トナー及び該トナーを用いた画像形成装置
【課題】
トナーが定着装置で加熱溶融されて、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を分解することができるとともに、帯電性やオフセット性に優れたトナー及び該トナーを用いた画像形成装置を提供することにある。
【解決手段】
水酸化カルシウムをトナーに所定量、添加するだけで、トナーが定着装置で加熱溶融される際、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を分解することができるとともに、帯電性やオフセット性に優れたトナー及び該トナーを用いた画像形成装置を提供することができる。
トナーが定着装置で加熱溶融されて、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を分解することができるとともに、帯電性やオフセット性に優れたトナー及び該トナーを用いた画像形成装置を提供することにある。
【解決手段】
水酸化カルシウムをトナーに所定量、添加するだけで、トナーが定着装置で加熱溶融される際、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を分解することができるとともに、帯電性やオフセット性に優れたトナー及び該トナーを用いた画像形成装置を提供することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー及び該トナーを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
定着ローラを用いた定着装置において、ヒータによって加熱が開始され、定着ローラが定着温度に達して定着動作を行える状態になると、定着ローラの表面温度は、１８０度以上の高温に達している。
【０００３】
高温であることで、定着ローラによって、トナーが加熱溶融されて記録媒体上に定着される際、トナーから、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、スチレン等、臭気を有する揮発性有機化合物が揮発してしまっていた。これらの揮発性有機化合物は、製造されたトナーに僅かに残留する成分である。このように、揮発性有機化合物が揮発した場合、活性炭を有するフィルタに吸着させることで、定着装置を備える画像形成装置の外へ揮発性有機化合物を排出させない構成が主に採用されてきた。しかし、フィルタは、フィルタの表面積に応じた揮発性有機化合物しか吸着できないため、定期的な交換が必要であった。しかも、吸着では、揮発性有機化合物の分解までには至らなかった。
【０００４】
このような問題に対処するために、例えば、特開平４−３３８９７０号公報（特許文献１）では、結着剤樹脂及び着色剤を主成分とするトナーに、活性炭無機質、ゲル、ゼオライトから選択された微粉末を混ぜることで、定着される際、不快臭を吸着、分解することが開示されている。
【０００５】
一方、ＷＯ２００４−０８９０９２号公報（特許文献２）では、ホタテ貝等の貝殻を焼成して得られた酸化カルシウムを水和した水和物粉末が消臭効果を有することが開示されているものの、トナーに消臭効果を有することは示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−３３８９７０号公報
【特許文献２】ＷＯ２００４−０８９０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、不快臭を吸着、分解することが開示されているだけで、帯電性やオフセット性に優れたトナーが得られない場合があった。また、特許文献２では、ホタテ貝等から得られた酸化カルシウムが消臭効果を有することが開示されているだけであって、トナーに酸化カルシウムが添加された場合に、帯電性やオフセット性に優れたトナーが得られるかどうかについては記載がない。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、体積平均粒子径が０.１〜３μｍの水酸化カルシウムをトナーに所定量、添加するだけで、トナーが定着装置で加熱溶融されて、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を分解することができるとともに、帯電性やオフセット性に優れたトナー及び該トナーを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、少なくとも結着樹脂と着色剤を含むトナーにおいて、水酸化カルシウムが添加されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明は、前記水酸化カルシウムは、貝殻を焼成して得られることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、前記水酸化カルシウムを内添する添加量は、前記結着樹脂１００重量部に対して、５〜２０重量部の範囲であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、前記水酸化カルシウムを外添する添加量は、トナー粉末１００重量部に対して、１〜１０重量部の範囲であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、前記トナーを用いたことを特徴とする画像形成装置であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、水酸化カルシウムをトナーに所定量添加するだけで、トナーが定着装置で加熱溶融される際、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を分解することができるとともに、帯電性やオフセット性に優れたトナー及び該トナーを用いた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のトナーに関して説明するが、本発明のトナーを用いた画像形成装置の構成については、画像形成装置の一般的な技術が適用できることはいうまでもない。
＜実施例１＞
トナーは、例えば、結着樹脂、着色剤、帯電制御剤、オフセット防止剤としてのワックス等を加熱混練した後、冷却により固化させてから、粉砕分級することよって得られる。トナーには、更に、一般的に流動性及び帯電性を向上させる目的で、例えば、シリカ、酸化アルミニウム等の無機粒子を外添剤として添加する。
【００１６】
結着樹脂は、ガラス転移点が５５〜６５℃の範囲内であって、軟化点が１０５〜１２５℃の範囲内であれば、トナーの結着樹脂として常用されるものを使用でき、例えば、ポリエステル樹脂、ポリスチレンなどのスチレン系樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリスチレン−アクリル酸エステル共重合体等などのアクリル系樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルポリオール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂などの熱可塑性樹脂などが挙げられる。結着樹脂としては、これらの中でも、ポリエステル樹脂が好適に用いられる。ポリエステル樹脂としては、公知のものを使用でき、その中でも、ポリオールと多塩基酸とを縮重合させることによって得られるポリエステル樹脂が好ましい。
【００１７】
結着樹脂のガラス転移点や軟化点がこの範囲より低いと、オフセット性が劣り、逆に、この範囲より高いと、低温定着性が損なわれる。なお、ガラス転移点や軟化点は、示差走査熱量計（パーキンエルマージャパン社製、Ｄｉａｍｏｎｄ ＤＳＣ）を用い、ＪＩＳ Ｋ−７１２１に準拠して測定した値である。
【００１８】
