WO2015129289A1 - トナー、現像剤、画像形成装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a toner, a developer using the toner, and an image forming apparatus.
- the toner can withstand high-temperature and high-humidity during storage and transportation after manufacturing, as well as small particle size and high-temperature offset resistance for high-quality output images, low-temperature fixability for energy saving. Heat resistant storage stability is required.
- power consumption during fixing accounts for much of the power consumption in the image forming process, it is very important to improve low-temperature fixability.
- toner prepared by a kneading and pulverizing method has been used.
- the toner produced by the kneading and pulverization method is difficult to reduce the particle size, and the shape of the toner is irregular and the particle size distribution is broad. Therefore, the quality of the output image is not sufficient, and the fixing energy is low.
- the toner produced by the polymerization method can be easily reduced in particle size, has a sharper particle size distribution than the toner produced by the kneading and pulverization method, and can include a release agent.
- a method for producing a toner by a polymerization method for the purpose of improving low-temperature fixability and improving high-temperature offset resistance, a method of producing a toner from an extension reaction product of urethane-modified polyester as a toner binder is disclosed. (For example, refer to Patent Document 1).
- a method for producing a toner that is excellent in powder flowability and transferability in the case of a small particle size toner, and also excellent in all of heat-resistant storage stability, low-temperature fixability, and high-temperature offset resistance (for example, Patent Documents 2 and 3).
- a method for producing a toner having a ripening step for producing a toner binder having a stable molecular weight distribution and achieving both low-temperature fixability and high-temperature offset resistance is disclosed (for example, see Patent Documents 4 and 5).
- the above technique does not satisfy a high level of low temperature fixability required in recent years.
- a toner containing a crystalline polyester resin and a release agent, and a resin and a wax that are incompatible with each other and having a sea-island phase separation structure has been proposed.
- a toner containing a crystalline polyester resin, a release agent, and a graft polymer has been proposed (see, for example, Patent Document 7).
- the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art and provides a toner having excellent image gloss while having excellent low-temperature fixability, high-temperature offset resistance, heat-resistant storage stability, and wet heat storage resistance. With the goal.
- the toner of the present invention is It contains at least a pigment, a polyester resin A insoluble in tetrahydrofuran (THF), and a polyester resin B soluble in THF, and satisfies the following requirements (1) to (3).
- the polyester resin A contains an aliphatic diol having 3 to 10 carbon atoms as a constituent component.
- the polyester resin B contains at least 40 mol% of alkylene glycol as a constituent component.
- the glass transition temperature (Tg1st) of the first temperature increase in the differential scanning calorimetry (DSC) of the toner is 20 ° C. to 50 ° C.
- the present invention it is possible to solve the above-described problems of the prior art, and to provide a toner having excellent image gloss while having excellent low-temperature fixability, high-temperature offset resistance, and heat-resistant storage stability. it can.
- FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus of the present invention. It is a schematic block diagram which shows another example of the image forming apparatus of this invention. It is a schematic block diagram which shows another example of the image forming apparatus of this invention. FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG. 3. It is a schematic block diagram which shows an example of a process cartridge.
- the toner of the present invention contains at least a pigment and two types of polyester resins A and B, and further satisfies the requirements (1) to (3).
- a method of lowering the glass transition temperature (Tg) or a method of reducing the molecular weight can be considered so that the polyester resins A and B are eutectic with the crystalline polyester resin.
- Tg glass transition temperature
- the melt viscosity is lowered by simply lowering the Tg of the polyester resins A and B or decreasing the molecular weight, it is easily imagined that the heat-resistant storage stability of the toner and the high-temperature offset property during fixing deteriorate. Is done.
- the polyester resin A insoluble in tetrahydrofuran (THF) in the toner of the present invention contains a diol component as a constituent component, and the diol component contains an aliphatic diol having 3 to 10 carbon atoms.
- Tg and melt viscosity are lowered, and low temperature fixability can be secured.
- the polyester resin A contains a trihydric or higher aliphatic alcohol as a crosslinking component.
- the polyester resin A has a branching structure in the molecular skeleton, and the molecular chain has a three-dimensional network structure. Therefore, the polyester resin A has a rubbery property of being deformed at a low temperature but not flowing. The heat resistant storage stability and the high temperature offset resistance can be maintained.
- the crosslinking component of the polyester resin A a trivalent or higher carboxylic acid, an epoxy compound, or the like can be used.
- carboxylic acid there are many aromatic compounds and the density of ester bonds in the crosslinked portion is increased.
- the gloss of a fixed image created by heat-fixing toner cannot be sufficiently developed.
- a crosslinking agent such as an epoxy compound
- a crosslinking reaction must be carried out after polymerization of the polyester, it is difficult to control the distance between crosslinking points, and the intended viscoelasticity cannot be obtained.
- unevenness may occur in a fixed image, resulting in poor gloss and image density.
- the polyester resin A contains a diol component and a crosslinking component as constituent components, and more preferably contains a dicarboxylic acid component.
- the diol component contains an aliphatic diol having 3 to 10 carbon atoms, preferably 50 mol% or more, and more preferably 80 mol% or more.
- Examples of the aliphatic diol having 3 to 10 carbon atoms include 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,5 -Pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,10-decanediol, 1,12-dodecanediol and the like.
- the diol component of the polyester resin A preferably has an odd number of carbon atoms in the main chain, and the diol component has an alkyl group in the side chain.
- the aliphatic diol having 3 to 10 carbon atoms is also described below.
- the thing of the structure represented by General formula (1) is preferable.
- R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
- n represents an odd number of 3 to 9.
- R 1 and R 2 may be the same or different from each other.
- the crosslinking component of the polyester resin A contains a trihydric or higher aliphatic alcohol, but it preferably contains a trihydric to tetrahydric aliphatic alcohol from the viewpoint of gloss and image density of a fixed image.
- the crosslinking component may be only the trihydric or higher aliphatic alcohol.
- the trihydric or higher aliphatic alcohol include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, and dipentaerythritol.
- the proportion of the crosslinking component in the constituent component of the polyester resin A is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0.5 to 5% by mass, and more preferably 1 to 3% by mass.
- the proportion of the trihydric or higher aliphatic alcohol in the polyhydric alcohol component that is a constituent component of the polyester resin A is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 50 to 100% by mass, 90 to 100% by mass is more preferable.
- the dicarboxylic acid component of the polyester resin A contains an aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 12 carbon atoms, preferably 50 mol% or more.
- the aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 12 carbon atoms include succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, and dodecanedioic acid.
- the polyester resin A preferably has a urethane bond and / or a urea bond from the viewpoint of better adhesion to a recording medium such as paper.
- the glass transition temperature (Tg1st) at the first DSC temperature increase of the toner of the present invention is the composition ratio of the aliphatic diol and the dicarboxylic acid component of the polyester resin A, the glass transition temperature of the polyester resin B, the polyester resin A and the polyester. By changing the composition ratio of the resin B, it is possible to adjust to a desired range.
- polyester resin A and polyester resin B are used in combination.
- Polyester resin B contains a diol component and a dicarboxylic acid component as constituent components, and contains at least 40 mol% of alkylene glycol.
- the polyester resin B may or may not contain a crosslinking component as a constituent component.
- the Tg of the polyester resin B is preferably 40 ° C. to 80 ° C., and can be appropriately selected according to the purpose.
- a linear polyester resin is preferable.
- the polyester resin B is preferably an unmodified polyester resin.
- the unmodified polyester resin is a polyester resin obtained by using a polyhydric alcohol, a polyvalent carboxylic acid, a polyvalent carboxylic acid anhydride, a polyvalent carboxylic acid such as a polyvalent carboxylic acid ester or a derivative thereof, It is not modified with an isocyanate compound or the like.
- Examples of the polyhydric alcohol include diols.
- Examples of the diol include polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane.
- Bisphenol A alkylene (2 to 3 carbon atoms) oxide (average addition mole number 1 to 10) adduct; ethylene glycol, propylene glycol; hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol A alkylene (2 to 3 carbon atoms) Examples include oxide (average added mole number: 1 to 10) adduct. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
- Examples of the polyvalent carboxylic acid include dicarboxylic acid.
- Examples of the dicarboxylic acid include adipic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, fumaric acid, maleic acid, and alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms or alkenyl having 2 to 20 carbon atoms such as dodecenyl succinic acid and octyl succinic acid.
- succinic acid substituted with a group In particular, it is preferable to contain 50 mol% or more of terephthalic acid from the viewpoint of heat-resistant storage stability. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
- the polyester resin B may contain a trivalent or higher carboxylic acid and / or a trivalent or higher alcohol at the end of the resin chain in order to adjust the acid value and the hydroxyl value.
- a trivalent or higher carboxylic acid include trimellitic acid, pyromellitic acid, or acid anhydrides thereof.
- the trivalent or higher alcohol include glycerin, pentaerythritol, and trimethylolpropane.
- the toner may be inferior in heat-resistant storage and durability against stress such as stirring in the developing machine. If the molecular weight is too high, the viscoelasticity at the time of melting of the toner will increase and low-temperature fixability. May be inferior. In addition, if there are too many components having a molecular weight of 600 or less, the heat resistant storage stability of the toner and durability against stress such as stirring in the developing machine may be inferior. There is.
- the weight average molecular weight (Mw) is preferably 3,000 to 10,000, and the number average molecular weight (Mn) is 1,000 to 4,000. preferable. Further, Mw / Mn is preferably 1.0 to 4.0. Further, the component having a molecular weight of 600 or less is preferably 2 to 10% by mass, and the polyester resin B may be extracted with methanol to remove the component having a molecular weight of 600 or less and purified.
