説明

正帯電性トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、画像形成方法及び画像形成装置

【課題】画像濃度均一性に優れる正帯電性トナーを提供すること。
【解決手段】結着樹脂、着色剤、及び、離型剤を含有するトナー母粒子と、外添剤と、からなり、前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂とを含み、前記外添剤が、2種以上のシリカ粒子を含み、前記2種以上のシリカ粒子は、アミノ基を含有するシランカップリング剤により表面処理された個数平均一次粒径が5nm以上15nm以下であるシリカ粒子Aと、シリコーンオイルにより表面処理された個数平均一次粒径が5nm以上15nm以下であるシリカ粒子Bとを含み、前記結晶性ポリエステル樹脂の含有量をwp、前記シリカ粒子Aの含有量をwA、前記シリカ粒子Bの含有量をwBとしたとき、wA/wBが0.5以上8.0以下であり、wB/wpが0.005以上0.100以下であることを特徴とする正帯電性トナー。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、正帯電性トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、画像形成方法及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電子写真方式を用いた画像形成装置として、従来のオフィスでの利用からオンデマンド印刷領域での利用が広がりを見せており、高画質、高信頼性の高速カラー機が求められている。低エネルギー定着の観点から、結晶性樹脂を用いたトナーが提案されているが、結晶性樹脂と非晶性樹脂とが部分的に相溶して可塑化することにより、外添構造が変化しやすい。
外添設計として、正帯電の外添剤と負帯電の外添剤とを用いることが提案されており、例えば、特許文献1には、外添剤としてアミノシランカップリング剤及びアミノシリコーンオイルから選択される少なくとも1種の表面処理剤によって表面処理された個数平均粒径が0.1〜3μmの範囲にある第1無機微粒子と、疎水化処理された平均一次粒径が0.005〜0.02μmの範囲にある第2無機微粒子とを含有するトナーが開示されている。
また、特許文献2には、アミノシランで表面処理されたBET法による比表面積が30〜70m2/gのシリカA、シリコーンオイルで表面処理された比表面積が100m2/g以上のシリカB及びシリコーンオイルが付着してなることを特徴とする非磁性一成分トナーが開示されている。
特許文献3には、外添剤が鉄粉と摩擦帯電させたときに正に帯電する無機微粒子及び負に帯電する無機微粒子を含んでいることを特徴とする非磁性一成分用フルカラートナーが開示されている。
また、特許文献4には、特定の結晶性ポリエステルを含むトナー母体と特定の粒径、強熱減量、乾燥減量を有する無機微粉末からなるトナーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平10−48888号公報
【特許文献2】特開2002−148851号公報
【特許文献3】特開平10−171155号公報
【特許文献4】特開2005−10454号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、画像濃度均一性に優れる正帯電性トナーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の上記課題は、以下の<1>、<2>、<4>、<5>及び<8>に記載の手段により解決された。好ましい実施態様である<3>、<6>、<7>、<9>、及び、<10>と共に以下に示す。
<1>結着樹脂、着色剤、及び、離型剤を含有するトナー母粒子と、外添剤と、からなり、前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂とを含み、前記外添剤が、2種以上のシリカ粒子を含み、前記2種以上のシリカ粒子は、アミノ基を有するシランカップリング剤により表面処理された個数平均一次粒径が5nm以上15nm以下であるシリカ粒子Aと、シリコーンオイルにより表面処理された個数平均一次粒径が5nm以上15nm以下であるシリカ粒子Bとを含み、前記結晶性ポリエステル樹脂の含有量をwp、前記シリカ粒子Aの含有量をwA、前記シリカ粒子Bの含有量をwBとしたとき、wA/wBが0.5以上8.0以下であり、wB/wpが0.005以上0.100以下であることを特徴とする正帯電性トナー、
<2>上記<1>に記載の正帯電性トナーと、キャリアと、を含む静電荷像現像剤、
<3>前記キャリアが、芯材と、前記芯材表面に導電性材料及び架橋性樹脂を含む被覆樹脂層とを有する樹脂被覆型キャリアである上記<2>に記載の静電荷像現像剤、
<4>静電荷像を現像してトナー像を形成する現像手段を少なくとも備えた画像形成装置に対して着脱可能であり、前記現像手段に供給するためのトナーとして上記<1>記載の正帯電性トナーを収納しているトナーカートリッジ、
<5>像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程、前記像保持体表面に形成された静電潜像を上記<1>に記載の正帯電性トナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程、前記トナー像を被転写体表面に転写する転写工程、及び、前記被転写体表面に転写されたトナー像を定着する定着工程、を少なくとも含む画像形成方法、
<6>前記像保持体の表面が、アモルファスシリコンである上記<5>に記載の画像形成方法、
<7>前記現像工程が、周速が1,000mm/s以上である現像剤保持体を前記像保持体の表面に摺擦させて前記静電荷像を前記正帯電性トナーにより現像する上記<5>又は<6>に記載の画像形成方法、
<8>像保持体と、前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、前記静電荷像を上記<1>に記載の正帯電性トナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を被転写体表面に転写する転写手段と、被転写体表面に転写された前記トナー像を定着する定着手段と、を少なくとも備える画像形成装置、
<9>前記像保持体の表面が、アモルファスシリコンである上記<8>に記載の画像形成装置、
<10>前記現像手段が、周速が1,000mm/s以上である現像剤保持体を備え、かつ、前記現像剤保持体を前記像保持体の表面に摺擦させて前記静電荷像を前記正帯電性トナーにより現像する上記<8>又は<9>に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【0006】
上記<1>に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、画像濃度均一性に優れる正帯電性トナーを提供することができる。
上記<2>に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、画像濃度均一性に優れる静電荷像現像剤を提供することができる。
上記<3>に記載の発明によれば、前記キャリアが、芯材と、前記芯材表面に導電性材料及び架橋性樹脂を含む被覆樹脂層とを有する樹脂被覆型キャリアでない場合に比べて、画像濃度均一性により優れる静電荷像現像剤を提供することができる。
上記<4>に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、画像濃度均一性に優れるトナーカートリッジを提供することができる。
上記<5>に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、画像濃度均一性に優れる画像形成方法を提供することができる。
上記<6>に記載の発明によれば、像保持体の表面が画像濃度均一性を維持しにくいアモルファスシリコンである場合であっても、画像濃度均一性に優れる画像形成方法を提供することができる。
上記<7>に記載の発明によれば、画像濃度均一性を維持しにくい、周速が1,000mm/s以上である現像剤保持体を前記像保持体の表面に摺擦させて現像を行う場合であっても、画像濃度均一性に優れる画像形成方法を提供することができる。
上記<8>に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、画像濃度均一性に優れる画像形成装置を提供することができる。
上記<9>に記載の発明によれば、像保持体の表面が画像濃度均一性を維持しにくいアモルファスシリコンである場合であっても、画像濃度均一性に優れる画像形成方法を提供することができる。
上記<10>に記載の発明によれば、画像濃度均一性を維持しにくい、周速が1,000mm/s以上である現像剤保持体を前記像保持体の表面に摺擦させて現像を行う場合であっても、画像濃度均一性に優れる画像形成方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、本実施形態について詳細に説明する。
なお、本実施形態において、「A〜B」との記載は、AからBの間の範囲だけでなく、その両端であるA及びBも含む範囲を表す。例えば、「A〜B」が数値範囲であれば、数値の大小に応じて「A以上B以下」又は「B以上A以下」を表す。
【0008】
(正帯電性トナー)
本実施形態の正帯電性トナー(以下、単に「トナー」ともいう。)は、結着樹脂、着色剤、及び、離型剤を含有するトナー母粒子と、外添剤と、からなり、前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂とを含み、前記外添剤が、2種以上のシリカ粒子を含み、前記2種以上のシリカ粒子は、アミノ基を有するシランカップリング剤により表面処理された個数平均一次粒径が5nm以上15nm以下であるシリカ粒子Aと、シリコーンオイルにより表面処理された個数平均一次粒径が5nm以上15nm以下であるシリカ粒子Bとを含み、前記結晶性ポリエステル樹脂の含有量をwp、前記シリカ粒子Aの含有量をwA、前記シリカ粒子Bの含有量をwBとしたとき、wA/wBが0.5以上8.0以下であり、wB/wpが0.005以上0.100以下であることを特徴とする。
【0009】
従来、低温定着の観点から結着樹脂の一部に結晶性ポリエステル樹脂を含有するトナーが提案されている。しかしながら、結晶性ポリエステル樹脂含有トナーを正帯電トナーとしてアモルファスシリコン感光体と組み合わせた際に、プリント面内で画像濃度が不均一になる現象が発生することがわかった。特にこの画像濃度が不均一になる現象は、低印字率の画像を大量に連続プリントした後に顕著に発生しやすいことが判明した。
当該課題に関し、本発明者等は鋭意検討を行った結果、2種のシリカ粒子を添加し、更にトナー母粒子中の結晶性ポリエステル樹脂の含有量を考慮することにより、画像濃度均一性が変化することを見いだし、本発明に至った。そのメカニズムについては必ずしも明確ではないものの、以下のような機構が作用しているものと推測される。
【0010】
まず、正帯電性を付与するためにアミノ基を有するシランカップリング剤で表面処理されシリカ粒子のみを外添したトナーにおいて、トナー劣化がない場合には、シリカ粒子はトナー粒子にほぼ均一な状態で付着している。しかしながら、現像機内での撹拌等によるストレスにより、結晶性ポリエステル樹脂と非晶性ポリエステル樹脂が部分的に相溶して可塑化することにより、トナー表面でシリカ粒子が埋まり込みやすい場所と埋まり込みにくい場所が存在するために、外添剤の埋まり込み状態が不均一となる。このように不均一に劣化したトナーが現像されると、各トナー粒子によって感光体との付着力にバラツキが生じやすい。このためクリーニグブレードで感光体をクリーニングした際に、トナーの付着力の不均一さに応じてドラム表面磨耗が不均一となりやすくなり、微小な表面粗さに感光体面内での差ができる。したがって、トナーの外添構造の不均一性によるトナー/感光体付着力の不均一とドラム表面性の不均一性によるトナー/感光体付着力の不均一性が合わさることにより、トナー転写性がより不均一となり、結果としてプリント面内の画像濃度均一性が悪化することを本発明者等は見いだした。
