JP6432287B2 - トナー、二成分現像剤、及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
前記折り目強度の不足は、トナーを定着させた紙等の記録媒体を折り曲げた際、折り目部分のトナーが剥離し、画像の乱れを招く現象である。通常のトナーの定着と同様に、加熱によりトナーが十分に溶融し、紙の繊維に絡みつくように付着させることができれば、前記折り目強度は担保される。しかし、前記折り目強度試験では紙を折るというストレスが負荷されるため、通常の定着よりも更にしっかりと紙に付着させる必要がある。
トナーの定着性を上げることにより前記問題は解決できるが、トナーの耐熱保存性の観点からは一層不利に働くため、従来技術ではこれらの課題を両立はできていないのが現状である。
例えば、特許文献1では、低温定着性の向上と折り目強度の担保を試みているが、耐熱保存性については言及されておらず、低温定着性に優れたトナーにおいて、高い折り目強度担保と高い耐熱保存性との両立は達成できていないのが現状である。
前記トナーにおけるテトラヒドロフラン(THF)を溶媒としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定から得られる前記樹脂由来の微分分子量分布曲線において、微分分布値が最大となるピークのピークトップの分子量(MTHF)が4.0×103以上1.0×106以下であり、
前記トナーにおけるヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)を溶媒としたGPC測定から得られる前記樹脂由来の分子量分布において、分子量5×104以下に存在する最大ピーク(Pmax)よりも高分子側にピークを持たないか、又は前記Pmaxより高分子側にピークを持つ場合には前記ピーク面積の合計が前記Pmaxの面積の35%以下であり、かつ前記Pmaxの半値幅が3.5×104以下である。
本発明のトナーは、着色剤、樹脂、及び離型剤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ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)を溶媒としたGPC測定から得られる前記樹脂由来の分子量分布において、分子量5×104以下に存在する最大ピーク(Pmax)よりも高分子側にピークを持たないか、又は前記Pmaxより高分子側にピークを持つ場合には前記ピーク面積の合計が前記Pmaxの面積の35%以下であり、かつ前記Pmaxの半値幅が3.5×104以下であることにより、高い折り目強度と高い耐熱保存性を両立でき、低温定着性に優れたトナーを提供できることを知見した。
前記トナーの樹脂は一般的に低分子なものほど低温で溶融することが知られている。テトラヒドロフラン(THF)を溶媒としたGPC測定から得られる樹脂由来の最大ピークのピークトップの分子量(MTHF)が4.0×103以上であると、前記トナーを保存する環境下では溶融しにくく、トナーの耐熱保存性に優れる。一方、前記MTHFが1.0×106以下であると、定着温度が低温であってもトナーは十分に溶融し、低温定着性及び折り目強度が優れる。
前記MTHFを調整する方法の一つとして、架橋形成反応にかける時間や温度を変化させる方法がある。時間が長いほど、温度が高いほど架橋形成が進行し、前記MTHFは大きな値となる。
前記トナーにおけるHFIPを溶媒としたGPC測定から得られる樹脂由来の分子量分布において、分子量5×104以下に存在する最大ピーク(Pmax)よりも高分子側にピークを持たないか、又は前記Pmaxより高分子側にピークを持つ場合には該ピーク面積の合計がPmaxの面積の35%以下であることで、定着の際に溶融しにくい部分が少なくなり、折り目強度が優れる。
前記Pmaxより高分子側に存在するピークの面積を調整する方法として、樹脂溶液の濾過が挙げられる。ろ紙の目が細かいほど大きな分子が取り除かれるため、その面積は小さくなる。また、濾過物の一部を濾液に戻すことで、高分子両側のピーク面積を増加させることができる。
前記Pmaxの半値幅を調整する方法として、水相に加える界面活性剤の量を変える方法が挙げられる。乳化の際、界面活性剤が多いほど樹脂中の低分子成分は水相に引き抜かれて取り除かれるため、半値幅は小さくなる。
前記Pmaxより高分子側に存在するピークの面積を調整する方法は、上述したとおりである。
前記ピークの数を調整する方法としては、ピークの面積を調整する方法と同様であるが、Pmaxより高分子側にピークを1つだけ持つように調整するためには、濾過物を更に単離し、単離成分を濾液に戻す方法が挙げられる。
前記Pmaxより高分子側にピークを1つだけ持つように調整する方法は、上述したとおりであるが、濾過物を更に単離した際に、より低分子の成分を濾液に戻すことでPmaxとPmaxより高分子側に1つだけ存在するピークの分子量差を小さくすることができる。
前記MPmaxを調整する方法として、架橋剤の量を変化させる方法が挙げられる。架橋剤が多いほど反応点が多くなるため、より小さな分子が少なくなり、MPmaxの値は大きくなる。
GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)測定では、トナーを移動相と同じ有機溶剤に溶かし、不溶分をフィルタリングし、可溶分を測定に用いている。そのため、得られる分子量分布は、トナー全体の中で有機溶剤に可溶な部分に限定された情報であると言える。本発明では、テトラヒドロフラン(THF)を溶媒としたGPC測定と、ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)を溶媒としたGPC測定を扱っている。前記HFIPは前記THFよりも樹脂を溶かしやすく、極めて高い分子量領域の情報を観測することができる。耐熱保存性を下げることなく、優れた折り目強度を確保するためには、この領域の分子量分布を制御する必要がある。一方、THFを用いた測定では、極めて高い分子量成分を取り除いた情報を得ることができる。極めて高い分子量成分の影響を受けることなく、低分子〜やや高分子の分布を評価することができるため、HFIPを用いた測定では検出できないこの領域のわずかな違いを検出することができる。耐熱保存性と低温定着性、耐熱保存性と折り目強度を両立させるためには、この領域の分子量分布を制御する必要がある。
本発明におけるTHFを溶媒としたGPC測定から得られる樹脂由来の微分分子量分布曲線における微分分布値が最大となるピークのピークトップの分子量(MTHF)は以下の方法で評価することが好ましい。
東ソー株式会社製HLC−8220GPC(カラム:TSKgel)を用いて評価した。サンプル管にトナー6.0mgを量り取り、全量が4gになるまでTHFを加え、攪拌する。目視で溶け残りが確認される場合は、サンプル管ごと超音波洗浄機中に30秒間入れる。24時間静置したサンプルの上澄み溶液を、シリンジを用いて2cm3吸引し、クロマトディスク(クラボウ社製、0.45μm、25N)を通し、測定用サンプルカップに移したものを測定に用いる。
測定条件は以下の通りである。
・移動相:THF
・流速:0.35ml/min
・温度:40℃
・検出器:RI
・サンプル量:10μL
標準サンプル(SHOWA DENKO社製、Shodex STANDARD SM−105)を用いて作成した検量線を用いてデータ解析を行う。得られた微分分子量分布曲線から、樹脂由来の微分分布値が最大となるピークのピークトップ分子量(MTHF)を算出する。
なお、測定サンプル中にトナー中の顔料が含まれている場合、ピークとして検出される場合があるが、これは樹脂由来のピークではないため、本発明中では除外して考える必要がある。得られたピークが樹脂由来か顔料由来かを判断する手段としては、顔料単体を同条件で測定し、ピークの位置を特定する方法がある。また、サンプル中で顔料はTHFに不溶な大きな固体として存在するため、カラムに吸着されることなく、最初に溶出し、最も高分子のピークとして現れることが多い。サンプリング時にクロマトディスク(クラボウ社製、0.45μm、25N)を通過した溶液に着色がある場合は特に注意深く判断する必要がある。本発明中のピークとは、得られた分子量分布の山に当たる部分を示す。
ここで、図1AのAは、メインピークより高分子側に微分分布値の再増加が見られるためピークとみなすが、図1AのBはメインピークより高分子側は微分分布値の再増加がなく、緩やかに減少していくだけであるため、ピークとはみなさない。これはHFIPを溶媒としたGPC測定で得られた分子量分布の解析でも同様である。
本発明におけるHFIPを溶媒としたGPC測定から得られる樹脂由来の微分分子量分布は、以下の方法で評価することが好ましい。東ソー株式会社製HLC−8220GPC(カラム:TSKgel)を用いて評価した。サンプル管にトナー6.0mgを量り取り、全量が4gになるまでHFIPを加え、攪拌する。目視で溶け残りが確認される場合は、サンプル管ごと超音波洗浄機中に30秒間入れる。24時間静置したサンプルの上澄み溶液を、シリンジを用いて2cm3吸引し、クロマトディスク(クラボウ社製、0.45μm、25N)を通し、測定用サンプルカップに移したものを測定に用いる。
測定条件は以下の通りである。
・移動相:HFIP
・流速:0.20ml/min
・温度:40℃
・検出器:RI
・サンプル量:10μL
標準サンプル(Polymer Laboratories社製 EasiCal PM−1 Polymethylmethacrylate Standards)で作成した検量線を用いてデータ解析を行う。詳細は次の項に記載する。
なお、測定サンプル中にトナー中の顔料が含まれている場合、ピークとして検出される場合があるが、これは樹脂由来のピークではないため、本発明中では除外して考える必要がある。得られたピークが樹脂由来か顔料由来かを判断する手段としては、顔料単体を同条件で測定し、ピークの位置を特定する方法がある。また、サンプル中で顔料はHFIPに不溶な大きな固体として存在するため、カラムに吸着されることなく、最初に溶出し、最も高分子のピークとして現れることが多い。サンプリング時にクロマトディスク(クラボウ社製、0.45μm、25N)を通過した溶液に着色がある場合は特に注意深く判断する必要がある。
本発明における分子量5×104以下に存在する最大ピーク(Pmax)は以下の方法で評価することが好ましい。上記の方法でHFIPを溶媒としたGPC測定を行い、得られた微分分子量分布曲線を解析する。分子量5×104以下に存在するピークのうち、微分分布値が最大となるピークをPmaxとする。また、Pmaxのピークトップの分子量をMPmaxとする。具体例を図2A及び図2Bに示す。
本発明におけるピークの数は以下の方法で数えることが好ましい。上記の方法でHFIPを溶媒としたGPC測定を行い、得られた微分分子量分布曲線を解析する。初めに上記の方法でPmaxの位置を特定する。Pmaxより高分子量側に存在するピークを、Pmaxに近い順にPmax+1、Pmax+2・・・Pmax+nとする(図3参照)。Pmaxよりも高分子側にピークを持たないというのは、n=0の状態を指す(図4参照)。Pmaxより高分子側に1つだけピークを持つというのは、n=1の状態を示す。Pmaxより高分子側に2つ以上のピークを持つというのは、n≧2の状態を示す。ピークの数を数える際、Pmaxより低分子両側のピークは一切含まないものとする。
本発明におけるピークトップの分子量差は以下の方法で評価することが好ましい。上記の方法でHFIPを溶媒としたGPC測定を行い、得られた微分分子量分布曲線を解析する。Pmaxより高分子側に1つだけピークを持つ場合(そのピークをPmax+1とする)、Pmax+1のピークトップ分子量(MPmax+1とする)とMPmaxの差をピークトップの分子量差とする(図5参照、式(3)参照)。
分子量差=MPmax+1−MPmax・・・(式3)
