JP2009047970A - 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用現像剤、静電荷像現像用現像剤カートリッジ、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 - Google Patents
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- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
【解決手段】結着樹脂と、Al元素とを含むトナー母粒子を有し、且つ、下式(1)を満たすことを特徴とする静電荷像現像用トナー。
・式(1) 1.05≦(Al)1/(Al)2≦2.00
〔式(1)中、(Al)1は、前記トナー母粒子の蛍光X線分析により測定した場合において、前記トナー母粒子中に含まれる全元素に起因する検出強度に対する前記Al元素に起因する検出強度の割合(%)を意味し、(Al)2は、前記トナー母粒子をTHF(テトラヒドロフランに)溶解させた後に、更に、酸性水溶液を混合した液を、目開き1.0μmのフィルターにより濾過することにより得られた固形分中に含まれる全元素に起因する検出強度に対するAl元素強度の割合を意味する。〕
【選択図】なし
Description
なお、定着性やトナーブリスター等の改善を目的として、トナー粒子中に、アルミニウム元素を含む成分を内添する技術も知られている(特許文献2参照)。このトナーは、例えば、ポリエステル樹脂粒子を、ポリアルミニウム化合物を含む水系媒体中でポリエステル樹脂粒子を凝集させる工程を経て作製される。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、長時間に渡って画像を形成した後に温湿度が変化しても帯電量の変動を抑制する静電荷像現像用トナー、並びに、これを用いた静電荷像現像用現像剤、静電荷像現像用現像剤カートリッジ、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を提供することを課題とする。
請求項1に係わる発明は、
結着樹脂と、Al元素とを含むトナー母粒子を有し、且つ、下式(1)を満たすことを特徴とする静電荷像現像用トナーである。
・式(1) 1.05≦(Al)1/(Al)2≦2.00
〔式(1)中、(Al)1は、前記トナー母粒子の蛍光X線分析により測定した場合において、前記トナー母粒子中に含まれる全元素に起因する検出強度に対する前記Al元素に起因する検出強度の割合(%)を意味し、(Al)2は、前記トナー母粒子をTHF(テトラヒドロフランに)溶解させた後に、更に、酸性水溶液を混合した液を、目開き1.0μmのフィルターにより濾過することにより得られた固形分中に含まれる全元素に起因する検出強度に対するAl元素強度の割合を意味する。〕
前記結着樹脂が、ポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナーである。
前記結着樹脂としてポリエステル樹脂を含む前記トナー母粒子をテトラヒドロフランに溶解させた後、更にイオン交換水を混合して得られた混合液を、目開き1.0μmのフィルターで濾過して得られた濾過液に含まれる固形分が、前記トナー母粒子中に1.0質量%以上10質量%以下の範囲で含有されることを特徴とする請求項2に記載の静電荷像現像用トナーである。
前記ポリエステル樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項3に記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項1〜4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用現像剤である。
静電潜像保持体と、前記静電潜像保持体表面に形成された静電潜像を現像剤により現像して前記静電潜像保持体表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像を前記静電潜像保持体表面から記録媒体に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置に対して脱着可能であり、
前記トナー像形成手段に供給するための現像剤を収納し、
前記現像剤が請求項5に記載の静電荷像現像用現像剤であることを特徴とする静電荷像現像用現像剤カートリッジである。
画像形成装置に対して脱着可能であり、静電潜像保持体と、現像剤を収納すると共に前記静電潜像保持体表面に形成された静電潜像に前記現像剤を供給してトナー像を形成するトナー像形成手段と、を備え、
前記現像剤が請求項5に記載の静電荷像現像用現像剤であることを特徴とするプロセスカートリッジである。
静電潜像保持体と、前記静電潜像保持体表面を帯電する帯電手段と、帯電された前記潜像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、請求項5に記載の静電荷像現像用現像剤を収納すると共に前記静電潜像保持体表面に形成された静電潜像に前記静電荷像現像用現像剤を供給してトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像を前記静電潜像保持体表面から記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着手段とを有することを特徴とする画像形成装置である。
静電潜像保持体表面を帯電する帯電工程と、帯電された前記潜像保持体表面に潜像を形成する潜像形成工程と、請求項5に記載の静電荷像現像用現像剤により前記潜像保持体表面に形成された前記潜像を現像してトナー像を形成する現像工程と、前記トナー像を前記静電潜像保持体表面から記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着工程とを有することを特徴とする画像形成方法である。
請求項2に記載の発明によれば、結着樹脂として親水性が高い樹脂を用いても、長時間に渡って画像を形成した後に温湿度が変化しても帯電量の変動を抑制する静電荷像現像用トナーを提供することができる。
請求項3に記載の発明によれば、高温高湿下で長時間画像を形成してもかぶりの発生を抑制する静電荷像現像用トナーを提供することができる。
請求項4に記載の発明によれば、結着樹脂としてかぶりのより発生しやすい傾向にある樹脂を用いても高温高湿下で長時間画像を形成してもかぶりの発生を抑制する静電荷像現像用トナーを提供することができる。
請求項5に記載の発明によれば、長時間に渡って画像を形成した後に温湿度が変化しても帯電量の変動を抑制する静電荷像現像用現像剤を提供することができる。
請求項7に記載の発明によれば、長期に渡って画像を形成した後に、温湿度環境が変化し、その後に再び画像を形成してもかぶりの発生を抑制するプロセスカートリッジを提供することができる。
請求項8に記載の発明によれば、長期に渡って画像を形成した後に、温湿度環境が変化し、その後に再び画像を形成してもかぶりの発生を抑制する画像形成装置を提供することができる。
請求項9に記載の発明によれば、長期に渡って画像を形成した後に、温湿度環境が変化し、その後に再び画像を形成してもかぶりの発生を抑制する画像形成方法を提供することができる。
