JP2008262166A - トナー、現像剤、トナー入り容器、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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Abstract
【解決手段】少なくとも、活性水素基含有化合物(化合物A)、該化合物Aと反応可能な重合体(重合体B)、着色剤、及び離型剤を有機溶媒中に溶解又は分散させ、更に水系媒体中に分散させて分散液とし、次いで、化合物Aと重合体Bを反応させた後、又は反応させながら有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥したトナーであって、重合体BがNCO末端プレポリマーであり、該プレポリマーの前駆重合体のOH基と、NCO末端化させるためのジイソシアネートのNCO基とのモル比が、NCO/OH=2.0〜2.3であり、且つ、該プレポリマーの固形分50%時の粘度が1500〜5000mPa・secである静電荷像現像用トナー。
【選択図】図2
Description
電気的潜像を現像する方式には、大別して、絶縁性有機液体中に各種の顔料や染料を微細に分散させた液体現像剤を用いる液体現像方式と、カスケード法、磁気ブラシ法、パウダークラウド法等のように、樹脂にカーボンブラック等の着色剤を分散させた乾式現像剤(以下、「トナー」と称することもある)を用いる乾式現像方式とがあり、近年では、乾式現像方式が広く使用されている。
そこで、更なる低温定着化のため、樹脂そのものの熱特性をコントロールすることが必要となるが、ガラス転移温度(Tg)を下げすぎると耐熱保存性の悪化を招き、分子量を小さくして樹脂のF1/2温度を下げすぎるとホットオフセット発生温度を低下させてしまうという問題がある。このため、樹脂そのものの熱特性をコントロールすることにより低温定着性に優れ且つホットオフセット発生温度の高いトナーを得るには至っていない。
粉砕法では、熱可塑性樹脂中に、着色剤、帯電制御剤、オフセット防止剤などを溶融混合して均一に分散させ、得られたトナー組成物を粉砕、分級することによりトナーを製造している。この粉砕法によれば、ある程度優れた特性を有するトナーを製造することができるが、材料の選択に制限がある。即ち、溶融混合により得られるトナー組成物は、経済的に使用可能な装置により粉砕し、分級できるものでなければならない。この要請から、溶融混合したトナー組成物は、充分に脆くせざるを得ない。このため、実際に、トナー組成物を粉砕して粒子にする際に、高範囲の粒径分布が形成され易く、良好な解像度と階調性のある複写画像を得ようとすると、例えば、トナーの体積平均粒径を小さくせざるを得ず、粒径4μm以下の微粉と15μm以上の粗粉を分級により除去しなければならず、トナー収率が非常に低くなるという欠点がある。また、この粉砕法では、着色剤や帯電制御剤等を熱可塑性樹脂中に均一に分散することが困難であり、その結果、トナーの流動性、現像性、耐久性、画像品質などに悪影響を及ぼすという欠点がある。
この点を解決するため、例えばポリエステル樹脂からなるトナーを水中で溶剤を用いて球形化したトナー(特許文献10参照)、イソシアネート反応を利用したトナー(特許文献11参照)等が提案されている。しかし、何れの提案においても低温定着性とトナー生産性を満足できるものではなかった。
従って優れた低温定着性と耐オフセット性能を両立することができ、良好な高精細画像を形成することができるトナー及びその関連技術は未だ得られておらず、その速やかな提供が望まれているのが現状である。
<1> 少なくとも、活性水素基含有化合物(化合物A)、該化合物Aと反応可能な重合体(重合体B)、着色剤、及び離型剤を有機溶媒中に溶解又は分散させ、更に水系媒体中に分散させて分散液とし、次いで、化合物Aと重合体Bを反応させた後、又は反応させながら有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥したトナーであって、重合体BがNCO末端プレポリマーであり、該プレポリマーの前駆重合体のOH基と、NCO末端化させるためのジイソシアネートのNCO基とのモル比が、NCO/OH=2.0〜2.3であり、且つ、該プレポリマーの固形分50%時の粘度が1500〜5000mPa・secであることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
<2> 前記NCO/OH=2.15〜2.3であることを特徴とする<1>記載の静電荷像現像用トナー。
<3> 前記NCO末端プレポリマーの前駆重合体がポリエステル樹脂であることを特徴とする<1>又は<2>記載の静電荷像現像用トナー。
<4> 前記ポリエステル樹脂の重量平均分子量が15000〜35000であることを特徴とする<3>記載の静電荷像現像用トナー。
<5> 前記ポリエステル樹脂が脂肪族ジオールと2価及び3価芳香族カルボン酸より合成されることを特徴とする<3>又は<4>記載の静電荷像現像用トナー。
<6> 前記ポリエステル樹脂における2価及び3価の芳香族カルボン酸のモル比(2価/3価)が5/1〜10/1であることを特徴とする<5>記載の静電荷像現像用トナー。
<7> 前記トナーの体積平均粒径が3〜8μmであることを特徴とする<1>〜<6>の何れかに記載の静電荷像現像用トナー。
<8> 前記トナーの体積平均粒径(Dv)/個数平均粒径(Dn)が1.25以下であることを特徴とする<1>〜<7>の何れかに記載の静電荷像現像用トナー。
<9> 前記トナーの平均円形度が1.00〜0.90であることを特徴とする<1>〜<8>の何れかに記載の静電荷像現像用トナー。
<10> 前記トナーの酸価が1〜30mgKOHであることを特徴とする<1>〜<9>の何れかに記載の静電荷像現像用トナー。
<11> 前記トナーのガラス転移温度が40〜60℃であることを特徴とする<1>〜<10>の何れかに記載の静電荷像現像用トナー。
<12> <1>〜<11>の何れかに記載のトナーを含むことを特徴とする現像剤。
<13> <1>〜<11>の何れかに記載のトナーが充填されていることを特徴とするトナー入り容器。
<14> 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に形成した静電潜像を、<1>〜<11>の何れかに記載のトナーを用いて現像し可視像を形成する現像手段を少なくとも有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
<15> 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該静電潜像を<1>〜<11>の何れかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、該可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有することを特徴とする画像形成装置。
<16> 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、該静電潜像を<1>〜<11>の何れかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、該可視像を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含むことを特徴とする画像形成方法。
本発明のトナーは、少なくとも、活性水素基含有化合物(化合物A)及び該化合物Aと反応可能な重合体(重合体B)、着色剤、及び離型剤を含むトナー材料を、有機溶媒中に溶解乃至分散させて溶液乃至分散液を調製し、次いで、該溶液乃至分散液を水系媒体中に分散させて分散液を調製し、該水系媒体中で、化合物Aと重合体Bとを反応させて接着性基材を粒子状に生成させて得られるもので、重合体BがNCO末端プレポリマーであり、該プレポリマーの前駆重合体のOH基と、該前駆重合体をNCO末端化させるためのジイソシアネートのNCO基とのモル比が、NCO/OH=2.0〜2.3であり、且つ、該プレポリマーの固形分50%時の粘度は1500〜5000mPa・secであることを特徴とする。
本発明のトナーは、優れた低温定着性と耐オフセット性能を両立することができ、良好な高精細画像を形成することができる。
また、上記プレポリマーの固形分50%時の粘度は、分子量に大きく支配される。分子量が大きい場合には高い粘度を示し、小さい場合には低い粘度を示す。1500mPa・sec未満ではプレポリマーの前駆重合体の分子量が小さすぎて、プレポリマーが伸長/架橋反応した後の結着樹脂において、架橋点間距離(前駆重合体の分子量:長さに支配され、長ければフレキシビリティが高い)が十分持てず、高い架橋構造となり必要な熱特性が得られない。また、5000mPa・secより大きいとプレポリマーを溶解する溶液粘度が高すぎて、他の油相との分散が困難となり、分散状態の均一なトナーを造粒することができない。
本発明のプロセスカートリッジは、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に形成した静電潜像を、本発明の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する。該プロセスカートリッジは画像形成装置に着脱可能であり、利便性に優れ、また、本発明のトナーを用いるので、優れた低温定着性と耐オフセット性能を両立することができ、高画質な画像が得られる。
<トナー>
本発明のトナーは、前述したように化合物Aと重合体Bとを反応させて得られる接着性基材、着色剤、離型剤を含み、必要に応じて、その他の成分を含む。
NCO末端プレポリマー(重合体B)の前駆重合体として好ましいのはポリエステル樹脂であり、その重量平均分子量は15000〜35000が好ましく、20000〜35000がより好ましい。15000未満では、低温定着性が発現しなくなることがあり、35000を超えると、粘度が高くなりすぎるため、造粒が困難となることがある。
即ち、まず、40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定させる。この温度でカラム溶媒としてTHFを毎分1mlの流速で流し、試料濃度を0.05〜0.6重量%に調整した樹脂のテトラヒドロフラン試料溶液を50〜200μl注入して測定する。試料の分子量測定に際しては、試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、Pressure Chemical Co.又は東洋ソーダ工業社製の、分子量が6×102、2.1×102、4×102、1.75×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、及び4.48×106のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いることが好ましい。なお、検出器としてはRI(屈折率)検出器を用いることができる。
