説明

静電荷像現像用トナー及びその製造方法、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、並びに、画像形成方法

【課題】定着画像の光沢性が向上する静電荷像現像用トナーを提供すること。
【解決手段】不飽和ポリエステル成分を持つ非晶性ポリエステル樹脂を含み、表層部が前記不飽和ポリエステル成分とビニル系単量体との架橋物を含んで構成されたトナー粒子を有する静電荷像現像用トナー。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、静電荷像現像用トナー及びその製造方法、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、並びに、画像形成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、プリンタやコピー機を中心とする画像形成装置が広く普及しており、画像形成装置を構成する様々な要素に関する技術も広く普及している。画像形成装置の中でも電子写真方式を採用している画像形成装置では、感光体(像保持体)をはじめとする感光体を帯電装置を用いて帯電させ、帯電した感光体上に周囲の電位とは電位が異なる静電潜像を形成することによって印刷したいパターンの形成が行われることが多く、このようにして形成された静電潜像は、トナーで現像された後、最終的に記録用紙などの記録媒体上に転写される。
【0003】
例えば、特許文献1には、EA法で作製されたコア粒子表面に界面重合でシェル層を形成する工程を含むトナー、具体的には、EA法で作製したスチレンアクリル系コア粒子表面にスチレンアクリル系モノマーと重合開始剤を用いて界面重合させたシェル層を設けている。本願はEA法で作製したポリエステル系コア粒子表面にポリエステル系微粒子からなるシェル層を設け、その後スチレンアクリル系モノマーと重合開始剤を用いてシェル層を架橋したトナーが開示されている。
【0004】
また、特許文献2には、EA法で作製されたコア粒子に重合開始剤を添加した後にモノマーを添加し、前記コア表面で前記モノマーを重合させ、トナー粒子のシェルを形成させる段階を含むトナー組成物の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2004−294386号公報
【特許文献2】特開2006−119652号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の課題は、定着画像の光沢性が向上する静電荷像現像用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】
【0007】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項1に係る発明は、
不飽和ポリエステル成分を持つ非晶性ポリエステル樹脂を含み、表層部が前記不飽和ポリエステル成分とビニル系単量体との架橋物を含んで構成されたトナー粒子を有する静電荷像現像用トナー。
【0008】
請求項2に係る発明は、
前記トナー粒子のテトラヒドロフラン(THF)不溶分が、2.0質量%以下である請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
【0009】
請求項3に係る発明は、
前記不飽和ポリエステル成分が、フマル酸、マレイン酸、及びマレイン酸無水物から選択される少なくとも1種の多価カルボン酸に由来する成分である請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナー。
【0010】
請求項4に係る発明は、
前記ビニル系単量体が、スチレン系単量体、アクリル酸エステル類、及びメタクリル酸エステル類から選択される少なくとも1種である請求項1〜3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
【0011】
請求項5に係る発明は、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤。
【0012】
請求項6に係る発明は、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを収容し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。
【0013】
請求項7に係る発明は、
請求項5に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体上に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
【0014】
請求項8に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電手段と、
帯電した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、
請求項5に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体上に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
前記像保持体上に形成されたトナー画像を被転写体上に転写する転写手段と、
前記被転写体上に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
を備える画像形成装置。
【0015】
請求項9に係る発明は、
像保持体を帯電する帯電工程と、
帯電した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工程と、
請求項5に記載の静電荷像現像剤により、前記像保持体上に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、
前記像保持体上に形成されたトナー画像を被転写体上に転写する転写工程と、
前記被転写体上に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、
を有する画像形成方法。
【0016】
請求項10に係る発明は、
樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を少なくとも準備し、少なくとも樹脂粒子を凝集して、第1凝集粒子を形成する工程と、
前記第1凝集粒子が分散された第1凝集粒子分散液と、不飽和ポリエステル成分を持つ非晶性ポリエステル樹脂の粒子が分散されたポリエステル樹脂粒子分散液と、を混合し、前記第1凝集粒子の表面に前記非晶性ポリエステル樹脂の粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、
前記第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、前記第2凝集粒子を融合・合一して、トナー粒子を形成する工程と、
前記トナー粒子が分散されたトナー粒子分散液に対してビニル系単量体及び重合開始剤を添加し、前記トナー粒子の表層部に存在する前記非晶性ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステル成分と前記ビニル系単量体とを架橋させ、前記トナー粒子の表層部に前記架橋による架橋物を形成する工程と、
を有する静電荷像現像用トナーの製造方法。
【発明の効果】
【0017】
請求項1に係る発明によれば、トナー粒子の表層部に、不飽和ポリエステル成分とビニル系単量体との架橋物を含まない場合に比べ、定着画像の光沢性が向上する静電荷像現像用トナーを提供できる。
請求項2に係る発明によれば、トナー粒子のTHF不溶分が上記範囲外の場合に比べて、定着画像の光沢性が向上する静電荷像現像用トナーを提供できる。
請求項3に係る発明によれば、非晶性ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステル成分が、フマル酸、マレイン酸、及びマレイン酸無水物から選択される以外のジカルボン酸に由来する成分である場合に比べ、定着画像の光沢性が向上する静電荷像現像用トナーを提供できる。
請求項4に係る発明によれば、ビニル系単量体が、スチレン系単量体、アクリル酸エステル類、及びメタクリル酸エステル類から選択される以外のビニル系単量体である場合に比べ、定着画像の光沢性が向上する静電荷像現像用トナーを提供できる。
【0018】
請求項5、6、7、8、9に係る発明によれば、トナー粒子の表層部に、非晶性ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステル成分とビニル系単量体との架橋物を含まない静電荷像現像用トナーを適用した場合に比べ、定着画像の光沢性が向上する静電荷像現像剤、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、画像形成方法を提供できる。
【0019】
請求項10に係る発明によれば、トナー粒子の不飽和ポリエステル成分とビニル系単量体とを架橋させ、トナー粒子の表層部に架橋による架橋物を形成する工程を有さない場合に比べ、定着画像の光沢性が向上する静電荷像現像用トナーを得る静電荷像現像用トナーの製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図2】本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の一例である実施形態について詳細に説明する。
【0022】
(静電荷像現像用トナー)
本実施形態に係る静電荷像現像用トナー(以下、「トナー」と称することがある)は、不飽和ポリエステル成分を持つ非晶性ポリエステル樹脂を含んで構成されている。
そして、トナー粒子の表層部は、非晶性ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステル成分とビニル系単量体との架橋物を含んで構成されている。
【0023】
ここで、トナーによるトナー画像を被転写体等へ転写される際、転写部でトナー画像に圧力が付与されると、トナーを構成するトナー粒子の外添構造が変化し、トナー粒子の凝集が生じ易くなり、その状態で定着が施されると、得られる定着画像の光沢性が低下することがある。
この現象は、特に、転写部を通過する時間を短縮する必要から、転写部でのトナー画像に付与する圧力を上げた場合に顕著に生じ易くなる。
【0024】
そこで、本実施形態に係るトナーは、トナー粒子の表層部に、非晶性ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステル成分とビニル系単量体との架橋物を含んで構成させる。
トナー粒子の表層部が当該架橋物(例えば三次元網目構造体)を含んで構成させることで、トナー粒子の内部よりも表層部が硬い構造となると考えられる。
これにより、転写部でトナー画像に圧力が付与されても、トナー粒子の外添構造の変化が抑制され、トナー粒子の凝集も抑制されると考えられる。
そして、トナー粒子の凝集が抑制された状態で、定着が行われることになる。
【0025】
したがって、本実施形態に係るトナーでは、上記構成とすることで、定着画像の光沢性が向上する。
また、本実施形態に係るトナーでは、転写部でトナー画像に圧力が付与されても、トナー粒子の外添構造の変化が抑制され、トナー粒子の凝集も抑制されると考えられることから、転写不良(例えば、転写画像の中抜け)等も抑制されると考えられる。
また、本実施形態に係るトナーでは、トナー粒子の表層部のみを内部よりも硬い構造となると考えられることから、定着性も阻害し難くなると考えられる。
【0026】
以下、本実施形態に係るトナーの構成について詳細に説明する。