着色剤としては、トナーの着色剤として常用される染料および顔料を使用でき、例えば、ニグロシン染料、カーマイン染料、各種の塩基性染料、酸性染料、油性染料、アントラキノン染料、ベンジジン系黄色有機顔料、キナントリン系有機顔料、ローダミン系有機顔料、フタロシアニン系有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラックなどのカーボンブラックなどが挙げられる。着色剤は、１種が単独で使用されてもよく、また２種以上が併用されてもよい。着色剤の添加量は、結着樹脂１００重量部に対して、３〜１２重量部の範囲内とすることが好ましく、このことで、安定した帯電性を示す。
【００１９】
帯電制御剤としては、正及び負の帯電性をトナーに付与しうる当該分野で公知の帯電制御剤をいずれも使用できる。負帯電性を付与する帯電制御剤としては、クロムアゾ錯体染料、鉄アゾ錯体染料、コバルトアゾ錯体染料、サリチル酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、ナフトール酸（ヒドロキシナフトエ酸）もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、ベンジル酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、長鎖アルキル・カルボン酸塩、長鎖アルキル・スルフォン酸塩等を挙げることができる。正帯電性を付与する帯電制御剤としては、ニグロシン染料、及びその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、四級アンモニウム塩、四級ホスフォニウム塩、四級ピリジニウム塩、グアニジン塩、アミジン塩等の誘導体等を挙げることができる。帯電制御剤は、１種が単独で使用されてもよく、また２種以上が併用されてもよい。帯電制御剤の使用量は、特に制限されず、結着樹脂の種類、着色剤の種類および含有量などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択することができる。
【００２０】
オフセット防止剤としては、トナーの離型剤として常用されるものを使用でき、その中でも、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの石油系ワックス、ポリエチレンワックス、フィッシャートロプッシュワックス、アミドワックスなどの合成系ワックス、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックスなどの動植物系ワックスなどのワックス類が好ましい。
オフセット防止剤は、トナー中に分散され、定着装置によるトナーの加熱時にトナー表面に溶出してトナーに離型性を発現させ、オフセット現象を防止するオフセット防止剤として働く。オフセット防止剤の使用量は、特に制限されず、結着樹脂の種類、着色剤の種類および含有量などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択することができる。
【００２１】
本実施例では、結着樹脂として、ガラス転移温度６２℃、軟化温度１１８℃のポリエステル樹脂１００重量部、着色剤として、カーボンブラック（エボニックデグサジャパン社製、Ｎｉｐｅｘ−６０）７重量部、帯電制御剤として、ホウ素錯体（日本カーリット社製、ＬＲ−１４７）１．０重量部、オフセット防止剤として、エステルワックス（ニッサンエレクトール社製、ＷＥＰ−８）２．５重量部、及びホタテ貝の貝殻を焼成して得られた、体積平均粒子径が０.５μｍの水酸化カルシウム１０重量部を気流混合機であるヘンシェルミキサ（三井鉱山株式会社製、ＦＭミキサ）で均一に混合したのち、樹脂混合物を得た。本実施例の水酸化カルシウムは、ホタテ貝の貝殻を焼成して得たが、他の貝殻を焼成して、水酸化カルシウムを得てもよい。
【００２２】
水酸化カルシウムを内添する添加量は、結着樹脂１００重量部に対して、５〜２０重量部が好ましく、５重量部より少ないと、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を分解できず、逆に、２０重量部より多いと、帯電性やオフセット性が悪化してしまう。
【００２３】
表１に、ホタテ貝の貝殻の成分とその比率を示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
このホタテ貝の貝殻から水酸化カルシウムを得るには、まず、ホタテ貝の貝殻を水で洗浄後、カッターミル（オリエント社製、ＶＭ−１６）で粗粉砕し、１ｍｍ程度の粉末にする。その後、水を加えながら、９００℃、４時間の乾燥を行ったのち、カウンタジェットミル（ホソカワミクロン社製、ＡＦＧ）で微粉砕し、体積平均粒子径が０.１〜３μｍの粉末とした。得られた粉末のｐＨは、１２〜１３であった。
このように、水を加えながら、乾燥を行っているため、ホタテ貝の貝殻の主成分である炭酸カルシウムから、水酸化カルシウムが得られる。水を加えずに、乾燥を行うと、炭酸カルシウムから、酸化カルシウムしか得られず、ｐＨは、１２程度で、水酸化カルシウムのｐＨより低い。
【００２６】
なお、水酸化カルシウムの体積平均粒子径は、０.０５〜５μｍの範囲内が好ましく、さらに好ましくは、０.１〜３μｍの範囲内である。体積平均粒子径が、０.０５μｍより小さいと、トナー中に偏在しやすくなり、逆に、５μｍより大きいと、個々のトナー中に存在する量にばらつきが発生してしまう。
【００２７】
トナーが定着装置で加熱溶融されて、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物は、酸化力の強いＯＨ−ラジカルイオンによって、分解されるが、酸化カルシウムのように、ｐＨが低いと、空気中の水分と反応しても、酸化力の強いＯＨ−ラジカルイオンが充分に生成されない。
【００２８】
得られた樹脂混合物は、溶融混練機である二軸混練機（池貝社製、ＰＣＭ−３７）で、樹脂混合物を供給する供給量を５ｋｇ／時間、二軸混練機の設定温度を１４０℃とした条件で溶融混練することにより、溶融混練物を作製した。得られた溶融混練物は、冷却により固化させてから、粉砕分級することによって、粒子状のトナーが生成される。粉砕分級は、まず、カッターミル（オリエント社製、ＶＭ−１６）で粗粉砕し、次いで、カウンタジェットミル（ホソカワミクロン社製、ＡＦＧ）のようなエア式粉砕機によって微粉砕し、その後、ロータリ式分級機（ホソカワミクロン社製、ＴＳＰセパレータ）によって分級する。このことで、体積平均粒子径６．７μｍ、変動係数２５％のトナーを得た。
【００２９】
トナーの体積平均粒子径は、５．５〜９．５μｍである。５．５μｍより小さいと、出力画像上で充分な画像濃度が得られず、逆に、９．５μｍより大きいと、トナーの帯電性が低下してしまう。変動係数は、２５％程度が好ましく、小さすぎると、粒度分布が狭くなり、出力画像で均一な画像が得られず、大きすぎると、粒度分布が拡がり、感光体上でかぶりが発生してしまう。なお、体積平均粒子径や変動係数は、粒度分布測定装置（ベックマン・コールタ社製、Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ３）を用い、測定した値である。
【００３０】
外添剤は、公知のものを使用でき、例えば、コロイダルシリカ、アルミナ粉末、酸化チタン粉末、炭酸カルシウム粉末などが挙げられる。
【００３１】
本実施例では、得られたトナー１００重量部に対して、シランカップリング剤とジメチルシリコーンオイルで表面処理した（ａ）平均粒子径が１２ｎｍの小粒子径の疎水性のシリカ（アエロジル社製、ＲＸ２００）１．５重量部、同様に表面処理した（ｂ）平均粒子径が１１０ｎｍの中粒子径の疎水性のシリカ（信越化学社製、Ｘ２４）０.５重量部、同様に表面処理した（ｃ）平均粒子径が５０ｎｍの疎水性のアナターゼ型の酸化チタン（チタン工業社製、ＳＴ５００Ｒ）０．２重量部を外添剤として添加し、ヘンシェルミキサ（三井鉱山株式会社製、ＦＭミキサ）で混合することによってトナーを製造した。
【００３２】
