JP6492860B2 - 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

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 Download PDF

Info

Publication number
JP6492860B2
JP6492860B2 JP2015064018A JP2015064018A JP6492860B2 JP 6492860 B2 JP6492860 B2 JP 6492860B2 JP 2015064018 A JP2015064018 A JP 2015064018A JP 2015064018 A JP2015064018 A JP 2015064018A JP 6492860 B2 JP6492860 B2 JP 6492860B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
image
resin
developing
electrostatic charge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015064018A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016184073A (ja
Inventor
和世 吉田
和世 吉田
啓史 塩崎
啓史 塩崎
高木 慎平
慎平 高木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd, Fujifilm Business Innovation Corp filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2015064018A priority Critical patent/JP6492860B2/ja
Priority to US14/807,525 priority patent/US9436111B1/en
Publication of JP2016184073A publication Critical patent/JP2016184073A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6492860B2 publication Critical patent/JP6492860B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/0935Encapsulated toner particles specified by the core material
    • G03G9/09357Macromolecular compounds
    • G03G9/09371Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/09307Encapsulated toner particles specified by the shell material
    • G03G9/09314Macromolecular compounds
    • G03G9/09328Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds

Description

本発明は、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に関する。
近年、電子写真プロセスは、情報化社会における機器の発達や通信網の充実により、複写機のみならず、オフィスのネットワークプリンター、パソコンのプリンター、オンデマンド印刷のプリンター等にも広く利用され、白黒、カラーを問わず、高画質、高速化、高信頼性、小型化、軽量化、省エネルギー性能がますます強く要求されてきている。
電子写真プロセスは、通常、光導電性物質を利用した感光体(像保持体)上に種々の手段により電気的に静電荷像を形成し、この静電荷像にトナーを含む現像剤を用いて現像し、感光体上のトナー画像を中間転写体を介して又は介さずに紙等の記録媒体に転写した後、この転写画像を記録媒体に定着する、という複数の工程を経て、定着画像を形成している。
ここで、低温定着性を確保しながらも、過度な高光沢を抑制すると共に優れた定着分離性を有する静電荷像現像用トナーを提供するため、金属塩よりなる凝集剤を用いて作製されるトナー粒子よりなる静電荷像現像用トナーにおいて、前記トナー粒子は、スチレン−アクリル共重合体樹脂よりなるコア粒子上に、ポリエステル樹脂およびワックスを含有するシェル層が形成されてなるコアシェル構造を有し、前記ワックスがトナー粒子表面から1μm以内の厚み部分のみに存在し、かつ、前記トナー粒子中の凝集剤由来の金属イオン含有量が、蛍光X線分析によるNet強度で4.0以上7.0以下であることを特徴とする静電荷像現像用トナーが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、広い定着可能領域と保存安定性とを両立し、高温高湿環境下での帯電保持性能に優れた静電荷像現像用トナーを提供するため、結晶性ポリエステル(a)、非晶質ポリエステル(b)及び離型剤を含有するコアと、ポリエステル樹脂からなる主鎖セグメント(A1)及び付加重合系樹脂からなる側鎖セグメント(A2)から構成されるグラフトポリマーからなるシェルを含有する静電荷像現像用トナーであって、セグメント(A1)とセグメント(A2)の重量比が95/5〜60/40であり、セグメント(A1)の構成単位の由来する原料モノマーとして、非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有し、その両端にカルボキシ基を有するジカルボン酸をセグメント(A1)のカルボン酸成分中、0モル%を超えて20モル%未満含む、静電荷像現像用トナーが開示されている(例えば、特許文献2参照)。
また、低温定着特性が良好で、かつ耐熱保管性にも優れ、ドキュメントオフセットの発生が無く、定着分離性能にも優れた静電荷像現像用トナーを提供するため、少なくとも結着樹脂とワックスを含有して成るコア粒子と該コア粒子を被覆して成るシェル層とを有するコア・シェル構造の静電荷像現像用トナーにおいて、該結着樹脂が、少なくとも結晶性ポリエステル樹脂とスチレン−アクリル系樹脂を含有し、該結着樹脂が該結晶性ポリエステル樹脂を5質量%以上30質量%以下含有し、該スチレン−アクリル系樹脂が構成成分としてメチルメタクリレート由来の構造単位を該結着樹脂と該ワックスの合計に対して、1質量%以上10質量%以下含有し、該シェル層を構成する樹脂がスチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂を含有することを特徴とする静電荷像現像用トナーが開示されている(例えば、特許文献3参照)。
特開2013−254123号公報 特開2013−130824号公報 特開2012−255957号公報
本発明は、発色性の向上した静電荷像現像用トナーを提供することを目的とする。
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
即ち、<1>に係る発明は、
スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂と着色剤とを含有するコア部と、前記コア部を被覆し、スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂と離型剤とを含有するシェル層と、を有するトナー粒子を含有する静電荷像現像用トナー。
<2>に係る発明は、
前記コア部が、結晶性ポリエステル樹脂を更に含有する<1>に記載の静電荷像現像用トナー。
<3>に係る発明は、
前記トナー粒子中に含有される樹脂成分に占める前記結晶性ポリエステル樹脂の割合が、10質量%以上30質量%以下である<2>に記載の静電荷像現像用トナー。
<4>に係る発明は、
前記トナー粒子に占める前記離型剤の割合が、2質量%以上5質量%以下である<1><3>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
<5>に係る発明は、
前記トナー粒子中に含有される離型剤に占める前記シェル層に含有される離型剤の割合が、70質量%以上100質量%以下である<1><4>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
<6>に係る発明は、
<1><5>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤。
<7>に係る発明は、
<1><5>のいずれか1項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。
<8>に係る発明は、
<6>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。
<9>に係る発明は、
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、
<6>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。
<10>に係る発明は、
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、
<6>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。
<1>に係る発明によれば、スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂と離型剤とを含有するシェル層を設けることで、発色性の向上した静電荷像現像用トナーが提供される。
<2>に係る発明によれば、コア部に結晶性ポリエステル樹脂を更に含有することで、低温定着性が向上する。
<3>に係る発明によれば、トナー粒子中に含有される樹脂成分に占める結晶性ポリエステル樹脂の割合を10質量%以上30質量%以下とすることで、低温定着性がより向上する。
<4>に係る発明によれば、トナー粒子に占める離型剤の割合を2質量%以上5質量%以下とすることで、用紙剥離性及び耐熱保管性が向上する。
<5>に係る発明によれば、トナー粒子中に含有される離型剤に占めるシェル層に含有される離型剤の割合を70質量%以上100質量%以下とすることで、用紙剥離性及び耐熱保管性がより向上する。
<6>に係る発明によれば、スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂と離型剤とを含有するシェル層を設けることで、発色性の向上した静電荷像現像剤が提供される。
<7>に係る発明によれば、スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂と離型剤とを含有するシェル層を設けることで、発色性の向上した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。
<8>に係る発明によれば、スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂と離型剤とを含有するシェル層を設けることで、発色性の向上した静電荷像現像剤を収容するプロセスカートリッジが提供される。
<9>に係る発明によれば、スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂と離型剤とを含有するシェル層を設けることで、発色性の向上した静電荷像現像剤を用いる画像形成装置が提供される。
<10>に係る発明によれば、スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂と離型剤とを含有するシェル層を設けることで、発色性の向上した静電荷像現像剤を用いる画像形成方法が提供される。
本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
以下、本発明の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の実施形態について詳細に説明する。
<静電荷像現像用トナー>
本実施形態に係る静電荷像現像用トナー(以下、静電荷像現像用トナーを「トナー」と称することがある。)は、スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂と着色剤とを含有するコア部と、前記コア部を被覆し、スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂と離型剤とを含有するシェル層と、を有するトナー粒子を含有する。本実施形態に係るトナーは、必要に応じて、外添剤を含有していてもよい。
本実施形態によれば、発色性の向上したトナーが提供される。その理由は明確ではないが、以下のように推察される。
電子写真法における記録媒体へのトナー画像の定着の際の用紙剥離性を確保する為には、トナー中に離型剤を含有させる方法がある。しかしながら、離型剤は一般的に樹脂との相溶性が低いためトナー粒子中でドメインを形成しやすい特性を有し、かつドメイン内には着色剤が分散することは困難である。そのためこのドメインの形成によって、トナー粒子中に含有される着色剤は、分散に必要な領域が減少し凝集が生じる等、結果として定着画像の発色性が低下することがある。