- the weight average molecular weight (Mw) is more preferably 4,000 to 7,000, the number average molecular weight (Mn) is more preferably 1,500 to 3,000, and the Mw / Mn is 1.0 to 3.5 is more preferable.
- the acid value of the polyester resin B is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 1 to 50 mgKOH / g, and more preferably 5 to 30 mgKOH / g.
- the acid value is 1 mgKOH / g or more, the toner is likely to be negatively charged, and further, the affinity between the paper and the toner is improved when fixing to the paper, and the low-temperature fixability can be improved.
- the acid value exceeds 50 mgKOH / g, the charging stability, particularly the charging stability against environmental fluctuations, may decrease.
- the Tg of the polyester resin B is preferably 40 ° C. to 80 ° C., more preferably 50 ° C. to 70 ° C.
- the Tg is less than 40 ° C.
- the heat resistant storage stability of the toner and the durability against stress such as stirring in the developing machine are inferior, and the filming resistance is deteriorated.
- the Tg exceeds 80 ° C., the deformation due to heating and pressurization at the time of fixing the toner is not sufficient, and the low-temperature fixability becomes insufficient.
- the content of the polyester resin B is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 50 to 90 parts by mass, more preferably 60 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner. If the content is less than 50 parts by mass, the dispersibility of the pigment and the release agent in the toner may be deteriorated and the image may be easily fogged or disturbed. If the content exceeds 90 parts by mass, the crystalline polyester resin and the polyester are used. Since the content of the resin A is reduced, the low-temperature fixability may be inferior. When the content is within the above-described preferable range, it is advantageous in terms of excellent image quality and low-temperature fixability.
- diol component the dicarboxylic acid component, and the like used for the polyester resins A and B will be described.
- -Diol component- The diol component is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose.
- aliphatic dicarboxylic acid aliphatic dicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acid, etc. are mentioned. These anhydrides, lower (1 to 3 carbon atoms) alkyl esterified compounds, and halides may also be used.
- the aliphatic dicarboxylic acid include succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, maleic acid, and fumaric acid.
- aromatic dicarboxylic acid examples include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, and the like. Of these, aliphatic dicarboxylic acids having 4 to 12 carbon atoms are preferred. These dicarboxylic acids may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
- the trihydric or higher aliphatic alcohol is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, dipentaerythritol and the like. . Of these, trihydric to tetravalent aliphatic alcohols are preferable. These trivalent or higher aliphatic alcohols may be used alone or in combination of two or more.
- polyester resin having urethane bond and / or urea bond- There is no restriction
- examples thereof include a reaction product of a polyester resin having an active hydrogen group and a polyisocyanate. This reaction product is preferably used as a reaction precursor (hereinafter sometimes referred to as “prepolymer”) to be reacted with a curing agent described later.
- prepolymer a reaction precursor
- the polyester resin having an active hydrogen group include a polyester resin having a hydroxyl group.
- polyisocyanate-- There is no restriction
- the diisocyanate include aliphatic diisocyanates, alicyclic diisocyanates, aromatic diisocyanates, araliphatic diisocyanates, isocyanurates, and those blocked with phenol derivatives, oximes, caprolactams, and the like.
- Examples of the aliphatic diisocyanate include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, methyl 2,6-diisocyanatocaproate, octamethylene diisocyanate, decamethine diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, tetradecamethylene diisocyanate, trimethylhexane diisocyanate, tetra And methyl hexane diisocyanate.
- Examples of the alicyclic diisocyanate include isophorone diisocyanate and cyclohexylmethane diisocyanate.
- aromatic diisocyanate examples include tolylene diisocyanate, diisocyanatodiphenylmethane, 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4′-diisocyanatodiphenyl, 4,4′-diisocyanato-3,3′-dimethyldiphenyl. 4,4'-diisocyanato-3-methyldiphenylmethane, 4,4'-diisocyanato-diphenyl ether, and the like.
- araliphatic diisocyanate examples include ⁇ , ⁇ , ⁇ ′, ⁇ ′-tetramethylxylylene diisocyanate.
- isocyanurates examples include tris (isocyanatoalkyl) isocyanurate and tris (isocyanatocycloalkyl) isocyanurate. These polyisocyanates may be used alone or in combination of two or more.
- the curing agent is not particularly limited as long as it reacts with the prepolymer, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include active hydrogen group-containing compounds.
- Active hydrogen group-containing compound There is no restriction
- the active hydrogen group-containing compound is preferably an amine from the viewpoint that a urea bond can be formed. Examples of the amines include diamines, trivalent or higher amines, amino alcohols, amino mercaptans, amino acids, and those obtained by blocking these amino groups. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, diamine or a mixture of diamine and a small amount of trivalent or higher amine is preferable.
- Examples of the diamine include aromatic diamines, alicyclic diamines, and aliphatic diamines.
- aromatic diamine include phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, and the like.
- alicyclic diamine examples include 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexylmethane, diaminocyclohexane, isophorone diamine, and the like.
- Examples of the aliphatic diamine include ethylene diamine, tetramethylene diamine, and hexamethylene diamine.
- Examples of the trivalent or higher amine include diethylenetriamine and triethylenetetramine.
- Examples of the amino alcohol include ethanolamine and hydroxyethylaniline.
- Examples of the amino mercaptan include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan.
- Examples of the amino acid include aminopropionic acid and aminocaproic acid.
- Examples of the blocked amino group include ketimine compounds and oxazoline compounds obtained by blocking amino groups with ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone.
- the molecular structures of the polyester resins A and B can be confirmed by X-ray diffraction, GC / MS, LC / MS, IR measurement, etc. in addition to NMR measurement in solution or solid. Conveniently the infrared absorption spectrum, and a method of detecting the one having no absorption based on 965 ⁇ 10 cm -1 and 990 of olefins ⁇ 10cm -1 ⁇ CH (out-of-plane bending vibration) as the polyester resin.
- the crystalline polyester resin is obtained from a polyhydric alcohol and a polyvalent carboxylic acid such as a polyvalent carboxylic acid, a polyvalent carboxylic acid anhydride, a polyvalent carboxylic acid ester, or a derivative thereof.
- the crystalline polyester resin is, as described above, a polyhydric alcohol, a polyvalent carboxylic acid such as a polyvalent carboxylic acid, a polyvalent carboxylic acid anhydride, a polyvalent carboxylic acid ester, or a derivative thereof.
- a polyester resin modified, for example, the prepolymer and a resin obtained by crosslinking and / or elongation reaction of the prepolymer do not belong to the crystalline polyester resin.
- diol and trihydric or more alcohol are mentioned.
- diol include saturated aliphatic diol.
- saturated aliphatic diol include linear saturated aliphatic diols and branched saturated aliphatic diols. Among these, linear saturated aliphatic diols are preferable, and linear saturated aliphatic diols having 2 to 12 carbon atoms. Diols are more preferred.
- the saturated aliphatic diol is branched, the crystallinity of the crystalline polyester resin may be lowered, and the melting point may be lowered. Further, when the saturated aliphatic diol has more than 12 carbon atoms, it is difficult to obtain a practical material.
- saturated aliphatic diol examples include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1, 8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1, Examples thereof include 18-octadecanediol and 1,14-eicosandecanediol.
- ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,10 are preferable because the crystalline polyester resin has high crystallinity and excellent sharp melt properties.
- -Decandiol and 1,12-dodecanediol are preferred.
- the trihydric or higher alcohol include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, and pentaerythritol. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
- -Multivalent carboxylic acid- There is no restriction
- the divalent carboxylic acid include oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, speric acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,9-nonanedicarboxylic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1, Saturated aliphatic dicarboxylic acids such as 12-dodecanedicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 1,18-octadecanedicarboxylic acid; phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, malonic acid, And aromatic dicarboxylic acids such as mesaconic acid.
- anhydrides and their lower (1 to 3 carbon atoms) alkyl esters are also included.
- the trivalent or higher carboxylic acid include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, and the like, and anhydrides thereof.
- lower alkyl (1 to 3 carbon atoms) alkyl esters may contain a dicarboxylic acid having a sulfonic acid group or a dicarboxylic acid having a double bond. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
- the crystalline polyester resin is preferably composed of a linear saturated aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 12 carbon atoms and a linear saturated aliphatic diol having 2 to 12 carbon atoms. Thereby, since crystallinity is high and it is excellent in sharp melt property, the outstanding low-temperature fixability can be exhibited.
- the melting point of the crystalline polyester resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 60 ° C. to 80 ° C. If the melting point is less than 60 ° C, the crystalline polyester resin is likely to melt at low temperatures, and the heat-resistant storage stability of the toner may be reduced. If it exceeds 80 ° C, the crystalline polyester resin is not sufficiently melted by heating during fixing. Therefore, the low-temperature fixability may be lowered.
- the molecular weight of the crystalline polyester resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. However, those with sharp molecular weight distribution and low molecular weight are superior in low-temperature fixability, and if there are many components with low molecular weight, the heat-resistant storage stability decreases, so the GPC of the soluble portion of ortho-dichlorobenzene in the crystalline polyester resin.
- the weight average molecular weight (Mw) is 3,000 to 30,000
- the number average molecular weight (Mn) is 1,000 to 10,000
- Mw / Mn is 1.0 to 10.
- the weight average molecular weight (Mw) is 5,000 to 15,000
- the number average molecular weight (Mn) is 2,000 to 10,000
- Mw / Mn is 1.0 to 5.0.