本発明におけるピーク面積は以下の方法で評価することが好ましい。上記の方法でHFIPを溶媒としたGPC測定を行い、得られた微分分子量分布曲線を解析する。ピークとピークの間に存在する谷(ピークとピークの間で微分分布値が最も小さくなる点)から垂線を引き、ピーク分割を行い、それぞれのピークのピーク面積比を算出する。この際、ベースラインは、サンプルの溶出開始点から水平に引く。
Pmaxのピーク面積をa、Pmax+1のピーク面積をb、Pmax+2の面積をc、Pmax+3の面積をdと置き、算出を行う(図6参照)。「Pmaxより高分子側にピークを持つ場合、そのピーク面積の合計がPmaxの面積の35%以下である」とは、式1を満たしている状態を指す。
(b+c+d)÷a×100≦35・・・(式1)
「Pmaxより高分子側に2つ以上のピークを持つ場合、Pmaxに近い方から数えて2つ目以降のピーク面積の合計がPmaxの面積の15%以下である」とは、式2を満たしている状態を指す。
(c+d)÷a×100≦15・・・(式2)
本発明におけるPmaxの半値幅は以下の方法で評価することが好ましい。上記の方法でHFIPを溶媒としたGPC測定を行い、得られた微分分子量分布曲線からPmaxの特定を行う。Pmaxのピークトップの微分分布値が半分の値になる位置でのチャートの幅(半値全幅)が本発明における半値幅である(図7参照)。ピークが重畳しており、半値全幅が求められない場合は半値半幅を求め、2倍した値を半値幅とする(図8参照)。ピークが更に複雑に重畳している場合は、最小二乗法を用いたフィッティングによりピーク分離を行った後、チャートの幅(半値全幅)を求め、半値幅とする。
前記樹脂としては、結晶性ポリエステル樹脂、非晶性ポリエステル樹脂、並びに非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂(共重合体)から選択される少なくともいずれかを含有することが好ましい。これらの中でも、結晶部の微分散化による低温定着性向上の点から、非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂(共重合体)がより好ましい。
前記結晶性ポリエステル樹脂は、例えば、多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とから合成される。なお、前記結晶性ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
前記多価カルボン酸成分としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、マロン酸、メサコニン酸等の二塩基酸等の芳香族ジカルボン酸;などが挙げられる。更に、これらの無水物やこれらの低級アルキルエステルも挙げられるがこの限りではない。
また、酸成分としては、前記脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、スルホン酸基を持つジカルボン酸成分が含まれていてもよい。更に、前記脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、2重結合を持つジカルボン酸成分を含有してもよい。
多価アルコール成分のうち、前記脂肪族ジオールの含有量が80モル%以上であることが好ましく、90モル%以上がより好ましい。前記脂肪族ジオールの含有量が80モル%未満では、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融解温度が降下する為、耐トナーブロッキング性、画像保存性及び、低温定着性が悪化してしまう場合がある。
重合性単量体が、反応温度下で溶解又は相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させてもよい。重縮合反応においては、溶解補助溶剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪い重合性単量体が存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪い重合性単量体とその重合性単量体と重縮合予定の酸又はアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させるとよい。
具体的には、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、酢酸リチウム、炭酸リチウム、酢酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛、塩化亜鉛、酢酸マンガン、ナフテン酸マンガン、チタンテトラエトキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラブトキシド、三酸化アンチモン、トリフェニルアンチモン、トリブチルアンチモン、ギ酸スズ、シュウ酸スズ、テトラフェニルスズ、ジブチルスズジクロライド、ジブチルスズオキシド、ジフェニルスズオキシド、ジルコニウムテトラブトキシド、ナフテン酸ジルコニウム、炭酸ジルコニール、酢酸ジルコニール、ステアリン酸ジルコニール、オクチル酸ジルコニール、酸化ゲルマニウム、トリフェニルホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、エチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、トリエチルアミン、トリフェニルアミン等の化合物などが挙げられる。
前記結晶性ポリエステル樹脂の融点は、前記の示差走査熱量測定(DSC)により得られた吸熱ピークのピーク温度として求めることができる。
前記酸価が、3.0mgKOH/g以上であると、水中への分散性が良好であり、湿式製法での粒子の作製を容易に行うことができる。また凝集の際における重合粒子としての安定性に優れ、効率的なトナーの作製が行える。一方、前記酸価が30.0mgKOH/g以下であると、トナーとしての吸湿性が適正であり、トナーとしての環境安定性に優れている。
前記結晶性ポリエステル樹脂は、脂肪族重合性単量体を用いて合成された結晶性ポリエステル樹脂(以下、「結晶性脂肪族ポリエステル樹脂」という場合がある)を主成分(50質量%以上)とすることが好ましい。この場合、前記結晶性脂肪族ポリエステル樹脂を構成する脂肪族重合性単量体の構成比は、60mol%以上が好ましく、90mol%以上がより好ましい。なお、前記脂肪族重合性単量体としては、前述の脂肪族のジオール類やジカルボン酸類を好適に用いることができる。
前記非結晶性ポリエステル樹脂としては、変性ポリエステル樹脂と未変性ポリエステル樹脂がある。
前記変性ポリエステル系樹脂としては、例えば、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーを用いることができる。
前記イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)としては、ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルを更にポリイソシアネート(3)と反応させた物などが挙げられる。
前記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基(アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられる。これらの中でも、アルコール性水酸基が好ましい。
前記ジオール(1−1)としては、例えば、アルキレングリコール(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、1,6−ヘキサンジオール等);アルキレンエーテルグリコール(例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、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エーテルグリコール等);脂環式ジオール(例えば、1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA等);ビスフェノール類(例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等);前記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等)付加物;前記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等)付加物などが挙げられる。これらの中でも、炭素数2〜12のアルキレングリコール及びビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物が好ましく、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、及びこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用がより好ましい。
前記ジカルボン酸(2−1)としては、例えば、アルキレンジカルボン酸(例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等);アルケニレンジカルボン酸(例えば、マレイン酸、フマル酸等);芳香族ジカルボン酸(例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等)などが挙げられる。これらの中でも、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸及び炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸が好ましい。
前記3価以上のポリカルボン酸(2−2)としては、例えば、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸等)などが挙げられる。なお、ポリカルボン酸(2)としては、上述のものの酸無水物又は低級アルキルエステル(例えば、メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル等)を用いて、前記ポリオール(1)と反応させてもよい。
末端にイソシアネート基を有するプレポリマー(A)中のポリイソシアネート(3)構成成分の含有量は、0.5質量%〜40質量%が好ましく、1質量%〜30質量%がより好ましく、2質量%〜20質量%が更に好ましい。前記含有量が、0.5質量%以上であると、耐ホットオフセット性が良好であり、耐熱保存性と低温定着性の両立が図れる。一方、前記含有量が、40質量%以下であると、低温定着性が良好である。
前記アミン類(B)としては、例えば、ジアミン(B1)、3価以上のポリアミン(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、及びB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。
前記ジアミン(B1)としては、例えば、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4′−ジアミノジフェニルメタンなど);脂環式ジアミン(4,4′−ジアミノ−3,3′−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど);脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど)などが挙げられる。
前記3価以上のポリアミン(B2)としては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。
前記アミノアルコール(B3)としては、例えば、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。
