離型剤の融解温度との差が、15℃以上50℃以下が好ましく、15℃以上40℃以下がより好ましく、15℃以上30℃以下が更に好ましい。
本実施形態においては、離型剤の再結晶化ピークを少なくとも三つ存在させるために、融解温度の異なる少なくとも3種類の離型剤を用いてもよい。
なお、融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K−7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等の周知の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は、内添剤としてトナー粒子に含まれる。
トナー粒子は、単層構造のトナー粒子であってもよいし、芯部(コア粒子)と芯部を被覆する被覆層(シェル層)とで構成された所謂コア・シェル構造のトナー粒子であってもよい。
ここで、コア・シェル構造のトナー粒子は、例えば、結着樹脂と離型剤と必要に応じて着色剤等のその他添加剤とを含んで構成された芯部と、結着樹脂を含んで構成された被覆層と、で構成されていることがよい。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5%水溶液2ml中に測定試料を0.5mg以上50mg以下加える。これを電解液100ml以上150ml以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径として100μmのアパーチャーを用いて2μm以上60μm以下の範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。なお、サンプリングする粒子数は50000個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積粒径D16v、数粒径D16p、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50v、累積数平均粒径D50p、累積84%となる粒径を体積粒径D84v、数粒径D84pと定義する。
これらを用いて、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2、数平均粒度分布指標(GSDp)は(D84p/D16p)1/2として算出される。
式:SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
上記式中、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。
具体的には、形状係数SF1は、主に顕微鏡画像又は走査型電子顕微鏡(SEM)画像を画像解析装置を用いて解析することによって数値化され、以下のようにして算出される。すなわち、スライドガラス表面に散布した粒子の光学顕微鏡像をビデオカメラによりルーゼックス画像解析装置に取り込み、100個の粒子の最大長と投影面積を求め、上記式によって計算し、その平均値を求めることにより得られる。
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられる。該無機粒子として、SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等が挙げられる。
疎水化処理剤の量としては、通常、例えば、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部である。
次に、本実施形態に係るトナーの製造方法について説明する。
本実施形態に係るトナーは、トナー粒子を製造後、トナー粒子に対して、外添剤を外添することで得られる。
これらの中でも、凝集合一法により、トナー粒子を得ることがよい。
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を準備する工程(樹脂粒子分散液準備工程)と、樹脂粒子分散液中で(必要に応じて他の粒子分散液を混合した後の分散液中で)、樹脂粒子(必要に応じて他の粒子)を凝集させ、凝集粒子を形成する工程(凝集粒子形成工程)と、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液に対して加熱し、凝集粒子を融合・合一して、トナー粒子を形成する工程(融合・合一工程)と、を経て、トナー粒子を製造する。
なお、以下の説明では、着色剤、及び離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、着色剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤以外のその他添加剤を用いてもよい。
まず、結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液、離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を準備する。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられる。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。
界面活性剤は、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。
なお、転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相(O相)に塩基を加えて、中和したのち、水媒体(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの、樹脂の変換(いわゆる転相)が行われて不連続相化し、樹脂を、水媒体中に粒子状に分散する方法である。
なお、樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製、LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。なお、他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
次に、樹脂粒子分散液と共に、着色剤粒子分散液と、離型剤粒子分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温(例えば25℃)で上記凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、上記加熱を行ってもよい。
凝集剤の金属イオンと錯体もしくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸、イミノジ酸(IDA)、ニトリロトリ酢酸(NTA)、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)等が挙げられる。
キレート剤の添加量としては、例えば、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液に対して、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度以上(例えば樹脂粒子のガラス転移温度より10から30℃高い温度以上)に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
