JP5545004B2 - トナー、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
トナー、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5545004B2 JP5545004B2 JP2010096723A JP2010096723A JP5545004B2 JP 5545004 B2 JP5545004 B2 JP 5545004B2 JP 2010096723 A JP2010096723 A JP 2010096723A JP 2010096723 A JP2010096723 A JP 2010096723A JP 5545004 B2 JP5545004 B2 JP 5545004B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- wax
- mass
- resin
- toner according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08775—Natural macromolecular compounds or derivatives thereof
- G03G9/08782—Waxes
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/0802—Preparation methods
- G03G9/0804—Preparation methods whereby the components are brought together in a liquid dispersing medium
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/0819—Developers with toner particles characterised by the dimensions of the particles
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/0821—Developers with toner particles characterised by physical parameters
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/0825—Developers with toner particles characterised by their structure; characterised by non-homogenuous distribution of components
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08742—Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- G03G9/08755—Polyesters
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08784—Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
- G03G9/08795—Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their chemical properties, e.g. acidity, molecular weight, sensitivity to reactants
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08784—Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
- G03G9/08797—Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their physical properties, e.g. viscosity, solubility, melting temperature, softening temperature, glass transition temperature
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
このため、フルカラー画像を高速で得るために、画像形成方法において複数の電子写真感光体を直列に並べ、それぞれの電子写真感光体において各色成分ごとの画像を形成し、中間転写体上で重ね合わせ記録材上へ一括転写するいわゆるタンデム方式が多く採用されてきている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
しかしながら、小粒径トナーを用いた場合には、トナー粒子と電子写真感光体、又はトナー粒子と中間転写体との非静電的付着力が増加するため、転写効率がさらに低下しやすい。このため、高速のフルカラー画像形成装置において小粒径トナーを使用した場合には、特に二次転写での転写効率の低下が顕著となる。その理由は、トナーの小粒径化によりトナー1粒子あたりの中間転写体との非静電的付着力が増加している上に、二次転写では複数色のトナーが重ねあった状態で存在していることと、高速化に伴い二次転写のニップ部においてトナー粒子が転写電界を受ける時間が短くなるため、より転写されにくい条件となるためである。
従って、高速機において長期に渡り安定して高い転写効率を維持するためには、機械的ストレスを受けても添加剤がトナー母体粒子中に埋没、侵入することなく表面に存在できるようにトナーの表面性を制御する必要がある。
更に、トナー定着時に発生する揮発成分が機内壁面への付着による電子部品への誤動作が発生する場合がある。揮発成分としては樹脂、着色剤からの発生もあるが、近年の材料技術によりこれらは殆ど問題とならなくなっているが、トナー中のワックスから揮発される揮発成分が残課題となっている。特にパラフィンワックスには揮発量が多く、使用上の不具合となるケースが多い。
〔TGA測定条件〕
・雰囲気 大気雰囲気
・測定温度 165℃
・測定時間 10分
前述のとおり本発明のトナーは、TGA法による単位時間当たりの重量減少率が、0.001〜0.01〔wt%/min〕である。トナーのTGAによる単位時間当たりの重量減少率が上記範囲内であればトナーによる揮発から機内壁面への付着が防止できる。
例えば、測定装置としてティー・エイ・インスツルメント製Q5000型TGAが使用でき、測定サンプルを室温(25℃)より10℃/分で165℃まで昇温し、10分間ホールド後、更に300℃まで10℃/min昇温する。試料量は0.35mgが望ましい。測定値は165℃到達時間を起点に、10分後までの重量減少率を単位時間当たりの値で計算したとする。尚、測定の雰囲気は、大気雰囲気であることが好ましい。
ワックスとしては、融点が50〜78〔℃〕、140℃での溶融粘度が5〜15〔mPa・S〕であり、且つ、C−H結合及びC−C結合のみで分子鎖を形成する長鎖炭化水素を用いることが好ましい。前記長鎖炭化水素としては、例えば、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、サゾールワックス等が挙げられる。これらの中でも、定着時の揮発分が少ない点、及び低温定着性の向上の点で、低融点を有するマイクロクリスタリンワックスが好ましい。
上記したワックス及び上記した溶融粘度の範囲を保有することによって、トナー擦れ試験が良好となる。トナー擦れ試験の方法については後述する。
更に、ワックスを液体中に分散する際に、いったんワックスを液体中で融解し、冷却することで分散体を作成するが、ワックスの融点が78℃を超える場合、ワックスを分散する液体の沸点を78℃よりも高くする必要がある。この様な溶剤を用いた場合、溶剤を除去する際にトナーのガラス転移点と比較して高温になる場合があり、トナーがブロッキングを起こす可能性がある。ワックスの融点を低くする手段としては、一般的にワックスの分子量を低くすることが一般的である。しかし、単にワックスの分子量を低くした場合には揮発分が増える。ワックスの低融点化、及びワックスの定着時の揮発分が少ない点からもマイクロクリスタリンワックスが好ましい。
本発明で規定するワックスの溶融粘度の測定は、ブルックフィールド法によりB型粘度計を用いて測定される。測定は測定試料を常温から加熱していき、試料の溶融温度以上の温度かつ実際の定着温度に近似した140℃の温度での値が好ましい。
