JP6988425B2 - 画像形成方法 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明に係る課題は、以下の手段により解決される。
前記結着樹脂が、ビニル樹脂を前記結着樹脂全体に対して40質量%以上含有し、
前記外添剤のうち、数平均一次粒子径が30nm以下のものの含有量が、トナー母体粒子100質量部に対して4質量部以上であり、
形成される画像の温度変化法による70℃の画像表面抵抗値が、5×1013Ω以下となるように画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
両面印刷時において用紙の2面目(裏面)にトナー画像を転写させる際の転写電流により、表面画像に電荷が溜まり、表面画像が定着手段の加圧ローラーに触れても電荷が逃げ切らない場合に、用紙同士の静電的な貼り付きが生じる。すなわち、表面画像の電荷は、2面目に対する転写工程でチャージされ、2面目に対する定着工程で加熱されることで移動する。ここで、表面画像であるトナー層の電気抵抗値が小さいと、表面画像に蓄積された電荷が移動しやすいため、2面目の画像形成後に表面画像に電荷が残存せず、静電的な貼り付きが起こらないと考えられる。一方で、表面画像であるトナー層の電気抵抗値が大きいと、2面目に対する定着工程で電荷が移動しにくいため静電的な貼り付きが発生すると考えられる。したがって、本発明では、形成される画像の温度変化法による70℃の画像表面抵抗値が特定の値以下となるように画像を形成することにより、両面印刷時に2面目に対する定着工程で加圧ローラーに接触した表面画像から電荷が逃げやすくなり、結果として、静電的な貼り付きが抑制されたと考えている。
本発明では、前記外添剤のうち、数平均一次粒子径が30nm以下のものの含有量が、トナー母体粒子100質量部に対して4質量部以上である。これにより、形成された画像の層内で、トナー母体粒子同士の界面部分に外添剤が連続的に存在し、電荷が移動可能な導通経路をより確実に形成することができ、画像形成後の用紙同士の静電的な貼り付きをより確実に抑制することができる。
また、本発明においては、数平均一次粒子径が30nm以下の前記外添剤のうち、体積抵抗率が1×1010Ω・cm以下のものの含有量が、数平均一次粒子径が30nm以下の前記外添剤全体に対して30〜100質量%の範囲内であることが好ましい。これにより、形成された画像の層内の上記導通経路の電気抵抗値をより低下させることができるので、画像形成後の用紙同士の静電的な貼り付きをより確実に抑制することができる。
また、本発明においては、前記画像表面抵抗値が、3×1013Ω以下であることが好ましい。これにより、画像形成後の用紙同士の静電的な貼り付きをより確実に抑制することができる。
また、本発明においては、前記トナー母体粒子の体積基準のメジアン径が、4〜7μmの範囲内であることが好ましい。4μm以上であると、形成された画像の層内でトナー母体粒子同士の界面部分が増大し過ぎることによる導通経路の消失が抑制され、7μm以下であると、形成された画像の層内でトナー母体粒子同士の界面部分が適度に増大して導通経路をより多く形成することができる。これにより、画像形成後の用紙同士の静電的な貼り付きをより確実に抑制することができる。
また、本発明においては、前記静電荷像現像用トナーが、結晶性物質を含有することが好ましい。これにより、形成される画像の層内に結晶性物質が残存しやすくなり、導電経路が形成されやすくなる。これにより、画像形成後の用紙同士の静電的な貼り付きをより確実に抑制することができる。
また、本発明においては、前記結晶性物質が、結晶性ポリエステル樹脂を含有することが好ましい。結晶性ポリエステル樹脂は、静電荷像現像用トナーの製造時において水系媒体中でエマルション径が小さいために、当該静電荷像現像用トナーを用いて形成される画像の層内で導通経路を形成されやすくすることができる。これにより、画像形成後の用紙同士の静電的な貼り付きをより確実に抑制することができる。
また、本発明においては、前記静電荷現像用トナーが、着色剤を含有することが好ましい。着色剤は、静電荷像現像用トナーを構成する樹脂よりも極性基が多い傾向にあり、しかも金属元素を含有するため、形成される画像の層内で導通経路を形成しやすい。これにより、画像形成後の用紙同士の静電的な貼り付きをより確実に抑制することができる。