本発明の静電荷像現像用トナー(以下、「トナー」と略す場合がある)は、結着樹脂と、Al元素とを含むトナー母粒子(但し、「トナー母粒子」とは、外添剤を用いる場合において、外添剤を除く成分(すなわち、トナー粒子そのもの)を意味する。)を有し、且つ、下式(1)を満たすことを特徴とする。
・式(1) 1.05≦(Al)1/(Al)2≦2.00
また、前処理Bにおいて、トナー母粒子をTHFに溶解させたTHF溶液に対して用いる酸性水溶液の量は、トナー母粒子中に含まれる水溶性のAl元素が完全に溶解できるように適宜選択されるが、一般的な目安としては、THF溶液100質量部に対して酸性水溶液600質量部を添加する。また、この際の攪拌は、常温(25℃)で30分間実施する。
このようなイオン性のAl元素は、通常は水に溶解する性質を有するが、トナー母粒子中で、イオン架橋を形成した状態で存在する場合には、水に対して溶解しなくなる。
これに対して、(Al)2は、トナー母粒子中においてイオン架橋を形成しているアルミニウム元素に起因する値を意味する。これは、(Al)2の測定対象が、トナー母粒子をTHF(テトラヒドロフランに)溶解させた後に、更に、酸性水溶液を混合した液を、目開き1.0μmのフィルターにより濾過することにより得られた固形分であるためである。すなわち、当該固形分中には、イオン架橋に用いられたアルミニウムイオンは水相に溶解せずに固形分中に残留するのに際して、イオン架橋の形成に関与していない水溶性のアルミニウムイオンは水相中に溶解しているため、濾過した際に固形分中に残留しないためである。
それゆえ、(Al)1/(Al)2の増加は、トナー母粒子中の水溶性のAl元素の相対的な増加を意味し、(Al)1/(Al)2の減少は、トナー母粒子中の水溶性のAl元素の相対的な減少を意味する。
よって、温湿度環境の変化によらず、トナー母粒子の表面に存在する水分の含水量を一定に保つことができれば、トナーの帯電量の温湿度環境に対する依存性を低減できると考えられる。
このため、長時間に渡って画像を形成することによりトナーに長期に渡ってストレスが加わった後に温湿度が変化しても、温湿度変化に関係なく、トナーの帯電量の変動を抑制できるものと考えられる。
(Al)1/(Al)2が、1.05未満の場合には、トナー母粒子中の水溶性のAl元素の割合が少なくなりすぎるために、トナー母粒子表面に過剰な水分が存在しても、この過剰な水分をトナー母粒子内部へと閉じ込める作用が低下する。このため、長時間に渡って画像を形成した後に、温湿度が変化するとこれに応じてトナーの帯電量も大きく変化してしまう。そして結果的に、長期に渡って画像を形成した後に、温湿度環境が変化し、その後に再び画像を形成するとかぶり等の画像欠陥が発生する。
これに対して、(Al)1/(Al)2が、2.00を超える場合には、トナー母粒子中の水溶性のAl元素の割合が大きくなりすぎるために、トナー母粒子全体の含水率が増加しすぎてしまう。このため、長時間に渡って画像を形成した後に、温湿度が変化するとこれに応じてトナーの帯電量も大きく変化してしまう。そして結果的に、長期に渡って画像を形成した後に、温湿度環境が変化し、その後に再び画像を形成するとかぶり等の画像欠陥が発生する。
このため、本発明は、結着樹脂としてポリエステル樹脂を含むトナーにおいて、より効果が発揮できる。
このような加水分解物は、特に、ポリエステル樹脂を水系溶媒に分散させた溶液を原料として用いてトナーを作製する湿式製法(例えば、乳化重合凝集法など)において生じやすいものと考えられる。例えば、ポリエステル樹脂を水系溶媒中にて乳化分散処理する際などに、ポリエステル樹脂が加水分解することにより生成するものと考えられる。
また、上記加水分解物は、高温高湿下にて長時間画像を形成した場合、特に、トナー母粒子表面に外添剤が添加されている場合においてトナー母粒子に長時間加わった機械的ストレスによって外添剤がトナー母粒子表面に埋没した場合において、トナー母粒子同士を接着する接着剤として作用しやすくなる。この場合、トナー母粒子同士が凝集塊を形成して、かぶりを発生させてしまう。
なお、トナー母粒子に対するTHFの使用量は、トナー母粒子を完全に溶解できる量であれば特に限定されないが、一般的な目安としては、トナー母粒子100質量部に対してTHF300質量部を使用する。また、トナー母粒子を溶解させたTHF溶液に対するイオン交換水の混合量は特に限定されないが、一般的な目安としては、THF溶液100質量部に対してイオン交換水600質量部を使用する。また、この時の混合は、常温(25℃)で30分間実施する。
また、固形分は、混合液を濾過して固液分離して得られた固形分ではなく、固液分離して得られた濾過液中に溶解している固形分を意味する。濾過液中の固形分は、濾過液中の溶媒成分を、温度100℃程度で加熱して完全に蒸発させることにより得る。
このような処理を経て得られた固形分は、主に上述した接着剤として機能する加水分解物に起因するものであると推定される。
例えば、本発明のトナーが、水系溶媒中にて乳化分散処理されたポリエステル樹脂粒子やその他のトナー原料成分を含む粒子を凝集させるプロセスを少なくとも経て作製される場合において、上記含有量が0.1質量%以下の場合、トナーの粒度分布が小径側に広がり易くなる傾向にある。この場合、粒度分布の小径側のトナーに起因して高温高湿下にて長時間画像を形成した場合にかぶりが発生してしまう場合がある。
このため、結着樹脂として結晶性ポリエステル樹脂が用いられる場合(特に、結着樹脂中に占める結晶性ポリエステル樹脂の含有量が3.0質量%以上の場合)において、上述した固形分のトナー母粒子中における含有量が10質量%とすることがより一層好ましい。
よって、加水分解物の発生を抑制して、上述した固形分のトナー母粒子中における含有量を10質量%以下となるように制御するためには、ポリエステル樹脂分子鎖の末端部の構造が加水分解し難いものとすることが好適である。
このような末端構造としては、主鎖の末端基が、ビスフェノールAプロピレン付加物やドデセニルコハク酸である場合などが挙げられる。
本発明のトナーは、トナー母粒子に、結着樹脂とAl元素とを少なくとも含むものであれば特に限定されないが、通常は、この他に着色剤が含まれる。また、オイルレス定着に用いる場合は離型剤が用いられる。さらに必要に応じて、トナー用材料として用いられるその他の公知の材料をトナー母粒子に内添あるいは外添できる。
また、本発明のトナーの構造は特に限定されず、単層構造とすることもできるが、結着樹脂と着色剤や離型剤などとを含むコア層と、結着樹脂を含みコア層を被覆するシェル層とを有するいわゆるコアシェル構造とすることもできる。
以下に本発明のトナーの構成材料、諸特性、製造方法等の詳細についてより詳細に説明する。
本発明に用いられる結着樹脂としては、ビニル系樹脂を代表とする非結晶性樹脂はもとより、非結晶性のポリエステル樹脂、結晶性のポリエステル樹脂など様々なものを用いることができる。
結晶性脂肪族系ポリエステルには、ポリカプロラクトンのように開環重合的に進行するポリエステルもあるが、酸(ジカルボン酸)成分とアルコール(ジオール)成分とから合成されるものも多い、本発明において、「酸由来構成成分」とは、ポリエステル樹脂の合成前には酸成分であった構成部位を指し、「アルコール由来構成成分」とは、ポリエステル樹脂の合成前にはアルコール成分であった構成部位を指す。
