JP2022052623A - 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】静電荷像現像用トナーは、非晶性ポリエステル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を含有し、蛍光X線分析により測定されるNa元素のNet強度NNaと、蛍光X線分析により測定されるCl元素のNet強度NClとが、2.5≦NCl/NNa≦260.0の関係を満足する。
【選択図】なし
Description
蛍光X線分析により測定されるNa元素のNet強度NNaと、蛍光X線分析により測定されるCl元素のNet強度NClとが、2.5≦NCl/NNa≦260.0の関係を満足する、静電荷像現像用トナー。
<2> 前記Net強度NNaと前記Net強度NClとが4.0≦NCl/NNa≦60.0の関係を満足する、<1>に記載の静電荷像現像用トナー。
<3> 前記Net強度NClが0.10kcps以上1.30kcps以下である、<1>又は<2>に記載の静電荷像現像用トナー。
<4> 前記Net強度NClが0.12kcps以上1.10kcps以下である、<3>に記載の静電荷像現像用トナー。
<5> 前記Net強度NNaが0.005kcps以上0.040kcps以下である、<1>~<4>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナー。
<6> 前記Net強度NNaが0.010kcps以上0.030kcps以下である、<5>に記載の静電荷像現像用トナー。
<7> 前記結晶性ポリエステル樹脂がα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸とα,ω-直鎖脂肪族ジオールとの重合体を含む、<1>~<6>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナー。
<8> 前記α,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸とα,ω-直鎖脂肪族ジオールとの重合体が、1,10-デカンジカルボン酸と1,6-ヘキサンジオールとの重合体を含む、<7>に記載の静電荷像現像用トナー。
<9> 前記静電荷像現像用トナーがさらに離型剤を含有し、前記離型剤がエステルワックスを含む、<1>~<8>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナー。
条件(A) :結晶性樹脂のドメインのアスペクト比が5以上40以下である。
条件(B1):結晶性樹脂のドメインの長軸長さが0.5μm以上1.5μm以下である。
条件(C) :結晶性樹脂のドメインの長軸の延長線と、前記延長線がトナー粒子表面に接した接点における接線との成す角度が60度以上90度以下である。
条件(D) :2つの結晶性樹脂のドメインにおける互いの長軸の延長線の交差角が45度以上90度以下である。
<11> トナー粒子の断面を観察したとき、少なくとも2つの結晶性樹脂のドメインが下記条件(A)、下記条件(B2)、下記条件(C)及び下記条件(D)を満たすトナー粒子を有する、<1>~<9>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナー。
条件(A) :結晶性樹脂のドメインのアスペクト比が5以上40以下である。
条件(B2):2つの結晶性樹脂のドメインのうち少なくとも一方における、トナー粒子の最大径に対する結晶性樹脂のドメインの長軸長さの割合が10%以上30%以下である。
条件(C) :結晶性樹脂のドメインの長軸の延長線と、前記延長線がトナー粒子表面に接した接点における接線との成す角度が60度以上90度以下である。
条件(D) :2つの結晶性樹脂のドメインにおける互いの長軸の延長線の交差角が45度以上90度以下である。
<12> 前記トナー粒子が離型剤を含み、前記トナー粒子の断面を観察したとき、前記離型剤のドメインが前記トナー粒子の表面から深さ50nm以上の内部に存在する、<10>又は<11>に記載の静電荷像現像用トナー。
<13> 前記トナー粒子の含有量が全トナー粒子に対して40個数%以上である、<10>~<12>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナー。
<14> 前記トナー粒子の含有量が全トナー粒子に対して70個数%以上である、<13>に記載の静電荷像現像用トナー。
<16> <1>~<14>のいずれか1つ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。
<17> <15>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、像保持体の表面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。
<18> 像保持体と、
前記像保持体の表面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、
<15>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、前記像保持体の表面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、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面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。
<19> 像保持体の表面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、
<15>に記載の静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面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、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面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。
<2>に係る発明によれば、NCl/NNaが4.0未満である静電荷像現像用トナーに比べて、ハーフトーン画像の定着性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<3>に係る発明によれば、Net強度NClが0.10kcps未満である静電荷像現像用トナーに比べて、ハーフトーン画像の定着性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<4>に係る発明によれば、Net強度NClが0.12kcps未満である静電荷像現像用トナーに比べて、ハーフトーン画像の定着性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<5>に係る発明によれば、Net強度NNaが0.040kcps超である静電荷像現像用トナーに比べて、ハーフトーン画像の定着性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<6>に係る発明によれば、Net強度NNaが0.030kcps超である静電荷像現像用トナーに比べて、ハーフトーン画像の定着性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<7>又は<8>に係る発明によれば、結晶性ポリエステル樹脂がα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸とα,ω-直鎖脂肪族ジオールとの重合体を含まない形態に比べて、ハーフトーン画像の定着性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