JP7275719B2 - 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
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Description
従来、電子写真法においては、感光体や静電記録体上に種々の手段を用いて静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーと呼ばれる検電性粒子を付着させて静電潜像(トナー像)を現像し、被転写体表面に転写し、加熱等により定着する、という複数の工程を経て、可視化する方法が一般的に使用されている。
特許文献1には、ポリエステルを含有する結着樹脂、非イオン性界面活性剤および外添剤を含有するトナーであって、上記非イオン性界面活性剤の含有量が0.05~0.5重量%であり、外添剤が、0.005~0.05μmの数平均粒径を有する負帯電性無機微粒子と、0.1~0.6μmの数平均粒径を有する正帯電性有機微粒子とを含有する、電子写真用トナーが開示されている。
<1> 少なくとも非イオン性界面活性剤、結着樹脂、及び、離型剤を含むトナー母粒子と、外添剤とを有し、前記非イオン性界面活性剤の含有量は、トナーの全質量に対し、0.05質量%以上1質量%以下であり、前記外添剤が、算術平均粒径が50nm以上400nm以下であり、かつ平均円形度が0.5以上0.8以下である無機粒子を含む静電荷像現像用トナー。
<2> 前記トナー母粒子が、着色剤を更に含む<1>に記載の静電荷像現像用トナー。
<3> 前記トナー母粒子が、5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリドを更に含む<1>又は<2>に記載の静電荷像現像用トナー。
<4> 前記5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリドの含有量が、トナーの全質量に対し、1ppm以上300ppm以下である<3>に記載の静電荷像現像用トナー。
<5> 前記トナー母粒子における前記着色剤の含有量MCと前記5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリドの含有量MNとの質量比(MC/MN)が、50以上10,000以下である<3>又は<4>に記載の静電荷像現像用トナー。
<6> 前記結着樹脂が、ポリエステル樹脂セグメント及びスチレン-アクリル共重合体セグメントを有する非晶性樹脂を含む<1>乃至<5>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナー。
<7> 前記非イオン性界面活性剤が、ポリアルキレンオキシ構造を有する化合物である<1>乃至<6>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナー。
<8> 前記非イオン性界面活性剤が、ポリエチレンオキシ構造を有する化合物である<7>に記載の静電荷像現像用トナー。
<9> 前記結着樹脂が、結晶性樹脂を含む<1>乃至<8>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナー。
<10> <11> <1>乃至<10>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤。
<12> <1>乃至<10>のいずれか1つ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。
<13> <11>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。
<14> 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、<11>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。
<15> 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、<11>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。
前記<3>に係る発明によれば、トナー母粒子が5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリドを含まない場合に比べ、得られる画像における濃度ムラ抑制性により優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
前記<4>に係る発明によれば、前記5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリドの含有量が、トナーの全質量に対し、1ppm未満又は300ppm超である場合に比べ、得られる画像における濃度ムラ抑制性により優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
前記<5>に係る発明によれば、前記トナー母粒子における前記着色剤の含有量MCと前記5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリドの含有量MNとの質量比(MC/MN)が、50未満又は10,000超である場合に比べ、得られる画像における濃度ムラ抑制性により優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
前記<6>に係る発明によれば、前記結着樹脂が、ポリエステル樹脂、又は、スチレン-アクリル共重合体のみを含む場合に比べ、得られる画像における濃度ムラ抑制性により優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
前記<7>に係る発明によれば、前記非イオン性界面活性剤が、グリセリン脂肪酸エステル化合物である場合に比べ、得られる画像における濃度ムラ抑制性により優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
前記<8>に係る発明によれば、前記非イオン性界面活性剤が、ポリアルキレンオキシ構造として、ポリプロピレンオキシ構造のみを有する化合物である場合に比べ、得られる画像における濃度ムラ抑制性により優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
前記<9>に係る発明によれば、前記結着樹脂が、非晶性樹脂をのみ含む場合に比べ、得られる画像における濃度ムラ抑制性により優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
前記<10>に係る発明によれば、前記トナー母粒子が、シェル構造を有しない粒子である場合に比べ、得られる画像における濃度ムラ抑制性により優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
前記<11>乃至<15>に係る発明によれば、トナーにおいて、トナー母粒子に含まれる非イオン性界面活性剤の含有量が、トナーの全質量に対し、0.05質量%未満若しくは1質量%超であるか、又は、外添剤として、算術平均粒径が50nm未満若しくは400nm超であるか、又は、平均円形度が0.5未満若しくは0.8超である無機粒子のみを含む場合に比べ、得られる画像における濃度ムラ抑制性に優れる静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置又は画像形成方法が提供される。
本明細書において、「静電荷像現像用トナー」を単に「トナー」ともいい、「静電荷像現像剤」を単に「現像剤」ともいう。
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーは、少なくとも非イオン性界面活性剤、結着樹脂、及び、離型剤を含むトナー母粒子と、外添剤とを有し、前記非イオン性界面活性剤の含有量は、トナーの全質量に対し、0.05質量%以上1質量%以下であり、前記外添剤が、算術平均粒径が50nm以上400nm以下であり、かつ平均円形度が0.5以上0.8以下である無機粒子を含む。