なお、本発明において、「結晶性ポリエステル樹脂」とは、示差走査熱量測定(DSC)において、観察される吸熱ピークの半値幅が6℃以下のものを意味し、これ以外のポリエステル樹脂は、非結晶性ポリエステル樹脂を意味する。
また、本発明において、「ポリエステル樹脂」とは、純粋なポリエステル構造を有する樹脂のみならず、ポリエステル主鎖に対して他成分を共重合したポリマーの場合、他成分が50質量%以下の共重合体も意味する。
前記酸由来構成成分は、脂肪族ジカルボン酸が望ましく特に直鎖型のカルボン酸が望ましい。
例えば、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼリン酸、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、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸、など、或いはその低級アルキルエステルや酸無水物が挙げられるが、この限りではない。
尚、前記2重結合を持つジカルボン酸由来構成成分には、2重結合を持つジカルボン酸に由来する構成成分のほか、2重結合を持つジカルボン酸の低級アルキルエステル又は酸無水物等に由来する構成成分も含まれる。また、前記スルホン酸基を持つジカルボン酸由来構成成分には、スルホン酸基を持つジカルボン酸に由来する構成成分のほか、スルホン酸基を持つジカルボン酸の低級アルキルエステル又は酸無水物等に由来する構成成分も含まれる。
前記スルホン酸基を持つジカルボン酸は、顔料等の色材の分散を良好にできる点で有効である。
前記含有量が、1構成モル%未満の場合には、顔料分散が良くなかったり、乳化粒子径が大きくなり、凝集によるトナー径の調整が困難となることがある。一方、20構成モル%を超えると、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が降下して、画像の保存性が悪くなったり、乳化粒子径が小さ過ぎて水に溶解し、ラテックスが生じないことがある。
アルコール構成成分としては脂肪族ジカルボン酸が望ましく、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−ドデカンジオール、1,12−ウンデカンジオール、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、1,20−エイコサンジオール、などが挙げられるが、この限りではない。
必要に応じて含まれるその他の成分としては、2重結合を持つジオール由来構成成分、スルホン酸基を持つジオール由来構成成分等の構成成分である。
前記2重結合を持つジオールとしては、2−ブテン−1,4−ジオール、3−ブテン−1,6−ジオール、4−ブテン−1,8−ジオール等が挙げられる。
前記スルホン酸基を持つジオールとしては、1,4−ジヒドロキシ−2−スルホン酸ベンゼンナトリウム塩、1,3−ジヒドロキシメチル−5−スルホン酸ベンゼンナトリウム塩、2−スルホ−1,4−ブタンジオールナトリウム塩等が挙げられる。
一方、20構成モル%を超えると、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が降下して、画像の保存性が悪くなったり、乳化粒子径が小さ過ぎて水に溶解し、ラテックスが生じないことがある。
モノマーが、反応温度下で溶解又は相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させてもよい。重縮合反応においては、溶解補助溶剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪いモノマーが存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪いモノマーとそのモノマー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供に重縮合させるとよい。
一方、平均粒径が前記範囲内にあると前記欠点がない上、トナー間の偏在が減少し、トナー中の分散が良好となり、性能や信頼性のバラツキが小さくなる点で有利である。なお、前記平均粒径は、例えばコールターマルチマイザーを用いて測定することができる。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。本発明においては、前記水系媒体に界面活性剤を添加混合しておくのが好ましい。界面活性剤としては特に限定されるものでは無いが、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などが挙げられる。
これらの中でもアニオン界面活性剤、カチオン系界面活性剤が好ましい。前記非イオン系界面活性剤は、前記アニオン界面活性剤又はカチオン系界面活性剤と併用されるのが好ましい。前記界面活性剤は、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。
有機溶剤としては、例えば、酢酸エチル、トルエンが挙げられ、前記結着樹脂に応じて適宜選択して用いる。
本発明に用いられる着色剤としては、公知の着色剤を用いることができるが、例えば、次のような着色剤を使用することができる。
黒色顔料としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、非磁性フェライト、マグネタイト等を挙げることができる。
黄色顔料としては、黄鉛、亜鉛黄、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、クロムイエロー、ハンザイエロー、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーメネントイエローNCG等を挙げることができる。
緑色顔料としては、酸化クロム、クロムグリーン、ピグメントグリーン、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンG等を挙げることができる。
白色顔料としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等をあげることができる。
また、染料としては、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料、例えば、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等があげられる。
そして、着色剤は、トナー構成固体分総重量に対して4〜15質量%の範囲で添加することができる。黒色着色剤として磁性体を用いる場合は、他の着色剤とは異なり、12〜240質量%添加することができる。
前記の着色剤の配合量は、定着時の発色性を確保するための必要量である。また、トナー中の着色剤粒子の中心径(メジアン径)は100〜330nmにすることにより、OHP透明性及び発色性を確保することができる。なお、着色剤粒子の中心径は、例えばレーザー回析式粒度分布測定装置(堀場製作所製、LA−700)で測定することができる。