前記アミノメルカプタン(B4)としては、例えば、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。
前記アミノ酸(B5)としては、例えば、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。
前記B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。
これらアミン類(B)の中でも、B1及びB1と少量のB2の混合物が好ましい。
前記停止剤としては、例えば、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、又はそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。
前記アミン類(B)の比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHx]の当量比[NCO]/[NHx]で、1/2〜2/1が好ましく、1.5/1〜1/1.5がより好ましく、1.2/1〜1/1.2が更に好ましい。前記[NCO]/[NHx]が1/2〜2/1の範囲において、ウレア変性ポリエステル(i)の分子量が適正であり、耐ホットオフセット性が良好である。
前記未変性ポリエステル樹脂とは、多価アルコールと、多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸エステルなどの多価カルボン酸又はその誘導体とを用いて得られるポリエステル樹脂であって、イソシアネート化合物などにより変性されていないポリエステル樹脂である。
前記ジオールとしては、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、ポリオキシエチレン(2.2)−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(炭素数2〜3)オキサイド(平均付加モル数1〜10)付加物;エチレングリコール、プロピレングリコール;水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールAのアルキレン(炭素数2〜3)オキサイド(平均付加モル数1〜10)付加物などが挙げられる。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。
前記ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、フマル酸、マレイン酸;ドデセニルコハク酸、オクチルコハク酸等の炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数2〜20のアルケニル基で置換されたコハク酸などが挙げられる。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3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、又はそれらの酸無水物などが挙げられる。
前記3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。
前記重量平均分子量(Mw)は、4,000〜7,000がより好ましい。前記数平均分子量(Mn)は、1,500〜3,000がより好ましい。前記Mw/Mnは、1.0
〜3.5がより好ましい。
前記非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂(共重合体)としては、一分子中に結晶性部と非晶性部とを有してい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、結晶性モノマー由来の繰り返し単位と非晶性モノマー由来の繰り返し単位との共重合体、結晶性オリゴマー由来の繰り返し単位と非晶性オリゴマー由来の繰り返し単位との共重合体、結晶性ポリマー由来の繰り返し単位と非晶性ポリマー由来の繰り返し単位との共重合体、又はこれらの組み合わせ、などが挙げられる。これらの中でも、前記結晶性ポリマー由来の繰り返し単位と前記非晶性ポリマー由来の繰り返し単位との共重合体が特に好ましい。
前記共重合体における共重合の形態としては、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、ブロック共重合が好ましい。
前記結晶性ポリマー由来の繰り返し単位における結晶性ポリマーとしては、例えば、前記結晶性樹脂、などが挙げられる。
前記非晶性ポリマー由来の繰り返し単位における非晶性ポリマーとしては、例えば、前記非晶性樹脂、などが挙げられる。
(1)予め重合反応により調製した非晶性樹脂と、予め重合反応により調製した結晶性樹脂とを適当な溶媒に溶解乃至分散させ、イソシアネート基、エポキシ基等のポリマー鎖末端の水酸基、又はカルボン酸と反応する官能基を2つ以上有する伸長剤とを反応させることにより共重合する方法。
(2)予め重合反応により調製した非晶性樹脂と、予め重合反応により調製した結晶性樹脂とを溶融混練し、減圧下でエステル交換反応により調製する方法。
(3)予め重合反応により調製した結晶性樹脂の水酸基を重合開始成分として使用し、前記結晶性樹脂のポリマー鎖末端から非晶性樹脂を開環重合し共重合する方法。
前記結晶性部は、前記結晶性樹脂と同種のモノマー単位から構成される共通の骨格を有することが、前記結晶樹脂と前記共重合体との親和性(相溶性)を向上させ、トナーの耐熱保存性及び低温定着性に優れる点から好ましい。
前記結晶性部のモノマー単位から構成される骨格としては、前記結晶性樹脂と同様のものを用いることができるが、脂肪族ポリエステルが特に好ましい。前記脂肪族ポリエステルとしては、前記結晶性樹脂と同様のものの中から適宜選択することができる。
前記非晶性部は、前記非晶性樹脂と同種のモノマー単位から構成される共通の骨格を有することが、前記非晶性樹脂と前記共重合体との親和性(相溶性)を向上させ、トナーの耐熱保存性及び低温定着性に優れる点から好ましい。
前記非晶性部のモノマー単位から構成される骨格としては、前記非晶性樹脂と同様のものを用いることができる。
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、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
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るが、ワックスが好適である。
前記ワックスとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオレフィンワッックス(例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等);長鎖炭化水素(例えば、パラフィンワッックス、サゾールワックス等);カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。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。
前記カルボニル基含有ワックスとしては、例えば、ポリアルカン酸エステル、ポリアルカノールエステル、ポリアルカン酸アミド、ポリアルキルアミド、ジアルキルケトンなどが挙げられる。
前記ポリアルカ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、エチレンジアミン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好ましい。
また、ワックスの溶融粘度は、融点より20℃高い温度での測定値として、5cps〜1,000cpsが好ましく、10cps〜100cpsがより好ましい。前記溶融粘度が、1,000cps以下であると、耐ホットオフセット性及び低温定着性の向上効果が得られる。
前記その他の成分としては、例えば、帯電制御剤、外添剤、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料などが挙げられる。
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。
前記外添剤としては酸化物微粒子の他に、無機微粒子や疎水化処理無機微粒子を併用することができるが、疎水化処理された一次粒子の平均粒径は1nm〜100nmが好ましく、5nm〜70nmの無機微粒子がより好ましい。
前記流動性向上剤は、表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止可能なものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが挙げられる。前記シリカ、前記酸化チタンは、このような流動性向上剤により表面処理行い、疎水性シリカ、疎水性酸化チタンとして使用するのが特に好ましい。
前記クリーニング性向上剤は、感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するために前記トナーに添加されるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合により製造されたポリマー微粒子などが挙げられる。該ポリマー微粒子は、比較的粒度分布が狭いものが好ましく、体積平均粒径が0.01μm〜1μmのものが好適である。
前記磁性材料としては、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、鉄粉、マグネタイト、フェライトなどが挙げられる。これらの中でも、色調の点で白色のものが好ましい。
前記トナーの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記トナーは、樹脂として結晶性ポリエステル樹脂、非晶性ポリエステル樹脂、並びに非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂(共重合体)から選択される少なくともいずれかを含有し、前記離型剤、前記着色剤、更に必要に応じてその他の成分などを含む油相を水系媒体中で分散させることにより造粒されることが好ましい。
前記水系媒体の調製は、例えば、樹脂粒子を水系媒体に分散させることにより行うことができる。前記樹脂粒子の水系媒体中の添加量は、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、前記水系媒体100質量部に対して、0.5質量部〜10質量部が好ましい。
前記樹脂粒子は、ガラス転移点(Tg)が40℃〜100℃であり、重量平均分子量が3千〜30万がより好ましく、前述したようにガラス転移点(Tg)が40℃未満、及び/又は重量平均分子量が3千未満の場合、トナーの保存性が悪化してしまい、保管時及び現像機内でブロッキングを発生してしまう。ガラス転移点(Tg)が100℃以上、及び/又は重量平均分子量が30万以上の場合、樹脂粒子が定着紙との接着性を阻害してしまい、定着下限温度が上がってしまう。
トナー粒子に対する残存率が0.5質量%〜5.0質量%にすることが更に好ましい。前記残存率が、0.5質量%未満であると、トナーの保存性が悪化してしまい、保管時及び現像機内でブロッキングの発生が見られることがある。一方、前記残存量が5.0質量%を超えると、樹脂粒子がワックスのしみ出しを阻害し、ワックスの離型性効果が得られず、オフセットの発生が見られる。
前記樹脂粒子の残存率は、トナー粒子に起因せず樹脂粒子に起因する物質を熱分解ガスクロマトグラフ質量分析計で分析し、そのピーク面積から算出し測定することができる。検出器としては、質量分析計が好ましいが、特に制限はない。
前記ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合又は共重合したポリマーであり、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体などが挙げられる。