【0011】
これに対し、アミノ基を有するシランカップリング剤で表面処理されたシリカ粒子Aとシリコーンオイルで表面処理されたシリカ粒子Bとの少なくとも2種のシリカ粒子を含有した場合には、シリカ粒子Aの2次凝集体の一部にシリカ粒子Bが付着した状態で存在していると考えられる。このトナー粒子にストレスがかかった場合には、シリコーンオイル処理シリカ粒子Bがまずキャリア表面に移行する。一方、シリカ粒子Aのうち、結晶性ポリエステル樹脂近傍に存在する粒子は、トナー内部に埋まり込みやすくなり、トナー表面のシリカ粒子Aの存在状態は不均一となる。しかしながら、シリカ粒子Bが付着したキャリアと、トナーとが接触することにより、シリカ粒子B表面のシリコーンオイル成分が再度トナーに付着して、トナーが現像されることになる。このとき、トナーと感光体(像保持体)との付着力は、トナーの外添状態よりもシリコーンオイルの付着が支配的となり、結果として感光体/トナー間の付着力がほぼ均一となる。また更に、シリカ粒子Bがキャリア表面に過剰に付着した場合には、埋まり込んでいないシリカ粒子Aとシリカ粒子Bとが静電的に付着することにより、過剰なシリカ粒子Bがトナーに再度付着して回収され現像されるため、キャリアに付着するシリカ粒子Bの量が一定以下に保たれ、帯電性に影響を与えることなく、トナーへ安定してシリコーンオイルを付与することができる。このためトナー劣化状態に関わらず、トナーと感光体との付着力が均一に保たれ、安定した画像濃度均一性が得られるものと考えられる。
【0012】
<外添剤>
本実施形態の正帯電性トナーは、トナー母粒子と外添剤とからなり、前記外添剤が、2種以上のシリカ粒子を含む。
また、前記2種以上のシリカ粒子は、アミノ基を含有するシランカップリング剤により表面処理された個数平均一次粒径が5nm以上15nm以下であるシリカ粒子Aと、シリコーンオイルにより表面処理された個数平均一次粒径が5nm以上15nm以下であるシリカ粒子Bとを含み、トナー母粒子中の結晶性ポリエステル樹脂の含有量をwp、前記シリカ粒子Aの含有量をwA、前記シリカ粒子Bの含有量をwBとしたとき、wA/wBが0.5以上8.0以下であり、wB/wpが0.005以上0.100以下である。
【0013】
本実施形態の正帯電性トナーは、外添剤として、前記シリカ粒子A及び前記シリカ粒子Bを含み、トナーにおけるシリカ粒子Aの含有量をwA、シリカ粒子Bの含有量をwBとしたとき、0.5≦wA/wB≦8.0であり、0.7≦wA/wB≦7.0であることが好ましく、1.0≦wA/wB≦6.0であることがより好ましい。
上記範囲であると、シリカ粒子Bのキャリアへの付着量が適度であり、帯電性が安定し、濃度ムラなどの画像欠陥の発生が抑制され、また、シリカ粒子Aの埋まり込みによる付着力変化を抑制する効果が十分得られ、画像濃度均一性に優れる。
【0014】
また、本実施形態の正帯電性トナーは、外添剤として、前記シリカ粒子Bを含み、トナー母粒子には結晶性ポリエステル樹脂を含有し、トナーにおけるシリカ粒子Bの含有量をwB、結晶性ポリエステル樹脂の含有量をwpとしたとき、0.005≦wB/wp≦0.100であり、0.010≦wB/wp≦0.080であることが好ましく、0.015≦wB/wp≦0.070であることがより好ましい。
上記範囲であると、トナー母粒子表面に結晶性ポリエステル樹脂が存在している部分の外添剤埋まり込みよりもキャリアへのシリカ粒子B由来のシリコーンオイルの付着が支配的となり、トナー付着力が均一に保たれ、安定した画像濃度均一性が得られ、また、シリカ粒子Bとトナー母粒子との付着力が十分であり、キャリアに付着するシリカ粒子Bの量が適度で帯電性が安定となり、濃度ムラなどの画像欠陥の発生が抑制される。
【0015】
〔シリカ粒子A〕
本実施態様におけるシリカ粒子Aは、アミノ基を有するシランカップリング剤により表面処理されたシリカ粒子である。前記シリカ粒子Aは、アミノ基を有することにより正帯電となるため、本実施態様のトナーが正帯電性を帯びるのに寄与していると推定される。
前記シリカ粒子Aにおけるアミノ基を有するシランカップリング剤は、シリカ粒子Aの表面に物理的に付着していても、化学的に結合していてもよいが、シリカ粒子Aの表面に化学的に結合していることが好ましい。
アミノ基を有するシランカップリング剤としては、公知のものが用いられ、具体的には、例えば、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
また、シリカ粒子Aにおいては、アミノ基を有するシランカップリング剤による表面処理に加え、アミノ基を有しないシランカップリング剤を併用してもよい。
アミノ基を有しないシランカップリング剤としては、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、トリメチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、N,O−(ビストリメチルシリル)アセトアミド、N,N−ビス(トリメチルシリル)ウレア、tert−ブチルジメチルクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等や、それらの一部の水素原子をフッ素原子に変えた、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルメチルジメトキシシラン、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシルトリエトキシシラン、3−ヘプタフルオロイソプロポキシプロピルトリエトキシシランなどのフッ素系シラン化合物等を挙げることができる。
シリカ粒子Aの個数平均一次粒径は、5nm以上15nm以下であり、7nm以上14nm以下であることが好ましく、10nm以上13nm以下であることがより好ましい。上記範囲であると、トナー母粒子への埋まり込みが少なく、感光体/トナー間の付着力制御が容易である。
また、シリカ粒子Aの含有量wAとしては、トナー母粒子100重量部に対し、0.1〜3.0重量部が好ましく、0.2〜2.5重量部がより好ましく、0.3〜2.0重量部が更に好ましい。上記範囲であると、トナーと感光体との付着力が均一に保たれ、転写性に優れ、濃度ムラ等の発生が抑制され、また、画像濃度均一性に優れる。
【0016】
〔シリカ粒子B〕
本実施形態におけるシリカ粒子Bは、シリコーンオイルにより表面処理されたシリカ粒子である。
前記シリカ粒子Bにおけるシリコーンオイルは、シリカ粒子Bの表面に物理的に付着していても、化学的に結合していてもよい。
シリコーンオイルとしては、公知のものが用いられ、具体的には、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、環状ジメチルシリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、メチルスチリル変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が挙げられる。
シリカ粒子Bの個数平均一次粒径は、5nm以上15nm以下であり、7nm以上14nm以下であることが好ましく、10nm以上13nm以下であることがより好ましい。上記範囲であると、シリカ粒子Bのキャリアへの移行が容易であり、また、トナーへのシリコーンオイルの付与が安定して行われるので、トナー付着力制御が容易であり、画質に優れる。
また、シリカ粒子Bを600℃まで加熱した時の熱減量が、4重量%以上20重量%以下であることが好ましく、5重量%以上18重量%以下であることがより好ましく、6重量%以上15重量%以下であることが更に好ましい。上記範囲であると、シリコーンオイルが適量トナー表面に付着し、トナーと感光体との付着力の制御が容易である。
なお、熱減量は、熱重量測定装置(TGA)にて毎分30℃で室温から1,000℃まで昇温したときの重量の減少分として求めることができる。
また、シリカ粒子Bの含有量wBとしては、トナー母粒子100重量部に対し、0.02〜2.0重量部が好ましく、0.04〜1.5重量部がより好ましく、0.06〜1.0重量部が更に好ましい。上記範囲であると、付着力変化を抑制する効果が十分得られ、画像濃度均一性が優れ、また、シリカ粒子Bのキャリア付着量が適度であり、帯電性が安定し、濃度ムラなどの画像欠陥の発生が抑制される。
【0017】
本実施形態のトナーは、外添剤として、前記シリカ粒子A及び前記シリカ粒子B以外に、公知の無機粒子や有機粒子を併用してもよい。
無機粒子としては、例えば、シリカ粉末、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、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、炭化硅素、窒化硅素などが挙げられる。
また、有機粒子としては、例えば、スチレン系重合体、(メタ)アクリル系重合体、エチレン系重合体などのビニル系重合体や、エステル系、メラミン系、アミド系、アリルフタレート系などの各種重合体、フッ化ビニリデンなどのフッ素系重合体、ステアリン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩、高級アルコールからなる有機粒子も挙げられる。
上記外添剤は、更に必要に応じ所望の添加剤とともに、ヘンシェルミキサー等の混合機により充分混合し、外添させることができる。
【0018】
<トナー母粒子>
本実施形態の正帯電性トナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、及び、離型剤を含有するトナー母粒子と、外添剤と、からなり、前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂とを含む。
以下に、トナー母粒子における各成分に詳細に説明する。
【0019】
〔結晶性ポリエステル〕
本実施形態の正帯電性トナーは、トナー母粒子に結着樹脂として、結晶性ポリエステル樹脂を含む。
なお、「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、明確な吸熱ピークを有するものを指す。本実施形態に用いられる樹脂における「結晶性」とは、示差走査熱量測定(DSC)において、明確な吸熱ピークを有することを指し、具体的には、昇温速度10℃/minで測定した際の吸熱ピークの半値幅が6℃以内であることを意味する。一方、吸熱ピークの半値幅が6℃を越える樹脂や、明確な吸熱ピークが認められない樹脂は、非結晶性であることを意味する。
結晶性ポリエステル樹脂は、酸(好ましくはジカルボン酸)成分と、アルコール(好ましくはジオール)成分とから合成されるものであることが好ましい。なお、本実施形態では、結晶性ポリエステル樹脂の主鎖に対して、他成分を50重量%以下の割合で共重合した共重合体も結晶性ポリエステル樹脂とする。
【0020】
前記酸(ジカルボン酸)成分としては、脂肪族ジカルボン酸が含まれていることが好ましい。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、1,10−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(炭素数1〜8の)アルキルエステルや酸無水物が挙げられる。また、フマル酸、マレイン酸、3−ヘキセンジオイック酸、3−オクテンジオイック酸等の重結合を持つジカルボン酸成分を含んでもよい。
【0021】