ワックスの融点の測定方法については後述する。
また、ワックスのTGA法による単位時間当たりの重量減少率が、0.005〜0.5〔wt%/min〕であることが好ましい。このワックスのTGA法による単位時間当たりの重量減少率は、より好ましくは0.005〜0.1〔wt%/min〕である。
ワックスのTGAによる単位時間当たりの重量減少率が0.005wt%/分未満ではワックスとして離型性に劣り、好ましくない。0.5wt%/分を超えた場合、定着時にワックスからの揮発分が多くなり、好ましくない。
尚、測定方法は上述のトナーのTGA法による単位時間当たりの重量減少率の測定の場合と同様である。
本発明のトナーにおいて、ワックスの分散状態を示すトナー粒子中のワックスの総量は、以下に示す測定により規定することができる。トナー粒子中のワックス総量は、DSC(示差走査熱量計)法で得られる。以下の測定装置及び条件により、トナー試料とワックス単体試料とをそれぞれ測定し、それぞれ得られるワックスの吸熱量の比から求める。
・試料量:約5mg
・昇温温度:10℃/min
・測定範囲:室温〜150℃
・測定環境:窒素ガス雰囲気中
また、上記したような要件を満たすワックスは、紙への定着時にローラと紙との分離性が悪化する恐れがある。このため、トナーにある程度ゲル分を持たせる必要がある。トナー中のゲル分によって定着時のローラと紙との分離性を良好にすることが可能になる。トナー中のゲル分はテトラヒドロフラン(THF)不溶解分として測定が可能である。THF不溶解分としては5質量%〜25質量%が好ましい。THF不溶解分が5質量%以上であれば、定着時の分離性の悪化が抑制される。また、25質量%以下であれば、低温定着性の悪化が抑制される。
(2)これにTHF約50gを加えて20℃で24時間静置する。
(3)これを、まず遠心分離で分け定量用ろ紙を用いてろ過する。
(4)このろ液の溶剤分を真空乾燥し、樹脂分のみ残査量(B)を計測する。
前記結着剤は、紙等の記録材に対し接着性を示すものであり、結着樹脂、及び/又は、活性水素基含有化合物及び該活性水素基含有化合物の活性水素基に対する反応性を有する重合体(結着樹脂の前駆体)を水系媒体中で乳化又は分散させる工程で反応させてなる接着性ポリマー(反応物)を含んでいることが好ましい。これらを含んでいることで、容易にトナー中にゲル分を添加することが可能となる。更に公知の結着樹脂から適宜選択した結着樹脂を含んでいてもよい。
また、結着剤としてポリエステル樹脂を含有する場合、テトラヒドロフラン(THF)可溶分の重量平均分子量は、3,000〜30,000であることが好ましい。
ジカルボン酸の具体例としては、二価のアルカン酸、二価のアルケン酸、芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。二価のアルカン酸の具体例としては、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等が挙げられる。二価のアルケン酸の炭素数は、4〜20であることが好ましく、具体的には、マレイン酸、フマル酸等が挙げられる。芳香族ジカルボン酸の炭素数は、8〜20であることが好ましく、具体的には、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等が挙げられる。これらの中でも、炭素数が4〜20の二価のアルケン酸又は炭素数が8〜20の芳香族ジカルボン酸が好ましい。
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン、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。
前記含有量が、1質量%未満であると、トナーの着色力の低下が見られ、15質量%を超えると、トナー中での顔料の分散不良が起こり、着色力の低下、及びトナーの電気特性の低下を招くことがある。
前記着色剤は、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。
本発明のトナーにおいては、結着樹脂(結着剤)、着色剤、離型剤(ワックス)と共に、ワックス分散剤を含有させることができる。ワックス分散剤を含有させることで、結着樹脂中の離型剤の分散性は良好となり、また、離型剤とワックス分散剤の含有量で、容易に離型剤の分散状態を制御できる。さらには、本発明のトナーは、50質量%〜100質量%のポリエステル樹脂を含有するが、ポリエステル樹脂と本発明のワックスは相溶性がほとんど無い。ワックス分散剤を使用しなかった場合、ワックスがトナーに導入されず、水系媒体へ排出されることがあり、またトナー表面にワックスが遊離したり、トナー表面上のワックスが多くなり他部材への汚染の原因となる。これらの面から、ワックス分散剤を使用することが好ましい。
さらに、ワックス分散剤は100℃での溶融粘度と160℃での溶融粘度との差が、1〜10〔mPa・S〕であることが好ましい。更に好ましくは2〜5〔mPa・S〕の範囲内が望ましい。
ワックス分散剤は上述のワックスと相溶性から、相似した溶融粘度が好ましく、上記範囲内が望ましい。
上記溶融粘度差を保有することにより、理由は定かではないものの、低温定着性と定着装置のローラからの分離性が両立する。これはトナーからのブリードアウトと紙、定着部材との付着力に由来するものと考えられる。
尚、本発明で規定するワックス分散剤の溶融粘度の測定は、上述のワックスの溶融粘度の測定と同一であるため説明は省略する。
また、ワックス分散剤は前記ワックスに対して10〜300質量%含有することが好ましい。
前記ワックスの少なくとも一部が、トナー粒子中に内包された複数の独立したワックス分散粒子として存在するかどうか、或いは、トナー粒子中のワックスの分散状態は、TEM(透過型電子顕微鏡)により観察した。具体的には、トナーをエポキシ樹脂に包埋して約100μmに超薄切片化し、四酸化ルテニウムにより染色した後、TEMにより倍率10000倍でトナーの断面を観察した。図1は、本発明のトナーの断面TEM写真である。ワックスが、トナー粒子表面近傍に分散すると共に、内部においても均一に分散している様子が分かる。このような分散状態によって、トナー粒子中に含有されるワックス量は少量であっても、効果的に耐ホットオフセット性を向上させ、かつトナーの帯電性、現像性、耐ブロッキング性を低下させることがない。
また、ビーズミルのビーズ粒径は0.05〜3mmのものが好ましい。ビーズ粒径が3mmより大きい場合、十分に分散が出来ず、また0.05mm未満の場合ビーズミルのセパレーターでビーズが分離することが困難になり分散を維持することが困難になる。
トナー材料液は、トナーを構成する材料を油系媒体に溶解乃至分散させてなる。前記トナーを構成する材料としては、トナーを形成可能であ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、トナーを構成する材料としてモノマー、ポリマー、活性水素基含有化合物、及び該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体(プレポリマー)、のいずれか、並びに着色剤及びワックスを少なくとも含み、更に必要に応じて、ワックス分散剤、帯電制御剤などのその他の成分を含んでなる。
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、有色材料を用いると色調が変化することがあるため、無色又は白色に近い材料を用いることが好ましい。具体的には、トリフェニルメタン系染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、フッ素変性四級アンモニウム塩を含む四級アンモニウム塩、アルキルアミド、リンの単体又はその化合物、タングステンの単体又はその化合物、フッ素系界面活性剤、サリチル酸の金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩等が挙げられる。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。
前記樹脂粒子は、水系媒体中で水性分散液を形成しうる樹脂であれば特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、熱可塑性樹脂であってもよいし、熱硬化性樹脂であってもよい。具体的には、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。中でも、微細な球状の樹脂粒子の水性分散液が得られやすいことから、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なる群より選択される一種以上の樹脂であることが好ましい。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。