前記トナー材料を含有する油相の調製は、結晶性ポリエステル樹脂、非晶性ポリエステル樹脂、並びに非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂(共重合体)から選択される少なくともいずれかを少なくとも含み、更に必要に応じて前記離型剤、前記着色剤などを含むトナー材料を、有機溶媒中に溶解乃至分散させることにより行うことができる。
前記トナー材料の乳化乃至分散は、前記トナー材料を含有する油相を、前記水系媒体中に分散させることにより行うことができる。そして、前記トナー材料を乳化乃至分散させる際に、前記硬化剤と前記プレポリマーとを伸長反応及び/又は架橋反応させることができる。
前記フルオロアルキル基を有する界面活性剤としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子株式会社製);フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M株式会社製);ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業株式会社製);メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(DIC株式会社製);エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204(トーケムプロダクツ社製);フタージェントF−100、F150(ネオス社製)、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。
前記カチオン界面活性剤としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、サーフロンS−121(旭硝子株式会社製);フロラードFC−135(住友3M株式会社製);ユニダインDS−202(ダイキン工業株式会社製)、メガファックF−150、F−824(DIC株式会社製);エクトップEF−132(トーケムプロダクツ社製);フタージェントF−300(ネオス社製)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。
前記両性界面活性剤としては、例えば、アラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシン、N−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタインなどが挙げられる。
前記乳化スラリー等の分散液から有機溶媒を除去する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、反応系全体を徐々に昇温させて、油滴中の有機溶媒を蒸発させる方法、分散液を乾燥雰囲気中に噴霧して、油滴中の有機溶媒を除去する方法などが挙げられる。
前記トナーの貯蔵弾性率としては、測定周波数20Hzにおいて10,000dyne/cm2となる温度(TG’)は、100℃以上が好ましく、110℃〜200℃がより好ましい。100℃未満では耐ホットオフセット性が悪化する。
前記トナーの粘性としては、測定周波数20Hzにおいて1,000ポイズとなる温度(Tη)が、180℃以下が好ましく、90℃〜160℃がより好ましい。180℃以下であると、低温定着性が良好である。即ち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、TG’はTηより高いことが好ましい。言い換えるとTG’とTηの差(TG’−Tη)は0℃以上が好ましく、10℃以上がより好ましく、20℃以上が更に好ましい。なお、前記差の上限は特に限定されない。
また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、TηとTgの差は0℃〜100℃が好ましく、10℃〜90℃がより好ましく、20℃〜80℃が更に好ましい。
本発明の二成分現像剤は、本発明の前記トナーと、磁性キャリアとを含有する。二成分現像剤とすることで、適切にトナー流動性が確保でき、適切な現像工程及び転写工程を実施することが可能で、耐環境安定性(信頼性)の高い二成分現像剤が提供可能となる。
前記磁性キャリアとしては、平均粒子径20μm〜200μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、樹脂被覆磁性キャリアなどが挙げられる。これらの中でも、樹脂被覆磁性キャリアが特に好ましい。
前記被覆樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂、アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂;ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等の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、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、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、フッ化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ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。
更に必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。前記導電粉としては、例えば、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛などが挙げられる。前記導電粉は、平均粒子径1μm以下のものが好ましい。前記平均粒子径が1μm以下であると、電気抵抗の制御が容易である。
本発明で用いられるプロセスカートリッジは、静電潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上に担持された静電潜像を、トナーを用いて現像し可視像を形成する現像手段とを、少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択した、帯電手段、露光手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段などのその他の手段を有してなる。
前記トナーとして、本発明の前記トナーを用いる。
また、前記帯電手段、露光手段、転写手段、クリーニング手段、及び除電手段としては、後述する画像形成装置と同様なものを適宜選択して用いることができる。
前記プロセスカートリッジは、各種電子写真方式の画像形成装置、ファクシミリ、プリンターに着脱可能に備えさせることができ、本発明の画像形成装置に着脱可能に備えさせるのが特に好ましい。
次に、図9に示すプロセスカートリッジによる画像形成プロセスについて示すと、潜像担持体101は、矢印方向に回転しながら、帯電手段102による帯電、露光手段(不図示)による露光103により、その表面に露光像に対応する静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段104で現像され、得られた可視像は転写手段108により、記録媒体105に転写され、プリントアウトされる。次いで、像転写後の潜像担持体表面は、クリーニング手段107によりクリーニングされ、更に除電手段(不図示)により除電されて、再び、以上の操作を繰り返すものである。
本発明の画像形成装置は、潜像担持体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段と、クリーニング手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段を有してなる。なお、前記帯電手段と前記露光手段を合わせて静電潜像形成手段と称することもある。
前記潜像担持体(以下、「静電潜像担持体」、「電子写真感光体」、「感光体」と称することがある)としては、その材質、形状、構造、大きさ等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができる。前記潜像担持体の形状としては、例えば、ドラム状、ベルト状、などが挙げられる。前記潜像担持体の材質としては、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(OPC)、などが挙げられる。
前記帯電工程は、前記潜像担持体の表面を帯電させる工程であり、帯電手段により実施される。
前記帯電は、例えば、前記帯電手段を用いて前記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。
前記帯電手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、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。
前記帯電手段の形状としては、例えば、ローラ、磁気ブラシ、ファーブラシ等のどのような形態をとってもよく、電子写真方式の画像形成装置の仕様及び形態にあわせて選択可能である。磁気ブラシを用いる場合、磁気ブラシは、例えば、Zn−Cuフェライト等、各種フェライト粒子を帯電手段として用い、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。又はブラシを用いる場合、例えば、ファーブラシの材質としては、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、これを金属又は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器とする。
前記帯電器は、前記のような接触式の帯電器に限定されるものではないが、帯電器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利点がある。
前記帯電器が像担持体に接触乃至非接触状態で配置され、直流及び交流電圧を重畳印加することによって潜像担持体表面を帯電するものが好ましい。
また、帯電器が、潜像担持体にギャップテープを有し非接触に近接配置された帯電ローラであり、該帯電ローラに直流並びに交流電圧を重畳印加することによって潜像担持体表面を帯電するものも好ましい。
前記露光工程は、帯電された潜像担持体表面を露光する工程であり、前記露光手段により行われる。
前記露光は、例えば、前記露光手段を用いて前記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。
前記露光における光学系は、アナログ光学系とデジタル光学系とに大別される。前記アナログ光学系は、原稿を光学系により直接潜像担持体上に投影する光学系であり、前記デジタル光学系は、画像情報が電気信号として与えられ、これを光信号に変換して電子写真感光体を露光し作像する光学系である。
前記露光手段としては、前記帯電手段により帯電された前記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、LED光学系、などの各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記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。