本発明のトナーには必要に応じて公知の離型剤を用いることができるが、具体例としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類、加熱により軟化点を示すシリコーン類、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪酸アミド類や、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス、ミツロウのような動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物系・石油系ワックス、及びそれらの変性物などを挙げることができる。
これらのワックス類は、室温付近では、トルエンなど溶剤にはほとんど溶解しないか、溶解しても極めて微量である。
なお、得られた離形剤粒子分散液の粒子径は、例えばレーザー回析式粒度分布測定装置(堀場製作所製、LA−700)で測定した。また、離型剤を使用するときには、樹脂粒子、着色剤粒子及び離型剤粒子を凝集した後に、さらに樹脂粒子分散液を追加して凝集粒子表面に樹脂粒子を付着することが帯電性、耐久性を確保する観点から望ましい。
本発明のトナーには、必要に応じて公知の内添剤や外添剤を利用することができる。
例えば、磁性トナーとして用いる場合は、磁性粉を含有させても良い。具体的には、磁場中で磁化される物質を用いるが、鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性の粉末、もしくはフェライト、マグネタイト等の化合物が使用される。
水相中でトナーを得るときには、磁性体の水相移行性に注意を払う必要があり、好ましくは予め磁性体の表面を改質し、例えば疎水化処理等を施しておくことが好ましい。
また水中にてトナー表面に付着せしめる場合、無機粒子の例としては、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウムなど通常トナー表面の外添剤として使うすべてのものをイオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基で分散することにより使用することができる。
本発明のトナーの体積平均粒径は特に限定されるものではないが、4μm以上8μm以下の範囲内であることが好ましい。4μm未満の場合にはクリーニングが困難となる場合があり、8μmを超えると高精細な画像が得られなくなる場合がある。
測定に際しては、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ルホン酸ナトリウムの5%水溶液2ml中に測定試料を0.5〜50mg加える。これを電解液100〜150ml中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1分間分散処理を行い、前記コールターマルチマイザーII型により、アパーチャー径として100μmアパーチャーを用いて2〜60μm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。
本発明のトナーの製造方法は、イオン結合性のAl元素がトナー母粒子中に存在できるのであれば特に限定されるものではないが、公知の湿式製法が好ましく、特に、1種以上の原料粒子を含む原料分散液中に、1種類以上の凝集剤を添加した後、前記1種類以上の原料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と、前記凝集粒子を加熱することにより融合する融合工程とを含む製造方法(いわゆる乳化重合凝集法)であることがより好ましい。
また、トナーの製造において原料粒子の凝集を伴う工程が2回以上の場合(例えば、凝集粒子形成工程と、被覆層形成工程とを実施する場合)には、少なくともいずれかの工程において用いられる凝集剤として、Al元素を含む凝集剤が用いられる。
なお、透析処理は、分散液を透析膜(例えば、三光純薬(株)製、UC 1−7−8−50など)に入れて電導度が上記範囲内となるまでイオン交換水中に保持することにより実施できる。ここで、電導度の測定には、25℃においてEutech社製CyberScan con400を用いた。
また、分散液の電導度が100μS/cm未満の場合、トナー母粒子をテトラヒドロフラン(THF)に溶解させた後、更にイオン交換水を混合して得られた混合液を、目開き1.0μmのフィルターで濾過して得られた濾過液に含まれる固形分を、トナー母粒子中に0.1質量%以上の範囲に制御することが困難となる場合がある。また、分散液の電導度が低すぎると、分散液中に分散する原料粒子の分散安定性が保てず、結果としてトナーの粒度分布が小径側に広がり易くなる傾向にある。この場合、粒度分布の小径側のトナーに起因して高温高湿下にて長時間画像を形成した場合にかぶりが発生してしまう場合がある。
次に、凝集粒子形成工程等の各工程についてより詳細に説明する。
凝集粒子形成工程においては、樹脂粒子分散液の他に、通常は着色剤分散液を加え、必要に応じて添加されるその他の分散液(例えば、離型剤を分散させた離型剤分散液等)を少なくとも混合して得られた原料分散液に対して、凝集剤を更に添加して加熱し、これらの粒子を凝集させた凝集粒子を形成する。なお、樹脂粒子が結晶性ポリエステル等の結晶性樹脂である場合には、結晶性樹脂の融点付近の温度で、且つ、融点以下の温度にて加熱し、これらの粒子を凝集させた凝集粒子を形成する。
前記凝集粒子形成工程に用いられる凝集剤は、原料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、すなわち無機金属塩の他、2価以上の金属錯体を好適に用いることができる。特に、金属錯体を用いた場合には界面活性剤の使用量を低減でき、帯電特性が向上するため特に好ましい。
ここで、Al元素を含む凝集剤としては、ポリ塩化アルミニウム等の上記に列挙したものが利用できる。
しかし、この場合、通常は、(Al)1 /(Al)2の値が2.00を超えてしまう傾向にある。
原料分散液のpHが9未満の場合、凝集粒子(あるいは被覆層が形成された凝集粒子)内部に存在する水溶性のAl元素が凝集粒子の外部へと十分に溶け出すことができないために、(Al)1 /(Al)2の値を、2.00以下に制御することが困難となる場合がある。
これに対して、原料分散液のpHが10を超える場合、凝集粒子(あるいは被覆層が形成された凝集粒子)内部に存在する水溶性のAl元素が凝集粒子の外部へ必要以上に溶け出すために、(Al)1 /(Al)2の値を、1.05以上に制御することが困難となる場合がある。
また、濾過処理を行うことによって、凝集粒子外部へ溶け出した水溶性のAl元素を分離し、再び内部へ戻ることを防ぐことができ、(Al)1 /(Al)2の値を、制御することが容易になる。
しかし、Al含有凝集剤の他にAl非含有凝集剤を併用した場合、主に凝集剤として作用するのがAl含有凝集剤であり、Al非含有凝集剤は凝集反応に寄与するものの、凝集剤としては作用がAl含有凝集剤よりは低いため、主に二次凝集に作用する。そのためAl含有凝集剤とAl非含有凝集剤との組み合わせや配合比を調整することにより、Al含有凝集剤に主に凝集粒子の促進を担わせ、Al非含有凝集剤に粒度分布調整作用を担わせることができるため、よりイオン架橋のAl含有凝集剤が増加するためトナー母粒子中に水溶性のAl元素の含有量を抑制して(Al)1 /(Al)2を2.00以下に制御することが容易となる。