トナー粒子中における離型剤のドメイン形成は、結着樹脂としてスチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂を用いることである程度抑制される。これはスチレンアクリル変性ポリエステル樹脂が離型剤のドメイン形成を抑制すると同時に着色剤の分散性の悪化を抑制する効果を有するためと考えられる。
本実施形態においては、トナー粒子を、スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂と着色剤とを含有するコア部と、このコア部を被覆し、スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂と離型剤とを含有するシェル層と、を有する構成とする。シェル層に離型剤を含有させることで、離型剤の定着時のしみ出しの効率を上げ、離型剤のトナー全体に対する含有量を減少させ、さらに相対的にコア部に含有される離型剤の含有量を低下させることでトナーのコア部における着色剤が分散可能な領域を増加させることができる。そのため、コア部中に離型剤ドメインが形成されにくくなり、コア部中における着色剤の分散性が良化し、定着画像の発色性が向上するものと推察される。
また、結着樹脂としてスチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂を使用することで、シェル層中の離型剤が分散しやすくなり、離型剤のトナー粒子表面への露出及びそれに起因する外添剤の埋没が抑制される為、耐熱保管性が確保されるものと推察される。
以下、本実施形態に係るトナーの詳細について説明する。
本実施形態に係るトナーは、トナー粒子と、必要に応じて、外添剤と、を含んで構成される。
(トナー粒子)
本実施形態に係るトナー粒子は、スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂と着色剤とを含有するコア部と、前記コア部を被覆し、スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂と離型剤とを含有するシェル層と、を有する。
−スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂−
本実施形態で用いられるスチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂としては、スチレン(メタ)アクリル樹脂セグメントとポリエステル樹脂セグメントとを含む樹脂であれば特に限定されるものではない。
(ポリエステル樹脂セグメント)
前記スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂を構成するポリエステル樹脂セグメントは、前記スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂における主鎖であり、アルコール成分とカルボン酸成分とを縮重合して得られるセグメントである。ポリエステル樹脂セグメントの構成単位の由来する原料モノマー(以下、単に「ポリエステル樹脂セグメントの原料モノマー」ともいう)は、アルコール成分とカルボン酸成分である。
ポリエステル樹脂セグメントの原料モノマーであるアルコール成分としては、トナーの定着可能領域、保存安定性、及び高温高湿環境下での帯電保持性能を向上させる観点から、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのアルキレンオキサイド付加物を用いることが好ましい。
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのアルキレンオキサイド付加物は、具体的には下記一般式(I)で表される化合物が好ましい。
一般式(I)において、R1O、R2Oはいずれもオキシアルキレン基であり、好ましくはそれぞれ独立に炭素数1以上4以下のオキシアルキレン基であり、より好ましくはオキシエチレン基又はオキシプロピレン基である。
x及びyは、アルキレンオキサイドの付加モル数に相当し、それぞれ正の数である。さらに、カルボン酸成分との反応性を高める観点から、xとyとの和の平均値は、好ましくは2以上7以下、より好ましくは2以上5以下、更に好ましくは2以上3以下である。
また、x個のR1O又はy個のR2Oは、各々同一であっても異なっていてもよいが、トナーの低温定着性及び耐熱保管性を向上させる観点から、同一であることが好ましく、オキシプロピレン基であることがより好ましい。2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのアルキレンオキサイド付加物は単独で又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
トナーの保存安定性を向上させる観点から、前記オキシプロピレン基の含有率が、前記オキシアルキレン基中、好ましくは50モル%以上100モル%以下、より好ましくは60モル%以上100モル%以下、更に好ましくは70モル%以上100モル%以下、特に好ましくは実質的に100モル%である。他のオキシアルキレン基としては、トナーの定着可能領域及び保存安定性を向上させる観点から、オキシエチレン基、オキシトリメチレン基が好ましく、オキシエチレン基がより好ましい。
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのアルキレンオキサイド付加物は、トナーの定着可能領域及び保存安定性を向上させる観点から、アルコール成分中に好ましくは60モル%以上含有され、より好ましくは70モル%以上、更に好ましくは80モル%以上、特に好ましくは実質100モル%含有される。なお、本発明において、アルキレンオキサイド付加物とは、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンにオキシアルキレン基を付加した構造全体を意味するものである。
また、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのプロピレンオキサイド付加物は、トナーの定着可能領域及び保存安定性を向上させる観点から、アルコール成分中に好ましくは40モル%以上100モル%以下含有され、より好ましくは60モル%以上100モル%以下含有され、更に好ましくは80モル%以上100モル%以下含有される。
その他のアルコール成分としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール(1,2−プロパンジオール)、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、水素添加ビスフェノールA、ソルビトール、アリルアルコール又はそれらのアルキレン(炭素数2以上4以下)オキサイド付加物(平均付加モル数1以上16以下)等が挙げられる。前記アルコール成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリエステル樹脂セグメントの原料モノマーであるカルボン酸成分には、非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有し、その両端にカルボキシ基を有するジカルボン酸、例えば不飽和脂肪族ジカルボン酸及び不飽和脂環式ジカルボン酸からなる群より選択される少なくとも一種を含む。該炭素−炭素不飽和結合の部分は、スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂中では、スチレン(メタ)アクリル樹脂セグメントとの結合部分となることが好ましく、その場合、該不飽和結合は、飽和結合となる。非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有し、その両端にカルボキシ基を有するジカルボン酸を用いることで、得られるポリエステルの主鎖に炭素−炭素不飽和結合を導入することが出来る。
非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有し、その両端にカルボキシ基を有するジカルボン酸(不飽和脂肪族ジカルボン酸、不飽和脂環式ジカルボン酸)としては、フマル酸、マレイン酸等の不飽和脂肪族ジカルボン酸;テトラヒドロフタル酸等の不飽和脂環式ジカルボン酸等が挙げられる。反応性の観点から、フマル酸、マレイン酸及びテトラヒドロフタル酸が好ましく、フマル酸がより好ましい。
カルボン酸成分中、非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有し、その両端にカルボキシ基を有するジカルボン酸の含有量は、トナーの定着可能領域、保存安定性、及び高温高湿環境下での帯電保持性能を向上させる観点から、0モル%を超えて20モル%未満であり、好ましくは0.5モル%以上15モル%以下、より好ましくは1モル%以上5モル%以下、更に好ましくは1モル%以上3モル%以下である。
その他のカルボン酸としては、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸、3価以上の多価カルボン酸、並びにそれらの酸の無水物及びそれらのアルキル(炭素数1以上3以下)エステル等が挙げられる。
これらのなかでも、トナーの保存安定性、及び高温高湿環境下での帯電保持性能を向上させる観点から、芳香族ジカルボン酸及び3価以上の多価カルボン酸が好ましく、これらを併用することがより好ましい。
芳香族ジカルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げられ、前記の観点から、テレフタル酸が好ましい。
脂肪族ジカルボン酸としては、アジピン酸、コハク酸、アルキル基及び/又はアルケニル基を有するコハク酸等が挙げられる。
脂環族ジカルボン酸としては、シクロヘキサンジカルボン酸類、デカリンジカルボン酸類等が挙げられる。
3価以上の多価カルボン酸としては、トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられ、前記の観点から、トリメリット酸が好ましい。
前記カルボン酸成分は、単独で又は2種以上が含まれていてもよい。
樹脂粒子の分散安定性を高め、トナーの保存安定性、及び高温高湿環境下での帯電保持性能を向上させる観点から、ポリエステル樹脂セグメントの酸価は、5mgKOH/g以上40mgKOH/g以下であることが好ましく、より好ましくは5mgKOH/g以上35mgKOH/g以下であり、更に好ましくは10mgKOH/g以上30mgKOH/g以下であり、特に好ましくは15mgKOH/g以上25mgKOH/g以下である。
また、トナーの定着可能領域及び保存安定性を向上させる観点から、ポリエステル樹脂セグメントの数平均分子量は、好ましくは1,000以上10,000以下、より好ましくは1,500以上5,000以下である。
本実施形態において、ポリエステル樹脂セグメントに含有される酸基としては、カルボキシ基が、酸基のうち90モル%以上であることが好ましく、実質的に100モル%であることが好ましい。
(スチレン(メタ)アクリル樹脂セグメント)
前記スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂を構成するスチレン(メタ)アクリル樹脂セグメントは、スチレン系モノマー及び(メタ)アクリル系モノマーを含む付加重合性モノマーに由来する構成単位からなる付加重合系樹脂を含むセグメントである。スチレン(メタ)アクリル樹脂セグメントは、前記スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂における側鎖である。
本発明に用いられうる付加重合性モノマーとしては、スチレン、メチルスチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、メトキシスチレン、スチレンスルホン酸又はその塩等のスチレン類;(メタ)アクリル酸アルキル(炭素数1以上18以下)、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル等の(メタ)アクリル酸エステル;エチレン、プロピレン、ブタジエン等のオレフィン類;塩化ビニル等のハロビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;ビニルメチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニリデンクロリド等のハロゲン化ビニリデン;N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物等が挙げられる。
前記スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂を構成するポリエステル樹脂セグメントとスチレン(メタ)アクリル樹脂セグメントとの重量比[ポリエステル樹脂セグメント/スチレン(メタ)アクリル樹脂セグメント]は、トナーの定着可能領域、保存安定性、及び高温高湿環境下での帯電保持性能を向上させる観点から、60/40以上95/5以下が好ましく、より好ましくは60/40以上90/10以下であり、更に好ましくは65/35以上83/17以下であり、特に好ましくは65/35以上75/25以下である。