前記現像工程は、前記静電潜像を、前記トナーを用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を前記トナーを用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、前記トナーを用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、前記トナーを収容し、前記静電潜像に該トナーを接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、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く、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、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工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写手段を用いて前記潜像担持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。前記転写手段としては、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。
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。
前記定着工程は、記録媒体に転写されたトナー像を定着させる工程であり、定着手段を用いて、定着させることができる。なお、2色以上のトナーを用いる場合は、各色のトナーが記録媒体に転写される毎に定着させてもよいし、全色のトナーが記録媒体に転写されて積層された状態で定着させてもよい。定着手段としては、特に限定されず、公知の加熱加圧手段を用いた熱定着方式を採用することができる。加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラを組合せたもの、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトを組合せたもの等が挙げられる。このとき、加熱温度は、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、80℃以上200℃以下が好ましい。なお、必要に応じて、定着手段と共に、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
前記クリーニング工程は、前記潜像担持体上に残留するトナーを除去する工程であり、クリーニング手段により好適に行うことができる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記潜像担持体上に残留するトナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から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、クリーニングブレード、ブラシクリーナ、ウエブクリーナなどが挙げられる。これらの中でも、トナー除去能力が高く、小型で安価であるクリーニングブレードが特に好ましい。
前記クリーニングブレードに用いられるゴムブレードの材質としては、例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、等が挙げられ、これらの中でも、ウレタンゴムが特に好ましい。
前記その他の手段としては、例えば、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、除電工程、リサイクル工程、制御工程、などが挙げられる。
前記除電工程は、前記潜像担持体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程であり、除電手段により好適に行うことができる。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
前記リサイクル工程は、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手段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段により好適に行うことができる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段などが挙げられる。
前記制御工程は、前記各工程を制御する工程であり、制御手段により好適に行うことができる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御する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、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
前記タンデム型画像形成装置は、少なくとも潜像担持体、帯電手段、現像手段、及び転写手段を含む画像形成要素を複数配列したものである。このタンデム型画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の4つの画像形成要素を搭載し、各々の可視像を4つの画像形成要素で並列に作成し、記録媒体又は中間転写体上で重ね合わせることから、より高速にフルカラー画像を形成できる。
また、前記(1)の直接転写方式では、記録媒体の搬送方向に大型化しないためには、定着装置7をタンデム型画像形成部Tに接近して配置することとなる。そのため、記録媒体Sがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置7を配置することができず、記録媒体Sの先端が定着装置7に進入するときの衝撃(特に厚い記録媒体で顕著となる)や、定着装置7を通過するときの記録媒体の搬送速度と、転写搬送ベルトによる記録媒体の搬送速度との速度差により、定着装置7が上流側の画像形成に影響を及ぼしやすい。これに対し、前記(2)の間接転写方式は、記録媒体Sがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置7を配置することができるので、定着装置7はほとんど画像形成に影響を及ぼさない。
以上のようなことから、最近では、特に間接転写方式のものが注目されている。このようなカラー画像形成装置では、図11に示すように、一次転写後に潜像担持体1上に残留する転写残トナーを、クリーニング手段としてのクリーニング装置8で除去して潜像担持体1表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えている。また、二次転写後に中間転写体4上に残留する転写残トナーを、中間転写体クリーニング装置9で除去して中間転写体4表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えている。
なお、二次転写手段22及び定着装置25の近傍に、記録媒体の両面に画像形成を行うために該記録媒体を反転させるための反転装置28が配置されている。
<微粒子分散液の調製>
撹拌棒、及び温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業株式会社製)11部、ポリ乳酸10部、スチレン60部、メタクリル酸100部、アクリル酸ブチル70部、及び過硫酸アンモニウム1部を仕込み、3,800回転/分で30分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し4時間反応させた。更に、1質量%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で6時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[微粒子分散液1]を得た。
水990部、前記[微粒子分散液1]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60.4質量%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、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とした。
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物1,176部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物140部、テレフタル酸488部、無水トリメリット酸38部、及びジブチルチンオキサイド4部を入れ、常圧下、230℃で7時間反応し、更に10mmHg〜15mmHgの減圧で5時間反応し、[中間体ポリエステル1]を得た。
次に、冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[中間体ポリエステル1]1,845部、イソホロンジイソシアネート405部、及び酢酸エチル2,000部を入れ100℃で5時間反応し、[プレポリマー1]を得た。
撹拌棒、及び温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン57部とメチルエチルケトン25部を仕込み、50℃で4時間半反応を行い、[ケチミン化合物1]を得た。
撹拌機、及び温度計をセットした容器に、前記[プレポリマー1]2,250部、前記[ケチミン化合物1]70部、及び酢酸エチル2,500部を投入し、80℃で4時間攪拌した後、30℃で8時間脱溶剤して、[非晶性ポリエステル樹脂1]を得た。
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、1,6−ヘキサンジオール1,200部と、デカン2酸1,200部と、触媒としてジブチル錫オキサイド0.4部と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスで不活性雰囲気とし、機械攪拌にて180rpmで4時間攪拌を行った。その後、減圧下にて210℃まで徐々に昇温を行い1.5時間攪拌し、粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させ、[結晶性ポリエステル樹脂1]を得た。
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[非晶性ポリエステル樹脂1]2,250部、前記[結晶性ポリエステル樹脂1]250部、及び酢酸エチル2,000部を入れ100℃で5時間攪拌した。氷浴を用いて10℃まで冷却し、桐山ろ紙(No.5C、桐山製作所製)を用いて濾過し、濾液をなすフラスコに回収した。濾過物についてはろ紙ごと乾燥し、その50%を濾液の入ったなすフラスコに添加した。30℃で8時間脱溶剤して[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂1(共重合体1)]を得た。
水500部、カーボンブラック(Printex35 JY−C32、particle size:24nm、デクサ社製)50部、及び前記[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂1(共重合体1)]450部を加え、ヘンシェルミキサー(日本コークス工業社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて110℃で1時間混練後、圧延冷却し、パルペライザーで粉砕して、[マスターバッチ1(MB1)]を得た。
撹拌棒、及び温度計をセットした容器に、前記[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂1(共重合体1)]1,900部、パラフィンワックス(HNP−11、日本精鑞株式会社製)120部、及び酢酸エチル947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時問で30℃に冷却した。次いで、容器に、前記[マスターバッチ1(MB1)]500部、及び酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液1]を得た。