一方、前記アルコール(ジオール)成分としては、脂肪族ジオールが含まれていることが好ましい。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−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、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等が挙げられるが、この限りではない。
【0022】
トナー母粒子に対する結晶性ポリエステル樹脂の含有量wpとしては、2重量%以上40重量%以下が好ましく、3重量%以上30重量%以下がより好ましく、4重量%以上25重量%以下が更に好ましい。上記範囲であると、低温定着性が十分得られ、また、結晶性ポリエステル樹脂との非結晶性ポリエステル樹脂との相溶による可塑化が抑制され、外添構造の維持が容易であり、画像濃度均一性に優れる。
【0023】
〔非結晶性ポリエステル樹脂〕
非結晶性(「非晶性」又は「非晶質」ともいう。)ポリエステル樹脂としては、公知の非結晶性ポリエステル樹脂が利用できる。非結晶性ポリエステル樹脂も、結晶性ポリエステル樹脂と同様に、酸成分と、アルコール成分とから合成されるものであることが好ましい。
前記酸成分としては、非結晶性ポリエステル樹脂の合成に用いる公知の種々のポリカルボン酸を用いることができる。例えば、二価カルボン酸として結晶性ポリエステル樹脂に関して挙げた種々のジカルボン酸を同様に用いることができ、これらに加えて、特に、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、等の芳香族ジカルボン酸、ドデセニルコハク酸、オクチルコハク酸等の炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数2〜20のアルケニル基で置換されたコハク酸、それらの酸の無水物及びそれらの酸のアルキル(炭素数1〜8)エステル等が好ましく用いられる。
また、3価以上のカルボン酸として、トリメリット酸、ピロメリット酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸或いはこれらの酸無水物や低級アルキルエステルを用いてもよい。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。
前記アルコール成分としても、非結晶性ポリエステル樹脂の合成に用いる公知の種々のポリオールを用いることができる。例えば、結晶性ポリエステル樹脂に関して挙げた脂肪族ジオールに加えて、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAのアルキレン(炭素数2又は3)オキサイド(平均付加モル数1〜10)付加物や水素添加ビスフェノールA等を用いることができる。また、3価以上のアルコールとして、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の炭素数3〜20の脂肪族多価アルコール、1,3,5−トリヒドロキシルメチルベンゼン等の炭素数6〜20の芳香族多価アルコール並びにこれらのアルキレンオキサイド付加物等が挙げられる。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。
【0024】
結晶性ポリエステル樹脂の吸熱ピーク温度は、50〜120℃であることが好ましく、55〜100℃であることがより好ましい。吸熱ピーク温度が50℃以上であると、高温度域においても結着樹脂自体の凝集力が良好であり、定着の際の剥離性に優れ、ホットオフセットを抑制することができる。また、吸熱ピーク温度が120℃以下であると、十分な溶融が得られ、最低定着温度を低くすることができる。
非結晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度Tgは、40〜80℃であることが好ましく、50〜65℃であることがより好ましい。Tgが40℃以上であると、高温度域においても結着樹脂自体の凝集力が保持され、定着の際にホットオフセットを抑制することができる。また、Tgが80℃以下であると、十分な溶融が得られ、最低定着温度を低くすることができる。
【0025】
ここで、結晶性樹脂の吸熱ピーク温度の測定には、示差走査熱量計(DSC)を用い、室温(20℃)から150℃まで毎分10℃の昇温速度で測定を行った時のJIS K−7121に示す入力補償示差走査熱量測定の融解ピーク温度として求めることができる。なお、結晶性樹脂が複数の融解ピークを示す場合があるが、本発明においては、最大のピークをもって融点とみなす。
また、非結晶性樹脂のガラス転移温度は、ASTM D3418−82に規定された方法(DSC法)で測定した値をいう。
【0026】
また、本発明に用いられるポリエステル樹脂の重量平均分子量は、4,000〜100,000であることが好ましく、6,000〜80,000であることがより好ましい。重量平均分子量が4,000以上であると、結着樹脂として良好な凝集力を得ることができ、ホットオフセット性に優れる。また、重量平均分子量が100,000以下であると、良好なホットオフセット性及び好適な最低定着温度を得ることができる。
【0027】
また、結着樹脂として、ポリエステル樹脂以外に、スチレンとアクリル酸又はメタクリル酸との共重合体、ポリ塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂、ポリエーテルポリオール樹脂等を併用することもできる。
【0028】
また、本実施形態のトナーにおけるトナー母粒子中の結着樹脂の含有量としては、特に制限はないが、トナー母粒子の全重量に対し、30〜99重量%であることが好ましく、40〜98重量%であることがより好ましく、50〜96重量%であることが更に好ましい。上記範囲であると、定着性、保管性、粉体特性、帯電特性等に優れる。
【0029】
〔着色剤〕
本実施形態の正帯電性トナーは、トナー母粒子に着色剤を含有する。
着色剤としては、公知のものを用いることができ、色相角、彩度、明度、耐候性、OHP透過性、トナー中での分散性の観点から任意に選択すればよい。
例えば、シアントナーにおいては、その着色剤として、例えば、C.I.ピグメントブルー1、同2、同3、同4、同5、同6、同7、同10、同11、同12、同13、同14、同15、同15:1、同15:2、同15:3、同15:4、同15:6、同16、同17、同23、同60、同65、同73、同83、同180、C.I.バットシアン1、同3、同20等や、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルーの部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーBCのシアン顔料、C.I.ソルベントシアン79、162等のシアン染料などが用いられる。
マゼンタトナーにおいては、その着色剤として、例えば、C.I.ピグメントレッド1、同2、同3、同4、同5、同6、同7、同8、同9、同10、同11、同12、同13、同14、同15、同16、同17、同18、同19、同21、同22、同23、同30、同31、同32、同37、同38、同39、同40、同41、同48、同49、同70、同51、同52、同53、同54、同55、同57、同58、同60、同63、同64、同68、同81、同83、同87、同88、同89、同90、同112、同114、同122、同123、同163、同184、同185、同202、同206、同207、同209、同238等、ピグメントバイオレット19のマゼンタ顔料や、C.I.ソルベントレッド1、同3、同8、同23、同24、同25、同27、同30、同49、同81、同82、同83、同84、同100、同109、同121、C.I.ディスパースレッド9、C.I.ベーシックレッド1、同2、同9、同12、同13、同14、同15、同17、同18、同22、同23、同24、同27、同29、同32、同34、同35、同36、同37、同38、同39、同40等のマゼンタ染料等、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ロータミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3Bなどが用いられる。
イエロートナーにおいては、その着色剤として、例えば、C.I.ピグメントイエロー2、同3、同15、同16、同17、同74、同93、同97、同128、同155、同180、同185、同139等のイエロー顔料などが用いられる。
また、ブラックトナーにおいては、その着色剤として、例えば、カーボンブラック、活性炭、チタンブラック、磁性粉、Mn含有の非磁性粉などが用いられる。また、イエロー、マゼンタ、シアン、レッド、グリーン、ブルー顔料を混合して、ブラックトナーとしてもよい。
【0030】
着色剤の使用量は、トナー母粒子100重量部に対して、0.1〜20重量部であることが好ましく、0.5〜15重量部であることがより好ましい。また、着色剤として、これらの顔料や染料等を1種単独で使用する、又は、2種以上を併せて使用することができる。
【0031】
〔離型剤〕
本実施形態の正帯電性トナーは、トナー母粒子に離型剤を含有する。
離型剤の具体例としては、例えば、エステルワックス、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリエチレンとポリプロピレンの共重合物、ポリグリセリンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、カルナバワックス、サゾールワックス、モンタン酸エステルワックス、脱酸カルナバワックス、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、ブランジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸などの不飽和脂肪酸類、ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、あるいは更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルアルコール類などの飽和アルコール類;ソルビトールなどの多価アルコール類;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドなどの脂肪酸アミド類;メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類、エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’−ジオレイルセバシン酸アミドなどの、不飽和脂肪酸アミド類;m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,N’−ジステアリルイソフタル酸アミドなどの芳香族系ビスアミド類;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなどの脂肪酸金属塩(一般に金属石けんといわれているもの);脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸などのビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類;ベヘニン酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂の水素添加などによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物などが挙げられる。
前記離型剤は、結着樹脂100重量%に対して、1〜20重量%の範囲で含有することが好ましく、3〜15重量%の範囲で含有することがより好ましい。上記範囲であると、良好な定着及び画質特性の両立が可能である。
【0032】
〔帯電制御剤〕
本実施形態の正帯電性トナーは、必要に応じて、帯電制御剤を含有してもよい。