本実施形態に係るトナーは、トナー粒子と、必要に応じて、外添剤と、を有する。
【0027】
まず、トナー粒子について説明する。
トナー粒子は、結着樹脂としての不飽和ポリエステル成分を持つ非晶性ポリエステル樹脂と、必要に応じて、着色剤と、離型剤と、その他添加剤と、を含んで構成される。
【0028】
そして、トナー粒子は、その表層部が、非晶性ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステル成分と、ビニル系単量体と、の架橋物を含んで構成されている。
つまり、トナー粒子は、例えば、トナー粒子の表面に露出している非晶性ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステル成分とビニル系単量体とにより架橋反応させたものである。
【0029】
このため、トナー粒子は、表層部の全部又は一部が、非晶性ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステル成分と、ビニル系単量体と、の架橋物の皮膜で構成されているものと考えられる。
具体的には、例えば、トナー粒子は、表層部として架橋物の皮膜で覆われた構成、又は、表層部がトナー粒子から露出した非晶性ポリエステル樹脂と架橋物の皮膜との海島構造(トナー粒子の外周面から見ての海島構造)であって、海部が架橋物の皮膜で、島部が非晶性ポリエステル樹脂である構成、若しくは、海部が非晶性ポリエステルで、島部が架橋物の皮膜である構成となっていると考えられる。
【0030】
トナー粒子の表層部を構成する架橋物は、非晶性ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステル成分とビニル系単量体との反応物であり、トナー粒子のテトラヒドロフラン(THF)不溶分となる。
そして、トナー粒子のTHF不溶分は、例えば、2.0質量%以下がよく、望ましくは0.05質量以上1.5質量%以下、より望ましくは、0.1質量%以上1.0質量%以下である。
【0031】
トナー粒子の表層部を構成する架橋物により、定着画像の光沢性が向上するが、その量が多くなり過ぎると、定着性が阻害され、定着画像の光沢性が低下することがある。また、定着性も阻害され易くなることがある。
このため、トナー粒子の表層部を構成する架橋物の量、つまり、トナー粒子のTHF不溶分を上記範囲とすることで、定着画像の光沢性が向上し易くなる。また、定着性も阻害され難くなる。
これは、トナー粒子のTHF不溶分が上記範囲のときは、上述のように、トナー粒子の表層部が架橋物の皮膜で全部覆われた構成ではなく、表層部がトナー粒子から露出した非晶性ポリエステル樹脂と架橋物の皮膜との海島構造(トナー粒子の外周面から見ての海島構造)であって、海部が架橋物の皮膜で、島部が非晶性ポリエステル樹脂である構成、若しくは、海部が非晶性ポリエステルで、島部が架橋物の皮膜である構成となっているためと考えられるためである。
【0032】
ここで、トナー粒子のTHF不溶分は、以下のようにして測定した。
(1)トナー粒子0.2gから0.3gを25mlの三角フラスコに直接秤量し、20mlのTHFを入れて密閉し、24時間静置する。
(2)(1)を遠心分離用ガラス管に移す。
(3)再度(1)にTHF20mlを入れ、三角フラスコを洗浄して、(2)のガラス管に移し、密閉する。
(4)(3)を回転数20,000rpm、−10℃の条件で30分間遠心分離を行う。
(5)(4)を取り出し、室温になるまで静置する。
(6)(5)の上澄みを5ml秤量し、質量を測定したアルミ皿に取り出し、アルミ皿をポットプレート上で加熱してTHFを蒸発させる。
(7)(6)を50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させ、これを5ml中のTHF不溶分として、アルミ皿の質量と合わせて秤量する。
(8)下記の式により、THF不溶分を算出する。
式:{トナー粒子サンプル量−〔(THF溶解分とアルミ皿の質量)−アルミ皿の質量〕×(40÷5)}÷トナー粒子サンプル量×100=THF不溶分の含有量(質量%)
【0033】
THF不溶分が不飽和ポリエステル成分とビニル系単量体の反応物であることは、ビスフェノールのアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレートエステルモノマーに由来する構造単位の存在は、例えば、熱分解ガスクロマトグラフ−質量分析計(熱分解GC/MS)によって分析し、質量分析計で検出されたピーク面積から算出し測定することができる。
【0034】
ビニル系単量体について説明する。
ビニル系単量体としては、スチレン系単量体、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、ビニルトルエン、アクリロニトリル、ビニルカルバゾール、塩化ビニル、酢酸ビニル等が挙げられる。
これらの中でも、非晶性ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステル成分との反応性の高さから、チレン系単量体、アクリル酸エステル類、及びメタクリル酸エステル類から選択される少なくとも1種であることがよい。
なお、非晶性ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステル成分との反応性が低すぎると、当該不飽和ポリエステル成分と架橋反応せずに、ビニル系単量体同士で重合反応が生じ、トナー粒子の表面にビニル系重合体の層が形成してしまう傾向となる。
【0035】
ここで、スチレン系単量体としては、例えば、スチレン、アルキル置換スチレン(例えば、α−メチルスチレン、ビニルナフタレンや、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2−エチルスチレン、3−エチルスチレン、4−エチルスチレン等)、ハロゲン置換スチレン(例えば2−クロロスチレン、3−クロロスチレン、4−クロロスチレン等)ジビニルベンゼン等が挙げられる。
これらの中で、反応しやすさ、反応の制御の容易さ、さらに入手性の点で、スチレンが望ましい。
【0036】
アクリル酸エステル類としては、例えば、
アクリル酸アルキルエステル(例えば、アクリル酸n−メチル、アクリル酸n−エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸n−ペンチル、アクリル酸n−ヘキシル、アクリル酸n−ヘプチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸n−デシル、アクリル酸n−ドデシル、アクリル酸n−ラウリル、アクリル酸n−テトラデシル、アクリル酸n−ヘキサデシル、アクリル酸n−オクタデシル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソペンチル、アクリル酸アミル、アクリル酸ネオペンチル、アクリル酸イソヘキシル、アクリル酸イソヘプチル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸t−ブチルシクロヘキシル等)、
アルキル酸アリールエステル(例えばアクリル酸フェニル、アクリル酸ビフェニル、アクリル酸ジフェニルエチル、アクリル酸t−ブチルフェニル、アクリル酸ターフェニル等)、
アクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−カルボキシエチル、アクリルアミド、等が挙げられる。
これらの中で、アクリル酸ブチルが望ましい。
【0037】
メタクリル酸エステル類としては、例えば、メタクリル酸アルキルエステル(例えば、メタクリル酸n−メチル、メタクリル酸n−エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸n−ペンチル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタクリル酸n−ヘプチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸n−デシル、メタクリル酸n−ドデシル、メタクリル酸n−ラウリル、メタクリル酸n−テトラデシル、メタクリル酸n−ヘキサデシル、メタクリル酸n−オクタデシル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸イソペンチル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸イソヘキシル、メタクリル酸イソヘプチル、メタクリル酸イソオクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸t−ブチルシクロヘキシル等)、メタクリル酸アリールエステル(例えばメタクリル酸フェニル、メタクリル酸ビフェニル、メタクリル酸ジフェニルエチル、メタクリル酸t−ブチルフェニル、メタクリル酸ターフェニル等)、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−カルボキシエチル、メタクリルアミド、等が挙げられる。
これらの中で、メタクリル酸メチルが望ましい。
【0038】
結着樹脂について説明する。
結着樹脂としては、少なくとも、不飽和ポリエステル成分を持つ非晶性ポリエステル樹脂(以下、非晶性不飽和ポリエステル樹脂と称することがある)が適用される。
なお、結着樹脂は、結晶性ポリエステル樹脂等、その他の結着樹脂を併用してもよい。
【0039】
ここで、非晶性樹脂(非晶性ポリエステル樹脂)とは、示差走査熱量測定(DSC)を用いた熱分析測定において、明確な吸熱ピークではなく、階段状の吸熱変化のみを有するものであり、常温固体で、ガラス転移温度以上の温度において熱可塑化するものを指す。 一方、結晶性樹脂(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、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有するものをいう。
具体的には、例えば。結晶性樹脂(結晶性ポリエステル樹脂)とは、昇温速度10℃/minで測定した際の吸熱ピークの半値幅が10℃以内であることを意味し、非晶性樹脂(非晶性ポリエステル樹脂)とは、半値幅が10℃を超える樹脂や、明確な吸熱ピークが認められない樹脂を意味する。
【0040】
非晶性不飽和ポリエステル樹脂について説明する。
非晶性不飽和ポリエステル樹脂は、不飽和ポリエステル成分として不飽和基(例えばビニル基)を持つ非晶性のポリエステル樹脂である。
具体的には、例えば、非晶性不飽和ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸と多価アルコールとの縮重合体であって、多価カルボン酸及び多価アルコールの少なくとも一方として、不飽和ポリエステル成分となる不飽和基(例えばビニル基)を持つ単量体を用いたものがよい。
特に、望ましくは、安定性の観点から非晶性不飽和ポリエステル樹脂としては、不飽和基(例えばビニル基)を持つ多価カルボン酸と、望ましくは、多価アルコールと、の縮重合体であることがよく、非晶性不飽和ポリエステル樹脂としては、不飽和基(例えばビニル基)を持つ2価のカルボン酸と、2価のアルコールと、の縮重合体(つまり、直鎖状ポリエステル樹脂)であることがよい。
【0041】
不飽和基(例えばビニル基)を持つ2価のカルボン酸としては、例えば、フマル酸、マレイン酸、マレイン酸無水物、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、アリルマロン酸、イソプロピリデンコハク酸、アセチレンジカルボン酸、これらの低級(炭素数1以上4以下)アルキルエステルが挙げられる。