また、本発明においては、前記静電荷像現像用トナーの蛍光X線分析における第2族元素のNet強度が、2.00以上であることが好ましい。静電荷像現像用トナーの第2族元素(例えば、マグネシウム等)の含有量が多いほど、金属イオンを介して電荷が移動しやすくなるため、画像に電荷が蓄積されにくく、画像形成後の用紙同士の静電的な貼り付きをより確実に抑制することができる。
また、本発明においては、前記静電荷像現像用トナーの蛍光X線分析における第1族元素のNet強度が、0.20以上であることが好ましい。静電荷像現像用トナーの第1族元素(例えば、ナトリウム等)の含有量が多いほど、金属イオンを介して電荷が移動しやすくなるため、画像に電荷が蓄積されにくく、画像形成後の用紙同士の静電的な貼り付きをより確実に抑制することができる。
本発明の画像形成方法は、結着樹脂を含有するトナー母体粒子と、外添剤と、を含む静電荷像現像用トナーを用いる画像形成方法であって、結着樹脂が、ビニル樹脂を結着樹脂全体に対して40質量%以上含有し、前記外添剤のうち、数平均一次粒子径が30nm以下のものの含有量が、トナー母体粒子100質量部に対して4質量部以上であり、形成される画像の温度変化法による70℃の画像表面抵抗値が、5×1013Ω以下となるように画像を形成することを特徴とする。
本発明の画像形成方法においては、温度変化法による70℃の画像表面抵抗値が5×1013Ω以下となるように画像形成を行う。これにより、両面印刷時において、用紙の2面目に転写させたトナー像を定着させる際に、表面画像が加圧ローラーに接触することで表面画像に蓄積された電荷が流れやすく、画像形成後において用紙同士の静電的な貼り付きが抑制される。また、当該温度変化法による70℃の画像表面抵抗値は、3×1013Ω以下であることが好ましく、静電的な貼り付きをより確実に抑制することができる。
すなわち、まず、複写機「bizhub PRESS(登録商標) C1070」(コニカミノルタ株式会社製)を改造し、現像剤を充填した現像器2本をそれぞれマゼンタ位置及びシアン位置にセットする。その際、イエロー位置とブラック位置には現像器をセットしない。常温常湿(温度20℃、湿度50%RH)の環境下において、A3のOKトップコート紙(王子製紙社製、坪量:157g/m2、表面抵抗値:5.2×1011Ω)の片面にトナー付着量8g/m2でベタ画像を形成し、加圧ローラーの温度を70℃に設定した状態で当該ベタ画像を定着し、画像を形成する。次いで、画像を形成したA3のOKトップコート紙を20cm四方に裁断する。これを測定サンプルとし、25℃50%RHの環境下、小型恒温槽(espec社製SH−222)内部に電極を設置した高抵抗測定装置5451(株式会社エーディーシー製)にて測定を行う。測定条件は、主電極径50mm、印加電圧1000V、ディスチャージ時間3分間、チャージ時間1秒間、測定間隔10秒間ごととする。小型恒温槽は、25℃定値を3分間維持した後、昇温速度6℃/minで100℃となるよう温度プログラムを組む。温度プログラムのスタートと同時に高抵抗測定装置の測定をスタートし、25℃から100℃までの温度に対するサンプルの表面抵抗値の挙動を得て、70℃における表面抵抗値を、本発明に係る画像表面抵抗値として得る。
なお、温度変化法とは、上記のように温度を変えながら測定を行う方法である。また、上記測定方法において使用する用紙としては、上記用紙と同一の坪量及び表面抵抗値を有するものであれば、他の種類の用紙であっても同様の測定結果が得られるものである。
すなわち、測定対象となる用紙を20cm四方に裁断したものに対し、25℃、50%RHの環境下、小型恒温槽(espec社製SH−222)内部に電極を設置した高抵抗測定装置5451(株式会社エーディーシー製)にて測定を行う。測定条件は、主電極径50mm、印加電圧1000V、ディスチャージ時間3分間、チャージ時間1秒間、測定間隔10秒間ごととする。小型恒温槽は25℃定値とし、5分間測定を行う。3〜5分間の測定値を平均した値を、用紙の表面抵抗値とする。
本発明の画像形成方法は、従来公知の電子写真方式の画像形成装置を用いることで行うことができる。本発明の画像形成方法に用いることができる画像形成装置について以下説明する。
一方、二次転写ローラー5bにより用紙P上にカラートナー像を転写し、用紙Pが曲率分離された後の中間転写体70は、クリーニング手段6bにより当該中間転写体70上に残留したトナーが除去された後に、次のトナー像の中間転写に供される。
本発明の画像形成方法に用いられる静電荷像現像用トナーは、結着樹脂を含有するトナー母体粒子と、外添剤と、を含み、結着樹脂が、ビニル樹脂を当該結着樹脂全体に対して40質量%以上含有する。