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーは、上記構成により、得られる画像における濃度ムラ抑制性に優れる。この理由は定かではないが、以下に示す理由によるものと推測される。
外添剤として、算術平均粒径が50nm以上400nm以下であり、かつ平均円形度が0.5~0.8である無機粒子を含み、かつトナー母粒子に非イオン性界面活性剤を前記範囲で含むことにより、トナー作製時において、トナーを構成する各成分のまわりに非イオン性界面活性剤が吸着することで前記各成分の表面における分散性を保持し、得られるトナーにおいて、トナー構成成分が均一化し、外添剤の付着状態も均一化するため、転写性に優れ、得られる画像における濃度ムラ抑制性に優れる。
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーは、外添剤を有し、前記外添剤が、算術平均粒径が50nm以上400nm以下であり、かつ平均円形度が0.5以上0.8以下である無機粒子(以下、「特定外添剤」ともいう。)を含む。
本実施形態における特定外添剤の算術平均粒径の測定方法は、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S-4100)により観察して画像を撮影する。撮影した画像を画像解析装置((株)ニレコ製、LUZEXIII)に取り込み、画像解析によって粒子ごとの面積を求め、面積から円相当径(nm)を求める。粒子100個以上の円相当径の算術平均を算出し、算術平均粒径とする。
特定外添剤の平均円形度は、以下の方法により算出する。
走査型電子顕微鏡(SEM)によりトナー母粒子表面を40,000倍で観察し、トナーの外縁上の少なくとも100個の特定シリカ粒子について観察し、観察した特定シリカ粒子の画像を、画像処理解析ソフトWinRoof(三谷商事(株)製)を用いて解析し、外添剤一次粒子の画像解析によって得られた円形度から、粒子100個以上の平均をとり、平均円形度を算出する。
なお、円形度は、以下の式により算出する。
円形度=円相当径周囲長/周囲長=[2×(Aπ)1/2]/PM
上式において、Aは投影面積を表し、PMは周囲長を表す。
中でも、特定外添剤は、得られる画像における濃度ムラ抑制性の観点から、シリカ粒子、又は、チタニア粒子であることが好ましく、シリカ粒子であることがより好ましい。
その他の外添剤としては、例えば、前記特定外添剤以外の無機粒子が挙げられる。その他の外添剤の材質としては、SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4、SrTiO3等が挙げられる。
疎水化処理剤の量としては、例えば、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部以下であることが好ましい。
また、その他の外添剤の外添量は、得られる画像における濃度ムラ抑制性の観点から、特定外添剤の外添量よりも少ないことが好ましい。
トナー母粒子は、例えば、非イオン性界面活性剤と、結着樹脂と、離型剤と、必要に応じて、着色剤と、その他添加剤とを含有し、非イオン性界面活性剤と、結着樹脂、着色剤、及び、離型剤を含有することが好ましい。
トナー母粒子は、非イオン性界面活性剤を含み、前記非イオン性界面活性剤の含有量は、トナーの全質量に対し、0.05質量%以上1質量%以下である。
また、非イオン性界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、及び、フッ素系界面活性剤も挙げられる。
また、非イオン性界面活性剤としては、得られる画像における濃度ムラ抑制性の観点から、ポリオキシエチレン(平均付加モル数:10モル以上60モル以下)アルキル(炭素数8以上18以下)エーテル化合物が好ましく、前記アルキル基の炭素数が12以上18以下であり、かつ前記平均付加モル数が12以上18以下のポリオキシエチレンアルキルエーテル化合物より好ましく挙げられる。非イオン性界面活性剤として具体的には、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、又は、ポリオキシエチレンラウリルエーテルであることが特に好ましい。
市販品としては、例えば、エマルゲン150、エマルゲンA-60、エマルゲンA-90(以上、花王(株)製)等、フッ素系界面活性剤サーフロンS-241(AGC性ケミカル(株)製)が挙げられる。
非イオン性界面活性剤の含有量は、トナーの全質量に対し、0.05質量%以上1質量%以下であり、得られる画像における濃度ムラ抑制性の観点から、0.08質量%以上0.95質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上0.9質量%以下であることがより好ましく、0.2質量%以上0.8質量%以下であることが更に好ましく、0.3質量%以上0.7質量%以下であることが特に好ましい。
また、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーに含まれる非イオン性界面活性剤のうち、50質量%以上がポリアルキレンオキシ構造を有する化合物であることが好ましく、80質量%以上がポリアルキレンオキシ構造を有する化合物であることがより好ましく、90質量%以上がポリアルキレンオキシ構造を有する化合物であることが更に好ましく、100質量%がポリアルキレンオキシ構造を有する化合物であることが特に好ましい。
結着樹脂としては、例えば、スチレン類(例えばスチレン、パラクロロスチレン、α-メチルスチレン等)、(メタ)アクリル酸エステル類(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(例えばビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等)、オレフィン類(例えばエチレン、プロピレン、ブタジエン等)等の単量体の単独重合体、又はこれら単量体を2種以上組み合せた共重合体からなるビニル系樹脂が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
中でも、スチレン-アクリル共重合体、又は、ポリエステル樹脂が好適に用いられ、ポリエステル樹脂がより好適に用いられる。
これらの結着樹脂は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
結着樹脂は、得られる画像における濃度ムラ抑制性の観点から、結晶性樹脂を含むことが好ましく、非晶性樹脂、及び、結晶性樹脂を含むことがより好ましい。
結晶性樹脂の含有量は、結着樹脂の全質量に対して、2質量%以上40質量%以下であることが好ましく、2質量%以上20質量%以下であることがより好ましい。
一方、樹脂の「非晶性」とは、半値幅が10℃を超えること、階段状の吸熱量変化を示すこと、又は明確な吸熱ピークが認められないことを指す。
前記結着樹脂は、得られる画像における濃度ムラ抑制性の観点から、ポリエステル樹脂セグメント及び付加重合樹脂セグメントを有する非晶性樹脂(以下、「複合樹脂」ともいう。)を含むことが好ましく、ポリエステル樹脂セグメント及びスチレン-アクリル共重合体セグメントを有する非晶性樹脂を含むことがより好ましい。
複合樹脂のポリエステル樹脂セグメントは、例えば、アルコール成分(a-al)とカルボン酸成分(a-ac)との重縮合物である。複合樹脂は、ポリエステル樹脂セグメントを有することで低温定着性に優れるトナーを得ることができる。
ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物は、好ましくは、ビスフェノールA(2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン)のエチレンオキサイド付加物及びビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物よりなる群から選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくはビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物である。
ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物の量は、アルコール成分(a-al)中、好ましくは80モル%以上、より好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上、特に好ましくは98モル%以上100モル%以下であり、最も好ましくは100モル%である。
直鎖又は分岐の脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、1,6-ヘキサンジオール、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、1,12-ドデカンジオールが挙げられる。
脂環式ジオールとしては、例えば、水素添加ビスフェノールA(2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン)、水素添加ビスフェノールAの炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイド(平均付加モル数2以上12以下)付加物が挙げられる。
3価以上の多価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、ソルビトールが挙げられる。
これらのアルコール成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
ジカルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸、直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸が挙げられる。これらの中でも、芳香族ジカルボン酸、及び、直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸よりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物が好ましい。
芳香族ジカルボン酸としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げられる。これらの中でも、イソフタル酸、及び、テレフタル酸よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。
芳香族ジカルボン酸の量は、カルボン酸成分(a-ac)中、好ましくは20モル%以上、より好ましくは25モル%以上、より好ましくは30モル%以上であり、また、好ましくは90モル%以下、より好ましくは70モル%以下、更に好ましくは50モル%以下である。
炭素数2以上30以下の直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、アゼライン酸、炭素数1以上20以下のアルキル基又は炭素数2以上20以下のアルケニル基で置換されたコハク酸が挙げられる。
炭素数1以上20以下のアルキル基又は炭素数2以上20以下のアルケニル基で置換されたコハク酸としては、例えば、ドデシルコハク酸、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸等が挙げられる。
これらの中でも、テレフタル酸、セバシン酸、及び、フマル酸よりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物が好ましく、これらを2種以上組み合わせて使用することがより好ましい。
3価以上の多価カルボン酸を含む場合、3価以上の多価カルボン酸の量は、カルボン酸成分(a-ac)中、好ましくは3モル%以上、より好ましくは5モル%以上であり、またて、好ましくは20モル%以下、より好ましくは15モル%以下、更に好ましくは12モル%以下である。
これらのカルボン酸成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
付加重合樹脂セグメントは、得られる画像における濃度ムラ抑制性の観点から、スチレン樹脂セグメント、又は、スチレン-アクリル共重合体セグメントであることが好ましく、スチレン-アクリル共重合体セグメントであることがより好ましい。
また、付加重合樹脂セグメントは、印刷物の画像濃度をより向上させる観点から、スチレン-脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマー共重合体セグメントであることが好ましい。
スチレン系化合物としては、例えば、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、tert-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が挙げられる。 これらの中でも、スチレンが好ましい。
スチレン系化合物、好ましくはスチレンの量は、得られる画像における濃度ムラ抑制性の観点から、付加重合樹脂セグメントの原料モノマー中、50質量%以上95質量%以下であることが好ましく、55質量%以上90質量%以下であることがより好ましく、60質量%以上85質量%以下であることが特に好ましい。
また、スチレン系化合物、好ましくはスチレン由来のモノマー単位(「スチレンにより形成されたモノマー単位」ともいう。)の含有量は、得られる画像における濃度ムラ抑制性の観点から、付加重合樹脂セグメントの全質量に対し、50質量%以上95質量%以下であることが好ましく、55質量%以上90質量%以下であることがより好ましく、60質量%以上85質量%以下であることが特に好ましい。
炭素数8以上の長鎖の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマーを原料モノマーとして含有することで、複合樹脂中でのミクロ相分離構造がしっかりとできるため、着色剤粒子の化合物1との相互作用を引き起こしやすくなり、着色剤の分散性がより向上し、低温定着性及び画像濃度が向上する。
付加重合樹脂セグメントの形成に用いられるモノマーとしては、(メタ)アクリル化合物が好ましく挙げられ、(メタ)アクリレート化合物がより好ましく挙げられ、(メタ)アクリル酸のアルキルエステルが特に好ましく挙げられる。(メタ)アクリル酸のアルキルエステルの場合、炭化水素基はエステルのアルコール側残基である。
(メタ)アクリル酸のアルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸(イソ)プロピル、(メタ)アクリル酸(イソ)ブチル、(メタ)アクリル酸(イソ)ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸(イソ)オクチル(以下、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシルともいう)、(メタ)アクリル酸(イソ)デシル、(メタ)アクリル酸(イソ)ドデシル(以下、(メタ)アクリル酸(イソ)ラウリルともいう)、(メタ)アクリル酸(イソ)パルミチル、(メタ)アクリル酸(イソ)ステアリル、(メタ)アクリル酸(イソ)ベヘニルが挙げられる。
これらの中でも、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸(イソ)デシル、(メタ)アクリル酸(イソ)ドデシル、(メタ)アクリル酸(イソ)ステアリル、(メタ)アクリル酸(イソ)ベヘニルが好ましく、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸(イソ)ドデシル、(メタ)アクリル酸(イソ)ステアリルがより好ましく、(メタ)アクリル酸(イソ)ドデシル、(メタ)アクリル酸(イソ)ステアリルが更に好ましく、(メタ)アクリル酸(イソ)ステアリルがより更に好ましい。
ここで、「(メタ)アクリル酸アルキル」とは、アクリル酸アルキル又はメタクリル酸アルキルを示す。また、アルキル部位について「(イソ)」とは、ノルマルアルキル又はイソアルキルを意味する。
(メタ)アクリル化合物由来の構成単位の含有量は、得られる画像における濃度ムラ抑制性の観点から、付加重合樹脂セグメントの全質量に対し、5質量%以上50質量%以下であることが好ましく、10質量%以上45質量%以下であることがより好ましく、150質量%以上40質量%以下であることが特に好ましい。