なお、Al含有凝集剤とAl非含有凝集剤との好適な組み合わせとしては、例えば、ポリ塩化アルミニウムと、塩化マグネシウムとの組み合わせ、硫酸アルミニウムと、塩化マグネシウムとの組み合わせなどが挙げられる。また、Al含有凝集剤とAl非含有凝集剤との好適な配合比としては、質量比で1.0:0.2〜1.0:0.9の範囲内が好ましく、1.0:0.4〜1.0:0.7の範囲内がより好ましい。
凝集粒子形成工程を経た後には、必要であれば被覆層形成工程を実施してもよい。被覆層形成工程では、上記した凝集粒子形成工程を経て形成された凝集粒子の表面に、被覆層形成用の樹脂粒子を付着させることにより被覆層を形成する。これにより、いわゆるコア/シェル構造を有するトナーを得ることができる。
凝集粒子形成工程、あるいは、凝集粒子形成工程および被覆層形成工程を経た後に実施される融合工程は、これらの工程を経て形成された凝集粒子を含む懸濁液のpHを6.5以上10以下の範囲にすることにより、凝集の進行を停止させる。なお、第2の(Al)1 /(Al)2の値制御方法を利用する場合、懸濁液のpHは前述した範囲で選択できるが、第2の(Al)1 /(Al)2の値制御方法を利用する場合、懸濁液のpHは9以上10以下の範囲内に調整される。
そして、凝集の進行を停止させた後、加熱を行うことにより凝集粒子を融合させる。なお、結着樹脂として結晶性樹脂を用いている場合には、結着樹脂の融点以上の温度で加熱を行うことにより凝集粒子を融合させる。
凝集粒子の融合工程を終了した後、任意の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て所望のトナー粒子を得るが、洗浄工程は帯電性を考慮すると、イオン交換水で十分に置換洗浄することが望ましい。また、固液分離工程には特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等が好適である。さらに、乾燥工程も特に制限はないが、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、振動型流動乾燥等が好ましく用いられる。また、乾燥後のトナー粒子には、既述したような種々の外添剤を必要に応じて添加することができる。
また、ポリエステル樹脂に起因する加水分解物はトナー母粒子と親和性が高く強固に付着しているために、洗浄工程の段階である程度は除去できても抜本的に除去するのは困難である。このため、既述したように、基本的には、ポリエステル樹脂の末端部の分子構造や、ポリエステル樹脂の乳化工程などで加水分解物の発生を抑制することが好ましい。
本発明の静電荷像現像用現像剤(以下、「現像剤」と称す)は、本発明のトナーを含むものであれば特に限定されず一成分現像剤あるいは二成分現像剤のいずれであってもよい。二成分現像剤として用いる場合にはトナーと、キャリアとを混合して使用することができる。
二成分現像剤に使用し得るキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアを用いることができる。例えば酸化鉄、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や、これら芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリア、磁性分散型キャリア等を挙げることができる。またマトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。
キャリアの芯材の体積平均粒径としては、一般的には10〜500μmであり、好ましくは30〜100μmである。
本発明の現像剤は、公知の電子写真方式の画像形成方法に利用できる。
なお、画像形成方法は、具体的には、静電潜像保持体表面を帯電する帯電工程と、帯電された前記潜像保持体表面に潜像を形成する潜像形成工程と、本発明の現像剤により前記潜像保持体表面に形成された前記潜像を現像してトナー像を形成する現像工程と、前記トナー像を前記静電潜像保持体表面から記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着工程とを有することが好ましい。
加えて、上述した工程以外にも必要に応じて静電潜像保持体表面をクリーニングするクリーニング工程等の公知の工程が含まれていてもよい。また、転写工程は、静電潜像保持体から中間転写体を介して記録媒体へとトナー像を転写するいわゆる中間転写方式であってもよい。
本発明の画像形成方法を利用すれば、長期に渡って画像を形成した後に、温湿度環境が変化し、その後に再び画像を形成してもかぶりの発生を抑制することができる。
また、本発明の現像剤は、公知の静電荷像現像用現像剤用カートリッジ、画像形成装置、及びプロセスカートリッジに利用できる。これにより、長期に渡って画像を形成した後に、温湿度環境が変化し、その後に再び画像を形成してもかぶりの発生を抑制することができる。
このような画像形成装置としては、具体的には、静電潜像保持体と、前記静電潜像保持体表面を帯電する帯電手段と、帯電された前記潜像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、請求項5に記載の静電荷像現像用現像剤を収納すると共に前記静電潜像保持体表面に形成された静電潜像に前記静電荷像現像用現像剤を供給してトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像を前記静電潜像保持体表面から記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着手段と、を少なくとも備えたものであることが好ましい。
なお、トナー像形成手段18中に収納される現像剤およびカートリッジ28中に収納される補給用現像剤は、本発明の現像剤である。
感光体としては例えば、単層構造の感光体または多層構造の感光体等を用いることができる。また感光体の材質としては、セレンやアモルファスシリコン等の無機感光体や、有機感光体等が考えられる。
露光手段としては、例えば、半導体レーザー及び走査装置の組み合わせ、光学系からなるレーザー走査書き込み装置、あるいは、LEDヘッドなど、従来公知の露光手段を使用することができる。均一で、解像度の高い露光像を作るという好ましい態様を実現させるためには、レーザー走査書き込み装置またはLEDヘッドを使うことが好ましい。
加熱ロールまたは加圧ロール等のロール表面を形成する材料は、トナーを付着させない目的で、例えばトナーに対して離型性の優れた材料、シリコンゴムやフッ素系樹脂などであることが好ましい。
−非結晶性ポリエステル樹脂(1)の作製−
加熱乾燥した二口フラスコに、テレフタル酸ジメチルを150部と、ドデセニルコハク酸を44部と、1,3−ブタンジオール90部と、触媒としてジブチル錫オキサイド0.3部と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスにより不活性雰囲気とし、機械攪拌にて180rpmで5時間攪拌を行った。その後、減圧下にて230℃まで徐々に昇温を行い2時間攪拌し、粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させ、非結晶性ポリエステル樹脂(1)240部を合成した。