ポリエステル樹脂セグメントとスチレン(メタ)アクリル樹脂セグメントがこの比率で存在することで、コア部との密着性を維持しつつ、シェル層にスチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂の比較的厚みのある層を形成させることができるため、トナーの広い定着可能領域、保存安定性、及び高温高湿環境下での帯電保持性能を向上させることができるものと考えられる。
また、トナーの保存安定性、及び高温高湿環境下での帯電保持性能を向上させる観点から、スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂の軟化温度は110℃以上170℃以下が好ましく、120℃以上140℃以下がより好ましい。
スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂の製造方法としては、アルコール成分とカルボン酸成分とを縮重合して、非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有するポリエステル樹脂を調製し、該ポリエステル樹脂の存在下、付加重合性モノマーを付加重合する方法が好ましい。
具体的には、非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有するポリエステル樹脂と付加重合性モノマーとを直接混合して重合する方法、非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有するポリエステル樹脂と付加重合性モノマーとを有機溶媒に溶解して重合する方法、非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有するポリエステル樹脂を調製し、該ポリエステル樹脂を水性媒体と混合して、前記ポリエステル樹脂の水性分散液を得る工程、及び該水性分散液に、付加重合性モノマーを添加し重合して、スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂からなる樹脂粒子の水性分散液を得る工程を含む方法等が挙げられる。
−その他の樹脂−
本実施形態においては、スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂以外のその他の樹脂を、結着樹脂としてトナー粒子中に含有してもよい。スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂以外のその他の樹脂としては、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も挙げられる。
これらの中でも、トナーの低温定着性の観点から、結晶性ポリエステル樹脂をコア部に更に含有することが好ましい。
・結晶性ポリエステル樹脂
結晶性ポリエステル樹脂は、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合体が挙げられる。なお、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。
ここで、結晶性ポリエステル樹脂は、結晶構造を容易に形成するため、芳香族を有する重合性単量体よりも直鎖状脂肪族を有する重合性単量体を用いた重縮合体が好ましい。
なお、樹脂の「結晶性」とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有することを指し、具体的には、昇温速度10(℃/min)で測定した際の吸熱ピークの半値幅が10℃以内であることを指す。
多価カルボン酸としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸(例えばシュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、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)、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−2,6−ジカルボン酸等の二塩基酸等)、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステルが挙げられる。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価のカルボン酸としては、例えば、芳香族カルボン酸(例えば1,2,3−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸等)、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステルが挙げられる。
多価カルボン酸としては、これらジカルボン酸と共に、スルホン酸基を持つジカルボン酸、エチレン性二重結合を持つジカルボン酸を併用してもよい。
多価カルボン酸は、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。
多価アルコールとしては、例えば、脂肪族ジオール(例えば主鎖部分の炭素数が7以上20以下である直鎖型脂肪族ジオール)が挙げられる。脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,14−エイコサンデカンジオールなどが挙げられる。これらの中でも、脂肪族ジオールとしては、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールが好ましい。
多価アルコールは、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のアルコールを併用してもよい。3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。
多価アルコールは、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。
ここで、多価アルコールは、脂肪族ジオールの含有量を80モル%以上とすることがよく、好ましくは90モル%以上である。
結晶性ポリエステル樹脂の融解温度は、50℃以上100℃以下が好ましく、55℃以上90℃以下がより好ましく、60℃以上85℃以下がさらに好ましい。
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 K7121−1987「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。
結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、6,000以上35,000以下が好ましい。
結晶性ポリエステル樹脂は、周知の製造方法により得られる。具体的には、例えば、重合温度を180℃以上230℃以下とし、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合の際に発生する水やアルコールを除去しながら反応させる方法により得られる。
なお、原料の単量体が、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。この場合、重縮合反応は溶解補助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単量体が存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪い単量体とその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。
トナー粒子中に含有される樹脂成分(スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を含むその他の樹脂の全量)に占める結晶性ポリエステル樹脂の割合は、10質量%以上30質量%以下であることが好ましく、15質量%以上25質量%以下であることがより好ましく、18質量%以上23質量%以下であることが更に好ましい。トナー粒子中に含有される樹脂成分に占める結晶性ポリエステル樹脂の割合を10質量%以上30質量%以下の範囲とすることで、低温定着性がより向上する。
スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂及びその他の樹脂の全量の含有量としては、例えば,トナー粒子全体に対して、40質量%以上95質量%以下が好ましく、50質量%以上90質量%以下がより好ましく、60質量%以上85質量%以下がさらに好ましい。
−着色剤−
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、ブリリアントカーミン3B、ブリリアントカーミン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。
着色剤は、必要に応じて表面処理された着色剤を用いてもよく、分散剤と併用してもよい。また、着色剤は、複数種を併用してもよい。
着色剤の含有量としては、例えば、トナー粒子全体に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、3質量%以上15質量%以下がより好ましい。
−離型剤−
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。
離型剤の融解温度は、50℃以上110℃以下が好ましく、60℃以上100℃以下がより好ましい。
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。
本実施形態において、トナー粒子に占める離型剤の割合は、2質量%以上5質量%以下が好ましく、3質量%以上4質量%以下がより好ましい。
また、トナー粒子中に含有される離型剤に占めるシェル層に含有される離型剤の割合は、70質量%以上100質量%以下であることが好ましく、85質量%以上100質量%以下であることがより好ましく、95質量%以上100質量%以下であることが更に好ましい。
−その他の添加剤−
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。
−トナー粒子の特性等−
本実施形態に係るトナー粒子は、コア部と当該コア部を被覆するシェル層とを有する所謂コア・シェル構造のトナー粒子である。
トナー粒子の体積平均粒径(D50v)としては、2μm以上10μm以下が好ましく、4μm以上8μm以下がより好ましい。
なお、トナー粒子の各種平均粒径、及び各種粒度分布指標は、コールターマルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)を用い、電解液はISOTON−II(ベックマンーコールター社製)を使用して測定される。
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(チャンネル)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。
トナー粒子の形状係数SF1としては、110以上150以下が好ましく、120以上140以下がより好ましい。
なお、形状係数SF1は、下記式により求められる。
式:SF1=(ML/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)
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、SiO、TiO、Al、CuO、ZnO、SnO、CeO、Fe、MgO、BaO、CaO、KO、NaO、ZrO、CaO・SiO、KO・(TiO)n、Al・2SiO、CaCO、MgCO、BaSO、MgSO等が挙げられる。
外添剤としての無機粒子の表面は、疎水化処理が施されていることがよい。疎水化処理は、例えば疎水化処理剤に無機粒子を浸漬する等して行う。疎水化処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。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。
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質量部以下である。
外添剤としては、樹脂粒子(ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、メラミン樹脂等の樹脂粒子)、クリーニング活剤(例えば、ステアリン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩、フッ素系高分子量体の粒子)等も挙げられる。
外添剤の外添量としては、例えば、トナー粒子に対して、0.01質量%以上5質量%以下が好ましく、0.01質量%以上2.0質量%以下がより好ましい。
(トナーの製造方法)
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。
トナー粒子は、乾式製法(例えば、混練粉砕法等)、湿式製法(例えば凝集合一法、懸濁重合法、溶解懸濁法等)のいずれにより製造してもよい。トナー粒子の製法は、これらの製法に特に制限はなく、周知の製法が採用される。
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。