複合樹脂は、優れた印刷物の画像濃度を得る観点から、両反応性モノマー由来の単位を有する。複合樹脂の原料モノマーとして両反応性モノマーを用いると、当該両反応性モノマーが、ポリエステル樹脂セグメント、付加重合樹脂セグメント、又はこれらの原料モノマーのそれぞれと反応し、ポリエステル樹脂セグメントと付加重合樹脂セグメントの結合点となる。
「両反応性モノマー由来の単位」とは、両反応性モノマーの官能基、ビニル部位が反応した単位を意味する。
両反応性モノマーとしては、例えば、分子内に、ヒドロキシ基、カルボキシ基、エポキシ基、第一級アミノ基及び第二級アミノ基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基を有するビニル系モノマーが挙げられる。これらの中でも、反応性の観点から、水酸基又はカルボキシ基を有するビニル系モノマーが好ましく、カルボキシ基を有するビニル系モノマーがより好ましい。
両反応性モノマーとしては、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る。これらの中でも、重縮合反応と付加重合反応の双方の反応性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸が好ましく、アクリル酸がより好ましい。
複合樹脂中の付加重合樹脂セグメントの量は、得られる画像における濃度ムラ抑制性の観点から、複合樹脂の全質量に対し、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、また、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは45質量%以下である。
複合樹脂中のポリエステル樹脂セグメントと付加重合樹脂セグメントとの合計量は、得られる画像における濃度ムラ抑制性の観点から、複合樹脂の全質量に対し、好ましくは80質量%以上100質量%以下、より好ましくは90質量%以上100質量%以下、更に好ましくは93質量%以上100質量%以下、特に好ましくは95質量%以上100質量%以下である。
また、樹脂の軟化温度Tmは、フローテスター((株)島津製作所製:CFT-500C)を用い、荷重10kgf/cm2、ノズルの直径1mm、ノズルの長さ1mm、予熱80℃で5分間、昇温速度6℃/分とし、試料量1gを測定記録したとき、フローテスターのプランジャ降下量-温度曲線におけるS字曲線の高さの1/2における温度(1/2流出温度)を軟化温度とする。
なお、樹脂のガラス転移温度Tgは、後述する方法により測定する。
なお、酸価とは、試料1g中の酸基(例えばカルボキシ基)を中和するために要する水酸化カリウムのmg数を表す。本実施形態における酸価の測定は、JIS K0070-1992に定められた方法(電位差滴定法)に準じて測定される。
なお、中和状態のものは、減圧(更に加熱してもよい。)して中和剤を除去したり、酸処理することで酸基(例えばカルボキシ基)に戻した状態で測定する。また、試料が溶解しない場合は溶媒にジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)等の溶媒が用いられる。
なお、複合樹脂を2種以上組み合わせて使用する場合は、それらの混合物として得られた軟化点、ガラス転移温度及び酸価の値がそれぞれ前述の範囲内であることが好ましい。
(i)アルコール成分(a-al)及びカルボン酸成分(a-ac)による重縮合反応の後に、付加重合樹脂セグメントの原料モノマー及び両反応性モノマーによる付加重合反応を行う方法
また、反応性の観点から、付加重合樹脂セグメントの原料モノマーとともに両反応性モノマーが反応系に供給されることが好ましい。反応性の観点から、エステル化触媒、エステル化助触媒等の触媒を用いてもよく、更にラジカル重合開始剤及びラジカル重合禁止剤を用いてもよい。
重縮合反応及び必要に応じて両反応性モノマーとの反応を更に進める観点から、カルボン酸成分は、一部を重縮合反応に供し、次いで付加重合反応を行った後に再度反応温度を上昇させ、残部を反応系に添加することが好ましい。
(ii)付加重合樹脂セグメントの原料モノマー及び両反応性モノマーによる付加重合反応の後に、ポリエステル樹脂セグメントの原料モノマーによる重縮合反応を行う方法
(iii)アルコール成分及びカルボン酸成分による重縮合反応と付加重合樹脂セグメントの原料モノマー及び両反応性モノマーによる付加重合反応とを並行して行う方法
上記(i)~(iii)の方法の重縮合反応及び付加重合反応は、いずれも、同一容器内で行うことが好ましい。
複合樹脂は、上記(i)、又は(ii)の方法により製造することが、重縮合反応の反応温度の自由度が高い点から好ましく、上記(i)がより好ましい。
重縮合反応の温度は、好ましくは120℃以上、より好ましくは160℃以上、更に好ましくは180℃以上であり、また、好ましくは250℃以下、より好ましくは230℃以下である。
なお、重縮合は、不活性ガス雰囲気中にて行ってもよい。
付加重合反応の温度は、好ましくは110℃以上、より好ましくは130℃以上であり、そして、好ましくは220℃以下、より好ましくは200℃以下である。また、重合の後半に反応系を減圧することにより、反応を促進させることが好ましい。
ラジカル重合開始剤の使用量は、付加重合樹脂セグメントの原料モノマー100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは5質量部以上であり、また、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下である。
ポリエステル樹脂としては、例えば、公知のポリエステル樹脂が挙げられる。
また、結着樹脂は、非晶性ポリエステル樹脂又は前記ポリエステル樹脂セグメント及び付加重合セグメント(好ましくはスチレン-アクリル共重合体セグメント)を有する非結晶性樹脂と共に、結晶性ポリエステル樹脂を併用してもよい。結晶性ポリエステル樹脂の含有量は、結着樹脂の全質量に対して、2質量%以上40質量%以下であることが好ましく、2質量%以上20質量%以下であることがより好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの縮重合体が挙げられる。なお、非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。
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、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)アルキルエステル等が挙げられる。
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、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上の多価アルコールを併用してもよい。3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールが挙げられる。
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。
なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線より求め、より具体的にはJIS K 7121-1987「プラスチックの転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求められる。
非晶性ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は、2,000以上100,000以下が好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂の分子量分布Mw/Mnは、1.5以上100以下が好ましく、2以上60以下がより好ましい。