前記無機粒子は、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、具体的には、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等が挙げられる。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。前記無機粒子の一次粒子径は、5nm〜2μmであることが好ましく、5nm〜500nmがより好ましい。また、無機粒子のBET法による比表面積は、20m2/g〜500m2/gであることが好ましい。トナー中の無機粒子の含有量は、0.01質量%〜5.0質量%であることが好ましい。
前記流動性向上剤を用いて表面処理すると、トナー表面の疎水性が向上し、高湿度下においても流動特性や帯電特性の低下を抑制することができる。流動性向上剤の具体例としては、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル等が挙げられる。
前記クリーニング性向上剤をトナーに添加すると、感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤が除去されやすくなる。クリーニング性向上剤の具体例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩、ポリメタクリル酸メチル粒子、ポリスチレン粒子等のソープフリー乳化重合を用いて得られる樹脂粒子等が挙げられる。樹脂粒子は、粒度分布が狭いことが好ましく、体積平均粒子径が0.01μm〜1μmであることが好ましい。
前記磁性材料としては、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、鉄粉、マグネタイト、フェライト等が挙げられる。これらの中でも、色調の点で白色の磁性材料が好ましい。
前記トナーの製造方法としては、少なくとも結着樹脂と、着色剤と、ワックスとを含有する油相(トナー材料液)を、界面活性剤を含有する水系媒体中で乳化又は分散させる工程を経て、造粒する。重合法によるトナーの製造方法としては、接着性基材を生成しながら、トナー母体粒子を形成する方法を以下に示す。このような方法においては、水系媒体相の調製、トナー材料を含有する液体の調製、トナー材料の乳化又は分散、接着性基材の生成、溶媒の除去、活性水素基に対する反応性を有する重合体の合成、活性水素基を有する化合物の合成等を行う。
前記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に用いられる。
前記フルオロアルキル基を有する陰イオン界面活性剤としては、炭素数が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−[ω−フルオロアルキル(C6〜C11)オキシ]−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3−[ω−フルオロアルカノイル(C6〜C8)−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(C11〜C20)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(C7〜C13)又はその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)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(C6〜C10)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(C6〜C10)−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(C6〜C16)エチルリン酸エステル等が挙げられる。
陽イオン界面活性剤の市販品としては、例えば、サーフロンS−121(旭硝子社製);フロラードFC−135(住友3M社製);ユニダインDS−202(ダイキン工業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製);エクトップEF−132(ト−ケムプロダクツ社製);フタージェントF−300(ネオス社製)等を用いることが好ましい。
水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体としては、例えば、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−ヒドロキシプロビル、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レート、ジエチレングリコールモノメタクリレート、グリセリンモノアクリレート、グリセリンモノメタクリレート等が挙げられる。
前記ビニルエーテルとしては、例えば、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。
前記カルボン酸ビニルとしては、例えば、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。
前記アミドモノマーとしては、例えば、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、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。
前記酸塩化物のモノマーとしては、例えば、アクリル酸クロリド、メタクリル酸クロリド等が挙げられる。
前記窒素原子又はその複素環を有するモノマーとしては、例えば、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。
前記ポリオキシエチレン系樹脂としては、例えば、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ン酸フェニル、ポリオキシエチレンペラルゴン酸フェニル等が挙げられる。
前記セルロース類としては、例えば、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。
前記分散剤としては、リン酸カルシウム塩等の酸、アルカリに溶解可能なもの等が挙げられる。分散剤として、リン酸カルシウムを用いた場合は、塩酸等でカルシウム塩を溶解させて、水洗する方法、酵素で分解する方法等を用いて、リン酸カルシウム塩を除去することができる。
これら技術の中には、水系分散液として、微細な無機及び/又は樹脂微粒子を分散してなる水系分散液を用いるものも多く含まれており、また順序はともかくとして、トナー母体粒子の熟成工程(表面処理工程)、トナー母体粒子を洗浄して前記O/W型乳化分散液由来の界面活性剤を除去する洗浄工程、及び、トナー母体粒子の界面活性剤処理工程を有するトナー製造技術も幾つか含まれている。
本発明者らは、これらについて検討をより深める過程で、熟成時の界面活性剤の添加量をより少ない範囲に制御して熟成を行なうと微小な凹凸の生成が調節され、表面平滑化に優れた結果を齎すこと、及び、このような結果は、他のケミカルトナー製造技術の場合にも当て嵌まり、さらには、粉砕トナーを用いたトナー製造にも適用可能であることを知見し、当該知見に基づいて更なる検討を進めてより好ましい形態を完成するに至った。
水系媒体に対する界面活性剤の臨界ミセル濃度は、表面張力法、電気伝導度法、色素法等により求めることができる。
例えば、表面張力計Sigma(KSV Instruments社製)を用いて測定し、Sigmaシステム中の解析プログラムを用いて解析を行うことができ、界面活性剤を水系媒体に対して0.01質量%ずつ滴下し、攪拌、静置後の界面張力を測定した。得られた表面張力カーブから、界面活性剤の滴下によっても界面張力が低下しなくなる界面活性剤濃度を臨界ミセル濃度として算出した。
トナー分散液中の界面活性剤濃度の測定としては、例えば、以下の方法で行なうことができる。トナー分散液で使用している界面活性剤を水系媒体に0.01質量%ずつ滴下し、その際の電気伝導度を測定し、界面活性剤の検量線を作成する。トナー分散液の電気伝導度を測定し、得られた検量線より、トナー分散液中での界面活性剤濃度を算出することができる。