不飽和基(例えばビニル基)を持つ3価以上のカルボン酸としては、アコニット酸、3-ブテン-1,2,3-トリカルボン酸、4−ペンテン-1,2,4,−トリカルボン酸、1−ペンテン-1,1,4,4,−テトラカルボン酸、これらの低級(炭素数1以上4以下)アルキルエステルが挙げられる。
これら多価カルボン酸は、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。
【0042】
2価のアルコールとしては、例えば、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ビスフェノールAのエチレンオキシド及び/またはプロピレンオキシド付加物、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、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、1,9−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール等が挙げられる。
3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが挙げられる。
なお、多価アルコールと共に、必要に応じて、酸価や水酸基価の調整等の目的で、酢酸、安息香酸等の1価の酸や、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等の1価のアルコールも併用してもよい。
これら多価アルコールは、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。
【0043】
これらの多価カルボン酸と多価アルコールとの縮重合体である非晶性不飽和ポリエステル樹脂のうち、特に、フマル酸、マレイン酸、及びマレイン酸無水物から選択される少なくとも1種の2価のカルボン酸と、2価のアルコールと、の縮重合体であることがよい。
つまり、非晶性不飽和ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステル成分は、フマル酸、マレイン酸、及びマレイン酸無水物から選択される少なくとも1種の2価のカルボン酸に由来する成分であることがよい。
【0044】
フマル酸、マレイン酸、及びマレイン酸無水物から選択される少なくとも1種の2価のカルボン酸に由来する成分は、ビニル系単量体との反応性が高く、当該ビニル系単量体と架橋反応し、トナー粒子の表層部に架橋物を形成し易くなる。このため、定着画像の光沢性が向上し易くなる。
なお、不飽和ポリエステル成分がビニル系単量体との反応性が低い場合、トナー粒子の表層部で不飽和ポリエステル成分とビニル系単量体と架橋物が形成され難くなり、トナー粒子表面でビニル系単量体単独の重合体の層(ビニル重層体層)が形成され易くなる。
【0045】
非晶性不飽和ポリエステル樹脂の製造方法としては、特に制限はなく、多価カルボン酸と多価アルコールとを反応させる一般的なポリエステル重合法で製造され、例えば、直接重縮合、エステル交換法等が挙げられ、モノマーの種類によって使い分けて製造する。
【0046】
非晶性不飽和ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、例えば、30,000以上300,000以下であることがよく、望ましく30,000以上200,000以下、より望ましくは35,000以上150,000以下である。
なお、重量平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定される。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120を用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で行った。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出したものである。以下、同様である。
【0047】
非晶性不飽和ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、例えば、50℃以上80℃以下がよく、より望ましくは50℃以上65℃以下である。
なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られた吸熱ピークのピーク温度として求めた値である。以下、同様である。
【0048】
非晶性不飽和ポリエステル樹脂の含有量は、例えば、40質量%以上95質量%以下であることがよく、望ましく50質量%以上90質量%以下であり、より望ましくは60質量%以上85質量%以下である。
【0049】
その他の結着樹脂について説明する。
その他の結着樹脂としては、結晶性ポリエステル樹脂が代表として好適に挙げられる。
【0050】
結晶性ポリエステル樹脂としては、多価カルボン酸と多価アルコールとの縮重合体が挙げられる。
【0051】
2価のカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、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、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、マロン酸、メサコニン酸等の二塩基酸等の芳香族ジカルボン酸;などが挙げられ、さらに、これらの無水物やこれらの低級アルキルエステルも挙げられるが、この限りではない。
3価以上のカルボン酸としては、例えば、1,2,3−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸等の特定の芳香族カルボン酸、及びこれらの無水物やこれらの低級(炭素数1以上3以下)アルキルエステルなどが挙げられる。
また、多価カルボン酸としては、上記脂肪族カルボン酸及び芳香族カルボン酸の他に、スルホン酸基を持つジカルボン酸を併用してもよい。
さらに、多価カルボン酸としては、上記脂肪族カルボン酸及び芳香族カルボン酸の他に、2重結合を持つジカルボン酸を併用してもよい。
これら多価カルボン酸は、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。
【0052】
多価アルコールとしては、脂肪族ジオールが望ましく、主鎖部分の炭素数が7以上20以下である直鎖型脂肪族ジオールがより望ましい。脂肪族ジオールが分岐型では、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融解温度が降下してしまう場合がある。また、主鎖部分の炭素数が7未満であると、芳香族ジカルボン酸と縮重合させる場合、融解温度が高くなり、低温定着が困難となることがある。一方、主鎖部分の炭素数が20を超えると実用上の材料の入手が困難となり易い。主鎖部分の炭素数としては14以下であることがより望ましい。
【0053】
脂肪族ジオールとしては、具体的には、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、1,14−エイコサンデカンジオールなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのうち、入手容易性を考慮すると1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールが望ましい。
【0054】
3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0055】
多価アルコールのうち、脂肪族ジオールの使用量は80モル%以上であることが望ましく、より望ましくは90モル%以上である。
脂肪族ジオールの使用量が低すぎると、結晶性ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融解温度が降下することがある。
【0056】
結晶性ポリエステル樹脂の製造方法としては、特に制限はなく、酸成分とアルコール成分とを反応させる一般的なポリエステル重合法で製造され、例えば、直接重縮合、エステル交換法等が挙げられ、モノマーの種類によって使い分けて製造する。
【0057】
なお、必要に応じて酸価や水酸基価の調製等の目的で、多価カルボン酸や多価アルコールを合成の最終段階でさらに添加してもよい。
本多価カルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類;無水マレイン酸、フマル酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類;シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類;1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸等の一分子中に少なくとも3つのカルボキシル基を有する芳香族カルボン酸等が挙げられる。
本多価アルコールの例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリンなどの脂肪族ジオール類;シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールAなどの脂環式ジオール類;ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族ジオール類等が挙げられる。
【0058】
結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、例えば、6,000以上35,000以下であることがよい。
【0059】
結晶性ポリエステル樹脂の融解温度としては、例えば、50℃以上100℃以下がよく、望ましくは、60℃以上80℃以下である。
なお、融解温度は、前記の示差走査熱量測定(DSC)により得られた吸熱ピークのピーク温度として求めた値である。また、結晶性ポリエステル樹脂は、複数の融解ピークを示す場合があるが、本実施形態においては、最大のピークをもって融解温度とみなす。
【0060】
結晶性ポリエステル樹脂の含有量としては、例えば、3質量%以上20質量%以下の範囲がよく、望ましくは5質量%以上18質量%以下であり、より望ましくは7質量%以上16質量%以下である。
【0061】
一方、結晶性ポリエステル樹脂以外のその他の結着樹脂としては、他の結晶性樹脂(結晶系ビニル系樹脂)、他の非晶性樹脂(例えば、スチレン/アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂等の公知の非晶性樹脂)が挙げられる。
なお、これらその他の結着樹脂は、トナー特性に影響しない範囲で配合される。
【0062】
着色剤について説明する。
着色剤としては、公知の着色剤であれば特に限定されないが、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック、ベンガラ、紺青、酸化チタン等の無機顔料、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、ピラゾロンレッド、キレートレッド、ブリリアントカーミン、パラブラウン等のアゾ顔料、銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン顔料、フラバントロンイエロー、ジブロモアントロンオレンジ、ペリレンレッド、キナクリドンレッド、ジオキサジンバイオレット等の縮合多環系顔料が挙げられる。
【0063】
着色剤は、必要に応じて表面処理された着色剤を用いてもよく、分散剤と併用してもよい。また、着色剤は、複数種を併用してもよい。
【0064】