融合・合一工程において融合・合一されたトナー粒子の冷却は、降温1段目(90℃前後の高温域)では冷却速度を速く、降温2段目(80℃前後)では冷却速度は遅く、降温3段目(75℃前後以下)では冷却速度は速くすることが好ましい。
具体的な降温速度としては、降温1段目では6℃/min以上15℃/min以下が好ましく、8℃/min以上12℃/min以下がより好ましく、8℃/min以上10℃/min以下が更に好ましい。降温2段目では0.05℃/min以上0.25℃/min以下が好ましく、0.10℃/min以上0.20℃/min以下がより好ましく、0.10℃/min以上0.15℃/min以下が更に好ましい。降温3段目では6℃/min以上15℃/min以下が好ましく、8℃/min以上13℃/min以下がより好ましく、10℃/min以上12℃/min以下が更に好ましい。
なお、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、当該凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、をさらに混合し、凝集粒子の表面にさらに樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア/シェル構造のトナー粒子を形成する工程と、を経て、トナー粒子を製造してもよい。
洗浄工程は、帯電性の点から充分にイオン交換水による置換洗浄を施すことがよい。また、固液分離工程は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等を施すことがよい。また、乾燥工程も特に方法に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等を施すことがよい。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーを少なくとも含むものである。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該トナーとキャリアと混合した二成分現像剤であってもよい。
なお、磁性粉分散型キャリア、及び樹脂含浸型キャリアは、当該キャリアの構成粒子を芯材とし、これに被覆樹脂により被覆したキャリアであってもよい。
なお、被覆樹脂、及びマトリックス樹脂には、導電材料等、その他添加剤を含ませてもよい。
具体的な樹脂被覆方法としては、芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液を芯材表面に噴霧するスプレー法、芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成用溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法等が挙げられる。
本実施形態に係る画像形成装置/画像形成方法について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、を備える。そして、静電荷像現像剤として、本実施形態に係る静電荷像現像剤が適用される。
中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
図3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」と称する場合がある)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、画像形成装置に対して脱着する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に収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーを含むトナーの供給がなされる。
なお、一次転写ロール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、各一次転写ロール5Y、5M、5C、5Kには、一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、各一次転写ロールに印加する転写バイアスを可変する。
まず、動作に先立って、帯電ロール2Yによって感光体1Yの表面が−600V乃至−800Vの電位に帯電される。
感光体1Yは、導電性(例えば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、イエロー画像パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電荷像が、現像装置4Yによってトナー画像として可視像(現像像)化される。
一方、感光体1Y上に残留したトナーは感光体クリーニング装置6Yで除去されて回収される。
こうして、第1のユニット10Yにてイエロートナー画像の転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー画像が重ねられて多重転写される。
定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録紙Pの表面も平滑が好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等が好適に使用される。
本実施形態に係るプロセスカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像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。
図4に示すプロセスカートリッジ200は、例えば、取り付けレール116及び露光のための開口部118が備えられた筐体117により、感光体107(像保持体の一例)と、感光体107の周囲に備えられた帯電ロール108(帯電手段の一例)、現像装置111(現像手段の一例)、及び感光体クリーニング装置113(クリーニング手段の一例)を一体的に組み合わせて保持して構成し、カートリッジ化されている。
なお、図4中、109は露光装置(静電荷像形成手段の一例)、112は転写装置(転写手段の一例)、115は定着装置(定着手段の一例)、300は記録紙(記録媒体の一例)を示している。
本実施形態に係るトナーカートリッジは、本実施形態に係るトナーを収容し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。トナーカートリッジは、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補給用のトナーを収容するものである。
・スチレン 440部
・n−ブチルアクリレート 168部
・アクリル酸 3部
・ドデカンチオール 10部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス) 15部
・イオン交換水 256部