得られた前記[原料溶解液1]1,324部を容器に移し、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1.5kg/hr、ディスク周速度3m/秒間、直径0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填し、2パスの条件で、カーボンブラック、及びワックスの分散を行い、[顔料・ワックス分散液(1)]、即ち[油相(1)]を得た。
前記[油相(1)]749部を容器に入れ、TKホモミキサー(プライミクス社製)で5,000rpmで5分間混合した後、容器に前記[水相1]1,200部を加え、TKホモミキサーで、回転数10,000rpmで1.5時間混合し[乳化スラリー1]を得た。
撹拌機、及び温度計をセットした容器に、前記[乳化スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、50℃で72時間熟成を行い、[分散スラリー1]を得た。
前記[分散スラリー1]100部を減圧濾過した後、以下のとおり、洗浄及び乾燥を行った。
(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12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(2):前記(1)の濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
(3):前記(2)の濾過ケーキに10質量%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10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12,000rpmで10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。
得られた前記[濾過ケーキ1]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、[トナー母体粒子1]を得た。
その後、前記[トナー母体粒子1]100部と、平均粒径13nmの疎水化処理シリカ1部とをヘンシェルミキサーにて混合して、[トナー1]を得た。
前記トナーにおけるテトラヒドロフラン(THF)を溶媒としたGPC測定から得られる樹脂由来の微分分子量分布曲線における微分分布値が最大となるピークのピークトップの分子量(MTHF)は以下の方法で評価した。
東ソー株式会社製HLC−8220GPC(カラム:TSKgel)を用いて評価した。サンプル管にトナー6.0mgを量り取り、全量が4gになるまでTHFを加え、攪拌した。目視で溶け残りが確認される場合は、サンプル管ごと超音波洗浄機中に30秒間入れた。24時間静置したサンプルの上澄み溶液を、シリンジを用いて2cm3吸引し、クロマトディスク(クラボウ社製、0.45μm、25N)を通し、測定用サンプルカップに移したものを測定に用いた。
測定条件は以下の通りである。
・移動相:THF
・流速:0.35ml/min
・温度:40℃
・検出器:RI
・サンプル量:10μL
標準サンプル(SHOWA DENKO社製、Shodex STANDARD SM−105)を用いて作成した検量線を用いてデータ解析を行った。得られた微分分子量分布曲線から、樹脂由来の微分分布値が最大となるピークのピークトップ分子量(MTHF)を算出した。
なお、測定サンプル中にトナー中の顔料が含まれている場合、ピークとして検出される場合があるが、これは樹脂由来のピークではないため、本発明では除外して考える必要がある。得られたピークが樹脂由来か顔料由来かを判断する手段としては、顔料単体を同条件で測定し、ピークの位置を特定する方法がある。また、サンプル中で顔料はTHFに不溶な大きな固体として存在するため、カラムに吸着されることなく、最初に溶出し、最も高分子のピークとして現れることが多い。サンプリング時にクロマトディスク(クラボウ社製、0.45μm、25N)を通過した溶液に着色がある場合は特に注意深く判断する必要がある。本発明のピークとは、得られた分子量分布の山に当たる部分を示す。
ここで、図1AのAは、メインピークより高分子側に微分分布値の再増加が見られるためピークとみなすが、図1AのBはメインピークより高分子側は微分分布値の再増加がなく、緩やかに減少していくだけであるため、ピークとはみなさない。これはHFIPを溶媒としたGPC測定で得られた分子量分布の解析でも同様である。
前記トナーにおけるHFIPを溶媒としたGPC測定から得られる樹脂由来の微分分子量分布は以下の方法で評価した。
東ソー株式会社製HLC−8220GPC(カラム:TSKgel)を用いて評価した。サンプル管にトナー6.0mgを量り取り、全量が4gになるまでHFIPを加え、攪拌した。目視で溶け残りが確認される場合は、サンプル管ごと超音波洗浄機中に30秒間入れた。24時間静置したサンプルの上澄み溶液を、シリンジを用いて2cm3吸引し、クロマトディスク(クラボウ社製、0.45μm、25N)を通し、測定用サンプルカップに移したものを測定に用いた。
測定条件は以下の通りである。
・移動相:HFIP
・流速:0.20ml/min
・温度:40℃
・検出器:RI
・サンプル量:10μL
標準サンプル(PolymerLaboratories社製、EasiCal PM−1 Polymethylmethacrylate Standards)で作成した検量線を用いてデータ解析を行った。
なお、測定サンプル中にトナー中の顔料が含まれている場合、ピークとして検出される場合があるが、これは樹脂由来のピークではないため、本発明では除外して考える必要がある。得られたピークが樹脂由来か顔料由来かを判断する手段としては、顔料単体を同条件で測定し、ピークの位置を特定する方法がある。また、サンプル中で顔料はHFIPに不溶な大きな固体として存在するため、カラムに吸着されることなく、最初に溶出し、最も高分子のピークとして現れることが多い。サンプリング時にクロマトディスク(クラボウ社製、0.45μm、25N)を通過した溶液に着色がある場合は特に注意深く判断する必要がある。
本発明における分子量5×104以下に存在する最大ピーク(Pmax)は以下の方法で評価した。上記の方法でHFIPを溶媒としたGPC測定を行い、得られた微分分子量分布曲線を解析した。分子量5×104以下に存在するピークのうち、微分分布値が最大となるピークをPmaxとした。また、Pmaxのピークトップの分子量をMPmaxとした。
上記の方法でHFIPを溶媒としたGPC測定を行い、得られた微分分子量分布曲線を解析した。初めに上記の方法でPmaxの位置を特定した。前記Pmaxより高分子量側に存在するピークを、Pmaxに近い順にPmax+1、Pmax+2・・・Pmax+nとした(図3参照)。Pmaxよりも高分子側にピークを持たないというのは、n=0の状態を指す(図4参照)。Pmaxより高分子側に1つだけピークを持つというのは、n=1の状態を示す。Pmaxより高分子側に2つ以上のピークを持つというのは、n≧2の状態を示す。ピークの数を数える際、Pmaxより低分子両側のピークは一切含まないものとしたる。
本発明におけるピークトップの分子量差は以下の方法により測定した。上記の方法でHFIPを溶媒としたGPC測定を行い、得られた微分分子量分布曲線を解析した。Pmaxより高分子側に1つだけピークを持つ場合(そのピークをPmax+1とする)、Pmax+1のピークトップ分子量(MPmax+1とする)とMPmaxの差をピークトップの分子量差とした(図5参照、式(3)参照)。
分子量差=MPmax+1−MPmax・・・(式3)
本発明におけるピーク面積は以下の方法で測定した。上記の方法でHFIPを溶媒としたGPC測定を行い、得られた微分分子量分布曲線を解析した。ピークとピークの間に存在する谷(ピークとピークの間で微分分布値が最も小さくなる点)から垂線を引き、ピーク分割を行い、それぞれのピークのピーク面積比を算出した。この際、ベースラインは、サンプルの溶出開始点から水平に引いた。
Pmaxのピーク面積をa、Pmax+1のピーク面積をb、Pmax+2の面積をc、Pmax+3の面積をdと置き、算出を行った(図6参照)。
・「Pmaxより高分子側にピークを持つ場合、そのピーク面積の合計がPmaxの面積の35%以下である」とは、下記(式1)を満たしている状態を指す。
(b+c+d)÷a×100≦35・・・(式1)
・「Pmaxより高分子側に2つ以上のピークを持つ場合、Pmaxに近い方から数えて2つ目以降のピーク面積の合計がPmaxの面積の15%以下である」とは、下記(式2)を満たしている状態を指す。
(c+d)÷a×100≦15・・・(式2)
Pmaxの半値幅は以下の方法で評価した。上記の方法でHFIPを溶媒としたGPC測定を行い、得られた微分分子量分布曲線からPmaxの特定を行った。前記Pmaxのピークトップの微分分布値が半分の値になる位置でのチャートの幅(半値全幅)が本発明における半値幅である(図7参照)。ピークが重畳しており、半値全幅が求められない場合は半値半幅を求め、2倍した値を半値幅とした(図8参照)。ピークが更に複雑に重畳している場合は、最小二乗法を用いたフィッティングによりピーク分離を行った後、チャートの幅(半値全幅)を求め、半値幅とした。
<キャリアの製造>
−芯材−
Mnフェライト粒子(質量平均粒径:35μm)・・・5,000部
−コート材−
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質量%)・・・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
カーボンブラック・・・10部
前記コート材を10分間スターラーで分散してコート液を調製し、前記コート液と前記芯材を流動床内に回転式底板ディスクと攪拌羽根を設けた旋回流を形成させながら、前記コートを行うコーティング装置に投入して、前記コート液を芯材上に塗布した。得られた塗布物を電気炉で250℃、2時間焼成し、キャリアを得た。
シリコーン樹脂により平均厚み0.5μmとなるようにコーティングされた平均粒径35μmのキャリアを用い、前記キャリア100部に対してトナー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を用いて均一混合し帯電させて、二成分現像剤を作製した。
<評価機>
評価機として、画像形成装置(imagio MP C6000、株式会社リコー製)の主に定着部を改造して用いた。システム線速は380mm/secになるように調整した。また、前記定着部の定着ユニットは、定着部材の加圧面圧30N/cm2と、定着ニップ時間30msに調整した。定着部材である定着ローラ表面はテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)を塗布し、成形し、表面調整して使用した。
低温定着性は、定着下限温度により評価した。
厚紙の転写紙(株式会社リコー製、複写印刷用紙<135>)にトナー付着量0.85±0.1mg/cm2のベタ画像を、通紙方向先端から3.0cmの位置に作成した。このサンプルを、定着ローラの温度を徐々に上げながら出力し、コールドオフセットが発生しなくなった温度をもって定着下限温度とし、下記基準により低温定着性を評価した。結果を表2に示した。
[評価基準]
◎:110℃未満
○:110以上120℃未満
△:120以上130℃未満
×:130℃以上
折り目強度は、以下の方法により評価した。
厚紙の転写紙(株式会社リコー製、複写印刷用紙<135>)にトナー付着量0.85±0.1mg/cm2のベタ画像を通紙方向先端から3.0cmの位置に作成し、定着ローラ温度130℃で出力した。得られた定着画像をトナー面が外側になるように強く折った後、トナー面が内側になるように強く折り返し、更に同様の操作を2回(合計3回)繰り返した後、トナー面を十分にブローした画像を用いて、下記基準により評価を行った。結果を表2に示した。