5/1未満の場合、架橋構造が高くなりすぎて低温定着性能を確保することが困難となる可能性があり、10を超えると、架橋構造が十分でなくなる可能性があり耐オフセット性能が確保できないことがある。
芳香族カルボン酸としては、2価ではテレフタル酸及びイソフタル酸の何れかが好適であり、3価ではトリメリト酸が好適である。
脂肪族ジオールと芳香族カルボン酸を縮合重合させる際の混合比率は特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、脂肪族ジオールの水酸基[OH]と芳香族カルボン酸のカルボキシル基[COOH]の当量比([OH]/[COOH])が、2/1〜1/1であることが好ましく、1.5/1〜1/1であることがより好ましく、1.3/1〜1.02/1であることが特に好ましい。
脂肪族ジイソシアネートの例としては、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、テトラデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート、テトラメチルヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。
脂環式ジイソシアネートの例としては、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。
芳香族ジイソシアネートの例としては、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、ジフェニレン−4,4′−ジイソシアネート、4,4′−ジイソシアナト−3,3′−ジメチルジフェニル、3−メチルジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート、ジフェニルエーテル−4,4′−ジイソシアネート等が挙げられる。
芳香脂肪族ジイソシアネートの例としては、α,α,α′,α′−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
化合物Aは、水系媒体中で、NCO末端プレポリマー(重合体B)が伸長反応、架橋反応等をする際の伸長剤、架橋剤等として作用する。化合物Aとしては、活性水素基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、伸長反応、架橋反応等の反応により高分子量化が可能な点で、アミン類が好適である。
アミン類には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えばジアミン、3価以上のポリアミン、アミノアルコール、アミノメルカプタン、アミノ酸、これらの化合物のアミノ基をブロックしたもの等が挙げられる。
これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。中でもジアミン、又はジアミンと少量の3価以上のポリアミンとの混合物が特に好ましい。
3価以上のポリアミンとしては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等が挙げられる。
アミノアルコールとしては、例えば、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリン等が挙げられる。
アミノメルカプタンとしては、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等が挙げられる。
アミノ酸としては、例えば、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸等が挙げられる。
これらの化合物のアミノ基をブロックしたものとしては、例えば、前記の何れか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等)から得られるケチミン化合物、オキサゾリゾン化合物等が挙げられる。
当量比([NCO]/[NHx])が1/3未満では、低温定着性が低下することがあり、3/1を超えると、前記NCO末端化ポリエステル樹脂の場合には分子量が小さくなり、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。該樹脂としては特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、スチレン又はその置換体の重合体、スチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィン等が挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
スチレン系共重合体の例としては、スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等が挙げられる。
ワックス類としては、例えば、カルボニル基含有ワックス、ポリオレフィンワックス、長鎖炭化水素等が挙げられる。これらは、1種を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。
カルボニル基含有ワックスの例としては、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、ジアルキルケトン等が挙げられる。ポリアルカン酸エステルの例としては、カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート等が挙げられる。ポリアルカノールエステルの例としては、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等が挙げられる。ポリアルカン酸アミドの例としては、ジベヘニルアミド等が挙げられる。ポリアルキルアミドの例としては、トリメリット酸トリステアリルアミド等が挙げられる。ジアルキルケトンの例としては、ジステアリルケトン等が挙げられる。これらの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特に好ましい。
ポリオレフィンワッックスの例としては、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が挙げられる。
長鎖炭化水素の例としてはパラフィンワッックス、サゾールワックス等が挙げられる。
融点が40℃未満であると、ワックスが耐熱保存性に悪影響を与えることがあり、160℃を超えると、低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすいことがある。
離型剤の溶融粘度は、ワックスの融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1000mPa・secが好ましく、10〜100mPa・secがより好ましい。溶融粘度が、5mPa・sec未満では、離型性が低下することがあり、1000mPa・secを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果が得られなくなることがある。
離型剤のトナーにおける含有量は、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、0〜40重量%が好ましく、3〜30重量%がより好ましい。含有量が、40重量%を超えると、トナーの流動性が悪化することがある。
その他の成分には、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、帯電制御剤、樹脂微粒子、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、金属石鹸等が挙げられる。
これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
帯電制御剤は市販品を使用してもよく、該市販品としては、例えば、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物等が挙げられる。
帯電制御剤のトナーにおける含有量は、結着樹脂の種類、添加剤の有無、分散方法等により異なり、一概に規定することはできないが、例えば、結着樹脂100重量部に対し、0.1〜10重量部が好ましく、0.2〜5重量部がより好ましい。含有量が0.1重量部未満では、帯電制御性が得られないことがあり、10重量部を超えると、トナーの帯電性が大きくなりすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させて、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や画像濃度の低下を招くことがある。
これらは、1種を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、微細な球状の樹脂樹脂粒子の水性分散液が得やすい点で、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂から選択される少なくとも1種で形成されているものが好ましい。
なお、前記ビニル系樹脂は、ビニルモノマーを単独重合又は共重合した重合体であり、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等が挙げられる。
また、樹脂微粒子として、少なくとも2つの不飽和基を有する単量体を含む共重合体を用いることもできる。
少なくとも2つの不飽和基を持つ単量体としては、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、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」;三洋化成工業社製)、ジビニルベンゼン、1,6−ヘキサンジオールアクリレートなどが挙げられる。
樹脂微粒子の水性分散液の調製方法としては、例えば、次のようなものが好適である。
(1)ビニル系樹脂の場合、ビニルモノマーを出発原料として、懸濁重合法、乳化重合法、シード重合法及び分散重合法から選択される何れかの重合反応により、直接、樹脂微粒子の水性分散液を製造する方法。
(2)ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の重付加乃至縮合系樹脂の場合、前駆体(モノマー、オリゴマー等)又はその溶剤溶液を適当な分散剤の存在下、水性媒体中に分散させた後、加熱、又は硬化剤を添加して硬化させて、樹脂微粒子の水性分散体を製造する方法。
(3)ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の重付加乃至縮合系樹脂の場合、前駆体(モノマー、オリゴマー等)又はその溶剤溶液(液体であることが好ましい。加熱により液状化してもよい)中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法。