上記成分のうち、スチレン、n−ブチルアクリレート、アクリル酸及びドデカンチオールを混合して溶液を調製し、この溶液を上記アニオン性界面活性剤及びイオン交換水を含むフラスコ内に加えてフラスコ中で乳化した(単量体乳化液1)。アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス)1部を573部のイオン交換水に溶解し、重合用フラスコに仕込んだ。この重合用フラスコを密栓し、還流管を設置し、重合用フラスコ内を窒素置換しながら攪拌し、重合用フラスコをウォーターバスで75℃に加熱し、30分間保持した。過硫酸アンモニウム10部をイオン交換水85部に溶解したものを、重合用フラスコ中にチューブポンプを用いて、60分かけて滴下した後、単量体乳化液1をチューブポンプを用いて120分かけて滴下した。その後、重合用フラスコを75℃に保持しながら、4時間撹拌し、重合用フラスコを氷水で室温(25℃)まで冷却し、重合を終了した。これにより固形分量が31.8%、ガラス転移温度51.3℃の結着樹脂分散液(1)が得られた。
・スチレン 379部
・n−ブチルアクリレート 185部
・アクリル酸 4部
・ドデカンチオール 10部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス) 15部
・イオン交換水 256部
上記成分のうち、スチレン、n−ブチルアクリレート、アクリル酸及びドデカンチオールを混合して溶液を調製しこの溶液を上記アニオン性界面活性剤及びイオン交換水を含むフラスコ内に加えてフラスコ中で乳化した(単量体乳化液2)。アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス)1部を573部のイオン交換水に溶解し、重合用フラスコに仕込んだ。この重合用フラスコを密栓し、還流管を設置し、重合用フラスコ内を窒素置換しながら攪拌し、重合用フラスコをウォーターバスで75℃に加熱し、30分間保持した。過硫酸アンモニウム10部をイオン交換水85部に溶解したものを、重合用フラスコ中にチューブポンプを用いて、60分かけて滴下した後、単量体乳化液2をチューブポンプを用いて120分かけて滴下した。その後、重合用フラスコを75℃に保持しながら、4時間撹拌し、重合用フラスコを氷水で室温(25℃)まで冷却し、重合を終了した。これにより固形分量が30.1%、ガラス転移温度46.9℃の結着樹脂分散液(2)が得られた。
・スチレン 452部
・n−ブチルアクリレート 151部
・アクリル酸 3部
・ドデカンチオール 10部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス) 15部
・イオン交換水 256部
上記成分のうち、スチレン、n−ブチルアクリレート、アクリル酸及びドデカンチオールを混合して溶液を調製しこの溶液を上記アニオン性界面活性剤及びイオン交換水を含むフラスコ内に加えてフラスコ中で乳化した(単量体乳化液3)。アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス)1部を573部のイオン交換水に溶解し、重合用フラスコに仕込んだ。この重合用フラスコを密栓し、還流管を設置し、重合用フラスコ内を窒素置換しながら攪拌し、重合用フラスコをウォーターバスで75℃に加熱し、30分間保持した。過硫酸アンモニウム10部をイオン交換水85部に溶解したものを、重合用フラスコ中にチューブポンプを用いて、60分かけて滴下した後、単量体乳化液1をチューブポンプを用いて120分かけて滴下した。その後、重合用フラスコを75℃に保持しながら、4時間撹拌し、重合用フラスコを氷水で室温(25℃)まで冷却し、重合を終了した。これにより固形分量が30.6%、ガラス転移温度57.2℃の結着樹脂分散液(3)が得られた。
・カーボンブラック(CABOT社製、R330) 105部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス) 15部
・イオン交換水 311部
上記成分を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて60分間分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて固形分量26.1%の顔料分散液を調製した。
・離型剤(日本精鑞社製、HNP9) 102部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス) 15部
・イオン交換水 320部
上記成分を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30分間分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて固形分量25.5%の離型剤分散液(1)を調製した。
・離型剤(日本精鑞社製、HNP0190) 102部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス) 12部
・イオン交換水 320部
上記成分を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30分間分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて固形分量25.1%の離型剤分散液(2)を調製した。
・離型剤(日本精鑞社製、HNP11) 102部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス) 11部
・イオン交換水 320部
上記成分を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30分間分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて固形分量25.9%の離型剤分散液(3)を調製した。
・離型剤(日本精鑞社製、FNP92) 102部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス) 13部
・イオン交換水 320部
上記成分を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30分間分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて固形分量24.1%の離型剤分散液(4)を調製した。
・離型剤(東洋アドレ社製、PW725) 102部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス) 12部
・イオン交換水 320部
上記成分を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30分間分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて固形分量25.4%の離型剤分散液(5)を調製した。
・離型剤(クラリアント社製、LicowaxWE40) 102部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス) 15部
・イオン交換水 320部
上記成分を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30分間分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて固形分量25.1%の離型剤分散液(6)を調製した。