次に、本実施例のトナーを、シャープ株式会社製複写機ＭＸ−２３００（複写速度２３枚／分、定着速度２２５ｍｍ／ｓｅｃ）を改造した画像形成装置を用いて、常温常湿環境下で、画像面積率５％のＡ４原稿にて、普通紙（シャープ株式会社製、ＳＦ−４ＡＭ３）を横通紙して、複写試験を行い、トナーの流動性、帯電量、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度、低温オフセット、非オフセット域、ＶＯＣ（Volatile Organic Compounds）値、臭気値の測定を行なった。
【００３３】
まず、トナーの流動性は、加振移送式流動性測定装置（ディーアイティー社製）を用いて測定した。０．５０ｍｇ／ｓｅｃ未満を「○」、０．５０以上、１．００ｍｇ／ｓｅｃ未満を「△」、１．００ｍｇ／ｓｅｃ以上を「×」とした。なお、本装置は、トナーに振動を与えながら勾配をのぼらせる方式のため、数値は低いほうが流動性がよい。
【００３４】
トナーの帯電量は、吸引式小型帯電量測定装置（トレックジャパン社製、２１０ＨＳ−２Ａ）を用いて測定した。
【００３５】
出力画像の画像濃度は、画像部を、濃度計（マクベス社製、ＲＤ−９１８）を用いて測定し、画像濃度が１．３５以上を「○」、１．２５以上、１．３５未満を「△」、１．２５未満を「×」とした。
【００３６】
感光体上のかぶり濃度は、感光体上の非画像部に、透明テープ（住友スリーエム社製、メンディングテープ）を貼り付け、その後、外したのち、この透明テープを白紙に貼り付け、濃度計（マクベス社製、ＲＤ−９１８）を用いて測定する。あらかじめ、感光体に貼り付ける前に、透明テープを白紙に貼り付けて測定しておいた濃度との差をかぶり濃度とした。０．０１未満を「○」、０．０１以上、０．０１５未満を「△」、０．０１５以上を「×」とした。
【００３７】
低温オフセットは、出力された紙上に、トナーが再転写されていないかどうかを目視で確認し、再転写されはじめる定着温度が１４０℃以下なら「○」、１４５〜１５５℃なら「△」、１６０℃以上なら「×」とした。なお、定着速度は、１２４ｍｍ／ｓｅｃに下げて行った。
【００３８】
非オフセット域は、低温オフセットも高温オフセットも発生しない定着温度の領域のことで、この領域が、６０℃以上なら「○」、４５〜５５℃なら「△」、４０℃以下なら「×」とした。
【００３９】
揮発性有機化合物の測定にあたっては、測定のまえに、まず、画像形成装置の図示しない排気口から１０ｃｍ離れた位置にノズルを設置する。そして、排気口から排出される空気をこのノズルで吸引し、空気中に含まれる揮発性有機化合物を、ポータブルＶＯＣ（Volatile Organic Compounds）モニタ（ジェイエムエス社製、ＪＨＶ−１０００）にて測定した。複写試験を始めて１分後に、ノズルで吸引を開始し、その後の１分間の空気中に含まれる揮発性有機化合物を測定した。この吸引後の測定値から吸引前の測定値を差し引いた値を、ＶＯＣ値とした。複写試験を行って、ＶＯＣ値が１００μｇ／ｍ３未満では、不快感を感じないため、「○」と判定し、ＶＯＣ値が１００以上２００μｇ／ｍ３未満を「△」と判定し、ＶＯＣ値が２００μｇ／ｍ３以上では、不快感を感じるため、「×」と判定した。
【００４０】
臭気の測定にあたっては、揮発性有機化合物の測定と同様に、ノズルを設置する。そして、排気口から排出される空気をこのノズルで吸引し、空気中に含まれる臭気を、ポータブルニオイセンサ（新コスモス電機社製、ＸＰ−３２９III）にて測定した。複写試験を始めて１分後に、ノズルで吸引を開始し、その後の１分間の空気中に含まれる臭気を測定した。この吸引後の表示値から吸引前の表示値を差し引いた値を、臭気値とした。複写試験を行って、臭気値が５０未満では、不快感を感じないため、「○」と判定し、臭気値が５０以上１００未満を「△」と判定し、臭気値が１００以上では、不快感を感じるため、「×」と判定した。
【００４１】
以上の結果を表２に示す。
【００４２】
【表２】
【００４３】
本実施例では、水酸化カルシウムを内添する添加量は、結着樹脂１００重量部に対して、１０重量部であるため、トナーの帯電量も２４．０μＣ／ｇと高く、トナーの流動性、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度も良好であった。また、低温オフセットも１３０℃と良好で、非オフセット域も７５℃と充分に拡かった。更に、ＶＯＣ値、臭気値も良好で、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できたことがわかるとともに、製造されたトナーに僅かに残留するモノマー、酸性分、ベンズアルデヒド、エチルヘキサナール等による臭気も解消されたことがわかる。
＜実施例２＞
水酸化カルシウムを内添する添加量を、結着樹脂１００重量部に対して、１０重量部から５．０重量部に変更した以外は実施例１と同一とした。
【００４４】
水酸化カルシウムは、正帯電性を付与するため、添加量を減らした本実施例は、実施例１に比べて、トナーの帯電量が２５．５μＣ／ｇと更に高くなり、トナーの流動性、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度も良好であった。また、低温オフセットも１２５℃と良好で、非オフセット域も８０℃と充分に拡かった。更に、ＶＯＣ値、臭気値も良好で、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できたことがわかるとともに、製造されたトナーに僅かに残留するモノマー、酸性分、ベンズアルデヒド、エチルヘキサナール等による臭気も解消されたことがわかる。
＜実施例３＞
水酸化カルシウムを内添する添加量を、結着樹脂１００重量部に対して、１０重量部から２０重量部に変更した以外は実施例１と同一とした。
【００４５】
水酸化カルシウムは、正帯電性を付与するため、添加量を増やした本実施例は、実施例１に比べて、トナーの帯電量が２１．２μＣ／ｇとやや低くなったものの、トナーの流動性、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度も良好であった。また、低温オフセットも１４０℃と良好で、非オフセット域も６５℃と充分に拡かった。更に、ＶＯＣ値、臭気値も良好で、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できたことがわかるとともに、製造されたトナーに僅かに残留するモノマー、酸性分、ベンズアルデヒド、エチルヘキサナール等による臭気も解消されたことがわかる。
＜比較例１＞
水酸化カルシウムを内添する添加量を、結着樹脂１００重量部に対して、１０重量部から４．０重量部に変更した以外は実施例１と同一とした。
【００４６】
水酸化カルシウムは、正帯電性を付与するため、添加量を減らした本比較例は、実施例１に比べて、トナーの帯電量が２６．３μＣ／ｇと更に高くなり、トナーの流動性、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度も良好であった。また、低温オフセットも１２５℃と良好で、非オフセット域も８０℃と充分に拡かった。
【００４７】
しかし、水酸化カルシウムを内添する添加量が４．０重量部と少ないため、ＶＯＣ値が、１９０μｇ／ｍ３の「△」と判定され、臭気値も８５の「△」と判定され、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できなかった。
＜比較例２＞
水酸化カルシウムを内添する添加量を、結着樹脂１００重量部に対して、１０重量部から０重量部に変更した以外は実施例１と同一とした。
【００４８】
水酸化カルシウムは、正帯電性を付与するため、添加量を減らした本比較例は、実施例１に比べて、トナーの帯電量が２８．０μＣ／ｇと更に高くなり、トナーの流動性、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度も良好であった。また、低温オフセットも１２５℃と良好で、非オフセット域も８０℃と充分に拡かった。
【００４９】