(4)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等の何れの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を機械回転式又はジェット式等の微粉砕機を用いて粉砕し、次いで、分級することによって樹脂微粒子を得た後、適当な分散剤存在下、水中に分散させる方法。
(5)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等の何れの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を霧状に噴霧することにより樹脂微粒子を得た後、該樹脂微粒子を適当な分散剤存在下、水中に分散させる方法。
(6)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等の何れの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液に貧溶剤を添加するか、又は予め溶剤に加熱溶解した樹脂溶液を冷却することにより樹脂微粒子を析出させ、次いで、溶剤を除去して樹脂粒子を得た後、該樹脂粒子を適当な分散剤存在下、水中に分散させる方法。
(7)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等の何れの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を、適当な分散剤存在下、水性媒体中に分散させた後、加熱又は減圧等によって溶剤を除去する方法。
(8)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等の何れの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法。
トナー溶液の調製は、トナー材料を有機溶剤に溶解させることにより行う。
有機溶剤としては、トナー材料を溶解乃至分散可能な溶媒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、除去の容易性の点で沸点が150℃未満の揮発性のものが好ましく、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。これらの中でも、トルエン、キシレン、ベンゼン、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、等が好ましく、酢酸エチルが特に好ましい。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
有機溶剤の使用量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばトナー材料100重量部に対し、40〜300重量部が好ましく、60〜140重量部がより好ましく、80〜120重量部が更に好ましい。
分散液の調製は、トナー溶液を水系媒体中に分散させることにより行う。
トナー溶液を水系媒体中に分散させると、該水系媒体中に、トナー溶液からなる分散体(油滴)が形成される。
水系媒体は、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、水、水と混和可能な溶剤、これらの混合物などが挙げられるが、これらの中でも水が特に好ましい。
水と混和可能な溶剤としては、水と混和可能であれば特に制限はなく、例えば、アルコール、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セロソルブ類、低級ケトン類などが挙げられる。
アルコールの例としては、メタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等が挙げられる。低級ケトン類の例としては、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
分散の方法は特に制限はなく、公知の分散機等を用いて適宜選択することができ、分散機としては、例えば、低速せん断式分散機、高速剪断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波分散機などが挙げられる。これらの中でも、前記分散体(油滴)の粒径を2〜20μmに制御することができる点で、高速剪断式分散機が好ましい。
高速剪断式分散機を用いた場合、回転数、分散時間、分散温度などの条件について特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、回転数は、1000〜30000rpmが好ましく、5000〜20000rpmがより好ましく、分散時間は、バッチ方式の場合は、0.1〜5分が好ましく、分散温度は、加圧下において0〜150℃が好ましく、40〜98℃がより好ましい。なお、分散温度は高温である方が一般に分散が容易である。
接着性基材を粒子状に生成させてトナーを造粒する方法においては、例えば、水系媒体相の調製、トナー溶液の調製、分散液の調製、水系媒体の添加、その他〔NCO末端プレポリマー(重合体B)の合成、化合物Aの合成等〕を行う。
トナー溶液の調製は、有機溶剤中に、化合物A、NCO末端プレポリマー(重合体B)、着色剤、離型剤、帯電制御剤等のトナー材料を、溶解乃至分散させることにより行うことができる。
なお、トナー材料の中で、NCO末端プレポリマー(重合体B)以外の成分は、水系媒体相調製において、樹脂微粒子を水系媒体に分散させる際に、該水系媒体中に添加混合してもよいし、あるいは、トナー溶液を水系媒体相に添加する際に、トナー溶液と共に水系媒体相に添加してもよい。
これらは、1種を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、界面活性剤が好ましい。
陰イオン界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステル等が挙げられ、フルオロアルキル基を有するものが好適である。該フルオロアルキル基を有する陰イオン界面活性剤の例としては、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルキル(炭素数6〜11)オキシ]−1−アルキル(炭素数3〜4)スルホン酸ナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルカノイル(炭素数6〜8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(炭素数11〜20)カルボン酸又はその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(炭素数7〜13)又はその金属塩、パーフルオロアルキル(炭素数4〜12)スルホン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(炭素数6〜10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(炭素数6〜10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(炭素数6〜16)エチルリン酸エステル等が挙げられる。
両性界面活性剤の例としては、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等が挙げられる。
高分子系保護コロイドの例としては、酸類、水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類、ビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、アミド化合物又はこれらのメチロール化合物、クローライド類、窒素原子を含む複素環を有するものの単独重合体又は共重合体、ポリオキシエチレン系、セルロース類等が挙げられる。
酸類の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸、無水マレイン酸等が挙げられる。水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体の例としては、アクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド等が挙げられる。ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類の例としては、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル等が挙げられる。ビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類の例としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等が挙げられる。アミド化合物又はこれらのメチロール化合物の例としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド酸、又はこれらのメチロール化合物などが挙げられる。クローライド類の例としては、アクリル酸クローライド、メタクリル酸クローライド等が挙げられる。窒素原子を含む複素環を有するものの単独重合体又は共重合体の例としては、ビニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン等が挙げられる。ポリオキシエチレン系の例としては、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステル等が挙げられる。セルロース類の例としては、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等が挙げられる。
分散液の調製においては、伸長反応乃至架橋反応の触媒を用いることができる。触媒としては、例えば、ジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレート等が挙げられる。
有機溶剤の除去が行われるとトナー粒子が形成される。該トナー粒子に対し、洗浄、乾燥等を行うことができ、更にその後、所望により分級等を行うことができる。
分級は、例えば、液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができ、乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行ってもよい。
機械的衝撃力を印加する方法としては、例えば、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し加速させて粒子同士又は複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法等が挙げられる。