・離型剤(日本精鑞社製、FNP0085) 102部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス) 17部
・イオン交換水 320部
上記成分を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30分間分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて固形分量25.2%の離型剤分散液(7)を調製した。
・離型剤(東洋アドレ社製、PW655) 102部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス) 10部
・イオン交換水 320部
上記成分を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30分間分散した後、循環式超音波分散機(日本精機製作所製、RUS−600TCVP)にかけて固形分量24.9%の離型剤分散液(8)を調製した。
−トナー粒子(1)の作製−
・結着樹脂分散液(1) 201.3部
・顔料分散液 19.2部
・離型剤分散液(1) 15.7部
・離型剤分散液(2) 8.0部
・イオン交換水 500.0部
上記成分を、丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA製、ウルトラタラックスT50)を用いて混合した。その後、前記分散液に10%硫酸アルミニウム水溶液6.0部を加え、スリーワンモーター(新東科学株式会社製BLh300)を用いて、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌した。30分放置後、マントルヒーター(大科電器株式会社製GB−10)を用いて、1.0℃/分の昇温速度で50℃まで加熱攪拌し、2時間保持した。その後、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌しながら追加の結着樹脂分散液(1)78.6部を添加し、2時間攪拌した。その後1.0M水酸化ナトリウム水溶液で、pHを6.5に調整した後、0.04℃/分の昇温速度で温度を上げて98℃で4時間かけて凝集体を合一させた。続いて、8℃/分の降温速度で85℃まで温度を下げた後、0.1℃/分の降温速度で温度を下げて76℃で2時間保持し、その後、8℃/分の降温速度で30℃まで温度を下げたものを、ろ過し、イオン交換水で充分洗浄後、乾燥して、体積平均粒径が5.9μmのトナー粒子(1)を得た。
市販のヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を用意した。
得られたトナー粒子(1)100部に対し、外添剤としてヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を5部加え、サンプルミル(アズワン株式会社製SM−1)を用い、15000rpmで30秒間撹拌を行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー(1)を得た。
・結着樹脂分散液(1) 201.3部
・顔料分散液 19.2部
・離型剤分散液(1) 15.7部
・離型剤分散液(2) 8.0部
・イオン交換水 500.0部
上記成分を、丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA製、ウルトラタラックスT50)を用いて混合した。その後、前記分散液に10%硫酸アルミニウム水溶液6.0部を加え、スリーワンモーター(新東科学株式会社製BLh300)を用いて、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌した。30分放置後、マントルヒーター(大科電器株式会社製GB−10)を用いて、1.0℃/分の昇温速度で50℃まで加熱攪拌し、2時間保持した。その後、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌しながら追加の結着樹脂分散液(1)78.6部を添加し、2時間攪拌した。その後1.0M水酸化ナトリウム水溶液で、pHを6.5に調整した後、0.04℃/分の昇温速度で温度を上げて98℃で4時間かけて凝集体を合一させた。続いて、8℃/分の降温速度で85℃まで温度を下げた後、0.1℃/分の降温速度で温度を下げて76℃で2時間保持し、その後、1℃/分の降温速度で30℃まで温度を下げたものを、ろ過し、イオン交換水で充分洗浄後、乾燥して、体積平均粒径が5.9μmのトナー粒子(2)を得た。
市販のヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を用意した。
得られたトナー粒子(2)100部に対し、外添剤としてヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を5部加え、サンプルミル(アズワン株式会社製SM−1)を用い、15000rpmで30秒間撹拌を行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー(2)を得た。
・結着樹脂分散液(1) 201.3部
・顔料分散液 19.2部
・離型剤分散液(1) 15.7部
・離型剤分散液(2) 8.0部
・イオン交換水 500.0部
上記成分を、丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA製、ウルトラタラックスT50)を用いて混合した。その後、前記分散液に10%硫酸アルミニウム水溶液6.0部を加え、スリーワンモーター(新東科学株式会社製BLh300)を用いて、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌した。30分放置後、マントルヒーター(大科電器株式会社製GB−10)を用いて、1.0℃/分の昇温速度で50℃まで加熱攪拌し、2時間保持した。その後、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌しながら追加の結着樹脂分散液(1)78.6部を添加し、2時間攪拌した。その後1.0M水酸化ナトリウム水溶液で、pHを6.5に調整した後、0.04℃/分の昇温速度で温度を上げて98℃で4時間かけて凝集体を合一させた。続いて、8℃/分の降温速度で85℃まで温度を下げた後、0.1℃/分の降温速度で温度を下げて76℃で2時間保持し、その後、0.1℃/分の降温速度で30℃まで温度を下げたものを、ろ過し、イオン交換水で充分洗浄後、乾燥して、体積平均粒径が5.9μmのトナー粒子(3)を得た。
市販のヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を用意した。
得られたトナー粒子(3)100部に対し、外添剤としてヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を5部加え、サンプルミル(アズワン株式会社製SM−1)を用い、15000rpmで30秒間撹拌を行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー(3)を得た。