しかし、水酸化カルシウムを内添する添加量が０重量部と少ないため、ＶＯＣ値が、３３２μｇ／ｍ３と、不快感を感じる「×」と判定され、臭気値も１５８と、不快感を感じる「×」と判定され、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できなかった。
＜比較例３＞
水酸化カルシウムを内添する添加量を、結着樹脂１００重量部に対して、１０重量部から２１．０重量部に変更した以外は実施例１と同一とした。
【００５０】
水酸化カルシウムを内添する添加量が２１．０重量部と多いため、ＶＯＣ値、臭気値は良好で、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できたことがわかるとともに、製造されたトナーに僅かに残留するモノマー、酸性分、ベンズアルデヒド、エチルヘキサナール等による臭気も解消されたことがわかる。
【００５１】
しかし、水酸化カルシウムは、正帯電性を付与するため、添加量を増やした本比較例は、実施例１に比べて、トナーの帯電量が１８．９μＣ／ｇと大幅に低くなり、感光体上のかぶり濃度も０．０１６の「×」と判定された。また、水酸化カルシウムの帯電極性とは無関係に、内添する添加量を増やしすぎたことにより、トナーの定着性が阻害され、低温オフセットは、１５０℃と「△」、非オフセット域も５５℃と「△」と判定された。
＜実施例４＞
本実施例では、実施例１〜３と異なり、水酸化カルシウムは樹脂混合物中に混ぜずに、樹脂混合物を溶融混練したのち、粉砕分級して得られたトナー粉末
に水酸化カルシウムを添加した。水酸化カルシウムを外添する場合、添加量は、トナー１００重量部に対して、１〜１０重量部が好ましい。１重量部より少ないと、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を分解できず、逆に、１０重量部より多いと、帯電性が悪化してしまう。
【００５２】
具体的には、水酸化カルシウムを外添する添加量を、トナー１００重量部に対して、０重量部から５．０重量部に変更した以外は実施例１と同一とした。
【００５３】
水酸化カルシウムを内添せず、外添した本実施例は、実施例１と同様、トナーの帯電量が２４．０μＣ／ｇと高く、トナーの流動性、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度も良好であった。また、低温オフセットも１２５℃と良好で、非オフセット域も８０℃と充分に拡かった。更に、ＶＯＣ値、臭気値も良好で、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できたことがわかるとともに、製造されたトナーに僅かに残留するモノマー、酸性分、ベンズアルデヒド、エチルヘキサナール等による臭気も解消されたことがわかる。
＜実施例５＞
水酸化カルシウムを外添する添加量を、トナー１００重量部に対して、５．０重量部から１．０重量部に変更した以外は実施例４と同一とした。
【００５４】
水酸化カルシウムは、正帯電性を付与するため、添加量を減らした本実施例は、実施例４に比べて、トナーの帯電量が２６．４μＣ／ｇと更に高くなり、トナーの流動性、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度も良好であった。また、低温オフセットも１２５℃と良好で、非オフセット域も８０℃と充分に拡かった。更に、ＶＯＣ値、臭気値も良好で、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できたことがわかるとともに、製造されたトナーに僅かに残留するモノマー、酸性分、ベンズアルデヒド、エチルヘキサナール等による臭気も解消されたことがわかる。
＜実施例６＞
水酸化カルシウムを外添する添加量を、トナー１００重量部に対して、５．０重量部から１０重量部に変更した以外は実施例４と同一とした。
【００５５】
水酸化カルシウムは、正帯電性を付与するため、添加量を増やした本実施例は、実施例４に比べて、トナーの帯電量が１９．９μＣ／ｇと低くなったものの、トナーの流動性、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度も良好であった。また、低温オフセットも１３５℃と良好で、非オフセット域も７５℃と充分に拡かった。更に、ＶＯＣ値、臭気値も良好で、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できたことがわかるとともに、製造されたトナーに僅かに残留するモノマー、酸性分、ベンズアルデヒド、エチルヘキサナール等による臭気も解消されたことがわかる。
＜比較例４＞
水酸化カルシウムを外添する添加量を、トナー１００重量部に対して、５．０重量部から０．５重量部に変更した以外は実施例４と同一とした。
【００５６】
水酸化カルシウムは、正帯電性を付与するため、添加量を減らした本比較例は、実施例４に比べて、トナーの帯電量が２７．１μＣ／ｇと更に高くなり、トナーの流動性、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度も良好であった。また、低温オフセットも１２５℃と良好で、非オフセット域も８０℃と充分に拡かった。
【００５７】
しかし、水酸化カルシウムを外添する添加量が０．５重量部と少ないため、ＶＯＣ値が、１７０μｇ／ｍ３と、「△」、臭気値も９０と、「△」と判定され、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できなかった。
＜比較例５＞
水酸化カルシウムを外添する添加量を、トナー１００重量部に対して、５．０重量部から１１．０重量部に変更した以外は実施例４と同一とした。
【００５８】
水酸化カルシウムを外添する添加量が１１．０重量部と多いため、ＶＯＣ値、臭気値は良好で、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できたことがわかるとともに、製造されたトナーに僅かに残留するモノマー、酸性分、ベンズアルデヒド、エチルヘキサナール等による臭気も解消されたことがわかる。
【００５９】
しかし、水酸化カルシウムは、正帯電性を付与するため、添加量を増やした本比較例は、実施例４に比べて、トナーの帯電量が１６．５μＣ／ｇと大幅に低くなり、感光体上のかぶり濃度も０．０１９の「×」と判定された。トナーの流動性も、内添に比べて、外添の場合のほうが、流動性への影響が大きいため、０．６５ｍｇ／ｓｅｃと低下し、「△」と判定された。
【００６０】
一方、水酸化カルシウムの帯電極性とは無関係に、外添する添加量を増やしすぎたものの、トナーの定着性が阻害されるほどには至らず、低温オフセットも１４０℃と良好で、非オフセット域も７０℃と充分に拡かった。
【００６１】
以上の通り、少なくとも結着樹脂と着色剤を含むトナーにおいて、ホタテ貝の貝殻を焼成して得られた、体積平均粒子径が０.１〜３μｍの水酸化カルシウムを内添する場合の添加量を、結着樹脂１００重量部に対して、５〜２０重量部の範囲、外添する場合の添加量を、トナー１００重量部に対して、１〜１０重量部の範囲としたことで、トナーが定着装置で加熱溶融されて、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できたとともに、製造されたトナーに僅かに残留するモノマー、酸性分、ベンズアルデヒド、エチルヘキサナール等による臭気も解消され、さらに、帯電性やオフセット性に優れたトナー及び該トナーを用いた画像形成装置を提供することができた。
【００６２】
また、このように、ホタテ貝から得られる水酸化カルシウムを、トナーに所定量、添加するのは、環境保全の見地からも、好ましい。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー及び該トナーを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
定着ローラを用いた定着装置において、ヒータによって加熱が開始され、定着ローラが定着温度に達して定着動作を行える状態になると、定着ローラの表面温度は、１８０度以上の高温に達している。