具体的には、例えば、トナー粒子を凝集合一法により製造する場合、
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液、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及び必要に応じてその他の成分が分散された分散液を準備する工程(分散液準備工程)と、樹脂粒子分散液及び着色剤粒子分散液を少なくとも含む分散液中で(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)、樹脂粒子と着色剤粒子と(必要に応じて他の粒子)を凝集させ、凝集粒子(第1凝集粒子)を形成する工程(凝集粒子形成工程)と、当該凝集粒子の分散された分散液と樹脂粒子分散液と離型剤粒子分散液と必要に応じてその他の成分が分散された分散液と、をさらに混合し、凝集粒子の表面にさらに樹脂粒子、離型剤粒子及び必要に応じてその他の成分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(被覆工程)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(融合・合一工程)と、を経て、トナー粒子を製造してもよい。
以下、各工程の詳細について説明する。
−樹脂粒子分散液準備工程−
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、例えば、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。
ここで、樹脂粒子分散液は、例えば、樹脂粒子を界面活性剤により分散媒中に分散させることにより調製する。
樹脂粒子分散液に用いる分散媒としては、例えば水系媒体が挙げられる。
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。
界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤等が挙げられる。これらの中でも特に、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が挙げられる。非イオン系界面活性剤は、アニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤と併用してもよい。
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。
樹脂粒子分散液において、樹脂粒子を分散媒に分散する方法としては、例えば回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル等の一般的な分散方法が挙げられる。また、樹脂粒子の種類によっては、例えば転相乳化法を用いて樹脂粒子分散液中に樹脂粒子を分散させてもよい。
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。
樹脂粒子分散液としては、スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂からなる樹脂粒子の水性分散液を用いてもよい。
樹脂粒子分散液中に分散する樹脂粒子の体積平均粒径としては、例えば0.01μm以上1μm以下が好ましく、0.08μm以上0.8μm以下がより好ましく、0.1μm以上0.6μm以下がさらに好ましい。
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。
樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子の含有量としては、例えば、5質量%以上50質量%以下が好ましく、10質量%以上40質量%以下がより好ましい。
なお、樹脂粒子分散液と同様にして、例えば、着色剤粒子分散液、離型剤粒子分散液も調製される。つまり、樹脂粒子分散液における粒子の体積平均粒径、分散媒、分散方法、及び粒子の含有量に関しては、着色剤粒子分散液中に分散する着色剤粒子、及び離型剤粒子分散液中に分散する離型剤粒子についても同様である。
−凝集粒子形成工程−
次に、樹脂粒子分散液と共に、着色剤粒子分散液を混合する。
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を含む凝集粒子を形成する。
具体的には、例えば、混合分散液に凝集剤を添加すると共に、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、樹脂粒子のガラス転移温度(具体的には、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度−30℃以上ガラス転移温度−10℃以下)の温度に加熱し、混合分散液に分散された粒子を凝集させて、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。
凝集剤としては、例えば、混合分散液に添加される分散剤として用いる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、例えば無機金属塩、2価以上の金属錯体が挙げられる。特に、凝集剤として金属錯体を用いた場合には、界面活性剤の使用量が低減され、帯電特性が向上する。
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。
無機金属塩としては、例えば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム等の金属塩、及び、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体等が挙げられる。
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。
−被覆工程−
被覆工程では、凝集粒子の分散された分散液と樹脂粒子分散液と離型剤粒子分散液と必要に応じてその他の成分が分散された分散液と、をさらに混合し、凝集粒子の表面にさらに樹脂粒子、離型剤粒子及び必要に応じてその他の成分を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する。
具体的には、例えば、混合分散液に凝集剤を添加すると共に、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、樹脂粒子のガラス転移温度(具体的には、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度−30℃以上ガラス転移温度−10℃以下)の温度に加熱し、混合分散液に分散された粒子を凝集させて、凝集粒子を形成する。
被覆工程においては、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。
被覆工程において使用される凝集剤、添加剤等の具体例は、凝集粒子形成工程の場合と同様のものが用いられる。
−融合・合一工程−
次に、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、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、第2凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
以上の工程を経て、トナー粒子が得られる。
ここで、融合・合一工程終了後は、溶液中に形成されたトナー粒子を、公知の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て乾燥した状態のトナー粒子を得る。
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。
そして、本実施形態に係るトナーは、例えば、得られた乾燥状態のトナー粒子に、外添剤を添加し、混合することにより製造される。混合は、例えばVブレンダー、ヘンシェルミキサー、レディーゲミキサー等によって行うことがよい。更に、必要に応じて、振動師分機、風力師分機等を使ってトナーの粗大粒子を取り除いてもよい。
<静電荷像現像剤>
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。
キャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが挙げられる。キャリアとしては、例えば、磁性粉からなる芯材の表面に被覆樹脂を被覆した被覆キャリア;マトリックス樹脂中に磁性粉が分散・配合された磁性粉分散型キャリア;多孔質の磁性粉に樹脂を含浸させた樹脂含浸型キャリア;等が挙げられる。
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。
磁性粉としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物等が挙げられる。
被覆樹脂、及びマトリックス樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合を含んで構成されるストレートシリコーン樹脂又はその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
なお、被覆樹脂、及びマトリックス樹脂には、導電性粒子等、その他添加剤を含ませてもよい。
導電性粒子としては、金、銀、銅等の金属、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム等の粒子が挙げられる。
ここで、芯材の表面に被覆樹脂を被覆するには、被覆樹脂、及び必要に応じて各種添加剤を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法等が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂、塗布適性等を勘案して選択すればよい。
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。
二成分現像剤における、トナーとキャリアとの混合比(質量比)は、トナー:キャリア=1:100乃至30:100が好ましく、3:100乃至20:100がより好ましい。
<画像形成装置/画像形成方法>
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。
本実施形態に係る画像形成装置では、像保持体の表面を帯電する帯電工程と、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工程と、本実施形態に係る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工程と、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工程と、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工程と、を有する画像形成方法(本実施形態に係る画像形成方法)が実施される。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体の表面に形成されたトナー画像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置;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し、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中間転写方式の装置;トナー画像の転写後、帯電前の像保持体の表面をクリーニングするクリーニング手段を備えた装置;トナー画像の転写後、帯電前に像保持体の表面に除電光を照射して除電する除電手段を備える装置等の周知の画像形成装置が適用される。
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。
なお、本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、現像手段を含む部分が、画像形成装置に対して脱着されるカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよい。プロセスカートリッジとしては、例えば、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容した現像手段を備えるプロセスカートリッジが好適に用いられる。
以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
図1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。
各ユニット10Y、10M、10C、10Kの図面における上方には、各ユニットを通して中間転写体としての中間転写ベルト20が延設されている。中間転写ベルト20は、図における左から右方向に互いに離間して配置された駆動ロール22及び中間転写ベルト20内面に接する支持ロール24に巻きつけて設けられ、第1のユニット10Yから第4のユニット10Kに向う方向に走行されるようになっている。なお、支持ロール24は、図示しないバネ等により駆動ロール22から離れる方向に力が加えられており、両者に巻きつけられた中間転写ベルト20に張力が与えられている。また、中間転写ベルト20の像保持体側面には、駆動ロール22と対向して中間転写体クリーニング装置30が備えられている。