<9>に係る発明によれば、離型剤がエステルワックスを含まない形態に比べて、ハーフトーン画像の定着性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<11>に係る発明によれば、条件(A)、条件(B2)、条件(C)及び条件(D)を満足するトナー粒子を有しない静電荷像現像用トナーに比べて、ハーフトーン画像の定着性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<12>に係る発明によれば、離型剤のドメインがトナー粒子の表面から深さ50nm未満の表層部に存在する静電荷像現像用トナーに比べて、ハーフトーン画像の定着性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<13>に係る発明によれば、条件(A)、条件(B1)、条件(C)及び条件(D)を満足するトナー粒子の含有量が全トナー粒子に対して40個数%未満である静電荷像現像用トナーに比べて、又は、条件(A)、条件(B2)、条件(C)及び条件(D)を満足するトナー粒子の含有量が全トナー粒子に対して40個数%未満である静電荷像現像用トナーに比べて、ハーフトーン画像の定着性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<14>に係る発明によれば、条件(A)、条件(B1)、条件(C)及び条件(D)を満足するトナー粒子の含有量が全トナー粒子に対して70個数%未満である静電荷像現像用トナーに比べて、又は、条件(A)、条件(B2)、条件(C)及び条件(D)を満足するトナー粒子の含有量が全トナー粒子に対して70個数%未満である静電荷像現像用トナーに比べて、ハーフトーン画像の定着性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
<16>に係る発明によれば、非晶性ポリエステル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を含有し、NCl/NNaが2.5未満である静電荷像現像用トナーを収容するトナーカートリッジに比べて、ハーフトーン画像の定着性に優れるトナーカートリッジが提供される。
<17>に係る発明によれば、非晶性ポリエステル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を含有し、NCl/NNaが2.5未満である静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤を収容するプロセスカートリッジに比べて、ハーフトーン画像の定着性に優れるプロセスカートリッジが提供される。
<18>に係る発明によれば、非晶性ポリエステル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を含有し、NCl/NNaが2.5未満である静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤を現像手段に収容する画像形成装置に比べて、ハーフトーン画像の定着性に優れる画像形成装置が提供される。
<19>に係る発明によれば、非晶性ポリエステル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を含有し、NCl/NNaが2.5未満である静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤を現像工程に用いる画像形成方法に比べて、ハーフトーン画像の定着性に優れる画像形成方法が提供される。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本実施形態に係るトナーは、非晶性ポリエステル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を含有し、蛍光X線分析により測定されるNa元素のNet強度NNaと、蛍光X線分析により測定されるCl元素のNet強度NClとが、2.5≦NCl/NNa≦260.0の関係を満足する。
これに対して、トナーにClイオンが含まれると、ClイオンがNaイオンと塩を形成することによってNaイオンが結着樹脂とイオン架橋を形成することを抑制し、トナー表面の硬化を抑制するものと推測される。その結果、Clイオンを含むトナーで形成した画像は、熱が印加された際に期待どおりの溶融性を示し、記録媒体に対するハーフトーン画像の定着性が優れると推測される。
Na元素のNet強度NNaに対するCl元素のNet強度NClの比であるNCl/NNaが2.5未満であるトナーにおいては、Naイオンに対するClイオンの作用が不十分であり、ハーフトーン画像の定着性に劣る。本観点からNCl/NNaは、2.5以上であり、3.0以上が好ましく、4.0以上がより好ましい。
Na元素のNet強度NNaに対するCl元素のNet強度NClの比であるNCl/NNaが260.0超であるトナーにおいては、Clイオンの影響により二次転写不良が発生することがある。本観点からNCl/NNaは、260.0以下であり、150.0以下が好ましく、60.0以下がより好ましい。
トナー(外添剤を含むトナーは、外添剤こみである。)約200mgを、圧縮成形機を用いて荷重10t且つ60秒の加圧で圧縮し、直径10mm且つ厚さ2mmのディスクを作製する。このディスクを試料にして、走査型蛍光X線分析装置(リガク社製ZSX PrimusII)を用いて、測定条件は管電圧40kV、管電流70mAで全元素分析を行い、Na元素、Cl元素それぞれのNet強度(単位:kilo counts per second,kcps)を求める。
トナー粒子は、例えば、結着樹脂と、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。
結着樹脂は、少なくとも非晶性ポリエステル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を含む。
本開示において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ポリエステル樹脂を指し、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10℃以内であるポリエステル樹脂を指す。
本開示において非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℃を超えるポリエステル樹脂、階段状の吸熱量変化を示すポリエステル樹脂、又は明確な吸熱ピークが認められないポリエステル樹脂を指す。
非晶性ポリエステル樹脂としては、例えば、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。非晶性ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステル等が挙げられる。
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。
多価アルコールとしては、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上の多価アルコールを併用してもよい。3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールが挙げられる。
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。
非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線より求め、より具体的にはJIS K7121:1987「プラスチックの転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求められる。