【０００３】
高温であることで、定着ローラによって、トナーが加熱溶融されて記録媒体上に定着される際、トナーから、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、スチレン等、臭気を有する揮発性有機化合物が揮発してしまっていた。これらの揮発性有機化合物は、製造されたトナーに僅かに残留する成分である。このように、揮発性有機化合物が揮発した場合、活性炭を有するフィルタに吸着させることで、定着装置を備える画像形成装置の外へ揮発性有機化合物を排出させない構成が主に採用されてきた。しかし、フィルタは、フィルタの表面積に応じた揮発性有機化合物しか吸着できないため、定期的な交換が必要であった。しかも、吸着では、揮発性有機化合物の分解までには至らなかった。
【０００４】
このような問題に対処するために、例えば、特開平４−３３８９７０号公報（特許文献１）では、結着剤樹脂及び着色剤を主成分とするトナーに、活性炭無機質、ゲル、ゼオライトから選択された微粉末を混ぜることで、定着される際、不快臭を吸着、分解することが開示されている。
【０００５】
一方、ＷＯ２００４−０８９０９２号公報（特許文献２）では、ホタテ貝等の貝殻を焼成して得られた酸化カルシウムを水和した水和物粉末が消臭効果を有することが開示されているものの、トナーに消臭効果を有することは示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−３３８９７０号公報
【特許文献２】ＷＯ２００４−０８９０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、不快臭を吸着、分解することが開示されているだけで、帯電性やオフセット性に優れたトナーが得られない場合があった。また、特許文献２では、ホタテ貝等から得られた酸化カルシウムが消臭効果を有することが開示されているだけであって、トナーに酸化カルシウムが添加された場合に、帯電性やオフセット性に優れたトナーが得られるかどうかについては記載がない。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、体積平均粒子径が０.１〜３μｍの水酸化カルシウムをトナーに所定量、添加するだけで、トナーが定着装置で加熱溶融されて、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を分解することができるとともに、帯電性やオフセット性に優れたトナー及び該トナーを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、少なくとも結着樹脂と着色剤を含むトナーにおいて、水酸化カルシウムが添加されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明は、前記水酸化カルシウムは、貝殻を焼成して得られることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、前記水酸化カルシウムを内添する添加量は、前記結着樹脂１００重量部に対して、５〜２０重量部の範囲であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、前記水酸化カルシウムを外添する添加量は、トナー粉末１００重量部に対して、１〜１０重量部の範囲であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、前記トナーを用いたことを特徴とする画像形成装置であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、水酸化カルシウムをトナーに所定量添加するだけで、トナーが定着装置で加熱溶融される際、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を分解することができるとともに、帯電性やオフセット性に優れたトナー及び該トナーを用いた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のトナーに関して説明するが、本発明のトナーを用いた画像形成装置の構成については、画像形成装置の一般的な技術が適用できることはいうまでもない。
＜実施例１＞
トナーは、例えば、結着樹脂、着色剤、帯電制御剤、オフセット防止剤としてのワックス等を加熱混練した後、冷却により固化させてから、粉砕分級することよって得られる。トナーには、更に、一般的に流動性及び帯電性を向上させる目的で、例えば、シリカ、酸化アルミニウム等の無機粒子を外添剤として添加する。
【００１６】
結着樹脂は、ガラス転移点が５５〜６５℃の範囲内であって、軟化点が１０５〜１２５℃の範囲内であれば、トナーの結着樹脂として常用されるものを使用でき、例えば、ポリエステル樹脂、ポリスチレンなどのスチレン系樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリスチレン−アクリル酸エステル共重合体等などのアクリル系樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルポリオール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂などの熱可塑性樹脂などが挙げられる。結着樹脂としては、これらの中でも、ポリエステル樹脂が好適に用いられる。ポリエステル樹脂としては、公知のものを使用でき、その中でも、ポリオールと多塩基酸とを縮重合させることによって得られるポリエステル樹脂が好ましい。
【００１７】
結着樹脂のガラス転移点や軟化点がこの範囲より低いと、オフセット性が劣り、逆に、この範囲より高いと、低温定着性が損なわれる。なお、ガラス転移点や軟化点は、示差走査熱量計（パーキンエルマージャパン社製、Ｄｉａｍｏｎｄ ＤＳＣ）を用い、ＪＩＳ Ｋ−７１２１に準拠して測定した値である。
【００１８】
着色剤としては、トナーの着色剤として常用される染料および顔料を使用でき、例えば、ニグロシン染料、カーマイン染料、各種の塩基性染料、酸性染料、油性染料、アントラキノン染料、ベンジジン系黄色有機顔料、キナントリン系有機顔料、ローダミン系有機顔料、フタロシアニン系有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラックなどのカーボンブラックなどが挙げられる。着色剤は、１種が単独で使用されてもよく、また２種以上が併用されてもよい。着色剤の添加量は、結着樹脂１００重量部に対して、３〜１２重量部の範囲内とすることが好ましく、このことで、安定した帯電性を示す。
【００１９】
帯電制御剤としては、正及び負の帯電性をトナーに付与しうる当該分野で公知の帯電制御剤をいずれも使用できる。負帯電性を付与する帯電制御剤としては、クロムアゾ錯体染料、鉄アゾ錯体染料、コバルトアゾ錯体染料、サリチル酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、ナフトール酸（ヒドロキシナフトエ酸）もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、ベンジル酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、長鎖アルキル・カルボン酸塩、長鎖アルキル・スルフォン酸塩等を挙げることができる。正帯電性を付与する帯電制御剤としては、ニグロシン染料、及びその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、四級アンモニウム塩、四級ホスフォニウム塩、四級ピリジニウム塩、グアニジン塩、アミジン塩等の誘導体等を挙げることができる。帯電制御剤は、１種が単独で使用されてもよく、また２種以上が併用されてもよい。帯電制御剤の使用量は、特に制限されず、結着樹脂の種類、着色剤の種類および含有量などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択することができる。