着色剤の含有量としては、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上30質量部以下の範囲が望ましい。
【0065】
離型剤について説明する。
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス;モンタンワックス等の合成或いは鉱物・石油系ワックス;脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス;などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【0066】
離型剤の融点は、保存性の観点から、50℃以上であることが望ましく、60℃以上であることがより望ましい。また、耐オフセット性の観点から、110℃以下であることが望ましく、100℃以下であることがより望ましい。
【0067】
離型剤の含有量としては、結着樹脂100質量部に対して、例えば。2質量部以上30質量部以下の範囲が望ましい・
【0068】
その他の添加剤について説明する。
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等が挙げられる。
【0069】
トナー粒子の特性について説明する。
トナー粒子は、単層構造のトナー粒子であってもよいし、芯体(コア粒子)と芯体を被覆する被覆層(シェル層)とで構成された所謂コア・シェル構造のトナー粒子であってもよい。
コア・シェル構造のトナー粒子の場合、被覆層(シェル層)は、非晶性不飽和ポリエステル樹脂を含んで構成させ、一方、芯体(コア粒子)は、結着樹脂と共に、必要に応じてと、着色剤と、離型剤と、その他の添加剤と、を含んで構成させることがよい。
なお、芯体(コア粒子)を構成する結着樹脂は、非晶性不飽和ポリエステル樹脂を必ずしも適用する必要はなく、他の結着樹脂を単独で適用してもよいが、望ましくは、非晶性不飽和ポリエステル樹脂と結晶性樹脂(望ましくは結晶性ポリエステル樹脂)とを併用することがよい。
【0070】
トナー粒子は、その表層部(非晶性不飽和ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステル成分とビニル系単量体との架橋物を含んで構成された部分)のガラス転移温度が、内部(当該表層部以外の部分)のガラス転移温度よりも高いことがよい。
これにより、定着画像の光沢性の向上(つまり、トナー画像におけるトナー粒子の凝集抑制)と共に、低温定着性も実現される。
【0071】
トナー粒子は、示差走査熱量計(DSC)により測定されるDSC曲線において、60度以上90℃以下に吸熱ピークを2つ以上有することがよい。
つまり、トナー粒子は、非晶性不飽和ポリエステル樹脂と共に、結晶性樹脂(望ましくは結晶性ポリエステル樹脂)と、離型剤と、を含んで構成されることがよく、上記2つ以上の吸熱ピークは結晶性樹脂及び離型剤に由来する吸熱ピークに相当する。
これにより、トナーの低温定着性と、トナーの離型性と、の双方が実現される。
【0072】
トナー粒子の体積平均粒径は、例えば2.0μm以上10μm以下であり、望ましくは3.0μm以上8.0μm以下である。
なお、トナー粒子の体積平均粒径の測定法としては、分散剤として界面活性剤、望ましくはアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの5質量%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(ベックマン−コールター社製)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する。測定する粒子数は50,000とする。
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径D50vとする。
【0073】
外添剤について説明する。
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられ、該無機粒子として、SiO、TiO、Al、CuO、ZnO、SnO、CeO、Fe、MgO、BaO、CaO、KO、NaO、ZrO、CaO・SiO、KO・(TiO、Al・2SiO、CaCO、MgCO、BaSO、MgSO等が挙げられる。
【0074】
外添剤の表面は、予め疎水化処理をしてもよい。疎水化処理は、例えば疎水化処理剤に無機粒子を浸漬する等して行う。疎水化処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。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。
疎水化処理剤の量としては、通常、例えば、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部程度である。
【0075】
外添剤の外添量としては、例えば、トナー粒子100質量部に対して0.5質量部以上2.5質量部以下がよい。
【0076】
本実施形態に係るトナーの製造方法について説明する。
まず、トナー粒子は、乾式製法(例えば、混練粉砕法等)、湿式製法(例えば凝集合一法、懸濁重合法、溶解懸濁造粒法、溶解懸濁法、溶解乳化凝集合一法等)のいずれにより製造してもよい。これらの製法に特に制限はなく、周知の製法が採用される。
そして、得られたトナー粒子の表層部に存在する非晶性不飽和ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステル成分とビニル系単量体とを架橋させ、トナー粒子の表層部に架橋による架橋物を形成する
【0077】
具体的には、例えば、トナー粒子を凝集合一法により製造する場合、
樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を少なくとも準備し、少なくとも樹脂粒子を凝集して、第1凝集粒子を形成する工程(第1凝集工程)と、
第1凝集粒子が分散された第1凝集粒子分散液と、非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子が分散された非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液と、を混合し、第1凝集粒子の表面に非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程(第2凝集工程)と、
第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、トナー粒子を形成する工程(融合・合一工程)と、
トナー粒子が分散されたトナー粒子分散液に対してビニル系単量体及び重合開始剤を添加し、トナー粒子の表層部に存在した非晶性不飽和ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステル成分とビニル系単量体とを架橋させ、トナー粒子の表層部に架橋による架橋物を形成する工程(架橋物形成工程)と、
を経て、トナー粒子を製造することがよい。
【0078】
以下、各工程の詳細について説明する。
なお、以下の説明では、着色剤、及び離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、着色剤、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。
【0079】
−第1凝集粒子形成工程−
まず、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、例えば、着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液、離型剤粒子が分散された離型剤分散液を準備する。
【0080】
樹脂粒子分散液に分散される樹脂粒子は、非晶性不飽和ポリエステル樹脂、又は他の結着樹脂の粒子が挙げられるが、望ましくは、非晶性不飽和ポリエステル樹脂の粒子と結晶性樹脂(望ましくは結晶性ポリエステル樹脂)の粒子である。
なお、樹脂粒子分散液は、2種以上の樹脂粒子を適用する場合、それぞれの樹脂粒子分散液を準備し、混合して一つの樹脂粒子分散液として準備してもよいし、それぞれの樹脂粒子分散泳を着色剤粒子分散液及び離型剤粒子分散液と混合する際に混合してもよい。
【0081】
樹脂粒子分散液は、例えば、樹脂粒子を界面活性剤により分散媒中に分散させることにより調製する。
【0082】
樹脂粒子分散液に用いる分散媒としては、例えば水系媒体が挙げられる。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0083】
界面活性剤としては、特に限定されるものでは無いが、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤などが挙げられる。これらの中でも特に、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が挙げられる。非イオン系界面活性剤は、アニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤と併用されてもよい。
界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0084】
樹脂粒子分散液において、樹脂粒子を分散媒に分散する方法としては、例えば、例えば回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的な分散方法が挙げられる。また、用いる樹脂粒子の種類によっては、例えば転相乳化法を用いて樹脂粒子分散液中に樹脂粒子を分散させてもよい。
なお、転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相(O相)に塩基を加えて、中和したのち、水媒体(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの、樹脂の変換(いわゆる転相)が行われて不連続相化し、樹脂を、水媒体中に粒子状に分散する方法である。
【0085】
樹脂粒子分散液中に分散する樹脂粒子の体積平均粒径としては、例えば0.01μm以上1μm以下の範囲が挙げられ、0.08μm以上0.8μm以下であってもよく、0.1μm以上0.6μmであってもよい。
なお、樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザ回析式粒度分布測定装置(堀場製作所製、LA−920)で測定される。以下、他に断りがないかぎり、粒子の体積平均粒径は同様に測定される。
【0086】
樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子の含有量としては、例えば、5質量%以上50質量%以下が挙げられ、10質量%以上40質量%以下であってもよい。
【0087】
なお、樹脂粒子分散と同様にして、例えば、着色剤分散液、離型剤分散液も調製される。つまり、樹脂粒子分散における粒子の体積平均粒径、分散媒、分散方法、及び粒子の含有量に関しては、着色剤分散液中に分散する着色剤粒子、及び離型剤分散液中に分散する離型剤粒子についても同様である。
【0088】
次に、樹脂粒子分散液と共に、着色剤粒子分散液と、離型剤分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ所望のトナー粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とを含む第1凝集粒子(コア凝集粒子)を形成する。
【0089】