- the acid value of the crystalline polyester resin is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. From the viewpoint of the affinity between paper and resin, in order to achieve a desired low-temperature fixability, 5 mgKOH / g or more is preferable, and 10 mgKOH / g or more is more preferable. On the other hand, in order to improve the high temperature offset resistance, 45 mgKOH / g or less is preferable.
- the hydroxyl value of the crystalline polyester resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, in order to achieve a desired temperature fixability and to achieve good charging characteristics, 0 to 50 mg KOH / g is preferable, and 5 to 50 mg KOH / g is more preferable.
- the molecular structure of the crystalline polyester resin can be confirmed by X-ray diffraction, GC / MS, LC / MS, IR measurement, etc. in addition to NMR measurement by solution or solid. Conveniently the infrared absorption spectrum, and a method of detecting those with absorption based on 965 ⁇ 10 cm -1 or 990 of olefins ⁇ 10cm -1 ⁇ CH (out-of-plane bending vibration) as a crystalline polyester resin.
- the content of the crystalline polyester resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 3 to 20 parts by mass, more preferably 5 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner. . If the content is less than 3 parts by mass, the low-temperature fixability may be inferior due to insufficient sharp melting by the crystalline polyester resin. May be more likely to occur. When the content is in the more preferable range, it is advantageous in that it is excellent in all of high image quality and low-temperature fixability.
- ⁇ SP value difference between the polyester resin B and the crystalline polyester resin C >
- solubility parameters [cal 1/2 / cm 3/2 ] of the polyester resin B and the crystalline polyester resin C are SPb and SPc, respectively, it is preferable that 1.2 ⁇ SPb ⁇ SPc ⁇ 1.5 is satisfied.
- SPb-SPc is 1.5 or more, the crystalline polyester resin C tends to be oriented outward, and the storage stability may deteriorate.
- the SPb-SPc is 1.2 or less, the polyester resin B and the crystalline polyester resin C are partially compatible with each other, and the storage stability may deteriorate.
- the dissolution parameter is expressed as the square root of the evaporation energy per unit volume.
- the expression dissolution parameter (E / V) 1/2 (where E is the evaporation energy [cal / mol], and V is It can be calculated using the molar volume [cm 3 / mol].
- the terminal functional group is not included in the calculation.
- the isocyanate group is not included in the calculation.
- the toner of the present invention may contain other components such as a release agent, a colorant, a charge control agent, an external additive, a fluidity improver, a cleaning improver, and a magnetic material as necessary. Can be added.
- mold release agent There is no restriction
- mold release agents for waxes and waxes include plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, and wood wax rice wax; animal waxes such as beeswax and lanolin; mineral waxes such as ozokerite and cercin; paraffin And natural waxes such as petroleum waxes such as microcrystalline and petrolatum.
- Fischer-Tropsch wax synthetic hydrocarbon waxes such as polyethylene and polypropylene; synthetic waxes such as esters, ketones and ethers;
- fatty acid amide compounds such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, chlorinated hydrocarbons; low molecular weight crystalline polymer resins such as poly-n-stearyl methacrylate, poly-n- A homopolymer or copolymer of polyacrylate such as lauryl methacrylate (for example, a copolymer of n-stearyl acrylate and ethyl methacrylate); a crystalline polymer having a long alkyl group in the side chain may be used.
- hydrocarbon waxes such as paraffin wax, microcrystalline wax, Fischer-Tropsch wax, polyethylene wax, and polypropylene wax are preferable.
- the melting point of the release agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 60 ° C. to 80 ° C. When the melting point is less than 60 ° C., the release agent is likely to melt at low temperatures and the heat resistant storage stability may be inferior. On the other hand, when the melting point exceeds 80 ° C., even when the resin is melted and is in the fixing temperature region, the release agent may not be sufficiently melted, resulting in fixing offset and image loss.
- the content of the releasing agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, it is preferably 2 to 10 parts by mass, more preferably 3 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner.
- the content is less than 2 parts by mass, the high-temperature offset resistance and low-temperature fixability during fixing may be inferior. If the content exceeds 10 parts by mass, heat-resistant storage stability may be deteriorated or image fogging may occur easily. There is. When the content is in the more preferable range, it is advantageous in terms of improving the image quality and improving the fixing stability.
- coloring agent there is no restriction
- examples include carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher, yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa Yellow (GR, A, RN, R), Pigment Yellow L, Benzidine Yellow (G, GR), Permanent Yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, isoindolinone yellow, bengara, red lead, red lead, cadmium red, cadmium mercurial red, antimony red, permanent red 4R, para red, phise red, parachlor ortho nitroaniline red, risor fast scarlet G Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL
- the content of the colorant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 1 to 15 parts by weight, more preferably 3 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner.
- the colorant can also be used as a master batch combined with a resin.
- a resin used for the production of the masterbatch or the resin kneaded together with the masterbatch
- styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, or a polymer of its substitution product Styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer Copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene
- the masterbatch can be obtained by mixing and kneading the masterbatch resin and the colorant under high shearing force.
- an organic solvent can be used in order to enhance the interaction between the colorant and the resin.
- flushing method There is also a method called so-called flushing method in which an aqueous paste containing water of a colorant is mixed and kneaded together with a resin and an organic solvent, the colorant is transferred to the resin side, and moisture and organic solvent components are removed. Since the wet cake can be used as it is, it is not necessary to dry it, which is preferable.
- a high shear dispersion device such as a three-roll mill is preferably used.
- -Charge control agent- There is no restriction
- Examples include nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts), alkyls.
- Examples include amide, phosphorus simple substance or compound, tungsten simple substance or compound, fluorine-based activator, salicylic acid metal salt, and salicylic acid derivative metal salt.
- the content of the charge control agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. It is preferably 0.1 to 10 parts by weight, and preferably 0.2 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner. More preferred. When the content exceeds 10 parts by mass, the chargeability of the toner is too high, the effect of the main charge control agent is reduced, the electrostatic attraction force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image density May be reduced.
- These charge control agents can be dissolved and dispersed after being melt-kneaded with a masterbatch or resin, or may be added when directly dissolving or dispersing in an organic solvent, or after toner particles are produced on the toner surface. It may be fixed.
- examples of the inorganic fine particles include silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, iron oxide, copper oxide, zinc oxide, tin oxide, silica sand, clay, mica,
- examples include wollastonite, diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, parium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.
- silica and titanium dioxide are particularly preferable.
- Suitable additives include hydrophobized silica, titania, titanium oxide, and alumina fine particles.
- silica fine particles include R972, R974, RX200, RY200, R202, R805, and R812 (all manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.).
- titania fine particles include P-25 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), STT-30, STT-65C-S (all manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.), TAF-140 (manufactured by Fuji Titanium Industry Co., Ltd.), MT- 150W, MT-500B, MT-600B, MT-150A (all of which are manufactured by Teica).
- hydrophobized titanium oxide fine particles examples include T-805 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), STT-30A, STT-65S-S (all manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.), TAF-500T, TAF-1500T (All are manufactured by Fuji Titanium Industry Co., Ltd.), MT-100S, MT-100T (all manufactured by Teika), IT-S (produced by Ishihara Sangyo Co., Ltd.), and the like.
- Hydrophobized oxide fine particles, hydrophobized silica fine particles, hydrophobized titania fine particles, and hydrophobized alumina fine particles include, for example, methyltrimethoxysilane and methyltriethoxysilane as hydrophilic fine particles. It can be obtained by treatment with a silane coupling agent such as octyltrimethoxysilane. Also suitable are silicone oil-treated oxide fine particles and inorganic fine particles which are used for treatment by applying heat to silicone oil as required.
- silicone oil examples include dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, chlorophenyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, alkyl-modified silicone oil, fluorine-modified silicone oil, polyether-modified silicone oil, alcohol-modified silicone oil, amino acid.
- the average particle size of the primary particles of the inorganic fine particles is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, but is preferably 100 nm or less, more preferably 3 to 70 nm. If it is smaller than 3 nm, the inorganic fine particles are buried in the toner, and its function is hardly exhibited effectively. On the other hand, if it is larger than 100 nm, the surface of the photoreceptor is not uniformly damaged, which is not preferable.
- the average primary particle size of the hydrophobic treated inorganic fine particles is preferably 1 to 100 nm, and more preferably 5 to 70 nm.
- the primary particles include at least one kind of inorganic fine particles having an average particle size of 20 nm or less and at least one kind of inorganic fine particles of 30 nm or more.
- the specific surface area by the BET method is preferably 20 to 500 m 2 / g.
- the content of the external additive is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0.1 to 5 parts by weight, and preferably 0.3 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner. Part is more preferred.
- the fluidity improver is not particularly limited as long as it is surface-treated to increase hydrophobicity and can prevent deterioration of flow characteristics and charging characteristics even under high humidity, and is appropriately selected according to the purpose. Can do. Examples thereof include silane coupling agents, silylating agents, silane coupling agents having an alkyl fluoride group, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oils, and modified silicone oils.
- the silica and titanium oxide are particularly preferably used as hydrophobic silica and hydrophobic titanium oxide after surface treatment with such a fluidity improver.
- the cleaning property improving agent is added to the toner in order to remove the developer after transfer remaining on the photoreceptor or the primary transfer medium, and is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.
- examples thereof include fatty acid metal salts such as zinc stearate, calcium stearate and stearic acid, polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization such as polymethyl methacrylate fine particles and polystyrene fine particles.
- the polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution, and those having a volume average particle size of 0.01 to 1 ⁇ m are suitable.