【００２０】
オフセット防止剤としては、トナーの離型剤として常用されるものを使用でき、その中でも、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの石油系ワックス、ポリエチレンワックス、フィッシャートロプッシュワックス、アミドワックスなどの合成系ワックス、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックスなどの動植物系ワックスなどのワックス類が好ましい。
オフセット防止剤は、トナー中に分散され、定着装置によるトナーの加熱時にトナー表面に溶出してトナーに離型性を発現させ、オフセット現象を防止するオフセット防止剤として働く。オフセット防止剤の使用量は、特に制限されず、結着樹脂の種類、着色剤の種類および含有量などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択することができる。
【００２１】
本実施例では、結着樹脂として、ガラス転移温度６２℃、軟化温度１１８℃のポリエステル樹脂１００重量部、着色剤として、カーボンブラック（エボニックデグサジャパン社製、Ｎｉｐｅｘ−６０）７重量部、帯電制御剤として、ホウ素錯体（日本カーリット社製、ＬＲ−１４７）１．０重量部、オフセット防止剤として、エステルワックス（ニッサンエレクトール社製、ＷＥＰ−８）２．５重量部、及びホタテ貝の貝殻を焼成して得られた、体積平均粒子径が０.５μｍの水酸化カルシウム１０重量部を気流混合機であるヘンシェルミキサ（三井鉱山株式会社製、ＦＭミキサ）で均一に混合したのち、樹脂混合物を得た。本実施例の水酸化カルシウムは、ホタテ貝の貝殻を焼成して得たが、他の貝殻を焼成して、水酸化カルシウムを得てもよい。
【００２２】
水酸化カルシウムを内添する添加量は、結着樹脂１００重量部に対して、５〜２０重量部が好ましく、５重量部より少ないと、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を分解できず、逆に、２０重量部より多いと、帯電性やオフセット性が悪化してしまう。
【００２３】
表１に、ホタテ貝の貝殻の成分とその比率を示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
このホタテ貝の貝殻から水酸化カルシウムを得るには、まず、ホタテ貝の貝殻を水で洗浄後、カッターミル（オリエント社製、ＶＭ−１６）で粗粉砕し、１ｍｍ程度の粉末にする。その後、水を加えながら、９００℃、４時間の乾燥を行ったのち、カウンタジェットミル（ホソカワミクロン社製、ＡＦＧ）で微粉砕し、体積平均粒子径が０.１〜３μｍの粉末とした。得られた粉末のｐＨは、１２〜１３であった。
このように、水を加えながら、乾燥を行っているため、ホタテ貝の貝殻の主成分である炭酸カルシウムから、水酸化カルシウムが得られる。水を加えずに、乾燥を行うと、炭酸カルシウムから、酸化カルシウムしか得られず、ｐＨは、１２程度で、水酸化カルシウムのｐＨより低い。
【００２６】
なお、水酸化カルシウムの体積平均粒子径は、０.０５〜５μｍの範囲内が好ましく、さらに好ましくは、０.１〜３μｍの範囲内である。体積平均粒子径が、０.０５μｍより小さいと、トナー中に偏在しやすくなり、逆に、５μｍより大きいと、個々のトナー中に存在する量にばらつきが発生してしまう。
【００２７】
トナーが定着装置で加熱溶融されて、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物は、酸化力の強いＯＨ−ラジカルイオンによって、分解されるが、酸化カルシウムのように、ｐＨが低いと、空気中の水分と反応しても、酸化力の強いＯＨ−ラジカルイオンが充分に生成されない。
【００２８】
得られた樹脂混合物は、溶融混練機である二軸混練機（池貝社製、ＰＣＭ−３７）で、樹脂混合物を供給する供給量を５ｋｇ／時間、二軸混練機の設定温度を１４０℃とした条件で溶融混練することにより、溶融混練物を作製した。得られた溶融混練物は、冷却により固化させてから、粉砕分級することによって、粒子状のトナーが生成される。粉砕分級は、まず、カッターミル（オリエント社製、ＶＭ−１６）で粗粉砕し、次いで、カウンタジェットミル（ホソカワミクロン社製、ＡＦＧ）のようなエア式粉砕機によって微粉砕し、その後、ロータリ式分級機（ホソカワミクロン社製、ＴＳＰセパレータ）によって分級する。このことで、体積平均粒子径６．７μｍ、変動係数２５％のトナーを得た。
【００２９】
トナーの体積平均粒子径は、５．５〜９．５μｍである。５．５μｍより小さいと、出力画像上で充分な画像濃度が得られず、逆に、９．５μｍより大きいと、トナーの帯電性が低下してしまう。変動係数は、２５％程度が好ましく、小さすぎると、粒度分布が狭くなり、出力画像で均一な画像が得られず、大きすぎると、粒度分布が拡がり、感光体上でかぶりが発生してしまう。なお、体積平均粒子径や変動係数は、粒度分布測定装置（ベックマン・コールタ社製、Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ３）を用い、測定した値である。
【００３０】
外添剤は、公知のものを使用でき、例えば、コロイダルシリカ、アルミナ粉末、酸化チタン粉末、炭酸カルシウム粉末などが挙げられる。
【００３１】
本実施例では、得られたトナー１００重量部に対して、シランカップリング剤とジメチルシリコーンオイルで表面処理した（ａ）平均粒子径が１２ｎｍの小粒子径の疎水性のシリカ（アエロジル社製、ＲＸ２００）１．５重量部、同様に表面処理した（ｂ）平均粒子径が１１０ｎｍの中粒子径の疎水性のシリカ（信越化学社製、Ｘ２４）０.５重量部、同様に表面処理した（ｃ）平均粒子径が５０ｎｍの疎水性のアナターゼ型の酸化チタン（チタン工業社製、ＳＴ５００Ｒ）０．２重量部を外添剤として添加し、ヘンシェルミキサ（三井鉱山株式会社製、ＦＭミキサ）で混合することによってトナーを製造した。
【００３２】
次に、本実施例のトナーを、シャープ株式会社製複写機ＭＸ−２３００（複写速度２３枚／分、定着速度２２５ｍｍ／ｓｅｃ）を改造した画像形成装置を用いて、常温常湿環境下で、画像面積率５％のＡ４原稿にて、普通紙（シャープ株式会社製、ＳＦ−４ＡＭ３）を横通紙して、複写試験を行い、トナーの流動性、帯電量、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度、低温オフセット、非オフセット域、ＶＯＣ（Volatile Organic Compounds）値、臭気値の測定を行なった。
【００３３】
まず、トナーの流動性は、加振移送式流動性測定装置（ディーアイティー社製）を用いて測定した。０．５０ｍｇ／ｓｅｃ未満を「○」、０．５０以上、１．００ｍｇ／ｓｅｃ未満を「△」、１．００ｍｇ／ｓｅｃ以上を「×」とした。なお、本装置は、トナーに振動を与えながら勾配をのぼらせる方式のため、数値は低いほうが流動性がよい。
【００３４】
トナーの帯電量は、吸引式小型帯電量測定装置（トレックジャパン社製、２１０ＨＳ−２Ａ）を用いて測定した。
【００３５】
出力画像の画像濃度は、画像部を、濃度計（マクベス社製、ＲＤ−９１８）を用いて測定し、画像濃度が１．３５以上を「○」、１．２５以上、１．３５未満を「△」、１．２５未満を「×」とした。
【００３６】
感光体上のかぶり濃度は、感光体上の非画像部に、透明テープ（住友スリーエム社製、メンディングテープ）を貼り付け、その後、外したのち、この透明テープを白紙に貼り付け、濃度計（マクベス社製、ＲＤ−９１８）を用いて測定する。あらかじめ、感光体に貼り付ける前に、透明テープを白紙に貼り付けて測定しておいた濃度との差をかぶり濃度とした。０．０１未満を「○」、０．０１以上、０．０１５未満を「△」、０．０１５以上を「×」とした。
【００３７】