本発明に係る静電荷像現像用トナーは、蛍光X線分析における第2族元素のNet強度が、2.00以上であることが好ましい。当該第2族元素のNet強度は、例えば、トナーの製造時において、結着樹脂粒子等を凝集させてトナー母体粒子を調製する際に添加する塩化マグネシウムの添加量を調整することで、制御可能である。なお、上記Net強度は、蛍光X線分析において複数種類の第2族元素が検出された場合には、それらの総量の値であるものとする。
すなわち、蛍光X線分析装置「XRF−1700」(株式会社島津製作所製)を用いて、トナーに含有される金属のNet強度を測定する。上記Net強度の具体的な測定方法としては、トナー2gを荷重15tにて10秒間加圧してペレット化した後、下記測定条件下、定性定量分析にて測定を行う。なお、測定には2θテーブルより、測定したい元素のKαピーク角度を決定して用いる。
(測定条件)
スリット:標準
アッテネータ:なし
分光結晶(Na、Mg=TAP、Ca、K=LiF)
検出器(Na、Mg、Ca、K=FPC)
本発明に係るトナーのガラス転移点(Tg)は、例えば、25〜65℃の範囲内であることが好ましく、より好ましくは35〜55℃の範囲内である。本発明に係るトナーのガラス転移点が上記の範囲にあることにより、十分な低温定着性及び耐熱保管性が両立して得られる。
測定手順としては、測定試料(トナー)3.0mgをアルミニウム製パンに封入し、ホルダーにセットする。リファレンスは空のアルミニウム製パンを使用する。測定条件としては、測定温度0〜200℃の範囲で、昇温速度10℃/分、降温速度10℃/分で、Heat−cool−Heatの温度制御で行い、その2nd.Heatにおけるデータを基に解析を行い、第1の吸熱ピークの立ち上がり前のベースラインの延長線と、第1のピークの立ち上がり部分からピーク頂点までの間で最大傾斜を示す接線を引き、その交点をガラス転移点とする。
本発明に係るトナーのトナー母体粒子の平均粒径は、例えば、体積基準のメジアン径で3〜8μmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは4〜7μmの範囲内である。この平均粒径は、製造時において使用する凝集剤の濃度や有機溶媒の添加量、融着時間、結着樹脂(バインダー樹脂)の組成等によって制御することができる。体積基準のメジアン径が上記の範囲にあることにより、1200dpiレベルの非常に微小なドット画像を忠実に再現すること等ができる。
具体的には、測定試料(トナー)0.02gを、界面活性剤溶液20mL(トナー粒子の分散を目的として、例えば、界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)に添加して馴染ませた後、超音波分散処理を1分間行い、トナー分散液を調製する。このトナー分散液を、サンプルスタンド内の「ISOTONII」(ベックマン・コールター社製)の入ったビーカーに、測定装置の表示濃度が8%になるまでピペットにて注入する。ここで、この濃度範囲にすることにより、再現性のある測定値を得ることができる。そして、測定装置において、測定粒子カウント数を25000個、アパーチャ径を100μmにし、測定範囲である2〜60μmの範囲を256分割しての頻度値を算出し、体積積算分率の大きい方から50%の粒子径が体積基準のメジアン径とされる。
本発明に係るトナーを構成する個々のトナー粒子について、帯電特性の安定性、及び低温定着性の観点から、平均円形度が、例えば、0.930〜1.000の範囲内であることが好ましく、0.950〜0.995の範囲内であることがより好ましい。平均円形度が上記の範囲であることにより、個々のトナー粒子が破砕しにくくなって摩擦帯電付与部材の汚染が抑制されてトナーの帯電性が安定し、また、形成される画像において画質が高いものとなる。
円形度=(粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)
本発明で用いられるトナー母体粒子は、少なくとも結着樹脂を含有する。また、トナー母体粒子は、例えば、結晶性物質、離型剤、磁性粉、荷電制御剤等の一般的なトナーを構成する成分を含有していても良い。また、本発明に係るトナー母体粒子は、水系媒体中で行われる湿式の製造方法(例えば、乳化凝集法等)により調製されることが好ましい。
結着樹脂としては、ビニル樹脂を結着樹脂全体に対して40質量%以上含有し、さらに結晶性ポリエステル樹脂を含有することが好ましい。
本発明に係るトナー母体粒子に含有されるビニル樹脂と結晶性ポリエステル樹脂との質量比(ビニル樹脂/結晶性ポリエステル樹脂)は、99/1〜80/20の範囲内であることが好ましく、より好ましくは95/5〜85/15の範囲内である。