重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC-8120GPCを用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM-M(15cm)を使用し、THF溶媒で行う。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する。
結晶性ポリエステル樹脂としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合体が挙げられる。結晶性ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
結晶性ポリエステル樹脂は、結晶構造を容易に形成するため、芳香環を有する重合性単量体よりも直鎖状脂肪族の重合性単量体を用いた重縮合体が好ましい。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価のカルボン酸としては、例えば、芳香族カルボン酸(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)、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステルが挙げられる。
多価カルボン酸としては、これらジカルボン酸と共に、スルホン酸基を持つジカルボン酸、エチレン性二重結合を持つジカルボン酸を併用してもよい。
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。
多価アルコールは、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のアルコールを併用してもよい。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等が挙げられる。
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。
結晶性ポリエステル樹脂の融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K7121:1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。
α,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、1,6-ヘキサンジカルボン酸(慣用名スベリン酸)、1,7-ヘプタンジカルボン酸(慣用名アゼライン酸)、1,8-オクタンジカルボン酸(慣用名セバシン酸)、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が挙げられ、中でも、1,6-ヘキサンジカルボン酸、1,7-ヘプタンジカルボン酸、1,8-オクタンジカルボン酸、1,9-ノナンジカルボン酸、1,10-デカンジカルボン酸が好ましい。
α,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
α,ω-直鎖脂肪族ジオールとしては、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、1,12-ドデカンジオール、1,14-テトラデカンジオール、1,18-オクタデカンジオール等が挙げられ、中でも、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-デカンジオールが好ましい。
α,ω-直鎖脂肪族ジオールは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
結着樹脂としては、スチレンアクリル樹脂が挙げられる。スチレンアクリル樹脂は非晶性樹脂であることが好ましい。
さらに結着樹脂としては、例えば、エチレン性不飽和ニトリル類(例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等)、ビニルエーテル類(例えば、ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等)、ビニルケトン類(例えば、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等)、オレフィン類(例えば、エチレン、プロピレン、ブタジエン等)等の単量体の単独重合体、又はこれら単量体を2種以上組み合せた共重合体が挙げられる。
ほかに結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、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、変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
これらの結着樹脂は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、ピグメントイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアントカーミン3B、ブリリアントカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ピグメントレッド、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレート等の顔料;アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系等の染料;が挙げられる。
着色剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナバワックス、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又は鉱物・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。離型剤は、これに限定されるものではない。
エステルワックスとしては、例えば、高級脂肪酸(カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、オレイン酸等)と、アルコール(メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、カプリルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール等の1価アルコール;グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ソルビトール、ペンタエリスリトール等の多価アルコール)とのエステル化合物が挙げられ、具体的には、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、ホホバ油、木ろう、蜜ろう、イボタワックス、ラノリン、モンタン酸エステルワックス等が挙げられる。
離型剤の融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K7121:1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等の公知の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は、内添剤としてトナー粒子に含まれる。