[評価基準]
◎◎:折り目部分と非折り目部分に差は見られない
◎:折り目部分は非折り目部分に比べて色が薄くなっている
○:折り目部分の一部に下地の紙が確認できる
△:折り目部分の大部分に下地の紙が確認できる
×:折り目部分のほぼ全てに下地の紙が確認できる
耐熱保存性の評価は、針入度試験により行った。
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。このトナーを24℃に冷却し、針入度試験(JIS K2235−1991)により針入度(mm)を測定した。この針入度に基づいて下記の基準で評価した。結果を表2に示した。なお、針入度の値が大きいほど耐熱保存性が優れており、5mm未満の場合には、使用上問題が発生する可能性が高い。
[評価基準]
◎:針入度20mm以上
○:針入度10mm以上、20mm未満
△:針入度5mm以上、10mm未満
×:針入度5mm未満
実施例1において、非晶性ポリエステル樹脂として以下に示す[非晶性ポリエステル樹脂2]を使用した以外は、実施例1と同様にして、[トナー2]を得た。
得られた[トナー2]の物性は表1、評価結果は表2に示した。
撹拌機、及び温度計をセットした容器に、前記[プレポリマー1]2,250部、前記[ケチミン化合物1]70部、及び酢酸エチル2,500部を投入し、80℃で2時間攪拌した後、30℃で8時間脱溶剤して、[非晶性ポリエステル樹脂2]を得た。
実施例1において、非晶性ポリエステル樹脂として以下に示す[非晶性ポリエステル樹脂3]を使用した以外は、実施例1と同様にして、[トナー3]を得た。
得られた[トナー3]の物性は表1、評価結果は表2に示した。
撹拌機、及び温度計をセットした容器に、前記[プレポリマー1]2,250部、前記[ケチミン化合物1]70部、及び酢酸エチル2,500部を投入し、80℃で6時間攪拌した後、30℃で8時間脱溶剤して、[非晶性ポリエステル樹脂3]を得た。
実施例1において、「非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂」として以下に示す[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂4(共重合体4)]を使用した以外は、実施例1と同様にして、[トナー4]を得た。得られた[トナー4]の物性は表1、評価結果は表2に示した。
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[非晶性ポリエステル樹脂1]2,250部、前記[結晶性ポリエステル樹脂1]250部、及び酢酸エチル2,000部を入れ100℃で5時間攪拌した。氷浴を用いて10℃まで冷却し、桐山ろ紙(No.5A、桐山製作所製)を用いて濾過し、濾液をなすフラスコに回収した。濾過物についてはろ紙ごと乾燥し、その50%を濾液の入ったなすフラスコに添加した。30℃で8時間脱溶剤して、[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂4(共重合体4)]を得た。
実施例1において、「非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂」として以下に示す[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂5(共重合体5)]を使用した以外は、実施例1と同様にして、[トナー5]を得た。得られた[トナー5]の物性は表1、評価結果は表2に示した。
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[非晶性ポリエステル樹脂1]2,250部、前記[結晶性ポリエステル樹脂1]250部、及び酢酸エチル2,000部を入れ100℃で5時間攪拌した。氷浴を用いて10℃まで冷却し、桐山ろ紙(No.5C、桐山製作所製)を用いて濾過し、濾液をなすフラスコに回収した。30℃で8時間脱溶剤して[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂5(共重合体5)]を得た。
実施例1において、水相として以下に示す[水相6]を使用した以外は、実施例1と同様にして、[トナー6]を得た。得られた[トナー6]の物性は表1、評価結果は表2に示した。
水990部、前記[微粒子分散液1]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48.3質量%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、乳白色の液体を得た。これを[水相6]とした。
実施例1において、水相として以下に示す[水相7]を使用した以外は、実施例1と同様にして、[トナー7]を得た。得られた[トナー7]の物性は表1、評価結果は表2に示した。
水990部、前記[微粒子分散液1]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36.2質量%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、乳白色の液体を得た。これを[水相7]とした。
実施例1において、「非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂」として以下に示す[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂8(共重合体8)]を使用した以外は、実施例1と同様にして、[トナー8]を得た。得られた[トナー8]の物性は表1、評価結果は表2に示した。
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[非晶性ポリエステル樹脂1]2,250部、前記[結晶性ポリエステル樹脂1]250部、及び酢酸エチル2,000部を入れ100℃で5時間攪拌した。氷浴を用いて10℃まで冷却し、桐山ろ紙(No.5C、桐山製作所製)を用いて濾過し、濾液をなすフラスコに回収した。濾過物についてはろ紙ごと乾燥し、その30%を濾液の入ったなすフラスコに添加した。30℃で8時間脱溶剤して[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂8(共重合体8)]を得た。
実施例1において、「非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂」として以下に示す[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂9(共重合体9)]を使用した以外は、実施例1と同様にして、[トナー9]を得た。得られた[トナー9]の物性は表1、評価結果は表2に示した。
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[非晶性ポリエステル樹脂1]2,250部、前記[結晶性ポリエステル樹脂1]250部、及び酢酸エチル2,000部を入れ100℃で5時間攪拌した。氷浴を用いて10℃まで冷却し、桐山ろ紙(No.5C、桐山製作所製)を用いて濾過し、濾液をなすフラスコに回収した。濾過物の残った桐山ロート上に25℃の酢酸エチル30部を注ぎ込み、濾液を廃棄した。続いて50℃の酢酸エチル30部を注ぎ込み、回収した濾液をなすフラスコに加えた。30℃で8時間脱溶剤して[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂9(共重合体9)]を得た。
実施例1において、「非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂」として以下に示す[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂10(共重合体10)]を使用した以外は、実施例1と同様にして、[トナー10]を得た。得られた[トナー10]の物性は表1、評価結果は表2に示した。
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[非晶性ポリエステル樹脂1]2,250部、前記[結晶性ポリエステル樹脂1]250部、及び酢酸エチル2,000部を入れ100℃で5時間攪拌した。氷浴を用いて10℃まで冷却し、桐山ろ紙(No.5C、桐山製作所製)を用いて濾過し、濾液をなすフラスコに回収した。濾過物の残った桐山ロート上に25℃の酢酸エチル30部を注ぎ込み、濾液をなすフラスコに加えた。30℃で8時間脱溶剤して[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂10(共重合体10)]を得た。
実施例1において、非晶性ポリエステル樹脂として以下に示す[非晶性ポリエステル樹脂11]を使用したこと、「非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂」として以下の[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂11(共重合体11)]を使用した以外は、実施例1と同様にして、[トナー11]を得た。得られた[トナー11]の物性は表1、評価結果は表2に示した。
撹拌機、及び温度計をセットした容器に、前記[プレポリマー1]2,250部、前記[ケチミン化合物1]60部、及び酢酸エチル2,500部を投入し、80℃で4時間攪拌した後、30℃で8時間脱溶剤して、[非晶性ポリエステル樹脂11]を得た。
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[非晶性ポリエステル樹脂11]2,250部、前記[結晶性ポリエステル樹脂1]250部、及び酢酸エチル2,000部を入れ100℃で5時間攪拌した。氷浴を用いて10℃まで冷却し、桐山ろ紙(No.5C、桐山製作所製)を用いて濾過し、濾液をなすフラスコに回収した。濾過物の残った桐山ロート上に25℃の酢酸エチル30部を注ぎ込み、濾液をなすフラスコに加えた。30℃で8時間脱溶剤して[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂11(共重合体11)]を得た。
実施例1において、非晶性ポリエステル樹脂として以下の[非晶性ポリエステル樹脂12]を使用したことと、「非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂」として以下に示す[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂12(共重合体12)]を使用した以外は、実施例1と同様にして、[トナー12]を得た。得られた[トナー12]の物性は表1、評価結果は表2に示した。
撹拌機、及び温度計をセットした容器に、前記[プレポリマー1]2,250部、前記[ケチミン化合物1]50部、及び酢酸エチル2,500部を投入し、80℃で4時間攪拌した後、30℃で8時間脱溶剤して、[非晶性ポリエステル樹脂12]を得た。
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[非晶性ポリエステル樹脂12]2,250部、前記[結晶性ポリエステル樹脂1]250部、及び酢酸エチル2,000部を入れ100℃で5時間攪拌した。氷浴を用いて10℃まで冷却し、桐山ろ紙(No.5C、桐山製作所製)を用いて濾過し、濾液をなすフラスコに回収した。濾過物の残った桐山ロート上に25℃の酢酸エチル30部を注ぎ込み、濾液をなすフラスコに加えた。30℃で8時間脱溶剤して[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂(共重合体12)]を得た。
