JP6214461B2 - トナー - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、電子写真法、静電印刷法、及び磁気記録法等における静電荷像、磁気潜像を現像するためのトナーに関する。
画像を形成するトナーを構成する材料として、定着性、特に耐高温オフセットに優れたエステルワックスや、耐低温オフセットに優れた結晶性ポリエステル樹脂が知られている。近年、厳しさを増す各国の省エネ基準に対応する為、環境負荷低減を目的とし、トナーの低温定着化が求められている。
例えば、炭素数が小さく、かつ最大強度比を示す炭素数の割合とその他の炭素数の割合との比が小さいシャープな強度比の分布を示すエステルワックスを用いた場合には、ライスワックスやカルナバワックスといった天然系のワックスを使用した場合よりも耐低温オフセットは向上する。しかしながら、トナーの保存特性が悪化する。一方、炭素数が大きく、かつ炭素数がシャープな強度比の分布を示すエステルワックスの場合には、エステルワックスの直鎖が長いことから、耐低温オフセットに優れない。このエステルワックスに耐低温オフセットに優れる結晶性ポリエステル樹脂を組み合わせて使用することによって、トナーTgが大きく下がり、低温オフセットを改善できる。
炭素数が大きく、かつ炭素数の強度比分布がシャープなエステルワックスと結晶性ポリエステルを組み合わせて用いたトナーにおいては、高温多湿下で放置した際にトナー表面にワックスが析出(ブリードアウト)する。この為、現像剤中のキャリア表面がワックス成分で汚染されてライフ中の帯電特性が低下し、トナー飛散や画像上のかぶりが悪化してロングライフ化が困難となる。エステルワックス中の炭素数の強度比分布をブロード化するとともに低炭素数のエステルワックスの割合を制御する事によって、高温放置下のワックス析出の抑制が達成されている。
しかしながら、この改善したエステルワックスと結晶性ポリエステルとを組み合わせたトナーでも高速機に搭載した場合、よりいっそうの低温定着化およびロングライフ化が要求される。エステルワックスにおける低炭素数成分の割合を増やせば、さらなる低温定着化は達成できるものの、二律背反課題の保存性が悪化する。しかも、トナーの流動性が低下して、トナー飛散の悪化につながる為、ロングライフ化に対応できない。このように、高速機における低温定着化と保存性、ロングライフ化の両立は非常に難しい。
特開2009−145572号公報 特許3287733号公報 特開2011−237801号公報
本発明の実施形態は、低温定着性、保存性、およびロングライフ化が可能なトナーを得ることを目的とする。
実施形態によれば、着色剤、非結晶性ポリエステル、示差走査熱量計における吸熱ピーク温度T2を有する結晶性ポリエステル、及び示差走査熱量計における吸熱ピーク温度T1(T1<T2)を有するエステルワックスを含有するトナー粒子と、前記トナー粒子に外添された無機酸化物粒子とを含むトナーが提供される。前記エステルワックスは、アルキルカルボン酸成分とアルキルアルコール成分との反応によって得られる32〜54の炭素数から選択される炭素数を持つ複数のエステル化合物を含み、炭素数の異なる各エステル化合物のイオン強度比を百分率で表わした際、その最大強度比を示すエステル化合物は、42、44及び46から選択される炭素数(Cn)を持ちかつその含有量a、前記エステルワックス全体の20〜55重量%であり、かつ炭素数が38以下のエステル化合物の含有量が前記エステルワックス全体の10重量%以下である。炭素数(Cn+2)のエステル化合物の含有量eと炭素数(Cn+4)のエステル化合物の含有量fとの合計量gは、0.065≦g/a≦0.200を満たす。炭素数(Cn−2)のエステル化合物の含有量cは、0.281≦c/a≦0.518を満たす。前記複数のエステル化合物は、炭素数(Cn)よりも大きな炭素数を各々が持つエステル化合物を3〜6つ含む。前記無機酸化物粒子は、平均一次粒子径が8〜35nmの疎水性シリカを含む。
画像形成装置の一例を示す内部構成図。 図1に示した画像形成装置における現像装置の内部構造を示す斜視図。 図1に示した画像形成装置における現像装置の内部構造を示す平面図。 画像形成装置の他の例を示す内部構造図。
以下、本発明の実施形態を説明する。
実施形態のトナーは、着色剤、非晶質ポリエステル、結晶質ポリエステル、及びエステルワックスを含有するトナー粒子を含む。
ポリエステル樹脂は、バインダーとして用いられる。実施形態においては、軟化点と融解温度との比(軟化点/融解温度)が0.9から1.1であるポリエステル樹脂を結晶性ポリエステル樹脂とし、これ以外を非晶質ポリエステルとする。
ポリエステル樹脂成分の原料モノマーとしては、2価以上のアルコール成分と、2価以上のカルボン酸、カルボン酸無水物、およびカルボン酸エステル等から選択されるカルボン酸成分とが用いられる。
2価アルコール成分としては、例えばポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2.0)−ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールA、および水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。
好ましい2価のアルコール成分としては、例えばビスフェノールA−アルキレン(炭素数2又は3)オキサイド付加物(平均付加モル数1〜10)、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、ビスフェノールA、および水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。
3価以上のアルコール成分としては、例えばソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、および1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。
好ましい3価以上のアルコール成分は、例えばソルビトール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、グリセロール、トリメチロールプロパン等である。
実施形態においては、これらの2価のアルコール及び3価以上のアルコールから単独であるいは複数を併用して用いることができるが、特にビスフェノールA−アルキレン(炭素数2又は3)オキサイド付加物(平均付加モル数1〜10)を主成分として使用することができる。
2価のカルボン酸成分としては、例えばマレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、もしくはn−ドデセニルコハク酸等のアルケニルコハク酸、n−ドデシルコハク酸等のアルキルコハク酸、又はこれらの酸の無水物、もしくは低級アルキルエステル等が挙げられる。
好ましい2価のカルボン酸成分としては、マレイン酸、フマル酸、テレフタル酸及び炭素数2〜20のアルケニル基で置換されたコハク酸である。
3価以上のカルボン酸成分としては、例えば1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸及びこれらの酸無水物、低級アルキルエステル等が挙げられる。
好ましい3価以上のカルボン酸成分は、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)及びその酸無水物、アルキル(炭素数1〜12)エステル等である。
実施形態においては、これらの2価のカルボン酸等及び3価以上のカルボン酸等から、単独であるいは複数を併用して用いることができる。特に2価のカルボン酸成分であるフマル酸、テレフタル酸、及び炭素数2〜20のアルケニル基で置換されたコハク酸、3価以上のカルボン酸成分である1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)及びその酸無水物、アルキル(炭素数1〜12)エステル等を主成分として用いることができる。
ポリエステルの原料モノマーを重合させる際には、反応を促進させるため、酸化ジブチル錫、チタン化合物、ジアルコキシ錫(II)、酸化錫(II)、脂肪酸錫(II)、ジオクタン酸錫(II)、ジステアリン酸錫(II)等の通常使用されている触媒を適宜使用することができる。
実施形態に用いる結晶性ポリエステル樹脂の酸成分としては、例えばアジピン酸、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、セバシン酸、アゼライン酸、n−ドデシルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸及びその酸無機物、アルキル(炭素数1〜3)エステル等が挙げられ、これらの中ではフマル酸が好ましい。
また、アルコール成分としては、例えばエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレン、グリセリン、ペンタエリストール、トリメチロールプロパン等が挙げられ、これらの中では1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールが好ましい。
トナー粒子中における結晶性ポリエステル樹脂の含有量が少なすぎる場合には、耐低温オフセット性が悪化する傾向がある。一方、結晶性ポリエステル樹脂の含有量が多すぎる場合には、高温環境下での保管性が悪化する傾向がある。トナー粒子中における結晶性ポリエステル樹脂の含有量が3〜20重量%の範囲内であれば、こうした不都合を回避することができる。
結晶性ポリエステルの示差走査熱量計における吸熱ピーク温度T2が低すぎる場合には保存性が悪化する傾向にあり、高すぎる場合には定着性が劣る傾向にある。結晶性ポリエステルの示差走査熱量計における吸熱ピーク温度T2は、85〜110℃であることが好ましい。
実施形態に用いるエステルワックスは、長鎖アルキルカルボン酸と長鎖アルキルアルコール成分とから合成され、炭素数の異なる複数のエステル化合物を含む。エステル化合物の炭素数は32〜54から選択され、各炭素数におけるイオン強度比を百分率で表したとき、その最大強度比を示す炭素数(Cn)を有するエステル化合物の含有量aは、ワックス全体の20〜55重量%である。また、38以下の炭素数を有するエステル化合物の含有量は、エステルワックス全体の10重量%以下である。
最大強度比を示す炭素数(Cn)を有するエステル化合物の含有量aが多すぎる場合には、高温放置時にワックスが析出して保存性が悪化する。炭素数が38以下の低炭素数のエステル化合物の含有量が多すぎる場合も同様に、高温放置時にワックスが析出して、保存性が悪化する。
なお、ライスワックスやカルナウバワックスなどは、最大強度比を示す炭素数が大きく、かつ化合物の含有量が20重量%よりも小さい。このように炭素数の強度比分布がブロードなエステルワックスは、低温定着性に劣る。
最大強度比を示す炭素数(Cn)のエステル化合物の含有量aは、ワックス全体の20〜50重量%であることが好ましく、38以下の炭素数を有するエステル化合物の含有量はワックス全体の8重量%以下であることが好ましい。また、最大強度比を示す炭素数(Cn)は、40〜48であることが好ましい。
さらに、本実施形態で用いられるエステルワックスにおいては、炭素数(Cn+2)のエステル化合物の含有量eと炭素数(Cn+4)のエステル化合物の含有量fとの合計gは、0.065≦g/a≦0.200を満たす。この比(g/a)が大きい場合には最大強度比の炭素数よりも大きい炭素数が増える為、低温定着に優れない。比(g/a)が小さい場合にも、ワックスの分散性が悪くなって保存性が悪化してしまう。比(g/a)は、0.070以上0.195以下であることがより好ましい。