低温オフセットは、出力された紙上に、トナーが再転写されていないかどうかを目視で確認し、再転写されはじめる定着温度が１４０℃以下なら「○」、１４５〜１５５℃なら「△」、１６０℃以上なら「×」とした。なお、定着速度は、１２４ｍｍ／ｓｅｃに下げて行った。
【００３８】
非オフセット域は、低温オフセットも高温オフセットも発生しない定着温度の領域のことで、この領域が、６０℃以上なら「○」、４５〜５５℃なら「△」、４０℃以下なら「×」とした。
【００３９】
揮発性有機化合物の測定にあたっては、測定のまえに、まず、画像形成装置の図示しない排気口から１０ｃｍ離れた位置にノズルを設置する。そして、排気口から排出される空気をこのノズルで吸引し、空気中に含まれる揮発性有機化合物を、ポータブルＶＯＣ（Volatile Organic Compounds）モニタ（ジェイエムエス社製、ＪＨＶ−１０００）にて測定した。複写試験を始めて１分後に、ノズルで吸引を開始し、その後の１分間の空気中に含まれる揮発性有機化合物を測定した。この吸引後の測定値から吸引前の測定値を差し引いた値を、ＶＯＣ値とした。複写試験を行って、ＶＯＣ値が１００μｇ／ｍ３未満では、不快感を感じないため、「○」と判定し、ＶＯＣ値が１００以上２００μｇ／ｍ３未満を「△」と判定し、ＶＯＣ値が２００μｇ／ｍ３以上では、不快感を感じるため、「×」と判定した。
【００４０】
臭気の測定にあたっては、揮発性有機化合物の測定と同様に、ノズルを設置する。そして、排気口から排出される空気をこのノズルで吸引し、空気中に含まれる臭気を、ポータブルニオイセンサ（新コスモス電機社製、ＸＰ−３２９III）にて測定した。複写試験を始めて１分後に、ノズルで吸引を開始し、その後の１分間の空気中に含まれる臭気を測定した。この吸引後の表示値から吸引前の表示値を差し引いた値を、臭気値とした。複写試験を行って、臭気値が５０未満では、不快感を感じないため、「○」と判定し、臭気値が５０以上１００未満を「△」と判定し、臭気値が１００以上では、不快感を感じるため、「×」と判定した。
【００４１】
以上の結果を表２に示す。
【００４２】
【表２】
【００４３】
本実施例では、水酸化カルシウムを内添する添加量は、結着樹脂１００重量部に対して、１０重量部であるため、トナーの帯電量も２４．０μＣ／ｇと高く、トナーの流動性、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度も良好であった。また、低温オフセットも１３０℃と良好で、非オフセット域も７５℃と充分に拡かった。更に、ＶＯＣ値、臭気値も良好で、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できたことがわかるとともに、製造されたトナーに僅かに残留するモノマー、酸性分、ベンズアルデヒド、エチルヘキサナール等による臭気も解消されたことがわかる。
＜実施例２＞
水酸化カルシウムを内添する添加量を、結着樹脂１００重量部に対して、１０重量部から５．０重量部に変更した以外は実施例１と同一とした。
【００４４】
水酸化カルシウムは、正帯電性を付与するため、添加量を減らした本実施例は、実施例１に比べて、トナーの帯電量が２５．５μＣ／ｇと更に高くなり、トナーの流動性、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度も良好であった。また、低温オフセットも１２５℃と良好で、非オフセット域も８０℃と充分に拡かった。更に、ＶＯＣ値、臭気値も良好で、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できたことがわかるとともに、製造されたトナーに僅かに残留するモノマー、酸性分、ベンズアルデヒド、エチルヘキサナール等による臭気も解消されたことがわかる。
＜実施例３＞
水酸化カルシウムを内添する添加量を、結着樹脂１００重量部に対して、１０重量部から２０重量部に変更した以外は実施例１と同一とした。
【００４５】
水酸化カルシウムは、正帯電性を付与するため、添加量を増やした本実施例は、実施例１に比べて、トナーの帯電量が２１．２μＣ／ｇとやや低くなったものの、トナーの流動性、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度も良好であった。また、低温オフセットも１４０℃と良好で、非オフセット域も６５℃と充分に拡かった。更に、ＶＯＣ値、臭気値も良好で、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できたことがわかるとともに、製造されたトナーに僅かに残留するモノマー、酸性分、ベンズアルデヒド、エチルヘキサナール等による臭気も解消されたことがわかる。
＜比較例１＞
水酸化カルシウムを内添する添加量を、結着樹脂１００重量部に対して、１０重量部から４．０重量部に変更した以外は実施例１と同一とした。
【００４６】
水酸化カルシウムは、正帯電性を付与するため、添加量を減らした本比較例は、実施例１に比べて、トナーの帯電量が２６．３μＣ／ｇと更に高くなり、トナーの流動性、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度も良好であった。また、低温オフセットも１２５℃と良好で、非オフセット域も８０℃と充分に拡かった。
【００４７】
しかし、水酸化カルシウムを内添する添加量が４．０重量部と少ないため、ＶＯＣ値が、１９０μｇ／ｍ３の「△」と判定され、臭気値も８５の「△」と判定され、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できなかった。
＜比較例２＞
水酸化カルシウムを内添する添加量を、結着樹脂１００重量部に対して、１０重量部から０重量部に変更した以外は実施例１と同一とした。
【００４８】
水酸化カルシウムは、正帯電性を付与するため、添加量を減らした本比較例は、実施例１に比べて、トナーの帯電量が２８．０μＣ／ｇと更に高くなり、トナーの流動性、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度も良好であった。また、低温オフセットも１２５℃と良好で、非オフセット域も８０℃と充分に拡かった。
【００４９】
しかし、水酸化カルシウムを内添する添加量が０重量部と少ないため、ＶＯＣ値が、３３２μｇ／ｍ３と、不快感を感じる「×」と判定され、臭気値も１５８と、不快感を感じる「×」と判定され、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できなかった。
＜比較例３＞
水酸化カルシウムを内添する添加量を、結着樹脂１００重量部に対して、１０重量部から２１．０重量部に変更した以外は実施例１と同一とした。
【００５０】
水酸化カルシウムを内添する添加量が２１．０重量部と多いため、ＶＯＣ値、臭気値は良好で、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できたことがわかるとともに、製造されたトナーに僅かに残留するモノマー、酸性分、ベンズアルデヒド、エチルヘキサナール等による臭気も解消されたことがわかる。
【００５１】
しかし、水酸化カルシウムは、正帯電性を付与するため、添加量を増やした本比較例は、実施例１に比べて、トナーの帯電量が１８．９μＣ／ｇと大幅に低くなり、感光体上のかぶり濃度も０．０１６の「×」と判定された。また、水酸化カルシウムの帯電極性とは無関係に、内添する添加量を増やしすぎたことにより、トナーの定着性が阻害され、低温オフセットは、１５０℃と「△」、非オフセット域も５５℃と「△」と判定された。
＜実施例４＞
本実施例では、実施例１〜３と異なり、水酸化カルシウムは樹脂混合物中に混ぜずに、樹脂混合物を溶融混練したのち、粉砕分級して得られたトナー粉末
に水酸化カルシウムを添加した。水酸化カルシウムを外添する場合、添加量は、トナー１００重量部に対して、１〜１０重量部が好ましい。１重量部より少ないと、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を分解できず、逆に、１０重量部より多いと、帯電性が悪化してしまう。