実施例1において、非晶性ポリエステル樹脂として以下の[非晶性ポリエステル樹脂13]を使用したことと、「非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂」として以下に示す[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂13(共重合体13)]を使用した以外は、実施例1と同様にして、[トナー13]を得た。得られた[トナー13]の物性は表1、評価結果は表2に示した。
撹拌機、及び温度計をセットした容器に、前記[プレポリマー1]2,250部、前記[ケチミン化合物1]40部、及び酢酸エチル2,500部を投入し、80℃で4時間攪拌した後、30℃で8時間脱溶剤して、[非晶性ポリエステル樹脂13]を得た。
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[非晶性ポリエステル樹脂13]2,250部、前記[結晶性ポリエステル樹脂1]250部、及び酢酸エチル2,000部を入れ100℃で5時間攪拌した。氷浴を用いて10℃まで冷却し、桐山ろ紙(No.5C、桐山製作所製)を用いて濾過し、濾液をなすフラスコに回収した。濾過物の残った桐山ロート上に25℃の酢酸エチル30部を注ぎ込み、濾液をなすフラスコに加えた。30℃で8時間脱溶剤して[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂13(共重合体13)]を得た。
実施例1において、非晶性ポリエステル樹脂として以下に示す[非晶性ポリエステル樹脂1’]を使用した以外は、実施例1と同様にして、[トナー1’]を得た。得られた[トナー1’]の物性は表1、評価結果は表2に示した。
撹拌機、及び温度計をセットした容器に、前記[プレポリマー1]2,250部、前記[ケチミン化合物1]70部、及び酢酸エチル2,500部を投入し、50℃で0.5時間攪拌した後、30℃で8時間脱溶剤して、[非晶性ポリエステル樹脂1’]を得た。
実施例1において、非晶性ポリエステル樹脂として以下に示す[非晶性ポリエステル樹脂2’]を使用した以外は、実施例1と同様にして、[トナー2’]を得た。得られた[トナー2’]の物性は表1、評価結果は表2に示した。
撹拌機、及び温度計をセットした容器に、前記[プレポリマー1]2,250部、前記[ケチミン化合物1]70部、及び酢酸エチル2,500部を投入し、100℃で8時間攪拌した後、30℃で8時間脱溶剤して、[非晶性ポリエステル樹脂2’]を得た。
実施例1において、「非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂」として以下に示す[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂3’(共重合体3’)]を使用した以外は、実施例1と同様にして、[トナー3’]を得た。得られた[トナー3’]の物性は表1、評価結果は表2に示した。
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[非晶性ポリエステル樹脂1]2,250部、前記[結晶性ポリエステル樹脂1]250部、及び酢酸エチル2,000部を入れ100℃で5時間攪拌し、30℃で8時間脱溶剤して[非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂3’(共重合体3’)]を得た。
実施例1において、水相として以下に示す[水相4’]を使用した以外は、実施例1と同様にして、[トナー4’]を得た。得られた[トナー4’]の物性は表1、評価結果は表2に示した。
水990部、前記[微粒子分散液1]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24.1質量%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、乳白色の液体を得た。これを[水相4’]とした。
<1> 着色剤、樹脂、及び離型剤を少なくとも含有するトナーであって、
前記トナーにおけるテトラヒドロフラン(THF)を溶媒としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定から得られる前記樹脂由来の微分分子量分布曲線において、微分分布値が最大となるピークのピークトップの分子量(MTHF)が4.0×103以上1.0×106以下であり、
前記トナーにおけるヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)を溶媒としたGPC測定から得られる前記樹脂由来の分子量分布において、分子量5×104以下に存在する最大ピーク(Pmax)よりも高分子側にピークを持たないか、又は前記Pmaxより高分子側にピークを持つ場合には前記ピーク面積の合計が前記Pmaxの面積の35%以下であり、かつ前記Pmaxの半値幅が3.5×104以下であることを特徴とするトナーである。
<2> 前記トナーにおけるHFIPを溶媒としたGPC測定から得られる樹脂由来の分子量分布において、Pmaxより高分子側に2つ以上のピークを持つ場合、前記Pmaxに近い方から数えて2つ目以降のピーク面積の合計が前記Pmaxの面積の15%以下である前記<1>に記載のトナーである。
<3> 前記トナーにおけるHFIPを溶媒としたGPC測定から得られる樹脂由来の分子量分布において、Pmaxより高分子側にピークを1つだけ持つ前記<1>から<2>のいずれかに記載のトナーである。
<4> 前記トナーにおけるHFIPを溶媒としたGPC測定から得られる樹脂由来の分子量分布において、Pmaxより高分子側にピークを1つだけ持ち、それぞれのピークトップの分子量の差が8×104以下である前記<1>から<3>のいずれかに記載のトナーである。
<5> 前記トナーにおけるHFIPを溶媒としたGPC測定から得られる樹脂由来の分子量分布において、Pmaxのピークトップの分子量(MPmax)が5.0×103以上2.0×104以下である前記<1>から<4>のいずれかに記載のトナーである。
<6> 前記<1>から<5>のいずれか記載のトナーと、磁性を有するキャリアとを含有することを特徴とする二成分現像剤である。
<7> 潜像担持体と、該潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、帯電された潜像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体上の可視像を定着部材による熱と圧力で定着させる定着手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、
前記トナーが、前記<1>から<5>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。
<8> 潜像担持体、帯電手段、現像手段、及び転写手段を含む画像形成要素を少なくとも4つ直列に配置してなるタンデム型である前記<7>に記載の画像形成装置である。
<9> システム速度が200mm/sec〜3,000mm/secであり、
定着部材による加圧面圧が10N/cm2〜3,000N/cm2であり、かつ定着ニップ時間が30msec〜400msecである前記<7>から<8>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<10> 潜像担持体表面を帯電させる帯電工程と、帯電された潜像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光工程と、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現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体上の可視像を定着部材による熱と圧力で定着させる定着工程とを少なくとも含む画像形成方法であって、
前記トナーが、前記<1>から<5>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方法である。
<11> 潜像担持体と、前記潜像担持体上に形成された静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段を少なくとも有するプロセスカートリッジであって、
前記トナーが、前記<1>から<5>のいずれかに記載のトナーであることを特徴とするプロセスカートリッジである。
2 転写手段(一次転写手段)
3 搬送ベルト
4 中間転写体
5 二次転写手段
6 給紙装置
7 定着装置
8 クリーニング装置
9 中間転写体クリーニング装置
10 潜像担持体(感光体ドラム)
18 画像形成手段
20 帯電ローラ
21 露光装置
22 二次転写手段
24 二次転写ベルト
25 定着装置
30 露光装置
40 現像装置
58 コロナ帯電器
60 クリーニング手段
61 現像装置
63 クリーニング装置
64 除電装置
70 除電ランプ
80 転写ローラ
90 クリーニング装置
100 画像形成装置
101 潜像担持体
102 帯電手段
103 露光手段
104 現像手段
105 記録媒体
107 クリーニング手段
108 転写手段
S 記録媒体
Claims (6)
- 着色剤、樹脂、及び離型剤を少なくとも含有するトナーであって、
前記樹脂が、非晶性部及び結晶性部含有ポリエステル樹脂(共重合体)であり、
前記トナーにおけるテトラヒドロフラン(THF)を溶媒としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定から得られる前記樹脂由来の微分分子量分布曲線において、微分分布値が最大となるピークのピークトップの分子量(MTHF)が4.0×103以上1.0×106以下であり、
前記トナーにおけるヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)を溶媒としたGPC測定から得られる前記樹脂由来の分子量分布において、分子量5×104以下に存在する最大ピーク(Pmax)よりも高分子側にピークを1つだけ持ち、前記Pmaxよりも高分子側のピークの面積が前記Pmaxの面積の35%以下であり、かつ前記Pmaxの半値幅が3.5×104以下であり、前記Pmaxのピークトップの分子量(M Pmax )が5.0×10 3 以上2.0×10 4 以下であることを特徴とするトナー。 - 前記トナーにおけるHFIPを溶媒としたGPC測定から得られる樹脂由来の分子量分布において、前記M Pmax と前記Pmaxよりも高分子側のピークのピークトップの分子量との差が8×10 4 以下である請求項1に記載のトナー。
- 請求項1から2のいずれかに記載のトナーと、磁性を有するキャリアとを含有することを特徴とする二成分現像剤。
- 潜像担持体と、該潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、帯電された潜像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体上の可視像を定着部材による熱と圧力で定着させる定着手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、
前記トナーが、請求項1から2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。 - 潜像担持体、帯電手段、現像手段、及び転写手段を含む画像形成要素を少なくとも4つ直列に配置してなるタンデム型である請求項4に記載の画像形成装置。
- システム速度が200mm/sec〜3,000mm/secであり、
定着部材による加圧面圧が10N/cm 2 〜3,000N/cm 2 であり、かつ定着ニップ時間が30msec〜400msecである請求項4から5のいずれかに記載の画像形成装置。
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