加熱時の剪断は製造性の点から連続式で処理できることが好ましく、例えばパイプラインホモミキサー(プライミクス社製)、エバラマイルダー(荏原製作所社製)が好ましい。
剪断付与装置としては、高速剪断混合機が好ましく、高速剪断混合機としては、ホモジナイザー・ポリトロン((株)セントラル科学貿易)、ホモジナイザー・ヒストロン((株)日音医理科器機製作所)、バイオミキサー((株)日本精機製作所)、ターボ型攪拌機((株)小平製作所)、ウルトラディスパー(浅田鉄鋼(株))、エバラマイルザー(荏原製作所(株))、TKホモミクサー、TKラボディスパー、TKパイプラインミクサー、TKホモミックラインミル、TKホモジェッター、TKユニミキサー、TKホモミックラインフロー、TKアヂホモディスパー(以上、プライミクス(株))等がある。これらの攪拌装置は主に単独で使用するが、場合によっては2種類以上を適宜組合せて使用してもよい。
また、そもそもの製造過程において、トナーが水系媒体に分散されている状態を含み、しかも界面活性剤を除去する工程を含むため、表面処理工程に伴う製造プロセスの増大を抑制することができる。
まず、約1質量%塩化ナトリウム水溶液等の電解質水溶液100〜150ml中に、分散剤として、アルキルベンゼンスルホン酸塩等の界面活性剤を0.1〜5ml添加する。次に、測定試料を約2〜20mg添加する。試料が懸濁した電解質水溶液に、超音波分散機を用いて約1〜3分間分散処理を行った後、100μmのアパーチャーを用いて、トナーの体積及び個数を測定し、体積分布及び個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの体積平均粒子径及び個数平均粒子径を求めることができる。
ここで、定着下限温度は、画像形成装置を用いて複写テストを行い、得られた画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70%以上となる定着温度の下限である。また、オフセット未発生温度は、所定量のトナーで現像されるように調整した画像形成装置を用いて定着した際に、オフセットの発生しない温度を測定することにより求めることができる。
本発明の現像剤は、上述のトナーと、キャリアとを含有してなり、適宜選択されるその他の成分を更に含有してもよい。このため、転写性、帯電性等に優れ、高画質な画像を安定に形成することができる。
なお、現像剤は、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等に使用する場合には、寿命が向上することから、二成分現像剤が好ましい。
本発明の現像剤を二成分現像剤として用いる場合、長期にわたるトナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なく、現像装置における長期の撹拌においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。
芯材の材料は、公知のものの中から適宜選択することができ、50emu/g〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム系材料、マンガン−マグネシウム系材料等が挙げられる。また、画像濃度を確保するためには、100emu/g以上の鉄粉、75〜120emu/gのマグネタイト等の高磁化材料を用いることが好ましい。また、穂立ち状態となっている現像剤の感光体に対する衝撃を緩和でき、高画質化に有利であることから、30〜80emu/gの銅−亜鉛系等の低磁化材料を用いることが好ましい。これらは、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸ブチルセロソルブ等が挙げられる。焼き付けは、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロ波を用いる方法等が挙げられる。
次に、本発明に係る画像形成装置の一実施形態について、図2、図3及び図4に基づいて説明する。図2は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態の概略構成を示す図である。図3は、図2の画像形成手段の概略構成を示す図である。図4は、本発明に係るプロセスカートリッジの一実施形態の概略構成を示す図である。
図4に示すように、本発明のプロセスカートリッジは、静電潜像担持体としてのドラム状感光体10と、感光体10の表面を一様に帯電する帯電手段としての帯電ローラ20、帯電された感光体10の表面に露光装置21からの露光Lによって形成された静電潜像に対してトナーを供給してトナー像化する現像手段61、及び感光体10の表面に形成されたトナー像を記録材P上に転写手段65によって転写後に感光体10の表面に残存したトナーを除去するクリーニング手段63とを一体化して、画像形成装置本体に着脱可能であるプロセスカートリッジである。この場合、感光体10と一体化されるものとしては、帯電ローラ20、現像手段61及びクリーニング手段63の全てである必要はなく、感光体10と一体化されるものとしては、少なくとも現像手段61であれば十分である。そして、この現像手段61には、前述の本発明のトナーが収容されている。従って、定着手段25(図2参照)において未定着画像によるオフセット現象が発生せずに記録紙Pの所望の位置のみに安定して定着され、品質の高い画像を出力することができる。また、保存、搬送等が容易で取扱性にも優れている。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定装置:GPC−8220GPC(東ソー株式会社製)
カラム:TSKgel SuperHZM―H 15cm 3連(東ソー株式会社製)
温度:40℃
溶媒:THF
流速:0.35ml/min
試料:0.15%の試料を0.4ml注入
検出器にはRI(屈折率)検出器を用いた。
トナーの体積平均粒径(Dv)、個数平均粒径(Dn)、Dv/Dnは、粒度測定器(「マルチサイザーIII」、ベックマンコールター社製)を用い、アパーチャー径100μmで測定し、解析ソフト(Beckman Coulter Mutlisizer3 Version3.51)にて解析を行った。具体的には、ガラス製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;第一工業製薬株式会社製)を0.5ml添加し、各トナー0.5g添加し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。得られた分散液を超音波分散器(W−113MK−II;本多電子株式気社製)で10分間分散処理した。前記分散液を前記マルチサイザーIII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%になるように前記トナーサンプル分散液を滴下した。本測定法は粒径の測定再現性の点から前記濃度を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。
ここで、本発明におけるガラス転移点(Tg)、融点とは、具体的に次のような手順で決定される。測定装置として島津製作所製TA−60WS、及びDSC−60を用い、次に示す測定条件で測定した。
測定条件
サンプル容器:アルミニウム製サンプルパン(フタあり)
サンプル量:5mg
リファレンス:アルミニウム製サンプルパン(アルミナ10mg)
雰囲気:窒素(流量50ml/min)
温度条件
開始温度:20℃
昇温速度:10℃/min
終了温度:150℃
保持時間:なし
降温温度:10℃/min
終了温度:20℃
保持時間:なし
昇温速度:10℃/min
終了温度:150℃
ガラス転移点と融点の判別方法は、DSC曲線において吸熱後DSC曲線が発熱方向に戻らない場合はガラス転移点であり、吸熱後DSC曲線が吸熱前のDSC曲線(ベースライン)に戻る場合は融点と判別できる。
尚、TGAによる単位時間あたりの重量減少率は、上述の方法と同様である。
以下のようにして「トナー材料液[油相]」、「水系媒体[水相]」を調整した。
<トナー材料液[油相]の調製>
〔未変性ポリエステル(低分子ポリエステル)の合成〕
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物229質量部、ビスフェノールAプロピオンオキサイド3モル付加物528質量部、テレフタル酸207質量部、アジピン酸45質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を投入し、常圧下、230℃にて7時間反応させた。次いで、該反応液を10〜15mmHgの減圧下にて5時間反応させた後、反応容器中に無水トリメリット酸43質量部を添加し、常圧下、185℃にて2時間反応させて、未変性ポリエステルを合成した。