- the toner of the present invention has a glass transition temperature (Tg1st) in the first temperature increase of differential scanning calorimetry (DSC) of 20 ° C. to 50 ° C., more preferably 25 ° C. to 50 ° C.
- Tg1st glass transition temperature
- DSC differential scanning calorimetry
- the toner of the present invention has a Tg lower than that of the conventional toner, but since the polyester resin A, which is a low Tg component in the toner, is non-linear, the heat-resistant storage stability can be maintained. In particular, when the polyester resin A has a urethane bond or a urea bond having a high cohesive force, the effect of maintaining heat-resistant storage stability becomes more remarkable.
- the glass transition temperature (Tg2nd) of the toner of the present invention at the second temperature increase in differential scanning calorimetry (DSC) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. It is preferably 10 ° C. to 30 ° C. Further, the difference between Tg1st and Tg2nd (Tg1st ⁇ Tg2nd) of the toner of the present invention is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Preferably, 10 degreeC or more is more preferable. The upper limit of the difference is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, but is preferably 50 ° C. or lower.
- the toner of the present invention contains a crystalline polyester resin
- the crystalline polyester resin and the polyester resins A and B that existed in an incompatible state before heating (before the first temperature increase) and the polyester resins A and B are heated. It becomes a compatible state (after the first temperature increase).
- the Tg1st is less than 20 ° C.
- the heat resistant storage stability is lowered, blocking in the developing machine, and filming on the photoreceptor occurs, and when it exceeds 50 ° C., the low temperature fixability of the toner is deteriorated.
- the Tg2nd is less than 0 ° C.
- the blocking resistance of the fixed image (printed material) may be lowered, and when it exceeds 30 ° C., sufficient low-temperature fixability and gloss may not be obtained. .
- the storage elastic modulus at 60 ° C. when the toner of the present invention is lowered is 8.0 ⁇ 10 6 Pa or more, more preferably 10 ⁇ 10 6 Pa or more.
- the storage elastic modulus at 60 ° C. when the temperature is lowered is less than 8.0 ⁇ 10 6 Pa, fast solidification characteristics of the fixed image cannot be obtained, and blocking in the developing device occurs.
- the image strength is lowered, and the abrasion resistance (scratch, abrasion, etc.) of the fixed image may be deteriorated.
- volume average particle size of the toner of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 3 to 7 ⁇ m.
- the ratio of the volume average particle diameter to the number average particle diameter is preferably 1.2 or less. Further, it is preferable to contain 1 to 10% by number of a component having a volume average particle diameter of 2 ⁇ m or less.
- Tg, acid value, hydroxyl value, molecular weight, and melting point of each of the polyester resins A and B, the crystalline polyester resin, and the release agent may be measured on their own. Separation may be performed by permeation chromatography (GPC) or the like, and the separated components may be calculated by an analysis method described later.
- GPC permeation chromatography
- Separation of each component by GPC can be performed, for example, by the following method.
- GPC measurement using THF (tetrahydrofuran) as a mobile phase the eluate is fractionated by a fraction collector or the like, and fractions corresponding to a desired molecular weight portion of the entire surface of the elution curve are collected.
- the solid content is dissolved in a heavy solvent such as deuterated chloroform or deuterated THF, and 1 H-NMR measurement is performed. From the integration ratio of each element, The constituent monomer ratio of the resin is calculated.
- the eluate is concentrated and then hydrolyzed with sodium hydroxide or the like, and the decomposition product is qualitatively quantitatively analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC) to calculate the constituent monomer ratio.
- HPLC high performance liquid chromatography
- the production method of the toner starts from the actual toner.
- the polyester resin may be separated by GPC, etc., and the Tg of the polyester resin may be obtained.
- the polyester resin is synthesized by an elongation reaction and / or a crosslinking reaction between the non-linear reactive precursor and the curing agent. Tg and the like may be measured from the polyester resin.
- Toner component separation means An example of a separation unit for each component when analyzing toner will be described. First, 1 g of toner is put into 100 mL of THF, and a solution in which the soluble components are dissolved is obtained while stirring for 30 minutes at 25 ° C. This is filtered through a membrane filter having an opening of 0.2 ⁇ m to obtain a THF soluble component in the toner. Subsequently, this is melt
- a fraction collector is placed at the eluate discharge port of GPC, and the eluate is collected every predetermined count, and the eluate is eluted every 5% in area ratio from the elution curve elution start (curve rise).
- TMS tetramethylsilane
- the solution is filled into a 5 mm diameter glass tube for NMR measurement, and a spectrum is obtained by performing integration 128 times at 23 ° C. to 25 ° C. using a nuclear magnetic resonance apparatus (JNM-AL400 manufactured by JEOL Ltd.).
- the monomer composition such as polyester resins A and B and crystalline polyester resin contained in the toner, and the composition ratio can be obtained from the peak integration ratio of the obtained spectrum.
- the melting point and Tg in the present invention can be measured using, for example, a DSC system (differential scanning calorimeter) (“Q-200”, manufactured by TA Instruments).
- the melting point and glass transition temperature of the target sample can be measured by the following procedure. First, about 5.0 mg of a target sample is placed in an aluminum sample container, and the sample container is placed on a holder unit and set in an electric furnace. Next, heating is performed from ⁇ 80 ° C. to 150 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere (first temperature increase). Thereafter, the temperature is lowered from 150 ° C.
- a DSC curve is measured using a differential scanning calorimeter (“Q-200”, manufactured by TA Instruments).
- the DSC curve at the first temperature rise can be selected using the analysis program in the Q-200 system, and the glass transition temperature at the first temperature rise of the target sample can be obtained.
- the DSC curve at the second temperature increase can be selected, and the glass transition temperature at the second temperature increase of the target sample can be obtained.
- the DSC curve at the first temperature increase is selected, and the endothermic peak top temperature at the first temperature increase of the target sample is obtained as the melting point. Can do.
- the DSC curve at the second temperature increase can be selected, and the endothermic peak top temperature at the second temperature increase of the target sample can be obtained as the melting point.
- the melting point and Tg of the other components such as the polyester resins A and B, the crystalline polyester resin, and the release agent are not particularly specified, and the endothermic peak top at the second temperature increase is not particularly specified.
- temperature and Tg be the melting point and Tg of each target sample.
- the storage elastic modulus at the time of temperature reduction in the present invention can be measured using, for example, ARES (rheometer) (manufactured by TA Instruments). Specifically, it can be measured by the following procedure. First, 0.2 g of toner is molded in a pressure molding machine under a pressure of 28 MPa and a pressure of 1 minute to form a pellet having a diameter of 10 mm to produce a measurement sample. The sample for measurement is heated to 40 to 100 ° C. at a rate of temperature increase of 2 ° C./min using a parallel plate having a diameter of 8 mm, applying a frequency of 10 Hz and a strain of 0.1%.
- ARES rheometer
- the storage elastic modulus of the toner can be controlled by adjusting the type and content of the binder resin (amorphous resin or crystalline resin) used in the toner. For example, when a cross-linking component is contained in the toner material, the cross-linking component has high elasticity. Therefore, it is controlled by adjusting the composition of the precursor of the binder resin in the toner material and the amount charged. Can do.
- the binder resin amorphous resin or crystalline resin
- ⁇ Toner production method> There is no restriction
- granulation is carried out by dispersing an oil phase containing the polyester resins A and B, preferably containing the crystalline polyester resin, and further containing the release agent or colorant, if necessary, in an aqueous medium. It is preferable to do.
- the polyester resins A and B include a polyester resin which is a prepolymer having a urethane bond and / or a urea bond, and a polyester resin which does not have a urethane bond and / or a urea bond, preferably the crystalline polyester resin.
- a known dissolution suspension method may be mentioned.
- a method for forming toner base particles while producing a polyester resin by an elongation reaction and / or a cross-linking reaction between the prepolymer and the curing agent will be described.
- the aqueous medium is prepared, the oil phase containing the toner material is prepared, the toner material is emulsified or dispersed, and the organic solvent is removed.
- the aqueous medium can be prepared, for example, by dispersing resin particles in an aqueous medium.
- the amount of the resin particles added to the aqueous medium is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aqueous medium.
- limiting in particular in the said aqueous medium According to the objective, it can select suitably, For example, water, the solvent miscible with water, these mixtures etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, water is preferable.
- the solvent miscible with water is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- examples thereof include alcohol, dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves, and lower ketones.
- examples of the alcohol include methanol, isopropanol, and ethylene glycol.
- Examples of the lower ketones include acetone and methyl ethyl ketone.
- the oil phase containing the toner material is prepared by preparing a polyester resin which is a prepolymer having a urethane bond and / or a urea bond, a polyester resin not having a urethane bond and / or a urea bond, and the crystalline polyester resin. It can be carried out by dissolving or dispersing a toner material containing at least a curing agent, a release agent, a colorant and the like, if necessary, in an organic solvent.
- an organic solvent There is no restriction
- the organic solvent whose boiling point is less than 150 degreeC is preferable at the point which is easy to remove.
- Examples of the organic solvent having a boiling point of less than 150 ° C. include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, Examples thereof include methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
- ethyl acetate ethyl acetate, toluene, xylene, benzene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, carbon tetrachloride and the like are preferable, and ethyl acetate is more preferable.
- the emulsification or dispersion of the toner material can be performed by dispersing the oil phase containing the toner material in the aqueous medium.
- the curing agent and the prepolymer can be subjected to an extension reaction and / or a crosslinking reaction.
- the reaction conditions (reaction time, reaction temperature) for producing the prepolymer are not particularly limited and can be appropriately selected according to the combination of the curing agent and the prepolymer.