・結着樹脂分散液(1) 201.3部
・顔料分散液 19.2部
・離型剤分散液(3) 15.4部
・離型剤分散液(2) 8.0部
・イオン交換水 500.0部
上記成分を、丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA製、ウルトラタラックスT50)を用いて混合した。その後、前記分散液に10%硫酸アルミニウム水溶液6.0部を加え、スリーワンモーター(新東科学株式会社製BLh300)を用いて、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌した。30分放置後、マントルヒーター(大科電器株式会社製GB−10)を用いて、1.0℃/分の昇温速度で50℃まで加熱攪拌し、2時間保持した。その後、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌しながら追加の結着樹脂分散液(1)78.6部を添加し、2時間攪拌した。その後1.0M水酸化ナトリウム水溶液で、pHを6.5に調整した後、0.04℃/分の昇温速度で温度を上げて98℃で4時間かけて凝集体を合一させた。続いて、8℃/分の降温速度で85℃まで温度を下げた後、0.1℃/分の降温速度で温度を下げて76℃で2時間保持し、その後、0.1℃/分の降温速度で30℃まで温度を下げたものを、ろ過し、イオン交換水で充分洗浄後、乾燥して、体積平均粒径が5.9μmのトナー粒子(4)を得た。
市販のヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を用意した。
得られたトナー粒子(4)100部に対し、外添剤としてヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を5部加え、サンプルミル(アズワン株式会社製SM−1)を用い、15000rpmで30秒間撹拌を行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー(4)を得た。
・結着樹脂分散液(1) 201.3部
・顔料分散液 19.2部
・離型剤分散液(3) 15.4部
・離型剤分散液(2) 8.0部
・イオン交換水 500.0部
上記成分を、丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA製、ウルトラタラックスT50)を用いて混合した。その後、前記分散液に10%硫酸アルミニウム水溶液6.0部を加え、スリーワンモーター(新東科学株式会社製BLh300)を用いて、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌した。30分放置後、マントルヒーター(大科電器株式会社製GB−10)を用いて、1.0℃/分の昇温速度で50℃まで加熱攪拌し、2時間保持した。その後、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌しながら追加の結着樹脂分散液(1)78.6部を添加し、2時間攪拌した。その後1.0M水酸化ナトリウム水溶液で、pHを6.5に調整した後、0.04℃/分の昇温速度で温度を上げて98℃で4時間かけて凝集体を合一させた。続いて、8℃/分の降温速度で85℃まで温度を下げた後、0.1℃/分の降温速度で温度を下げて76℃で2時間保持し、その後、2℃/分の降温速度で30℃まで温度を下げたものを、ろ過し、イオン交換水で充分洗浄後、乾燥して、体積平均粒径が5.9μmのトナー粒子(5)を得た。
市販のヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を用意した。
得られたトナー粒子(5)100部に対し、外添剤としてヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を5部加え、サンプルミル(アズワン株式会社製SM−1)を用い、15000rpmで30秒間撹拌を行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー(5)を得た。
・結着樹脂分散液(1) 201.3部
・顔料分散液 19.2部
・離型剤分散液(1) 15.7部
・離型剤分散液(4) 8.3部
・イオン交換水 500.0部
上記成分を、丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA製、ウルトラタラックスT50)を用いて混合した。その後、前記分散液に10%硫酸アルミニウム水溶液6.0部を加え、スリーワンモーター(新東科学株式会社製BLh300)を用いて、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌した。30分放置後、マントルヒーター(大科電器株式会社製GB−10)を用いて、1.0℃/分の昇温速度で50℃まで加熱攪拌し、2時間保持した。その後、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌しながら追加の結着樹脂分散液(1)78.6部を添加し、2時間攪拌した。その後1.0M水酸化ナトリウム水溶液で、pHを6.5に調整した後、0.04℃/分の昇温速度で温度を上げて98℃で4時間かけて凝集体を合一させた。続いて、8℃/分の降温速度で85℃まで温度を下げた後、0.1℃/分の降温速度で温度を下げて76℃で2時間保持し、その後、8℃/分の降温速度で30℃まで温度を下げたものを、ろ過し、イオン交換水で充分洗浄後、乾燥して、体積平均粒径が5.9μmのトナー粒子(6)を得た。
市販のヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を用意した。
得られたトナー粒子(6)100部に対し、外添剤としてヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を5部加え、サンプルミル(アズワン株式会社製SM−1)を用い、15000rpmで30秒間撹拌を行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー(6)を得た。
・結着樹脂分散液(1) 201.3部
・顔料分散液 19.2部
・離型剤分散液(1) 15.7部
・離型剤分散液(7) 7.9部
・イオン交換水 500.0部
上記成分を、丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA製、ウルトラタラックスT50)を用いて混合した。その後、前記分散液に10%硫酸アルミニウム水溶液6.0部を加え、スリーワンモーター(新東科学株式会社製BLh300)を用いて、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌した。30分放置後、マントルヒーター(大科電器株式会社製GB−10)を用いて、1.0℃/分の昇温速度で50℃まで加熱攪拌し、2時間保持した。その後、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌しながら追加の結着樹脂分散液(1)78.6部を添加し、2時間攪拌した。その後1.0M水酸化ナトリウム水溶液で、pHを6.5に調整した後、0.04℃/分の昇温速度で温度を上げて98℃で4時間かけて凝集体を合一させた。続いて、12℃/分の降温速度で85℃まで温度を下げた後、0.1℃/分の降温速度で温度を下げて76℃で2時間保持し、その後、8℃/分の降温速度で30℃まで温度を下げたものを、ろ過し、イオン交換水で充分洗浄後、乾燥して、体積平均粒径が5.9μmのトナー粒子(7)を得た。