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものを用いることができる。例えば、ニグロシン染料、トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート等の四級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩、及びこれらのレーキ顔料;トリフェニルメタン染料;高級脂肪酸の金属塩;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイド等のジオルガノスズオキサイド;ジブチルスズボレート等のジオルガノスズボレート類;グアニジン化合物、イミダゾール化合物、アミノアクリル系樹脂などが挙げられる。
これらの帯電制御剤は、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。
【0033】
〔赤外線吸収剤〕
本実施形態のトナーにおけるトナー母粒子は、光定着方式を用いた画像形成方法又は装置に用いる場合には、赤外線吸収剤を含有することが好ましい。
本実施形態に用いられる赤外線吸収剤としては、公知の赤外線吸収剤を用いることができ、例えば、シアニン化合物、メロシアニン化合物、ベンゼンチオール系金属錯体、メルカプトフェノール系金属錯体、芳香族ジアミン系金属錯体、ジイモニウム化合物、アミニウム化合物、ニッケル錯体化合物、フタロシアニン系化合物、アントラキノン系化合物、ナフタロシアニン系化合物等を用いることができる。
また、前述した着色剤のうち、カーボンブラック等の赤外線領域に吸収を有するものは、赤外線吸収剤としても用いられる。
【0034】
具体的な赤外線吸収剤としては、ニッケル金属錯体系赤外線吸収剤(三井化学(株)製:SIR−130、SIR−132)、ビス(ジチオベンジル)ニッケル(みどり化学(株)製:MIR−101)、ビス[1,2−ビス(p−メトキシフェニル)−1,2−エチレンジチオレート]ニッケル(みどり化学(株)製:MIR−102)、テトラ−n−ブチルアンモニウムビス(シス−1,2−ジフェニル−1,2−エチレンジチオレート)ニッケル(みどり化学(株)製:MIR−1011)、テトラ−n−ブチルアンモニウムビス[1,2−ビス(p−メトキシフェニル)−1,2−エチレンジチオレート]ニッケル(みどり化学(株)製:MIR−1021)、ビス(4−tert−1,2−ブチル−1,2−ジチオフェノレート)ニッケル−テトラ−n−ブチルアンモニウム(住友精化(株)製:BBDT−NI)、シアニン系赤外線吸収剤(富士フイルム(株)製:IRF−106、IRF−107)、シアニン系赤外線吸収剤(山本化成(株)製、YKR2900)、アミニウム、ジイモニウム系赤外線吸収剤(ナガセケムテックス(株)製:NIR−AM1、IM1)、イモニウム化合物(日本カーリット(株)製:CIR−1080、CIR−1081)、アミニウム化合物(日本カーリット(株)製:CIR−960、CIR−961)、アントラキノン系化合物(日本化薬(株)製:IR−750)、アミニウム系化合物(日本化薬(株)製:IRG−002、IRG−003、IRG−003K)、ポリメチン系化合物(日本化薬(株)製:IR−820B)、ジイモニウム系化合物(日本化薬(株)製:IRG−022、IRG−023)、ジアニン化合物(日本化薬(株)製:CY−2、CY−4、CY−9)、可溶性フタロシアニン(日本触媒(株)製:TX−305A)、ナフタロシアニン(山本化成(株)製:YKR5010、山陽色素(株)製:サンプル1)、無機材料系(信越化学工業(株)製:イッテルビウムUU−HP、住友金属工業(株)製:インジュームチンオキサイド)等が挙げられる。
【0035】
本実施形態の正帯電性トナーの体積平均粒径(D50v)は、2μm以上10μm以下が好ましく、3μm以上9μm以下がより好ましく、4μm以上8μm以下が更に好ましい。
また、本実施形態の正帯電性トナーにおけるトナー母粒子の体積平均粒径(D50v)は、2μm以上10μm以下が好ましく、3μm以上9μm以下がより好ましく、4μm以上8μm以下が更に好ましい。
トナーの粒度分布としては狭いほうが好ましく、より具体的にはトナーの個数粒径の小さい方から換算して16%径(D16p)と84%径(D84p)の比を平方根として示したもの(GSDp)、すなわち、下式で表されるGSDpが1.40以下であることが好ましく、1.31以下であることがより好ましく、1.27以下であることが特に好ましい。
GSDp={(D84p)/(D16p)}0.5
体積平均粒径、GSDpともに上記範囲であれば、極端に小さな粒子が存在しないため、小粒径トナーの帯電量が過剰になることによる現像性の低下を抑制できる。
【0036】
トナーやトナー母粒子等の粒子の平均粒径測定には、コールターマルチサイザーII型(ベックマン・コールター社製)を用いることができる。この場合、粒子の粒径レベルにより、最適なアパーチャーを用いて測定することができる。測定した粒子の粒径は体積平均粒径で表す。
【0037】
<正帯電性トナーの製造方法>
本実施形態の正帯電性トナーの製造方法は、特に制限はなく、公知の方法により製造すればよい。
例えば、結着樹脂と、着色剤と、離型剤と、必要に応じて、帯電制御剤、赤外線吸収剤等の成分を混合した後、ニーダー、押し出し機などを用いて上記材料を溶融混練する。この後、得られた溶融混錬物を粗粉砕した後、ジェットミル等で微粉砕し、風力分級機により、目的とする粒径のトナー粒子を得る混練粉砕法、混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力又は熱エネルギーにて形状を変化させる方法、結着樹脂を乳化させ、形成された分散液と、着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化凝集法、結着樹脂を得るための単量体と、着色剤と、離型剤と、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法、結着樹脂と、着色剤と、離型剤と、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等が使用される。また上記方法で得られたトナー粒子をコアにして、更に凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。
これらの中でも、混練粉砕法、又は、乳化凝集法を用いて、本実施態様のトナーを製造することが好ましい。
【0038】
外添剤をトナーへ外添する方法としては、特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。具体的には例えば、Vブレンダー、ヘンシェルミキサー等の混合機を用いて乾式でトナー母粒子表面に付着する方法、外添剤を液体に分散させた後、スラリー状態のトナーに添加し乾燥させ表面に付着する方法、又は、湿式方法として、乾燥トナーにスラリーをスプレーしながら乾燥する方法が挙げられる。
【0039】
(静電荷像現像剤)
本実施形態の静電荷像現像剤(以下、単に「現像剤」ともいう。)は、本実施形態の正帯電性トナーとキャリアとを含むことを特徴とする。
【0040】
前記キャリアとしては、公知のものを用いることができ、芯材表面に導電材料を含む被覆樹脂層を有する樹脂被覆型キャリアを用いることができる。
芯材表面に導電材料を含む被覆樹脂層を有するキャリアは、例えば、芯材に、スプレードライ方式、ロータリドライ方式、万能撹拌機による液浸乾燥法等により、樹脂をコーティングして得られる。
また、被覆樹脂層は、単層に限られず、2層以上の構成であってもよい。
【0041】
芯材表面を被覆するために用いられる被覆樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、等が挙げられる。
特に、前記被覆樹脂層の最表面が、架橋性樹脂であることが好ましい。架橋性樹脂を用いることにより、外添剤がキャリア表面に埋め込まれ、外添構造が変化するの抑制することができる。
前記架橋性樹脂しては、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、架橋性フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、架橋性シリコーン樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、エポキシ樹脂、架橋性シリコーン樹脂が好ましく、架橋性シリコーン樹脂としては、架橋性のストレートシリコーン樹脂、フッ素変性シリコーン樹脂が好ましい。
導電材料の具体例としては、金、銀、銅のような金属;カーボンブラック;酸化チタン
、酸化亜鉛のような導電性の金属酸化物単体系;酸化チタン、酸化亜鉛、ホウ酸アルミニ
ウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、酸化インジュームスズ等の微粒子の表面を導電性の
金属酸化物で被覆した複合系;などが挙げられる。
また、必要に応じて被覆樹脂中に荷電制御剤等の添加剤を添加してもよい。
【0042】
キャリア中における被覆樹脂層の全含有量は、芯材100重量部に対し、0.5重量部以上10重量部以下の範囲が好ましく、1重量部以上5重量部以下がより好ましく、1重量部以上3重量部以下が更に好ましい。被覆樹脂層の含有量が0.5重量部以上であると、芯材粒子の表面露出が少なく、現像電界の注入を抑制することができる。また、被覆樹脂層の含有量が10重量部以下であると、被覆樹脂層から遊離する樹脂粉が少なく、現像剤中に剥がれた樹脂粉を初期の段階から抑制することができる。
【0043】
各被覆樹脂層の平均膜厚は、0.1μm以上10μm以下であることが好ましく、0.1μm以上3.0μm以下であることがより好ましく、0.1μm以上1.0μm以下であることが更に好ましい。被覆樹脂層の平均膜厚が0.1μm以上であると、長時間使用時に被覆樹脂層剥離による抵抗低下が発生せず、キャリアの粉砕の制御が容易である。一方、被覆樹脂層の平均膜厚が10μm以下であると、飽和帯電量に達するまでの時間が短い。
【0044】
被覆樹脂層の平均膜厚(μm)は、芯材の真比重をρ(無次元)、芯材の体積平均粒子径をd(μm)、被覆樹脂層の平均比重をρC、芯材100重量部に対する被覆樹脂層の全含有量をWC(重量部)とすると、下記式(11)以下のようにして求めることができる。
式(11):平均膜厚(μm)={[キャリア1個当たりの被覆樹脂量(導電粉等の添加物もすべて含む)/キャリア1個当たりの表面積]}/被覆樹脂層の平均比重
={[4/3π・(d/2)3・ρ・WC]/[4π・(d/2)2]}/ρC
=(1/6)・(d・ρ・WC/ρC
【0045】
導電材料の含有量は、被覆樹脂100重量部に対し、0.5〜20重量部であることが好ましく、2〜18重量部であることが更に好ましい。0.5〜20重量部の範囲であればキャリアの抵抗を良好に制御することができる。
【0046】
キャリアの平均粒径は、20〜100μmであることが好ましく、30〜80μmであることがより好ましい。
本実施形態の静電荷像現像剤中のトナーの含有量は、現像剤100重量部に対し、2.0重量部以上20重量部以下が好ましく、2.5重量部以上16重量部以下がより好ましく、3.0重量部以上14重量部以下が更に好ましい。
【0047】
(画像形成方法、及び、画像形成装置)
本実施形態の正帯電性トナー及び本実施形態の静電荷像現像剤は、特に制限はなく、静電荷像現像方式(電子写真方式)の画像形成方法及び装置に使用される。
中でも、像保持体としてアモルファスシリコンにより表面を構成された像保持体を用いた画像形成方法及び装置に好適に用いることができる。
また、現像剤担持体の周速が1,000mm/s以上の画像形成方法及び装置においても、本実施形態の正帯電性トナー及び本実施形態の静電荷像現像剤は好適に用いることができる。