なお、結着樹脂は、ビニル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂以外の材料を含有していても良く、例えば、非晶性ポリエステル樹脂を含有していても良い。
一方、非晶性樹脂とは、上記と同様の示差走査熱量測定を行った際に得られる吸熱曲線において、ガラス転移が生じたことを示すベースラインのカーブは見られるが、上述した明確な吸熱ピークが見られない樹脂のことをいう。
ビニル樹脂については、特に制限はなく、本技術分野における従来公知のビニル樹脂が用いられ得るが、中でも非晶性のビニル樹脂を含有することが好ましい。ビニル樹脂を含有することで、熱定着時の可塑性に優れるトナーが提供され得る。
本発明においてビニル樹脂とは、少なくともビニル単量体を用いた重合により得られる樹脂である。
スチレン・アクリル樹脂を用いる場合、スチレン・アクリル樹脂の割合がトナー全体の55〜85質量%の範囲内が好ましく、より好ましくは60〜80質量%の範囲内である。当該範囲内に調整することで、トナーの体積抵抗率を制御することが可能となる。
カルボキシ基を有する単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマル酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル等が挙げられる。また、スルホン酸基を有する単量体としては、スチレンスルホン酸、アリルスルホコハク酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等が挙げられる。さらに、リン酸基を有する単量体としては、例えば、アシドホスホオキシエチルメタクリレート等が挙げられる。
すなわち、装置「HLC−8120GPC」(東ソー社製)及びカラム「TSKguardcolumn+TSKgel SuperHZM−M3連」(東ソー社製)を用い、カラム温度を40℃に保持しながら、キャリア溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を流速0.2mL/minで流す。測定試料(ビニル樹脂)を室温において超音波分散機を用いて5分間処理を行う溶解条件で濃度1mg/mLになるようにテトラヒドロフランに溶解させ、ポアサイズ0.2μmのメンブランフィルターで処理して試料溶液を得る。この試料溶液10μLを上記のキャリア溶媒とともに装置内に注入する。屈折率検出器(RI検出器)を用いて測定試料の屈折率を検出し、測定試料の有する分子量分布を単分散のポリスチレン標準粒子を用いて測定した検量線を用いて算出する。検量線測定用のポリスチレンとしては10点用いる。
結晶性ポリエステル樹脂とは、2価以上のカルボン酸(多価カルボン酸)と、2価以上のアルコール(多価アルコール)との重縮合反応によって得られる公知のポリエステル樹脂のうち、結晶性のものをいう。
すなわち、示差走査熱量計「ダイヤモンドDSC」(パーキンエルマー社製)を用い、昇降速度10℃/minで0℃から200℃まで昇温する第1昇温過程、冷却速度10℃/minで200℃から0℃まで冷却する冷却過程及び昇降速度10℃/minで0℃から200℃まで昇温する第2昇温過程をこの順に経る測定条件(昇温・冷却条件)によって測定されるものであり、この測定によって得られるDSC曲線に基づいて、第1昇温過程における結晶性ポリエステル樹脂に由来の吸熱ピークトップ温度を、融点(Tm)とするものである。測定手順としては、測定試料(結晶性ポリエステル樹脂)0.3mgをアルミニウム製パンに封入し、ダイヤモンドDSCサンプルホルダーにセットする。リファレンスは空のアルミニウム製パンを使用する。
結晶性ポリエステル樹脂は、ビニル系重合セグメントとポリエステル重合セグメントとが化学結合して形成された結晶性ポリエステル樹脂(以下、このような複数のセグメントを有する結晶性ポリエステル樹脂を、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂、又は単にハイブリッド樹脂ともいう。)を含むことが好ましい。この際、ビニル系重合セグメントとポリエステル重合セグメントとは、両反応性単量体を介して結合されていることが好ましい。なお、上記ポリエステル重合セグメントとは、結晶性ポリエステル樹脂に由来する部分を指す。すなわち、結晶性ポリエステル樹脂を構成するものと同じ化学構造の分子鎖を指す。