具体的には、例えば、混合分散液に凝集剤を添加すると共に、混合分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加してた後、樹脂粒子のガラス転移温度(具体的には、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度−30℃以上ビカット軟化温度−10℃以下)の温度に加熱し、混合分散液に分散された粒子を凝集させて、第1凝集粒子を形成する。
第1凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温(例えば25℃)で上記凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、上記加熱を行ってもよい。
【0090】
凝集剤としては、例えば、混合分散液に添加される分散剤として用いる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、例えば無機金属塩、2価以上の金属錯体が挙げられる。特に、凝集剤として金属錯体を用いた場合には、界面活性剤の使用量が低減され、帯電特性が向上する。
凝集剤の金属イオンと錯体もしくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
【0091】
無機金属塩としては、例えば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウムなどの金属塩、及び、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体などが挙げられる。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸などのオキシカルボン酸、イミノジ酸(IDA)、ニトリロトリ酢酸(NTA)、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)などが挙げられる。
キレート剤の添加量としては、例えば、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下の範囲内が挙げられ、0.1質量部以上3.0質量部未満であってもよい。
【0092】
−第2凝集粒子形成工程−
次に、得られた第1凝集粒子が分散された第1凝集粒子分散液と、非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子が分散された非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液と、を混合する。
そして、この混合分散液中で、第1凝集粒子の表面に非晶性不飽和ポリエステル樹脂の粒子を付着するように凝集して、第1凝集粒子の表面に非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子が付着した第2凝集粒子を形成する。
【0093】
具体的には、例えば、第1凝集粒子形成工程において、第1凝集粒子が目的とする粒径(例えば体積平均粒径が1.5μm以上、望ましくは2.5μm以上6.5μm以下)に達したときに、第1凝集粒子分散液に、非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液を混合し、この混合分散液に対して、第1凝集粒子及び非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子のガラス転移温度のうち低い方のガラス転移温度以下で加熱を行う。
そして、混合分散液のpHを、例えば6.5以上8.5以下程度の範囲にすることにより、凝集の進行を停止させる。
【0094】
ここで、非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液において、分散する非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子の体積平均粒径としては、例えば0.01μm以上1μm以下の範囲が挙げられ、0.05μm以上0.8μm以下であってもよく、0.1μm以上0.6μmであってもよいが、特に、0.3μm(300nm)未満であることがよい。
【0095】
これにより、第1凝集粒子の表面に非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子が付着するようにして凝集した第2凝集粒子が得られる。
【0096】
−融合・合一工程−
次に、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して、例えば、非晶性不飽和ポリエステル樹脂のガラス転移温度以上(例えば非晶性不飽和ポリエステル樹脂のガラス転移温度より10から30℃高い温度以上)に加熱して、第2凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
【0097】
−架橋物形成工程−
トナー粒子が分散されたトナー粒子分散液に対してビニル系単量体及び重合開始剤を添加し、トナー粒子の表層部に存在した非晶性不飽和ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステル成分とビニル系単量体とを架橋させ、トナー粒子の表層部に架橋による架橋物を形成する。つまり、トナー粒子に対して、ビニル系単量体によりシード重合を行ことで、トナー粒子の表層部に存在する非晶性不飽和ポリエステル樹脂(その不飽和ポリエステル成分)とビニル系単量体との架橋物を形成する。
【0098】
この架橋物の形成は、例えば、反応温度が50℃以上100℃以下(望ましくは60℃以上90℃以下)、反応時間30分以上5時間以下(望ましくは1時間以上4時間以下)の条件で行うことがよい。
【0099】
重合開始剤としては、トナー粒子分散液の溶媒(本溶媒としては水が好適である)に溶解するものがよく、代表的なものとして水溶性重合開始剤が挙げられるが、溶媒種に応じて選択する。
水溶性重合開始剤としては、例えば、過酸化水素、過酸化アセチル、過酸化クミル、過酸化tert−ブチル、過酸化プロピオニル、過酸化ベンゾイル、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル、過酸化ラウロイル、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、ペルオキシ炭酸ジイソプロピル、テトラリンヒドロペルオキシド、1−フェニル−2−メチルプロピル−1−ヒドロペルオキシド、過トリフェニル酢酸tert−ブチルヒドロペルオキシド、過蟻酸tert−ブチル、過酢酸tert−ブチル、過安息香酸tert−ブチル、過フェニル酢酸tert−ブチル、過メトキシ酢酸tert−ブチル、過N−(3−トルイル)カルバミン酸tert−ブチル、重硫酸アンモニウム、重硫酸ナトリウム、等の過酸化物類;等が挙げられるが、これらに限るものではない。
これらの中で、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の、過硫酸開始剤が望ましい。これらの遊離基開始剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。
【0100】
ここで、トナー粒子分散液(その固形分)に対する、ビニル系単量体の添加量は例えば0.05質量%以上2.0質量%以下(望ましくは0.1質量%以上1.0質量%以下)で、重合開始剤の添加量は例えば0.1質量%以上10質量%以下(望ましくは0.3質量%以上5.0質量%以下)であることがよい。
【0101】
以上の工程を経て、樹脂粒子からなる樹脂(樹脂粒子が融合・合一した樹脂)を含む芯材と芯材を被覆する非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子からなる非晶性不飽和ポリエステル樹脂(非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子が融合・合一した非晶性不飽和ポリエステル樹脂)を含む被覆層とで構成されるトナー粒子(コア/シェル構造トナー粒子)が得られる。
そして、トナー粒子の表層部は、非晶性不飽和ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステル成分とビニル系単量体との架橋物が形成される。
【0102】
なお、融合・合一工程終了後は、溶液中に形成されたトナー粒子を、公知の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て乾燥した状態のトナー粒子を得る。
洗浄工程は、帯電性の点から充分にイオン交換水による置換洗浄を施すことが好ましい。また、固液分離工程は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等が好ましく用いられる。更に乾燥工程も特に方法に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等が好ましく用いられる。
【0103】
そして、本実施形態に係るトナーは、例えば、得られた乾燥状態のトナー粒子に、外添剤を添加し、混合することにより製造される。混合は、例えばVブレンダーやヘンシェルミキサー、レディーゲミキサーなどによっておこなうことがよい。更に、必要に応じて、振動師分機、風力師分機などを使ってトナーの粗大粒子を取り除いてもよい。
【0104】
(静電荷像現像剤)
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーを少なくとも含むものである。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該トナーとキャリアと混合した二成分現像剤であってもよい。
【0105】
キャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが挙げられる。キャリアとしては、例えば、樹脂コートキャリア、磁性分散型キャリア、樹脂分散型キャリア等が挙げられる。
【0106】
前記二成分現像剤における、本実施形態に係るトナーと上記キャリアとの混合比(質量比)は、トナー:キャリア=1:100乃至30:100程度の範囲が望ましく、3:100乃至20:100程度の範囲がより望ましい。
【0107】
(画像形成装置/画像形成方法)
次に、本実施形態に係る画像形成装置/画像形成方法について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体を帯電する帯電手段と、帯電した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、静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体上に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、像保持体上に形成されたトナー画像を被転写体上に転写する転写手段と、被転写体上に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、を有する。そして、静電荷像現像剤として、上記本実施形態に係る静電荷像現像剤を適用する。
【0108】
なお、本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、現像手段を含む部分が、画像形成装置に対して脱着されるカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよく、該プロセスカートリッジとしては、例えば、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容し、現像手段を備えるプロセスカートリッジが好適に用いられる。
【0109】