なお、重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー(株)製GPC・HLC-8120GPCを用い、東ソー(株)製カラム・TSKgel SuperHM-M(15cm)を使用し、THF溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。
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。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。
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。
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。
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。
結着樹脂の重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー(株)製GPC・HLC-8120GPCを用い、東ソー(株)製カラム・TSKgel SuperHM-M(15cm)を使用し、テトラヒドロフラン(THF)溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。
また、トナー母粒子を白色トナー母粒子とする場合の結着樹脂の含有量は、白色トナー母粒子全体に対して、30質量%以上85質量%以下が好ましく、40質量%以上60質量%以下がより好ましい。
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。
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。
前記トナー母粒子は、得られる画像における濃度ムラ抑制性の観点から、5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリドを含むことが好ましい。
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーにおける5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリドの含有量は、得られる画像における濃度ムラ抑制性の観点から、質量基準で、1ppm以上300ppm以下であることが好ましく、1ppm以上250ppm以下であることがより好ましく、3ppm以上250ppm以下であることが更に好ましく、1ppm以上200ppm以下であることが特に好ましい。
5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリドを液体クロマトグラフィー(LC-UV)で予め測定した検量線によりトナー中の5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリドの含有量を求める。具体的にはトナー0.05gを秤量し、テトラヒドロフランを加えた後30分間超音波抽出を行った。その後抽出液を回収し、アセトニトリルで正確に20mLとした液を試料溶液とし、液体クロマトグラフィー(LC-UV)で測定する。
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、ピグメントイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアントカーミン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。
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等の公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母粒子に含まれる。
トナー母粒子は、単層構造のトナー母粒子であってもよいし、芯部(コア粒子)と芯部を被覆する被覆層(シェル層)とで構成された所謂コア・シェル構造のトナー母粒子(コアシェル型粒子)であってもよい。コア・シェル構造のトナー母粒子は、例えば、結着樹脂と必要に応じて着色剤及び離型剤等を含む芯部と、結着樹脂を含む被覆層と、で構成されている。
中でも、トナー母粒子は、得られる画像における濃度ムラ抑制性の観点から、コアシェル型粒子であることが好ましい。
また、トナー母粒子がコアシェル型粒子である場合、得られる画像における濃度ムラ抑制性の観点から、前記非イオン性界面活性剤は、コア及びシェルの両方に含まれていることが好ましい。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5質量%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について、各々の粒径を測定する。サンプリングする粒子数は50,000個である。
測定された粒径について、小径側から体積基準の累積分布を描いて、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vと定義する。
次に、本実施形態に係るトナーの製造方法について説明する。
本実施形態に係るトナーは、トナー母粒子を製造後、トナー母粒子に対して、外添剤を外添することで得られる。
混練粉砕法では、非イオン性界面活性剤、結着樹脂及び離型剤を含み、任意に、着色剤及び5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリドを含むトナー形成材料を混練して混練物を得た後、前記混練物を粉砕することによりトナー粒子を好適に作製される。
5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリドは、凝集粒子形成工程において分散液中に添加してもよい。
以下の説明では、着色剤、及び離型剤を含むトナー母粒子を得る方法について説明するが、着色剤、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、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。
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。
中でも、非イオン性界面活性剤を用いることが好ましく、非イオン性界面活性剤とアニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤とを併用することが好ましい。
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。
樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザ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。他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
次に、樹脂粒子分散液と、着色剤粒子分散液と、離型剤粒子分散液と、を混合する。このとき、非イオン性界面活性剤を混合してもよいし、5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリドを混合してもよい。
そして、混合分散液中で、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー母粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで撹拌下、室温(例えば25℃)で凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpH2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、加熱を行ってもよい。
凝集剤と共に、該凝集剤の金属イオンと錯体もしくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸;イミノ二酢酸(IDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)等のアミノカルボン酸;などが挙げられる。