両反応性単量体の具体例としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸等が挙げられ、さらにこれらのヒドロキシアルキル(炭素原子数1〜3個)のエステルであっても良いが、反応性の観点からアクリル酸、メタクリル酸又はフマル酸が好ましい。この両反応性単量体を介してポリエステル重合セグメントとビニル系重合セグメントとが結合される。
両反応性単量体の使用量は、トナーの低温定着性、耐高温オフセット性及び耐久性を向上させる観点から、例えば、ビニル系重合セグメントを構成するビニル単量体の総量100質量部に対して1〜10質量部の範囲内が好ましく、4〜8質量部の範囲内がより好ましい。
(1)ポリエステル重合セグメントをあらかじめ重合しておき、当該ポリエステル重合セグメントに両反応性単量体を反応させ、さらに、ビニル系重合セグメントを形成するための芳香族系ビニル単量体及び(メタ)アクリル酸エステル系単量体を反応させることにより、ハイブリッド樹脂を形成する方法。
(2)ビニル系重合セグメントをあらかじめ重合しておき、当該ビニル系重合セグメントに両反応性単量体を反応させ、さらに、ポリエステル重合セグメントを形成するための多価カルボン酸及び多価アルコールを反応させることにより、ポリエステル重合セグメントを形成する方法。
(3)ポリエステル重合セグメント及びビニル系重合セグメントをそれぞれあらかじめ重合しておき、これらに両反応性単量体を反応させることにより、両者を結合させる方法。
ここで、ポリエステル重合セグメントを合成するための触媒としては、従来公知の種々の触媒を使用することができる。また、エステル化触媒としては、例えば、酸化ジブチルスズ、2−エチルヘキサン酸スズ(II)等のスズ化合物、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート等のチタン化合物等が挙げられ、エステル化助触媒としては、例えば、没食子酸(3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸)等が挙げられる。
本発明に係るトナー母体粒子は、結晶性物質を含有することが好ましい。これにより、形成される画像の層内に結晶性物質を残存させやすくすることができ、導通経路を形成しやすくすることができる。よって、画像形成後の用紙同士の静電的な貼り付きをより確実に抑制することができる。
本発明に係るトナー母体粒子は、離型剤を含有することが、より適切に効果を発現する観点から好ましい。トナー母体粒子が、離型剤を含有するものとして構成される場合においては、離型剤は定着時の離型剤の表面染み出しの観点から特にビニル樹脂に含有されていることが好ましい。
ワックスとしては、特に低分子量ポリプロピレン、ポリエチレン又は酸化型のポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系ワックス、及びベヘン酸ベヘニル等のエステル系ワックスを好適に用いることができる。中でも、離型剤として、エステル系ワックスを含有することが好ましい。これは、エステル系ワックスは、結晶性が高く、用紙同士の静電的な貼り付きをより好適に抑制することができるためである。
なお、離型剤は、分散液として結着樹脂の凝集工程で添加されても良いが、トナー母体粒子の内部での離型剤分散性の観点からビニル樹脂を重合する工程で添加されることが好ましい。
これらの中でも、低温定着時の離型性の観点から、融点の低いもの、具体的には、融点が40〜90℃の範囲内のものを用いることが好ましい。
着色剤としては、一般に知られている染料及び顔料を用いることができる。
着色剤の含有割合は、例えば、結着樹脂100質量部に対して1〜20質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは4〜15質量部の範囲内である。
荷電制御剤としては、例えば、ニグロシン系染料、ナフテン酸又は高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4級アンモニウム塩、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩等の公知の化合物を用いることができる。
荷電制御剤の含有割合は、例えば、結着樹脂100質量部に対して通常0.1〜10質量部の範囲内とされ、好ましくは0.5〜5質量部の範囲内とされる。
本発明に係るトナーは、トナー母体粒子に加えて、外添剤を含む。外添剤としては、従来公知の外添剤が用いられ得る。
本発明において外添剤の数平均一次粒子径は、外添剤粒子の走査電子顕微鏡写真を2値化処理し、1万個について水平フェレ径を算出し、その平均を取ることで求めることができる。