この方法に用いる装置としては、例えば、オングミル(ホソカワミクロン社製)、I式ミル(日本ニューマチック社製)を改造して粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(奈良機械製作所製)、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、自動乳鉢等が挙げられる。
トナーの体積平均粒径(Dv)は、3〜8μmが好ましく、4〜7μmがより好ましく、5〜6μmが更に好ましい。ここで、体積平均粒径は、次の式で定義される。
Dv=〔(Σ(nD3)/Σn)1/3(nは粒子個数、Dは粒子径)
体積平均粒径が3μm未満の場合、二成分現像剤であると現像器における長期の撹拌でキャリア表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させることがあり、また、一成分現像剤であると、現像ローラへのトナーフィルミングや、トナーを薄層化するため、ブレード等の部材へのトナー融着が発生し易くなることがあり、8μmを超えると、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなり、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなることがある。
Dv及びDv/Dnは、例えば、ベックマン・コールター社製の粒度測定器「マルチサイザーII」を用いて測定することができる。
具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。この試料を分散した懸濁液を超音波分散器で約1〜3分間分散処理し、分散液濃度を3000〜1万個/μlとして、前記装置によりトナーの形状及び分布を測定する。
トナーのガラス転移温度は、40〜60℃が好ましい。ガラス転移温度が40℃未満では、耐熱保存性が不足することがあり、60℃を超えると、低温定着性に悪影響を及ぼすことがある。トナーのガラス転移温度は、例えば、理学電機社製TG−DSCシステムTAS−100を使用して測定することができる。
トナーの着色は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ブラックトナー、シアントナー、マゼンタトナー及びイエロートナーから選択される少なくとも1種とすることができ、各色のトナーは着色剤の種類を適宜選択することにより得ることができるが、カラートナーであることが好ましい。
本発明の現像剤は、少なくとも本発明のトナーを含有してなり、適宜選択したキャリア等のその他の成分を含有してなる。該現像剤としては、一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよいが、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンター等に使用する場合には、寿命向上等の点で二成分現像剤が好ましい。
本発明のトナーを用いた一成分現像剤の場合、トナーの収支が行われてもトナー粒径の変動が少なく、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するためのブレード等の部材へのトナーの融着がなく、現像器の長期の使用(撹拌)においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。
また、本発明のトナーを用いた二成分現像剤の場合、長期に亘るトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒径の変動が少なく、現像器における長期の撹拌においても、良好で安定した現像性が得られる。
芯材の材料には、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、50〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム(Mn−Sr)系材料、マンガン−マグネシウム(Mn−Mg)系材料などが好ましく、画像濃度の確保の点では、鉄粉(100emu/g以上)、マグネタイト(75〜120emu/g)等の高磁化材料が好ましい。また、トナーが穂立ち状態となっている感光体への当りを弱くでき高画質化に有利である点で、銅−ジンク(Cu−Zn)系(30〜80emu/g)等の弱磁化材料が好ましい。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
芯材の粒径としては、体積平均粒径(D50)で、10〜200μmが好ましく、40〜100μmがより好ましい。体積平均粒径(D50)が、10μm未満では、キャリア粒子の分布において微粉系が多くなり、1粒子当たりの磁化が低くなってキャリア飛散を生じることがあり、150μmを超えると、比表面積が低下し、トナーの飛散が生じることがあり、ベタ部分の多いフルカラーでは、特にベタ部の再現性が悪くなることがある。
これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
現像剤が二成分現像剤である場合、キャリアの二成分現像剤における含有量には、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、90〜98重量%が好ましく、93〜97重量%がより好ましい。二成分系現像剤のトナーとキャリアの混合割合は、一般にキャリア100重量部に対しトナー1〜10.0重量部である。
本発明の現像剤は、磁性一成分現像方法、非磁性一成分現像方法、二成分現像方法等の公知の各種電子写真法による画像形成に好適に用いることができ、以下の本発明のトナー入り容器、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特に好適に用いることができる。
本発明のトナー入り容器は、本発明のトナー乃至現像剤を容器中に収容してなる。
容器には特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、トナー容器本体とキャップとを有するもの等が好適である。トナー容器本体の大きさ、形状、構造、材質などについても特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、形状としては、円筒状などが好ましく、内周面にスパイラル状の凹凸が形成され、回転させることにより内容物であるトナーが排出口側に移行可能であり、且つ該スパイラル部の一部又は全部が蛇腹機能を有しているものなどが特に好ましい。材質は寸法精度がよいものが好ましく、例えば、樹脂が挙げられるが、中でも、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、ポリアセタール樹脂などが好適である。
本発明のトナー入り容器は、保存、搬送等が容易であり、取扱性に優れ、後述する本発明のプロセスカートリッジ、画像形成装置等に着脱可能に取り付けて、トナーの補給に好適に使用することができる。
本発明のプロセスカートリッジは、静電潜像を担持する静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に担持された静電潜像を、現像剤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、転写手段、クリーニング手段、除電手段等のその他の手段を有してなる。現像手段としては、本発明のトナー乃至現像剤を収容する現像剤収容器と、該現像剤収容器内に収容されたトナー乃至現像剤を担持し且つ搬送する現像剤担持体とを、少なくとも有してなり、更に、担持させるトナー層厚を規制するための層厚規制部材等を有していてもよい。
本発明のプロセスカートリッジは、各種電子写真装置、ファクシミリ、プリンターに着脱自在に備えさせることができ、後述する本発明の画像形成装置に着脱自在に備えさせるのが好ましい。
感光体101としては、後述する静電潜像担持体などを好適に用いることができる。
露光器103としては、高解像度で書き込みを行うことのできる光源が用いられる。
帯電器102としては、任意の帯電部材が用いられる。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着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、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
本発明の画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を含む。
本発明の画像形成方法は、本発明の画像形成装置により好適に実施することができ、静電潜像形成工程は静電潜像形成手段により行うことができ、現像工程は現像手段により行うことができ、転写工程は転写手段により行うことができ、定着工程は定着手段により行うことができ、その他の工程はその他の手段により行うことができる。
静電潜像形成工程は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。
静電潜像担持体(「光導電性絶縁体」、「電子写真用感光体」、「感光体」と称することがある)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が、その形状としてはドラム状が好適であり、その材質としては、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などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコン等が好ましい。
帯電は、例えば、帯電器を用いて静電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。帯電器には特に制限はなく、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。
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部材として用い、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。ファーブラシの場合、例えば、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、これを金属や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。帯電器は、もちろん上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ので、接触式の帯電器を用いることが好ましい。
現像工程は、静電潜像を、本発明のトナー乃至現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。可視像の形成は、例えば、静電潜像を本発明のトナー乃至現像剤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。該現像手段としては、例えば、本発明のトナー乃至現像剤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、本発明のトナー乃至現像剤を収容し、静電潜像に該トナー乃至該現像剤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、本発明のトナー入り容器を備えた現像器などがより好ましい。