市販のヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を用意した。
得られたトナー粒子(7)100部に対し、外添剤としてヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を5部加え、サンプルミル(アズワン株式会社製SM−1)を用い、15000rpmで30秒間撹拌を行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー(7)を得た。
・結着樹脂分散液(1) 201.3部
・顔料分散液 19.2部
・離型剤分散液(1) 15.7部
・離型剤分散液(5) 7.9部
・イオン交換水 500.0部
上記成分を、丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA製、ウルトラタラックスT50)を用いて混合した。その後、前記分散液に10%硫酸アルミニウム水溶液6.0部を加え、スリーワンモーター(新東科学株式会社製BLh300)を用いて、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌した。30分放置後、マントルヒーター(大科電器株式会社製GB−10)を用いて、1.0℃/分の昇温速度で50℃まで加熱攪拌し、2時間保持した。その後、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌しながら追加の結着樹脂分散液(1)78.6部を添加し、2時間攪拌した。その後1.0M水酸化ナトリウム水溶液で、pHを6.5に調整した後、0.04℃/分の昇温速度で温度を上げて98℃で4時間かけて凝集体を合一させた。続いて、8℃/分の降温速度で85℃まで温度を下げた後、0.1℃/分の降温速度で温度を下げて76℃で2時間保持し、その後、8℃/分の降温速度で30℃まで温度を下げたものを、ろ過し、イオン交換水で充分洗浄後、乾燥して、体積平均粒径が5.9μmのトナー粒子(8)を得た。
市販のヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を用意した。
得られたトナー粒子(8)100部に対し、外添剤としてヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を5部加え、サンプルミル(アズワン株式会社製SM−1)を用い、15000rpmで30秒間撹拌を行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー(8)を得た。
・結着樹脂分散液(1) 201.3部
・顔料分散液 19.2部
・離型剤分散液(1) 15.7部
・離型剤分散液(5) 7.9部
・イオン交換水 500.0部
上記成分を、丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA製、ウルトラタラックスT50)を用いて混合した。その後、前記分散液に10%硫酸アルミニウム水溶液6.0部を加え、スリーワンモーター(新東科学株式会社製BLh300)を用いて、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌した。30分放置後、マントルヒーター(大科電器株式会社製GB−10)を用いて、1.0℃/分の昇温速度で50℃まで加熱攪拌し、2時間保持した。その後、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌しながら追加の結着樹脂分散液(1)78.6部を添加し、2時間攪拌した。その後1.0M水酸化ナトリウム水溶液で、pHを6.5に調整した後、0.04℃/分の昇温速度で温度を上げて98℃で4時間かけて凝集体を合一させた。続いて、12℃/分の降温速度で85℃まで温度を下げた後、0.1℃/分の降温速度で温度を下げて76℃で2時間保持し、その後、8℃/分の降温速度で30℃まで温度を下げたものを、ろ過し、イオン交換水で充分洗浄後、乾燥して、体積平均粒径が5.9μmのトナー粒子(9)を得た。
市販のヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を用意した。
得られたトナー粒子(9)100部に対し、外添剤としてヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を5部加え、サンプルミル(アズワン株式会社製SM−1)を用い、15000rpmで30秒間撹拌を行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー(9)を得た。
・結着樹脂分散液(1) 201.3部
・顔料分散液 19.2部
・離型剤分散液(6) 15.9部
・離型剤分散液(2) 8.0部
・イオン交換水 500.0部
上記成分を、丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA製、ウルトラタラックスT50)を用いて混合した。その後、前記分散液に10%硫酸アルミニウム水溶液6.0部を加え、スリーワンモーター(新東科学株式会社製BLh300)を用いて、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌した。30分放置後、マントルヒーター(大科電器株式会社製GB−10)を用いて、1.0℃/分の昇温速度で50℃まで加熱攪拌し、2時間保持した。その後、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌しながら追加の結着樹脂分散液(1)78.6部を添加し、2時間攪拌した。その後1.0M水酸化ナトリウム水溶液で、pHを6.5に調整した後、0.04℃/分の昇温速度で温度を上げて98℃で4時間かけて凝集体を合一させた。続いて、8℃/分の降温速度で85℃まで温度を下げた後、0.1℃/分の降温速度で温度を下げて76℃で2時間保持し、その後、8℃/分の降温速度で30℃まで温度を下げたものを、ろ過し、イオン交換水で充分洗浄後、乾燥して、体積平均粒径が5.9μmのトナー粒子(10)を得た。
市販のヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を用意した。
得られたトナー粒子(10)100部に対し、外添剤としてヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を5部加え、サンプルミル(アズワン株式会社製SM−1)を用い、15000rpmで30秒間撹拌を行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー(10)を得た。
・結着樹脂分散液(1) 201.3部
・顔料分散液 19.2部
・離型剤分散液(7) 15.9部
・離型剤分散液(5) 7.9部
・イオン交換水 500.0部
上記成分を、丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA製、ウルトラタラックスT50)を用いて混合した。その後、前記分散液に10%硫酸アルミニウム水溶液6.0部を加え、スリーワンモーター(新東科学株式会社製BLh300)を用いて、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌した。30分放置後、マントルヒーター(大科電器株式会社製GB−10)を用いて、1.0℃/分の昇温速度で50℃まで加熱攪拌し、2時間保持した。その後、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌しながら追加の結着樹脂分散液(1)78.6部を添加し、2時間攪拌した。その後1.0M水酸化ナトリウム水溶液で、pHを6.5に調整した後、0.04℃/分の昇温速度で温度を上げて98℃で4時間かけて凝集体を合一させた。続いて、8℃/分の降温速度で95℃まで温度を下げた後、0.1℃/分の降温速度で温度を下げて87℃で2時間保持し、その後、8℃/分の降温速度で30℃まで温度を下げたものを、ろ過し、イオン交換水で充分洗浄後、乾燥して、体積平均粒径が5.9μmのトナー粒子(1b)を得た。
市販のヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を用意した。
得られたトナー粒子(1b)100部に対し、外添剤としてヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を5部加え、サンプルミル(アズワン株式会社製SM−1)を用い、15000rpmで30秒間撹拌を行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー(1b)を得た。
・結着樹脂分散液(1) 201.3部
・顔料分散液 19.2部
・離型剤分散液(1) 15.7部
・離型剤分散液(8) 8.0部
・イオン交換水 500.0部
上記成分を、丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA製、ウルトラタラックスT50)を用いて混合した。その後、前記分散液に10%硫酸アルミニウム水溶液6.0部を加え、スリーワンモーター(新東科学株式会社製BLh300)を用いて、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌した。30分放置後、マントルヒーター(大科電器株式会社製GB−10)を用いて、1.0℃/分の昇温速度で50℃まで加熱攪拌し、2時間保持した。その後、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌しながら追加の結着樹脂分散液(1)78.6部を添加し、2時間攪拌した。その後1.0M水酸化ナトリウム水溶液で、pHを6.5に調整した後、0.04℃/分の昇温速度で温度を上げて98℃で4時間かけて凝集体を合一させた。続いて、8℃/分の降温速度で85℃まで温度を下げた後、0.1℃/分の降温速度で温度を下げて76℃で2時間保持し、その後、0.1℃/分の降温速度で30℃まで温度を下げたものを、ろ過し、イオン交換水で充分洗浄後、乾燥して、体積平均粒径が5.9μmのトナー粒子(2b)を得た。
市販のヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を用意した。
得られたトナー粒子(2b)100部に対し、外添剤としてヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を5部加え、サンプルミル(アズワン株式会社製SM−1)を用い、15000rpmで30秒間撹拌を行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー(2b)を得た。
・結着樹脂分散液(2) 212.6部
・顔料分散液 19.2部
・離型剤分散液(3) 15.4部
・離型剤分散液(2) 8.0部
・イオン交換水 500.0部
上記成分を、丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA製、ウルトラタラックスT50)を用いて混合した。その後、前記分散液に10%硫酸アルミニウム水溶液6.0部を加え、スリーワンモーター(新東科学株式会社製BLh300)を用いて、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌した。30分放置後、マントルヒーター(大科電器株式会社製GB−10)を用いて、1.0℃/分の昇温速度で50℃まで加熱攪拌し、2時間保持した。その後、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌しながら追加の結着樹脂分散液(2)83.1部を添加し、2時間攪拌した。その後1.0M水酸化ナトリウム水溶液で、pHを6.5に調整した後、0.04℃/分の昇温速度で温度を上げて98℃で4時間かけて凝集体を合一させた。続いて、8℃/分の降温速度で78℃まで温度を下げた後、0.1℃/分の降温速度で温度を下げて69℃で2時間保持し、その後、8℃/分の降温速度で30℃まで温度を下げたものを、ろ過し、イオン交換水で充分洗浄後、乾燥して、体積平均粒径が5.9μmのトナー粒子(3b)を得た。
市販のヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を用意した。
得られたトナー粒子(3b)100部に対し、外添剤としてヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を5部加え、サンプルミル(アズワン株式会社製SM−1)を用い、15000rpmで30秒間撹拌を行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー(3b)を得た。
・結着樹脂分散液(3) 209.2部
・顔料分散液 19.2部
・離型剤分散液(1) 15.7部
・離型剤分散液(8) 8.0部
・イオン交換水 500.0部
上記成分を、丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA製、ウルトラタラックスT50)を用いて混合した。その後、前記分散液に10%硫酸アルミニウム水溶液6.0部を加え、スリーワンモーター(新東科学株式会社製BLh300)を用いて、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌した。30分放置後、マントルヒーター(大科電器株式会社製GB−10)を用いて、1.0℃/分の昇温速度で50℃まで加熱攪拌し、2時間保持した。その後、攪拌回転数400rpmでフラスコ内の内容物を攪拌しながら追加の結着樹脂分散液(3)81.7部を添加し、2時間攪拌した。その後1.0M水酸化ナトリウム水溶液で、pHを6.5に調整した後、0.04℃/分の昇温速度で温度を上げて98℃で4時間かけて凝集体を合一させた。続いて、8℃/分の降温速度で85℃まで温度を下げた後、0.1℃/分の降温速度で温度を下げて76℃で2時間保持し、その後、8℃/分の降温速度で30℃まで温度を下げたものを、ろ過し、イオン交換水で充分洗浄後、乾燥して、体積平均粒径が5.9μmのトナー粒子(4b)を得た。