測定装置200は、荷重ユニット201、本体セル204、高圧電源205、抵抗測定器206を備え、サンプル202の抵抗値を測定可能な装置である。サンプル202として、1gの上記外添剤s1又は外添剤s2を0.968cm2の領域上に高さhとなるようにセットする。このような測定装置200を用いて、20℃、50%RHの環境下、荷重1400g、印加電圧1000Vにて、測定開始時より10秒後のサンプル202の抵抗値を測定する。得られた抵抗値から、下記式に従って体積抵抗率を算出する。
体積抵抗率(Ω・cm)={抵抗値(Ω)×0.968(cm2)}/試料高さh(cm)
本発明において用いられるトナーを製造する方法としては、特に限定されず、例えば、混練粉砕法、懸濁重合法、乳化凝集法、溶解懸濁法、ポリエステル伸長法、分散重合法等の公知の方法が挙げられる。
これらの中でも、粒子径の均一性、形状の制御性、コア・シェル構造形成の容易性の観点から、乳化凝集法を採用することが好ましい。以下、乳化凝集法について説明する。
(2)結晶性ポリエステル樹脂を有機溶媒に溶解し、水系媒体中に乳化分散させ、有機溶媒を除去することにより結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液を調製する結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液調製工程
(3)ビニル樹脂粒子分散液及び結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液を水系媒体に添加して混合分散液を調製する混合分散液調製工程
(4)調製した混合分散液を昇温して、ビニル樹脂粒子及び結晶性ポリエステル樹脂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
(5)形成された凝集粒子を熱エネルギーにより熟成させて形状を制御し、トナー母体粒子を得る熟成工程
(6)トナー母体粒子の分散液を冷却する冷却工程
(7)水系媒体からトナー母体粒子を濾別し、当該トナー母体粒子から界面活性剤等を除去する濾過・洗浄工程
(8)洗浄されたトナー母体粒子を乾燥する乾燥工程
(9)トナー母体粒子に外添剤を添加する外添剤添加工程
本発明に係るトナーは、磁性又は非磁性の一成分現像剤として使用することもできるが、キャリアと混合して二成分現像剤として使用しても良い。
撹拌装置、温度センサー、冷却管及び窒素導入装置を取り付けた5Lの反応容器に、テトラデカン二酸281質量部及び1,6−ヘキサンジオール206質量部を仕込み、この系を撹拌しながら1時間かけて内温を190℃まで昇温させた。均一に撹拌された状態であることを確認した後、触媒としてのTi(OBu)4を、テトラデカン二酸の仕込み量100質量%に対して0.003質量%の量で投入した。その後、生成する水を留去しながら、6時間かけて内温を190℃から240℃まで昇温させた。その後、温度240℃の条件で6時間かけて脱水縮合反応を継続することによって重合を行うことにより、結晶性ポリエステル樹脂を得た。結晶性ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は、4400であった。
撹拌装置、温度センサー、温度制御装置、冷却管及び窒素導入装置を取り付けた反応容器に、あらかじめアニオン性界面活性剤「ラウリル硫酸ナトリウム」2.0質量部をイオン交換水2900質量部に溶解させたアニオン性界面活性剤溶液を仕込んだ。これを窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。この界面活性剤溶液に、重合開始剤「過硫酸カリウム:KPS」9.0質量部を添加し、内温を78℃とした。その後、下記成分からなる溶液を3時間かけて滴下し、滴下終了後、78℃において1時間にわたって加熱・撹拌することで重合(第1段重合)を行い、樹脂粒子〔a1〕分散液を調製した。
スチレン 540質量部
n−ブチルアクリレート 270質量部
メタクリル酸 65質量部
n−オクチルメルカプタン 17質量部
スチレン 94質量部
n−ブチルアクリレート 60質量部
メタクリル酸 11質量部
n−オクチルメルカプタン 5質量部
スチレン 230質量部
n−ブチルアクリレート 100質量部
n−オクチルメルカプタン 5.2質量部
上記ワックス含有スチレン・アクリル樹脂粒子分散液(SA1)の調製において、単量体溶液〔2〕調製時の離型剤の添加量を46質量部に変更した以外は同様にして、ワックス含有スチレン・アクリル樹脂粒子分散液(SA2)を調製した。ワックス含有量は、ワックス含有スチレン・アクリル樹脂100質量に対して8.8質量%である。