加熱乾燥した二口フラスコに、テレフタル酸ジメチルを194部と、1,3−ブタンジオール90部と、触媒としてジブチル錫オキサイド0.3部と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスにより不活性雰囲気とし、機械攪拌にて180rpmで5時間攪拌を行った。その後、減圧下にて230℃まで徐々に昇温を行い2時間攪拌し、粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させ、非結晶性ポリエステル樹脂(2)240部を合成した。
−非結晶性ポリエステル樹脂分散液(1)の調整−
・非結晶性ポリエステル樹脂(1):160部
・酢酸エチル:233部
・水酸化ナトリウム水溶液(0.3N):0.1部
以上の成分を500mlのセパラブルフラスコに入れ、70℃で加熱し、スリーワンモーター(新東科学(株))により撹拌して樹脂混合液を調製した。この樹脂混合液をさらに撹拌しながら、徐々にイオン交換水373部を加え、転相乳化させ、脱溶剤した。電動度を測定しながら透析処理を行うことにより非結晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を得た。
非結晶性ポリエステル樹脂分散液(1)中の樹脂粒子の体積平均粒径は200nmであり、固形分量は30質量%であり、電導度は500μS/cmであった。
・非結晶性ポリエステル樹脂(1):160部
・酢酸エチル:233部
・水酸化ナトリウム水溶液(0.3N):0.1部
以上の成分を500mlのセパラブルフラスコに入れ、70℃で加熱し、スリーワンモーター(新東科学(株))により撹拌して樹脂混合液を調製した。この樹脂混合液をさらに撹拌しながら、徐々にイオン交換水373部を加え、転相乳化させ、脱溶剤した。電動度を測定しながら透析処理を行うことにより非結晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を得た。
非結晶性ポリエステル樹脂分散液(2)中の樹脂粒子の体積平均粒径は200nmであり、固形分量は30質量%であり、電導度は120μS/cmであった。
・非結晶性ポリエステル樹脂(1):160部
・酢酸エチル:233部
・水酸化ナトリウム水溶液(0.3N):0.1部
以上の成分を500mlのセパラブルフラスコに入れ、70℃で加熱し、スリーワンモーター(新東科学(株))により撹拌して樹脂混合液を調製した。この樹脂混合液をさらに撹拌しながら、徐々にイオン交換水373部を加え、転相乳化させ、脱溶剤した。電動度を測定しながら透析処理を行うことにより非結晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を得た。
非結晶性ポリエステル樹脂分散液(3)中の樹脂粒子の体積平均粒径は200nmであり、固形分量は30質量%であり、電導度は900μS/cmであった。
・非結晶性ポリエステル樹脂(1):160部
・酢酸エチル:233部
・水酸化ナトリウム水溶液(0.3N):0.1部
以上の成分を500mlのセパラブルフラスコに入れ、70℃で加熱し、スリーワンモーター(新東科学(株))により撹拌して樹脂混合液を調製した。この樹脂混合液をさらに撹拌しながら、徐々にイオン交換水373部を加え、転相乳化させ、脱溶剤した。電動度を測定しながら透析処理を行うことにより非結晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を得た。
非結晶性ポリエステル樹脂分散液(4)中の樹脂粒子の体積平均粒径は200nmであり、固形分量は30質量%であり、電導度は80μS/cmであった。
・非結晶性ポリエステル樹脂(1):160部
・酢酸エチル:233部
・水酸化ナトリウム水溶液(0.3N):0.1部
以上の成分を500mlのセパラブルフラスコに入れ、70℃で加熱し、スリーワンモーター(新東科学(株))により撹拌して樹脂混合液を調製した。この樹脂混合液をさらに撹拌しながら、徐々にイオン交換水373部を加え、転相乳化させ、脱溶剤した。電動度を測定しながら透析処理を行うことにより非結晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を得た。
非結晶性ポリエステル樹脂分散液(5)中の樹脂粒子の体積平均粒径は200nmであり、固形分量は30質量%であり、電導度は1100μS/cmであった。
・非結晶性ポリエステル樹脂(2):160部
・酢酸エチル:233部
・水酸化ナトリウム水溶液(0.3N):0.1部
以上の成分を500mlのセパラブルフラスコに入れ、70℃で加熱し、スリーワンモーター(新東科学(株))により撹拌して樹脂混合液を調製した。この樹脂混合液をさらに撹拌しながら、徐々にイオン交換水373部を加え、転相乳化させ、脱溶剤した。電動度を測定しながら透析処理を行うことにより非結晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を得た。
非結晶性ポリエステル樹脂分散液(6)中の樹脂粒子の体積平均粒径は200nmであり、固形分量は30質量%であり、電導度は500μS/cmであった。
・カーボンブラック(キャボット社製 R330):25部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンRK):2部
・イオン交換水:125部
以上の成分を混合し、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時間分散して着色剤(シアン顔料)を分散させてなる着色剤分散液を調製した。着色剤分散液における着色剤(カーボンブラック)の体積平均粒径は0.12μm、着色剤粒子濃度は24質量%であった。
・パラフィンワックス(日本精鑞HNP0190:100部
・アニオン界面活性剤(日本油脂社製、ニューレックスR):2部
・イオン交換水:300部
以上の成分を95℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザー(ゴーリン社)で分散処理し、体積平均粒径が200nmである離型剤を分散させてなる離型剤分散液(離型剤濃度:20質量%)を調製した。
<実施例1>
−トナー(1)の製造−
・非結晶性ポリエステル樹脂分散液(1):450部
・着色剤分散液:21.74部
・離型剤分散液:50部
・ノニオン性界面活性剤(IGEPAL CA897):1.40部
上記原料を2Lの円筒ステンレス容器に入れ、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラララックスT50)により4000rpmでせん断力を加えながら10分間分散して混合することにより、原料分散液を得た。
続いて、重合釜内の原料分散液の温度を42℃に維持した状態で凝集粒子の成長を促進させた。また、この際、0.3Nの硝酸や1Nの水酸化ナトリウム水溶液を用いて原料分散液のpHを2.2〜3.5の範囲に制御した。上記pH範囲で2時間ほど保持し、凝集粒子を形成した。この際、マルチサイザーII(アパーチャー径:50μm、ベックマン−コールター社製)を用いて測定した凝集粒子の体積平均粒子径は5.4μmであった。
続いて濾過して得られた固形分を、前記ノニオン性界面活性剤(IGEPAL CA897)1.40部を添加したイオン交換水500部をpH8.0に調整した溶液中に再分散させた後、この溶液の温度を95℃まで昇温させて凝集粒子を融合させた。