凝集剤の添加量は、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を、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30℃から50℃高い温度以上)、かつ離型剤の融解温度以上に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー母粒子を形成する。
融合・合一工程では、樹脂粒子のガラス転移温度以上、離型剤の融解温度以上では、樹脂および離型剤が融和した状態にある。その後、冷却してトナーを得る。
トナー中の離型剤のアスペクト比を調整する方法としては、冷却時に離型剤の凝固点周辺温度で一定時間保持することで結晶成長させたり、融解温度の異なる離型剤を2種類以上使用することにより冷却中の結晶成長を促すことができ、調整できる。
凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、前記凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、を更に混合し、凝集粒子の表面に更に樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア・シェル構造のトナー母粒子を形成する工程と、を経て、トナー母粒子を製造してもよい。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーを少なくとも含むものである。本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該トナーとキャリアとを混合した二成分現像剤であってもよい。
中でも、得られる画像における濃度ムラ抑制性の観点から、シリコーン樹脂を含む樹脂により表面を被覆したキャリアであることが好ましく、シリコーン樹脂により表面を被覆したキャリアであることがより好ましい。
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が中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
図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」ともいう)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。これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に対して着脱するプロセスカートリッジであってもよい。
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からレーザ光線3Yを照射する。それにより、イエローの画像パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転する。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現像され可視化される。
こうして、第1のユニット10Yにてイエローのトナー画像が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。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
図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。
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。
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。
特定外添剤の算術平均粒径及び平均円形度、並びに、5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリドの含有量は、前述した方法により測定した。
〔シリカ粒子1の作製〕
-アルカリ触媒溶液準備工程〔アルカリ触媒溶液(1)の調製〕-
攪拌翼、滴下ノズル、温度計を有した容積2Lのガラス製反応容器にメタノール600質量部、10%アンモニア水90質量部を入れ、攪拌混合して、アルカリ触媒溶液(1)を得た。こときのアルカリ触媒溶液(1)のアンモニア触媒量:NH3量(NH3〔mol〕/(NH3+メタノール+水)〔L〕)は、0.62mol/Lであった。
次に、アルカリ触媒溶液(1)の温度を25℃に調整し、アルカリ触媒溶液(1)を窒素置換した。その後、アルカリ触媒溶液(1)を120rpmで撹拌しながら、テトラメトキシシラン(TMOS)350質量部と、触媒(NH3)濃度が4.44質量%のアンモニア水150質量部とを、下記供給量で、同時に滴下を開始し、20分かけて滴下を行い、シリカ粒子の懸濁液(シリカ粒子懸濁液(1))を得た。
ここで、テトラメトキシシラン(TMOS)の供給量は、アルカリ触媒溶液(1)中のメタノール総mol数に対して、15g/minとした。また、4.44質量%アンモニア水の供給量は、テトラアルコキシシランの1分間当たりに供給される総供給量に対して、6.0g/minとした。
得られたシリカ粒子懸濁液(1)の溶媒を加熱蒸留により250質量部留去し、純水を250質量部加えた後、凍結乾燥機により乾燥を行い、シリカ粒を得た。
更に、親水性シリカ粒子(1)100質量部にトリメチルシラン20質量部を添加し、150℃で2時間反応させ、シリカ表面が疎水化処理された異形状の疎水性シリカ粒子を得た。
得られたシリカ粒子を、シリカ粒子1とした。
シリカ粒子1の作製において、テトラメトキシシラン(TMOS)を90質量部、4.44質量%アンモニア水を40質量部とした以外は、シリカ粒子と同様にしてシリカ粒子2を得た。
シリカ粒子1の作製において、テトラメトキシシラン(TMOS)を530質量部、4.44質量%アンモニア水を230質量部とした以外は、シリカ粒子と同様にしてシリカ粒子3を得た。
シリカ粒子1の作製において、テトラメトキシシラン(TMOS)を90質量部、4.44質量%アンモニア水を40質量部とし、テトラメトキシシラン(TMOS)の供給量は、アルカリ触媒溶液(1)中のメタノール総mol数に対して、9g/min、4.44質量%アンモニア水の供給量は、テトラアルコキシシランの1分間当たりに供給される総供給量に対して、5.0g/minとした以外は、シリカ粒子と同様にしてシリカ粒子4を得た。
シリカ粒子1の作製において、テトラメトキシシラン(TMOS)を530質量部、4.44質量%アンモニア水を230質量部とし、テトラメトキシシラン(TMOS)の供給量は、アルカリ触媒溶液(1)中のメタノール総mol数に対して、20g/min、4.44質量%アンモニア水の供給量は、テトラアルコキシシランの1分間当たりに供給される総供給量に対して、7.0g/minとした以外は、シリカ粒子と同様にしてシリカ粒子5を得た。
シリカ粒子1の作製において、テトラメトキシシラン(TMOS)を80質量部、4.44質量%アンモニア水を40質量部とし、テトラメトキシシラン(TMOS)の供給量は、アルカリ触媒溶液(1)中のメタノール総mol数に対して、9g/min、4.44質量%アンモニア水の供給量は、テトラアルコキシシランの1分間当たりに供給される総供給量に対して、5.0g/minとした以外は、シリカ粒子と同様にしてシリカ粒子6を得た。
シリカ粒子1の作製において、テトラメトキシシラン(TMOS)を550質量部、4.44質量%アンモニア水を230質量部とし、テトラメトキシシラン(TMOS)の供給量は、アルカリ触媒溶液(1)中のメタノール総mol数に対して、9g/min、4.44質量%アンモニア水の供給量は、テトラアルコキシシランの1分間当たりに供給される総供給量に対して、5.0g/minとした以外は、シリカ粒子と同様にしてシリカ粒子7を得た。
シリカ粒子1の作製において、テトラメトキシシラン(TMOS)を350質量部、4.44質量%アンモニア水を150質量部とし、テトラメトキシシラン(TMOS)の供給量は、アルカリ触媒溶液(1)中のメタノール総mol数に対して、20g/min、4.44質量%アンモニア水の供給量は、テトラアルコキシシランの1分間当たりに供給される総供給量に対して、7.0g/minとした以外は、シリカ粒子と同様にしてシリカ粒子8を得た。