【0048】
本実施形態の画像形成方法は、像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程、前記像保持体表面に形成された静電潜像を本実施形態の正帯電性トナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程、前記トナー像を被転写体表面に転写する転写工程、及び、前記被転写体表面に転写されたトナー像を定着する定着工程、を少なくとも含むことが好ましい。前記転写工程では、中間転写体を用いて2回以上の転写を行ってもよい。また、必要に応じて、クリーニング工程等を含んでいてもよい。
また、本実施形態の画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、前記静電荷像を本実施形態の正帯電性トナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を被転写体表面に転写する転写手段と、被転写体表面に転写された前記トナー像を定着する定着手段と、を少なくとも備えることが好ましい。前記転写手段では、中間転写体を用いて2回以上の転写を行ってもよい。また、像保持体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段等を有していてもよい。
【0049】
像保持体である感光体としては、アモルファスシリコン、セレンなどの無機感光体、ポリシラン、フタロシアニンなどを電荷発生材料や電荷輸送材料として使用した有機感光体が挙げられ、中でも長寿命なアモルファスシリコン感光体が好ましい。
アモルファスシリコン感光体は、特に表面の硬度が高いために、耐久性に優れ長寿命であるが、一方、感光体表面における摩耗が不均一になりやすく、感光体表面における表面粗さが不均一となり、画像濃度均一性が低下しやすい感光体であるが、本実施形態のトナーを使用することにより、アモルファスシリコン感光体を用いた画像形成装置においても画像濃度均一性に優れる。
【0050】
前記現像工程は、周速が1,000mm/s以上である現像剤保持体を前記像保持体の表面に摺擦させて前記静電荷像を前記正帯電性トナーにより現像する工程であることが好ましい。
また、前記現像手段は、周速が1,000mm/s以上である現像剤保持体を備え、かつ、前記現像剤保持体を前記像保持体の表面に摺擦させて前記静電荷像を前記正帯電性トナーにより現像する手段であることが好ましい。
本実施形態の正帯電性トナーを現像剤として使用した場合、現像剤保持体の周側を1,000mm/s以上という、現像剤に過度のストレスがかかる高速現像を行っても、印刷物における画像濃度均一性に優れる。
前記現像剤保持体の周速は、1,000〜3,000mm/sが好ましく、1,000〜2,000mm/sがより好ましい。
【0051】
また、前記画像形成方法における各工程は、例えば、特開昭56−40868号公報、特開昭49−91231号公報等に記載されている。なお、本実施形態の画像形成方法は、それ自体公知のコピー機、ファクシミリ機等の画像形成装置を用いて実施される。
前記潜像形成工程は、像保持体表面に静電潜像を形成する工程である。
前記現像工程は、現像剤保持体上の現像剤層により前記静電潜像を現像してトナー像を形成する工程である。前記現像剤層としては、前記本実施形態の静電荷像現像トナーを含有する本実施形態の静電荷像現像剤を含んでいれば特に制限はない。
前記転写工程は、前記トナー像を被転写体上に転写する工程である。
前記定着工程は、光定着装置や熱定着装置等により、記録紙などの被記録媒体上に転写したトナー像を定着して複写画像を形成する工程である。
前記クリーニング工程は、像保持体上に残留する静電荷像現像剤を除去する工程である。本実施形態の画像形成方法においては、更にリサイクル工程をも含む態様が好ましい。
前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程において回収した静電荷像現像トナーを現像剤層に移す工程である。このリサイクル工程を含む態様の画像形成方法は、トナーリサイクルシステムタイプのコピー機、ファクシミリ機等の画像形成装置を用いて実施される。また、クリーニング工程を省略し、現像と同時にトナーを回収する態様のリサイクルシステムにも適用される。
このような一連の処理工程を経て、目的とする複製品(印刷物など)を得られる。
【0052】
また、前記画像形成装置における各手段は、前記画像形成方法の各工程で述べた構成を好ましく用いられる。
前記の各手段は、いずれも画像形成装置において公知の手段が利用される。また、本実施形態で用いる画像形成装置は、前記した構成以外の手段や装置等を含むものであってもよい。また、本実施形態で用いる画像形成装置は前記した手段のうちの複数を同時に行ってもよい。
【0053】
(トナーカートリッジ、及び、プロセスカートリッジ)
本実施形態のトナーカートリッジは、静電荷像を現像してトナー像を形成する現像手段を少なくとも備えた画像形成装置に対して着脱可能であり、前記現像手段に供給するためのトナーとして本実施形態の正帯電性トナーを収納しているトナーカートリッジである。
また、本実施形態のプロセスカートリッジは、静電荷像を現像してトナー像を形成する現像手段を少なくとも備えた画像形成装置に対して着脱可能であり、静電荷像を現像してトナー像を形成する現像手段と、像保持体、像保持体表面を帯電させるための帯電手段、及び、像保持体表面に残存したトナーを除去するためのクリーニング手段よりなる群から選ばれる少なくとも1種と、を備え、本実施形態の正帯電性トナー、又は、本実施形態の静電荷像現像剤を少なくとも収容しているプロセスカートリッジである。
【0054】
トナーカートリッジ及びプロセスカートリッジとしては、公知の構成を採用してもよく、例えば、特開2008−209489号公報、及び、特開2008−203736号公報等が参照される。
【実施例】
【0055】
以下、実施例を交えて詳細に本実施形態を説明するが、何ら本実施形態を限定するものではない。なお、以下の記載における「部」とは、特に断りのない限り「重量部」を示すものとする。
【0056】
〔測定方法〕
<シリカ粒子の個数平均一次粒径>
走査型電子顕微鏡像上で、倍率10万倍で観察した画像から500個以上のシリカ粒子の粒子径を測定し、個数平均により平均一次粒径を求めた。
【0057】
<樹脂の吸熱ピーク温度及びガラス転移温度の測定方法>
樹脂のガラス転移温度(Tg)は、ASTM D3418に準拠して、示差走査熱量計((株)島津製作所製:DSC−60A)を用いて得ることができる。サンプルは、アルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/分で昇温し、200℃で5分間ホールドし、200℃から0℃まで液体窒素を用いて−10℃/分で降温し、0℃で5分間ホールドし、再度0℃から200℃まで10℃/分で昇温を行う。2度目の昇温時の吸熱曲線から解析を行い、非晶性ポリエステル樹脂についてはオンセット温度をTgとし、結晶性ポリエステル樹脂については極大ピークより吸熱ピーク温度とする。
【0058】
<樹脂の重量平均分子量、分子量分布測定方法>
本発明において、結着樹脂等の分子量は以下の条件で行ったものである。GPCは「HLC−8120GPC、SC−8020(東ソー(株)製)装置」を用い、カラムは「TSKgel、SuperHM−H(東ソー(株)製6.0mmID×15cm)」を2本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。実験条件としては、試料濃度0.5%、流速0.6ml/min、サンプル注入量10μl、測定温度40℃、IR検出器を用いて実験を行った。また、検量線は東ソー(株)製「polystylene標準試料TSK standard」:「A−500」、「F−1」、「F−10」、「F−80」、「F−380」、「A−2500」、「F−4」、「F−40」、「F−128」、「F−700」の10サンプルから作製した。
【0059】
<トナーの体積平均粒子径の測定方法>
トナーの体積平均粒子径は、コールターマルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)を用いて測定した。電解液としては、ISOTON−II(ベックマン−コールター社製)を使用した。
測定法としては、まず、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0.5mg以上50mg以下加え、これを前記電解液100ml以上150ml以下中に添加した。この測定試料を懸濁させた電解液を超音波分散器で約1分間分散処理を行い、前記コールターマルチサイザーII型により、アパーチャー径が100μmのアパーチャーを用いて、粒径が2.0μm以上60μm以下の範囲の粒子の粒度分布を測定した。測定する粒子数は50,000とした。
測定された粒度分布を、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小径側から累積分布を描き、累積50%となる粒径を体積平均粒子径と定義する。
【0060】
<キャリアの体積平均粒子径の測定方法>
キャリアの体積平均粒子径は、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(LS Particle Size Analyzer:LS13 320、ベックマン−コールター社製)を用いて測定した。得られた粒度分布を分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、小粒径側から体積累積分布を引いて、累積50%となる粒径を体積平均粒子径とした。
【0061】
<シリカ粒子A−1の作製>
個数平均粒径12nmの気相法シリカ(日本アエロジル(株)製、商品名:アエロジル200)を窒素雰囲気下で撹拌しながら、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名:KBM−603)を滴下し、150℃で90分間加熱混合撹拌し、揮発分を除去した後に冷却し、アミノシラン表面処理シリカ粒子A−1を得た。
【0062】
<シリカ粒子A−2の作製>
蒸留精製したメチルトリメトキシシランを加熱し、窒素ガスをバブリングし、メチルトリメトキシシランを窒素ガスで気流伴流して酸水素火炎バーナーに導入し、この酸水素火炎中で燃焼分解させた。メチルトリメトキシシラン、酸素ガス、水素ガス、窒素ガスの量を調整し、1次粒子の個数平均粒径が5nmの気相法シリカ粒子を得た。得られたシリカを窒素雰囲気下で撹拌しながら、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名:KBM−603)を滴下し、150℃で90分間加熱混合撹拌し、揮発分を除去した後に冷却し、アミノシラン表面処理シリカ粒子A−2を得た。
【0063】
<シリカ粒子A−3の作製>
蒸留精製したメチルトリメトキシシランを加熱し、窒素ガスをバブリングし、メチルトリメトキシシランを窒素ガスで気流伴流して酸水素火炎バーナーに導入し、この酸水素火炎中で燃焼分解させた。メチルトリメトキシシラン、酸素ガス、水素ガス、窒素ガスの量を調整し、1次粒子の個数平均粒径が15nmの気相法シリカ粒子を得た。得られたシリカを窒素雰囲気下で撹拌しながら、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名:KBM−603)を滴下し、150℃で90分間加熱混合撹拌し、揮発分を除去した後に冷却し、アミノシラン表面処理シリカ粒子A−3を得た。
【0064】
<シリカ粒子A−4の作製>