現像器は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、トナー乃至現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるものなどが好適に挙げられる。
現像器に収容させる現像剤は、本発明のトナーを含む現像剤であるが、現像剤としては一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。現像剤に含まれるトナーは、本発明のトナーである。
転写工程は、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、該可視像を記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、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。転写は、例えば、可視像を転写帯電器を用いて静電潜像担持体(感光体)を帯電することにより行うことができ、転写手段により行うことができる。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、中間転写体には、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、転写ベルト等が好適に挙げられる。
(1)ヤング率(引張弾性率)の高い材料を単層ベルトとして用いたもので、その材料としては、PC(ポリカーボネート)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PAT(ポリアルキレンテレフタレート)、PC/PATのブレンド材料、ETFE(エチレンテトラフロロエチレン共重合体)/PC、ETFE/PAT、カーボンブラック分散の熱硬化性ポリイミド等が挙げられる。これらヤング率の高い単層ベルトは画像形成時の応力に対する変形量が少なく、特にカラー画像形成時にレジズレを生じにくいという利点を有している。(2)上記のヤング率の高いベルトを基層とし、その外周上に表面層又は中間層を付与した2〜3層構成のベルトで、これら2〜3層構成のベルトは単層ベルトの硬さに起因して発生するライン画像の中抜けを防止しうる性能を有している。
(3)ゴム及びエラストマーを用いたヤング率の比較的低いベルトで、その柔らかさによりライン画像の中抜けが殆ど生じない利点を有している。また、ベルトの幅を駆動ロール及び張架ロールより大きくし、ロールより突出したベルト耳部の弾力性を利用して蛇行を防止するので、リブや蛇行防止装置を必要とせず低コストを実現できる。
樹脂ベルトを用いたカラー画像の転写には以下の問題がある。カラー画像は通常4色の着色トナーで形成される。1枚のカラー画像には、1層から4層までのトナー層が形成されている。トナー層は一次転写(感光体から中間転写ベルトへの転写)や、二次転写(中間転写ベルトからシートへの転写)を通過することで圧力を受け、トナー同士の凝集力が高くなる。そうすると文字の中抜けやベタ部画像のエッジ抜けの現象が発生しやすくなる。樹脂ベルトは硬度が高くトナー層に応じて変形しないため、トナー層を圧縮させやすく文字の中抜け現象が発生しやすくなる。また、最近はフルカラー画像を様々な用紙、例えば和紙や意図的に凹凸を付けた用紙に形成したいという要求が高くなってきている。しかし、平滑性の悪い用紙は転写時にトナーと空隙が発生しやすく、転写抜けが発生しやすくなる。密着性を高めるために二次転写部の転写圧を高めると、トナー層の凝縮力を高めることになり、上述したような文字の中抜けを発生させることになる。
弾性ベルトは次の目的で使用される。弾性ベルトは、転写部でトナー層、平滑性の悪い用紙に対応して変形する。つまり、弾性ベルトは局部的な凹凸に追従して変形するため、過度にトナー層に対して転写圧を高めることなく、良好な密着性が得られ文字の中抜けの無い、平面性の悪い用紙に対しても均一性の優れた転写画像を得ることができる。
伸びを防止する芯体層を構成する材料には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、綿、絹、等の天然繊維;ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアセタール繊維、ポリフロロエチレン繊維、フェノール繊維等の合成繊維;炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維等の無機繊維;鉄繊維、銅繊維等の金属繊維などを用いて、糸状又は織布状としたものも用いられる。
糸は1本又は複数のフィラメントを撚ったもの、片撚糸、諸撚糸、双糸等、どのような撚り方であってもよい。また、例えば上記材料群から選択された材質の繊維を混紡してもよい。もちろん糸に適当な導電処理を施して使用することもできる。
一方、織布は、メリヤス織り等、どのような織り方の織布でも使用可能であり、もちろん交織した織布も使用可能であり、当然導電処理を施すこともできる。
弾性層の厚さは、弾性層の硬度にもよるが、厚すぎると表面の伸縮が大きくなり表層に亀裂の発生しやすくなる。また、伸縮量が大きくなるため画像に伸び縮みが大きくなること等から、厚すぎる(およそ1mm以上)ことは好ましくない。
定着装置としては、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、公知の加熱加圧手段が好適である。加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組み合わせなどが挙げられる。加熱加圧手段における加熱は、通常、80℃〜200℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、定着工程及び定着手段と共に、あるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
クリーニング工程は、静電潜像担持体上に残留する電子写真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。
クリーニング手段としては、特に制限はなく、静電潜像担持体上に残留する電子写真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、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適である。
リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
制御手段は、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。制御手段としては、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。
図2に示す画像形成装置100は、静電潜像担持体としての感光体ドラム10(以下「感光体10」という)と、帯電手段としての帯電ローラ20と、露光手段としての露光装置30と、現像手段としての現像器40と、中間転写体50と、クリーニングブレードを有するクリーニング手段としてのクリーニング装置60と、除電手段としての除電ランプ70とを備える。
図3に示す画像形成装置100は、図2に示す画像形成装置100において、現像ベルト41を備えておらず、感光体10の周囲に、ブラック現像ユニット45K、イエロー現像ユニット45Y、マゼンタ現像ユニット45M及びシアン現像ユニット45Cが直接対向して配置されていること以外は、図2に示す画像形成装置100と同様の構成を有し、同様の作用効果を示す。なお、図3においては、図2におけるものと同じものは同符号で示した。
また、前者は、シート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装置Tに接近して配置することとなる。そのため、シートsが撓むことができる十分な余裕を持って定着装置7を配置することができず、シートsの先端が定着装置7に進入するときの衝撃(特に厚いシートで顕著となる)や、定着装置7を通過するときのシート搬送速度と、転写搬送ベルトによるシート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欠点がある。これに対し後者は、シートsが撓むことができる十分な余裕を持って定着装置7を配置することができるから、定着装置7が殆ど画像形成に影響を及ぼさないようにすることができる。
以上のようなことから、最近は、タンデム型電子写真装置の中の、特に間接転写方式のものが注目されてきている。そして、この種のカラー電子写真装置では、図5に示すように、一次転写後に感光体1上に残留する転写残トナーを、感光体クリーニング装置8で除去して感光体1表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えていた。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た。
タンデム画像形成装置120は、複写装置本体150と、給紙テーブル200と、スキャナ300と、原稿自動搬送装置(ADF)400とを備えている。複写装置本体150には、無端ベルト状の中間転写体50が中央部に設けられている。そして、中間転写体50は、支持ローラ14、15及び16に張架され、図6中で、時計回りに回転可能とされている。支持ローラ15の近傍には、中間転写体50上の残留トナーを除去するための中間転写体クリーニング装置17が配置されている。支持ローラ14と支持ローラ15とにより張架された中間転写体50には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つの画像形成手段18が対向して並置されたタンデム型現像器120が配置されている。10Yはイエロー用感光体、10Cはシアン用感光体、10Mはマゼンタ用感光体、10Kはブラック用感光体である。タンデム型現像器120の近傍には、露光装置21が配置されている。中間転写体50における、タンデム型現像器120が配置された側とは反対側には、二次転写装置22が配置されている。二次転写装置22には、無端ベルトである二次転写ベルト24が一対のローラ23に張架されており、二次転写ベルト24上を搬送される転写紙と中間転写体50とは互いに接触可能である。二次転写装置22の近傍には定着装置25が配置されている。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26と、定着ベルト26に押圧されて配置される加圧ローラー27を有する。なお、タンデム画像形成装置100においては、二次転写装置22及び定着装置25の近傍に、転写紙の両面に画像形成を行うために該転写紙を反転させるためのシート反転装置28が配置されている。