本実施形態に係る画像形成方法は、像保持体を帯電する帯電工程と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体上に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、像保持体上に形成されたトナー画像を被転写体上に転写する転写工程と、被転写体上に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、を有する。そして、そして、静電荷像現像剤として、上記本実施形態に係る静電荷像現像剤を適用する。
【0110】
以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主用部を説明し、その他はその説明を省略する。
【0111】
図1は、4連タンデム方式のカラー画像形成装置を示す概略構成図である。図1に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づくイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第4の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」と称する場合がある)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。なお、これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置本体に対して脱着可能なプロセスカートリッジであってもよい。
【0112】
各ユニット10Y、10M、10C、10Kの図面における上方には、各ユニットを通して中間転写体としての中間転写ベルト20が延設されている。中間転写ベルト20は、図における左から右方向に互いに離間して配置された駆動ローラ22及び中間転写ベルト20内面に接する支持ローラ24に巻きつけて設けられ、第1のユニット10Yから第4のユニット10Kに向う方向に走行されるようになっている。尚、支持ローラ24は、図示しないバネ等により駆動ローラ22から離れる方向に力が加えられており、両者に巻きつけられた中間転写ベルト20に張力が与えられている。また、中間転写ベルト20の像保持体側面には、駆動ローラ22と対向して中間転写体クリーニング装置30が備えられている。
また、各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段)4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーを含むトナーが供給可能である。
【0113】
上述した第1乃至第4のユニット10Y、10M、10C、10Kは、同等の構成を有しているため、ここでは中間転写ベルト走行方向の上流側に配設されたイエロー画像を形成する第1のユニット10Yについて代表して説明する。尚、第1のユニット10Yと同等の部分に、イエロー(Y)の代わりに、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)を付した参照符号を付すことにより、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kの説明を省略する。
【0114】
第1のユニット10Yは、像保持体として作用する感光体1Yを有している。感光体1Yの周囲には、感光体1Yの表面を予め定められた電位に帯電させる帯電ローラ2Y、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線3Yよって露光して静電荷像を形成する露光装置(静電荷像形成手段)3、静電荷像に帯電したトナーを供給して静電荷像を現像する現像装置(現像手段)4Y、現像したトナー画像を中間転写ベルト20上に転写する1次転写ローラ5Y(1次転写手段)、及び1次転写後に感光体1Yの表面に残存するトナーを除去する感光体クリーニング装置(クリーニング手段)6Yが順に配置されている。
尚、1次転写ローラ5Yは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Yに対向した位置に設けられている。更に、各1次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kには、1次転写バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各1次転写ローラに印加する転写バイアスを可変する。
【0115】
以下、第1ユニット10Yにおいてイエロー画像を形成する動作について説明する。まず、動作に先立って、帯電ローラ2Yによって感光体1Yの表面が−600V乃至−800V程度の電位に帯電される。
感光体1Yは、導電性(20℃における体積抵抗率:1×10−6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂程度の抵抗)であるが、レーザ光線3Yが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3を介してレーザ光線3Yを出力する。レーザ光線3Yは、感光体1Yの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー印字パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
【0116】
静電荷像とは、帯電によって感光体1Yの表面に形成される像であり、レーザ光線3Yによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体1Yの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線3Yが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
このようにして感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電荷像が、現像装置4Yによって可視像(現像像)化される。
【0117】
現像装置4Y内には、例えば、少なくともイエロートナーとキャリアとを含む本実施形態に係る静電荷像現像剤が収容されている。イエロートナーは、現像装置4Yの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、感光体1Y上に帯電した帯電荷と同極性(負極性)の電荷を有して現像剤ロール(現像剤保持体)上に保持されている。そして感光体1Yの表面が現像装置4Yを通過していくことにより、感光体1Y表面上の除電された潜像部にイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。イエローのトナー画像が形成された感光体1Yは、引続き予め定められた速度で走行され、感光体1Y上に現像されたトナー画像が予め定められた1次転写位置へ搬送される。
【0118】
感光体1Y上のイエロートナー画像が1次転写へ搬送されると、1次転写ローラ5Yに1次転写バイアスが印加され、感光体1Yから1次転写ローラ5Yに向う静電気力がトナー画像に作用され、感光体1Y上のトナー画像が中間転写ベルト20上に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と逆極性の(+)極性であり、例えば第1ユニット10Yでは制御部に(図示せず)よって+10μA程度に制御されている。
一方、感光体1Y上に残留したトナーはクリーニング装置6Yで除去されて回収される。
【0119】
また、第2のユニット10M以降の1次転写ローラ5M、5C、5Kに印加される1次転写バイアスも、第1のユニットに準じて制御されている。
こうして、第1のユニット10Yにてイエロートナー画像の転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー画像が重ねられて多重転写される。
【0120】
第1乃至第4のユニットを通して4色のトナー画像が多重転写された中間転写ベルト20は、中間転写ベルト20と中間転写ベルト内面に接する支持ローラ24と中間転写ベルト20の像保持面側に配置された2次転写ローラ(2次転写手段)26とから構成された2次転写部へと至る。一方、記録紙(被転写体)Pが供給機構を介して2次転写ローラ26と中間転写ベルト20とが圧接されている隙間に予め定められたタイミングで給紙され、2次転写バイアスが支持ローラ24に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と同極性の(−)極性であり、中間転写ベルト20から記録紙Pに向う静電気力がトナー画像に作用され、中間転写ベルト20上のトナー画像が記録紙P上に転写される。尚、この際の2次転写バイアスは2次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段(図示せず)により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。
【0121】
この後、記録紙Pは定着装置(ロール状定着手段)28における一対の定着ロールの圧接部(ニップ部)へと送り込まれトナー画像が記録紙P上へ定着され、定着画像が形成される。
トナー画像を転写する被転写体としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンター等に使用される普通紙、OHPシート等が挙げられる。
定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、被転写体の表面も可能な限り平滑であることが望ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等が好適に使用される。
【0122】
カラー画像の定着が完了した記録紙Pは、排出部へ向けて搬出され、一連のカラー画像形成動作が終了される。
なお、上記例示した画像形成装置は、中間転写ベルト20を介してトナー画像を記録紙Pに転写する構成となっているが、この構成に限定されるものではなく、感光体から直接トナー画像が記録紙に転写される構造であってもよい。
【0123】
<プロセスカートリッジ、トナーカートリッジ>
図2は、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容するプロセスカートリッジの好適な一例の実施形態を示す概略構成図である。プロセスカートリッジ200は、感光体107とともに、帯電ローラ108、現像装置111、感光体クリーニング装置113、露光のための開口部118、及び、除電露光のための開口部117を取り付けレール116を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。なお、図2において符号300は被転写体を示す。
そして、このプロセスカートリッジ200は、転写装置112と、定着装置115と、図示しない他の構成部分とから構成される画像形成装置に対して着脱自在としたものである。
【0124】
図2で示すプロセスカートリッジ200では、帯電装置108、現像装置111、クリーニング装置113、露光のための開口部118、及び、除電露光のための開口部117を備えているが、これら装置は選択的に組み合わせることが可能である。本実施形態のプロセスカートリッジでは、感光体107のほかには、帯電装置108、現像装置111、クリーニング装置(クリーニング手段)113、露光のための開口部118、及び、除電露光のための開口部117から構成される群から選択される少なくとも1種を備える。
【0125】
次に、本実施形態に係るトナーカートリッジについて説明する。本実施形態に係るトナーカートリッジは、画像形成装置に脱着され、少なくとも、画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するための補給用の静電荷像現像用トナーを収容するトナーカートリッジである。