上記ワックス含有スチレン・アクリル樹脂粒子分散液(SA1)の調製において、単量体溶液〔2〕調製時の離型剤の添加量を48.1質量部に変更した以外は同様にして、ワックス含有スチレン・アクリル樹脂粒子分散液(SA3)を調製した。ワックス含有量は、ワックス含有スチレン・アクリル樹脂100質量に対して9.2質量%である。
上記ワックス含有スチレン・アクリル樹脂粒子分散液(SA1)の調製において、単量体溶液〔2〕調製時に離型剤を添加しなかった以外は同様にして、スチレン・アクリル樹脂粒子分散液(SA4)を調製した。
ラウリル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に添加した。この溶液を撹拌しながら、銅フタロシアニン(C.I.Pigment Blue 15:3)420質量部を徐々に添加した。次いで、撹拌装置「クレアミックス」(エム・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子分散液(Cy)を調製した。着色剤粒子分散液(Cy)に含有される着色剤粒子の体積基準のメジアン径は、130nmであった。
撹拌装置、温度センサー及び冷却管を取り付けた反応容器に、ワックス含有スチレン・アクリル樹脂粒子分散液(SA1)を170質量部(固形分換算)、及びイオン交換水2000質量部を投入した。その後、5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を添加して溶液のpHを10(液温は25℃)に調整した。
なお、トナー101に含有される結着樹脂は、ビニル樹脂を40質量%以上含有するものである。
上記トナー101の調製において、外添剤s1及びs2の種類及び添加量を表Iに記載のとおりに変更した以外は同様にして、トナー102〜108を調製した。
上記トナー101の調製において、粒子成長反応において体積基準のメジアン径が7.0μmになった時点で粒子成長を停止させた以外は同様にして、トナー109を調製した。
上記トナー101の調製において、粒子成長反応において体積基準のメジアン径が7.2μmになった時点で粒子成長を停止させた以外は同様にして、トナー110を調製した。
上記トナー101の調製において、ワックス含有スチレン・アクリル樹脂粒子分散液(SA1)の代わりにスチレン・アクリル樹脂粒子分散液(SA4)を用いた以外は同様にして、トナー111を調製した。
上記トナー101の調製において、ワックス含有スチレン・アクリル樹脂粒子分散液(SA1)の代わりにワックス含有スチレン・アクリル樹脂粒子分散液(SA2)を用い、かつ結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(CP)を添加しなかった以外は同様にして、トナー112を調製した。
上記トナー101の調製において、ワックス含有スチレン・アクリル樹脂粒子分散液(SA1)の代わりにワックス含有スチレン・アクリル樹脂粒子分散液(SA3)を用い、かつ着色剤粒子分散液(Cy)を添加しなかった以外は同様にして、トナー113を調製した。
上記トナー101の調製において、着色剤粒子分散液(Cy)添加後に、塩化マグネシウム45質量部をイオン交換水45質量部に溶解した塩化マグネシウム水溶液を添加した以外は同様にして、トナー114を調製した。
《トナー115の調製》
上記トナー101の調製において、着色剤粒子分散液(Cy)添加後に、塩化マグネシウム35質量部をイオン交換水35質量部に溶解した塩化マグネシウム水溶液を添加した以外は同様にして、トナー115を調製した。
上記トナー101の調製において、塩化ナトリウム40質量部をイオン交換水160質量部に溶解した水溶液を添加して粒子成長を停止させた以外は同様にして、トナー116を調製した。
上記トナー101の調製において、塩化ナトリウム35質量部をイオン交換水140質量部に溶解した水溶液を添加して粒子成長を停止させた以外は同様にして、トナー117を調製した。
上記トナー101の調製において、外添剤s1及びs2の添加量を表Iに記載のとおりに変更した以外は同様にして、トナー118を調製した。
上記トナー101の調製において、ワックス含有スチレン・アクリル樹脂粒子分散液(SA1)の代わりにワックス含有スチレン・アクリル樹脂粒子分散液(SA2)を用い、結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(CP)を添加せず、かつ外添剤s1及びs2の添加量を表Iに記載のとおりに変更した以外は同様にして、トナー119を調製した。