水1200質量部、前記着色剤としてのカーボンブラック(「Printex35」;デグサ社製、DBP吸油量=42ml/100g、pH=9.5)540質量部、及び前記未変性ポリエステル1210質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで160℃にて40分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、マスターバッチ(MB−1)を調製した。
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器中に、前記未変性ポリエステル378質量部、マイクロクリスタリンワックス(VICTORY Wax 東洋アドレ社製、融点:58℃、140℃での溶融粘度:12mPa・S、100℃での溶融粘度:13mPa・S、160℃での溶融粘度:9mPa・S、100℃での溶融粘度と160℃での溶融粘度との差:4mPa・S、TGAによる単位時間当たりの重量減少率が0.02wt%/分)110質量部、ワックス分散剤(BE SQUARE 185 Wax、 東洋アドレ社製、融点:68℃、140℃での溶融粘度:15mPa・S、100℃での溶融粘度:18mPa・S、160℃での溶融粘度:14mPa・S、100℃での溶融粘度と160℃での溶融粘度との差:4mPa・S、TGAによる単位時間当たりの重量減少率が0.007wt%/分)49.5質量部、及び酢酸エチル947質量部を仕込み、攪拌下85℃まで昇温し、85℃のまま5時間保持した後、1時間かけて30℃まで冷却しワックス分散液(1−1)を得た。
前記ワックス分散液(1−1)を、トナー中ワックス量4.0部に相当する質量で、前記マスターバッチ(MB−1)500質量部、及び酢酸エチル500質量部中に仕込み、2時間混合して原料溶解液を得た。得られた原料溶解液1324質量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7m/秒、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で3パスして、前記カーボンブラック及び前記ワックスの分散を行った。次いで、該分散液に前記未変性ポリエステルの65質量%酢酸エチル溶液1325質量部を添加した。上記同様の条件のビーズミルで1パスし、分散し、有機溶剤相を調製した。得られた有機溶剤相の固形分濃度(測定条件:130℃、30分の加熱による)は、50質量%であった。
冷却管、撹拌機及び窒索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682部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物82部、テレフタル酸283部、無水トリメリット酸23部及びジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下235℃で7時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した[中間体ポリエステル1−1]を得た。[中間体ポリエステル1−1]は、数平均分子量2300、重量平均分子量9750、ピーク分子量3100、Tg53℃、酸価0.7mgKOH/g、水酸基価50mgKOH/gであった。
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器中に、イソホロンジアミン170質量部及びメチルエチルケトン75質量部を仕込み、50℃にて5時間反応を行い、ケチミン化合物(活性水素基含有化合物)を合成した。得られたケチミン化合物(活性水素機含有化合物)のアミン価は418であった。
反応容器中に、前記有機溶剤相748質量部、前記プレポリマー114質量部、及び前記ケチミン化合物2.8質量部を仕込み、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて7.3m/sにて1分間混合してトナー材料液を調製した。
〔有機樹脂微粒子分散液の調製〕
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器中に、水683質量部、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)22質量部、スチレン78質量部、メタクリル酸78質量部、アクリル酸ブチル120質量部、及び過硫酸アンモニウム1質量部を仕込み、450回転/分で15分間撹拌し、白色の乳濁液を得た。該乳濁液を加熱して、系内温度75℃まで昇温して5時間反応させた。次いで、1質量%過硫酸アンモニウム水溶液30質量部を添加し、75℃にて5時間熟成して、ビニル樹脂粒子(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(有機樹脂微粒子分散液)を調製した。
水990質量部、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質量%水溶液(「エレミノールMON−7」;三洋化成工業社製)37質量部、前記有機樹脂微粒子分散液15部、及び酢酸エチル90質量部を混合撹拌し、乳白色の液体(水系媒体相)を得た。
〔乳化・分散工程〕
前記トナー材料液中に前記水系媒体相1210質量部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業社製)で、周速18m/sにて20分間混合し、水中油滴型分散液(乳化スラリー)を調製した。
攪拌機及び温度計をセットした反応容器中に、前記乳化・分散工程後(粒径制御後)の乳化スラリーを仕込み、30℃にて7時間脱溶剤した後、45℃にて5時間熟成を行い、分散スラリーを得た。
前記分散スラリー100質量部を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水100質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数10.0m/sにて10分間)した後濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水100質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12.0m/sにて10分間)した後、減圧濾過した。得られた濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液100質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数11.0m/sにて10分間)した後、濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水310質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数11.0m/sにて10分間)した後、濾過する操作を2回行い、最終濾過ケーキを得た。
上記洗浄により得られた濾過ケーキに、イオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで回転数7,000rpmで撹拌混合しトナー分散液を作成した。トナー分散液を加温し、トナー分散液の温度がT1=60℃になった後40分放置し冷却を行った。冷却後トナー分散液の電気伝導度の測定を行った。事前に作成した界面活性剤濃度の検量線より、トナー分散液の界面活性剤濃度を算出した。その値から、界面活性剤濃度が0.05wt%であった。次に濾過を行なった。
得られた最終濾過ケーキを循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、実施例1−1のトナー母体粒子を得た。
得られた実施例1−1のトナー母体粒子100質量部に対し、外添剤としての疎水性シリカ1.4質量部と、疎水化酸化チタン0.7質量部をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合処理し、目開き35μmメッシュで篩い、実施例1−1のトナーを製造した。
得られたトナーについて、体積平均粒径(Dv)、個数平均粒径(Dn)、及び粒度分布(体積平均粒径(Dv)/個数平均粒径(Dn))を前述の方法により測定した。