また、炭素数(Cn−4)のエステル化合物の含有量bと、炭素数(Cn−2)のエステル化合物の含有量cとの合計d(d=b+c)は、0.619≦d/a≦0.783を満たすことが好ましい。比(d/a)が大きい場合には、炭素数はブロードな分布となる。低温定着には有利であるもののワックスの分散性も悪化するため、保存性が悪化してしまう。逆に比(d/a)が小さい場合、低温定着に優れない。比(d/a)は、0.625以上0.78以下であることが好ましい。
さらに、炭素数(Cn−2)のエステル化合物の含有量cは、0.281≦c/a≦0.518を満たすことが好ましい。比(c/a)は0.29≦e/a≦0.51であることがより好ましい。
エステルワックスの示差走査熱量計における吸熱ピーク温度T1は、結晶性ポリエステルの示差走査熱量計における吸熱ピーク温度T2より低い。エステルワックスの示差走査熱量計における吸熱ピーク温度T1が高すぎる場合には、定着性が低下する傾向がある。エステルワックスの示差走査熱量計における吸熱ピーク温度T1は、60〜75℃であることが好ましい。
本実施形態で用いられるエステルワックスにおいては、炭素数の分布が上述したような所定の条件を満たしている。これに起因して、ワックスはトナー粒子中に良好に分散するのに加えて、トナーのTgが低下して、低温での定着性が良好となった。
トナー粒子中におけるエステルワックスの含有量が少なすぎる場合には、耐低温、耐高温共にオフセットが悪化する傾向があり、多すぎる場合には、感光体へのトナー固着や高温環境下での保管性が悪化する傾向がある。エステルワックスがトナー粒子の3〜12重量%を占める場合には、こうした不都合を回避することができる。
実施形態に用いる着色剤としては、カラートナー用途で用いられるカーボンブラックや有機もしくは無機の顔料や染料などが使用できる。実施形態において着色剤種に特別な制約は無いが、カーボンブラックではランプブラック、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック、チャネルブラック、ケッチェンブラック、アニリンブラック、(C.I.ピグメントブラック6、同7)などを用いることができる。
また、顔染料としては、例えば、ファーストイエローG、ベンジジンイエロー、クロムイエロー、キノリンイエロー、インドファストオレンジ、イルガジンレッド、カーミンFB、パーマネントボルドーFRR、ピグメントオレンジR、リソールレッド2G、レーキレッドC、ローダミンFB、ローダミンBレーキ、デュポンオイルレッド、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、アニリンブルー、カルコイルブルー、ウルトラマリンブルー、ブリリアントグリーンB、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、メチレンブルークロライド、ローズベンガル、キナクリドン、(それぞれを番号で表すと、C.I.ピグメントイエロー1、同12、同14、同17、同34、同74、同83、同97、同180、同185、C.I.ピグメントオレンジ48、同49、C.I.ピグメントレッド5、同12、同31、同48、同48:1、同48:2、同48:3、同48:4、同48:5、同49、同53、同53:1、同53:2、同53:3、同57、同57:1、同81、同81:4、同122、同146、同150、同177、同185、同202、同206、同207、同209、同238、同269、C.I.ピグメントブルー15、同15:1、同15:2、同15:3、同15:4、同15:5、同15:6、同75、同76、同79、C.I.ピグメントグリーン1、同7、同8、同36、同42、同58、C.I.ピグメントバイオレット1、同19、同42、C.I.アシッドレッド52)などが挙げられる。
上述の着色剤は、単独で、あるいは混合して使用することができる。
また、着色剤の添加量においても特別な制約は無いが、バインダー樹脂100重量部に対し、4〜15重量部にすることができる。
また、呈色性化合物と顕色剤とを組み合わせて、着色剤として用いることもできる。
呈色性化合物とは、代表的にはロイコ染料であり、顕色剤により発色することが可能な電子供与性の化合物である。例えば、ジフェ二ルメタンフタリド類、フェニルインドリルフタリド類、インドリルフタリド類、ジフェニルメタンアザフタリド類、フェニルインドリルアザフタリド類、フルオラン類、スチリノキノリン類、およびジアザローダミンラクトン類等が挙げられる。
具体的には、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)−6−ジメチルアミノフタリド、3−(4−ジエチルアミノフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)フタリド、3,3−ビス(1−n−ブチル−2−メチルインドール−3−イル)フタリド、3,3−ビス(2−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−4−アザフタリド、3−(2−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド、3−〔2−エトキシ−4−(N−エチルアニリノ)フェニル〕−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド、3,6−ジフェニルアミノフルオラン、3,6−ジメトキシフルオラン、3,6−ジ−n−ブトキシフルオラン、2−メチル−6−(N−エチル−N−p−トリルアミノ)フルオラン、2−N,N−ジベンジルアミノ−6−ジエチルアミノフルオラン、3−クロロ−6−シクロヘキシルアミノフルオラン、2−メチル−6−シクロヘキシルアミノフルオラン、2−(2−クロロアニリノ)−6−ジ−n−ブチルアミノフルオラン、2−(3−トリフルオロメチルアニリノ)−6−ジエチルアミノフルオラン、2−(N−メチルアニリノ)−6−(N−エチル−N−p−トリルアミノ)フルオラン、1,3−ジメチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−クロロ−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−ジ−n−ブチルアミノフルオラン、2−キシリジノ−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、1,2−ベンツ−6−ジエチルアミノフルオラン、1,2−ベンツ−6−(N−エチル−N−イソブチルアミノ)フルオラン、1,2−ベンツ−6−(N−エチル−N−イソアミルアミノ)フルオラン、2−(3−メトキシ−4−ドデコキシスチリル)キノリン、スピロ〔5H−(1)ベンゾピラノ(2,3−d)ピリミジン−5,1′(3′H)イソベンゾフラン〕−3′−オン,2−(ジエチルアミノ)−8−(ジエチルアミノ)−4−メチル−、スピロ〔5H−(1)ベンゾピラノ(2,3−d)ピリミジン−5,1′(3′H)イソベンゾフラン〕−3′−オン,2−(ジ−n−ブチルアミノ)−8−(ジ−n−ブチルアミノ)−4−メチル−、スピロ〔5H−(1)ベンゾピラノ(2,3−d)ピリミジン−5,1′(3′H)イソベンゾフラン〕−3′−オン,2−ジ−n−ブチルアミノ)−8−(ジエチルアミノ)−4−メチル−、スピロ〔5H−(1)ベンゾピラノ(2,3−d)ピリミジン−5,1′(3′H)イソベンゾフラン〕−3′−オン,2−(ジ−n−ブチルアミノ)−8−(N−エチル−N−i−アミルアミノ)−4−メチル−、スピロ〔5H−(1)ベンゾピラノ(2,3−d)ピリミジン−5,1′(3′H)イソベンゾフラン〕−3′−オン,2−(ジ−n−ブチルアミノ)−8−(ジ−n−ブチルアミノ)−4−フェニル、3−(2−メトキシ−4−ジメチルアミノフェニル)−3−(1−ブチル−2−メチルインドール−3−イル)−4,5,6,7−テトラクロロフタリド、3−(2−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−4,5,6,7−テトラクロロフタリド、3−(2−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−3−(1−ペンチル−2−メチルインドール−3−イル)−4,5,6,7−テトラクロロフタリド等である。さらに、ピリジン系、キナゾリン系、ビスキナゾリン系化合物等を挙げることができる。
上述したような呈色性化合物は、単独でも、2種以上混合して使用しても良い。
顕色剤は、ロイコ染料にプロトンを与えて呈色性化合物を呈色させる電子受容性化合物である。顕色剤としては、例えば、フェノール類、フェノール金属塩類、カルボン酸金属塩類、芳香族カルボン酸及び炭素数2〜5の脂肪族カルボン酸、スルホン酸、スルホン酸塩、リン酸類、リン酸金属塩類、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステル金属塩類、亜リン酸類、亜リン酸金属塩類、モノフェノール類、ポリフェノール類、1、2、3−トリアゾール及びその誘導体等があり、さらにその置換基としてアルキル基、アリール基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシ基及びそのエステル又はアミド基、ハロゲン基等を有するもの、及びビス型、トリス型フェノール等、フェノール−アルデヒド縮合樹脂等、さらにそれらの金属塩が挙げられる。これらは、2種以上混合して使用しても良い。
具体的には、フェノール、o−クレゾール、ターシャリーブチルカテコール、ノニルフェノール、n−オクチルフェノール、n−ドデシルフェノール、n−ステアリルフェノール、p−クロロフェノール、p−ブロモフェノール、o−フェニルフェノール、p−ヒドロキシ安息香酸n−ブチル、p−ヒドロキシ安息香酸n−オクチル、p−ヒドロキシ安息香酸ベンジル、ジヒドロキシ安息香酸またはそのエステル、たとえば2,3−ジヒドロキシ安息香酸、3,5−ジヒドロキシ安息香酸メチル、レゾルシン、没食子酸、没食子酸ドデシル、没食子酸エチル、没食子酸ブチル、没食子酸プロピル、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4−ジヒドロキシジフェニルスルホン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、1−フェニル−1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3−メチルブタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2−メチルプロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)n−ヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)n−ヘプタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)n−オクタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)n−ノナン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)n−デカン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)n−ドデカン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチルプロピオネート、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペンタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)n−ヘプタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)n−ノナン、2,4−ジヒドロキシアセトフェノン、2,5−ジヒドロキシアセトフェノン、2,6−ジヒドロキシアセトフェノン、3,5−ジヒドロキシアセトフェノン、2,3,4−トリヒドロキシアセトフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,4,4’−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,4’−ビフェノール、4,4’−ビフェノール、4−[(4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,2,3−ベンゼントリオール、4−[(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,2,3−ベンゼントリオール、4,6−ビス[(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,2,3−ベンゼントリオール、4,4’−[1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)ビス(ベンゼン−1,2,3−トリオール)]、4,4’−[1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)ビス(1,2−ベンゼンジオール)]、4,4’,4’’−エチリデントリスフェノール、4,4’−(1−メチルエチリデン)ビスフェノール、メチレントリス−p−クレゾール等がある。