【0126】
なお、図1に示す画像形成装置は、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kの着脱が可能な構成を有する画像形成装置であり、現像装置4Y、4M、4C、4Kは、各々の現像装置(色)に対応したトナーカートリッジと、図示しないトナー供給管で接続されている。また、トナーカートリッジ内に収容されているトナーが少なくなった場合には、このトナーカートリッジが交換される。
【実施例】
【0127】
以下、実施例により本実施形態を詳細に説明するが、本実施形態は、これら実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「%」はすべて質量基準である。
【0128】
[樹脂粒子分散液の作製]
(非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Aの作製)
加熱乾燥した二口フラスコに、ポリオキシエチレン(2,0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン10モル部、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90モル部、テレフタル酸10モル部、フマル酸65モル部、n−ドデセニルコハク酸3モル部、酸成分(テレフタル酸、フマル酸、n−ドデセニルコハク酸の合計モル数)に対して0.05モル部のジブチルスズオキサイドを入れ、容器内に窒素ガスを導入して不活性雰囲気に保ち昇温した後、150℃乃至230℃で12時間乃至20時間共縮重合反応させ、その後210℃乃至250℃で除々に減圧して非晶性不飽和ポリエステル樹脂Aを合成した。
得られた非晶性不飽和ポリエステル樹脂A3000質量部、イオン交換水10000質量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム90質量部を、高温、高圧乳化装置(キャビトロンCD1010)の乳化タンクに投入した後、130℃に加熱溶融後、110℃で流量3L/m、10000rpmで30分間分散させ、冷却タンクを通過させて固形分30%、体積平均粒径D50vが115nmの非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Aを作製した。
【0129】
(非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Bの作製)
フマル酸65モル部をマレイン酸65モル部に変更する以外は,非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Aの作製と同様にして、非晶性不飽和ポリエステル樹脂Bを合成し、固形分30%、体積平均粒径D50vが116nmの非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Bを得た。
【0130】
(非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Cの作製)
フマル酸65モル部をマレイン酸無水物65モル部に変更する以外は,非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Aの作製と同様にして、非晶性不飽和ポリエステル樹脂Cを合成し、固形分30%、体積平均粒径D50vが114nmの非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Cを得た。
【0131】
(非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Dの作製)
フマル酸65モル部をn−ドデセニルコハク酸65モル部に変更する以外は,非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Aの作製と同様にして、非晶性不飽和ポリエステル樹脂Dを合成し、固形分30%、体積平均粒径D50vが119nmの非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Dを得た。
【0132】
(非晶性飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Eの作製)
フマル酸65モル部、及びn−ドデセニルコハク酸3モル部をコハク酸68モル部に変更する以外は、非晶性飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Aの作製と同様にして、非晶性飽和ポリエステル樹脂Eを合成し、固形分30%、体積平均粒径D50vが1113nmの非晶性飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Eを得た。
【0133】
(結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液の作製)
加熱乾燥した三口フラスコに、1、9−ノナンジオール44モル部、ドデカンジカルボン酸56モル部、ジブチルスズオキサイド0.05モル部を入れた後、容器内に窒素ガスを導入して不活性雰囲気に保ち昇温した後、150℃乃至230℃で2時間共縮重合反応させ、その後230℃まで除々に昇温を行い5時間攪拌し、粘稠な状態になったところで空冷し、反応を停止させて結晶性ポリエステル樹脂を合成した。得られた結晶性ポリエステル樹脂3000質量部、イオン交換水10000質量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム90質量部を、高温、高圧乳化装置(キャビトロンCD1010)の乳化タンクに投入した後、130℃に加熱溶融後、110℃で流量3L/m、10000rpmで30分間分散させ、冷却タンクを通過させて固形分30%、体積平均粒径D50vが125nmの結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液を作製した。
【0134】
[着色剤分散液の作製]
カーボンブラック(Regal330キャボット社製)45質量部、イオン性界面活性剤ネオゲンR(第一工業製薬)5質量部、イオン交換水200質量部を混合溶解し、ホモジナイザー(IKAウルトラタラックス)により10分間分散し、次いでアルティマイザーを用いて分散処理して固形分20%、中心粒径245nmの着色剤分散液を得た。
【0135】
[離型剤分散液の作製]
パラフィンワックス(日本精鑞社製、HNP0190)45質量部イオン性界面活性剤ネオゲンR(第一工業製薬)5質量部、イオン交換水200質量部を120℃に加熱し、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで分散処理して、固形分20%、中心粒径219nmの離型剤分散液を得た。
【0136】
[スチレン含有樹脂粒子分散液の作製]
スチレン100質量部、メタクリル酸2質量部と、非イオン性界面活性剤(三洋化成製、ノニボール400)2質量部、およびアニオン性界面活性剤(第一工業製薬製、ネオゲンR)3質量部をイオン交換水510質量部に溶解した反応釜中で乳化重合し、20分間撹拌混合しながら過硫酸アンモニウム4質量部を溶解したイオン交換水50質量部を投入した。その後、反応釜内を窒素置換した後、釜内を70℃まで加熱して5時間乳化重合を継続した。その結果、固形分20%、体積平均粒径D50が201nmのスチレン含有樹脂粒子分散液が得られた。
【0137】
[スチレン含有樹脂粒子の作製]
スチレン含有樹脂粒子分散液を遠心分離機により14000rpmで4時間かけて分離することで、樹脂粒子の沈殿物と上澄み液とに分けた。この沈殿物にイオン交換水を加えて攪拌混合した後、再度遠心分離機により14000rpmで4時間かけて沈殿物と上澄み液に分けた。この操作を5回繰り返した後、得られた沈殿物を真空乾燥機により乾燥してスチレン含有樹脂粒子を得た。
【0138】
[トナー粒子の作製]
(トナー粒子A1の作製)
非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液A320質量部、結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液80質量部、顔料分散液50質量部、離型剤分散液50質量部、硫酸アルミニウム(和光純薬社製)5質量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム10質量部、0.3M硝酸水溶液50質量部、イオン交換水500質量部を丸型ステンレス製フラスコ中に収容して、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT−50)を用いて分散した後、加熱用オイルバス中で48℃まで攪拌しながら加熱した。48℃で保持し、体積平均粒径が5.3μm程度の凝集粒子が形成されていることを確認した後、追加の非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液A100質量部を添加後、さらに30分保持した。
続いて、1Nの水酸化ナトリウム水溶液をpH7.0に到達するまで緩やかに添加した後、攪拌を継続しながら80℃まで加熱し、3時間保持した。得られた分散液中に過硫酸アンモニウム0.5質量部をイオン交換水10質量部に溶解させた溶液を添加し、温度80℃でスチレン(St)0.17質量部をイオン交換水50質量部及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム3質量部と予め混合した混合液を30分かけて滴下し、80℃で2時間重合した。反応生成物をろ過し、イオン交換水で洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥してトナー粒子A1を得た。
【0139】
(トナー粒子A2の作製)
非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Aを分散液Bに変更する以外は、トナー粒子A1の作製と同様にしてトナー粒子A2を得た。
【0140】
(トナー粒子A3の作製)
非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Aを分散液Cに変更する以外は、トナー粒子A1の作製と同様にしてトナー粒子A3を得た。
非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Aを分散液Bに変更する以外は、トナー粒子A2の作製と同様にしてトナー粒子A3を得た。
【0141】
(トナー粒子A4の作製)
添加するビニル系単量体をスチレン(St)0.17質量部から、スチレン(St)0.14質量部とアクリル酸ブチル(BA)0.03質量部に変更する以外は、トナー粒子A1の作製と同様にしてトナー粒子A4を得た。
【0142】
(トナー粒子A5の作製)
添加するビニル系単量体をスチレン(St)0.17質量部から、メタクリル酸メチル(MMA)0.17質量部に変更する以外は、トナー粒子A1の作製と同様にしてトナー粒子A5を得た。
【0143】
(トナー粒子A6の作製)
添加するビニル系単量体をスチレン(St)0.17質量部から、スチレン(St)3.4質量部に変更する以外は、トナー粒子A1の作製と同様にしてトナー粒子A6を得た。
【0144】
(トナー粒子A7の作製)
添加するビニル系単量体をスチレン(St)0.17質量部から、スチレン(St)5.1質量部に変更する以外は、トナー粒子A1の作製と同様にしてトナー粒子A7を得た。
【0145】
(トナー粒子A8の作製)