トナー粒子は、単層構造のトナー粒子であってもよいし、芯部(コア粒子)と芯部を被覆する被覆層(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は、例えば、結着樹脂と必要に応じて着色剤及び離型剤等のその他添加剤とを含んで構成された芯部と、結着樹脂を含んで構成された被覆層と、で構成されていることがよい。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5質量%水溶液2ml中に測定試料を0.5mg以上50mg以下加える。これを電解液100ml以上150ml以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径100μmのアパーチャーを用いて2μm以上60μm以下の範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。サンプリングする粒子数は50000個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積粒径D16v、数粒径D16p、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50v、累積数平均粒径D50p、累積84%となる粒径を体積粒径D84v、数粒径D84pと定義する。
これらを用いて、体積粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2、数粒度分布指標(GSDp)は(D84p/D16p)1/2として算出される。
測定対象となるトナー粒子を吸引採取し、扁平な流れを形成させ、瞬時にストロボ発光させることにより静止画像として粒子像を取り込み、その粒子像を画像解析するフロー式粒子像解析装置(シスメックス社製のFPIA-3000)によって求める。平均円形度を求める際のサンプリング数は3500個とする。
トナーが外添剤を有する場合、界面活性剤を含む水中に、測定対象となるトナー(現像剤)を分散させた後、超音波処理を行って外添剤を除去したトナー粒子を得る。
トナー粒子の断面を観察したとき、少なくとも2つの結晶性樹脂のドメインが条件(A)、条件(B1)、条件(C)及び条件(D)を満たすトナー粒子。
条件(A) :結晶性樹脂のドメインのアスペクト比が5以上40以下である。
条件(B1):結晶性樹脂のドメインの長軸長さが0.5μm以上1.5μm以下である。
条件(C) :結晶性樹脂のドメインの長軸の延長線と、当該延長線がトナー粒子表面に接した接点における接線との成す角度が60度以上90度以下である。
条件(D) :2つの結晶性樹脂のドメインにおける互いの長軸の延長線の交差角が45度以上90度以下である。
トナー粒子の断面を観察したとき、少なくとも2つの結晶性樹脂のドメインが条件(A)、条件(B2)、条件(C)及び条件(D)を満たすトナー粒子。
条件(A) :結晶性樹脂のドメインのアスペクト比が5以上40以下である。
条件(B2):2つの結晶性樹脂のドメインのうち少なくとも一方における、トナー粒子の最大径に対する結晶性樹脂のドメインの長軸長さの割合が10%以上30%以下である。
条件(C) :結晶性樹脂のドメインの長軸の延長線と、当該延長線がトナー粒子表面に接した接点における接線との成す角度が60度以上90度以下である。
条件(D) :2つの結晶性樹脂のドメインにおける互いの長軸の延長線の交差角が45度以上90度以下である。
第二トナー粒子は、第一トナー粒子であってもよく、第一トナー粒子でなくてもよく、第一トナー粒子でもあることが好ましい。
第一トナー粒子及び第二トナー粒子は、アスペクト比が大きい楕円状又は針状で且つ長軸長さが長い結晶性樹脂のドメインが、少なくとも2つ、トナー粒子の表面側から内部に向かって伸び且つ交差して配置されている(図3参照)。このトナー粒子を有するトナー画像の定着時には、トナー粒子に熱が付与されたとき、楕円状又は針状の結晶性樹脂の溶融により、トナー粒子の表面から内部に熱が迅速に伝わるものと推測される。それにより、トナー粒子全体に均一に近く熱が伝わり、トナー粒子全体が均一に近い状態で溶融し、記録媒体に対するハーフトーン画像の定着性が向上するものと推測される。
第一トナー粒子は、記録媒体に対するハーフトーン画像の定着性の観点から、全トナー粒子に対して、40個数%以上であることが好ましく、70個数%以上であることがより好ましく、80個数%以上であることが更に好ましく、90個数%以上であることが特に好ましい。理想的には、第一トナー粒子の割合は、全トナー粒子に対して100個数%である。
第二トナー粒子は、記録媒体に対するハーフトーン画像の定着性の観点から、全トナー粒子に対して、40個数%以上であることが好ましく、70個数%以上であることがより好ましく、80個数%以上であることが更に好ましく、90個数%以上であることが特に好ましい。理想的には、第二トナー粒子の割合は、全トナー粒子に対して100個数%である。
記録媒体に対するハーフトーン画像の定着性の観点から、結晶性樹脂のドメインのアスペクト比は、5以上40以下であり、10以上40以下が好ましい。
結晶性樹脂のドメインのアスペクト比とは、結晶性樹脂のドメインにおける、長軸長さと短軸長さとの比(長軸長さ/短軸長さ)を意味する。結晶性樹脂のドメインの長軸長さは、結晶性樹脂のドメインの最大長さを意味する。結晶性樹脂のドメインの短軸長さは、結晶性樹脂のドメインの長軸長さの延長線に対する直交方向の長さのうち、最大長さを意味する。
記録媒体に対するハーフトーン画像の定着性の観点から、結晶性樹脂のドメインの長軸長さ(図3中のLcry)は、0.5μm以上1.5μm以下であり、0.8μm以上1.5μm以下が好ましい。
記録媒体に対するハーフトーン画像の定着性の観点から、トナー粒子の最大径(図3中のLt)に対する結晶性樹脂のドメインの長軸長さ(図3中のLcry)の割合は、10%以上30%以下であり、13%以上30%以下が好ましく、17%以上30%以下がより好ましい。
トナー粒子の最大径とは、トナー粒子断面の輪郭線上の任意の2点に引いた直線の最大の長さ(いわゆる長径)を意味する。
記録媒体に対するハーフトーン画像の定着性の観点から、結晶性樹脂のドメインの長軸の延長線と、延長線がトナー粒子表面(つまり、トナー粒子の外縁)に接した接点における接線との成す角度(図3中のθA)は、60度以上90度以下であり、75度以上90度以下が好ましい。
記録媒体に対するハーフトーン画像の定着性の観点から、2つの結晶性樹脂のドメインにおける互いの長軸の延長線の交差角(図3中のθB)は、45度以上90度以下であり、60度以上90度以下が好ましい。
トナー粒子(又は外添剤が付着したトナー粒子)をエポキシ樹脂に混合して包埋し、エポキシ樹脂を固化する。得られた固化物を、ウルトラミクロトーム装置(Leica社製UltracutUCT)により切断し、厚さ80nm以上130nm以下の薄片試料を作製する。薄片試料を30℃のデシケータ内で四酸化ルテニウムにより3時間染色する。そして、超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡(FE-SEM。日立ハイテクノロジーズ社製S-4800)にて、染色された薄片試料の透過像モードのSTEM観察画像(加速電圧:30kV、倍率:20000倍)を得る。画像には様々な大きさのトナー粒子断面が含まれるところ、径がトナー粒子の体積平均粒径の85%以上であるトナー粒子断面を選択し、観察対象とする。ここで、トナー粒子断面の径とは、トナー粒子断面の輪郭線上の任意の2点に引いた直線の最大の長さ(いわゆる長径)をいう。
画像中、コントラスト及び形状に基づき、非晶性樹脂と結晶性樹脂と離型剤とを区別する。ルテニウム染色により、非晶性樹脂(例えば、非晶性ポリエステル樹脂)が最も濃く染色され、次いで結晶性樹脂(例えば、結晶性ポリエステル樹脂)が染色され、離型剤が最も薄く染色される。コントラストを調整することで、非晶性樹脂は黒色に、結晶性樹脂はライトグレー色に、離型剤は白色に観察される。
結晶性樹脂のドメインを画像解析し、トナー粒子が、条件(A)、条件(B1)、条件(B2)、条件(C)及び条件(D)を満たすか否かを判断する。第一トナー粒子又は第二トナー粒子の割合を求める場合、トナー粒子100個について観察し、第一トナー粒子又は第二トナー粒子の個数割合を算出する。
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられる。無機粒子として、SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等が挙げられる。