- the reaction time is preferably 10 minutes to 40 hours, more preferably 2 to 24 hours.
- the reaction temperature is preferably 0 ° C. to 150 ° C., more preferably 40 ° C. to 98 ° C.
- the method for stably forming the dispersion containing the prepolymer in the aqueous medium is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a method in which an oil phase prepared by dissolving or dispersing a toner material in a solvent is added to an aqueous medium phase and dispersed by shearing force.
- the disperser for the dispersion is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a low-speed shear disperser, a high-speed shear disperser, a friction disperser, a high-pressure jet disperser, Examples include an ultrasonic disperser.
- a high-speed shearing disperser is preferable in that the particle diameter of the dispersion (oil droplets) can be controlled to 2 to 20 ⁇ m.
- the rotation speed is preferably 1,000 to 30,000 rpm, more preferably 5,000 to 20,000 rpm.
- the dispersion time is preferably 0.1 to 5 minutes in the batch method.
- the dispersion temperature is preferably 0 ° C. to 150 ° C., more preferably 40 ° C. to 98 ° C. under pressure. In general, dispersion is easier when the dispersion temperature is higher.
- the amount of the aqueous medium used for emulsifying or dispersing the toner material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. It is 50 to 2,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner material. It is preferably 100 to 1,000 parts by mass. If the amount of the aqueous medium used is less than 50 parts by mass, the dispersion state of the toner material may be deteriorated, and toner base particles having a predetermined particle size may not be obtained. May be higher.
- a dispersant from the viewpoint of stabilizing the dispersion such as oil droplets to obtain a desired shape and sharpening the particle size distribution.
- a dispersant from the viewpoint of stabilizing the dispersion such as oil droplets to obtain a desired shape and sharpening the particle size distribution.
- surfactant for example, surfactant, a sparingly water-soluble inorganic compound dispersing agent, a polymeric protective colloid, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, surfactants are preferable.
- anionic surfactant for example, using anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant, an amphoteric surfactant etc. Can do.
- anionic surfactant include alkylbenzene sulfonates, ⁇ -olefin sulfonates, and phosphate esters. Among these, those having a fluoroalkyl group are preferable.
- the obtained toner base particles may be mixed with particles such as the external additive and the charge control agent.
- a mechanical impact force it is possible to prevent the particles such as the external additive from detaching from the surface of the toner base particles.
- limiting in particular in the method of applying the said mechanical impact force According to the objective, it can select suitably. Examples thereof include a method of applying an impact force to the mixture using blades rotating at high speed, a method of injecting the mixture into a high-speed air stream, and accelerating the particles to collide with each other or a suitable collision plate. It is done.
- limiting in particular in the apparatus used for the said method According to the objective, it can select suitably.
- Examples include an ong mill (made by Hosokawa Micron), an I-type mill (made by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) to reduce the pulverization air pressure, a hybridization system (made by Nara Machinery Co., Ltd.), and a kryptron system (Kawasaki). Heavy Industries, Ltd.) and automatic mortar.
- the developer of the present invention contains at least the toner of the present invention and, if necessary, other components such as a carrier that are appropriately selected. For this reason, it is excellent in transferability, chargeability, etc., and a high quality image can be formed stably.
- the developer may be a one-component developer or a two-component developer. However, when used in a high-speed printer or the like corresponding to the recent improvement in information processing speed, the lifetime is improved. Therefore, a two-component developer is preferable.
- the developer When the developer is used as a one-component developer, even if the balance of the toner is performed, there is little fluctuation in the particle size of the toner, and members such as a filming of the toner on the developing roller and a blade for thinning the toner The toner is less fused to the toner, and good and stable developability and images can be obtained even with long-term stirring in the developing device.
- the developer When the developer is used as a two-component developer, the toner particle diameter does not fluctuate even if the toner balance is maintained over a long period of time. Is obtained.
- ⁇ Career> There is no restriction
- the core material is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include 50 to 90 emu / g manganese-strontium-based material, 50 to 90 emu / g manganese-magnesium-based material, and the like. Can be mentioned. In order to ensure the image density, it is preferable to use a highly magnetized material such as iron powder of 100 emu / g or more and magnetite of 75 to 120 emu / g.
- a low-magnetization material such as 30-80 emu / g of copper-zinc system because it can reduce the impact of the developer in the sprouting state on the photoconductor and is advantageous for high image quality.
- These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
- the volume average particle diameter of the core material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10 to 150 ⁇ m, more preferably 40 to 100 ⁇ m. If the volume average particle diameter is less than 10 ⁇ m, fine particles are increased in the carrier, and the magnetization per particle may be reduced to cause carrier scattering. On the other hand, if the thickness exceeds 150 ⁇ m, the specific surface area may be reduced and toner scattering may occur, and in the case of a full color having many solid portions, the reproduction of the solid portions may be deteriorated.
- the toner of the present invention can be mixed with the carrier and used as a two-component developer.
- the content of the carrier in the two-component developer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 90 to 98 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the two-component developer. 93 to 97 parts by mass is more preferable.
- the developer of the present invention can be suitably used for image formation by various known electrophotographic methods such as a magnetic one-component development method, a non-magnetic one-component development method, and a two-component development method.
- the developer storage container for storing the developer of the present invention is not particularly limited and can be appropriately selected from known ones, and examples thereof include a container having a container body and a cap. Further, the size, shape, structure, material and the like of the container main body are not particularly limited, but the shape is preferably cylindrical. In particular, spiral irregularities are formed on the inner peripheral surface, and the developer as the contents can be transferred to the discharge port side by rotating, and part or all of the spiral irregularities have a bellows function. It is preferable. Moreover, a material with good dimensional accuracy is preferable.
- Examples thereof include resin materials such as polyester resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, polyacrylic acid, polycarbonate resin, ABS resin, and polyacetal resin. Since the developer container is easy to store and transport and has excellent handleability, the developer container can be detachably attached to a process cartridge, an image forming apparatus, etc., which will be described later, and used for replenishing the developer.
- resin materials such as polyester resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, polyacrylic acid, polycarbonate resin, ABS resin, and polyacetal resin. Since the developer container is easy to store and transport and has excellent handleability, the developer container can be detachably attached to a process cartridge, an image forming apparatus, etc., which will be described later, and used for replenishing the developer.
- the image forming apparatus of the present invention includes at least an electrostatic latent image carrier, an electrostatic latent image forming unit, and a developing unit, and further includes other units as necessary.
- the image forming method using the toner of the present invention includes at least an electrostatic latent image forming step and a developing step, and further includes other steps as necessary.
- the image forming method can be preferably performed by the image forming apparatus, the electrostatic latent image forming step can be preferably performed by the electrostatic latent image forming unit, and the developing step can be performed by the developing unit.
- the other steps can be preferably performed by the other means.
- the material, structure, and size of the electrostatic latent image carrier are not particularly limited, and can be appropriately selected from known materials.
- the material include inorganic photoreceptors such as amorphous silicon and selenium, and polysilane. And organic photoreceptors such as phthalopolymethine.
- an amorphous silicon photoreceptor is preferable in terms of long life.
- a support is heated to 50 ° C.
- the shape of the electrostatic latent image carrier is preferably cylindrical.
- the outer diameter of the cylinder is preferably 3 to 100 mm, more preferably 5 to 50 mm, and particularly preferably 10 to 30 mm.
- the electrostatic latent image forming means is not particularly limited as long as it is a means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include means having at least a charging member for charging the surface of the electrostatic latent image carrier and an exposure member for exposing the surface of the electrostatic latent image carrier imagewise.
- the electrostatic latent image forming step is not particularly limited as long as it is a step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the surface of the electrostatic latent image carrier can be charged and then exposed imagewise, and can be performed using the electrostatic latent image forming means.
- -Charging member and charging- There is no restriction
- Examples thereof include a contact charger known per se provided with a conductive or semiconductive roller, brush, film, rubber blade, etc., and a non-contact charger utilizing corona discharge such as corotron and scorotron. .
- the charging can be performed, for example, by applying a voltage to the surface of the electrostatic latent image carrier using the charging member.
- the shape of the charging member may take any form such as a magnetic brush or a fur brush in addition to a roller, and can be selected according to the specifications and form of the image forming apparatus.
- the charging member is not limited to the contact-type charging member, but it is preferable to use a contact-type charging member because an image forming apparatus in which ozone generated from the charging member is reduced can be obtained.
- the exposure member is not particularly limited as long as the surface of the electrostatic latent image carrier charged by the charging member can be exposed like an image to be formed, and is appropriately selected according to the purpose. Can do. Examples thereof include various exposure members such as a copying optical system, a rod lens array system, a laser optical system, and a liquid crystal shutter optical system. There is no restriction
- LEDs light emitting diodes
- LDs semiconductor lasers
- ELs electroluminescent materials
- filters such as a sharp cut filter, a band pass filter, a near infrared cut filter, a dichroic filter, an interference filter, and a color temperature conversion filter can be used to irradiate only light in a desired wavelength range.
- the exposure can be performed, for example, by exposing the surface of the latent electrostatic image bearing member imagewise using the exposure member.
- a back light system in which imagewise exposure is performed from the back side of the electrostatic latent image carrier may be employed.
- the developing unit is not particularly limited as long as it is a developing unit including toner that develops the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier to form a visible image. It can be selected appropriately.
- the development step is not particularly limited as long as it is a step of developing the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier with a toner to form a visible image, depending on the purpose. For example, it can be carried out by the developing means.
- the developing means may be of a dry development type or a wet development type. Further, it may be a single color developing means or a multicolor developing means.
- the developing means includes a stirrer for charging the toner by frictional stirring and a magnetic field generating means fixed inside, and a developer carrying that can carry and rotate the developer containing the toner on the surface.
- a developing device having a body is preferred.
- the toner and the carrier are mixed and stirred, and the toner is charged by friction at that time, and held on the surface of the rotating magnet roller in a raised state, thereby forming a magnetic brush.
- the magnet roller is disposed in the vicinity of the electrostatic latent image carrier.
- the toner constituting the magnetic brush formed on the surface of the magnet roller moves to the surface of the electrostatic latent image carrier by an electric attractive force.
- the electrostatic latent image is developed with toner, and a visible image is formed with toner on the surface of the electrostatic latent image carrier.
- Examples of the other means include a transfer means, a fixing means, a cleaning means, a static elimination means, a recycling means, and a control means.
- Examples of the other processes include a transfer process, a fixing process, a cleaning process, a static elimination process, a recycling process, and a control process.
- the transfer means is not particularly limited as long as it is a means for transferring a visible image to a recording medium, and can be appropriately selected according to the purpose.
- the visible image is transferred onto an intermediate transfer member and combined.
- An embodiment having a primary transfer unit for forming a transfer image and a secondary transfer unit for transferring the composite transfer image onto a recording medium is preferable.
- the transfer step is not particularly limited as long as it is a step of transferring a visible image to a recording medium, and can be appropriately selected according to the purpose.
- an intermediate transfer member is used, and the transfer step can be performed on the intermediate transfer member. It is preferable that the visual image is firstly transferred and then the visible image is secondarily transferred onto the recording medium.
- the transfer step can be performed by, for example, charging the visible image using a transfer charger and the transfer unit.
- the image to be secondarily transferred onto the recording medium is a color image composed of a plurality of colors of toner
- the toner of each color is sequentially superimposed on the intermediate transfer member by the transfer means.
- An image can be formed on the body, and the image on the intermediate transfer body can be collectively transferred onto the recording medium by the intermediate transfer unit.
- the intermediate transfer member is not particularly limited and can be appropriately selected from known transfer members according to the purpose. For example, a transfer belt is preferable.
- the transfer unit (the primary transfer unit and the secondary transfer unit) preferably includes at least a transfer unit that peels and charges the visible image formed on the photoconductor toward the recording medium.
- the transfer device include a corona transfer device using corona discharge, a transfer belt, a transfer roller, a pressure transfer roller, and an adhesive transfer device.
- the recording medium is typically plain paper, but is not particularly limited as long as it can transfer an unfixed image after development, and can be appropriately selected according to the purpose. A PET base or the like can also be used.
- the fixing unit is not particularly limited as long as it is a unit that fixes the transferred image transferred to the recording medium, and can be appropriately selected according to the purpose.
- a known heating and pressing member is preferable. Examples of the heating and pressing member include a combination of a heating roller and a pressing roller, and a combination of a heating roller, a pressing roller, and an endless belt.
- the fixing step is not particularly limited as long as it is a step of fixing the visible image transferred to the recording medium, and can be appropriately selected according to the purpose.
- the recording medium for each color toner May be performed every time the toner is transferred to the toner image, or may be performed simultaneously at the same time in a state where the toners of the respective colors are stacked.
- the fixing step can be performed by the fixing unit.
- the heating in the heating and pressing member is usually preferably 80 ° C to 200 ° C.
- a known optical fixing device may be used together with or in place of the fixing unit depending on the purpose.
- the surface pressure in the fixing step is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10 to 80 N / cm 2 .
- the cleaning means is not particularly limited as long as it can remove the toner remaining on the photoreceptor, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a magnetic brush cleaner, an electrostatic brush cleaner, a magnetic roller cleaner, a blade cleaner, a brush cleaner, and a web cleaner.
- the cleaning step is not particularly limited as long as it can remove the toner remaining on the photoreceptor, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the cleaning step can be performed by the cleaning unit.
- the neutralization means is not particularly limited as long as it is a means for neutralizing by applying a neutralization bias to the photoconductor, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a neutralization lamp.
- the neutralization step is not particularly limited as long as it is a step of neutralizing by applying a neutralization bias to the photoconductor, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, it can be performed by the neutralization unit.
- the recycling unit is not particularly limited as long as it is a unit that causes the developing device to recycle the toner removed in the cleaning step, and can be appropriately selected according to the purpose. It is done.
- the recycling step is not particularly limited as long as it is a step of recycling the toner removed in the cleaning step to the developing device, and can be appropriately selected according to the purpose.
- the recycling step is performed by the recycling unit. it can.
- Control means is not particularly limited as long as it can control the movement of each means, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include devices such as a sequencer and a computer.
- the control step is not particularly limited as long as it can control the movement of each step, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the control step can be performed by the control means.
- a color image forming apparatus 100A shown in FIG. 1 includes a photosensitive drum 10 as the electrostatic latent image carrier (hereinafter also referred to as “photosensitive member 10”), a charging roller 20 as the charging unit, and the An exposure apparatus 30 as an exposure means, a developing device 40 as the development means, an intermediate transfer member 50, a cleaning device 60 as the cleaning means having a cleaning blade, and a static elimination lamp 70 as the static elimination means. .
- the intermediate transfer member 50 is an endless belt, and is designed to be movable in the direction of an arrow by three rollers 51 that are arranged inside and stretched. Part of the three rollers 51 also functions as a transfer bias roller that can apply a predetermined transfer bias (primary transfer bias) to the intermediate transfer member 50.
- a cleaning device 90 having a cleaning blade is disposed in the vicinity of the intermediate transfer member 50.
- a transfer roller 80 as the transfer means capable of applying a transfer bias for transferring (secondary transfer) a developed image (toner image) onto a transfer sheet 95 as a recording medium.
- the intermediate transfer member 50 is disposed opposite to the intermediate transfer member 50.
- a corona charger 58 for applying a charge to the toner image on the intermediate transfer member 50 is arranged between the photosensitive member 10 and the intermediate transfer member 50 in the rotation direction of the intermediate transfer member 50. It is disposed between the contact portion and the contact portion between the intermediate transfer member 50 and the transfer paper 95.
- the developing device 40 includes a developing belt 41 as the developer carrying member, and a black developing unit 45K, a yellow developing unit 45Y, a magenta developing unit 45M, and a cyan developing unit 45C provided around the developing belt 41.
- the black developing unit 45K includes a developer accommodating portion 42K, a developer supply roller 43K, and a developing roller 44K.
- the yellow developing unit 45Y includes a developer container 42Y, a developer supply roller 43Y, and a developing roller 44Y.
- the magenta developing unit 45M includes a developer container 42M, a developer supply roller 43M, and a developing roller 44M.
- the cyan developing unit 45C includes a developer container 42C, a developer supply roller 43C, and a developing roller 44C.
- the developing belt 41 is an endless belt, is rotatably stretched around a plurality of belt rollers, and a part thereof is in contact with the electrostatic latent image carrier 10.
- the charging roller 20 charges the photosensitive drum 10 uniformly.
- the exposure device 30 performs imagewise exposure on the photosensitive drum 10 to form an electrostatic latent image.
- the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 10 is developed by supplying toner from the developing device 40 to form a toner image.
- the toner image is transferred (primary transfer) onto the intermediate transfer member 50 by the voltage applied from the roller 51 and further transferred (secondary transfer) onto the transfer paper 95.
- secondary transfer onto the transfer paper 95.
- a transfer image is formed on the transfer paper 95.
- the residual toner on the photoconductor 10 is removed by the cleaning device 60, and the charge on the photoconductor 10 is temporarily removed by the charge eliminating lamp 70.
- FIG. 2 shows another example of the image forming apparatus of the present invention.
- the black developing unit 45K, the yellow developing unit 45Y, the magenta developing unit 45M, and the cyan developing unit 45C are directly disposed around the photosensitive drum 10 without providing the developing belt 41. Except for this point, the configuration is the same as that of the image forming apparatus 100A shown in FIG.
- FIG. 3 shows still another example of the image forming apparatus of the present invention.
- the image forming apparatus 100C includes a copying apparatus main body 150, a paper feed table 200, a scanner 300, and an automatic document feeder (ADF) 400.
- the copying apparatus main body 150 is provided with an endless belt-like intermediate transfer member 50 at the center.
- the intermediate transfer member 50 is stretched around the support rollers 14, 15 and 16, and can be rotated clockwise in FIG. 3.
- An intermediate transfer member cleaning device 17 for removing residual toner on the intermediate transfer member 50 is disposed in the vicinity of the support roller 15.
- the intermediate transfer member 50 stretched between the support roller 14 and the support roller 15 is a tandem type in which four image forming units 18 of yellow, cyan, magenta, and black are arranged to face each other along the conveyance direction.
- a developing device 120 is disposed. In the vicinity of the tandem developing device 120, an exposure device 21 as the exposure member is disposed.
- a secondary transfer device 22 is disposed on the side of the intermediate transfer member 50 opposite to the side on which the tandem developing device 120 is disposed.
- a secondary transfer belt 24, which is an endless belt is stretched around a pair of rollers 23, and the transfer paper conveyed on the secondary transfer belt 24 and the intermediate transfer body 50 are in contact with each other. Is possible.
- a fixing device 25 as the fixing means is arranged in the vicinity of the secondary transfer device 22 arranged.
- the fixing device 25 includes a fixing belt 26 that is an endless belt, and a pressure roller 27 that is pressed against the fixing belt 26.
- a sheet reversing device 28 for reversing the transfer paper for image formation on both sides of the transfer paper is disposed in the vicinity of the secondary transfer device 22 and the fixing device 25. .
- a document is set on the document table 130 of the automatic document feeder (ADF) 400, or the automatic document feeder 400 is opened and a document is set on the contact glass 32 of the scanner 300. 400 is closed.
- ADF automatic document feeder
- a start switch (not shown) is pressed, when the document is set on the automatic document feeder 400, the document is transported and moved onto the contact glass 32, and then the document is set on the contact glass 32.
- the scanner 300 is driven. Then, the first traveling body 33 and the second traveling body 34 travel.
- each image information of black, yellow, magenta, and cyan is stored in each image forming unit 18 (black image forming unit, yellow image forming unit, magenta image forming unit, and cyan image) in the tandem developing device 120.
- Forming means In each image forming unit, black, yellow, magenta, and cyan toner images are formed. That is, as shown in FIG. 4, each image forming means 18 in the tandem developing device 120 includes an electrostatic latent image carrier 10 (black electrostatic latent image carrier 10K, yellow electrostatic latent image carrier).
- electrostatic latent image carrier 10M for magenta and electrostatic latent image carrier 10C for cyan) charging device 160 which is the charging means for uniformly charging the electrostatic latent image carrier 10; Based on the color image information, the electrostatic latent image carrier is exposed (L in FIG. 4) like each color image corresponding image, and the electrostatic latent image corresponding to each color image on the electrostatic latent image carrier. And an developing device for developing the electrostatic latent image with each color toner (black toner, yellow toner, magenta toner, and cyan toner) to form a toner image with each color toner.
- black toner, yellow toner, magenta toner, and cyan toner black toner, yellow toner, magenta toner, and cyan toner
- Each image forming unit 18 can form each monochrome image (black image, yellow image, magenta image, and cyan image) based on the image information of each color.
- the black image, the yellow image, the magenta image, and the cyan image formed in this way are respectively transferred to the black electrostatic latent image carrier 10K on the intermediate transfer member 50 that is rotationally moved by the support rollers 14, 15, and 16.
- the cyan image formed on 10C is sequentially transferred (primary transfer). Then, the black image, the yellow image, the magenta image, and the cyan image are superimposed on the intermediate transfer member 50 to form a composite color image (color transfer image).
- one of the paper feed rollers 142 is selectively rotated to feed out a sheet (recording paper) from one of the paper feed cassettes 144 provided in multiple stages in the paper bank 143.
- the sheets are separated one by one by the separation roller 145, sent to the paper feed path 146, transported by the transport roller 147, guided to the paper feed path 148 in the copier body 150, and abutted against the registration roller 49 to stop. It is done.
- the sheet feed roller 142 is rotated to feed out sheets (recording paper) on the manual feed tray 54, separated one by one by the separation roller 52, put into the manual feed path 53, and abutted against the registration roller 49 and stopped. .
- the registration roller 49 is generally used while being grounded, but may be used in a state where a bias is applied to remove paper dust from the sheet. Then, the registration roller 49 is rotated in synchronization with the synthesized color image (color transfer image) synthesized on the intermediate transfer member 50, and a sheet (recording paper) is interposed between the intermediate transfer member 50 and the secondary transfer device 22. Then, the composite color image (color transfer image) is transferred (secondary transfer) onto the sheet (recording paper) by the secondary transfer device 22. As a result, a color image is transferred and formed on the sheet (recording paper). The residual toner on the intermediate transfer member 50 after image transfer is cleaned by the intermediate transfer member cleaning device 17.
- the sheet (recording paper) on which the color image has been transferred is conveyed by the secondary transfer device 22 and sent to the fixing device 25, where the combined color image (color) is generated by heat and pressure.
- (Transfer image) is fixed on the sheet (recording paper).
- the sheet (recording paper) is switched by a switching claw 55 and discharged by a discharge roller 56 and is stacked on a discharge tray 57.
- the sheet is switched by the switching claw 55 and reversed by the sheet reversing device 28 and guided to the transfer position again.
- the sheet is discharged by the discharge roller 56 and stacked on the discharge tray 57. Is done.
- the process cartridge according to the present invention is detachably molded in various image forming apparatuses, and includes an electrostatic latent image carrier that carries an electrostatic latent image, and an electrostatic latent image carried on the electrostatic latent image carrier. And at least developing means for forming a toner image by developing with the developer of the present invention.
- the process cartridge may further include other means as necessary.
- the developing means includes at least a developer container that contains the developer of the present invention, and a developer carrier that carries and conveys the developer contained in the developer container.
- the developing means may further include a regulating member or the like for regulating the thickness of the developer carried.
- FIG. 5 shows an example of a process cartridge according to the present invention.
- the process cartridge 110 includes a photosensitive drum 10, a corona charger 52, a developing device 40, a transfer roller 80, and a cleaning device 90.
- the diol component was 100% by mole of 3-methyl-1,5-pentanediol, and the dicarboxylic acid component was 50% by mole of terephthalic acid and 50% by mole of adipic acid.
- Trimethylolpropane was added together with titanium tetraisopropoxide (1,000 ppm with respect to all resin components) so as to be 1.5 mol% with respect to all monomers. Thereafter, the temperature was raised to 200 ° C. in about 4 hours, and then the temperature was raised to 230 ° C. over 2 hours until the effluent water disappeared. Thereafter, it was further reacted for 5 hours under a reduced pressure of 10 to 15 mmHg to obtain an intermediate polyester A-1.
- Amorphous polyester resin B soluble in THF is prepared in the same manner as the synthesis of amorphous polyester resin B-1, except that the acidic components and alcohol components shown in Table 1-1 are changed to those shown in Table 1-4. -2 to B-14 were obtained.
- ⁇ Preparation of WAX dispersion 300 parts of paraffin wax (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., HNP-9, hydrocarbon wax, melting point 75 ° C.), 150 parts of wax dispersant and 1800 parts of ethyl acetate as a release agent 1 in a container equipped with a stir bar and thermometer The mixture was heated to 80 ° C. with stirring and kept at 80 ° C. for 5 hours, then cooled to 30 ° C. at 1 hour, and a liquid feed rate of 1 kg using a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by IMEX). / Hr, disk peripheral speed 6 m / sec, 0.5 mm zirconia beads were filled at 80% by volume, and dispersion was carried out under conditions of 3 passes to obtain [WAX Dispersion 1].
- paraffin wax manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., HNP-9, hydrocarbon wax, melting point 75 ° C.
- ethyl acetate as
- aqueous phase 990 parts of water, 83 parts of [fine particle dispersion], 37 parts of 48.5% aqueous solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7: manufactured by Sanyo Chemical Industries) and 90 parts of ethyl acetate were mixed and stirred. A liquid was obtained. This was designated as [aqueous phase].
- the toner 1 was obtained by mixing with a Henschel mixer.
- Examples 2 to 25, Comparative Examples 1 to 4 As resins corresponding to the prepolymer A-1, the amorphous polyester resin B-1 and the crystalline polyester resin C used in Example 1, Examples 2 to 25 in Table 1-1 to Table 1-4 and Comparative Examples In the same manner as in Example 1, except that the resins A to C shown in the columns 1 to 4 were used in the composition ratios shown in the columns, the toners 2 to 25 of Examples 2 to 25 and Comparative Examples 1 to 4 were used. 29 was obtained. In Examples 11 and 12, the resin C was not used.
- ⁇ Creation of carrier Add 100 parts of silicone resin (organostraight silicone), 5 parts of ⁇ - (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, and 10 parts of carbon black to 100 parts of toluene, and disperse with a homomixer for 20 minutes. A layer coating solution was prepared. Using a fluidized bed coating apparatus, the resin layer coating solution was applied to the surface of 1000 parts of spherical magnetite having an average particle size of 50 ⁇ m to prepare a carrier.
- a copying test was performed on type 6200 paper (manufactured by Ricoh Co., Ltd.) using an apparatus in which a fixing unit of a copying machine MF2200 (manufactured by Ricoh Co., Ltd.) using a Teflon (registered trademark) roller as a fixing roller was used.
- the fixing temperature is set to the fixing lower limit temperature + 20 ° C. obtained in the evaluation of the low temperature fixing property
- the paper feed linear velocity is 120 to 150 mm / sec
- the surface pressure is 1.2 kgf / cm 2
- the nip width was 3 mm.
- a toner comprising at least a pigment, a polyester resin A insoluble in tetrahydrofuran (THF), and a polyester resin B soluble in THF, and satisfying the following requirements (1) to (3): is there.
- the polyester resin A contains an aliphatic diol having 3 to 10 carbon atoms as a constituent component.
- the polyester resin B contains at least 40 mol% of alkylene glycol as a constituent component.
- the glass transition temperature (Tg1st) of the first temperature increase in the differential scanning calorimetry (DSC) of the toner is 20 ° C. to 50 ° C.
- the toner according to ⁇ 1> which contains a trivalent to tetravalent aliphatic alcohol as a crosslinking component constituting the polyester resin A.
- the number of carbon atoms in the main chain of the diol component constituting the polyester resin A is an odd number, and the diol component has an alkyl group in a side chain according to ⁇ 1> or ⁇ 2>.
- Toner. ⁇ 4> The toner according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, further including a crystalline polyester resin C.
- ⁇ 5> Any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the storage elastic modulus at 60 ° C.
- a developer comprising the toner according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10> and a carrier.
- An image forming apparatus comprising: a developing unit including a toner that develops an image to form a visible image; and the toner is the toner according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10>.
- Device comprising: a developing unit including a toner that develops an image to form a visible image; and the toner is the toner according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10>.