実施例1−1のワックス分散剤をBE SQUARE 195 Wax(東洋アドレ社製、融点:84℃、140℃での溶融粘度:10mPa・S、100℃での溶融粘度:10mPa・S、160℃での溶融粘度:8mPa・S、100℃での溶融粘度と160℃での溶融粘度との差:4mPa・S、TGAによる単位時間当たりの重量減少率0.009wt%/分)に変更した以外は実施例1−1と同様にしてトナーを作成した。
実施例1−2のワックスを、パラフィンHNP−9(日本精蝋社製、融点:75℃、140℃での溶融粘度:5mPa・S、100℃での溶融粘度:8mPa・S、160℃での溶融粘度:4mPa・S、100℃での溶融粘度と160℃での溶融粘度との差:4mPa・S、TGAによる単位時間当たりの重量減少率が0.04wt%/分)に変更した以外は実施例1−2と同様にしてトナーを得た。
実施例1−2のワックスを、ポリプロピレンワックス660P(三洋化成製、融点:130℃、140℃での溶融粘度:12mPa・S、100℃での溶融粘度:16mPa・S、160℃での溶融粘度:9mPa・S、100℃での溶融粘度と160℃での溶融粘度との差:7mPa・S、TGAによる単位時間当たりの重量減少率が0.02wt%/分)に変更した以外は実施例1−2と同様にしてトナーを得た。
実施例1−1のワックスをパラフィンHNP−10(日本精蝋社製、融点:75℃、140℃での溶融粘度:4mPa・S、100℃での溶融粘度:8mPa・S、160℃での溶融粘度:2mPa・S、100℃での溶融粘度と160℃での溶融粘度との差:6mPa・S、TGAによる単位時間当たりの重量減少率が0.8wt%/分)とし、WAX分散剤レスに変更した以外は実施例1−1と同様にしてトナーを作成した。
実施例1−1のワックスをLUVAX2191(日本精蝋社製、融点:88℃、140℃での溶融粘度:19mPa・S、100℃での溶融粘度:30mPa・S、160℃での溶融粘度:12mPa・S、100℃での溶融粘度と160℃での溶融粘度との差:18mPa・S、TGAによる単位時間当たりの重量減少率が0.9wt%/分)とし、WAX分散剤レスに変更した以外は実施例1−1と同様にしてトナーを作成した。
トナーの定着特性は、以下のようにして評価した。リコー製imagio Neo C450に図5に示すベルト加熱定着装置を搭載した改造機にて評価を行った。
図5に示すベルト加熱定着装置25は、芯部に加熱源H1を有する加熱ローラR3と定着ローラR1に張架された無端状の定着ベルト26と、定着ベルト26を介して定着ローラR1に対して加圧バネP1によって押圧する加圧ローラ27を備えている。加圧ローラ27は芯部に加熱源H2を有し、ガイドGに案内される記録材Pを加熱して記録材P上のトナーを加熱、加圧可能となっている。また、定着ベルト26は、バネP2によって引張された加熱ローラR3によって、所定のテンションが印加されており、さらに、定着ベルト26の表面をクリーニングするクリーニングローラR4の外周と摺接可能となっている。因みに、本実施例においては、定着ベルト26の基体は、100μmのポリイミド、中間弾性層が100μmのシリコンゴム、表面のオフセット防止層が15μmのPFAの3層構造のベルトとなっている。また、定着ローラR1の外周層がシリコン発泡体で形成されており、加圧ローラ27の芯部の金属シリンダーがSUSで厚さ1mm、加圧ローラ27の最外周層のオフセット防止層がPFAチューブ+シリコンゴムで厚さ2mm、加熱ローラ27が厚さ2mmのアルミの中間層、面圧1×105Paの構成のものを用いた。
なお、トナー擦れ試験測定は、TOYO SEIKI製クロックメーターを用い、コットン布を画像にあてがい、擦擦回数5往復後のコットン上濃度を測定する。
(1)低温定着性(5段階評価)〔表1において「下限」と表す〕
◎;120℃未満、○;120〜130℃未満、□;130〜140℃未満、△;140〜150℃未満、×;150℃以上
(2)トナー擦れ(3段階評価)
○;0.2未満、△;0.2以上0.6未満、×;0.6以上
(3)ホットオフセット性(5段階評価)
◎;201℃以上.○;200〜191℃.□:190〜181℃.△;180〜171℃.×;170℃以下
カラー電子写真装置(「IPSiO Color 8100」;株式会社リコー製)を用い、5万枚複写を行ったときの現像ローラあるいは感光体上のトナーフィルミングの発生状況の有無を目視で観察し、下記基準に基づいて評価した。
〔評価基準〕
◎:フィルミングが観られない
○:スジ状のフィルミングが殆ど観られない
△:スジ状のフィルミングが部分的に観られる
×:全体的にフィルミングが観られる
リコー製imagio Neo C450を用いて黒ベタ画像を作成し、100万枚の画像出力後に白ベタ画像を出力し、印刷用紙の裏汚れを以下の評価基準で評価した。
〔評価基準〕
◎:裏汚れなし
○:◎と□の間
□:若干汚れが見られる
△:□と×の間、
×:明確に裏汚れがあると認められる
富士ゼロックス社製のDocuColor
8000 Digital Pressを改造して、線速及び転写時間を調整可能にチューニングした評価機を用い、各現像剤について、A4サイズ、トナー付着量0.6mg/cm2のベタパターンをテスト画像として出力するランニング試験を行った。テスト画像10万枚、100万枚出力後、一次転写における転写効率を下記式(3)により、二次転写における転写効率を下記式(4)により、それぞれ求めた。
〔評価基準〕
◎・・・90%以上
○・・・85%以上90%未満
△・・・80%以上85%未満
×・・・80%未満
タンデム型カラー電子写真装置imagio Neo C450(リコー社製)を用いて黒ベタ画像を形成し、得られた画像の転写ムラの有無を目視観察し、下記評価基準により転写ムラを評価した。
〔評価基準〕
◎:転写ムラがなく、非常に良好なレベルであるもの
○:転写ムラがなく、実使用上、問題が無いレベルであるもの
△:転写ムラが少しあるが、実使用可能なレベルであるもの
×:転写ムラがあり、実用上、問題があるレベルであるもの
感光体に当接するクリーニングブレード及び帯電ローラを有するタンデム型カラー電子写真装置imagio Neo C450(リコー社製)を用いて、現像スリーブの回転方向に対して垂直な方向に1cm間隔で黒ベタと白ベタを繰り返したA4横チャート(画像パターンA)を10万枚出力した後、白紙画像を出力し、下記評価基準によりかぶりの有無を目視評価した。
〔評価基準〕
◎:かぶりが無く非常に良好なレベルであるもの
○:かぶりが殆ど無く実使用上問題が無いレベルであるもの
△:かぶりが少しあるが、実使用可能なレベルであるもの
×:かぶりがあり、実用上問題があるレベルであるもの
10、10Y、10C、10M、10K 感光体
18Y、18C、18M、18K 画像形成ユニット
20 帯電装置
21 露光装置
49 レジストローラ
50 中間転写体
61、61Y、61C、61M、61K 現像手段
62 一次転写装置
63 クリーニング装置
(図5の符号)
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
R1 定着ローラ
R3 加熱ローラ
Claims (22)
- トナーを構成する材料を含有するトナー材料液を、界面活性剤を含む水系媒体中で乳化又は分散させる工程を経て得られたトナーにおいて、
前記トナー材料液は、結着剤と、着色剤と、ワックスと、C−H結合及びC−C結合のみで分子鎖が構成されてなるワックス分散剤と、を含有し、
前記ワックスは、C−H結合及びC−C結合のみで分子鎖が構成されてなり、且つ、融点が50〜78〔℃〕、140℃での溶融粘度が5〜15〔mPa・S〕のマイクロクリスタリンワックスであり、
前記ワックス及び前記ワックス分散剤のいずれも、100℃での溶融粘度と160℃での溶融粘度との差が、1〜10〔mPa・S〕であり、
TGA(Thermogravimetric Analysis)法による単位時間当たりの当該トナーの重量減少率は、0.001〜0.01〔wt%/min〕であることを特徴とするトナー。 - 前記TGA法は、下記TGA測定条件により測定されたものであることを特徴とする請求項1に記載のトナー。
〔TGA測定条件〕
・雰囲気 大気雰囲気
・測定温度 165℃
・測定時間 10分 - 前記ワックスは、TGA法による単位時間当たりの当該ワックスの重量減少率が、0.005〜0.5〔wt%/min〕であることを特徴とする請求項1または2に記載のトナー。
- 前記乳化又は分散させる工程の後に、表面処理を行う表面処理工程を経て得られ、該表面処理工程における前記界面活性剤は、当該界面活性剤の臨界ミセル濃度の0.1倍以上2.0倍未満であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のトナー。