蒸留精製したメチルトリメトキシシランを加熱し、窒素ガスをバブリングし、メチルトリメトキシシランを窒素ガスで気流伴流して酸水素火炎バーナーに導入し、この酸水素火炎中で燃焼分解させた。メチルトリメトキシシラン、酸素ガス、水素ガス、窒素ガスの量を調整し、1次粒子の個数平均粒径が7nmの気相法シリカ粒子を得た。得られたシリカを窒素雰囲気下で撹拌しながら、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名:KBM−603)を滴下し、150℃で90分間加熱混合撹拌し、揮発分を除去した後に冷却し、アミノシラン表面処理シリカ粒子A−4を得た。
【0065】
<シリカ粒子A−5の作製>
蒸留精製したメチルトリメトキシシランを加熱し、窒素ガスをバブリングし、メチルトリメトキシシランを窒素ガスで気流伴流して酸水素火炎バーナーに導入し、この酸水素火炎中で燃焼分解させた。メチルトリメトキシシラン、酸素ガス、水素ガス、窒素ガスの量を調整し、1次粒子の個数平均粒径が14nmの気相法シリカ粒子を得た。得られたシリカを窒素雰囲気下で撹拌しながら、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名:KBM−603)を滴下し、150℃で90分間加熱混合撹拌し、揮発分を除去した後に冷却し、アミノシラン表面処理シリカ粒子A−5を得た。
【0066】
<シリカ粒子A−6の作製>
蒸留精製したメチルトリメトキシシランを加熱し、窒素ガスをバブリングし、メチルトリメトキシシランを窒素ガスで気流伴流して酸水素火炎バーナーに導入し、この酸水素火炎中で燃焼分解させた。メチルトリメトキシシラン、酸素ガス、水素ガス、窒素ガスの量を調整し、1次粒子の個数平均粒径が4nmの気相法シリカ粒子を得た。得られたシリカを窒素雰囲気下で撹拌しながら、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名:KBM−603)を滴下し、150℃で90分間加熱混合撹拌し、揮発分を除去した後に冷却し、アミノシラン表面処理シリカ粒子A−6を得た。
【0067】
<シリカ粒子A−7の作製>
蒸留精製したメチルトリメトキシシランを加熱し、窒素ガスをバブリングし、メチルトリメトキシシランを窒素ガスで気流伴流して酸水素火炎バーナーに導入し、この酸水素火炎中で燃焼分解させた。メチルトリメトキシシラン、酸素ガス、水素ガス、窒素ガスの量を調整し、1次粒子の個数平均粒径が20nmの気相法シリカ粒子を得た。得られたシリカを窒素雰囲気下で撹拌しながら、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名:KBM−603)を滴下し、150℃で90分間加熱混合撹拌し、揮発分を除去した後に冷却し、アミノシラン表面処理シリカ粒子A−7を得た。
【0068】
<シリカ粒子B−1の作製>
体積平均粒径12nmの気相法シリカ(日本アエロジル(株)製、商品名:アエロジル200)に、ジメチルシリコーンオイル(信越化学工業(株)製、商品名:KF−96−100cs)を噴霧し、30分間撹拌を続けた後、撹拌しながら300℃まで昇温させて更に2時間撹拌して、シリコーンオイル表面処理シリカ粒子B−1を得た。
このとき熱減量は9重量%であった。なお、熱減量は(株)島津製作所製DTG−60にて毎分30℃で室温から1,000℃まで昇温したときの重量の減少分として求めた。
【0069】
<シリカ粒子B−2の作製>
蒸留精製したメチルトリメトキシシランを加熱し、窒素ガスをバブリングし、メチルトリメトキシシランを窒素ガスで気流伴流して酸水素火炎バーナーに導入し、この酸水素火炎中で燃焼分解させた。メチルトリメトキシシラン、酸素ガス、水素ガス、窒素ガスの量を調整し、1次粒子の個数平均粒径が5nmの気相法シリカ粒子を得た。得られたシリカをジメチルシリコーンオイル(信越化学工業(株)製、商品名:KF−96−100cs)を噴霧し、30分間撹拌を続けた後、撹拌しながら300℃まで昇温させて更に2時間撹拌して、シリコーンオイル表面処理シリカ粒子B−2を得た。このとき熱減量は15重量%であった。
【0070】
<シリカ粒子B−3の作製>
蒸留精製したメチルトリメトキシシランを加熱し、窒素ガスをバブリングし、メチルトリメトキシシランを窒素ガスで気流伴流して酸水素火炎バーナーに導入し、この酸水素火炎中で燃焼分解させた。メチルトリメトキシシラン、酸素ガス、水素ガス、窒素ガスの量を調整し、1次粒子の個数平均粒径が15nmの気相法シリカ粒子を得た。得られたシリカをジメチルシリコーンオイル(信越化学工業(株)製、商品名:KF−96−100cs)を噴霧し、30分間撹拌を続けた後、撹拌しながら300℃まで昇温させて更に2時間撹拌して、シリコーンオイル表面処理シリカ粒子B−3を得た。このとき熱減量は8重量%であった。
【0071】
<シリカ粒子B−4の作製>
蒸留精製したメチルトリメトキシシランを加熱し、窒素ガスをバブリングし、メチルトリメトキシシランを窒素ガスで気流伴流して酸水素火炎バーナーに導入し、この酸水素火炎中で燃焼分解させた。メチルトリメトキシシラン、酸素ガス、水素ガス、窒素ガスの量を調整し、1次粒子の個数平均粒径が7nmの気相法シリカ粒子を得た。得られたシリカをジメチルシリコーンオイル(信越化学工業(株)製、商品名:KF−96−100cs)を噴霧し、30分間撹拌を続けた後、撹拌しながら300℃まで昇温させて更に2時間撹拌して、シリコーンオイル表面処理シリカ粒子B−4を得た。このとき熱減量は12重量%であった。
【0072】
<シリカ粒子B−5の作製>
蒸留精製したメチルトリメトキシシランを加熱し、窒素ガスをバブリングし、メチルトリメトキシシランを窒素ガスで気流伴流して酸水素火炎バーナーに導入し、この酸水素火炎中で燃焼分解させた。メチルトリメトキシシラン、酸素ガス、水素ガス、窒素ガスの量を調整し、1次粒子の個数平均粒径が14nmの気相法シリカ粒子を得た。得られたシリカをジメチルシリコーンオイル(信越化学工業(株)製、商品名:KF−96−100cs)を噴霧し、30分間撹拌を続けた後、撹拌しながら300℃まで昇温させて更に2時間撹拌して、シリコーンオイル表面処理シリカ粒子B−5を得た。このとき熱減量は8重量%であった。
【0073】
<シリカ粒子B−6の作製>
蒸留精製したメチルトリメトキシシランを加熱し、窒素ガスをバブリングし、メチルトリメトキシシランを窒素ガスで気流伴流して酸水素火炎バーナーに導入し、この酸水素火炎中で燃焼分解させた。メチルトリメトキシシラン、酸素ガス、水素ガス、窒素ガスの量を調整し、1次粒子の個数平均粒径が4nmの気相法シリカ粒子を得た。得られたシリカをジメチルシリコーンオイル(信越化学工業(株)製、商品名:KF−96−100cs)を噴霧し、30分間撹拌を続けた後、撹拌しながら300℃まで昇温させて更に2時間撹拌して、シリコーンオイル表面処理シリカ粒子B−6を得た。このとき熱減量は16重量%であった。
【0074】
<シリカ粒子B−7の作製>
蒸留精製したメチルトリメトキシシランを加熱し、窒素ガスをバブリングし、メチルトリメトキシシランを窒素ガスで気流伴流して酸水素火炎バーナーに導入し、この酸水素火炎中で燃焼分解させた。メチルトリメトキシシラン、酸素ガス、水素ガス、窒素ガスの量を調整し、1次粒子の個数平均粒径が20nmの気相法シリカ粒子を得た。得られたシリカをジメチルシリコーンオイル(信越化学工業(株)製、商品名:KF−96−100cs)を噴霧し、30分間撹拌を続けた後、撹拌しながら300℃まで昇温させて更に2時間撹拌して、シリコーンオイル表面処理シリカ粒子B−7を得た。このとき熱減量は6重量%であった。
【0075】
<非結晶性ポリエステル樹脂Aの作製>
ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物: 15モル%
ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物: 35モル%
テレフタル酸: 50モル%
撹拌装置、窒素導入管、温度センサ、精留塔を備えたフラスコに上記組成比のモノマーを仕込み、1時間を要して温度を190℃まで上げ、反応系内がばらつきなく撹拌されていることを確認した後、ジブチル錫オキサイドの1.0重量%を投入した。更に生成する水を留去しながら同温度から6時間を要して240℃まで温度を上げ、240℃で更に2.5時間脱水縮合反応を継続し、ガラス転移温度が62℃、重量平均分子量(Mw)16,000である非結晶性ポリエステル樹脂Aを得た。
【0076】
<結晶性ポリエステル樹脂Aの作製>
コハク酸679.4部、1,4−ブタンジオール450.5部、フマル酸40.6部、ジブチルスズオキサイド2.5部をフラスコ内で混合し、減圧雰囲気下で240℃に加熱して6時間脱水縮合し結晶性ポリエステル樹脂Aを得た。得られた結晶性ポリエステル樹脂Aの重量平均分子量(Mw)を前述の方法にて測定したところ、14,000であった。また、得られた結晶性ポリエステル樹脂Aの吸熱ピーク温度Tmを、前述の測定方法により示差走査熱量計(DSC)を用いて測定したところ91℃であった。
【0077】
<結晶性ポリエステル樹脂Bの作製>
1,4−ブタンジオール293部と、ドデカンジカルボン酸750部と、ジブチル錫オキサイド0.3部とをフラスコ内で混合し、減圧雰囲気下で240℃に加熱して6時間脱水縮合し結晶性ポリエステル樹脂Bを得た。得られた結晶性ポリエステル樹脂Bの重量平均分子量は18,000、吸熱ピーク温度Tmは70℃であった。
【0078】
(実施例1)
<トナー母粒子1の作製>
非結晶性ポリエステル樹脂A 76重量部
結晶性ポリエステル樹脂A 10重量部
カーボンブラック(キャボット社製、商品名Regal330) 7重量部
パラフィンワックス(日本精鑞(株)製、商品名HNP9) 7重量部
上記組成をヘンシェルミキサーにより粉体混合し、これを設定温度100℃のエクストルーダーにより熱混練し、冷却後、粗粉砕、微粉砕、分級し、体積平均粒径D50が7.4μmのトナー母粒子1を得た。
【0079】
<トナー1の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−1 0.9重量部、シリカ粒子B−1 0.4重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー1を得た。
黒トナー1のwA/wBは2.3であり、wB/wpは0.040であった。
【0080】
<キャリア1の作製>
MnO換算で30mol%、MgO換算で9.5mol%、Fe23換算で60mol%、SrO換算で0.5mol%になるように各原材料を適量配合し、水を加え、湿式ボールミルで10時間粉砕、混合し、乾燥させ、900℃で4時間保持した後、湿式ボールミルで24時間粉砕を行ったスラリーを造粒乾燥し、酸素濃度2%雰囲気の中で1250℃で6時間保持した後、解砕し、粒度調整を行い、マンガン−マグネシウム−ストロンチウムフェライト粒子1を得た。
トリフルオロプロピル基を含有するジメチルシリコーン樹脂(SR−2410、東レ・ダウコーニング社製)を固形分換算で200重量部秤量し、867重量部のトルエン溶剤に溶解させ、導電性カーボンブラック(キャボット社製、Vulcan XC72)を樹脂固形分に対し15重量%と、有機アルミ硬化触媒(アルミニウム−ジ−n−ブトキシドモノエチルアセトアセテート)2重量部とを加え、パールミルにて分散してキャリア被覆用溶液を得た。
マンガン−マグネシウム−ストロンチウムフェライト粒子1 100重量部に対し、キャリア被覆用溶液をシリコーン樹脂が固形分で2.0重量部となるよう流動床(スプレードライ)塗布装置を用いて塗布した後、100℃にて乾燥後、270℃で1時間焼き付けを行い、解砕処理、振動型ミルにて30分間後処理を行い、架橋性樹脂により被覆されたキャリア1を得た。
キャリア1の体積平均粒径は、40μmであった。
【0081】
<現像剤1の作製>
トナー1 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤1を得た。
【0082】
<評価方法>
富士ゼロックス(株)製650J Continuous Feed Printing Systemを現像剤担持体の周速が可変となるように改造した改造機を用いて評価を行った。なお、現像ロールの周速は1,100mm/sに設定した。