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。
第1乃至第4のユニット10Y、10M、10C、10Kは、同等の構成を有しているため、ここでは中間転写ベルト走行方向の上流側に配設されたイエロー画像を形成する第1のユニット10Yについて代表して説明する。なお、第1のユニット10Yと同等の部分に、イエロー(Y)の代わりに、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)を付した参照符号を付すことにより、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kの説明を省略する。
第1のユニット10Yは、像保持体として作用する感光体1Yを有している。感光体1Yの周囲には、感光体1Yの表面を予め定められた電位に帯電させる帯電ロール(帯電手段の一例)2Y、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線3Yによって露光して静電荷像を形成する露光装置(静電荷像形成手段の一例)3、静電荷像に帯電したトナーを供給して静電荷像を現像する現像装置(現像手段の一例)4Y、現像したトナー画像を中間転写ベルト20上に転写する一次転写ロール5Y(一次転写手段の一例)、及び一次転写後に感光体1Yの表面に残存するトナーを除去する感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)6Yが順に配置されている。
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。
以下、第1ユニット10Yにおいてイエロー画像を形成する動作について説明する。
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。
静電荷像とは、帯電によって感光体1Yの表面に形成される像であり、レーザ光線3Yによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体1Yの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線3Yが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
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。
現像装置4Y内には、例えば、少なくともイエロートナーとキャリアとを含む静電荷像現像剤が収容されている。イエロートナーは、現像装置4Yの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、感光体1Y上に帯電した帯電荷と同極性(負極性)の電荷を有して現像剤ロール(現像剤保持体の一例)上に保持されている。そして感光体1Yの表面が現像装置4Yを通過していくことにより、感光体1Y表面上の除電された潜像部にイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。イエローのトナー画像が形成された感光体1Yは、引続き予め定められた速度で走行され、感光体1Y上に現像されたトナー画像が予め定められた一次転写位置へ搬送される。
感光体1Y上のイエロートナー画像が一次転写へ搬送されると、一次転写ロール5Yに一次転写バイアスが印加され、感光体1Yから一次転写ロール5Yに向う静電気力がトナー画像に作用され、感光体1Y上のトナー画像が中間転写ベルト20上に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と逆極性の(+)極性であり、例えば第1ユニット10Yでは制御部に(図示せず)よって+10μAに制御されている。
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。
また、第2のユニット10M以降の一次転写ロール5M、5C、5Kに印加される一次転写バイアスも、第1のユニットに準じて制御されている。
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。
第1乃至第4のユニットを通して4色のトナー画像が多重転写された中間転写ベルト20は、中間転写ベルト20と中間転写ベルト内面に接する支持ロール24と中間転写ベルト20の像保持面側に配置された二次転写ロール(二次転写手段の一例)26とから構成された二次転写部へと至る。一方、記録紙(記録媒体の一例)Pが供給機構を介して二次転写ロール26と中間転写ベルト20とが接触した隙間に予め定められたタイミングで給紙され、二次転写バイアスが支持ロール24に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と同極性の(−)極性であり、中間転写ベルト20から記録紙Pに向う静電気力がトナー画像に作用され、中間転写ベルト20上のトナー画像が記録紙P上に転写される。なお、この際の二次転写バイアスは二次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段(図示せず)により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。
この後、記録紙Pは定着装置(定着手段の一例)28における一対の定着ロールの圧接部(ニップ部)へと送り込まれトナー画像が記録紙P上へ定着され、定着画像が形成される。
トナー画像を転写する記録紙Pとしては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンター等に使用される普通紙が挙げられる。記録媒体は記録紙P以外にも、OHPシート等も挙げられる。
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。
カラー画像の定着が完了した記録紙Pは、排出部へ向けて搬出され、一連のカラー画像形成動作が終了される。
<プロセスカートリッジ/トナーカートリッジ>
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。
なお、本実施形態に係るプロセスカートリッジは、上記構成に限られず、現像装置と、その他、必要に応じて、例えば、像保持体、帯電手段、静電荷像形成手段、及び転写手段等のその他手段から選択される少なくとも一つと、を備える構成であってもよい。
以下、本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。
図2は、本実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
図2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2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。
次に、本実施形態に係るトナーカートリッジについて説明する。
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。
なお、図1に示す画像形成装置は、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kの着脱される構成を有する画像形成装置であり、現像装置4Y、4M、4C、4Kは、各々の現像装置(色)に対応したトナーカートリッジと、図示しないトナー供給管で接続されている。また、トナーカートリッジ内に収容されているトナーが少なくなった場合には、このトナーカートリッジが交換される。
以下、実施例および比較例を挙げ、本実施形態をより具体的に説明するが、本実施形態は以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」および「%」は質量基準である。
<スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂の製造>
(非晶質ポリエステルYの製造)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した四つ口フラスコの内部を窒素置換し、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5670部、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585部、テレフタル酸2450部及びジ(2−エチルヘキサン酸)44部を入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、5時間維持した後、更にフラスコ内の圧力を下げ、8.0kPaにて1時間維持した。大気圧に戻した後、190℃に冷却し、フマル酸42部及びトリメリット酸207部を加え、190℃の温度下で2時間維持した後に、2時間かけて210℃まで昇温した。更にフラスコ内の圧力を下げ、8.0kPaにて4時間維持させて、非晶質ポリエステルYを得た。
(樹脂粒子分散液Cの製造)
冷却管、撹拌装置及び熱電対を装備した内容積2リットルの4つ口フラスコに非晶質ポリエステルYを857部添加し、窒素雰囲気下、撹拌速度200rpmにて撹拌を行った。その後、付加重合性モノマーとして、スチレンを60部、アクリル酸エチルを60部および酢酸エチルを500部添加し、更に30分間混合した。
さらに、ポリオキシエチレンアルキルエーテル(非イオン性界面活性剤、商品名:エマルゲン430、花王(株)製)6部、15%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液(アニオン性界面活性剤、商品名:ネオペレックスG−15、花王(株)製)40部及び5%水酸化カリウム233部を入れ、撹拌しながら、95℃に昇温して溶融し、95℃で2時間混合して、樹脂混合物溶液を得た。
次に、撹拌しながら、1145部の脱イオン水を6部/分の速度で滴下し、乳化物を得た。次に、得られた乳化物を25℃に冷却し、200メッシュの金網を通し、脱イオン水を加えて、固形分を23.5%に調整して、樹脂粒子分散液Cを得た。
(樹脂粒子分散液Dの製造)
樹脂粒子分散液Cの製造において、付加重合性モノマーを、スチレン36部、メタクリル酸ブチル84部に変更する以外は同様の方法で樹脂粒子分散液Dを得た。
(結晶性ポリエステル樹脂1の合成)
・1,10−デカンジカルボン酸:350部
・1,9−ノナンジオール:170部
撹拌器、温度計、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、上記モノマー成分を投入し、反応容器中を乾燥窒素ガスで置換した後、ジオクタン酸スズを、前記モノマー成分100部に対して0.3部投入した。窒素ガス気流下、160℃で3時間撹拌反応させた後、温度を更に180℃まで1.5時間かけて昇温し、反応容器内を3kPaまで減圧し、所望の分子量になった時点で反応を終了して結晶性ポリエステル樹脂1を得た。得られた結晶性ポリエステル樹脂1の融解温度は73℃、重量平均分子量は28,000、酸価は7.5mgKOH/gであった。
(結晶性ポリエステル樹脂分散液1の調製)
・結晶性ポリエステル樹脂:100部
・酢酸エチル:60部
・イソプロピルアルコール:15部
撹拌機を備えた反応容器中に、上記成分を投入し、65℃にて溶解させた。溶解を確認した後、反応容器を60℃に冷却した後、10%アンモニア水溶液5部を添加した。次いで、イオン交換水300部を3時間掛けて反応容器中に滴下し、ポリエステル樹脂分散液を作製した。次いで、エバポレーターにて酢酸エチル、並びに、イソプロピルアルコールを除去し、その後、イオン交換水を加えて固形分濃度が20%になるように調製し、これを結晶性ポリエステル樹脂分散液とした。
(離型剤分散液の調製)
・炭化水素系ワックス(日本精鑞(株)社製、商品名:FNP0090、融解温度:90.2℃):270部
・アニオン界面活性剤(テイカ(株)社製、テイカパワーBN2060、有効成分量:60%):13.5部
・イオン交換水:700部
上記成分を混合し、圧力吐出型ホモジナイザー(ゴーリン社製、ゴーリンホモジナイザ)で、内液温度120℃にて離型剤を溶解した後、分散圧力5MPaで120分間、続いて40MPaで360分間分散処理し、冷却して、離型剤分散液を得た。この離型剤分散液中の粒子の体積平均粒径D50vは220nmであった。その後、イオン交換水を加えて固形分濃度が20.0%になるように調製した。
(着色剤分散液の調製)
・シアン顔料(大日精化(株)製、Pigment Blue 15:3(銅フタロシアニン))45部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンR) 2部
・イオン交換水 250部
以上を混合し、溶解し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギノマシン製、HJP30006)を用いて1時間ほど分散して、シアン着色剤分散液を得た。この着色剤分散液中の粒子の体積平均粒径D50vは、150nmであった。その後、イオン交換水を加えて固形分濃度が20.0%になるように調製した。