シリカ粒子1の作製において、テトラメトキシシラン(TMOS)を350質量部、4.44質量%アンモニア水を150質量部とし、テトラメトキシシラン(TMOS)の供給量は、アルカリ触媒溶液(1)中のメタノール総mol数に対して、9g/min、4.44質量%アンモニア水の供給量は、テトラアルコキシシランの1分間当たりに供給される総供給量に対して、5.0g/minとした以外は、シリカ粒子と同様にしてシリカ粒子9を得た。
シリカ粒子1の作製において、テトラメトキシシラン(TMOS)を50質量部、4.44質量%アンモニア水を30質量部とし、テトラメトキシシラン(TMOS)の供給量は、アルカリ触媒溶液(1)中のメタノール総mol数に対して、9g/min、4.44質量%アンモニア水の供給量は、テトラアルコキシシランの1分間当たりに供給される総供給量に対して、5.0g/minとした以外は、シリカ粒子と同様にしてシリカ粒子10を得た。
シリカ粒子1の作製において、テトラメトキシシラン(TMOS)を600質量部、4.44質量%アンモニア水を270質量部とし、テトラメトキシシラン(TMOS)の供給量は、アルカリ触媒溶液(1)中のメタノール総mol数に対して、20g/min、4.44質量%アンモニア水の供給量は、テトラアルコキシシランの1分間当たりに供給される総供給量に対して、7.0g/minとした以外は、シリカ粒子と同様にしてシリカ粒子11を得た。
シリカ粒子1の作製において、テトラメトキシシラン(TMOS)を350質量部、4.44質量%アンモニア水を150質量部とし、テトラメトキシシラン(TMOS)の供給量は、アルカリ触媒溶液(1)中のメタノール総mol数に対して、20g/min、4.44質量%アンモニア水の供給量は、テトラアルコキシシランの1分間当たりに供給される総供給量に対して、7.0g/minとした以外は、シリカ粒子と同様にしてシリカ粒子12を得た。
シリカ粒子1の作製において、テトラメトキシシラン(TMOS)を350質量部、4.44質量%アンモニア水を150質量部とし、テトラメトキシシラン(TMOS)の供給量は、アルカリ触媒溶液(1)中のメタノール総mol数に対して、9g/min、4.44質量%アンモニア水の供給量は、テトラアルコキシシランの1分間当たりに供給される総供給量に対して、5.0g/minとした以外は、シリカ粒子と同様にしてシリカ粒子13を得た。
-樹脂粒子分散液(1)の調製-
・テレフタル酸:30モル部
・フマル酸:70モル部
・ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物:5モル部
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物:95モル部
撹拌装置、窒素導入管、温度センサ及び精留塔を備えたフラスコに、上記の材料を仕込み、1時間かけて温度を220℃まで上げ、上記材料100部に対してチタンテトラエトキシド1部を投入した。生成する水を留去しながら30分間かけて230℃まで温度を上げ、該温度で1時間脱水縮合反応を継続した後、反応物を冷却した。こうして、重量平均分子量18,000、ガラス転移温度60℃のポリエステル樹脂を得た。
・C.I.Pigment Blue 15:3(大日精化工業(株)製):70部
・非イオン性界面活性剤(エマルゲン150、花王(株)製):5部
・イオン交換水:200部
上記の材料を混合し、ホモジナイザー(IKA社、商品名ウルトラタラックスT50)を用いて10分間分散した。分散液中の固形分量が20質量%となるようイオン交換水を加え、体積平均粒径170nmの着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液(1)を得た。
・パラフィンワックス(日本精蝋(株)製、HNP-9):100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1部
・イオン交換水:350部
上記の材料を混合して100℃に加熱し、ホモジナイザー(IKA社、商品名ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザー(ゴーリン社)で分散処理し、体積平均粒径200nmの離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液(1)(固形分量20質量%)を得た。
・樹脂粒子分散液(1):403部
・着色剤粒子分散液(1):12部
・離型剤粒子分散液(1):50部
・アニオン性界面活性剤(TaycaPower、テイカ(株)製):1部
・非イオン性界面活性剤(エマルゲン150、花王(株)製):1.5部
・Naphthol AS-CA(5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリド):0.0003部
上記の材料を丸型ステンレス製フラスコに入れ、0.1N(=mol/L)の硝酸を添加してpHを3.5に調整した後、ポリ塩化アルミニウム濃度が10質量%の硝酸水溶液30部を添加した。次いで、ホモジナイザー(IKA社製、商品名ウルトラタラックスT50)を用いて液温30℃において分散した後、加熱用オイルバス中で45℃まで加熱し30分間保持した。その後、樹脂粒子分散液(1)100部を追加し1時間保持し、0.1N水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを8.5に調整した後、84℃まで加熱し2.5時間保持した。次いで、20℃/分の速度で20℃まで冷却し、固形分を濾別し、イオン交換水で充分に洗浄し、乾燥させることによりトナー母粒子(1)を得た。トナー母粒子(1)の体積平均粒径は5.7μmであった。
トナー母粒子(1)の作製において、非イオン性界面活性剤(エマルゲン150、花王(株)製):3部添加した以外は、同様の方法にて作製し、トナー母粒子(2)を得た。
トナー母粒子(1)の作製において、非イオン性界面活性剤(エマルゲン150、花王(株)製):0.5部添加した以外は、同様の方法にて作製し、トナー母粒子(3)を得た。
トナー母粒子(1)の作製において、非イオン性界面活性剤(エマルゲンA-60、花王(株)製):1.5部、Naphthol AS-CA(5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリド)を0.0003部添加した以外は同様の方法にて作製し、トナー母粒子(4)を得た。
トナー母粒子(1)の作製において、非イオン性界面活性剤(サーフロンS-241、AGCセイケミカル(株)製):1.5部、Naphthol AS-CA(5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリド)を0.0003部添加した以外は同様の方法にて作製し、トナー母粒子(5)を得た。
トナー母粒子(1)の作製において、Naphthol AS-CA(5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリド)を0.01部添加した以外は同様の方法にて作製し、トナー母粒子(6)を得た。
トナー母粒子(1)の作製において、Naphthol AS-CA(5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリド)を0.025部添加した以外は同様の方法にて作製し、トナー母粒子(7)を得た。
トナー母粒子(1)の作製において、着色剤粒子分散液(1)を30部添加した以外は同様の方法にて作製し、トナー母粒子(8)を得た。
トナー母粒子(1)の作製において、着色剤粒子分散液(1)を5部、Naphthol AS-CA(5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリド)を0.01部添加した以外は同様の方法にて作製し、トナー母粒子(9)を得た。