本実施形態に係るトナーは、トナー粒子を製造後、トナー粒子に対して、外添剤を外添することで得られる。
非晶性樹脂粒子が分散された非晶性樹脂粒子分散液と、結晶性樹脂粒子が分散された結晶性樹脂粒子分散液とを準備する工程(樹脂粒子分散液準備工程)と、
非晶性樹脂粒子分散液中で(必要に応じて他の粒子分散液を混合した後の分散液中で)、非晶性樹脂粒子(必要に応じて他の粒子)を凝集させ、第1凝集粒子を形成する工程(第1凝集粒子形成工程)と、
第1凝集粒子が分散された凝集粒子分散液と、非晶性樹脂粒子分散液及び結晶性樹脂粒子分散液とを混合し(又は、第1凝集粒子が分散された凝集粒子分散液と、非晶性樹脂粒子分散液及び結晶性樹脂粒子分散液の混合液とを混合し)、第1凝集粒子の表面にさらに非晶性樹脂粒子及び結晶性樹脂粒子を付着するように凝集する操作を、2回以上繰り返し、第2凝集粒子を形成する工程(第2凝集粒子形成工程)と、
第2凝集粒子が分散された凝集粒子分散液と非晶性樹脂粒子分散液とを混合し、第2凝集粒子の表面に非晶性樹脂粒子を付着するように凝集し、第3凝集粒子を形成する工程(第3凝集粒子形成工程)と、
第3凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を加熱し、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、
を経て、トナー粒子を製造する。
非晶性樹脂粒子が分散された非晶性樹脂粒子分散液と、結晶性樹脂粒子が分散された結晶性樹脂粒子分散液とを準備する。
樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製LA-700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
非晶性樹脂粒子分散液と、着色剤粒子分散液と、離型剤粒子分散液とを混合する。そして、混合分散液中で、非晶性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目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、非晶性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℃)で凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpH2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、加熱を行ってもよい。
凝集剤と共に、該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。
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、グルコン酸等のオキシカルボン酸;イミノ二酸酢(IDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)等のアミノカルボン酸;などが挙げられる。
キレート剤の添加量は、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。
第1凝集粒子が分散された凝集粒子分散液と、非晶性樹脂粒子分散液及び結晶性樹脂粒子分散液とを混合する。第1凝集粒子が分散された凝集粒子分散液と、非晶性樹脂粒子分散液及び結晶性樹脂粒子分散液の混合液とを混合してもよい。そして、第1凝集粒子、非晶性樹脂粒子及び結晶性樹脂粒子が分散された分散液中で、第1凝集粒子の表面に非晶性樹脂粒子及び結晶性樹脂粒子を凝集する。
第2凝集粒子が分散された凝集粒子分散液と、非晶性樹脂粒子分散液とを混合する。そして、第2凝集粒子及び非晶性樹脂粒子が分散された分散液中で、第2凝集粒子の表面に非晶性樹脂粒子を凝集する。
第3凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を、例えば、非晶性樹脂粒子のガラス転移温度以上(例えば、非晶性樹脂粒子のガラス転移温度より10℃から30℃高い温度)に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
次に、0.1℃/分以上2℃/分以下で再昇温を行い、結晶性樹脂の融解温度-5℃以上の温度で10分間以上保持する。その後、0.1℃/分以上1℃/分以下で徐冷することで、クラック方向に結晶性樹脂のドメインが成長し、トナー粒子の内部側から表面に向かって結晶性樹脂のドメインが成長し、結晶性樹脂のドメインが上記条件を満たすようになる。
また、例えば、再昇温時に、離型剤の融解温度以上まで加熱すると、トナー粒子表面近傍まで離型剤のドメインが成長する可能性が高くなる。そのため、再昇温後の加熱温度は結晶性樹脂の融解温度-5℃以上に高く、離型剤の融解温度以下の加熱温度が好ましい。
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。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を混合した二成分現像剤であってもよい。
具体的な樹脂被覆方法としては、芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法;被覆層形成用溶液を芯材表面に噴霧するスプレー法;芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法;ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成用溶液とを混合し、その後に溶剤を除去するニーダーコーター法;等が挙げられる。
本実施形態に係る画像形成装置及び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、像保持体の表面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、像保持体の表面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、像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、記録媒体の表面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。そして、静電荷像現像剤として、本実施形態に係る静電荷像現像剤が適用される。
本実施形態に係る画像形成装置が中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
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。これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジであってもよい。
各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段の一例)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、ブラックの各トナーの供給がなされる。
一次転写ロール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。各ユニットの一次転写ロール5Y、5M、5C、5Kには、一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、各一次転写ロールに印加する転写バイアスの値を変える。
まず、動作に先立って、帯電ロール2Yによって感光体1Yの表面が-600V乃至-800Vの電位に帯電される。
感光体1Yは、導電性(例えば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(一般の樹脂の抵抗)であるが、レーザ光線が照射されると、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からレーザ光線3Yを照射する。それにより、イエローの画像パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
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する。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によってトナー画像として現像され可視化される。
一方、感光体1Y上に残留したトナーは感光体クリーニング装置6Yで除去されて回収される。
こうして、第1のユニット10Yにてイエローのトナー画像が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。
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、記録紙Pの表面も平滑であることが好ましく、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。
本実施形態に係るプロセスカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面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である。
図2に示すプロセスカートリッジ200は、例えば、取り付けレール116及び露光のための開口部118が備えられた筐体117により、感光体107(像保持体の一例)と、感光体107の周囲に備えられた帯電ロール108(帯電手段の一例)、現像装置111(現像手段の一例)、及び感光体クリーニング装置113(クリーニング手段の一例)を一体的に組み合わせて保持して構成し、カートリッジ化されている。
図2中、109は露光装置(静電荷像形成手段の一例)、112は転写装置(転写手段の一例)、115は定着装置(定着手段の一例)、300は記録紙(記録媒体の一例)を示している。
・テレフタル酸 :70部
・フマル酸 :30部
・エチレングリコール :41部
・1,5-ペンタンジオール:48部
攪拌装置、窒素導入管、温度センサ及び精留塔を備えたフラスコに上記の材料を入れ、窒素ガス気流下、1時間を要して温度を220℃まで上げ、上記の材料の合計100部に対してチタンテトラエトキシド1部を投入した。生成する水を留去しながら0.5時間を要して240℃まで温度を上げ、240℃で1時間脱水縮合反応を継続した後、反応物を冷却した。こうして、重量平均分子量96000、ガラス転移温度61℃の非晶性ポリエステル樹脂を得た。
・1,10-デカンジカルボン酸:265部
・1,6-ヘキサンジオール :168部
・ジブチル錫オキサイド(触媒):0.3部
加熱乾燥した三口フラスコに上記の材料を入れ、三口フラスコ内の空気を窒素ガスで置換して不活性雰囲気とし、機械攪拌にて180℃で5時間攪拌還流を行った。次いで、減圧下にて230℃まで徐々に昇温を行い2時間攪拌し、粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させた。こうして、重量平均分子量12700、融解温度73℃の結晶性ポリエステル樹脂を得た。
・スチレン :370部
・n-ブチルアクリレート: 30部
・アクリル酸 : 2部
・ドデカンチオール : 24部
・四臭化炭素 : 4部
上記の材料を混合して溶解した混合物を、非イオン性界面活性剤(三洋化成工業製、ノニポール400)6部及びアニオン性界面活性剤(TaycaPower、テイカ(株)製)10部をイオン交換水550部に溶解した界面活性剤溶液に、フラスコ中で分散及び乳化した。次いで、フラスコ内を攪拌しながら20分間かけて、過硫酸アンモニウム4部をイオン交換水50部に溶解した水溶液を投入した。次いで、窒素置換を行った後、フラスコ内を攪拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、70℃に5時間維持して乳化重合を継続した。こうして、体積平均粒径140nmの樹脂粒子が分散した樹脂粒子分散液を得た。この樹脂粒子分散液にイオン交換水を加えて固形分量を20%に調整して、スチレンアクリル樹脂粒子分散液(C1)を得た。
・エステルワックス(日本油脂(株)製、WEP-8、融解温度79℃):100部
・アニオン性界面活性剤(TaycaPower、テイカ(株)製) : 1部
・イオン交換水 :350部
上記の材料を混合して100℃に加熱し、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径220nmの離型剤粒子が分散した離型剤粒子分散液を得た。この離型剤粒子分散液にイオン交換水を加えて固形分量を20%に調整して、離型剤粒子分散液(W1)とした。
・カーボンブラック(キャボット社製、Regal330) : 50部
・アニオン性界面活性剤(TaycaPower、テイカ(株)製) : 5部
・イオン交換水 :193部
上記の材料を混合し、アルティマイザ(スギノマシン社製)を用いて240MPaで10分分散処理し、イオン交換水を加えて固形分量20%の着色剤粒子分散液(K1)を得た。
[トナー粒子の作製]
・イオン交換水 :200部
・非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1) :130部
・スチレンアクリル樹脂粒子分散液(C1) : 30部
・離型剤粒子分散液(W1) : 10部
・着色剤粒子分散液(K1) : 15部
・アニオン性界面活性剤(TaycaPower、テイカ(株)製):2.8部
上記の材料を丸型ステンレス製フラスコに入れ、0.1N(0.1mol/L)の硝酸を添加してpHを3.5に調整した後、硫酸アルミニウム2.5部をイオン交換水30部に溶解させた水溶液を添加した。ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した後、加熱用オイルバス中で45℃まで加熱し、体積平均粒径が4.5μmとなるまで保持した。
次いで、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)40部と、塩化アンモニウム20部をイオン交換水80部に溶解させた塩化アンモニウム水溶液4部とを添加し、1Nの水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを9.0に調整した。
次いで、攪拌を継続しながら、昇温速度0.05℃/分で85℃まで昇温し、85℃で3時間保持した後、15℃/分で30℃まで冷却(1回目冷却)した。次いで、昇温速度0.2℃/分で85℃まで加熱(再昇温)し、30分間保持した後、0.5℃/分で30℃まで冷却(2回目冷却)した。
次いで、固形分を濾別し、イオン交換水で洗浄し、乾燥させ、体積平均粒径5.9μmのトナー粒子(1)を得た。
トナー粒子(1)100部と、疎水性シリカ(日本アエロジル株式会社製、RY50)1.5部とを混合し、サンプルミルを用いて回転速度10000rpmで30秒間混合した。目開き45μmの振動篩で篩分して、トナー(1)を得た。トナー(1)の体積平均粒子径は5.9μmであった。
トナー(1)を試料にして、X線分析装置(リガク社製ZSX PrimusII)を用いて全元素分析を行い、Na元素及びCl元素それぞれのNet強度(単位:kcps)を求めた。
既述の方法に従って、トナー粒子中のドメインを測定した。実施例1のトナーは、条件(A)、条件(B1)、条件(B2)、条件(C)、条件(D)及び条件(E)をすべて満足するトナー粒子を含んでおり、このトナー粒子が全トナー粒子に対して70個数%以上であった。
球状マグネタイト粉末粒子(体積平均粒子径0.55μm)500部をヘンシェルミキサーで攪拌した後、チタネート系カップリング剤5部を添加し100℃まで昇温して30分間攪拌した。次いで、四つ口フラスコに、フェノール6.25部と、35%ホルマリン9.25部と、チタネート系カップリング剤で処理したマグネタイト粒子500部と、25%アンモニア水6.25部と、水425部とを入れて攪拌し、攪拌しながら85℃で120分間反応させた。次いで、25℃まで冷却し、水500部を添加後、上澄み液を除去して沈殿物を水洗した。水洗した沈殿物を減圧下で加熱して乾燥し、平均粒径35μmのキャリア(M)を得た。
トナー(1)とキャリア(M)とをトナー(1):キャリア(M)=5:95(質量比)の割合でVブレンダーに入れ20分間攪拌し、現像剤(1)を得た。
トナー粒子(1)の作製と同様にして、但し、塩化アンモニウム水溶液の添加量を増やして、トナー粒子(2)~(6)をそれぞれ作製した。
トナー(1)及び現像剤(1)の作製と同様にして、但し、トナー粒子(1)の代わりにトナー粒子(2)~(6)の一つを用いてトナー(2)~(6)及び現像剤(2)~(6)を作製した。
トナー粒子(1)の作製と同様にして、但し、塩化アンモニウム水溶液の添加量を増減して、トナー粒子(C1)~(C2)をそれぞれ作製した。
トナー(1)及び現像剤(1)の作製と同様にして、但し、トナー粒子(1)の代わりにトナー粒子(C1)~(C2)の一つを用いてトナー(C1)~(C2)及び現像剤(C1)~(C2)を作製した。
[トナー粒子の作製]
・イオン交換水 :200部
・非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1) :130部
・結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(B1) : 60部
・スチレンアクリル樹脂粒子分散液(C1) : 30部
・離型剤粒子分散液(W1) : 10部
・着色剤粒子分散液(K1) : 15部
・アニオン性界面活性剤(TaycaPower、テイカ(株)製):2.8部
上記の材料を丸型ステンレス製フラスコに入れ、0.1N(0.1mol/L)の硝酸を添加してpHを3.5に調整した後、硫酸アルミニウム2.5部をイオン交換水30部に溶解させた水溶液を添加した。ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した後、加熱用オイルバス中で45℃まで加熱し、体積平均粒径が5.0μmとなるまで保持した。
トナー粒子(7)100部と、疎水性シリカ(日本アエロジル株式会社製、RY50)1.5部とを混合し、サンプルミルを用いて回転速度10000rpmで30秒間混合した。目開き45μmの振動篩で篩分して、トナー(7)を得た。トナー(7)の体積平均粒子径は5.9μmであった。
トナー(7)を試料にして、X線分析装置(リガク社製ZSX PrimusII)を用いて全元素分析を行い、Na元素及びCl元素それぞれのNet強度(単位:kcps)を求めた。
既述の方法に従って、トナー粒子中のドメインを測定した。実施例7のトナーは、第一トナー粒子も第二トナー粒子も含んでいなかった。
トナー(7)とキャリア(M)とをトナー(7):キャリア(M)=5:95(質量比)の割合でVブレンダーに入れ20分間攪拌し、現像剤(7)を得た。
[ハーフトーン画像の定着性]
富士ゼロックス社製の画像形成装置「ApeosPortIV C5575」の改造機を用意し、現像剤を現像装置に収容した。温度25℃且つ相対湿度15%の環境下に画像形成装置を1日放置後、同じ環境下で、富士ゼロックス社製「P紙」に画像密度5%のハーフトーン画像を100枚出力した。
1枚目と100枚目の重量をそれぞれ秤量し、ハーフトーン画像をキムワイプ(日本製紙クレシア(株)製)でこすった後、再度、重量を秤量した。こする前後の重量から、重量維持率(こすった後の重量÷こする前の重量×100、単位:%)を算出した。また、こする前後の濃度差を目視観察した。重量維持率及び濃度差を下記のとおり分類した。
G2:1枚目、100枚目とも重量維持率が99.5%以上で、こすり前後で濃度差がごくわずかに確認できる。
G3:1枚目、100枚目とも重量維持率が98.0%以上99.5%未満で、こすり前後で濃度差が確認できる。
G4:1枚目、100枚目とも重量維持率が97.0%以上98.0%未満で、こすり前後で濃度差が確認できる。
G5:1枚目、100枚目とも重量維持率が97.0%未満で、こすり前後で濃度差が確認できる。
富士ゼロックス社製の画像形成装置「ApeosPortIV C5575」の改造機を用意し、現像剤を現像装置に収容した。温度30℃且つ相対湿度85%の環境下に画像形成装置を1日放置後、同じ環境下で、富士ゼロックス社製「P紙」に画像密度1%の画像を10000枚出力した。次いで、3cm×4cmのソリッドパッチを現像及び転写し、中間転写ベルト上の転写トナー像を粘着テープ表面の粘着性を利用して採取し、転写トナー像の重量W1を測定した。次いで、3cm×4cmのソリッドパッチをP紙に画像形成し、画像の重量W2を測定した。これら重量から転写効率(W2÷W1×100、単位:%)を算出し、転写効率を下記のとおり分類した。
B:転写効率が80%以上90%未満
C:転写効率が80%未満
トナー粒子(1)の作製と同様にして、但し、トナー粒子中の結晶性樹脂ドメイン及び離型剤ドメインが表3及び表4に示す特性になるように、離型剤の種類、第2凝集粒子形成工程において使用する樹脂粒子分散液の量、第3凝集粒子形成工程において使用する樹脂粒子分散液の量、及び、融合・合一工程を調整して、トナー粒子(101)~(129)をそれぞれ作製した。融合・合一工程における1回目冷却の冷却速度、再昇温後の保持温度、2回目冷却の冷却速度は、表2に記載したとおりに実施した。
・第一トナー粒子A:条件(A)、条件(B1)、条件(C)及び条件(D)を満足するトナー粒子。
・第一トナー粒子B:条件(A’)、条件(B1’)、条件(C’)及び条件(D’)を満足するトナー粒子。
条件(A’) :結晶性樹脂のドメインのアスペクト比が10以上40以下である。
条件(B1’):結晶性樹脂のドメインの長軸長さが0.8μm以上1.5μm以下である。
条件(C’) :結晶性樹脂のドメインの長軸の延長線と、当該延長線がトナー粒子表面に接した接点における接線との成す角度が75度以上90度以下である。
条件(D’) :2つの結晶性樹脂のドメインにおける互いの長軸の延長線の交差角が60度以上90度以下である。
・第二トナー粒子A:条件(A)、条件(B2)、条件(C)及び条件(D)を満足するトナー粒子。
・第二トナー粒子B:条件(A’)、条件(B2’)、条件(C’)及び条件(D’)を満足するトナー粒子。
条件(A’) :結晶性樹脂のドメインのアスペクト比が10以上40以下である。
条件(B2’):トナー粒子の最大径に対する結晶性樹脂のドメインの長軸長さの割合が13%以上30%以下である。
条件(C’) :結晶性樹脂のドメインの長軸の延長線と、当該延長線がトナー粒子表面に接した接点における接線との成す角度が75度以上90度以下である。
条件(D’) :2つの結晶性樹脂のドメインにおける互いの長軸の延長線の交差角が60度以上90度以下である。
・AR:結晶性樹脂のドメインのアスペクト比。
・Lcry:結晶性樹脂のドメインの長軸長さ。
・θA:結晶性樹脂のドメインの長軸の延長線と、当該延長線がトナー粒子表面に接した接点における接線との成す角度。
・θB:2つの結晶性樹脂のドメインにおける互いの長軸の延長線の交差角。
・最短距離:離型剤のドメインとトナー粒子の表面(つまり外縁)との最短距離。
・エステルワックス:日油(株)製WEP-5、融解温度85℃。
・パラフィンワックス:日本精蝋(株)製HNP-0190、融解温度89℃。
・ポリエチレンワックス:融解温度89℃。
2Y、2M、2C、2K 帯電ロール(帯電手段の一例)
3 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
4Y、4M、4C、4K 現像装置(現像手段の一例)
5Y、5M、5C、5K 一次転写ロール(一次転写手段の一例)
6Y、6M、6C、6K 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
8Y、8M、8C、8K トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K 画像形成ユニット
20 中間転写ベルト(中間転写体の一例)
22 駆動ロール
24 支持ロール
26 二次転写ロール(二次転写手段の一例)
28 定着装置(定着手段の一例)
30 中間転写体クリーニング装置
P 記録紙(記録媒体の一例)
107 感光体(像保持体の一例)
108 帯電ロール(帯電手段の一例)
109 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
111 現像装置(現像手段の一例)
112 転写装置(転写手段の一例)
113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
115 定着装置(定着手段の一例)
116 取り付けレール
117 筐体
118 露光のための開口部
200 プロセスカートリッジ
300 記録紙(記録媒体の一例)
Claims (19)
- 非晶性ポリエステル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を含有し、
蛍光X線分析により測定されるNa元素のNet強度NNaと、蛍光X線分析により測定されるCl元素のNet強度NClとが、2.5≦NCl/NNa≦260.0の関係を満足する、静電荷像現像用トナー。 - 前記Net強度NNaと前記Net強度NClとが4.0≦NCl/NNa≦60.0の関係を満足する、請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記Net強度NClが0.10kcps以上1.30kcps以下である、請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記Net強度NClが0.12kcps以上1.10kcps以下である、請求項3に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記Net強度NNaが0.005kcps以上0.040kcps以下である、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記Net強度NNaが0.010kcps以上0.030kcps以下である、請求項5に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記結晶性ポリエステル樹脂がα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸とα,ω-直鎖脂肪族ジオールとの重合体を含む、請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記α,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸とα,ω-直鎖脂肪族ジオールとの重合体が、1,10-デカンジカルボン酸と1,6-ヘキサンジオールとの重合体を含む、請求項7に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記静電荷像現像用トナーがさらに離型剤を含有し、前記離型剤がエステルワックスを含む、請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- トナー粒子の断面を観察したとき、少なくとも2つの結晶性樹脂のドメインが下記条件(A)、下記条件(B1)、下記条件(C)及び下記条件(D)を満たすトナー粒子を有する、請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
条件(A) :結晶性樹脂のドメインのアスペクト比が5以上40以下である。
条件(B1):結晶性樹脂のドメインの長軸長さが0.5μm以上1.5μm以下である。
条件(C) :結晶性樹脂のドメインの長軸の延長線と、前記延長線がトナー粒子表面に接した接点における接線との成す角度が60度以上90度以下である。
条件(D) :2つの結晶性樹脂のドメインにおける互いの長軸の延長線の交差角が45度以上90度以下である。 - トナー粒子の断面を観察したとき、少なくとも2つの結晶性樹脂のドメインが下記条件(A)、下記条件(B2)、下記条件(C)及び下記条件(D)を満たすトナー粒子を有する、請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
条件(A) :結晶性樹脂のドメインのアスペクト比が5以上40以下である。
条件(B2):2つの結晶性樹脂のドメインのうち少なくとも一方における、トナー粒子の最大径に対する結晶性樹脂のドメインの長軸長さの割合が10%以上30%以下である。
条件(C) :結晶性樹脂のドメインの長軸の延長線と、前記延長線がトナー粒子表面に接した接点における接線との成す角度が60度以上90度以下である。
条件(D) :2つの結晶性樹脂のドメインにおける互いの長軸の延長線の交差角が45度以上90度以下である。 - 前記トナー粒子が離型剤を含み、前記トナー粒子の断面を観察したとき、前記離型剤のドメインが前記トナー粒子の表面から深さ50nm以上の内部に存在する、請求項10又は請求項11に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記トナー粒子の含有量が全トナー粒子に対して40個数%以上である、請求項10~請求項12のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記トナー粒子の含有量が全トナー粒子に対して70個数%以上である、請求項13に記載の静電荷像現像用トナー。
- 請求項1~請求項14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1~請求項14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15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、像保持体の表面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。 - 像保持体と、
前記像保持体の表面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15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、前記像保持体の表面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、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面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。 - 像保持体の表面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15に記載の静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面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、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面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。
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