光学顕微鏡で凝集粒子が融合したのを確認した後、溶液の温度を95℃で保持したままpHを6.0まで下げ、更に1時間後に加熱を止めて、1.0℃/分の降温速度で冷却した。その後、溶液を目開き20μmのメッシュで篩分して得られた固形分を水洗する処理を繰り返した後、真空乾燥機で乾燥してトナー母粒子(1)を得た。得られたトナー母粒子(1)の体積平均粒子径は6.2μmであった。
実施例1のトナーの製造において、凝集の進行停止とAl元素量の制御のために、pHを9.5に調整する代わりに7.0に調整した以外は実施例1と同様にしてトナー母粒子(2)を得た。得られたトナー母粒子(2)の体積平均粒径は5.5μmであった。その後、得られたトナー母粒子100部に対して、気相法シリカ(日本アエロジル社製、R972)1部をヘンシェルミキサーで混合して外添し、トナー(2)を得た。
実施例1のトナーの製造において、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムと塩化マグネシウムの2種類を用いる代わりに前記ポリ塩化アルミニウム水溶液のみを2.00部を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー母粒子(3)を得た。得られたトナー母粒子(3)の体積平均粒径は5.5μmであった。その後、得られたトナー母粒子100部に対して、気相法シリカ(日本アエロジル社製、R972)1部をヘンシェルミキサーで混合して外添し、トナー(3)を得た。
実施例1のトナーの製造において、非結晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を用いる代わりに非結晶性ポリエステル樹脂分散液(2)を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー母粒子(4)を得た。得られたトナー母粒子(4)の体積平均粒径は5.5μmであった。その後、得られたトナー母粒子100部に対して、気相法シリカ(日本アエロジル社製、R972)1部をヘンシェルミキサーで混合して外添し、トナー(4)を得た。
実施例1のトナーの製造において、非結晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を用いる代わりに非結晶性ポリエステル樹脂分散液(3)を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー母粒子(5)を得た。得られたトナー母粒子(5)の体積平均粒径は5.5μmであった。その後、得られたトナー母粒子100部に対して、気相法シリカ(日本アエロジル社製、R972)1部をヘンシェルミキサーで混合して外添し、トナー(5)を得た。
実施例1のトナーの製造において、非結晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を用いる代わりに非結晶性ポリエステル樹脂分散液(4)を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー母粒子(6)を得た。得られたトナー母粒子(6)の体積平均粒径は5.5μmであった。その後、得られたトナー母粒子100部に対して、気相法シリカ(日本アエロジル社製、R972)1部をヘンシェルミキサーで混合して外添し、トナー(6)を得た。
実施例1のトナーの製造において、非結晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を用いる代わりに非結晶性ポリエステル樹脂分散液(5)を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー母粒子(7)を得た。得られたトナー母粒子(7)の体積平均粒径は5.5μmであった。その後、得られたトナー母粒子100部に対して、気相法シリカ(日本アエロジル社製、R972)1部をヘンシェルミキサーで混合して外添し、トナー(7)を得た。
実施例1のトナーの製造において、凝集の進行停止とAl元素量の制御のために、pHを9.5に調整する代わりに10.5に調整した以外は実施例1と同様にしてトナー母粒子(8)を得た。得られたトナー母粒子(8)の体積平均粒径は5.5μmであった。その後、得られたトナー母粒子100部に対して、気相法シリカ(日本アエロジル社製、R972)1部をヘンシェルミキサーで混合して外添し、トナー(8)を得た。
実施例1のトナーの製造において、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムと塩化マグネシウムの2種類を用いる代わりに前記ポリ塩化アルミニウム水溶液のみを2.00部を用い、さらに凝集の進行停止とAl元素量の制御のために、pHを9.5に調整する代わりに9.0に調整した以外は実施例1と同様にしてトナー母粒子(9)を得た。得られたトナー母粒子(9)の体積平均粒径は5.5μmであった。その後、得られたトナー母粒子100部に対して、気相法シリカ(日本アエロジル社製、R972)1部をヘンシェルミキサーで混合して外添し、トナー(9)を得た。
実施例1のトナーの製造において、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムと塩化マグネシウムの2種類を用いる代わりに前記ポリ塩化アルミニウム水溶液のみを2.00部を用い、さらに凝集の進行停止とAl元素量の制御のために、pHを9.5に調整する代わりに11.0に調整した以外は実施例1と同様にしてトナー母粒子(10)を得た。得られたトナー母粒子(10)の体積平均粒径は5.5μmであった。その後、得られたトナー母粒子100部に対して、気相法シリカ(日本アエロジル社製、R972)1部をヘンシェルミキサーで混合して外添し、トナー(10)を得た。
実施例1のトナーの製造において、凝集の進行停止とAl元素量の制御のために、pHを9.5に調整する代わりに7.0に調整した以外は実施例1と同様にしてトナー母粒子(11)を得た。得られたトナー母粒子(11)の体積平均粒径は5.5μmであった。その後、得られたトナー母粒子100部に対して、気相法シリカ(日本アエロジル社製、R972)1部をヘンシェルミキサーで混合して外添し、トナー(11)を得た。
実施例1のトナーの製造において、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムと塩化マグネシウムの2種類を用いる代わりに前記塩化マグネシウム水溶液のみを2.00部を用いた以外は実施例1と同様にしてトナー母粒子(12)を得た。得られたトナー母粒子(12)の体積平均粒径は5.6μmであった。その後、得られたトナー母粒子100部に対して、気相法シリカ(日本アエロジル社製、R972)0.5部と水酸化アルミニウム0.5部をヘンシェルミキサーで混合して外添し、トナー(12)を得た。
フェライト粒子(パウダーテック社製、平均粒径:50μm)100部とメチルメタクリレート樹脂(三菱レイヨン社製、重量平均分子量:95000)2.5部とを、トルエン500部と共に加圧式ニーダーに入れ、室温(25℃)で15分間攪拌混合した後、減圧混合しながら70℃まで昇温し、トルエンを留去した後、冷却し、目開き105μmの篩を用いて分級することにより、フェライトキャリア(樹脂被覆キャリア)を作製した。
続いてこのフェライトキャリアと、上記トナー(1)〜(12)の各々とを混合して、トナー濃度が7質量%である二成分系の現像剤を作製した。
得られた現像剤を画像形成装置(富士ゼロックス(株)社製、DocuCentre Color 400改造機)にセットした。