【００５２】
具体的には、水酸化カルシウムを外添する添加量を、トナー１００重量部に対して、０重量部から５．０重量部に変更した以外は実施例１と同一とした。
【００５３】
水酸化カルシウムを内添せず、外添した本実施例は、実施例１と同様、トナーの帯電量が２４．０μＣ／ｇと高く、トナーの流動性、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度も良好であった。また、低温オフセットも１２５℃と良好で、非オフセット域も８０℃と充分に拡かった。更に、ＶＯＣ値、臭気値も良好で、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できたことがわかるとともに、製造されたトナーに僅かに残留するモノマー、酸性分、ベンズアルデヒド、エチルヘキサナール等による臭気も解消されたことがわかる。
＜実施例５＞
水酸化カルシウムを外添する添加量を、トナー１００重量部に対して、５．０重量部から１．０重量部に変更した以外は実施例４と同一とした。
【００５４】
水酸化カルシウムは、正帯電性を付与するため、添加量を減らした本実施例は、実施例４に比べて、トナーの帯電量が２６．４μＣ／ｇと更に高くなり、トナーの流動性、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度も良好であった。また、低温オフセットも１２５℃と良好で、非オフセット域も８０℃と充分に拡かった。更に、ＶＯＣ値、臭気値も良好で、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できたことがわかるとともに、製造されたトナーに僅かに残留するモノマー、酸性分、ベンズアルデヒド、エチルヘキサナール等による臭気も解消されたことがわかる。
＜実施例６＞
水酸化カルシウムを外添する添加量を、トナー１００重量部に対して、５．０重量部から１０重量部に変更した以外は実施例４と同一とした。
【００５５】
水酸化カルシウムは、正帯電性を付与するため、添加量を増やした本実施例は、実施例４に比べて、トナーの帯電量が１９．９μＣ／ｇと低くなったものの、トナーの流動性、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度も良好であった。また、低温オフセットも１３５℃と良好で、非オフセット域も７５℃と充分に拡かった。更に、ＶＯＣ値、臭気値も良好で、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できたことがわかるとともに、製造されたトナーに僅かに残留するモノマー、酸性分、ベンズアルデヒド、エチルヘキサナール等による臭気も解消されたことがわかる。
＜比較例４＞
水酸化カルシウムを外添する添加量を、トナー１００重量部に対して、５．０重量部から０．５重量部に変更した以外は実施例４と同一とした。
【００５６】
水酸化カルシウムは、正帯電性を付与するため、添加量を減らした本比較例は、実施例４に比べて、トナーの帯電量が２７．１μＣ／ｇと更に高くなり、トナーの流動性、出力画像の画像濃度、感光体上のかぶり濃度も良好であった。また、低温オフセットも１２５℃と良好で、非オフセット域も８０℃と充分に拡かった。
【００５７】
しかし、水酸化カルシウムを外添する添加量が０．５重量部と少ないため、ＶＯＣ値が、１７０μｇ／ｍ３と、「△」、臭気値も９０と、「△」と判定され、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できなかった。
＜比較例５＞
水酸化カルシウムを外添する添加量を、トナー１００重量部に対して、５．０重量部から１１．０重量部に変更した以外は実施例４と同一とした。
【００５８】
水酸化カルシウムを外添する添加量が１１．０重量部と多いため、ＶＯＣ値、臭気値は良好で、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できたことがわかるとともに、製造されたトナーに僅かに残留するモノマー、酸性分、ベンズアルデヒド、エチルヘキサナール等による臭気も解消されたことがわかる。
【００５９】
しかし、水酸化カルシウムは、正帯電性を付与するため、添加量を増やした本比較例は、実施例４に比べて、トナーの帯電量が１６．５μＣ／ｇと大幅に低くなり、感光体上のかぶり濃度も０．０１９の「×」と判定された。トナーの流動性も、内添に比べて、外添の場合のほうが、流動性への影響が大きいため、０．６５ｍｇ／ｓｅｃと低下し、「△」と判定された。
【００６０】
一方、水酸化カルシウムの帯電極性とは無関係に、外添する添加量を増やしすぎたものの、トナーの定着性が阻害されるほどには至らず、低温オフセットも１４０℃と良好で、非オフセット域も７０℃と充分に拡かった。
【００６１】
以上の通り、少なくとも結着樹脂と着色剤を含むトナーにおいて、ホタテ貝の貝殻を焼成して得られた、体積平均粒子径が０.１〜３μｍの水酸化カルシウムを内添する場合の添加量を、結着樹脂１００重量部に対して、５〜２０重量部の範囲、外添する場合の添加量を、トナー１００重量部に対して、１〜１０重量部の範囲としたことで、トナーが定着装置で加熱溶融されて、トナーから揮発する臭気を有する揮発性有機化合物を充分に分解できたとともに、製造されたトナーに僅かに残留するモノマー、酸性分、ベンズアルデヒド、エチルヘキサナール等による臭気も解消され、さらに、帯電性やオフセット性に優れたトナー及び該トナーを用いた画像形成装置を提供することができた。
【００６２】
また、このように、ホタテ貝から得られる水酸化カルシウムを、トナーに所定量、添加するのは、環境保全の見地からも、好ましい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも結着樹脂と着色剤を含むトナーにおいて、水酸化カルシウムが添加されていることを特徴とするトナー。
【請求項２】
前記水酸化カルシウムは、貝殻を焼成して得られることを特徴とする請求項１に記載のトナー。
【請求項３】
前記水酸化カルシウムは、前記結着樹脂１００重量部に対して、５〜２０重量部の範囲で内添されていることを特徴とする請求項１または２に記載のトナー。
【請求項４】
前記水酸化カルシウムは、トナー粉末１００重量部に対して、１〜１０重量部の範囲で外添されていることを特徴とする請求項１または２に記載のトナー。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のトナーを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
少なくとも結着樹脂と着色剤を含むトナーにおいて、水酸化カルシウムが添加されていることを特徴とするトナー。
【請求項２】
前記水酸化カルシウムは、貝殻を焼成して得られることを特徴とする請求項１に記載のトナー。
【請求項３】
前記水酸化カルシウムは、前記結着樹脂１００重量部に対して、５〜２０重量部の範囲で内添されていることを特徴とする請求項１または２に記載のトナー。
【請求項４】
前記水酸化カルシウムは、トナー粉末１００重量部に対して、１〜１０重量部の範囲で外添されていることを特徴とする請求項１または２に記載のトナー。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のトナーを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【公開番号】特開２０１２−１７３３１０（Ｐ２０１２−１７３３１０Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３１８１８（Ｐ２０１１−３１８１８）
【出願日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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