- 前記ワックスに対してワックス分散剤を10質量%〜300質量%含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のトナー。
- 前記結着剤は、結着樹脂、及び/又は該結着樹脂の前駆体を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のトナー。
- 前記結着樹脂の前駆体は、活性水素基含有化合物、及び該活性水素基含有化合物の活性水素基に対する反応性を有する重合体であり、
前記活性水素基含有化合物と前記活性水素基に対する反応性を有する重合体とを、前記水系媒体中で乳化又は分散させる工程で反応させて得られた反応物を含むことを特徴とする請求項6に記載のトナー。 - 前記活性水素基に対する反応性を有する重合体の重量平均分子量は、3,000〜45,000であることを特徴とする請求項7に記載のトナー。
- 前記トナーを構成する材料は、前記結着樹脂として少なくともポリエステル樹脂を含むことを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載のトナー。
- 前記ポリエステル樹脂は、結着樹脂中に50質量%〜100質量%含まれることを特徴とする請求項9に記載のトナー。
- 前記ポリエステル樹脂のテトラヒドロフラン(THF)可溶分の重量平均分子量は、3,000〜30,000であることを特徴とする請求項9または10に記載のトナー。
- 前記ポリエステル樹脂の酸価が12〜30(mgKOH/g)であることを特徴とする請求項9〜11のいずれかに記載のトナー。
- 前記ポリエステル樹脂のガラス転移点が35℃〜65℃であることを特徴とする請求項9〜12のいずれかに記載のトナー。
- 当該トナー中に含まれるテトラヒドロフラン(THF)不溶解分が、5質量%〜25質量%であることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載のトナー。
- 前記トナー材料液中におけるワックスの分散粒子の体積平均粒子径は、0.1μm〜2μmであることを特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載のトナー。
- 体積平均粒子径(Dv)/個数平均粒子径(Dn)が、1.00〜1.25であることを特徴とする請求項1〜15のいずれかに記載のトナー。
- 体積平均粒子径(Dv)が、1μm〜8μmであることを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載のトナー。
- ガラス転移点が、40℃〜70℃であることを特徴とする請求項1〜17のいずれかに記載のトナー。
- 請求項1〜18のいずれかに記載のトナーと、キャリアと、からなることを特徴とする現像剤。
- 請求項1〜18のいずれかに記載のトナーを容器内に収容することを特徴とするトナー入り容器。
- 静電潜像担持体と、現像手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、
前記現像手段は、請求項1〜18のいずれかに記載のトナーを収容し、該トナーを前記静電潜像担持体の静電潜像に供給して当該静電潜像をトナー像化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、現像手段とを備えた画像形成装置において、
前記現像手段は請求項1〜18のいずれかに記載のトナーを収容し、該トナーを前記静電潜像担持体の静電潜像に供給して当該静電潜像をトナー像化することを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010096723A JP5545004B2 (ja) | 2009-12-10 | 2010-04-20 | トナー、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
US13/086,007 US20110255899A1 (en) | 2009-12-10 | 2011-04-13 | Toner, developer, toner container, process cartridge and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009280325 | 2009-12-10 | ||
JP2009280325 | 2009-12-10 | ||
JP2010096723A JP5545004B2 (ja) | 2009-12-10 | 2010-04-20 | トナー、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011141514A JP2011141514A (ja) | 2011-07-21 |
JP5545004B2 true JP5545004B2 (ja) | 2014-07-09 |
Family
ID=44457380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010096723A Expired - Fee Related JP5545004B2 (ja) | 2009-12-10 | 2010-04-20 | トナー、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110255899A1 (ja) |
JP (1) | JP5545004B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5990881B2 (ja) | 2010-10-22 | 2016-09-14 | 株式会社リコー | トナーの製造方法 |
JP2014178422A (ja) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Ricoh Co Ltd | トナー、現像剤、及び画像形成装置 |
JP2015166766A (ja) * | 2014-03-03 | 2015-09-24 | 株式会社リコー | トナー |
JP6755075B2 (ja) * | 2014-11-21 | 2020-09-16 | 株式会社リコー | トナー、二成分現像剤、及びカラー画像形成装置 |
JP6690236B2 (ja) | 2015-01-05 | 2020-04-28 | 株式会社リコー | トナー、トナー収容ユニット及び画像形成装置 |
US9989869B2 (en) | 2015-01-05 | 2018-06-05 | Ricoh Company, Ltd. | Toner, toner stored unit, and image forming apparatus |
JP2017107138A (ja) | 2015-01-05 | 2017-06-15 | 株式会社リコー | トナー、トナー収容ユニット及び画像形成装置 |
JP6520471B2 (ja) | 2015-06-29 | 2019-05-29 | 株式会社リコー | トナー、現像剤、現像剤収容ユニット及び画像形成装置 |
JP2017097216A (ja) | 2015-11-26 | 2017-06-01 | 株式会社リコー | トナー、トナー収容ユニット及び画像形成装置 |
WO2017150122A1 (ja) | 2016-03-03 | 2017-09-08 | 株式会社リコー | トナー、トナー収容ユニット、及び画像形成装置 |
JP6872111B2 (ja) * | 2016-11-21 | 2021-05-19 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法 |
US10303072B2 (en) | 2017-02-08 | 2019-05-28 | Ricoh Company, Ltd. | Toner, developer, and image forming device |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08276657A (ja) * | 1995-04-04 | 1996-10-22 | Kao Corp | 熱転写記録媒体 |
JP2000227674A (ja) * | 1999-02-05 | 2000-08-15 | Konica Corp | トナーおよび画像形成方法 |