上記改造機にて、現像剤投入後に画像密度30%の画像をA4換算で1万枚相等プリントし、更に画像密度0.6%画像をA4換算で1万枚相当を出力し、3cm×3cmのベタ画像を10個並べたパターンを出力した。このときの10個のベタ画像の画像濃度を測定し、濃度の最大値と最小値との差を求め、以下の基準で判断した。
◎:濃度の最大値と最小値の差が0.05以下であり、画像濃度均一性が非常に良好である。
○:濃度の最大値と最小値の差が0.05を超え0.10以下であり、画像濃度均一性が良好である。
△:濃度の最大値と最小値の差が0.10を超え0.15以下であり、画像濃度均一性は許容できるレベルである。
×:濃度の最大値と最小値の差が0.15より大きく、画像濃度均一性に問題がある。
また、ベタ画像をプリント後に、ハーフトーン画像(画像濃度が0.4〜0.6となるように調整した画像)をプリントし、画像ムラの有無を目視で観察した。
○:目視でムラが確認できない。
△:目視でわずかにムラが確認できるものの許容できるレベルである。
×:目視でムラが顕著であり、許容できない。
評価結果を表1に示す。
【0083】
(実施例2)
<トナー2の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−1 0.35重量部、シリカ粒子B−1 0.7重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー2を得た。黒トナー2のwA/wBは0.5であり、wB/wpは0.070であった。
更に、トナー2 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤2を得た。評価結果を表1に示す。
【0084】
(実施例3)
<トナー3の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−1 1.6重量部、シリカ粒子B−1 0.2重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー3を得た。黒トナー3のwA/wBは8.0であり、wB/wpは0.020であった。
更に、トナー3 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤3を得た。評価結果を表1に示す。
【0085】
(実施例4)
<トナー母粒子2の作製>
非結晶性ポリエステル樹脂A 66重量部
結晶性ポリエステル樹脂A 20重量部
カーボンブラック(キャボット社製、商品名Regal330) 7重量部
パラフィンワックス(日本精鑞(株)製、商品名HNP9) 7重量部
上記組成をヘンシェルミキサーにより粉体混合し、これを設定温度100℃のエクストルーダーにより熱混練し、冷却後、粗粉砕、微粉砕、分級し、体積平均粒径D50が7.4μmのトナー母粒子2を得た。
【0086】
<トナー4の作製>
トナー母粒子2 100重量部と、シリカ粒子A−1 1.4重量部、シリカ粒子B−1 0.2重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー4を得た。黒トナー4のwA/wBは6.0であり、wB/wpは0.005であった。
更に、トナー4 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤4を得た。評価結果を表1に示す。
【0087】
(実施例5)
<トナー5の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−1 1.1重量部、シリカ粒子B−1 1.0重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー5を得た。黒トナー5のwA/wBは1.1であり、wB/wpは0.100であった。
更に、トナー5 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤5を得た。評価結果を表1に示す。
【0088】
(実施例6)
<トナー6の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−1 0.35重量部、シリカ粒子B−1 0.5重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー6を得た。黒トナー6のwA/wBは0.7であり、wB/wpは0.050であった。
更に、トナー6 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤6を得た。評価結果を表1に示す。
【0089】
(実施例7)
<トナー7の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−1 1.4重量部、シリカ粒子B−1 0.2重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー7を得た。黒トナー7のwA/wBは7.0であり、wB/wpは0.020であった。
更に、トナー7 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤7を得た。評価結果を表1に示す。
【0090】
(実施例8)
<トナー母粒子3の作製>
非結晶性ポリエステル樹脂A 71重量部
結晶性ポリエステル樹脂A 15重量部
カーボンブラック(キャボット社製、商品名Regal330) 7重量部
パラフィンワックス(日本精鑞(株)製、商品名HNP9) 7重量部
上記組成をヘンシェルミキサーにより粉体混合し、これを設定温度100℃のエクストルーダーにより熱混練し、冷却後、粗粉砕、微粉砕、分級し、体積平均粒径D50が7.4μmのトナー母粒子3を得た。
【0091】
<トナー8の作製>
トナー母粒子3 100重量部と、シリカ粒子A−1 0.6重量部、シリカ粒子B−1 0.15重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー8を得た。黒トナー8のwA/wBは4.0であり、wB/wpは0.010であった。
更に、トナー8 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤8を得た。評価結果を表1に示す。
【0092】
(実施例9)
<トナー母粒子4の作製>
非結晶性ポリエステル樹脂A 81重量部
結晶性ポリエステル樹脂A 5重量部
カーボンブラック(キャボット社製、商品名Regal330) 7重量部
パラフィンワックス(日本精鑞(株)製、商品名HNP9) 7重量部
上記組成をヘンシェルミキサーにより粉体混合し、これを設定温度100℃のエクストルーダーにより熱混練し、冷却後、粗粉砕、微粉砕、分級し、体積平均粒径D50が7.4μmのトナー母粒子4を得た。
【0093】
<トナー9の作製>
トナー母粒子4 100重量部と、シリカ粒子A−1 0.9量部、シリカ粒子B−1 0.4重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー9を得た。黒トナー9のwA/wBは2.3であり、wB/wpは0.080であった。
更に、トナー9 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤9を得た。評価結果を表1に示す。
【0094】
(実施例10)
<トナー10の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−2 0.9重量部、シリカ粒子B−1 0.4重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー10を得た。黒トナー10のwA/wBは2.3であり、wB/wpは0.040であった。
更に、トナー10 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤10を得た。評価結果を表1に示す。
【0095】
(実施例11)
<トナー11の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−3 0.9重量部、シリカ粒子B−1 0.4重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー11を得た。黒トナー11のwA/wBは2.3であり、wB/Wpは0.040であった。
更に、トナー11 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤11を得た。評価結果を表1に示す。
【0096】
(実施例12)
<トナー12の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−4 0.9重量部、シリカ粒子B−1 0.4重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー12を得た。黒トナー12のwA/wBは2.3であり、wB/wpは0.040であった。
更に、トナー12 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤12を得た。評価結果を表1に示す。
【0097】
(実施例13)
<トナー13の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−5 0.9重量部、シリカ粒子B−1 0.4重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー13を得た。黒トナー13のwA/wBは2.3であり、wB/wpは0.040であった。
更に、トナー13 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤13を得た。評価結果を表1に示す。
【0098】
(実施例14)
<トナー14の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−1 0.9重量部、シリカ粒子B−2 0.4重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー14を得た。黒トナー14のwA/wBは2.3であり、wB/wpは0.040であった。
更に、トナー14 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤14を得た。評価結果を表1に示す。
【0099】
(実施例15)
<トナー15の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−1 0.9重量部、シリカ粒子B−3 0.4重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー15を得た。黒トナー15のwA/wBは2.3であり、wB/wpは0.040であった。
更に、トナー15 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤15を得た。評価結果を表1に示す。
【0100】
(実施例16)
<トナー16の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−1 0.9重量部、シリカ粒子B−4 0.4重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー16を得た。黒トナー16のwA/wBは2.3であり、wB/wpは0.040であった。
更に、トナー16 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤16を得た。評価結果を表1に示す。
【0101】
(実施例17)
<トナー17の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−1 0.9重量部、シリカ粒子B−5 0.4重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー17を得た。黒トナー17のwA/wBは2.3であり、wB/wpは0.040であった。
更に、トナー17 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤17を得た。評価結果を表1に示す。
【0102】
(実施例18)
<トナー母粒子5の作製>
非結晶性ポリエステル樹脂A 74重量部
結晶性ポリエステル樹脂B 12重量部
カーボンブラック(キャボット社製、商品名Regal330) 7重量部
パラフィンワックス(日本精鑞(株)製、商品名HNP9) 7重量部
上記組成をヘンシェルミキサーにより粉体混合し、これを設定温度100℃のエクストルーダーにより熱混練し、冷却後、粗粉砕、微粉砕、分級し、体積平均粒径D50が7.4μmのトナー母粒子5得た。
【0103】
<トナー18の作製>
トナー母粒子5 100重量部と、シリカ粒子A−1 1.2量部、シリカ粒子B−1 0.2重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー18を得た。黒トナー18のwA/wBは6.0であり、wB/wpは0.017であった。
更に、トナー18 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤18を得た。評価結果を表1に示す。
【0104】
(実施例19)
<トナー19の作製>
トナー母粒子5 100重量部と、シリカ粒子A−1 0.8量部、シリカ粒子B−1 0.8重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー19を得た。黒トナー19のwA/wBは1.0であり、wB/wpは0.067であった。
更に、トナー19 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤19を得た。評価結果を表1に示す。
【0105】
(実施例20)
<キャリア2の作製>
キャリア1の作製と同様にして、マンガン−マグネシウム−ストロンチウムフェライト粒子1を得た。
スチレン/メチルメタアクリレート共重合体2.0重量部、導電性カーボンブラック(キャボット社製、Vulcan XC72)0.3重量部をトルエン10重量部に溶解した液と、マンガン−マグネシウム−ストロンチウムフェライト粒子1 100重量部をニーダーに投入し、常圧で70℃まで昇温し30分撹拌した後、減圧して溶剤を留去した。得られたコートキャリアを75μmメッシュで篩分し、非架橋性樹脂により被覆されたキャリア2を作製した。キャリア2の体積平均粒径は、40μmであった。
更に、トナー1 6重量部とキャリア2 94重量をVブレンダで混合して現像剤20を得た。評価結果を表1に示す。
【0106】
(比較例1)
<トナー20の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−1 0.9重量部、シリカ粒子B−1 0.1重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー20を得た。黒トナー20のwA/wBは9.0であり、wB/wpは0.010であった。
更に、トナー20 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤21を得た。評価結果を表1に示す。
【0107】
(比較例2)
<トナー母粒子6の作製>
非結晶性ポリエステル樹脂A 61重量部
結晶性ポリエステル樹脂A 25重量部
カーボンブラック(キャボット社製、商品名Regal330) 7重量部
パラフィンワックス(日本精鑞(株)製、商品名HNP9) 7重量部
上記組成をヘンシェルミキサーにより粉体混合し、これを設定温度100℃のエクストルーダーにより熱混練し、冷却後、粗粉砕、微粉砕、分級し、体積平均粒径D50が7.4μmのトナー母粒子6得た。
【0108】
<トナー21の作製>
トナー母粒子6 100重量部と、シリカ粒子A−1 0.7重量部、シリカ粒子B−1 0.1重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー21を得た。黒トナー21のwA/wBは7.0であり、wB/wpは0.004であった。
更に、トナー21 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤22を得た。評価結果を表1に示す。
【0109】
(比較例3)
<トナー22の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−1 0.4重量部、シリカ粒子B−1 0.9重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー22を得た。黒トナー22のwA/wBは0.4であり、wB/wpは0.090であった。
更に、トナー22 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤23を得た。評価結果を表1に示す。
【0110】
(比較例4)
<トナー23の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−1 1.1重量部、シリカ粒子B−1 1.2重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー23を得た。黒トナー23のwA/wBは0.9であり、wB/wpは0.120であった。
更に、トナー23 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤24を得た。評価結果を表1に示す。
【0111】
(比較例5)
<トナー24の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−6 0.9重量部、シリカ粒子B−1 0.4重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー24を得た。黒トナー24のwA/wBは2.3であり、wB/wpは0.040であった。
更に、トナー24 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤25を得た。評価結果を表1に示す。
【0112】
(比較例6)
<トナー25の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−7 0.9重量部、シリカ粒子B−1 0.4重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー25を得た。黒トナー25のwA/wBは2.3であり、wB/wpは0.040であった。
更に、トナー25 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤26を得た。評価結果を表1に示す。
【0113】
(比較例7)
<トナー26の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−1 0.9重量部、シリカ粒子B−6 0.4重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー26を得た。黒トナー26のwA/wBは2.3であり、wB/wpは0.040であった。
更に、トナー26 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤27を得た。評価結果を表1に示す。
【0114】
(比較例8)
<トナー27の作製>
トナー母粒子1 100重量部と、シリカ粒子A−1 0.9重量部、シリカ粒子B−7 0.4重量部をヘンシェルミキサーにより混合し黒トナー27を得た。黒トナー27のwA/wBは2.3であり、wB/wpは0.040であった。
更に、トナー27 6重量部とキャリア1 94重量をVブレンダで混合して現像剤28を得た。評価結果を表1に示す。
【0115】
【表1】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
結着樹脂、着色剤、及び、離型剤を含有するトナー母粒子と、
外添剤と、からなり、
前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂とを含み、
前記外添剤が、2種以上のシリカ粒子を含み、
前記2種以上のシリカ粒子は、アミノ基を有するシランカップリング剤により表面処理された個数平均一次粒径が5nm以上15nm以下であるシリカ粒子Aと、シリコーンオイルにより表面処理された個数平均一次粒径が5nm以上15nm以下であるシリカ粒子Bとを含み、
前記結晶性ポリエステル樹脂の含有量をwp、前記シリカ粒子Aの含有量をwA、前記シリカ粒子Bの含有量をwBとしたとき、wA/wBが0.5以上8.0以下であり、wB/wpが0.005以上0.100以下であることを特徴とする
正帯電性トナー。
【請求項2】
請求項1に記載の正帯電性トナーと、キャリアと、を含む静電荷像現像剤。
【請求項3】
前記キャリアが、芯材と、前記芯材表面に導電性材料及び架橋性樹脂を含む被覆樹脂層とを有する樹脂被覆型キャリアである請求項2に記載の静電荷像現像剤。
【請求項4】
静電荷像を現像してトナー像を形成する現像手段を少なくとも備えた画像形成装置に対して着脱可能であり、
前記現像手段に供給するためのトナーとして請求項1に記載の正帯電性トナーを収納している
トナーカートリッジ。
【請求項5】
像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程、
前記像保持体表面に形成された静電潜像を請求項1に記載の正帯電性トナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程、
前記トナー像を被転写体表面に転写する転写工程、及び、
前記被転写体表面に転写されたトナー像を定着する定着工程、を少なくとも含む
画像形成方法。
【請求項6】
前記像保持体の表面が、アモルファスシリコンである請求項5に記載の画像形成方法。
【請求項7】
前記現像工程が、周速が1,000mm/s以上である現像剤保持体を前記像保持体の表面に摺擦させて前記静電荷像を前記正帯電性トナーにより現像する請求項5又は6に記載の画像形成方法。
【請求項8】
像保持体と、
前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
前記静電荷像を請求項1に記載の正帯電性トナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を被転写体表面に転写する転写手段と、
被転写体表面に転写された前記トナー像を定着する定着手段と、を少なくとも備える
画像形成装置。
【請求項9】
前記像保持体の表面が、アモルファスシリコンである請求項8に記載の画像形成装置。
【請求項10】
前記現像手段が、周速が1,000mm/s以上である現像剤保持体を備え、かつ、前記現像剤保持体を前記像保持体の表面に摺擦させて前記静電荷像を前記正帯電性トナーにより現像する請求項8又は9に記載の画像形成装置。

【公開番号】特開2013−20174(P2013−20174A)
【公開日】平成25年1月31日(2013.1.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−154856(P2011−154856)
【出願日】平成23年7月13日(2011.7.13)
【出願人】(000005496)富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Fターム(参考)】