必要に応じて、消色剤が含有される。この消色剤は、呈色性化合物、顕色剤、消色剤の3成分系において、熱によりロイコ染料と顕色剤による発色反応を阻害し、無色にすることができるものであれば、公知のものが使用できる。
特に、特開昭60−264285、特開2005−1369、特開2008−280523等で公知である消色剤の温度ヒステリシスを利用した発色消色機構を有する化合物は、瞬時消去性に優れている。この発色した3成分系の混合物を、特定の消色温度Th以上に加熱すると、消色化させることができる。さらに、消色した混合物をTh以下の温度に冷却しても消色状態が維持される。さらに温度を下げると、特定の復色温度Tc以下においてロイコ染料と顕色剤による発色反応が再度復活し、発色状態に戻るという可逆的な発色消色反応を起こすことが可能である。特に、本実施形態で使用する消色剤は、室温をTrとするとTh>Tr>Tcという関係を満たすことが好ましい。
この温度ヒステリシスを引き起こすことが可能な消色剤は、例えばアルコール類、エステル類、ケトン類、エーテル類、酸アミド類が挙げられる。
特にエステル類が良い。具体的には、置換芳香族環を含むカルボン酸エステル、無置換芳香族環を含むカルボン酸と脂肪族アルコールのエステル、分子中にシクロヘキシル基を含むカルボン酸エステル、脂肪酸と無置換芳香族アルコール又はフェノールのエステル、脂肪酸と分岐脂肪族アルコールのエステル、ジカルボン酸と芳香族アルコール又は分岐脂肪族アルコールのエステル、ケイ皮酸ジベンジル、ステアリン酸ヘプチル、アジピン酸ジデシル、アジピン酸ジラウリル、アジピン酸ジミリスチル、アジピン酸ジセチル、アジピン酸ジステアリル、トリラウリン、トリミリスチン、トリステアリン、ジミリスチン、およびジステアリン等が挙げられる。消色剤は、単独でも2種以上混合して使用しても良い。
上述したような呈色性化合物と顕色剤との組み合わせが用いられた場合には、消色性トナーを得ることができる。
実施形態に用いる荷電制御剤としては、例えば含金属アゾ化合物が挙げられる。含金属アゾ化合物の金属元素として、鉄、コバルト、クロムの錯体、錯塩、あるいはその混合物が使用できる。また、含金属サリチル酸誘導体化合物、金属酸化物疎水化処理物も用いられ、金属元素として、ジルコニウム、亜鉛、クロム、ボロンの錯体、錯塩、あるいはその混合物を用いることができる。例えば、アルミニウムとマグネシウムを含むポリサッカライドの包接化合物を用いることができる。荷電制御剤の添加量においても特別な制約は無いが、バインダー樹脂100重量部に対し、0.5〜3重量部にすることができる。
荷電制御剤の添加量が0.5重量部未満であると、現像剤の帯電量が低下しロングライフ時に機体内のトナー飛散が悪化する傾向があり、3重量部を超えると、現像剤の帯電量が高くなり画像濃度不足や、現像剤中のキャリア表面への汚染が悪化し帯電性が不安定となる傾向がある。
原材料を混合、分散させる手段としては、例えば混合機としては、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製);スーパーミキサー(カワタ社製);リボコーン(大川原製作所社製);ナウターミキサー、タービュライザー、サイクロミックス(ホソカワミクロン社製);スパイラルピンミキサー(太平洋機工社製);レーディゲミキサー(マツボー社製)が挙げられ、混練機としては、KRCニーダー(栗本鉄工所社製);ブス・コ・ニーダー(Buss社製);TEM型押し出し機(東芝機械社製);TEX二軸混練機(日本製鋼所社製);PCM混練機(池貝鉄工所社製);三本ロールミル、ミキシングロールミル、ニーダー(井上製作所社製);ニーデックス(三井鉱山社製);MS式加圧ニーダー、ニダールーダー(森山製作所社製);バンバリーミキサー(神戸製鋼所社製)が挙げられる。
混合物を粗粉砕する手段としては、例えば、ハンマーミル、カッターミル、ジェットミル、ローラーミル、ボールミルなどが使用可能である。粗粉砕物を微粉砕する粉砕機としては、例えばカウンタージェットミル、ミクロンジェット、イノマイザ(ホソカワミクロン社製);IDS型ミル、PJMジェット粉砕機(日本ニューマチック工業社製);クロスジェットミル(栗本鉄工所社製);ウルマックス(日曹エンジニアリング社製);SKジェット・オー・ミル(セイシン企業社製);クリプトロン(川崎重工業社製);ターボミル(ターボ工業社製)が挙げられる。
また、微粉砕物を分級する分級機としては、クラッシール、マイクロンクラッシファイアー、スペディッククラシファイアー(セイシン企業社製);ターボクラッシファイアー(日新エンジニアリング社製);ミクロンセパレータ、ターボプレックス(ATP)、TSPセパレータ(ホソカワミクロン社製);エルボージェット(日鉄鉱業社製)、ディスパージョンセパレータ(日本ニューマチック工業社製);YMマイクロカット(安川商事社製)が挙げられる。
実施形態においては、トナーの流動性や帯電性、保管特性を安定させるために、無機酸化物粒子からなる添加剤がトナー粒子表面に添加される。無機酸化物は、例えばシリカ、チタニア、アルミナ、チタン酸ストロンチウム、および酸化錫等から選択することができる。こうした無機酸化物からなる粒子の体積平均粒径が小さすぎる場合には、転写ベルト、又は紙へのトナー転写効率が悪化し、大きすぎる場合には、感光体へキズの発生原因となる。無機酸化物粒子の体積平均粒径が8〜200nmの範囲内であれば、転写効率が悪化することはなく、感光体へのキズも避けられる。
無機酸化物粒子は、単独で用いても、粒径の異なる2種以上の無機酸化物微粒子を混合して使用してもよい。これら無機微粒子酸化物は、環境安定性向上の観点から疎水化剤で表面処理されたものを使用することができる。
無機酸化物粒子は、トナー粒子の0.2〜7.0重量%の量で添加することができる。
特に本実施形態においては、無機酸化物粒子は、平均一次粒子径が8〜35nmの疎水性シリカを含み、この小粒径の疎水性シリカによってトナーの流動性が高められる。なお、疎水性シリカの平均一次粒子径は、SEM観察にもとづいて求められる。具体的には、SEMで5万倍の条件で異なるトナーを5視野観察する。少なくとも長軸が5〜40nm付近の疎水性シリカを5視野の中で50個観察し、トナー中のシリカの長軸径および短軸径の長さを測定する。これを平均して平均一次粒子径とする。
小粒径の疎水性シリカが少なすぎる場合には、保存性およびロングライフ性が低下する傾向がある。小粒径の疎水性シリカはトナー粒子の0.2〜0.8重量%で含有されていれば、その効果が発揮される。
また、疎水性シリカは非球形であることが好ましい。本明細書において、「非球形」とは、長軸径と短軸径との比が1.1以上3.0以下であることを指し、長軸径および短軸径は、SEMの5万倍でトナー中のシリカを観察して求められる。長軸径/短軸径の比が1.1よりも小さい場合、疎水性シリカの形状は真球に近くトナー粒子や他の添加剤との接触面積が小さい。このため、疎水性シリカはトナー粒子から遊離し易い。一方、長軸径/短軸径の比が3.0よりも大きい場合、疎水性シリカの形状が棒型や針状になって粒径も大きくなる。いずれの場合も、トナーの流動性が悪化して帯電制御が不十分となり、トナー飛散の原因ともなる。
本実施形態のトナーにおいては、添加剤としての無機酸化物粒子中には平均一次粒子径8〜35nmの疎水性シリカが存在し、この小粒径の疎水性シリカはトナー粒子から遊離しにくい。このため、トナーの流動性を向上させることができた。
上述したような無機微粒子酸化物に加えて、1μm以下の樹脂微粒子をさらに添加することが出来る。
無機酸化物粒子からなる添加剤は、すでに説明したような混合機を用いてトナー粒子と混合することができる。
粗粒などをふるい分けるために用いられる篩い装置としては、ウルトラソニック(晃栄産業社製);レゾナシーブ、ジャイロシフター(徳寿工作所社);バイブラソニックシステム(ダルトン社製);ソニクリーン(新東工業社製);ターボスクリーナー(ターボ工業社製);ミクロシフター(槙野産業社製);円形振動篩い等が挙げられる。
トナー粒子の形成は、例えばトナー粒子の材料を溶融混練して混練物を形成し、
混練物を粉砕して粗く粒状化された混合物を形成し、
粗く粒状化された混合物を水系媒体と混合して分散液を作成し、
分散液を機械的せん断に供することにより、粗く粒状化された混合物の微粒子を形成し、
微粒子を分散液中で凝集させることにより行うことができる。
本実施形態のトナーは、一成分現像剤として、あるいは、キャリアと組み合わせて二成分現像剤として用いることができる。
本実施形態の現像剤は、低温定着性および保存性に加えてロングライフ性に優れているので、リサイクルトナーとして好適に用いられる。すなわち、画像形成装置において画像形成後、回収して現像装置に補給して再利用することができる。
回収されたトナーの再利用を行なう画像形成装置の一例を、図1を参照して説明する。
図中101は複写機本体で、この複写機本体101内の中央一側部には、画像形成部101Aが設けられている。画像形成部101Aは、矢印方向に回転自在な像担持体としての感光体ドラム102を備えている。この感光体ドラム102の周囲部には、その回転方向に沿って順次、感光体ドラム102の表面を帯電する帯電チャージャ103、感光体ドラム102の表面に静電潜像を形成する像形成手段としてのレーザユニット104、感光体ドラム102上の静電潜像をトナーで現像する現像手段としての現像装置105、感光体ドラム102上のトナー像を用紙に転写させる転写手段としての転写チャージャ106、及び、感光体ドラム102上の残留トナーを除去する除去手段としてのクリーニング装置107が配設されている。
現像装置105の上方部には、補給手段としてのトナー補給装置108が設けられている。現像装置105には、本実施形態の現像剤が収納され、この現像装置105は、図2に示すように回収手段としての回収機構110を介してクリーニング装置107に接続されている。
回収機構110では、トナーを搬送するためにオーガを用いている。クリーニング装置107としては、既存のクリーニングブレードやクリーニングブラシ等を用いている。
複写機本体101の上面部には原稿載置台135が設けられ、この原稿載置台135の下部側には、原稿載置台135上の原稿を露光するスキャナー136が設けられている。スキャナー136は原稿に光を照射する光源137と、原稿から反射される光を所定方向に反射させる第1の反射ミラー138と、第1の反射ミラー138から反射される光を順次反射させる第2及び第3の反射ミラー139,140と、第3の反射ミラー140から反射される光を受光する受光素子141とを備える。
複写機本体101内の下部側には複数段の給紙カセット142,143が設けられ、これら給紙カセット142,143から用紙が送り出される。この用紙は、搬送系144を介して上方へ搬送される。搬送系144には搬送ローラ対145、レジストローラ対146、画像転写部、定着ローラ対147、及び排出ローラ対148が配設されている。
画像形成時には、原稿載置台135上の原稿に光源137から光が照射される。この光は原稿から反射され、第1乃至第3の反射ミラー138〜140を介して受光素子141に受光されて原稿像が読み取られる。この読取情報に基づいて、レーザユニット104からレーザ光LBが感光体ドラム102の表面に照射される。感光体ドラム102の表面は帯電チャージャ103により負極に帯電され、レーザユニット104からレーザ光LBが照射されることにより感光体ドラム102が露光される。これにより、原稿の画像部分に対応する領域で感光体ドラム2の表面電位が画像の濃度に応じて0に近づき、静電潜像が形成される。この静電潜像は感光体ドラム102の回転により現像装置105に対向され、この位置でキャリアを介して供給されるトナーを吸着して可視像となる。
このときには、給紙カセット142或いは143から用紙が供給されて搬送されレジストローラ146で整位されたのち、転写チャージャー106と感光体ドラム102との間の画像転写部に送込まれ、感光体ドラム102上の可視像が用紙に転写される。
画像が転写された用紙は、定着ローラ対147へ搬送され、ここで加圧されるとともに加熱されて画像が用紙に定着される。本実施形態のトナーを含む現像剤は、低温定着性に優れており、例えば140℃以下程度での定着が可能である。この定着後、用紙は排紙ローラ対148を介して排紙トレイ150上に排出される。
一方、上記した画像転写部で用紙に転写されずに感光体ドラム102の表面上に残量したトナーは、クリーニング装置107で除去されたのち、回収機構110によって現像装置105へ戻されて再利用される。また、上記した現像により現像装置105内のトナーが消費されると、トナー補給容器108からトナーが補給される。
次に、上記した現像装置105を図2及び図3に基づいて説明する。
現像装置105は現像容器111を備え、この現像容器111内には、現像ローラ112が回転自在に設けられている。現像ローラ112は感光体ドラム102の下面部に対向され、回転することにより現像剤を感光体ドラム102に供給する。
現像容器111内は第1及び第2の仕切材としての仕切壁114,115によって感光体ドラム102の軸方向に沿って略平行に第1乃至第3の室116,117,118に仕切られている。第1の室116内には第1の攪拌搬送部材としての第1のミキサー120が設けられ、第2の室117内には第2の攪拌搬送部材としての第2のミキサー121が設けられ、第3の室118内には第3の攪拌搬送部材としての第3のミキサー122が設けられている。
第1のミキサー120は回転することにより、その一端部側から他端部側に向かう第1の方向(図3に矢印で示す)に現像剤を攪拌搬送して現像ローラ112に供給する。第2及び第3のミキサー121,122は第1の方向とは逆の第2の方向に(図3に矢印で示す)に現像剤を攪拌搬送して第1のミキサー120の一端部側に送込む。
第2及び第3のミキサー121,122は、駆動手段によって回転駆動される。即ち、駆動手段は単一の駆動源としての駆動モータ162と、この駆動モータ162によって回転される駆動ギヤ163とを備えている。駆動ギヤ163には、大径の動力伝達ギヤ164を介して第3のミキサー122の後述する回転シャフト151が接続されている。また、大径の動力伝達ギヤ164には小径の動力伝達ギヤ165を介して第2のミキサー121の回転軸121aが接続されている。
この構成により、第3のミキサー122の現像剤搬送速度は第2のミキサー121の現像剤搬送速度の1/6程度に低速化され、第3のミキサー122による現像剤の攪拌搬送時間が第2のミキサー121による現像剤の攪拌搬送時間よりも長くされている。
なお、第2及び第3のミキサー121,122は、回転速度を異にする複数の駆動モータによって個別に回転駆動するようにしても良い。
また、第3のミキサー122に回収トナーを第2の方向とは逆の方向に搬送する逆送り羽根を備えることにより、前記回収トナーの搬送速度を第2のミキサー121の現像剤搬送速度よりも低速化するようにしても良い。
次に、現像装置105の現像動作について説明する。
図3に示すように、第1のミキサー120の回転により第1の方向、即ち、矢印で示すようにその一端部側から他端部側に向かって現像剤が攪拌搬送されて現像ローラ112に供給される。この現像剤は現像ローラ112の回転により感光体ドラム102上の静電潜像に供給されて静電潜像が顕像化される。
また、第1のミキサー120から搬出される現像剤は第1の仕切壁114の第1の連通部125を介して第2の室117内に案内され、この現像剤は第2のミキサー121の回転により矢印方向(第2の方向)に搬送される。第2のミキサー121から搬出される現像剤は第4の連通部126を介して第1のミキサー120の一端部側に送り出され、第1のミキサー120との間で循環搬送される。
また、第2のミキサー121によって搬送される現像剤の一部は、第2の仕切壁115の第2の連通部127から第3の室118内に送込まれて、矢印方向(第2の方向)に搬送される。この現像剤は第2の仕切壁115の第3の連通部128から再び第2の室117内に送込まれ、第2のミキサー121によって攪拌搬送されて第4の連通部126を介して第1のミキサー120の一端部側に送込まれる。
一方、上記した第2のミキサー121によって攪拌搬送される現像剤は、トナー濃度検知器129によってそのトナー濃度が検出される。このトナー濃度検知器129によって検知されるトナー濃度が所定値以下になると、トナー補給装置108からトナーが補給される。このトナーは現像容器111のフレッシュトナー受部123内に落下される。このフレッシュトナーは第2のミキサー121の回転により矢印方向(第2の方向)に攪拌搬送され、上記したと同様に第1のミキサー120の一端部側に送込まれる。
また、クリーニング装置107から回収機構110によって回収されてくるトナーは、リサイクルトナー受部124に落下される。このリサイクルトナーは、第3のミキサー122の回転により矢印方向(第2の方向)に搬送される。このとき、第2の連通部127から第3の室118内に送込まれてくる現像剤は、第3のミキサー122の逆送り羽根153の回転により一旦、矢印aで示すように逆方向、即ち、リサイクルトナーの受部124側に向かって攪拌搬送されたのち、順送り羽根152の回転により矢印bで示すように順方向、即ち、第2の方向に攪拌搬送される。この現像剤は第3の連通部128を介して上記したと同様に第1のミキサー120の一端部側に送込まれる。
なお、第3の連通部128を介して第2の室117内に送られることなく、搬送方向下流側に送られた現像剤は逆送り羽根155の回転により逆送りされて第3の連通部128に戻され、この第3の連通部128を介して第2の室117へ送られる。
上述したようにトナーがリサイクルされる場合には、ストレスにより無機酸化物粒子がトナー粒子から剥がれ落ちて、トナーの流動性が低下するおそれがある。本実施形態のトナーにおいては、平均一次粒子径が8〜35nmという小粒径の疎水性シリカがトナー粒子に外添されており、この疎水性シリカはトナー粒子から遊離しにくい。トナーの流動性は確保されることから、良好な現像が可能である。
本実施形態に係るトナーを含む現像剤は、図4に示す画像形成装置においても適用することができる。図示する画像形成装置1は、4連タンデム方式のカラー複写機MFP(e−studio 4520c)であり、上方にスキャナ部2及び排紙部3を備える。
カラー複写機1は、中間転写ベルト(中間転写媒体)10の下側に沿って並列に配置されるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4組の画像形成ステーション11Y、11M、11C及び11Kを有する。
各画像形成ステーション11Y、11M、11C及び11Kは、それぞれ感光体ドラム(像担持体)12Y、12M、12C及び12Kを有している。感光体ドラム12Y、12M、12C及び12Kの周囲には、その矢印S方向の回転方向に沿って帯電チャージャ13Y、13M、13C及び13K、現像装置14Y、14M、14C及び14K、及び感光体クリーニング装置16Y、16M、16C及び16Kを配置している。感光体ドラム12Y、12M、12C及び12Kの周囲の帯電チャージャ13Y、13M、13C及び13Kから現像装置14Y、14M、14C及び14Kに至る間には、レーザ露光装置(潜像形成装置)17による露光光が照射され、感光体ドラム12Y、12M、12C及び12K上に静電潜像を形成する。
現像装置14Y、14M、14C及び14Kは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナー及びキャリアからなる二成分現像剤を有し、感光体ドラム12Y、12M、12C及び12K上の静電潜像にトナーを供給する。
中間転写ベルト10は、バックアップローラ21、従動ローラ20及び第1〜第3のテンションローラ22〜24により張架される。中間転写ベルト10は、感光体ドラム12Y、12M、12C及び12Kに対向し接触する。中間転写ベルト10の感光体ドラム12Y、12M、12C及び12Kに対向する位置には、感光体ドラム12Y、12M、12C及び12K上のトナー像を中間転写ベルト10に1次転写するための、一次転写ローラ18Y、18M、18C及び18Kが設けられる。この一次転写ローラ18Y、18M、18C及び18Kはそれぞれ導電ローラであり、これら各一次転写部に一次転写バイアス電圧を印加する。
中間転写ベルト10のバックアップローラ21により支持される転写位置である二次転写部には、二次転写ローラ27が配置される。二次転写部では、バックアップローラ21が導電ローラであり、所定の二次転写バイアスが印加されている。印刷対象物のシート紙(最終転写媒体)が、中間転写ベルト10と二次転写ローラ27間を通過すると、シート紙上に、中間転写ベルト10上のトナー像が二次転写される。二次転写終了後、中間転写ベルト10はベルトクリーナ10aによりクリーニングされる。
レーザ露光装置17の下方には二次転写ローラ27方向にシート紙P1を供給する給紙カセット4を備えている。カラー複写機1の右側には手差しによりシート紙P2を給紙する手差し機構31を備える。
給紙カセット4から二次転写ローラ27に到る間には、ピックアップローラ4a、分離ローラ28a、搬送ローラ28b及びレジストローラ対36が設けられ、これらにより給紙機構を構成している。手差し機構31の手差しトレイ31aからレジストローラ対36に到る間には、手差しピックアップローラ31b、手差し分離ローラ31cが設けられる。
更に、給紙カセット4或いは手差しトレイ31aから二次転写ローラ27方向にシート紙を搬送する縦搬送路35上には、シート紙の種類を検知するメディアセンサ39が配置される。カラー複写機1は、メディアセンサ39による検知結果から、シート紙の搬送速度、転写条件、定着条件等を制御可能となっている。又、縦搬送路35方向に沿って、2次転写部の下流には定着装置30が設けられる。
給紙カセット4から取り出され、あるいは手差し機構31から給紙されるシート紙は、縦搬送路35に沿って、レジストローラ対36、二次転写ローラ27を経て、定着装置30に搬送される。定着装置30は、一対の加熱ローラ51及び駆動ローラ52に巻かれた定着ベルト53と、定着ベルト53を介して、加熱ローラ51に対向して配置された対向ローラ54とを有する。定着ベルト53及び対向ローラ54間に、二次転写部にて転写されたトナー像をもつシート紙を導入し、加熱ローラ51にて加熱を行うことにより、シート紙に転写されたトナー像を熱処理して定着する。本実施形態の現像剤は、低温定着性に優れており、例えば125℃以下程度での定着が可能である。
定着装置30の下流には、ゲート33が設けられ、排紙ローラ41方向或いは、再搬送ユニット32方向に振り分ける。排紙ローラ41に導かれたシート紙は、排紙部3に排紙される。又再搬送ユニット32に導かれたシート紙は、再度二次転写ローラ27方向に導かれる。
画像形成ステーション11Yは、感光体ドラム12Yとプロセス手段を一体的に有し、画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられている。プロセス手段とは、帯電チャージャ13Yと現像装置14Yと感光体クリーニング装置16Yの少なくとも1つを言う。画像形成ステーション11M、11C及び11Kも画像形成ステーション11Yと同様な構成である。各画像形成ステーション11Y、11M、11C及び11Kは、画像形成装置に対して各々着脱自在であっても良いし、一体の画像形成ユニット11として画像形成装置に対して着脱自在であっても良い。
上述したようなカラー複写機は高速機であり、トナーが受けるストレスは比較的大きい。このため、無機酸化物粒子がトナー粒子から剥がれ落ちて、トナーの流動性が低下するおそれがある。本実施形態のトナーにおいては、平均一次粒子径が8〜35nmという小粒径の疎水性シリカがトナー粒子に外添されており、この疎水性シリカはトナー粒子から遊離しにくい。トナーの流動性は確保されることから、良好な現像が可能である。
なお、モノクロ機においては140℃以下で定着するのに対し、カラー機においては125℃以下で定着する理由は、定着器の構成によるものである。一般的にカラー機で、重ね画像を取得する為、定着ベルト方式を採用してNiP幅を広くとる。このため、低温定着化に有利である事が知られている。一方、モノクロ機においては、重ね画像を取得しない事や低コスト化の観点から定着ローラ方式を採用することが多く、この場合、同じ加圧ではNip幅が狭くなる。これによって、モノクロ機の方がカラー機の定着目標温度よりも高い設定となった。しかしながら従来のトナーと比較すると、モノクロ機においても約10℃目標を下げる事が達成できた。
以下、実施例を示して、実施形態をより具体的に説明する。
エステルワックスの調製例
攪拌器、熱電対、窒素導入管を取り付けた4つ口フラスコに長鎖アルキルカルボン酸成分80重量部、長鎖アルキルアルコール成分20重量部を入れ、窒素気流下、220℃でエステル化反応を行なった。得られた反応物をトルエン、エタノール混合溶媒に希釈した後、水酸化ナトリウム水溶液を加え70℃で30分間撹拌した。その後、30分間静置して水層部を除去した。さらに、イオン交換水を加え70℃で30分間撹拌した後、30分間静置して水層部を除去する操作を5回繰り返した。得られたエステル層を減圧条件下で溶媒を留去し、酸価が0.1mgKOH/g、水酸基価が0.5mgKOH/gのエステルワックスAを得た。エステルワックスの構造式を下記式(1)に示す。
CH3(CH2nCOO(CH2mCH3 (n、mは定数)…(1)
各エステルワックスは、長鎖アルキルカルボン酸の種類及び量と、長鎖アルキルアルコールの種類及び量とを変更することにより調製した。特に炭素数の分布を広げる場合、長鎖アルキルカルボン酸成分、長鎖アルキルアルコール成分共に複数の種類を使用することで調整を行なった。
各エステルワックスのデータを表1に示す。
Figure 0006214461
長鎖アルキルカルボン酸成分
パルミチン酸 (C16322
ステアリン酸 (C18362
アラキデン酸 (C20402
ベヘニン酸 (C22442
リグノセリン酸 (C24482
セロチン酸 (C26522
モンタン酸 (C28562
長鎖アルキルアルコール成分
パルミチルアルコール (C1634O)
ステアリルアルコール (C1838O)
アラキデルアルコール (C2042O)
ベヘニルアルコール (C2246O)
リグノセリルアルコール(C2450O)
セリルアルコール (C2654O)
モンタニルアルコール (C2858O)
得られたエステルワックスの融点の測定には、DSC「DSC Q2000(ティー・エイ・インスツルメント製)」を使用する。試料:5mg、蓋及びパン:アルミナ、昇温速度:10℃/min、測定温度:20〜200℃の条件で行い、200℃まで加熱した試料を20℃以下まで冷却し、もう一度加熱して測定したものをデータとし、60℃付近から80℃付近までに発生する最大吸熱ピークをワックスの融点とする。
また、80℃付近から120℃付近までに発生する最大吸熱ピークを結晶性ポリエステル樹脂の融点とする。
得られたエステルワックスの質量分析には、FD/MS「JMS−T100GC(日本電子製)」を使用する。試料:1mg(クロロホルム1mlに溶解)、カソード電圧:−10kv、スペクトル記録間隔:0.4s、測定質量範囲:m/z10−2000の条件で行う。エステル化合物の各炭素数の強度を合わせて100とし、各炭素数の相対強度を算出して最大強度を確認した。
なお、ライスワックスを使用したエステルワックス(P)はC54を最大強度とした。
得られたエステルワックスの酸価、水酸基価の測定はJISK0070に沿って測定を行なった。
比較エステルワックス(H)の調製
ベヘニン酸及びベヘニルアルコールの配合量を増やし、C32からC54までの炭素数のうち、最大頻度となる炭素数のエステル化合物がワックス全体の60%以上の比較エステルワックス(H)を調製した。比較エステルワックス(H)のデータを表2に示す。
比較エステルワックス(I)の調製
ステアリン酸、アラキデン酸及びステアリルアルコール、アラキデルアルコールの配合量を増やし、炭素数38以下のエステル化合物がワックス全体の10%以上の比較エステルワックス(I)を調製した。比較エステルワックス(I)のデータを表2に示す。
比較エステルワックス(J)の調製
ステアリン酸、アラキデン酸及びステアリルアルコール、アラキデルアルコールの配合量を増やし、炭素数44のエステル化合物がワックス全体の20%未満の比較エステルワックス(J)を調製した。比較エステルワックス(J)のデータを表2に示す。
比較エステルワックス(K)の調製
酸成分としてパルチミン酸のみを使用し、アルコール成分としてパルチミンアルコールのみを使用して比較エステルワックス(K)を調製した。比較エステルワックス(K)のデータを表2に示す。
比較エステルワックス(L)の調製
ベヘニン酸及びベヘニルアルコールの配合量を増やし、C32からC54までの炭素数のうち、最大頻度となる炭素数のエステル化合物はワックス全体の20〜55%であるが、最大頻度となる炭素数よりも小さい炭素数の分布の比(d/a)が0.619を下回り、かつ最大頻度となる炭素数よりも大きい炭素数の分布の比(g/a)が0.2を超える比較エステルワックス(L)を調製した。比較エステルワックス(L)のデータを表2に示す。
比較エステルワックス(M)の調製
酸成分としてベへニン酸のみを使用し、アルコール成分としてベへニンアルコールのみを使用して比較エステルワックス(M)を調製した。比較エステルワックス(M)のデータを表2に示す。
比較エステルワックス(N)の調製
リグノセリン酸及びリグノセリルアルコールの配合量を増やし、C32からC54までの炭素数のうち、最大頻度となる炭素数のエステル化合物がワックス全体の20%未満で、炭素数の分布がブロードな比較エステルワックス(N)を調製した。比較エステルワックス(N)のデータを表2に示す。
比較エステルワックス(O)の調製
ステアリン酸及びステアリルアルコールの配合量を減らし、C32からC54までの炭素数のうち、最大頻度となる炭素数のエステル化合物がワックス全体の20%以上55%以下で、炭素数の分布がブロードな比較エステルワックス(O)を調製した。比較エステルワックス(O)のデータを表2に示す
比較エステルワックス(P)
ライスワックスを使用する。データを表3に示す。
Figure 0006214461
Figure 0006214461
実施例1
ポリエステル樹脂(バインダー) 63重量部
結晶性ポリエステル樹脂 20重量部
エステルワックス(A) 10重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 33.4℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 0.2重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例1の現像剤を得た。
さらに、以下に示すような処方で実施例2〜26の現像剤、および比較例1〜18の現像剤を得た。
実施例2
ポリエステル樹脂(バインダー) 85重量部
結晶性ポリエステル樹脂 3重量部
エステルワックス(A) 5重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 43.4℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例2の現像剤を得た。
実施例3
ポリエステル樹脂(バインダー) 63重量部
結晶性ポリエステル樹脂 20重量部
エステルワックス(A) 10重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 33.9℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が35nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例3の現像剤を得た。
実施例4
ポリエステル樹脂(バインダー) 63重量部
結晶性ポリエステル樹脂 20重量部
エステルワックス(A) 10重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 33.5℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が35nmの疎水性シリカ 0.2重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例4の現像剤を得た。
実施例5
ポリエステル樹脂(バインダー) 85重量部
結晶性ポリエステル樹脂 5重量部
エステルワックス(A) 3重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 44.9℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 0.2重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例5の現像剤を得た。
実施例6
ポリエステル樹脂(バインダー) 63重量部
結晶性ポリエステル樹脂 20重量部
エステルワックス(A) 10重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 33.4℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例6の現像剤を得た。
実施例7
ポリエステル樹脂(バインダー) 83重量部
結晶性ポリエステル樹脂 5重量部
エステルワックス(B) 5重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 43.2℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が30nmの疎水性シリカ 0.3重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例7の現像剤を得た。
実施例8
ポリエステル樹脂(バインダー) 85重量部
結晶性ポリエステル樹脂 3重量部
エステルワックス(B) 5重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 43.6℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が30nmの疎水性シリカ 0.3重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例8の現像剤を得た。
実施例9
ポリエステル樹脂(バインダー) 63重量部
結晶性ポリエステル樹脂 20重量部
エステルワックス(B) 10重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 34.8℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 0.2重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例9の現像剤を得た。
実施例10
ポリエステル樹脂(バインダー) 63重量部
結晶性ポリエステル樹脂 20重量部
エステルワックス(B) 10重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 34.6℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 0.2重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例10の現像剤を得た。
実施例11
ポリエステル樹脂(バインダー) 87重量部
結晶性ポリエステル樹脂 3重量部
エステルワックス(C) 3重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 45.0℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が10nmの疎水性シリカ 0.2重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例11の現像剤を得た。
実施例12
ポリエステル樹脂(バインダー) 87重量部
結晶性ポリエステル樹脂 3重量部
エステルワックス(C) 3重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 45.0℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 0.2重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例12の現像剤を得た。
実施例13
ポリエステル樹脂(バインダー) 87重量部
結晶性ポリエステル樹脂 3重量部
エステルワックス(C) 3重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 44.8℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が35nmの疎水性シリカ 0.2重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例13の現像剤を得た。
実施例14
ポリエステル樹脂(バインダー) 87重量部
結晶性ポリエステル樹脂 3重量部
エステルワックス(C) 3重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 44.7℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が10nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例14の現像剤を得た。
実施例15
ポリエステル樹脂(バインダー) 63重量部
結晶性ポリエステル樹脂 20重量部
エステルワックス(D) 10重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 33.2℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 0.2重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例15の現像剤を得た。
実施例16
ポリエステル樹脂(バインダー) 63重量部
結晶性ポリエステル樹脂 20重量部
エステルワックス(D) 10重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 33.5℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 0.2重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例16の現像剤を得た。
実施例17
ポリエステル樹脂(バインダー) 85重量部
結晶性ポリエステル樹脂 5重量部
エステルワックス(D) 3重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 44.7℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 0.3重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例17の現像剤を得た。
実施例18
ポリエステル樹脂(バインダー) 73重量部
結晶性ポリエステル樹脂 10重量部
エステルワックス(E) 10重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 36.7℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が10nmの疎水性シリカ 0.3重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例18の現像剤を得た。
実施例19
ポリエステル樹脂(バインダー) 61重量部
結晶性ポリエステル樹脂 20重量部
エステルワックス(E) 12重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 33.6℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が35nmの疎水性シリカ 0.3重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例19の現像剤を得た。
実施例20
ポリエステル樹脂(バインダー) 83重量部
結晶性ポリエステル樹脂 5重量部
エステルワックス(E) 5重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 43.2℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が35nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例20の現像剤を得た。
実施例21
ポリエステル樹脂(バインダー) 73重量部
結晶性ポリエステル樹脂 10重量部
エステルワックス(F) 10重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 36.7℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が10nmの疎水性シリカ 0.3重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例21の現像剤を得た。
実施例22
ポリエステル樹脂(バインダー) 68重量部
結晶性ポリエステル樹脂 15重量部
エステルワックス(F) 10重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 35.0℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が35nmの疎水性シリカ 0.3重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例22の現像剤を得た。
実施例23
ポリエステル樹脂(バインダー) 83重量部
結晶性ポリエステル樹脂 5重量部
エステルワックス(F) 5重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 43.1℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が35nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例23の現像剤を得た。
実施例24
ポリエステル樹脂(バインダー) 87重量部
結晶性ポリエステル樹脂 3重量部
エステルワックス(G) 3重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 44.5℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が10nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例24の現像剤を得た。
実施例25
ポリエステル樹脂(バインダー) 61重量部
結晶性ポリエステル樹脂 20重量部
エステルワックス(G) 12重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 33.6℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が35nmの疎水性シリカ 0.6重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例25の現像剤を得た。
実施例26
ポリエステル樹脂(バインダー) 78重量部
結晶性ポリエステル樹脂 10重量部
エステルワックス(G) 5重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでホソカワミクロン社製パルベライザを用いて更に粉砕し、平均体積粒径59μmの中砕粒子を得た。得られた中
砕粒子30重量部、アニオン性界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(ネオペレックスG−15)1重量部、アミン化合物としてトリエチルアミン1重量部、イオン交換水68重量部をIKA社製ホモジナイザーにて攪拌し、混合液1を得た。
次に得られた混合液1を、加熱システム温度を120℃に設定したナノマイザー(吉田機械興業社製、YSNM−2000ARに加熱システムを追加)に投入し、処理圧力150MPaにて3回繰り返し処理を行った。冷却後得られた着色微粒子の体積平均粒径をSALD7000(島津製作所社製)にて測定した結果、0.7μmであった。微粒子分散液のpHは8.3であった。
次に、着色微粒子の固形分濃度が18%になるように希釈後、0.1Mの塩酸を滴下し、pHを調整した。分散液の温度は、30℃になるように制御した。pHが7.0になって時点で、粒径を測定した結果、0.84μmであった。さらに0.1M塩酸を滴下し、微粒子のζ電位が−30mVになった時点で滴下を終了した。この時のpHは3.8であった。
次に、上記分散液をパドル翼(500rpm)にて攪拌させながら、10℃/minの速度で80℃まで昇温し、80℃で1時間保持した。冷却後、分散液を一晩放置して上澄み液の状態を観察した結果、上澄み液は透明で、未凝集粒子は観測されなかった。また体積平均径を測定した結果、6μmであり、20μm以上の粗粒は観察されなかった。その後、真空乾燥機にて含水率が0.8重量%以下になるまで乾燥させ、体積平均径6μm、トナーTg 39.8℃の粉体を得た。この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が30nmの疎水性シリカ 0.6重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、実施例26の現像剤を得た。
比較例1
ポリエステル樹脂(バインダー) 63重量部
結晶性ポリエステル樹脂 20重量部
エステルワックス(H) 10重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 35.2℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が35nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、比較例1の現像剤を得た。
比較例2
ポリエステル樹脂(バインダー) 85重量部
結晶性ポリエステル樹脂 3重量部
エステルワックス(H) 5重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 44.2℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、比較例2の現像剤を得た。
比較例3
ポリエステル樹脂(バインダー) 62重量部
結晶性ポリエステル樹脂 25重量部
エステルワックス(I) 6重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 30.1℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が35nmの疎水性シリカ 0.5重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、比較例3の現像剤を得た。
比較例4
ポリエステル樹脂(バインダー) 83重量部
エステルワックス(I) 10重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 57.5℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 0.5重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、比較例4の現像剤を得た。
比較例5
ポリエステル樹脂(バインダー) 73重量部
結晶性ポリエステル樹脂 10重量部
エステルワックス(J) 10重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 36.4℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が20nmの疎水性シリカ 0.5重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、比較例5の現像剤を得た。
比較例6
ポリエステル樹脂(バインダー) 81重量部
結晶性ポリエステル樹脂 6重量部
エステルワックス(J) 6重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 42.1℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 1.0重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、比較例6の現像剤を得た。
比較例7
ポリエステル樹脂(バインダー) 77重量部
結晶性ポリエステル樹脂 10重量部
エステルワックス(K) 6重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 36.1℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 1.0重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、比較例7の現像剤を得た。
比較例8
ポリエステル樹脂(バインダー) 87重量部
エステルワックス(L) 6重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 55.6℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が35nmの疎水性シリカ 0.5重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、比較例8の現像剤を得た。
比較例9
ポリエステル樹脂(バインダー) 80重量部
結晶性ポリエステル樹脂 8重量部
エステルワックス(L) 5重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 44.7℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、比較例9の現像剤を得た。
比較例10
ポリエステル樹脂(バインダー) 73重量部
結晶性ポリエステル樹脂 10重量部
エステルワックス(L) 10重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 42.7℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、比較例10の現像剤を得た。
比較例11
ポリエステル樹脂(バインダー) 80重量部
結晶性ポリエステル樹脂 10重量部
エステルワックス(M) 3重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 45.6℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、比較例11の現像剤を得た。
比較例12
ポリエステル樹脂(バインダー) 80重量部
結晶性ポリエステル樹脂 10重量部
エステルワックス(N) 3重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 40.6℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が35nmの疎水性シリカ 0.1重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、比較例12の現像剤を得た。
比較例13
ポリエステル樹脂(バインダー) 68重量部
結晶性ポリエステル樹脂 15重量部
エステルワックス(N) 10重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 32.7℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 1.0重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、比較例13の現像剤を得た。
比較例14
ポリエステル樹脂(バインダー) 68重量部
結晶性ポリエステル樹脂 15重量部
エステルワックス(O) 10重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 33.5℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、比較例14の現像剤を得た。
比較例15
ポリエステル樹脂(バインダー) 73重量部
結晶性ポリエステル樹脂 15重量部
エステルワックス(O) 5重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 38.7℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、比較例15の現像剤を得た。
比較例16
ポリエステル樹脂(バインダー) 77重量部
結晶性ポリエステル樹脂 10重量部
エステルワックス(P) 6重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 45.6℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が20nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、比較例16の現像剤を得た。
比較例17
ポリエステル樹脂(バインダー) 78重量部
エステルワックス(A) 15重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 54.6℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が8nmの疎水性シリカ 0.3重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、比較例17の現像剤を得た。
比較例18
ポリエステル樹脂(バインダー) 83重量部
エステルワックス(E) 10重量部
着色剤(MA−100) 6重量部
帯電制御剤(Al+Mgを含むポリサッカライド化合物) 1重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径7μm、トナーTg 56.5℃の粉体を得た。
この粉体100重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が30nmの疎水性シリカ 1.0重量部
平均一次粒子径が100nmの疎水性シリカ 0.8重量部
平均一次粒子径が20nmの疎水性酸化チタン 0.5重量部
得られたトナーを平均粒径40μmのシリコーン樹脂を表面コートしたフェライトキャリア100重量部に対し、6重量部の割合でターブラミキサーにて撹拌して、比較例18の現像剤を得た。
実施例および比較例のトナーについて、エステルワックスの融点および添加量、結晶性ポリエステルの融点および添加量を、小粒径の疎水性シリカの粒径および添加量とともに、下記表4および5にまとめる。下記表において、添加量は(重量%)であり、疎水性シリカの粒径は、平均一次粒子径である。
Figure 0006214461
Figure 0006214461
実施例および比較例の各トナーを0.5g秤量し、三角フラスコに収容した。その三角フラスコに塩化メチレン2mlを添加し、トナーを溶解させた。さらにヘキサン4mlを添加し、不溶物をろ過し、窒素気流下にて溶媒を留去した。析出物について、ワックス単体の場合と同様にFD/MS測定を行なった。得られた結果を、下記表6および7にまとめる。
最大強度比を示す炭素数(Cn)のエステル化合物の割合をaとし、炭素数(Cn−4)のエステル化合物の含有量bと炭素数(Cn−2)のエステル化合物の含有量cとの合計量dとして、比(d/a)および比(c/a)を求めた。また、炭素数(Cn+2)のエステル化合物の含有量eと炭素数(Cn+4)のエステル化合物の含有量fとの合計量gとして、比(g/a)を求めた。得られた結果を、炭素数38以下の割合とともに下記表6,7にまとめる。
Figure 0006214461
Figure 0006214461
各トナーについて、低温定着性、保存性、ロングライフ性、およびトナーTgを求めた。評価方法は以下のとおりである。
<低温定着性>
市販のe−studio6530c(東芝テック製)の定着システムを基に、設定温度を100℃から200℃まで0.1℃刻みで変更できるように改造した。設定温度150℃をスタートとし、トナー付着量:1.5mg/cm2となるベタ画像を10枚取得した。その10枚にわずかでもオフセットや未定着による画像剥がれが発生しない場合、設定温度を低下させて、画像剥がれが発生しない下限の定着温度を求めた。定着温度は低いほどよく、125℃より高ければNGとした。実施例の現像剤は、125℃よりも低い定着温度であった。
<保存性>
55℃10H放置したトナー15gをメッシュで篩い、メッシュ上に残ったトナーを秤量した。メッシュ上に残ったトナーの量は、少ないほどよく、3gよりも多ければNGである。実施例のトナーは、メッシュ上に残ったトナーが3gよりも少ない量であった。
<ロングライフ性>
ロングライフ性は、所定枚数の印字を行なった後の画像形成装置内におけるトナー飛散量から判断する。市販のe−studio6530c(東芝テック製)を使用して、印字率8.0%の原稿をA4連続で300000枚コピーした。このとき、現像器のマグネットローラ下側部分に堆積したトナーを掃除機で吸引し、堆積トナー量(トナー飛散量)の重量を測定してトナー飛散量を求めた。トナー飛散量が少ないほど本体内の部材汚れが少ない為、ロングライフ性が優れており、170mgを超えるとNGとした。実施例の現像剤は、170mgよりも少ないトナー飛散量であった。
<トナーTg>
DSC「DSC Q2000(ティー・エイ・インスツルメント製)」を使用し、試料:5mg、蓋及びパン:アルミナ、昇温速度:10℃/min、測定温度:20〜200℃の条件で行い、200℃まで加熱した試料を20℃以下まで冷却する。再度加熱して測定したものを、データとして使用する。30〜60℃付近で発生する曲線の低温側と高温側との接線を引き、その延長線上の交点をTgとする。
トナーTgは低いほど低温定着に有利であるが、低すぎると保存性が悪化する、評価結果から目安であるが33℃を下回るとNGとなった。
得られた評価結果を、下記表8および9にまとめる。
Figure 0006214461
Figure 0006214461
実施例において用いられたエステルワックスは、今まで以上に低温定着性に優れ、かつ高温放置時にワックスが析出しにくい。このようなエステルワックスと、低温定着に良好な結晶性ポリエステル樹脂とを組み合わせてトナー粒子を構成し、このトナー粒子に特定の大きさの添加剤を組み合わせることにより、従来よりも低温定着化を実現でき、保存性、ロングライフ化を全て両立できるトナーが得られることがわかる。
実施例の現像剤は、結晶性ポリエステル由来の融点温度とエステルワックス由来の融点温度との2つの融点温度を有している。また、使用されるエステルワックスについては、最大強度比周辺の分布も規定されている。これらに起因して、トナー中のワックスの分散がさらに良好となり、トナーのTgを通常のエステルワックスよりも下げることが可能となった。本実施形態によって、低温においても定着性が良好となる。
結晶性ポリエステル樹脂とエステルワックスとを同時に使用することの弊害として、保存性の悪化やトナーがキャリア表面を汚染してしまい、ライフ中の帯電特性が悪化する傾向があげられる。これに対し、実施形態に係る現像剤は、トナー粒子表面に、比較的粒子径の小さい添加剤が添加されているので、現像剤の流動性を保持する事が可能となり、低温定着、保存性、ロングライフ化が全て達成される。
これに対して比較例のトナーは、低温定着性、保存性およびロングライフ性の全ての特性を同時に備えることができない。
比較例1で用いたエステルワックス(H)は、最大強度比を示す炭素数のエステル化合物の含有量が55重量%を超えているのに加えて、比(g/a)が0.065未満である。炭素数の分布がシャープであるため、ワックスの分散が悪く、ワックスが析出した為、保存性が悪化している。
比較例2で用いたエステルワックス(H)は比較例1同様、最大強度比を示す炭素数のエステル化合物の含有量が55重量%を超えており、(g/a)が0.065未満である為、ワックスの分散も悪く、ワックスが析出した為、保存性も劣っている。しかも、比(d/a)が0.619未満であるため、定着性が悪い。
比較例3で用いたエステルワックス(I)は、炭素数38以下のエステル化合物が10重量%を超えているため、ワックスの分散が悪く析出した為、保存性が劣っている。
比較例4では、エステルワックス(I)を用いるのに加えて、結晶性ポリエステルが含有されていないため、Tgが高く定着が劣っている。
比較例5で用いたエステルワックス(J)は、最大強度比を示す炭素数をもつエステルワックスの含有量が20重量%未満であるのに加えて、炭素数38以下の含有量が多い。しかも、比(g/a)が0.200を超えているため、ワックスが析出して保存性が劣っている。
比較例6では、エステルワックス(I)を用いているため保存性が悪い。
比較例7で用いたエステルワックス(K)は、炭素数38以下の含有量が多いため、ワックスが析出して保存性が劣り、トナー飛散も著しい。
比較例8〜10で用いたエステルワックス(L)は、比(g/a)が0.200を超えているため、低温定着が達成できない。特に、結晶性ポリエステルを含有しない比較例8は、定着温度が145℃と高い。
比較例11で用いたエステルワックス(M)は、最大強度比を示す炭素数をもつエステル化合物の含有量が100%と、極めてシャープな分布である。このため、ワックスが析出して保存性が劣っている。
比較例12および13で用いたエステルワックス(N)は、比(g/a)が0.200を超えている。このため、流動性が悪化し、ロングライフ性が劣っている。
比較例14および15で用いたエステルワックス(O)は、比(g/a)が0.200を超えている。このため、流動性が悪化しロングライフ性が劣っている。特に比較例15は、定着性も悪い。
比較例16で用いたエステルワックス(P)はライスワックスであり、最大強度比の炭素数が48よりも大きく、比(g/a)が0.200を超えている。このため、定着性が劣っている。
比較例17および比較例18から、結晶性ポリエステル樹脂が含有されない場合には定着性が劣ることがわかる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下に、当初の特許請求の範囲に記載していた発明を付記する。
[1]
着色剤、非結晶性ポリエステル、示差走査熱量計における吸熱ピーク温度T2を有する結晶性ポリエステル、及び示差走査熱量計における吸熱ピーク温度T1(T1<T2)を有するエステルワックスを含有するトナー粒子と、前記トナー粒子に外添された無機酸化物粒子とを含むトナーであって、
前記エステルワックスは、アルキルカルボン酸成分とアルキルアルコール成分との反応によって得られる32〜54の炭素数から選択される炭素数を持つ複数のエステル化合物を含み、炭素数の異なる各エステル化合物のイオン強度比を百分率で表わした際、その最大強度比を示す炭素数(Cn)を持つエステル化合物の含有量aは、前記エステルワックス全体の20〜55重量%であり、かつ炭素数が38以下のエステル化合物の含有量が前記エステルワックス全体の10重量%以下であって、
炭素数(Cn+2)のエステル化合物の含有量eと炭素数(Cn+4)のエステル化合物の含有量fとの合計量gは、0.065≦g/a≦0.200を満たし、
前記無機酸化物粒子は、平均一次粒子径が8〜35nmの疎水性シリカを含むことを特徴とするトナー。
[2]
前記エステルワックスにおいて最大強度比を示す炭素数(Cn)は、40〜48であることを特徴とする[1]に記載のトナー。
[3]
前記示差走査熱量計における結晶性ポリエステルの吸熱ピーク温度T2は、85〜110℃であり、前記示差走査熱量計におけるエステルワックスの吸熱ピーク温度T1は、60〜75℃であることを特徴とする[1]または[2]に記載のトナー。
[4]
前記エステルワックスは、トナー粒子の3〜12重量%を占め、前記結晶性ポリエステルは、トナー粒子の3〜20重量%を占めることを特徴とする[1]〜[3]のいずれかに記載のトナー。
[5]
前記エステルワックスにおいて、前記炭素数(Cn−2)のエステル化合物の含有量cは、0.281≦c/a≦0.518を満たすことを特徴とする[1]〜[4]のいずれかに記載のトナー。
[6]
前記疎水性シリカは非球形であり、前記トナー粒子の0.2〜0.8重量%の量で含有されていることを特徴とする[1]〜[5]のいずれか1項に記載のトナー。
102…感光体ドラム(像担持体)、105…現像装置(現像手段)、108…トナー補給容器(トナー補給手段)、110…回収機構(回収手段)、111…現像容器、112…現像ローラ、114,115…第1及び第2の仕切材、116〜118…第1乃至第3の室、120〜122…第1乃至第3のミキサー(第1乃至第3の攪拌搬送部材)、125〜128…第1乃至第4の連通部、129…トナー濃度検出器(濃度検出手段)、152…順送り羽根、153…逆送り羽根、1…カラー複写機、10…中間転写ベルト、11Y、11M、11C…画像形成ステーション、12Y、12M、12C及び12K…感光体ドラム、14Y、14M、14C及び14K…現像装置。

Claims (4)

  1. 着色剤、非結晶性ポリエステル、示差走査熱量計における吸熱ピーク温度T2を有する結晶性ポリエステル、及び示差走査熱量計における吸熱ピーク温度T1(T1<T2)を有するエステルワックスを含有するトナー粒子と、前記トナー粒子に外添された無機酸化物粒子とを含むトナーであって、
    前記エステルワックスは、アルキルカルボン酸成分とアルキルアルコール成分との反応によって得られる32〜54の炭素数から選択される炭素数を持つ複数のエステル化合物を含み、炭素数の異なる各エステル化合物のイオン強度比を百分率で表わした際、その最大強度比を示すエステル化合物は、42、44及び46から選択される炭素数(Cn)を持ちかつその含有量a、前記エステルワックス全体の20〜55重量%であり、かつ炭素数が38以下のエステル化合物の含有量が前記エステルワックス全体の10重量%以下であって、
    炭素数(Cn+2)のエステル化合物の含有量eと炭素数(Cn+4)のエステル化合物の含有量fとの合計量gは、0.065≦g/a≦0.200を満たし、
    炭素数(Cn−2)のエステル化合物の含有量cは、0.281≦c/a≦0.518を満たし、
    前記複数のエステル化合物は炭素数(Cn)よりも大きな炭素数を各々が持つエステル化合物を3〜6つ含み、
    前記無機酸化物粒子は、平均一次粒子径が8〜35nmの疎水性シリカを含むことを特徴とするトナー。
  2. 前記示差走査熱量計における結晶性ポリエステルの吸熱ピーク温度T2は、85〜110℃であり、前記示差走査熱量計におけるエステルワックスの吸熱ピーク温度T1は、60〜75℃であることを特徴とする請求項1に記載のトナー。
  3. 前記エステルワックスは、トナー粒子の3〜12重量%を占め、前記結晶性ポリエステルは、トナー粒子の3〜20重量%を占めることを特徴とする請求項1又は2に記載のトナー。
  4. 前記疎水性シリカは非球形であり、前記トナー粒子の0.2〜0.8重量%の量で含有されていることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のトナー。
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