JP2003195566A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-09 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | 静電荷像現像用トナーおよびそれを用いた画像形成方法 |
JP2004258170A (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Ricoh Co Ltd | 電子写真用トナー及び画像形成方法 |
JP4597821B2 (ja) * | 2004-09-16 | 2010-12-15 | 株式会社リコー | トナー及びその製造方法、並びに、画像形成方法 |
TWI450054B (zh) * | 2005-09-20 | 2014-08-21 | Mitsubishi Rayon Co | 碳粉用聚酯樹脂、其製造方法以及碳粉 |
JP4974539B2 (ja) * | 2006-02-13 | 2012-07-11 | 株式会社リコー | 非磁性一成分現像方式及び現像装置 |
JP4806580B2 (ja) * | 2006-03-17 | 2011-11-02 | 株式会社リコー | 画像形成方法及び画像形成装置 |
JP4676933B2 (ja) * | 2006-08-02 | 2011-04-27 | 株式会社リコー | 共重合体、荷電制御剤、トナー、トナーの製造方法、トナー供給カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法 |
JP2008176220A (ja) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Ricoh Co Ltd | トナー、トナーの製造方法、トナー供給カートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
JP5102078B2 (ja) * | 2007-03-15 | 2012-12-19 | 株式会社リコー | 画像形成方法及びプロセスカートリッジ |
JP2008257185A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-10-23 | Ricoh Co Ltd | トナー及びプロセスカートリッジ |
JP2008225422A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Ricoh Co Ltd | 静電荷像現像用トナー及び製造方法、該トナーを用いた画像形成方法 |
JP5311282B2 (ja) * | 2008-02-29 | 2013-10-09 | 株式会社リコー | 静電荷像現像用トナー及びそれを用いた画像形成装置、トナー入り容器、プロセスカートリッジ |
JP2010204431A (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Ricoh Co Ltd | 静電荷像現像用トナー |
-
2010
- 2010-04-20 JP JP2010096723A patent/JP5545004B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-04-13 US US13/086,007 patent/US20110255899A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011141514A (ja) | 2011-07-21 |
US20110255899A1 (en) | 2011-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5545004B2 (ja) | トナー、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP6132455B2 (ja) | トナー | |
JP4786555B2 (ja) | トナー、トナーの製造方法、画像形成装置 | |
JP5446792B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー、現像剤、トナー入り容器及びプロセスカ−トリッジ | |
JP4829489B2 (ja) | トナー、並びに、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 | |
JP5990881B2 (ja) | トナーの製造方法 | |
JP4676890B2 (ja) | トナーの製造方法及びトナー | |
JP5315808B2 (ja) | トナー、並びに現像剤、トナー入り容器、画像形成方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ | |
EP2282235B1 (en) | Toner, method for producing the same, and process cartridge | |
JP2010078925A (ja) | 静電荷像現像用マゼンタトナー | |
JP2010204431A (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP5434344B2 (ja) | トナーとその製造方法、現像剤、現像剤収容容器および画像形成方法 | |
JP5392459B2 (ja) | トナー、現像剤、画像形成方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ | |
JP2009244871A (ja) | 画像形成用トナー、画像形成用トナーの製造方法、トナー入り容器、二成分現像剤、プロセスカートリッジ及び画像形成方法 | |
JP4681445B2 (ja) | トナー及びその製造方法、並びに、画像形成方法 | |
JP4777803B2 (ja) | トナーの製造方法 | |
JP5655417B2 (ja) | トナー、プロセスカートリッジ及び画像形成方法、並びにトナーの製造方法 | |
JP5458840B2 (ja) | トナーの製造方法とそれにより得られたトナー及び現像剤、トナー入り容器並びにプロセスカートリッジ及び画像形成方法 | |
JP5915018B2 (ja) | トナー、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP2011145458A (ja) | 静電荷像現像用トナー、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP4331662B2 (ja) | トナー及びその製造方法、並びに、画像形成方法 | |
JP4319634B2 (ja) | トナー及びその製造方法、並びに、画像形成方法 | |
JP2013003196A (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP4806252B2 (ja) | トナー、並びに現像剤、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 | |
JP4401914B2 (ja) | トナー及びその製造方法、並びに、画像形成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130206 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131112 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131119 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140120 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140212 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140324 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140415 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140428 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5545004 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |