現像剤、現像剤収容体、現像装置、画像形成装置および現像剤製造方法
【課題】現像剤の保存性の悪化を防止するとともに印刷品質を向上させる。
【解決手段】結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて得た油相成分を、無機分散剤を分散させた水性媒体中に分散造粒させて得られる現像剤において、前記結着樹脂を、酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇ以上かつ１．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂とした。
【解決手段】結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて得た油相成分を、無機分散剤を分散させた水性媒体中に分散造粒させて得られる現像剤において、前記結着樹脂を、酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇ以上かつ１．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等に用いられる現像剤、現像剤収容体、現像装置、画像形成装置および現像剤製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタ等の画像形成装置において、低消費電力等を目的として低温定着可能な現像剤の開発が盛んに行われている。静電荷現像用の現像剤としては、定着時に、瞬時に溶融し、印刷面が平滑になる樹脂としてポリエステルが用いられている。
従来の現像剤は、配合成分を混練、粉砕、分級し生成する粉砕法により作製されていたが、形状制御や低温定着の改善を行い難いという問題があった。また、湿式の現像剤の作製方法として懸濁重合法では、現像剤となるべき樹脂の重合性単量体組成が溶解重合可能な重合性単量体に限られてしまうため、ポリエステルを現像剤用樹脂としては使用できないという問題があった。
【０００３】
これらの問題を解決する現像剤の作成方法として、現像剤成分を溶解した油相液を、水溶性樹脂を含む水相中で粒子化し、溶媒除去後粉体化する溶解懸濁法を採用し、さらに現像剤の光透過性を向上させるため、結着樹脂として、モノカルボン酸を含有し、および／またはモノアルコールを含有してなる酸価１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂を含有する樹脂を使用することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−５２６１９号公報（段落「００３８」〜段落「００４６」）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の技術においては、現像剤の粒径制御が容易になる点で好ましいが、油相液滴中に分散剤が一部取り込まれてしまい、酸を添加しても除去できない無機微粒子が現像剤中に残ってしまうため、現像剤中に含まれる無機微粒子により現像剤の吸湿性が上がり、現像剤の保存性や印刷品質が悪化するという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、現像剤の保存性の悪化を防止するとともに印刷品質を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのため、本発明は、結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて得た油相成分を、無機分散剤を分散させた水性媒体中に分散造粒させて得られる現像剤において、前記結着樹脂は、酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇ以上かつ１．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このようにした本発明は、現像剤の保存性の悪化を防止するとともに印刷品質を向上させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施例における現像剤収容体の構成を示す概略側断面図
【図２】第１の実施例における画像形成装置の構成を示す概略側断面図
【図３】第１の実施例における画像形成ユニットの構成を示す概略側断面図
【図４】第１の実施例における画像形成ユニットの要部の構成を示す概略側断面図
【図５】第１の実施例における定着部の構成を示す概略側断面図
【図６】第１の実施例における実験例２で得たトナーの断面の透過型電子顕微鏡画像
【図７】第１の実施例における比較例４で得たトナーの断面の透過型電子顕微鏡画像
【図８】第２の実施例で得たトナーの断面の透過型電子顕微鏡画像
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明による現像剤、現像剤収容体、現像装置、画像形成装置および現像剤製造方法の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図２は第１の実施例における画像形成装置の構成を示す概略側断面図である。
図２において、画像形成装置１０は、例えば電子写真方式のカラープリンタとしての構成を備え、記録用紙カセット１１、画像形成ユニット３１〜３４、転写部１６、定着部４０を有し、更にこれらの各部に印刷用媒体としての記録用紙５０を搬送するための用紙搬送ローラ４５ａ〜４５ｘ、搬送路切り替えガイド４１，４２を備えている。
【００１１】
記録用紙カセット１１は、内部に記録用紙５０を積層状態で収納して装置内下部に着脱自在に装着され、用紙搬送ローラ４５ａ，４５ｂは、この記録用紙カセット１１に収納されている記録用紙５０を、その最上部から一枚ずつ捌いて用紙搬送路を矢印（ｌ）方向に繰り出す。搬送ローラ４５ｃ，４５ｄ及び搬送ローラ４５ｅ，４５ｆは、記録用紙５０を矢印（ｅ）に沿って搬送する間に用紙の斜行を矯正し、画像形成部３０に送る。
【００１２】
画像形成部３０は、用紙搬送路に沿って着脱自在に配置された４つの現像装置としての画像形成ユニット３１〜３４と、後述するように各画像形成ユニットにより形成された現像剤像としてのトナー像を、記録用紙５０の上面にクーロン力により転写する転写部１６からなる。なお、直列に並べられた４つの画像形成ユニット３１〜３４はすべて同じ構成であり、使用される現像剤としてのトナーの色、即ち、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のみが異なる。したがって、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット３１を代表としてその構成を後述する。
【００１３】
転写部１６は、用紙を静電吸着して搬送する転写ベルト１７、図示せぬ駆動部により回転されて転写ベルト１７を駆動するドライブローラ１８、ドライブローラ１８と対を成して転写ベルト１７を張架するテンションローラ１９、前記画像形成ユニット３１〜３４の図３に示す各感光ドラム１０１に対向して当接するよう配置され、トナー像を記録用紙５０に転写するよう電圧を印加する転写ローラ２０〜２３、転写ベルト１７上に付着したトナーを掻き取ってクリーニングする転写ベルトクリーニングブレード２４、転写ベルトクリーニングブレード２４により掻き落とされたトナーを堆積するトナーボックス２５からなる。
【００１４】
ここで、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット３１の構成について説明する。図３は、第１の実施例における画像形成ユニットの構成を示す概略側断面図である。同図に示すように、画像形成ユニット３１は、現像部１００と現像剤収容体としてのトナーカートリッジ１２０とからなる。画像形成ユニット３１は、図２に示す画像形成部３０の所定位置に着脱自在に装着され、トナーカートリッジ１２０は、現像部１００に対して着脱自在に装着可能となっている。
【００１５】
図４は、第１の実施例における画像形成ユニットの要部の構成を示す概略側断面図であり、図３に示す画像形成ユニット３１の現像部１００の構成を概略的に示す要部構成図である。同図中、静電潜像担持体としての感光ドラム１０１は、導電性支持体と光導電層によって構成され、導電性支持体としてのアルミニウムの金属パイプに、光導電層としての、電荷発生層及び電荷輸送層を順次積層した構成の有機系感光体である。帯電装置としての帯電ローラ１０２は、感光ドラム１０１の周面に接して設けられ、金属シャフトと半導電性エピクロロヒドリンゴム層によって構成されている。露光装置であるＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ヘッド１０３は、例えばＬＥＤ素子とレンズアレイを有し、ＬＥＤ素子から出力される照射光が感光ドラム１０１の表面に結像する位置に配置されている。
【００１６】
現像剤担持体としての現像ローラ１０４は、感光ドラム１０１の周面に接して設けられ、金属シャフトと半導電性ウレタンゴム層によって構成されている。現像ローラ１０４に摺接する現像剤供給体としての供給ローラ１０６は、金属シャフトと半導電性発泡シリコンスポンジ層によって構成されている。現像剤としてのトナー１１０は、結着樹脂としてポリエステル樹脂を用い、内部添加剤としての帯電制御剤、離型剤、着色剤、外部添加剤としてのシリカ微粒子によって構成されている。現像ローラ１０４の表面に押圧されて当接される現像剤規制部材としての現像ブレード１０７はステンレス製であり、感光ドラム１０１の周面に押圧されて当接される現像剤回収装置としてのクリーニングブレード１０５は、ウレタンゴム製である。
【００１７】
図１は、第１の実施例における現像剤収容体の構成を示す概略側断面図であり、図３に示す画像形成ユニット３１のトナーカートリッジ１２０の内部構成を概略的に示す要部構成図である。同図に示すように、トナーカートリッジ１２０の容器１２１内のトナー収納部１２５の所定部には、その長手方向（紙面の表裏方向）に延在する撹拌バー１２２が回転自在に支持され、その下方には容器内のトナーを排出する排出口１２４が形成されている。シャッタ１２３は、容器内にあって、この排出口１２４を開閉するために矢印（ｓ）方向にスライド可能に配設されている。
【００１８】
後述するように、図２に示す画像形成部３０で各色のトナー画像が転写された記録用紙５０は、搬送路を矢印（ｈ）方向に搬送されて定着部４０に送られる。図５は第１の実施例における定着部の構成を示す概略側断面図であり、この定着部４０の内部構造を概略的に示す要部構成図である。同図に示すように、定着装置４０は、発熱ローラ１４１、加圧ローラ１４４、サーミスタ１４３、及び加熱ヒータ１４２を備えている。発熱ローラ１４１は、アルミニウムからなる中空円筒状の芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）チューブを被覆することによって形成され、更にその芯金内には加熱ヒータ１４２、ここではハロゲンランプが配設されている。
【００１９】
加圧ローラ１４４は、アルミニウムの芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にＰＦＡチューブを被覆した構成で、発熱ローラ１４１との間に接触部が形成されるように配置されている。サーミスタ１４３は、発熱ローラ１４１の表面温度検出手段であり、発熱ローラ１４１の近傍に非接触で配置される。サーミスタ１４３によって検出された温度情報は図示しない温度制御手段に送られ、温度制御手段はこの温度情報に基づいて加熱ヒータ１４２をオン／オフ制御して、発熱ローラ１４１の表面温度を所定の温度に維持する。
【００２０】
次に、画像形成装置の画像形成プロセスについて、先ずその現像プロセスから説明する。
図４に示すように、感光ドラム１０１は、図示しない駆動手段により矢印（ａ）方向に一定周速度で回転する。感光ドラム１０１の表面に接触して設けられた帯電ローラ１０２は、矢印（ｄ）方向に回転しながら、図示しない帯電ローラ用高圧電源によって供給される直流電圧を感光ドラム１０１の表面に印加し、この表面を一様均一に帯電させる。次に、感光ドラム１０１に対向して設けられたＬＥＤヘッド１０３によって、画像信号に対応した光を感光ドラム１０１の一様均一に帯電された表面に照射し、光照射部分の電位を光減衰して静電潜像を形成する。
【００２１】
一方、図１に示すトナーカートリッジ１２０のシャッタ１２３は、図３に示すように現像部１００に装着された後に、図示せぬレバー操作によって、矢印（ｓ）方向の、容器１２１の排出口１２４を開口する方向にスライドする。これにより、容器１２１内のトナー１１０が、排出口１２４から矢印（ｖ）方向に落下し、図４に示す現像部１００に供給される。現像部１００に落下したトナー１１０は、図示しない供給ローラ用高圧電源によって電圧が印加された供給ローラ１０６の矢印（ｃ）方向回転によって、現像ローラ１０４に供給される。
【００２２】
現像ローラ１０４は、感光ドラム１０１に密着して配置されており、図示しない現像ローラ用高圧電源によって電圧が印加されている。現像ローラ１０４は、供給ローラ１０６により搬送されたトナー１１０を吸着し、これを矢印（ｂ）方向に回転搬送する。この回転搬送過程で、供給ローラ１０６より下流側にあって現像ローラ１０４に圧接して配置された現像ブレード１０７は、現像ローラ１０４に吸着したトナー１１０を均一な厚さに均したトナー層を形成する。
【００２３】
さらに、現像ローラ１０４は、感光ドラム１０１上に形成された静電潜像を、担持するトナーによって以下のようにして反転現象する。感光ドラム１０１の導電性支持体と現像ローラ１０４間には高圧電源によってバイアス電圧が印加されている構成なので、現像ローラ１０４と感光ドラム１０１の間には、感光ドラム１０１に形成された静電潜像に伴う電気力線が発生する。このため、現像ローラ１０４上の帯電したトナー１１０は、静電気力により感光ドラム１０１上の静電潜像部分に付着し、この部分を現像してトナー像を形成する。なお、感光ドラム１０１の回転開始で始まる以上の現像プロセスは、後述する所定のタイミングで開始される。
【００２４】
図２において、記録用紙カセット１１に収容された記録用紙５０は、前記したように用紙搬送ローラ４５ａ及び４５ｂによって記録用紙カセット１１から矢印（ｌ）の方向に一枚ずつ取り出される。その後、図示しない記録用紙ガイドに沿って、用紙搬送ローラ４５ｃ，４５ｄ及び用紙搬送ローラ４５ｅ，４５ｆによって、斜行が矯正されながら矢印（ｅ）方向に搬送される。そして、矢印（ｇ）方向に回転するドライブローラ１８によって矢印（ｆ）方向へ回転する転写ベルト１７へと送られる。なお、上記した現像プロセスは、記録用紙５０が矢印（ｅ）方向に搬送される間の所定のタイミングで開始される。
【００２５】
次に、図４に示すように、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット３１の現像部１００の感光ドラム１０１に、転写ベルト１７を介して押圧され当接した状態で対向して配置され、図示しない転写ローラ用高圧電源によって電圧が印加された転写ローラ２０によって、転写ベルト１７に静電吸着して搬送される記録用紙５０上に、上記した現像プロセスによって感光ドラム１０１上に形成されたブラックトナー像を転写する転写プロセスが行われる。
【００２６】
その後、記録用紙５０は、転写ベルト１７上を矢印（ｆ）に沿って進み、前記した画像形成ユニット３１及び転写ローラ２０による現像プロセス及び転写プロセスと同様のプロセスによって、画像形成ユニット３２と転写ローラ２１によってイエロートナー像が、画像形成ユニット３３と転写ローラ２２によってマゼンタトナー像が、そして画像形成ユニット３４と転写ローラ２３によってシアントナー像が、順次記録紙５０上に転写される。各色のトナー像が転写された記録紙５０は、矢印（ｈ）方向へと搬送される。
【００２７】
次に、定着プロセスについて説明する。図５に示すように、各色のトナー像が転写された記録紙５０は、矢印（ｈ）方向へと搬送され、発熱ローラ１４１と加圧ローラ１４４を備えた定着部４０へ搬送される。トナー像が転写された記録紙５０は、前記したように図示しない温度制御手段によって制御されて所定の表面温度に保たれ、矢印（ｉ）方向に回転する発熱ローラ１４１と、矢印（ｊ）方向に回転する加圧ローラ１４４の間へ進む。そこで、発熱ローラ１４１の熱が記録紙５０上のトナー像を溶融し、更に記録紙５０上で溶融したトナー像を発熱ローラ１４１と加圧ローラ１４４との圧接部で加圧することによりトナー像が記録紙５０に定着する。
トナー像が定着した記録紙５０は、図２に示す用紙搬送ローラ４５ｇ，４５ｈ、及び用紙搬送ローラ４５ｉ，４５ｊによって矢印（ｋ）方向に搬送され、画像形成装置１０の外部のスタッカ部４６へと送出される。
【００２８】
次に、クリーニングプロセスについて説明する。図４に示すように、転写後においても、感光ドラム１０１の表面には、若干のトナー１１０が残留する場合があるが、この残留トナー１１０は、クリーニングブレード１０５によって除去される。クリーニングブレード１０５は、長手方向（紙面の表裏方向）に延在する感光ドラム１０１の回転軸方向に沿って平行に配置され、その先端部が感光ドラム１０１の表面に当接するようにその根元部分が剛性の支持基板に取付けられ、固定される。クリーニングブレード１０５が感光ドラム１０１の周面に当接したままの状態で感光ドラム１０１が回転軸中心に回転するとき、転写されずに残った感光ドラム１０１表面上の残留トナー１１０をそのドラム表面から除去する。こうしてクリーニングされた感光ドラム１０１は、繰り返し利用される。
【００２９】
また、図２に示すように、連続通紙時の紙間等では各画像形成ユニット３１〜３４の感光ドラム１０１（図４）から、一部の帯電不良のトナーが転写ベルト１７に転写される場合がある。しかしながら、転写ベルト１７に転写されたトナーは、転写ベルト１７が矢印（ｆ）、（ｒ）方向に回転移動する際に、転写ベルトクリーニングブレード２４によって転写ベルト１７から除去されてトナーボックス２５に帯電不良トナーとして溜められる。こうしてクリーニングされた転写ベルト１７は、繰り返し利用される。
なお、図２に示す用紙搬送ローラ４５ｋ〜４５ｘ、搬送路切り替えガイド４１，４２は、両面印刷を行うに記録用紙５０を搬送し、またその搬送方向をガイドするものであるが、本願発明と直接関係しないため、ここでのこれらの説明は省略する。
【００３０】
次に、本実施例のトナーについて説明する。
本実施例では、実験例１および実験例２として２種類のトナーを作製し、また比較例１から比較例４として４種類のトナーを作製した。
＜実験例１＞
まず、無機分散剤を分散させた水性媒体を得る工程として、純水１２０００重量部に懸濁安定剤（分散剤）としてのリン酸三ナトリウム４１０重量部を混合し、液温６０℃で溶解させた後、純水１９２０重量部に塩化カルシウム２６０重量部を溶解させた塩化カルシウム水溶液を投入し、ネオミクサー（登録商標：プライミクス株式会社製）で１００００回転／分、液温６０℃に保ちながら５分間、高速攪拌させて分散剤を含む水相を調製する。
【００３１】
一方、結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて油相成分を得る工程として、酢酸エチル９４．２重量部、カーボンブラック５．０重量部、分散剤０．８重量部をビーズミル分散機（アイメックス株式会社製）に投入し、分散させることでカーボンブラック分散液を調製し、このカーボンブラック分散液４９６重量部を加熱攪拌し、酢酸エチル１１３３重量部を加え、液温４０℃で攪拌する。その後、エステルワックス（融点：７１℃）４１重量部、帯電制御樹脂１１重量部、帯電制御剤１重量部を順次加える。液温を５０℃にした後、結着樹脂として酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂４００重量部を投入し、固形物がなくなるまで攪拌して油相を調製する。ここで、酸価とは、１ｇの樹脂を中和するのに必要な水酸化カリウムのミリグラム数を表す。
【００３２】
上記の水相の液温を４０℃に下げた後、油相をゆっくり投入し、８０００回転／分で３０秒攪拌することによって懸濁させ、その後、減圧蒸留で酢酸エチルを除去した。
液中のトナーを一度脱水した後、純水に再分散させ、硝酸を加えてｐＨは１．５以下にして５分間、攪拌し、酸洗浄を行い、リン酸三カルシウムを溶解させる。もう一度、同様にして酸洗浄を行い、さらに脱水したトナーを純水に再分散させ、５分間、攪拌し、水洗浄を行う。その後、脱水、乾燥させ、トナーを生成した。
このようにして、結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて得た油相成分を、無機分散剤を分散させた水性媒体中に分散造粒させてトナーを生成する。
【００３３】
次に、外添工程として、生成したトナー１００（重量部）に疎水性シリカＲＸ５０（日本アエロジル社製、平均一次粒径４０ｎｍ）１．０（重量部）、疎水性シリカＲＸ２００（日本アエロジル社製、平均一次粒径１２ｎｍ）０．８（重量部）を添加し、１０リットル容のヘンシェルミキサーで５４００（回転／分）の回転速度で１０分間撹拌することでトナーを得る。
【００３４】
＜実験例２＞
上記「酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂」に替えて、酸価が１．４ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂を用いて、実験例１と同様にしてトナーを生成した。
【００３５】
＜比較例１＞
実験例１における「酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂」に替えて、酸価が２．８ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂を用いて、実験例１と同様にしてトナーを生成した。
【００３６】
＜比較例２＞
実験例１における「酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂」に替えて、酸価が３．６ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂を用いて、実験例１と同様にしてトナーを生成した。
【００３７】
＜比較例３＞
実験例１における「酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂」に替えて、酸価が４．５ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂を用いて、実験例１と同様にしてトナーを生成した。
【００３８】
＜比較例４＞
実験例１における「酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂」に替えて、酸価が６．１ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂を用いて、実験例１と同様にしてトナーを生成した。
【００３９】
上述した構成により生成したトナーについて説明する。
ポリエステル樹脂の酸価は、滴定装置「ＤＬ−５８」（ＭＥＴＴＬＥＲ ＴＯＬＥＤＯ社製）および電極「ＤＧ１１３」（ＭＥＴＴＬＥＲ ＴＯＬＥＤＯ社製）を用い、試料約０．５〜０．６ｇをスクリュー管に秤取り、混合溶媒を加えて溶解し、０．０１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム−エタノール溶液で電位差滴定にて測定した。
【００４０】
トナー中のカルシウムおよびリンの元素分析は、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置「ＥＤＸ−８００ＨＳ２」（島津製作所社製）を用いてＨｅ雰囲気にてＸ線電圧を１５ＫＶとして測定した。元素の含有率は、測定強度から検出された元素の合計で、濃度を１００重量％と計算する方法で求めた。
トナー中のリン酸三カルシウムの確認は、トナー断面の透過型電子顕微鏡「Ｈ−７１００型」（日立社製）による観察で行った。なお、加速電圧は１００ＫＶとし、試料はＲｕＯ４染色超薄切片法で作製した。
【００４１】
このようにしてトナーの元素分析および透過型電子顕微鏡での観察を行い、その結果としての実験例１、実験例２、比較例１〜比較例４のトナー中のカルシウム含有率（重量％）、トナー中のリン含有率（重量％）、トナー中のリン酸三カルシウムの有無を表１に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】
また、実験例２で作製したトナーの断面を透過型電子顕微鏡で観察した画像（倍率は４００００倍）を図６に示し、比較例４で作製したトナーの断面を透過型電子顕微鏡で観察した画像（倍率は４００００倍）を図７に示す。図７において、例えば領域７１に示すようにトナー中に懸濁安定剤（分散剤）であるリン酸三カルシウムが取り込まれている様子を確認することができるが、図６に示すように、実験例２で作製したトナー中にはリン酸三カルシウムが取り込まれていない。なお、透過型電子顕微鏡で観察したトナーは外添工程を施す前のものである。
【００４４】
上記実験例１および実験例２で得たトナーを図３に示す画像形成ユニット３１〜３４のトナーカートリッジ１２０に収容し、その画像形成ユニット３１〜３４を搭載した図２に示す画像形成装置１０で画像の印刷を行った結果、良好な印刷品質を得ることができた。
【００４５】
また、上述した元素分析および透過型電子顕微鏡での観察から、酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、かつ１．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂を用いることにより、トナー中に懸濁安定剤（分散剤）であるリン酸三カルシウムが取り込まれることのないトナーを作製することができる。したがって、この製法により得られたトナーは、懸濁安定剤（分散剤）が残留することによる水分の吸着が発生しないため、トナーの保存性を改善することができる。また、水分の吸着が発生しないことにより、トナーの帯電の低下を防ぐことができ、印刷品質を向上させることができる。
【００４６】
以上説明したように、第１の実施例では、酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、かつ１．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂を用いることにより、トナーの保存性の悪化を防止するとともに印刷品質を向上させることができるという効果が得られる。
【実施例２】
【００４７】
第２の実施例では、第１の実施例の比較例４に用いた架橋構造のポリエステル樹脂の側鎖に、化学式１で示す構造の長鎖アルキル基を修飾することで疎水性を上げた、酸価が２．４ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂を用い、第１の実施例における実験例１と同様にしてトナーを生成した。
【００４８】
【化１】
【００４９】
第１の実施例と同様に、元素分析および透過型電子顕微鏡での観察を行い、その結果としての実施例２のトナー中のカルシウム含有率（重量％）、トナー中のリン含有率（重量％）、トナー中のリン酸三カルシウムの有無を表２に示す。
【００５０】
【表２】
【００５１】
また、実施例２で作製したトナーの断面を透過型電子顕微鏡で観察した画像（倍率は４００００倍）を図８に示す。なお、透過型電子顕微鏡で観察したトナーは外添工程を施す前のものである。
本実施例で得たトナーを図３に示す画像形成ユニット３１〜３４のトナーカートリッジ１２０に収容し、その画像形成ユニット３１〜３４を搭載した図２に示す画像形成装置１０で画像の印刷を行った結果、良好な印刷品質を得ることができた。
【００５２】
また、上述した元素分析および透過型電子顕微鏡での観察から、疎水性を上げたポリエステル樹脂を用いることにより、ポリエステル樹脂の酸価が２．４ｍｇＫＯＨ／ｇであっても、ベーストナー中のリンの含有量が０．０４７重量％で、トナー中に懸濁安定剤であるリン酸三カルシウムが取り込まれることのないトナーを作製することができる。したがって、この製法により得られたトナーは、懸濁安定剤が残留することによる水分の吸着が発生しないため、トナーの保存性を改善することができる。また、水分の吸着が発生しないことにより、トナーの帯電の低下を防ぐことができ、印刷品質を向上させることができる。
【００５３】
なお、ポリエステル樹脂の酸価は小さいほどトナー中に懸濁安定剤であるリン酸三カルシウムが取り込まれないため、ポリエステル樹脂の酸価が２．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である場合、本実施例と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
以上説明したように、第２の実施例では、疎水性を上げ、酸価が２．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂を用いることにより、トナーの保存性の悪化を防止するとともに印刷品質を向上させることができるという効果が得られる。
なお、第１の実施例および第２の実施例では、画像形成装置を電子写真方式のプリンタとして説明したが、それの限られることなく、画像形成装置を複写機、ファクシミリ装置、複合機としても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 画像形成装置
１１ 記録用紙カセット
１６ 転写部
１７ 転写ベルト
１８ ドライブローラ
１９ テンションローラ
２０〜２３ 転写ローラ
２４ 転写ベルトクリーニングブレード
２５ トナーボックス
３０ 画像形成部
３１〜３４ 画像形成ユニット
４０ 定着部
４１，４２ 搬送路切り替えガイド
４５ａ〜４５ｘ 用紙搬送ローラ
５０ 記録用紙
１００ 現像部
１０１ 感光ドラム
１０２ 帯電ローラ
１０３ ＬＥＤヘッド
１０４ 現像ローラ
１０５ クリーニングブレード
１０６ 供給ローラ
１０７ 現像ブレード
１１０ トナー
１２０ トナーカートリッジ
１２１ 容器
１２２ 撹拌バー
１２３ シャッタ
１２４ 排出口
１２５ 収納部
１４１ 発熱ローラ
１４２ 加熱ヒータ
１４３ サーミスタ
１４４ 加圧ローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等に用いられる現像剤、現像剤収容体、現像装置、画像形成装置および現像剤製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタ等の画像形成装置において、低消費電力等を目的として低温定着可能な現像剤の開発が盛んに行われている。静電荷現像用の現像剤としては、定着時に、瞬時に溶融し、印刷面が平滑になる樹脂としてポリエステルが用いられている。
従来の現像剤は、配合成分を混練、粉砕、分級し生成する粉砕法により作製されていたが、形状制御や低温定着の改善を行い難いという問題があった。また、湿式の現像剤の作製方法として懸濁重合法では、現像剤となるべき樹脂の重合性単量体組成が溶解重合可能な重合性単量体に限られてしまうため、ポリエステルを現像剤用樹脂としては使用できないという問題があった。
【０００３】
これらの問題を解決する現像剤の作成方法として、現像剤成分を溶解した油相液を、水溶性樹脂を含む水相中で粒子化し、溶媒除去後粉体化する溶解懸濁法を採用し、さらに現像剤の光透過性を向上させるため、結着樹脂として、モノカルボン酸を含有し、および／またはモノアルコールを含有してなる酸価１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂を含有する樹脂を使用することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−５２６１９号公報（段落「００３８」〜段落「００４６」）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の技術においては、現像剤の粒径制御が容易になる点で好ましいが、油相液滴中に分散剤が一部取り込まれてしまい、酸を添加しても除去できない無機微粒子が現像剤中に残ってしまうため、現像剤中に含まれる無機微粒子により現像剤の吸湿性が上がり、現像剤の保存性や印刷品質が悪化するという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、現像剤の保存性の悪化を防止するとともに印刷品質を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのため、本発明は、結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて得た油相成分を、無機分散剤を分散させた水性媒体中に分散造粒させて得られる現像剤において、前記結着樹脂は、酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇ以上かつ１．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このようにした本発明は、現像剤の保存性の悪化を防止するとともに印刷品質を向上させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施例における現像剤収容体の構成を示す概略側断面図
【図２】第１の実施例における画像形成装置の構成を示す概略側断面図
【図３】第１の実施例における画像形成ユニットの構成を示す概略側断面図
【図４】第１の実施例における画像形成ユニットの要部の構成を示す概略側断面図
【図５】第１の実施例における定着部の構成を示す概略側断面図
【図６】第１の実施例における実験例２で得たトナーの断面の透過型電子顕微鏡画像
【図７】第１の実施例における比較例４で得たトナーの断面の透過型電子顕微鏡画像
【図８】第２の実施例で得たトナーの断面の透過型電子顕微鏡画像
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明による現像剤、現像剤収容体、現像装置、画像形成装置および現像剤製造方法の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図２は第１の実施例における画像形成装置の構成を示す概略側断面図である。
図２において、画像形成装置１０は、例えば電子写真方式のカラープリンタとしての構成を備え、記録用紙カセット１１、画像形成ユニット３１〜３４、転写部１６、定着部４０を有し、更にこれらの各部に印刷用媒体としての記録用紙５０を搬送するための用紙搬送ローラ４５ａ〜４５ｘ、搬送路切り替えガイド４１，４２を備えている。
【００１１】
記録用紙カセット１１は、内部に記録用紙５０を積層状態で収納して装置内下部に着脱自在に装着され、用紙搬送ローラ４５ａ，４５ｂは、この記録用紙カセット１１に収納されている記録用紙５０を、その最上部から一枚ずつ捌いて用紙搬送路を矢印（ｌ）方向に繰り出す。搬送ローラ４５ｃ，４５ｄ及び搬送ローラ４５ｅ，４５ｆは、記録用紙５０を矢印（ｅ）に沿って搬送する間に用紙の斜行を矯正し、画像形成部３０に送る。
【００１２】
画像形成部３０は、用紙搬送路に沿って着脱自在に配置された４つの現像装置としての画像形成ユニット３１〜３４と、後述するように各画像形成ユニットにより形成された現像剤像としてのトナー像を、記録用紙５０の上面にクーロン力により転写する転写部１６からなる。なお、直列に並べられた４つの画像形成ユニット３１〜３４はすべて同じ構成であり、使用される現像剤としてのトナーの色、即ち、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のみが異なる。したがって、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット３１を代表としてその構成を後述する。
【００１３】
転写部１６は、用紙を静電吸着して搬送する転写ベルト１７、図示せぬ駆動部により回転されて転写ベルト１７を駆動するドライブローラ１８、ドライブローラ１８と対を成して転写ベルト１７を張架するテンションローラ１９、前記画像形成ユニット３１〜３４の図３に示す各感光ドラム１０１に対向して当接するよう配置され、トナー像を記録用紙５０に転写するよう電圧を印加する転写ローラ２０〜２３、転写ベルト１７上に付着したトナーを掻き取ってクリーニングする転写ベルトクリーニングブレード２４、転写ベルトクリーニングブレード２４により掻き落とされたトナーを堆積するトナーボックス２５からなる。
【００１４】
ここで、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット３１の構成について説明する。図３は、第１の実施例における画像形成ユニットの構成を示す概略側断面図である。同図に示すように、画像形成ユニット３１は、現像部１００と現像剤収容体としてのトナーカートリッジ１２０とからなる。画像形成ユニット３１は、図２に示す画像形成部３０の所定位置に着脱自在に装着され、トナーカートリッジ１２０は、現像部１００に対して着脱自在に装着可能となっている。
【００１５】
図４は、第１の実施例における画像形成ユニットの要部の構成を示す概略側断面図であり、図３に示す画像形成ユニット３１の現像部１００の構成を概略的に示す要部構成図である。同図中、静電潜像担持体としての感光ドラム１０１は、導電性支持体と光導電層によって構成され、導電性支持体としてのアルミニウムの金属パイプに、光導電層としての、電荷発生層及び電荷輸送層を順次積層した構成の有機系感光体である。帯電装置としての帯電ローラ１０２は、感光ドラム１０１の周面に接して設けられ、金属シャフトと半導電性エピクロロヒドリンゴム層によって構成されている。露光装置であるＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ヘッド１０３は、例えばＬＥＤ素子とレンズアレイを有し、ＬＥＤ素子から出力される照射光が感光ドラム１０１の表面に結像する位置に配置されている。
【００１６】
現像剤担持体としての現像ローラ１０４は、感光ドラム１０１の周面に接して設けられ、金属シャフトと半導電性ウレタンゴム層によって構成されている。現像ローラ１０４に摺接する現像剤供給体としての供給ローラ１０６は、金属シャフトと半導電性発泡シリコンスポンジ層によって構成されている。現像剤としてのトナー１１０は、結着樹脂としてポリエステル樹脂を用い、内部添加剤としての帯電制御剤、離型剤、着色剤、外部添加剤としてのシリカ微粒子によって構成されている。現像ローラ１０４の表面に押圧されて当接される現像剤規制部材としての現像ブレード１０７はステンレス製であり、感光ドラム１０１の周面に押圧されて当接される現像剤回収装置としてのクリーニングブレード１０５は、ウレタンゴム製である。
【００１７】
図１は、第１の実施例における現像剤収容体の構成を示す概略側断面図であり、図３に示す画像形成ユニット３１のトナーカートリッジ１２０の内部構成を概略的に示す要部構成図である。同図に示すように、トナーカートリッジ１２０の容器１２１内のトナー収納部１２５の所定部には、その長手方向（紙面の表裏方向）に延在する撹拌バー１２２が回転自在に支持され、その下方には容器内のトナーを排出する排出口１２４が形成されている。シャッタ１２３は、容器内にあって、この排出口１２４を開閉するために矢印（ｓ）方向にスライド可能に配設されている。
【００１８】
後述するように、図２に示す画像形成部３０で各色のトナー画像が転写された記録用紙５０は、搬送路を矢印（ｈ）方向に搬送されて定着部４０に送られる。図５は第１の実施例における定着部の構成を示す概略側断面図であり、この定着部４０の内部構造を概略的に示す要部構成図である。同図に示すように、定着装置４０は、発熱ローラ１４１、加圧ローラ１４４、サーミスタ１４３、及び加熱ヒータ１４２を備えている。発熱ローラ１４１は、アルミニウムからなる中空円筒状の芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）チューブを被覆することによって形成され、更にその芯金内には加熱ヒータ１４２、ここではハロゲンランプが配設されている。
【００１９】
加圧ローラ１４４は、アルミニウムの芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にＰＦＡチューブを被覆した構成で、発熱ローラ１４１との間に接触部が形成されるように配置されている。サーミスタ１４３は、発熱ローラ１４１の表面温度検出手段であり、発熱ローラ１４１の近傍に非接触で配置される。サーミスタ１４３によって検出された温度情報は図示しない温度制御手段に送られ、温度制御手段はこの温度情報に基づいて加熱ヒータ１４２をオン／オフ制御して、発熱ローラ１４１の表面温度を所定の温度に維持する。
【００２０】
次に、画像形成装置の画像形成プロセスについて、先ずその現像プロセスから説明する。
図４に示すように、感光ドラム１０１は、図示しない駆動手段により矢印（ａ）方向に一定周速度で回転する。感光ドラム１０１の表面に接触して設けられた帯電ローラ１０２は、矢印（ｄ）方向に回転しながら、図示しない帯電ローラ用高圧電源によって供給される直流電圧を感光ドラム１０１の表面に印加し、この表面を一様均一に帯電させる。次に、感光ドラム１０１に対向して設けられたＬＥＤヘッド１０３によって、画像信号に対応した光を感光ドラム１０１の一様均一に帯電された表面に照射し、光照射部分の電位を光減衰して静電潜像を形成する。
【００２１】
一方、図１に示すトナーカートリッジ１２０のシャッタ１２３は、図３に示すように現像部１００に装着された後に、図示せぬレバー操作によって、矢印（ｓ）方向の、容器１２１の排出口１２４を開口する方向にスライドする。これにより、容器１２１内のトナー１１０が、排出口１２４から矢印（ｖ）方向に落下し、図４に示す現像部１００に供給される。現像部１００に落下したトナー１１０は、図示しない供給ローラ用高圧電源によって電圧が印加された供給ローラ１０６の矢印（ｃ）方向回転によって、現像ローラ１０４に供給される。
【００２２】
現像ローラ１０４は、感光ドラム１０１に密着して配置されており、図示しない現像ローラ用高圧電源によって電圧が印加されている。現像ローラ１０４は、供給ローラ１０６により搬送されたトナー１１０を吸着し、これを矢印（ｂ）方向に回転搬送する。この回転搬送過程で、供給ローラ１０６より下流側にあって現像ローラ１０４に圧接して配置された現像ブレード１０７は、現像ローラ１０４に吸着したトナー１１０を均一な厚さに均したトナー層を形成する。
【００２３】
さらに、現像ローラ１０４は、感光ドラム１０１上に形成された静電潜像を、担持するトナーによって以下のようにして反転現象する。感光ドラム１０１の導電性支持体と現像ローラ１０４間には高圧電源によってバイアス電圧が印加されている構成なので、現像ローラ１０４と感光ドラム１０１の間には、感光ドラム１０１に形成された静電潜像に伴う電気力線が発生する。このため、現像ローラ１０４上の帯電したトナー１１０は、静電気力により感光ドラム１０１上の静電潜像部分に付着し、この部分を現像してトナー像を形成する。なお、感光ドラム１０１の回転開始で始まる以上の現像プロセスは、後述する所定のタイミングで開始される。
【００２４】
図２において、記録用紙カセット１１に収容された記録用紙５０は、前記したように用紙搬送ローラ４５ａ及び４５ｂによって記録用紙カセット１１から矢印（ｌ）の方向に一枚ずつ取り出される。その後、図示しない記録用紙ガイドに沿って、用紙搬送ローラ４５ｃ，４５ｄ及び用紙搬送ローラ４５ｅ，４５ｆによって、斜行が矯正されながら矢印（ｅ）方向に搬送される。そして、矢印（ｇ）方向に回転するドライブローラ１８によって矢印（ｆ）方向へ回転する転写ベルト１７へと送られる。なお、上記した現像プロセスは、記録用紙５０が矢印（ｅ）方向に搬送される間の所定のタイミングで開始される。
【００２５】
次に、図４に示すように、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット３１の現像部１００の感光ドラム１０１に、転写ベルト１７を介して押圧され当接した状態で対向して配置され、図示しない転写ローラ用高圧電源によって電圧が印加された転写ローラ２０によって、転写ベルト１７に静電吸着して搬送される記録用紙５０上に、上記した現像プロセスによって感光ドラム１０１上に形成されたブラックトナー像を転写する転写プロセスが行われる。
【００２６】
その後、記録用紙５０は、転写ベルト１７上を矢印（ｆ）に沿って進み、前記した画像形成ユニット３１及び転写ローラ２０による現像プロセス及び転写プロセスと同様のプロセスによって、画像形成ユニット３２と転写ローラ２１によってイエロートナー像が、画像形成ユニット３３と転写ローラ２２によってマゼンタトナー像が、そして画像形成ユニット３４と転写ローラ２３によってシアントナー像が、順次記録紙５０上に転写される。各色のトナー像が転写された記録紙５０は、矢印（ｈ）方向へと搬送される。
【００２７】
次に、定着プロセスについて説明する。図５に示すように、各色のトナー像が転写された記録紙５０は、矢印（ｈ）方向へと搬送され、発熱ローラ１４１と加圧ローラ１４４を備えた定着部４０へ搬送される。トナー像が転写された記録紙５０は、前記したように図示しない温度制御手段によって制御されて所定の表面温度に保たれ、矢印（ｉ）方向に回転する発熱ローラ１４１と、矢印（ｊ）方向に回転する加圧ローラ１４４の間へ進む。そこで、発熱ローラ１４１の熱が記録紙５０上のトナー像を溶融し、更に記録紙５０上で溶融したトナー像を発熱ローラ１４１と加圧ローラ１４４との圧接部で加圧することによりトナー像が記録紙５０に定着する。
トナー像が定着した記録紙５０は、図２に示す用紙搬送ローラ４５ｇ，４５ｈ、及び用紙搬送ローラ４５ｉ，４５ｊによって矢印（ｋ）方向に搬送され、画像形成装置１０の外部のスタッカ部４６へと送出される。
【００２８】
次に、クリーニングプロセスについて説明する。図４に示すように、転写後においても、感光ドラム１０１の表面には、若干のトナー１１０が残留する場合があるが、この残留トナー１１０は、クリーニングブレード１０５によって除去される。クリーニングブレード１０５は、長手方向（紙面の表裏方向）に延在する感光ドラム１０１の回転軸方向に沿って平行に配置され、その先端部が感光ドラム１０１の表面に当接するようにその根元部分が剛性の支持基板に取付けられ、固定される。クリーニングブレード１０５が感光ドラム１０１の周面に当接したままの状態で感光ドラム１０１が回転軸中心に回転するとき、転写されずに残った感光ドラム１０１表面上の残留トナー１１０をそのドラム表面から除去する。こうしてクリーニングされた感光ドラム１０１は、繰り返し利用される。
【００２９】
また、図２に示すように、連続通紙時の紙間等では各画像形成ユニット３１〜３４の感光ドラム１０１（図４）から、一部の帯電不良のトナーが転写ベルト１７に転写される場合がある。しかしながら、転写ベルト１７に転写されたトナーは、転写ベルト１７が矢印（ｆ）、（ｒ）方向に回転移動する際に、転写ベルトクリーニングブレード２４によって転写ベルト１７から除去されてトナーボックス２５に帯電不良トナーとして溜められる。こうしてクリーニングされた転写ベルト１７は、繰り返し利用される。
なお、図２に示す用紙搬送ローラ４５ｋ〜４５ｘ、搬送路切り替えガイド４１，４２は、両面印刷を行うに記録用紙５０を搬送し、またその搬送方向をガイドするものであるが、本願発明と直接関係しないため、ここでのこれらの説明は省略する。
【００３０】
次に、本実施例のトナーについて説明する。
本実施例では、実験例１および実験例２として２種類のトナーを作製し、また比較例１から比較例４として４種類のトナーを作製した。
＜実験例１＞
まず、無機分散剤を分散させた水性媒体を得る工程として、純水１２０００重量部に懸濁安定剤（分散剤）としてのリン酸三ナトリウム４１０重量部を混合し、液温６０℃で溶解させた後、純水１９２０重量部に塩化カルシウム２６０重量部を溶解させた塩化カルシウム水溶液を投入し、ネオミクサー（登録商標：プライミクス株式会社製）で１００００回転／分、液温６０℃に保ちながら５分間、高速攪拌させて分散剤を含む水相を調製する。
【００３１】
一方、結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて油相成分を得る工程として、酢酸エチル９４．２重量部、カーボンブラック５．０重量部、分散剤０．８重量部をビーズミル分散機（アイメックス株式会社製）に投入し、分散させることでカーボンブラック分散液を調製し、このカーボンブラック分散液４９６重量部を加熱攪拌し、酢酸エチル１１３３重量部を加え、液温４０℃で攪拌する。その後、エステルワックス（融点：７１℃）４１重量部、帯電制御樹脂１１重量部、帯電制御剤１重量部を順次加える。液温を５０℃にした後、結着樹脂として酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂４００重量部を投入し、固形物がなくなるまで攪拌して油相を調製する。ここで、酸価とは、１ｇの樹脂を中和するのに必要な水酸化カリウムのミリグラム数を表す。
【００３２】
上記の水相の液温を４０℃に下げた後、油相をゆっくり投入し、８０００回転／分で３０秒攪拌することによって懸濁させ、その後、減圧蒸留で酢酸エチルを除去した。
液中のトナーを一度脱水した後、純水に再分散させ、硝酸を加えてｐＨは１．５以下にして５分間、攪拌し、酸洗浄を行い、リン酸三カルシウムを溶解させる。もう一度、同様にして酸洗浄を行い、さらに脱水したトナーを純水に再分散させ、５分間、攪拌し、水洗浄を行う。その後、脱水、乾燥させ、トナーを生成した。
このようにして、結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて得た油相成分を、無機分散剤を分散させた水性媒体中に分散造粒させてトナーを生成する。
【００３３】
次に、外添工程として、生成したトナー１００（重量部）に疎水性シリカＲＸ５０（日本アエロジル社製、平均一次粒径４０ｎｍ）１．０（重量部）、疎水性シリカＲＸ２００（日本アエロジル社製、平均一次粒径１２ｎｍ）０．８（重量部）を添加し、１０リットル容のヘンシェルミキサーで５４００（回転／分）の回転速度で１０分間撹拌することでトナーを得る。
【００３４】
＜実験例２＞
上記「酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂」に替えて、酸価が１．４ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂を用いて、実験例１と同様にしてトナーを生成した。
【００３５】
＜比較例１＞
実験例１における「酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂」に替えて、酸価が２．８ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂を用いて、実験例１と同様にしてトナーを生成した。
【００３６】
＜比較例２＞
実験例１における「酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂」に替えて、酸価が３．６ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂を用いて、実験例１と同様にしてトナーを生成した。
【００３７】
＜比較例３＞
実験例１における「酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂」に替えて、酸価が４．５ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂を用いて、実験例１と同様にしてトナーを生成した。
【００３８】
＜比較例４＞
実験例１における「酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂」に替えて、酸価が６．１ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂を用いて、実験例１と同様にしてトナーを生成した。
【００３９】
上述した構成により生成したトナーについて説明する。
ポリエステル樹脂の酸価は、滴定装置「ＤＬ−５８」（ＭＥＴＴＬＥＲ ＴＯＬＥＤＯ社製）および電極「ＤＧ１１３」（ＭＥＴＴＬＥＲ ＴＯＬＥＤＯ社製）を用い、試料約０．５〜０．６ｇをスクリュー管に秤取り、混合溶媒を加えて溶解し、０．０１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム−エタノール溶液で電位差滴定にて測定した。
【００４０】
トナー中のカルシウムおよびリンの元素分析は、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置「ＥＤＸ−８００ＨＳ２」（島津製作所社製）を用いてＨｅ雰囲気にてＸ線電圧を１５ＫＶとして測定した。元素の含有率は、測定強度から検出された元素の合計で、濃度を１００重量％と計算する方法で求めた。
トナー中のリン酸三カルシウムの確認は、トナー断面の透過型電子顕微鏡「Ｈ−７１００型」（日立社製）による観察で行った。なお、加速電圧は１００ＫＶとし、試料はＲｕＯ４染色超薄切片法で作製した。
【００４１】
このようにしてトナーの元素分析および透過型電子顕微鏡での観察を行い、その結果としての実験例１、実験例２、比較例１〜比較例４のトナー中のカルシウム含有率（重量％）、トナー中のリン含有率（重量％）、トナー中のリン酸三カルシウムの有無を表１に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】
また、実験例２で作製したトナーの断面を透過型電子顕微鏡で観察した画像（倍率は４００００倍）を図６に示し、比較例４で作製したトナーの断面を透過型電子顕微鏡で観察した画像（倍率は４００００倍）を図７に示す。図７において、例えば領域７１に示すようにトナー中に懸濁安定剤（分散剤）であるリン酸三カルシウムが取り込まれている様子を確認することができるが、図６に示すように、実験例２で作製したトナー中にはリン酸三カルシウムが取り込まれていない。なお、透過型電子顕微鏡で観察したトナーは外添工程を施す前のものである。
【００４４】
上記実験例１および実験例２で得たトナーを図３に示す画像形成ユニット３１〜３４のトナーカートリッジ１２０に収容し、その画像形成ユニット３１〜３４を搭載した図２に示す画像形成装置１０で画像の印刷を行った結果、良好な印刷品質を得ることができた。
【００４５】
また、上述した元素分析および透過型電子顕微鏡での観察から、酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、かつ１．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂を用いることにより、トナー中に懸濁安定剤（分散剤）であるリン酸三カルシウムが取り込まれることのないトナーを作製することができる。したがって、この製法により得られたトナーは、懸濁安定剤（分散剤）が残留することによる水分の吸着が発生しないため、トナーの保存性を改善することができる。また、水分の吸着が発生しないことにより、トナーの帯電の低下を防ぐことができ、印刷品質を向上させることができる。
【００４６】
以上説明したように、第１の実施例では、酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、かつ１．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂を用いることにより、トナーの保存性の悪化を防止するとともに印刷品質を向上させることができるという効果が得られる。
【実施例２】
【００４７】
第２の実施例では、第１の実施例の比較例４に用いた架橋構造のポリエステル樹脂の側鎖に、化学式１で示す構造の長鎖アルキル基を修飾することで疎水性を上げた、酸価が２．４ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂を用い、第１の実施例における実験例１と同様にしてトナーを生成した。
【００４８】
【化１】
【００４９】
第１の実施例と同様に、元素分析および透過型電子顕微鏡での観察を行い、その結果としての実施例２のトナー中のカルシウム含有率（重量％）、トナー中のリン含有率（重量％）、トナー中のリン酸三カルシウムの有無を表２に示す。
【００５０】
【表２】
【００５１】
また、実施例２で作製したトナーの断面を透過型電子顕微鏡で観察した画像（倍率は４００００倍）を図８に示す。なお、透過型電子顕微鏡で観察したトナーは外添工程を施す前のものである。
本実施例で得たトナーを図３に示す画像形成ユニット３１〜３４のトナーカートリッジ１２０に収容し、その画像形成ユニット３１〜３４を搭載した図２に示す画像形成装置１０で画像の印刷を行った結果、良好な印刷品質を得ることができた。
【００５２】
また、上述した元素分析および透過型電子顕微鏡での観察から、疎水性を上げたポリエステル樹脂を用いることにより、ポリエステル樹脂の酸価が２．４ｍｇＫＯＨ／ｇであっても、ベーストナー中のリンの含有量が０．０４７重量％で、トナー中に懸濁安定剤であるリン酸三カルシウムが取り込まれることのないトナーを作製することができる。したがって、この製法により得られたトナーは、懸濁安定剤が残留することによる水分の吸着が発生しないため、トナーの保存性を改善することができる。また、水分の吸着が発生しないことにより、トナーの帯電の低下を防ぐことができ、印刷品質を向上させることができる。
【００５３】
なお、ポリエステル樹脂の酸価は小さいほどトナー中に懸濁安定剤であるリン酸三カルシウムが取り込まれないため、ポリエステル樹脂の酸価が２．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である場合、本実施例と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
以上説明したように、第２の実施例では、疎水性を上げ、酸価が２．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂を用いることにより、トナーの保存性の悪化を防止するとともに印刷品質を向上させることができるという効果が得られる。
なお、第１の実施例および第２の実施例では、画像形成装置を電子写真方式のプリンタとして説明したが、それの限られることなく、画像形成装置を複写機、ファクシミリ装置、複合機としても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 画像形成装置
１１ 記録用紙カセット
１６ 転写部
１７ 転写ベルト
１８ ドライブローラ
１９ テンションローラ
２０〜２３ 転写ローラ
２４ 転写ベルトクリーニングブレード
２５ トナーボックス
３０ 画像形成部
３１〜３４ 画像形成ユニット
４０ 定着部
４１，４２ 搬送路切り替えガイド
４５ａ〜４５ｘ 用紙搬送ローラ
５０ 記録用紙
１００ 現像部
１０１ 感光ドラム
１０２ 帯電ローラ
１０３ ＬＥＤヘッド
１０４ 現像ローラ
１０５ クリーニングブレード
１０６ 供給ローラ
１０７ 現像ブレード
１１０ トナー
１２０ トナーカートリッジ
１２１ 容器
１２２ 撹拌バー
１２３ シャッタ
１２４ 排出口
１２５ 収納部
１４１ 発熱ローラ
１４２ 加熱ヒータ
１４３ サーミスタ
１４４ 加圧ローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて得た油相成分を、無機分散剤を分散させた水性媒体中に分散造粒させて得られる現像剤において、
前記結着樹脂は、酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇ以上かつ１．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂であることを特徴とする現像剤。
【請求項２】
結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて得た油相成分を、無機分散剤を分散させた水性媒体中に分散造粒させて得られる現像剤において、
前記結着樹脂は、側鎖に化学式２に示す長鎖アルキル基を修飾し、酸価が２．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂としたことを特徴とする現像剤。
【化２】
【請求項３】
結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて得た油相成分を、無機分散剤を分散させた水性媒体中に分散造粒させて得られる現像剤において、
現像剤中のリンの含有率を、０．０１８重量％以上かつ０．０５８重量％以下としたことを特徴とする現像剤。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の現像剤を収容する収容部を備えたことを特徴とする現像剤収容体。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の現像剤を使用することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて得た油相成分を、無機分散剤を分散させた水性媒体中に分散造粒させて現像剤を生成する現像剤製造方法において、
前記結着樹脂は、酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇ以上かつ１．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂であることを特徴とする現像剤製造方法。
【請求項８】
結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて得た油相成分を、無機分散剤を分散させた水性媒体中に分散造粒させて現像剤を生成する現像剤製造方法において、
前記結着樹脂は、側鎖に化学式３に示す長鎖アルキル基を修飾し、酸価が２．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂としたことを特徴とする現像剤製造方法。
【化３】
【請求項９】
結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて得た油相成分を、無機分散剤を分散させた水性媒体中に分散造粒させて現像剤を生成する現像剤製造方法において、
現像剤中のリンの含有率を、０．０１８重量％以上かつ０．０５８重量％以下としたことを特徴とする現像剤製造方法。
【請求項１】
結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて得た油相成分を、無機分散剤を分散させた水性媒体中に分散造粒させて得られる現像剤において、
前記結着樹脂は、酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇ以上かつ１．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂であることを特徴とする現像剤。
【請求項２】
結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて得た油相成分を、無機分散剤を分散させた水性媒体中に分散造粒させて得られる現像剤において、
前記結着樹脂は、側鎖に化学式２に示す長鎖アルキル基を修飾し、酸価が２．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂としたことを特徴とする現像剤。
【化２】
【請求項３】
結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて得た油相成分を、無機分散剤を分散させた水性媒体中に分散造粒させて得られる現像剤において、
現像剤中のリンの含有率を、０．０１８重量％以上かつ０．０５８重量％以下としたことを特徴とする現像剤。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の現像剤を収容する収容部を備えたことを特徴とする現像剤収容体。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の現像剤を使用することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて得た油相成分を、無機分散剤を分散させた水性媒体中に分散造粒させて現像剤を生成する現像剤製造方法において、
前記結着樹脂は、酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇ以上かつ１．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂であることを特徴とする現像剤製造方法。
【請求項８】
結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて得た油相成分を、無機分散剤を分散させた水性媒体中に分散造粒させて現像剤を生成する現像剤製造方法において、
前記結着樹脂は、側鎖に化学式３に示す長鎖アルキル基を修飾し、酸価が２．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエステル樹脂としたことを特徴とする現像剤製造方法。
【化３】
【請求項９】
結着樹脂および着色剤を有機溶媒中に溶解または分散させて得た油相成分を、無機分散剤を分散させた水性媒体中に分散造粒させて現像剤を生成する現像剤製造方法において、
現像剤中のリンの含有率を、０．０１８重量％以上かつ０．０５８重量％以下としたことを特徴とする現像剤製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１８９７６９（Ｐ２０１２−１８９７６９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２６８６（Ｐ２０１１−５２６８６）
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
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