トナー母粒子(1)の作製において、非イオン性界面活性剤(エマルゲン150、花王(株)製):0.3部、Naphthol AS-CA(5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリド)を0.01部添加した以外は同様の方法にて作製し、トナー母粒子(10)を得た。
トナー母粒子(1)の作製において、非イオン性界面活性剤(エマルゲン150、花王(株)製):3.5部、Naphthol AS-CA(5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリド)を0.01部添加した以外は同様の方法にて作製し、トナー母粒子(11)を得た。
トナー母粒子(1)の作製において、非イオン性界面活性剤(エマルゲン150、花王(株)製):0部、アニオン性界面活性剤(TaycaPower、テイカ(株)製):2部添加した以外は同様の方法にて作製し、トナー母粒子(12)を得た。
・ポリエステル樹脂(テレフタル酸/ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物/シクロヘキサンジメタノールの縮重合による線状ポリエステル、Mn=4,000、Mw=12000、Tg=62℃):100部
・C.I.Pigment Blue 15:3(大日精化工業(株)製):4部
・Naphthol AS-CA(5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリド):0.00003部
上記各成分をヘンシェルミキサーで充分予備混合を行い、2軸型ロールミルにより溶融混練し、冷却後ジェットミルにより微粉砕を行い、更に風力式分級機で2回分級を行い、平均粒径6.5μmのシアントナー母粒子(13)を作製した。
・フェライト粒子(平均粒径35μm):100部
・トルエン:14部
・ポリメチルメタクリレート(MMA、重量平均分子量75,000):5部
・カーボンブラック:0.2部(VXC-72、キャボット社製、体積抵抗率:100Ωcm以下)フェライト粒子を除く上記材料をサンドミルにて分散して分散液を調製し、この分散液をフェライト粒子とともに真空脱気型ニーダに入れ、攪拌しながら減圧し乾燥させることによりキャリア1を得た。
・フェライト粒子(平均粒径35μm):100部
・トルエン:14部
・シリコーン樹脂(SIL、SR2410、東レ・ダウコーニング(株)製):2部
・カーボンブラック:0.2部(VXC-72、キャボット社製、体積抵抗率:100Ωcm以下)
フェライト粒子を除く上記材料をサンドミルにて分散して分散液を調製し、この分散液をフェライト粒子とともに真空脱気型ニーダに入れ、攪拌しながら減圧し乾燥させることによりキャリア2を得た。
<トナーの作製>
得られたトナー母粒子(1)100質量部に対してシリカ粒子1を1.5質量部と疎水性酸化チタン(日本アエロジル(株)製、T805)を1.0質量部とを、サンプルミルを用いて10,000rpmで30秒間混合ブレンドした。その後、目開き45μmの振動篩いで篩分して、トナー1(静電荷像現像用トナー)を調製した。得られたトナー1の体積平均粒径は、5.7μmであった。
トナー8部とキャリア92部とをVブレンダーにて混合し、現像剤1(静電荷像現像剤)を作製した。
表2又は表3に記載のように、トナー母粒子及びシリカ粒子の種類、並びに、非イオン性界面活性剤、トナー母粒子、シリカ粒子及び5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリドの含有量を変更した以外は、実施例1と同様にして、静電荷像現像用トナー及び静電荷像現像剤をそれぞれ作製した。
評価用画像を形成する画像形成装置として、富士ゼロックス(株)製DocuCentre Color400を用いて、高温高湿環境下で、シアントナーの1色からなる画像(画像密度1%)を10,000枚出力した後、白色トナー、シアントナーの濃度100%画像を1枚出力し、目標色相からのずれΔEaveを算出した。評価基準を以下に示す。ΔEaveの値が小さいほうが、濃度ムラ抑制性に優れる。
A:ΔEave<1.0
B:1.0≦ΔEave<2
C:2≦ΔEave<3
D:3≦ΔEave
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(像保持体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)
28 定着装置(定着手段の一例)
30 中間転写ベルトクリーニング装置(中間転写体クリーニング手段の一例)
P 記録紙(記録媒体の一例)
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(像保持体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)
Claims (14)
- 少なくとも非イオン性界面活性剤、結着樹脂、離型剤、及び、5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリドを含むトナー母粒子と、
外添剤とを有し、
前記非イオン性界面活性剤の含有量は、トナーの全質量に対し、0.05質量%以上1質量%以下であり、
前記外添剤が、算術平均粒径が50nm以上400nm以下であり、かつ平均円形度が0.5以上0.8以下である無機粒子を含む
静電荷像現像用トナー。 - 前記トナー母粒子が、着色剤を更に含む請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記トナー母粒子における前記着色剤の含有量M C と前記5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリドの含有量M N との質量比(M C /M N )が、50以上10,000以下である請求項2に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記5’-クロロ-3-ヒドロキシ-2’-メトキシ-2-ナフトアニリドの含有量が、トナーの全質量に対し、1ppm以上300ppm以下である請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記結着樹脂が、ポリエステル樹脂セグメント及びスチレン-アクリル共重合体セグメントを有する非晶性樹脂を含む請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記非イオン性界面活性剤が、ポリアルキレンオキシ構造を有する化合物である請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記非イオン性界面活性剤が、ポリエチレンオキシ構造を有する化合物である請求項6に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記結着樹脂が、結晶性樹脂を含む請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記トナー母粒子が、コアシェル型粒子である請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 請求項1乃至請求項9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。
- 請求項1乃至請求項10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。
- 請求項10に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
- 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
請求項10に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
を備える画像形成装置。 - 像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
請求項10の静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、
を有する画像形成方法。
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