[実施例1]
(トナー粒子1の調製)
・樹脂粒子分散液C:202部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液:88部
・着色剤分散液:35部
・イオン交換水:189部
上記各分散液を、丸型ステンレス製フラスコに投入後、更に、硫酸アルミニウム10%水溶液5.3部を投入した。次いで、ホモジナイザー(IKA製、ウルトラタラックスT50)で5000rpmで10分間混合及び分散した後、フラスコ内の内容物を攪拌しながら40℃まで加熱攪拌し、以降、毎分0.5℃で昇温しながら、第1凝集粒子の粒径が4.5μmになったところで温度を保持した。
次いで、トナーシェル成分として
・樹脂粒子分散液C:98部
・離型剤分散液:25部
となるように各分散液を投入し60分保持した。得られた内容物を光学顕微鏡で観察すると、凝集粒子(第2凝集粒子)が生成していることが確認された。水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを8に調整し、その後、温度を上げて82.5℃にしたのち、10分毎に硝酸でpHを0.05ずつ下げ、45分間撹拌を続けた。冷却後、ろ過し、イオン交換水で充分洗浄後、乾燥してトナー粒子1を得た。
(トナー1の調製)
上記より得たトナー粒子1の100部に対して、疎水性シリカ(日本アエロジル株式会社製、RY50)1.5部を加え、サンプルミルを用いて13000rpmで30秒間混合した。その後、目開き45μmの振動篩いで篩分してトナー1を調製した。
〔耐熱保管性の評価〕
得られたトナー1の2gを、55℃、50RH%環境下で12時間保管し、保管後のトナー状態を目視にて観察し、以下の評価基準を基に評価した。
・A:55℃保管後もトナー凝集体は殆ど見られず、熱保管性に優れる。
・B:55℃保管後にトナー凝集体が僅かに見られ、Aより僅かに熱保管性に劣る。
・C:55℃保管後にトナー凝集体が見られ、Aより熱保管性に劣る。
・D:55℃保管後ではトナーが凝集しており、熱保管性を有しない。
なお、上記AからCまでで実用上の問題がないものとする。結果を表1に示す。
<樹脂被覆キャリアの調製>
・Mn−Mg−Sr系フェライト粒子(平均粒径40μm):100部
・トルエン:14部
・ポリメタクリル酸メチル:2.0部
・カーボンブラック(VXC72:キャボット製):0.12部
フェライト粒子を除く上記成分及びガラスビーズ(φ1mm、トルエンと同量)を、関西ペイント株式会社製サンドミルを用いて1200rpmで30分間攪拌し、樹脂被覆層形成用溶液を得た。更に、この樹脂被覆層形成用溶液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダーに入れ、減圧し、トルエンを留去して乾燥することにより、樹脂被覆キャリアを調製した。
<現像剤の作製>
得られたトナー1の36部とキャリア414部とを、2リットルのVブレンダーに入れ、20分間攪拌し、その後212μmで篩分して、現像剤1を作製した。現像剤1を用いて下記評価を実施した。得られた結果を表1に示す。
〔発色性評価〕
Docu Centre Color500 改造機に、現像剤1を充填し、30℃、88%RHの環境下で、明朝12ポイントの「あ」(10文字×10行)を、1000枚印刷した後、更に25cm×18cmのベタ画像を1枚印刷した。
このベタ画像について、印字1日後のCyanの濃度をX−Rite D50光源2度視野にてL***(JIS Z 8781−4:2013に規定されるL***表色系)を測定し、色再現領域を計算し評価した。評価基準は以下の通りである。
◎:色再現領域が8000以上。
○:色再現領域が7000以上8000未満
△:色再現領域が6000以上7000未満
×:色再現領域が6000未満
なお、△までが許容範囲とし、×になったものはこれ以上の評価は行わなかった。
〔低温定着性の評価〕
本実施形態の画像形成装置として富士ゼロックス社製DocuCentre Color 400 CPを用意し、該装置に搭載されている電磁誘導方式の定着装置を改造し、定着温度を制御するようにした。また該定着装置を、外付けの駆動用モーターで駆動するように改造した。
別途、画像形成装置として富士ゼロックス社製DocuCentre Color 400 CPを用い、記録媒体として富士ゼロックス社製J紙を用い、トナー載り量が13.5g/mになるように調整して画像形成を行い、未定着のソリッド画像(25mm×25mm)を用意した。
DocuCentre Color 400 CP改造機を用い、定着温度を100℃から200℃まで10℃きざみで昇温させ、各温度ごとに搬送速度175mm/秒で未定着のソリッド画像(25mm×25mm)の定着を行った。
各温度の定着画像の画像面を谷折りして折れ目部の画像のはがれ度合いを観察し、画像がはがれた結果として折れ目部に現れる用紙の幅を測定した。該幅が0.5mm以下になった定着温度をもってMFT(最低定着温度、℃)とした。
評価基準は以下の通りである。
・A:MFTが120℃以下。
・B:MFTが120℃を超え、135℃以下。
・C:MFTが135℃を超え、150℃以下。
・D:MFTが150℃を超える。
なお、上記AからCまでで実用上の問題がないものとする。
〔用紙剥離性の評価〕
DocuCentre Color 500改造機に現像剤1を充填し、J紙(富士ゼロックス製)上に画像濃度が100%の画像を形成し、定着温度を変えながら定着を行った。定着温度を変えた場合の巻きつきの発生温度を測定し、その結果に基づいて評価した。具体的には、先端余白4mmの画像密度100%サンプルを定着しヒートロールへの巻きつきを確認した。なお、定着機にはより剥離しやすいように剥離部材が取り付けられているが、この剥離部材により剥がれた後、用紙にそりが生じたものも、ヒートロールへの巻きつきは発生したものと見なした。
◎:巻きつき発生温度が230℃以上
○:巻きつき発生温度が220℃以上230℃未満
△:巻きつき発生温度が210℃以上220℃未満
×:巻きつき発生温度が200℃以上210℃未満
××:巻きつき発生温度が200℃未満
[実施例2]
トナー1の製造方法において、分散液質量を以下の量に変更すること以外は同様にして、トナー2を得た。
第1凝集粒子
・樹脂粒子分散液D:164部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液:132部
・着色剤分散液:35部
・イオン交換水:183部
第2凝集粒子
・樹脂粒子分散液D:98部
・離型剤分散液:25部
得られたトナー2及び現像剤2を用い、実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表1に示す。
[実施例3]
トナー1の製造方法において、分散液質量を以下の量に変更すること以外は同様にして、トナー3を得た。
第1凝集粒子
・樹脂粒子分散液D:239部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液:44部
・着色剤分散液:35部
・イオン交換水:196部
第2凝集粒子
・樹脂粒子分散液D:98部
・離型剤分散液:25部
得られたトナー3及び現像剤3を用い、実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表1に示す。
[実施例4]
トナー1の製造方法において、分散液質量を以下の量に変更すること以外は同様にして、トナー4を得た。
第1凝集粒子
・樹脂粒子分散液D:201部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液:89部
・着色剤分散液:35部
・イオン交換水:189部
第2凝集粒子
・樹脂粒子分散液D:102部
・離型剤分散液:20部
得られたトナー4及び現像剤4を用い、実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表1に示す。
[実施例5]
トナー1の製造方法において、分散液質量を以下の量に変更すること以外は同様にして、トナー5を得た。
第1凝集粒子
・樹脂粒子分散液C:200部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液:90部
・着色剤分散液:35部
・イオン交換水:189部
第2凝集粒子
・樹脂粒子分散液C:106部
・離型剤分散液:15部
得られたトナー5及び現像剤5を用い、実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表1に示す。
[実施例6]
トナー1の製造方法において、分散液質量を以下の量に変更すること以外は同様にして、トナー6を得た。
第1凝集粒子
・樹脂粒子分散液C:199部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液:91部
・着色剤分散液:35部
・イオン交換水:189部
第2凝集粒子
・樹脂粒子分散液C:111部
・離型剤分散液:10部
得られたトナー6及び現像剤6を用い、実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表1に示す。
[比較例1]
トナー1の製造方法において、分散液質量を以下の量に変更し、離型剤分散液を第1凝集粒子成分とすること以外は同様にして、トナー7を得た。
第1凝集粒子
・樹脂粒子分散液C:167部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液:84部
・着色剤分散液:35部
・イオン交換水:183部
・離型剤分散液:45部
第2凝集粒子
・樹脂粒子分散液C:119部
得られたトナー7及び現像剤7を用い、実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表1に示す。
[比較例2]
トナー7の製造方法において、分散液質量を以下の量に変更すること以外は同様にして、トナー8を得た。
第1凝集粒子
・樹脂粒子分散液D:187部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液:90部
・着色剤分散液:35部
・イオン交換水:187部
・離型剤分散液:15部
第2凝集粒子
・樹脂粒子分散液D:119部
得られたトナー8及び現像剤8を用い、実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表1に示す。
[実施例7]
トナー1の製造方法において、分散液質量を以下の量に変更すること以外は同様にして、トナー9を得た。
第1凝集粒子
・樹脂粒子分散液C:127部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液:176部
・着色剤分散液:35部
・イオン交換水:176部
第2凝集粒子
・樹脂粒子分散液C:98部
・離型剤分散液:25部
得られたトナー9及び現像剤9を用い、実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表1に示す。
[実施例8]
トナー1の製造方法において、分散液質量を以下の量に変更すること以外は同様にして、トナー10を得た。
第1凝集粒子
・樹脂粒子分散液C:258部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液:22部
・着色剤分散液:35部
・イオン交換水:199部
第2凝集粒子
・樹脂粒子分散液C:98部
・離型剤分散液:25部
得られたトナー10及び現像剤10を用い、実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表1に示す。
[実施例9]
トナー1の製造方法において、分散液質量を以下の量に変更すること以外は同様にして、トナー11を得た。
第1凝集粒子
・樹脂粒子分散液C:203部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液:87部
・着色剤分散液:35部
・イオン交換水:189部
第2凝集粒子
・樹脂粒子分散液C:94部
・離型剤分散液:30部
得られたトナー11及び現像剤11を用い、実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表1に示す。
[実施例10]
トナー1の製造方法において、分散液質量を以下の量に変更すること以外は同様にして、トナー9を得た。
第1凝集粒子
・樹脂粒子分散液D:198部
・結晶性ポリエステル樹脂分散液:92部
・着色剤分散液:35部
・イオン交換水:189部
第2凝集粒子
・樹脂粒子分散液D:115部
・離型剤分散液:5部
得られたトナー12及び現像剤12を用い、実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表1に示す。
表1において、「結晶性ポリエステル樹脂量」は「トナー粒子中に含有される樹脂成分に占める結晶性ポリエステル樹脂の割合」をいい、「トナー中の離型剤量」は、「トナー粒子に占める離型剤の割合」をいい、「シェル層中に存在する割合」は「トナー粒子中に含有される離型剤に占めるシェル層に含有される離型剤の割合」をいう。
1Y、1M、1C、1K、感光体(像保持体の一例)
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 (9)