非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Aを分散液Dに変更する以外は、トナー粒子A1の作製と同様にしてトナー粒子A8を得た。
【0146】
(トナー粒子A9の作製)
得られた分散液にビニル系単量体、過硫酸アンモニウム、イオン交換水を添加する工程を実施しない以外は、トナー粒子A1の作製と同様にしてトナー粒子A9を得た。
添加するビニル系単量体をスチレン(St)0.17質量部から、スチレン(St)8.5質量部に変更する以外は、トナー粒子A1の作製と同様にしてトナー粒子A9を得た。
【0147】
(トナー粒子A10の作製)
非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Aを非晶性飽和ポリエステル樹脂粒子分散液Eに変更する以外は、トナー粒子A1の作製と同様にしてトナー粒子A10を得た。

【0148】
(トナー粒子A11の作製)
追加の非晶性不飽和ポリエステル樹脂粒子分散液とともに、スチレン含有樹脂粒子分散液0.85質量部を添加し、得られた分散液にビニル系単量体、過硫酸アンモニウム、イオン交換水を添加する工程を実施しない以外は、トナー粒子A1の作製と同様にしてトナー粒子A11を得た。
【0149】
(トナー粒子A12の作製)
トナー表面に対して未処理のトナー粒子A9を50質量部に対し、スチレン含有樹脂粒子30質量部添加し、ハイブリダイザーにより700rpmで12分間ブレンドすることでトナー粒子A12を得た。
【0150】
[トナーの作製]
(トナーA1〜A12の作製)
各トナー粒子A(A1〜A12)を各50質量部に対し、疎水性シリカ(キャボット社製、TS720)を1.5質量部添加し、サンプルミルでブレンドしてトナーA1〜A12を得た。
【0151】
[現像剤の作製]
フェライト粒子(パウダーテック社製、平均粒径50μm)100部とメチルメタクリレート樹脂(三菱レイヨン社製、分子量95000、10000以下の成分比率は5%)1.5部を、トルエン500部と共に加圧式ニーダーに入れ、常温で15分間攪拌混合した後、減圧混合しながら70℃まで昇温してトルエンを留去し、その後冷却し、105μmの篩を用いて分級して樹脂被覆フェライトキャリアを得た。
この樹脂被覆フェライトキャリアと、上述の外添トナーA1〜A12とをそれぞれ混合し、トナー濃度が7質量%の二成分系静電荷像現像剤A1〜A12を作製した。
【0152】
[実施例1〜8、比較例1〜4]
得られた各トナー及び各現像剤を、実施例1〜8、比較例1〜4のトナー及び現像剤とし、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
【0153】
(評価)
−トナーのTHF不溶分−
トナーのTHF不溶分(架橋物)は、上述のようにして求めた。
【0154】
−定着画像強度(クリース)−
定着画像の光沢の評価と同様にして、画像出しした後、定着を行った。
各現像剤は、富士ゼロックス社製DocuCentreColor500改造機(定着温度が可変な外部定着機で定着を行うように改造したもの)を用いて、富士ゼロックス社製カラーペーパー(J紙)に、トナー載り量13.5g/mに調整して、ベタ画像の形成を行った。トナー画像出しした後、外部定着機を用い、Nip幅6.5mm下、定着速度180mm/secにて定着した。
但し、定着温度を130℃と固定してトナー画像を定着し、用紙の定着画像のソリッド部のほぼ中央に、内側に折り目を入れ、定着画像が破壊された部分をティッシュペーパーで拭い取り、白抜けした線幅を測定し、以下の評価基準で評価した。
◎:白抜けした線幅が0.2mm未満のもの
○:白抜けした線幅が0.2mm以上0.4mm未満のもの
△:白抜けした線幅が0.4mm以上0.8mm以下のもの
×:白抜けした線幅が0.8mmを超えるもの
【0155】
−定着画像の中抜け−
各現像剤は、富士ゼロックス社製DocuCentreColor400CPを用いて、28℃、85%RHの環境において富士ゼロックス社製カラーペーパー(C2紙)にトナー載り量を6.0g/mになるように調整後、細線画像を作製し、1万枚画像出力した。
画像出力後に12時間放置した後、再度1万枚画像出力を行った。画像出力開始から100枚画像出力後(初期)における画像と、1万枚画像出力後における画像と、12時間放置後に再度1万枚画像出力後における画像について、それぞれ中抜けの有無を確認した。中抜けは目視により、以下の基準で評価した。
◎:問題なし
○:細線の一部が薄くなっているが、白く抜けてはいない
△:やや問題あり(細線の一部が白く抜けているが、細線は途中で切れてはいない)
×:問題あり(細線部が白く抜け、細線が途中で途切れている)
【0156】
−定着画像の光沢性−
画像光沢性の評価は、前記Docucolor500改造機により、J紙(富士ゼロックス社製)上に、トナー載り量は4.5g/mに調整したソリッド画像を形成し、定着温度160℃で定着し、定着後の画像の60°光沢度を、偏角光沢計(スガ試験機(株)社製、デジタル変革光沢計)にて測定した。光沢性については以下の基準で評価した。
◎:画像内の5点の光沢度の平均が60以上、且つ5点のバラツキが±5以下
○:画像内の5点の光沢度の平均が50以上60未満、且つ5点のバラツキが±10以下
△:画像内の5点の光沢度の平均が40以上50未満、または5点のバラツキが±10を超え±15以下
×:画像内の5点の光沢度の平均が40未満、または5点のバラツキが±15を超える
【0157】
【表1】

【0158】
上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、定着画像の光沢性につき良好な結果が得られたことがわかる。
また、本実施例では、比較例に比べ、定着画像の光沢性と共に、定着画像の強度(クリーク)、定着画像の中抜けの評価につき、良好な結果が得られたことがわかる。
【符号の説明】
【0159】
1Y、1M、1C、1K、107 感光体(像保持体)
2Y、2M、2C、2K、108 帯電ローラ
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
3、110 露光装置
4Y、4M、4C、4K、111 現像装置(現像手段)
5Y、5M、5C、5K 1次転写ローラ
6Y、6M、6C、6K、113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段)
8Y、8M、8C、8K 現像剤カートリッジ
10Y、10M、10C、10K ユニット
20 中間転写ベルト
22 駆動ローラ
24 支持ローラ
26 2次転写ローラ(転写手段)
28、115 定着装置(定着手段)
30 中間転写体クリーニング装置
112 転写装置
116 取り付けレール
117 除電露光のための開口部
118 露光のための開口部
200 プロセスカートリッジ、
P、300 記録紙(被転写体)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
不飽和ポリエステル成分を持つ非晶性ポリエステル樹脂を含み、表層部が前記不飽和ポリエステル成分とビニル系単量体との架橋物を含んで構成されたトナー粒子を有する静電荷像現像用トナー。
【請求項2】
前記トナー粒子のテトラヒドロフラン(THF)不溶分が、2.0質量%以下である請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項3】
前記不飽和ポリエステル成分が、フマル酸、マレイン酸、及びマレイン酸無水物から選択される少なくとも1種の多価カルボン酸に由来する成分である請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項4】
前記ビニル系単量体が、スチレン系単量体、アクリル酸エステル類、及びメタクリル酸エステル類から選択される少なくとも1種である請求項1〜3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤。
【請求項6】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを収容し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。
【請求項7】
請求項5に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体上に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
【請求項8】
像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電手段と、
帯電した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、
請求項5に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体上に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
前記像保持体上に形成されたトナー画像を被転写体上に転写する転写手段と、
前記被転写体上に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項9】
像保持体を帯電する帯電工程と、
帯電した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工程と、
請求項5に記載の静電荷像現像剤により、前記像保持体上に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、
前記像保持体上に形成されたトナー画像を被転写体上に転写する転写工程と、
前記被転写体上に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、
を有する画像形成方法。
【請求項10】
樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を少なくとも準備し、少なくとも樹脂粒子を凝集して、第1凝集粒子を形成する工程と、
前記第1凝集粒子が分散された第1凝集粒子分散液と、不飽和ポリエステル成分を持つ非晶性ポリエステル樹脂の粒子が分散されたポリエステル樹脂粒子分散液と、を混合し、前記第1凝集粒子の表面に前記非晶性ポリエステル樹脂の粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、
前記第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、前記第2凝集粒子を融合・合一して、トナー粒子を形成する工程と、
前記トナー粒子が分散されたトナー粒子分散液に対してビニル系単量体及び重合開始剤を添加し、前記トナー粒子の表層部に存在する前記非晶性ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステル成分と前記ビニル系単量体とを架橋させ、前記トナー粒子の表層部に前記架橋による架橋物を形成する工程と、
を有する静電荷像現像用トナーの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−150273(P2012−150273A)
【公開日】平成24年8月9日(2012.8.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−8801(P2011−8801)
【出願日】平成23年1月19日(2011.1.19)
【出願人】(000005496)富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Fターム(参考)】