スタートスイッチ(図示せず)を押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットした時は、原稿が搬送されてコンタクトガラス32上へと移動された後で、一方、コンタクトガラス32上に原稿をセットした時は直ちに、スキャナ300が駆動し、第1走行体33及び第2走行体34が走行する。このとき、第1走行体33により、光源からの光が照射されると共に原稿面からの反射光を第2走行体34におけるミラーで反射し、結像レンズ35を通して読取りセンサ36で受光されてカラー原稿(カラー画像)が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像情報とされる。
即ち、タンデム型現像器120における各画像形成手段18(ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段及びシアン用画像形成手段)は、図7に示すように、それぞれ、感光体10(イエロー用感光体10Y、シアン用感光体10C、マゼンタ用感光体10M及びブラック用感光体10K)と、該感光体を一様に帯電させる帯電器59と、各カラー画像情報に基づいて各カラー画像対応画像様に感光体を露光し(図7中、Lが露光光)、該感光体上に各カラー画像に対応する静電潜像を形成する露光器と、該静電潜像を各カラートナー(ブラックトナー、イエロートナー、マゼンタトナー及びシアントナー)を用いて現像して各カラートナーによるトナー画像を形成する現像器61と、該トナー画像を中間転写体50上に転写させるための転写帯電器62と、感光体クリーニング装置63と、除電器64とを備えており、それぞれのカラーの画像情報に基づいて各単色の画像(ブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像及びシアン画像)を形成可能である。こうして形成されたブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像及びシアン画像は、支持ローラ14、15及び16により回転移動される中間転写体50上にそれぞれ、ブラック用感光体10K上に形成されたブラック画像、イエロー用感光体10Y上に形成されたイエロー画像、マゼンタ用感光体10M上に形成されたマゼンタ画像及びシアン用感光体10C上に形成されたシアン画像が、順次転写(一次転写)される。そして、中間転写体50上に前記ブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像及びシアン画像が重ね合わされて合成カラー画像(カラー転写像)が形成される。
本発明のトナーの体積平均粒径(Dv)及び個数平均粒径(Dn)は、粒度測定器(「コールターカウンターTAII」;コールターエレクトロニクス社製)を用い、アパーチャー径100μmで測定し、解析ソフト(Beckman Coulter Mutlisizer 3 Version3.51)で解析を行った。
具体的には、ガラス製の100mlビーカーに10%界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩ネオゲンSC−A;第一工業製薬社製)を0.5ml添加し、各トナー0.5gを添加してミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水80mlを添加した。
この混合物を超音波分散器(W−113MK−II;本多電子社製)で10分間分散処理した分散液について、粒度測定器「マルチサイザーII」(ベックマンコールター社製)を用い、測定用溶液としてアイソトンIII(ベックマンコールター社製)を用いて測定を行った。測定は装置が示す濃度が8±2%になるように前記分散液を滴下して行った。本測定法は粒径の測定再現性の点から濃度を8±2%にすることが重要である。この濃度範囲であれば粒径に誤差は生じない。これらの測定結果から(体積平均粒径/個数平均粒径)を算出した。
ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、GPCによって、以下の条件で測定した。そして、得られたポリエステル樹脂の分子量分布から、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、ポリエステル樹脂の重量平均分子量を算出した。
なお、NCO末端変成ポリエステル樹脂の場合、該樹脂に存在するNCO基の3倍モル量のn−ジブチルアミンを添加してNCO末端を封止したサンプルを用いた。
・装置:GPC−150C(ウォーターズ社製)
・カラム:KF801〜807(ショウデックス社製)
・温度:40℃
・溶媒:THF
・流速:1.0ml/分
・試料:濃度0.05〜0.6%の試料を0.1ml注入
NCO%は、JIS K1603に準拠した方法により測定した。
具体的には、変成ポリエステル樹脂約2gを精秤した後、速やかに乾燥トルエン5mlを加え試料を完全に溶解させた。次いで、n−ジブチルアミンの0.1モルトルエン溶液5mlをピペットで全量加えた後、緩やかに15分間攪拌した。更にイソプロパノール5mlを加えて攪拌した後、0.1モルエタノール性塩酸標準液を用いて電位差滴定を行った。得られた滴定値から、消費されたジブチルアミン量を算出し、イソシアネート基含有量を算出した。
酸価は、JIS K0070−1992に規定の方法により測定した。但し、サンプルが溶解しない場合は、溶媒にジオキサン又はTHF等の溶媒を用いた。
具体的には次のようにして決定した。
・測定装置:電位差自動滴定装置 DL−53 Titerator(メトラー・トレド社製)
・使用電極:DG113−SC(メトラー・トレド社製)
・解析ソフト:LabX Light Version 1.00.000
・装置の校正:トルエン120mlとエタノール30mlの混合溶媒を使用
・測定温度:23℃
・測定条件:以下のとおり。
・Stir(攪拌)
Speed(速度)[%] 25
Time(時間)[s] 15
・EQP titration(滴定)
Titrant/Sensor(滴定剤/センサー)
Titrant(滴定剤):CH3ONa
Concentration(濃度)[モル/L] 0.1
Sensor(センサー) DG115
Unit of measurement(測定単位) mV
Predispensing to volume
Volume(容積)[mL] 1.0
Wait time(待機時間)[s] 0
Titrant addition Dynamic
(追加滴定剤) (ダイナミック)
dE(set) [mV] 8.0
dV(min) [mL] 0.03
dV(max) [mL] 0.5
Measure mode Equilibrium controlled
(測定様式) (平衡制御)
dE[mV] 0.5
dt[s] 1.0
t(min)[s] 2.0
t(max)[s] 20.0
Recognition(認知)
Threshold(出発点) 100.0
Steepest jump only(最も急勾配のジャンプのみ)
No
Range(範囲) No
Tendency(傾向) None
Termination(終了)
at maximum volume(最大容積で)[mL] 10.0
at potential(電位差で) No
at slope(勾配で) No
after number EQPs(相当数のEQPの後で)
Yes
n= 1
comb. termination conditions No
(終了条件)
Evaluation (計算)
Procedure Standard(標準手順)
Potential 1(電位差1) No
Potential 2(電位差2) No
Stop for reevaluation No
(再計算のための停止)
試料調製:トナー0.5g(酢酸エチル可溶成分では0.3g)をトルエン120mlに添加して室温(23℃)で約10時間攪拌し溶解させ、更にエタノール30mlを添加して試料溶液とした。
酸価は上記装置により計算できるが、その内容は次のとおりである。
予め標定されたN/10水酸化カリウムエチルアルコール溶液を用いて電位差自動滴定を行い、該アルコール液の消費量から次の計算式で酸価を求める。
酸価=KOH(ml数)×N×56.1/試料重量
(但し、Nは、N/10KOHのファクター)
水酸基価は、JIS K0070−1966に規定の方法により測定した。但し、サンプルが溶解しない場合は、溶媒にジオキサン又はTHF等の溶媒を用いた。
具体的には次のようにして決定した。
・測定装置:電位差自動滴定装置 DL−53 Titerator(メトラー・トレド社製)
・使用電極:DG113−SC(メトラー・トレド社製)
・解析ソフト:LabX Light Version 1.00.000
・装置の校正:トルエン120mlとエタノール30mlの混合溶媒を使用
・測定温度:23℃
・測定条件:以下のとおり。
・Stir(攪拌)
Speed(速度)[%] 25
Time(時間)[s] 15
・EQP titration(滴定)
Titrant/Sensor(滴定剤/センサー)
Titrant(滴定剤):CH3ONa
Concentration(濃度)[モル/L] 0.1
Sensor(センサー) DG115
Unit of measurement(測定単位) mV
Predispensing to volume
Volume(容積)[mL] 1.0
Wait time(待機時間)[s] 0
Titrant addition Dynamic
(追加滴定剤) (ダイナミック)
dE(set) [mV] 8.0
dV(min) [mL] 0.03
dV(max) [mL] 0.5
Measure mode Equilibrium controlled
(測定様式) (平衡制御)
dE[mV] 0.5
dt[s] 1.0
t(min)[s] 2.0
t(max)[s] 20.0
Recognition(認知)
Threshold(出発点) 100.0
Steepest jump only(最も急勾配のジャンプのみ)
No
Range(範囲) No
Tendency(傾向) None
Termination(終了)
at maximum volume(最大容積で)[mL] 10.0
at potential(電位差で) No
at slope(勾配で) No
after number EQPs(相当数のEQPの後で)
Yes
n= 1
comb. termination conditions No
(終了条件)
Evaluation (計算)
Procedure Standard(標準手順)
Potential 1(電位差1) No
Potential 2(電位差2) No
Stop for reevaluation No
(再計算のための停止)