  1. スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂と着色剤とを含有するコア部と、前記コア部を被覆し、スチレン(メタ)アクリル変性ポリエステル樹脂と離型剤とを含有するシェル層と、を有するトナー粒子を含有し、
    前記トナー粒子中に含有される離型剤に占める前記シェル層に含有される離型剤の割合が、80質量%以上100質量%以下である静電荷像現像用トナー。
  2. 前記コア部が、結晶性ポリエステル樹脂を更に含有する請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
  3. 前記トナー粒子中に含有される樹脂成分に占める前記結晶性ポリエステル樹脂の割合が、10質量%以上30質量%以下である請求項2に記載の静電荷像現像用トナー。
  4. 前記トナー粒子に占める前記離型剤の割合が、2質量%以上5質量%以下である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
  5. 請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤。
  6. 請求項1〜請求項のいずれか1項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。
  7. 請求項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。
  8. 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。
  9. 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。
JP2015064018A 2015-03-26 2015-03-26 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 Active JP6492860B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015064018A JP6492860B2 (ja) 2015-03-26 2015-03-26 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
US14/807,525 US9436111B1 (en) 2015-03-26 2015-07-23 Electrostatic charge image developing toner, electrostatic charge image developer, and toner cartridge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015064018A JP6492860B2 (ja) 2015-03-26 2015-03-26 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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016184073A JP2016184073A (ja) 2016-10-20
JP6492860B2 true JP6492860B2 (ja) 2019-04-03