続いて、画像形成装置が設置された環境を低温低湿環境(温度12℃、湿度15%RH)とし、A4サイズの用紙(富士ゼロックス社製、C2紙)を用いて、白紙画像(画像密度0%)を10万枚連続して形成した(ステップ1)。
次に、画像形成装置が設置された環境を高温高湿環境(温度28℃、湿度85%RH)とし、上記のA4用紙を用いて、ベタ画像を1000枚連続して形成した(ステップ2)。
その後、画像形成装置が設置された環境を再び低温低湿環境(温度12℃、湿度15%RH)とし、ステップ1と同様に白紙画像を10万枚連続して形成した(ステップ3)。この時点での累積画像形成枚数は20.1万枚である。
最後に、画像形成装置が設置された環境を再び高温高湿環境(温度28℃、湿度85%RH)とし、ステップ2と同様にベタ画像を10万枚枚連続して形成した(ステップ4)。
なお、ステップ1〜4のいずれにおいても、プロセススピード200mm/sで実施した。そして、この時の帯電量変動、環境変動後のかぶりおよび高温高湿環境下のかぶりについて評価した。結果を、トナーの諸特性や作製条件と共に、表1に示す。なお、表中、ポリエステル樹脂の主末端基の構造の「DSA」はドデセニルコハク酸を示す。
帯電量は、ステップ1終了直後の低温低湿環境下の現像剤の帯電量(帯電量1)と、ステップ2開始直前の高温高湿環境下の現像剤の帯電量(帯電量2)と、ステップ3終了直後の低温低湿環境下の現像剤の帯電量(帯電量3)と、ステップ4開始直前の高温高湿環境下の現像剤の帯電量(帯電量4)と、をブローオフ帯電量測定機(TB‐200:東芝ケミカル製)により測定した。
続いて、帯電量1を基準(100%)としたときの帯電量2の変動量の絶対値を10万枚後の帯電量変動、帯電量3を基準(100%)としたときの帯電量4の変動量の絶対値を20.1万枚後の帯電量変動として求めた。評価基準は以下の通りである。
◎:帯電量変動が10%以下
○:帯電量変動が10%を超え20%以下
△:帯電量変動が20%を超え30%以下
×:帯電量変動が30%を超える。
環境変動後のかぶりは、ステップ2、ステップ4各々における画像形成テスト開始から、何枚目の時点でがぶりが発生しなくなったのかを、目視により確認することによって実施した。評価基準は以下の通りである。なお、ステップ2におけるかぶり評価は、表1中の「10万枚後」の項目に、ステップ4におけるかぶり評価は、表1中の「20.1万枚後」の項目にそれぞれ示した。
◎:かぶりが2枚目以降で発生しなくなった。
○:かぶりが2枚目を超え、5枚目までの間で発生しなくなった。
△:かぶりが5枚目を超え、10枚目までの間で発生しなくなった。
×:かぶりが10枚目を超え20枚目までの間で発生しなくなった。
高温高湿環境下でのかぶりは、ステップ4における画像形成テスト開始から、何枚目の時点でがぶりが発生し始めるのかを、目視により確認することによって実施した。評価基準は以下の通りである。
◎:かぶりが10万枚目終了まで発生しなかった。
○:かぶりが8枚目以降で発生し始めた。
△:かぶりが5枚目以降で発生し始めた。
×:かぶりが3枚目以降で発生し始めた。
12、212・・・静電潜像保持体
14、214・・・帯電手段
16、216・・・静電潜像形成手段
18、218・・・トナー像形成手段
20、220・・・転写手段
26、226・・・定着手段
28・・・カートリッジ
210・・・プロセスカートリッジ
Claims (9)
- 結着樹脂と、Al元素とを含むトナー母粒子を有し、且つ、下式(1)を満たすことを特徴とする静電荷像現像用トナー。
・式(1) 1.05≦(Al)1/(Al)2≦2.00
〔式(1)中、(Al)1は、前記トナー母粒子の蛍光X線分析により測定した場合において、前記トナー母粒子中に含まれる全元素に起因する検出強度に対する前記Al元素に起因する検出強度の割合(%)を意味し、(Al)2は、前記トナー母粒子をTHF(テトラヒドロフランに)溶解させた後に、更に、酸性水溶液を混合した液を、目開き1.0μmのフィルターにより濾過することにより得られた固形分中に含まれる全元素に起因する検出強度に対するAl元素強度の割合を意味する。〕 - 前記結着樹脂が、ポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記結着樹脂としてポリエステル樹脂を含む前記トナー母粒子をテトラヒドロフランに溶解させた後、更にイオン交換水を混合して得られた混合液を、目開き1.0μmのフィルターで濾過して得られた濾過液に含まれる固形分が、前記トナー母粒子中に1.0質量%以上10質量%以下の範囲で含有されることを特徴とする請求項2に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記ポリエステル樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項3に記載の静電荷像現像用トナー。
- 請求項1〜4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用現像剤。
- 静電潜像保持体と、前記静電潜像保持体表面に形成された静電潜像を現像剤により現像して前記静電潜像保持体表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像を前記静電潜像保持体表面から記録媒体に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置に対して脱着可能であり、
前記トナー像形成手段に供給するための現像剤を収納し、
前記現像剤が請求項5に記載の静電荷像現像用現像剤であることを特徴とする静電荷像現像用現像剤カートリッジ。 - 画像形成装置に対して脱着可能であり、静電潜像保持体と、現像剤を収納すると共に前記静電潜像保持体表面に形成された静電潜像に前記現像剤を供給してトナー像を形成するトナー像形成手段と、を備え、
前記現像剤が請求項5に記載の静電荷像現像用現像剤であることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 静電潜像保持体と、前記静電潜像保持体表面を帯電する帯電手段と、帯電された前記潜像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、請求項5に記載の静電荷像現像用現像剤を収納すると共に前記静電潜像保持体表面に形成された静電潜像に前記静電荷像現像用現像剤を供給してトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像を前記静電潜像保持体表面から記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
- 静電潜像保持体表面を帯電する帯電工程と、帯電された前記潜像保持体表面に潜像を形成する潜像形成工程と、請求項5に記載の静電荷像現像用現像剤により前記潜像保持体表面に形成された前記潜像を現像してトナー像を形成する現像工程と、前記トナー像を前記静電潜像保持体表面から記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着工程とを有することを特徴とする画像形成方法。
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