試料調製:試料0.5gを100mlのメスフラスコに精秤し、アセチル試薬5mlを正しく加えた後、100℃±5℃の浴中に浸して加熱した。1〜2時間後にフラスコから取り出し、放冷した後、水を加えて揺り動かして無水酢酸を分解した。更に、分解を完全にするため再びフラスコを浴中で10分間以上加熱して放冷した後、有機溶剤でフラスコの壁をよく洗った。この液について、前記電極を用いてN/2水酸化カリウムエチルアルコール溶液で電位差自動滴定を行い、OH価を求めた。
Tgの測定装置は、理学電機社製のTG−DSCシステムTAS−100を使用した。
まず、試料10mgをアルミニウム製試料容器に入れ、それをホルダーユニットに乗せて電気炉中にセットした。次いで、室温から昇温速度10℃/分で150℃まで加熱した後、150℃で10分間放置し、室温まで冷却して10分間放置した後、窒素雰囲気下で再度150℃まで昇温速度10℃/分で加熱してDSC測定を行った。
Tgの測定値は、TAS−100システム中の解析システムを用いて、Tg近傍の吸熱カーブの接線とベースラインとの接点から算出した。
−樹脂微粒子エマルジョンの合成−
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器中に、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−30:三洋化成工業社製)11部、スチレン83部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、及び過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。これを加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。
次に、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部を加え、75℃で5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。
この[微粒子分散液1]に含まれる微粒子の体積平均粒径を、レーザー光散乱法を用いた粒径分布測定装置(LA−920:堀場製作所製)により測定したところ、105nmであった。また、[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離し測定したところ、該樹脂分のガラス転移温度(Tg)は59℃であり、重量平均分子量(Mw)は15万であった。
水990部、[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48.5%水溶液(エレミノールMON−7:三洋化成工業社製)37部、及び酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体[水相1]を得た。
冷却管、攪拌機、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229部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物529部、テレフタル酸208部、アジピン酸46部、及びジブチルチンオキサイド2部を仕込み、常圧下、230℃で8時間反応させた。次いで、10〜15mmHgの減圧下で5時間反応させた後、反応容器に無水トリメリット酸44部を入れ、180℃、常圧下で2時間反応させて、[低分子ポリエステル1]を得た。
得られた[低分子ポリエステル1]のガラス転移温度(Tg)は43℃、重量平均分子量(Mw)は6700、数平均分子量は2500、酸価は25であった。
水1200部、カーボンブラック(Printex35:デグサ社製、DBP吸油量=42ml/100mg、pH=9.5)540部、ポリエステル樹脂(RS801:三洋化成工業社製)1200部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合した。
得られた混合物を2本ロールにより150℃で30分間混練した後、圧延冷却し、パルペライザーで粉砕して、カーボンブラックマスターバッチ[マスターバッチ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、プロピレングリコール463部、テレフタル酸657部、無水トリメリット酸96部、及びチタンテトラブトキシド2部を入れ、常圧下、230℃で8時間反応させ、更に、10〜15mmHgの減圧下で5時間反応させて[中間体ポリエステル1]を得た。この[中間体ポリエステル1]は、重量平均分子量28000、Tg36℃、酸価0.5、水酸基価16.5であった。
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[中間体ポリエステル1]250部、イソホロンジイソシアネート16.7部、酢酸エチル250部を入れ100℃で5時間反応させて[プレポリマー1]を得た。この[プレポリマー1]のNCO%は、0.52%であった。
撹拌棒及び温度計の付いた反応容器中に、[低分子ポリエステル1]378部、カルナウバワックス110部、CCA(サリチル酸金属錯体E−84:オリエント化学工業社製)22部、及び酢酸エチル947部を仕込み、撹拌しながら80℃に昇温し、80℃で5時間保持した後、1時間かけて30℃まで冷却した。
次に、反応容器に[マスターバッチ1]500部、及び酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合して溶解物[原料溶解液1]を得た。
この[原料溶解液1]1324部を反応容器に移し、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:1kg/hr、ディスク周速度:6m/秒、0.5mmジルコニアビーズ充填量:80体積%、パス数:3回の条件で、カーボンブラック、ワックスの分散を行った。
次いで、[低分子ポリエステル1]の65%酢酸エチル溶液1324部を加え、上記と同条件のビーズミルを用いてパス数:1回で分散液[顔料及びワックス分散液1]を得た。得られた[顔料及びワックス分散液1]の固形分濃度(130℃、30分)は50%であった。
[顔料及びワックス分散液1]749部、[プレポリマー1]115部、及びイソホロンジアミン1.1部を容器中に入れ、TKホモミキサー(特殊機化社製)を用いて5000rpmで1分間混合した。その後、反応容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーを用いて、回転数13000rpmで20分間混合し、水系媒体分散液[乳化スラリー1]を得た。
撹拌機及び温度計の付いた反応容器中に[乳化スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成を行い、有機溶媒が留去された分散液[分散スラリー1]を得た。この[分散スラリー1]は、体積平均粒径5.1μm、個数平均粒径4.5μmであった(マルチサイザーIIで測定)。
[分散スラリー1]100部を減圧濾過した後、次の様にして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12000rpmで10分間)した後、濾過した。
(2) (1)の濾過ケーキに蒸留水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
(3) (2)の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12000rpmで10分間)した後、濾過した。
(4) (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12000rpmで10分間)した後、濾過する操作を2回行い、濾過ケーキを得た。
この濾過ケーキを循風乾燥機により45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、[トナー1]を得た。
実施例1における[プレポリマー1]の代りに、以下のようにして合成した[プレポリマー2]を用い、イソホロンジアミン1.1部を1.3部とした点以外は、実施例1と同様にして、[トナー2]を作製した。
−プレポリマー2の合成−
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に[中間体ポリエステル1]250部、イソホロンジイソシアネート18.0部、酢酸エチル250部を入れ、100℃で5時間反応させて[プレポリマー2]を得た。この[プレポリマー2]のNCO%は、0.61%であった。
実施例1における[プレポリマー1]の代りに、以下のようにして合成した[プレポリマー3]を用い、イソホロンジアミン1.1部を1.14部とした点以外は、実施例1と同様にして、[トナー3]を作製した。
−プレポリマー3の合成−
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、プロピレングリコール463部、テレフタル酸600部、無水トリメリット酸140部及びチタンテトラブトキシド2部を入れ、常圧下、230℃で8時間反応させ、更に、10〜15mmHgの減圧下で5時間反応させて[中間体ポリエステル2]を得た。この[中間体ポリエステル2]は、重量平均分子量28000、Tg34℃、酸価0.4、水酸基価17.0であった。
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[中間体ポリエステル2]250部、イソホロンジイソシアネート17.2部、酢酸エチル250部を入れ、100℃で5時間反応させて[プレポリマー3]を得た。この[プレポリマー3]のNCO%は、0.54%であった。
実施例1における[プレポリマー1]の代りに、以下のようにして合成した[プレポリマー4]を用い、イソホロンジアミン1.1部を1.04部とした点以外は、実施例1と同様にして、[トナー4]を作製した。
−プレポリマー4の合成−
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、プロピレングリコール354部、テレフタル酸520部、無水トリメリット酸76部、及びチタンテトラブトキシド2部を入れ、常圧下、230℃で8時間反応させ、更に、10〜15mmHgの減圧下で5時間反応させて[中間体ポリエステル3]を得た。この[中間体ポリエステル3]は、重量平均分子量31000、Tg36℃、酸価0.5、水酸基価15.7であった。
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[中間体ポリエステル3]250部、イソホロンジイソシアネート15.9部、酢酸エチル250部を入れ、100℃で5時間反応させて[プレポリマー4]を得た。この[プレポリマー4]のNCO%は、0.49%であった。
実施例1における[プレポリマー1]の代りに、以下のようにして合成した[プレポリマー5]を用い、イソホロンジアミン1.1部を1.22部とした点以外は、実施例1と同様にして、[トナー5]を作製した。
−プレポリマー5の合成−