Family

ID=56878196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015064018A Active JP6492860B2 (ja) 2015-03-26 2015-03-26 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

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9436111B1 (ja)
JP (1) JP6492860B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9964886B2 (en) * 2016-03-16 2018-05-08 Konica Minolta, Inc. Electrostatic latent image developing core-shell type toner, method for manufacturing same, and image forming method using same
JP6764846B2 (ja) * 2016-11-18 2020-10-07 三洋化成工業株式会社 樹脂粒子、複合樹脂粒子及びトナーの製造方法
JP6864828B2 (ja) * 2017-03-23 2021-04-28 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 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
JP6910884B2 (ja) * 2017-08-09 2021-07-28 キヤノン株式会社 トナー及びトナーの製造方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10301325A (ja) * 1997-04-28 1998-11-13 Kao Corp 熱圧力定着用カプセルトナーおよびその製造方法
JP2007093809A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用トナー及び静電荷像現像用トナーの製造方法
JP2009058883A (ja) * 2007-09-03 2009-03-19 Fuji Xerox Co Ltd 光書き込み型表示媒体
JP5495685B2 (ja) * 2009-09-15 2014-05-21 キヤノン株式会社 トナー
JP2012078382A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Konica Minolta Business Technologies Inc 光沢画像形成方法
JP5866791B2 (ja) * 2011-04-05 2016-02-17 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー及びその製造方法、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、並びに、画像形成方法
JP5733038B2 (ja) 2011-06-10 2015-06-10 コニカミノルタ株式会社 静電荷像現像用トナー
US8778586B2 (en) * 2011-06-28 2014-07-15 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Toner for electrostatic latent image development
JP5833913B2 (ja) 2011-12-22 2015-12-16 花王株式会社 静電荷像現像用トナーの製造方法
JP6171361B2 (ja) * 2012-03-15 2017-08-02 株式会社リコー トナー、現像剤、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP6159154B2 (ja) * 2012-06-07 2017-07-05 花王株式会社 電子写真用トナー
JP6174915B2 (ja) * 2012-06-07 2017-08-02 花王株式会社 電子写真用トナー
JP5915395B2 (ja) 2012-06-08 2016-05-11 コニカミノルタ株式会社 静電荷像現像用トナーの製造方法
JP6048316B2 (ja) * 2013-06-05 2016-12-21 コニカミノルタ株式会社 静電荷像現像用トナー
JP6123523B2 (ja) * 2013-07-02 2017-05-10 コニカミノルタ株式会社 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法
US9280076B1 (en) * 2014-10-29 2016-03-08 Xerox Corporation Emulsion aggregation toner comprising hybrid latex

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016184073A (ja) 2016-10-20
US9436111B1 (en) 2016-09-06
US20160282739A1 (en) 2016-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6137004B2 (ja) 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
JP6458422B2 (ja) 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
JP5910555B2 (ja) 静電荷像現像トナー、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、および画像形成方法
JP6458423B2 (ja) 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
JP6492860B2 (ja) 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
JP6455041B2 (ja) 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
JP2016224250A (ja) 画像形成装置及び画像形成方法
JP6582797B2 (ja) 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
JP2016070991A (ja) 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
JP6142856B2 (ja) 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
JP5949566B2 (ja) 静電荷像現像トナー、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
JP2016050961A (ja) 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
JP6413638B2 (ja) 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
JP2018049150A (ja) 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
JP6331545B2 (ja) 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
JP6229560B2 (ja) 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
JP6582796B2 (ja) 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
JP6589385B2 (ja) 現像装置、画像形成装置、プロセスカートリッジ及び画像形成方法
JP6439584B2 (ja) 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
JP6708284B2 (ja) 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
JP2018163200A (ja) 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
JP2018025723A (ja) 静電荷像現像用トナー及びその製造方法、離型剤粒子分散液の製造方法、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、並びに、画像形成方法
JP6582795B2 (ja) 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
JP2017044790A (ja) 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
JP6311651B2 (ja) 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

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181026

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181113

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190107

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190218

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6492860

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350