まず、フェライトコア100質量部とシクロヘキシルメタクリレート/メチルメタクリレート(共重合比5/5)共重合体樹脂粒子5質量部とを、撹拌羽根付き高速混合機に投入し、120℃で30分間撹拌混合して機械的衝撃力の作用でフェライトコアの表面に樹脂コート層を形成し、体積基準のメジアン径が35μmのキャリアを得た。キャリアの体積基準メジアン径は、湿式分散機を備えたレーザー回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック社製)により測定した。
また、各画像形成方法101〜119により形成された画像の温度変化法による70℃の画像表面抵抗値を、上記した方法により測定した。その値を表IIに示す。
上記画像形成方法104、114について以下の画像断面観察を行い、上記画像形成方法101〜119のそれぞれについて以下の静電的な貼り付きの評価を行った。
画像形成方法104、118により形成された各画像の断片を、四酸化ルテニウム(RuO4)蒸気雰囲気下で1分間曝露した後、光硬化性樹脂「D−800」(日本電子社製)中に包埋させた後、光硬化させてブロックを形成する。
まず、上記画像形成方法101〜119により、両面出力モードにてそれぞれ5枚出力した。出力された5枚の用紙束の上にA3のコニカミノルタJペーパーを500枚載せ、2時間放置した。その後、当該用紙束を平坦なテーブルの上に置き、一番上の用紙の先端にテープを貼り付け、当該テープを水平方向にゆっくり滑らせた。このとき、用紙束の上から2枚目以降の用紙は動かないように、テーブルに固定しておいた。一番上の用紙を滑らせるのに要する力をばねはかりで測定した。この操作を用紙束の上から4枚に対して順に行い、測定値の平均値を求めた。算出された平均値を表IIに示す。当該平均値が2.0N以下である場合を実用可能レベルとした。
10Y、10M、10C、10Bk 画像形成ユニット
24 定着手段
100 画像形成装置
241 加熱ローラー
242 加圧ローラー
Claims (9)
- 結着樹脂を含有するトナー母体粒子と、外添剤と、を含む静電荷像現像用トナーを用いる画像形成方法であって、
前記結着樹脂が、ビニル樹脂を前記結着樹脂全体に対して40質量%以上含有し、
前記外添剤のうち、数平均一次粒子径が30nm以下のものの含有量が、トナー母体粒子100質量部に対して4質量部以上であり、
形成される画像の温度変化法による70℃の画像表面抵抗値が、5×1013Ω以下となるように画像を形成することを特徴とする画像形成方法。 - 数平均一次粒子径が30nm以下の前記外添剤のうち、体積抵抗率が1×1010Ω・cm以下のものの含有量が、数平均一次粒子径が30nm以下の前記外添剤全体に対して30〜100質量%の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
- 前記画像表面抵抗値が、3×1013Ω以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成方法。
- 前記トナー母体粒子の体積基準のメジアン径が、4〜7μmの範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の画像形成方法。
- 前記静電荷像現像用トナーが、結晶性物質を含有することを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の画像形成方法。
- 前記結晶性物質が、結晶性ポリエステル樹脂を含有することを特徴とする請求項5に記載の画像形成方法。
- 前記静電荷現像用トナーが、着色剤を含有することを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の画像形成方法。
- 前記静電荷像現像用トナーの蛍光X線分析における第2族元素のNet強度が、2.00以上であることを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の画像形成方法。
- 前記静電荷像現像用トナーの蛍光X線分析における第1族元素のNet強度が、0.20以上であることを特徴とする請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の画像形成方法。
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