市販のヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を用意した。
得られたトナー粒子(4b)100部に対し、外添剤としてヒュームドシリカRX50(日本アエロジル(株)製、個数平均粒子径D50:40nm)を5部加え、サンプルミル(アズワン株式会社製SM−1)を用い、15000rpmで30秒間撹拌を行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー(4b)を得た。
スチレン−メチルメタクリレート共重合体(Mw:3.5万)2.8部とカーボンブラック0.2部をトルエン50部に投入し、サンドミルを用いて30分間分散して分散液を作製した。この分散液23部をフェライト粒子100部(体積平均粒径30μm)と混合し、この混合物を真空脱気型ニーダーで、80℃に加熱しながら30分間撹拌した。その後減圧しながら撹拌し、溶剤を除去した。取り出した混合物を75μmメッシュで篩分を行い、粗大分を除去し、キャリアを得た。
−静電荷像現像剤の作製−
トナー(1)40部と、キャリア350部と、をV−ブレンダーを用い35rpmで30分間攪拌し、212μmメッシュで篩分を行い、粗大分を除去することにより静電荷像現像剤(以下、「現像剤」と称する)(1)を得た。
現像剤(1)の作製において、トナー(1)を、各々トナー(2)〜(10)、(1b)〜(4b)に変更した以外は、同様にして現像剤(2)〜(10)、(1b)〜(4b)を得た。
実施例1〜10及び比較例1〜4についての、製造に使用した材料の一覧を表1に、物性値を表2に、製造条件を表3にまとめて示す。
・定着後のトナー画像の画像欠損評価試験
評価用サンプル作製装置としては、富士ゼロックス(株)社製DocuCentreColor 400を使用した。現像器に得られた現像剤を充填し、記録媒体としては富士ゼロックスインターフィールド(株)社製のJDコート157紙A4サイズ(坪量157gsm)を用い、25℃50RH%の環境下で高画像密度(密度100%及びトナー載り量110g/m2)で連続して、100枚のプリント用紙を全て同じ排出トレイに出力し、積み重なった状態で1時間放置した。
その後、潜熱量及び圧力の点で最も画像欠損が発生し易い51枚目のプリント用紙の定着画像の画像欠損について評価を実施した。
G1:画像欠損を目視で判別することが困難である。
G2:画像欠損は、G1よりも劣るが、軽微であり、許容範囲内である。
G3:画像欠損が激しく、画質低下は許容範囲外である。
定着器を取り出したカラー複写機DocuCentreColor400(富士ゼロックス社製)の現像器に得られた現像剤を充填し、トナー載り量が0.45mg/cm2となるように調整して未定着画像を出力した。記録媒体としては富士ゼロックス(株)社製のJD紙A4サイズ(坪量157gsm)を用いた。出力画像は50mm×50mm大の画像密度100%となる画像である。
定着評価用装置としては、富士ゼロックス(株)社製ApeosPortIV C3370の定着器を取り外し、定着温度が変更できるように改造したものを使用した。プロセス速度は175mm/secであった。
この条件で前記未定着画像を定着器の温度を110℃から200℃まで5℃ずつ変えて定着し、定着画像を得た。定着画像部分を、重りを用いて折り曲げ、その部分の画像欠損度合いにより最低定着温度を評価した。
評価結果を表4に示す。
2Y、2M、2C、2K、帯電ロール(帯電手段の一例)
3 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
4Y、4M、4C、4K 現像装置(現像手段の一例)
5Y、5M、5C、5K 一次転写ロール(一次転写手段の一例)
6Y、6M、6C、6K 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
8Y、8M、8C、8K トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K 画像形成ユニット
20 中間転写ベルト(中間転写体の一例)
22 駆動ロール
24 支持ロール
26 二次次転写ロール(二次転写手段の一例)
30 中間転写体クリーニング装置
107 感光体(像保持体の一例)
108 帯電ロール(帯電手段の一例)
109 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
111 現像装置(現像手段の一例)
112 転写装置(転写手段の一例)
113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
115 定着装置(定着手段の一例)
116 取り付けレール
117 筐体
118 露光のための開口部
200 プロセスカートリッジ
300 記録紙(記録媒体の一例)
P 記録紙(記録媒体の一例)
Claims (7)
- 結着樹脂と、融解温度の異なる少なくとも2種類の離型剤と、を含有し、
tanδの極大値が60℃以上75℃以下の範囲内に存在し、
示差走査熱量測定による前記離型剤の再結晶化ピークが少なくとも三つ存在し、
前記再結晶化ピークのうちの熱量が最大となるピークの温度(Tw1)が、前記tanδの極大値の温度に対して+0.1℃以上+15℃以下の温度範囲に存在し、
Tw1+13℃以上Tw1+30℃以下の温度範囲に前記離型剤の再結晶化ピークが少なくとも一つ存在し、
Tw1−25℃以上Tw1−5℃以下の温度範囲に前記離型剤の再結晶化ピークが少なくとも一つ存在する静電荷像現像用トナー。 - 前記離型剤が、炭化水素系ワックスである請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
- 請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤。
- 請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナーを収容し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。 - 請求項3に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像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。 - 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
請求項3に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
を備える画像形成装置。 - 像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
請求項3に記載の静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、
を有する画像形成方法。
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