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に[中間体ポリエステル3]250部、イソホロンジイソシアネート17.1部、酢酸エチル250部を入れ、100℃で5時間反応させて[プレポリマー5]を得た。この[プレポリマー5]のNCO%は、0.58%であった。
実施例1における[プレポリマー1]の代りに、以下のようにして合成した[プレポリマー6]を用い、イソホロンジアミン1.1部を0.95部とした点以外は、実施例1と同様にして、[トナー6]を作製した。
−プレポリマー6の合成−
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、プロピレングリコール463部、テレフタル酸570部、無水トリメリット酸66部及びチタンテトラブトキシド2部を入れて、常圧下、230℃で8時間反応させ、更に、10〜15mmHgの減圧下で5時間反応させて[中間体ポリエステル4]を得た。この[中間体ポリエステル4]は、重量平均分子量21000、Tg33℃、酸価0.5、水酸基価21.0であった。
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[中間体ポリエステル4]250部、イソホロンジイソシアネート18.0部、酢酸エチル250部を入れ、100℃で5時間反応させて[プレポリマー6]を得た。この[プレポリマー6]のNCO%は、0.47%であった。
実施例1における[プレポリマー1]の代りに、以下のようにして合成した[プレポリマー7]を用い、イソホロンジアミン1.1部を1.65部とした点以外は、実施例1と同様にして、[トナー7]を作製した。
−プレポリマー7の合成−
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、プロピレングリコール463部、テレフタル酸365部、無水トリメリット酸61部、及びチタンテトラブトキシド2部を入れて、常圧下、230℃で8時間反応させ、更に、10〜15mmHgの減圧下で5時間反応させて、[中間体ポリエステル5]を得た。この[中間体ポリエステル5]は、重量平均分子量13000、ガラス転移温度(Tg)31℃、酸価0.5、水酸基価26であった。
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[中間体ポリエステル5]250部、イソホロンジイソシアネート27.8部、酢酸エチル250部を入れ、100℃で5時間反応させて[プレポリマー7]を得た。この[プレポリマー7]のNCO%は、0.80%であった。
各トナーについて、50℃で8時間保管した後、42メッシュの篩で2分間篩い、金網上の残存率をもって耐熱保存性とした。耐熱保存性の良好なトナーほど残存率は小さい。
評価基準は以下の4段階とした。
×:30%以上
△:20%以上30%未満
○:10%以上20%未満
◎:10%未満
画像形成装置(リコー社製:imagio Neo450)を用い、普通紙及び厚紙の転写紙(リコー社製:タイプ6200及びNBSリコー社製:複写印刷用紙<135>)に、ベタ画像で1.0±0.1mg/cm2の各トナーが現像されるように調整を行い、定着ベルトの温度が可変となるように調整を行って、普通紙でオフセットの発生しない温度を、厚紙で定着下限温度を測定した。なお、定着下限温度は、得られた定着画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70%以上となる定着ロール温度をもって定着下限温度とした。
(1)15秒攪拌Q/M
次の配合割合の試料を、内容積の3割までステンレス製ポットに入れ、100rpmの攪拌速度で15秒攪拌し、ブローオフ法により求めた。
・シリコーン樹脂コートフェライトキャリア(平均粒径50μm)・・・100部
・各トナー・・・4部
(2)10分攪拌Q/M
前記(1)と同様にして10分攪拌した時の帯電量を求めた。
以上の評価結果を総合的に見て、良好な場合を「○」、不良の場合を「×」とした。
101 感光体
102 帯電器
103 露光器
104 現像手段
105 記録媒体、
107 クリーニング手段
108 搬送ローラ
<図2、図3について>
10 感光体ドラム
20 帯電ローラ
30 露光装置
40 現像器
41 現像ベルト
42K 現像剤収容部
42Y 現像剤収容部
42M 現像剤収容部
42C 現像剤収容部
43K 現像剤供給ローラ
43Y 現像剤供給ローラ
43M 現像剤供給ローラ
43C 現像剤供給ローラ
44K 現像ローラ
44Y 現像ローラ
44M 現像ローラ
44C 現像ローラ
45K ブラック現像ユニット
45Y イエロー現像ユニット
45M マゼンタ現像ユニット
45C シアン現像ユニット
50 中間転写体
51 ローラ
58 コロナ帯電器
60 クリーニング装置
70 除電ランプ
80 転写ローラ
90 クリーニング装置
95 転写紙
100 画像形成装置
108 搬送ローラ
<図4、図5について>
1 感光体
2 転写装置
2−1 一次転写装置
3 シート搬送ベルト
4 中間転写体
5 二次転写装置
6 給紙装置
7 定着装置
8 感光体クリーニング装置
9 中間転写体クリーニング装置
s シート
T タンデム型画像形成装置
<図6、図7について>
10 感光体
10K ブラック用感光体
10Y イエロー用感光体
10M マゼンタ用感光体
10C シアン用感光体
14 支持ローラ
15 支持ローラ
16 支持ローラ
17 中間転写体クリーニング装置
18 画像形成手段
21 露光装置
22 二次転写装置
23 ローラ
24 二次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラー
28 シート反転装置
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読取りセンサ
49 レジストローラ
50 中間転写体
52 分離ローラ
53 給紙路
54 手差しトレイ
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排紙トレイ
59 帯電器
61 現像器
62 転写帯電器
63 感光体クリーニング装置
64 除電器
120 タンデム画像形成装置
130 原稿台
142 給紙ローラ
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145 分離ローラ
146 給紙路
147 搬送ローラ
148 給紙路
150 複写装置本体
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
L 露光光
Claims (16)
- 少なくとも、活性水素基含有化合物(化合物A)、該化合物Aと反応可能な重合体(重合体B)、着色剤、及び離型剤を有機溶媒中に溶解又は分散させ、更に水系媒体中に分散させて分散液とし、次いで、化合物Aと重合体Bを反応させた後、又は反応させながら有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥したトナーであって、重合体BがNCO末端プレポリマーであり、該プレポリマーの前駆重合体のOH基と、NCO末端化させるためのジイソシアネートのNCO基とのモル比が、NCO/OH=2.0〜2.3であり、且つ、該プレポリマーの固形分50%時の粘度が1500〜5000mPa・secであることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
- 前記NCO/OH=2.15〜2.3であることを特徴とする請求項1記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記NCO末端プレポリマーの前駆重合体がポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1又は2記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記ポリエステル樹脂の重量平均分子量が15000〜35000であることを特徴とする請求項3記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記ポリエステル樹脂が脂肪族ジオールと2価及び3価芳香族カルボン酸から合成されることを特徴とする請求項3又は4記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記ポリエステル樹脂における2価及び3価の芳香族カルボン酸のモル比(2価/3価)が5/1〜10/1であることを特徴とする請求項5記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記トナーの体積平均粒径が3〜8μmであることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記トナーの体積平均粒径(Dv)/個数平均粒径(Dn)が1.25以下であることを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記トナーの平均円形度が1.00〜0.90であることを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記トナーの酸価が1〜30mgKOHであることを特徴とする請求項1〜9の何れかに記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記トナーのガラス転移温度が40〜60℃であることを特徴とする請求項1〜10の何れかに記載の静電荷像現像用トナー。
- 請求項1〜11の何れかに記載のトナーを含むことを特徴とする現像剤。
- 請求項1〜11の何れかに記載のトナーが充填されていることを特徴とするトナー入り容器。
- 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に形成した静電潜像を、請求項1〜11の何れかに記載のトナーを用いて現像し可視像を形成する現像手段を少なくとも有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該静電潜像を請求項1〜11の何れかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、該可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有することを特徴とする画像形成装置。
- 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、該静電潜像を請求項1〜11の何れかに記載のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、該可視像を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含むことを特徴とする画像形成方法。
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