- Electrostatic latent image carrier (photosensitive drum) 10K Electrostatic latent image carrier for black 10Y Electrostatic latent image carrier for yellow 10M Electrostatic latent image carrier for magenta 10C Electrostatic latent image carrier for cyan 14 Support roller 15 Support roller 16 Support roller 17 Intermediate transfer cleaning device DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 Image forming means 20 Charging roller 21 Exposure device 22 Secondary transfer device 23 Roller 24 Secondary transfer belt 25 Fixing device 26 Fixing belt 27 Pressure belt 28 Sheet reversing device 30 Exposure device 32 Contact glass 33 First traveling body 34 Second Traveling body 35 Imaging lens 36 Reading sensor 40 Developing device 41 Developing belt 42K Developer container 42Y Developer container 42M Developer container 42C Developer container 43K Developer supply roller 43Y Developer supply roller 43M Developer supply roller 43C Developer supply low 44K development roller 44Y development roller 44M development roller 44C development roller 45K black development unit 45Y yellow development unit 45M magenta development unit 45C cyan development unit 49 registration roller 50 intermediate transfer belt 51 roller 52 separation roller 53 manual feed path 54 manual tray 55 switching Claw 56 Discharge roller 57 Dis
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Abstract
Description
従来、混練粉砕法で作製されたトナーが使用されてきた。しかし、混練粉砕法で作製されたトナーは、小粒径化が困難であると共に、その形状が不定形かつ粒径分布がブロードであることから出力画像の品質が十分ではないこと、定着エネルギーが高いことなどの問題があった。また、定着性向上のためにワックス(離型剤)を添加している場合、混練粉砕法で作製されたトナーは、粉砕の際にワックスの界面で割れて、ワックスがトナー表面に多く存在してしまう。そのため、離型効果が出る一方で、キャリア、感光体及びブレードへのトナーの付着(フィルミング)が起こりやすくなり、全体的な性能としては、満足のいくものではないという問題があった。
また、小粒径トナーとした場合の粉体流動性及び転写性に優れると共に、耐熱保存性、低温定着性及び耐高温オフセット性のいずれにも優れたトナーの製造方法が開示されている(例えば、特許文献2、3参照)。また、安定した分子量分布のトナーバインダーを製造し、低温定着性及び耐高温オフセット性を両立させるための熟成工程を有するトナーの製造方法が開示されている(例えば、特許文献4、5参照)。
しかし、上記技術は近年要求される高いレベルの低温定着性を満たすものではない。
そこで、高いレベルの低温定着性を得る目的で、結晶性ポリエステル樹脂を含む樹脂、及び離型剤を含有し、樹脂とワックスが互いに非相溶で海島状の相分離構造を有するトナーが提案されている(例えば、特許文献6参照)。また、結晶性ポリエステル樹脂、離型剤及びグラフト重合体を含有するトナーが提案されている(例えば、特許文献7参照)。
本発明のトナーは、
少なくとも顔料、テトラヒドロフラン(THF)に不溶なポリエステル樹脂A、及び、THFに可溶なポリエステル樹脂Bを含有し、以下の要件(1)~(3)を満たすことを特徴とする。
(1)前記ポリエステル樹脂Aが、構成成分として炭素数3~10の脂肪族ジオールを含有する。
(2)前記ポリエステル樹脂Bが、構成成分として、少なくともアルキレングリコールを40モル%以上含有する。
(3)トナーの示差走査熱量測定(DSC)の昇温1回目のガラス転移温度(Tg1st)が20℃~50℃である。
本発明のトナーは、前述したように、少なくとも顔料と2種のポリエステル樹脂A、Bを含有し、更に要件(1)~(3)を満たすことを特徴とする。
低温定着性を向上させるためには、ポリエステル樹脂A、Bが結晶性ポリエステル樹脂と共融するように、そのガラス転移温度(Tg)を低くする方法又は分子量を小さくする方法が考えられる。しかし、単純にポリエステル樹脂A、BのTgを低くしたり分子量を小さくしたりして溶融粘性を低下させた場合、トナーの耐熱保存性及び定着時の高温オフセット性が悪化することは容易に想像される。
ポリエステル樹脂Aは、構成成分としてジオール成分及び架橋成分を含み、更に好ましくはジカルボン酸成分を含む。
前記ジオール成分は、炭素数3~10の脂肪族ジオールを含有するが、50モル%以上含有することが好ましく、80モル%以上含有することがより好ましい。
前記炭素数3~10の脂肪族ジオールとしては、例えば、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオールなどが挙げられる。
HO-(CR1R2)n-OH ・・・一般式(1)
上記式中、R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~3のアルキル基を表す。nは、3~9の奇数を表す。n個の繰り返し単位において、R1及びR2は、それぞれ、同一であっても異なっていてもよい。
ポリエステル樹脂Aの構成成分中の架橋成分の割合には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.5~5質量%が好ましく、1~3質量%がより好ましい。
ポリエステル樹脂Aの構成成分である多価アルコール成分中の3価以上の脂肪族アルコールの割合には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50~100質量%が好ましく、90~100質量%がより好ましい。
前記炭素数4~12の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、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などが挙げられる。
またポリエステル樹脂Aは、紙などの記録媒体への接着性がより優れる点から、ウレタン結合及び/又はウレア結合を有することが好ましい。これにより、ウレタン結合又はウレア結合が擬似架橋点のような挙動を示し、ポリエステル樹脂Aのゴム的性質が強くなり、トナーの耐熱保存性、耐高温オフセット性がより優れる。
本発明のトナーのDSCの昇温1回目におけるガラス転移温度(Tg1st)は、ポリエステル樹脂Aの前記脂肪族ジオールと前記ジカルボン酸成分の構成比、ポリエステル樹脂Bのガラス転移温度、ポリエステル樹脂Aとポリエステル樹脂Bの構成比を変更することにより、所望の範囲に調整することが可能である。
本発明ではポリエステル樹脂Aとポリエステル樹脂Bを併用する。
ポリエステル樹脂Bは、構成成分として、ジオール成分及びジカルボン酸成分を含み、少なくともアルキレングリコールを40モル%以上含有する。
ポリエステル樹脂Bは、構成成分として架橋成分を含んでいてもいなくてもよい。
ポリエステル樹脂BのTgは、40℃~80℃であることが好ましく、目的に応じて適宜選択することができる。
ポリエステル樹脂Bとしては、線状のポリエステル樹脂が好ましい。
また、ポリエステル樹脂Bとしては、未変性ポリエステル樹脂が好ましい。前記未変性ポリエステル樹脂とは、多価アルコールと、多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸エステルなどの多価カルボン酸又はその誘導体を用いて得られるポリエステル樹脂であって、イソシアネート化合物などにより変性されていないものである。
前記ジオールとしては、例えば、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2~3)オキサイド(平均付加モル数1~10)付加物;エチレングリコール、プロピレングリコール;水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールAのアルキレン(炭素数2~3)オキサイド(平均付加モル数1~10)付加物などが挙げられる。
これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記ジカルボン酸としては、例えばアジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、フマル酸、マレイン酸、及び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などが挙げられる。特に耐熱保存性の点でテレフタル酸を50モル%以上含有することが好ましい。
これらは、1種を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、又はそれらの酸無水物などが挙げられる。
前記3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。
また、THF可溶分の分子量600以下の成分は2~10質量%が好ましく、ポリエステル樹脂Bをメタノールにより抽出し、分子量600以下の成分を除去し、精製してもよい。
前記重量平均分子量(Mw)は、4,000~7,000がより好ましく、前記数平均分子量(Mn)は、1,500~3,000がより好ましく、前記Mw/Mnは、1.0~3.5がより好ましい。
ポリエステル樹脂Bの水酸基価は特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5mgKOH/g以上であることが好ましい。
ポリエステル樹脂BのTgは、40℃~80℃が好ましく、50℃~70℃がより好ましい。前記Tgが40℃未満では、トナーの耐熱保存性、及び現像機内での攪拌等のストレスに対する耐久性が劣り、また、耐フィルミング性が悪化する。一方、前記Tgが80℃を超えると、トナーの定着時における加熱及び加圧による変形が十分ではなく、低温定着性が不十分となる。
-ジオール成分-
前記ジオール成分には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール等の脂肪族ジオール;ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のオキシアルキレン基を有するジオール;1,4-シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA等の脂環式ジオール;脂環式ジオールにエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したもの;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノール類;ビスフェノール類にエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加したもの等のビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物などが挙げられる。これらの中でも、炭素数4~12の脂肪族ジオールが好ましい。
これらのジオールは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記ジカルボン酸成分には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。また、これらの無水物、低級(炭素数1~3)アルキルエステル化物、ハロゲン化物を用いてもよい。
前記脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、マレイン酸、フマル酸などが挙げられる。前記芳香族ジカルボン酸としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などが挙げられる。これらの中でも、炭素数4~12の脂肪族ジカルボン酸が好ましい。
これらのジカルボン酸は、1種を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3価以上の脂肪族アルコールには特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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、ソルビトール、ジペンタエリスリトールなどが挙げられる。
これらの中でも3価~4価の脂肪族アルコールが好ましい。これらの3価以上の脂肪族アルコールは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記ウレタン結合及び/又はウレア結合を有するポリエステル樹脂には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その例としては、活性水素基を有するポリエステル樹脂とポリイソシアネートとの反応生成物などが挙げられる。この反応生成物は、後述する硬化剤と反応させる反応前駆体(以下、「プレポリマー」と称することがある)として使用することが好ましい。
前記活性水素基を有するポリエステル樹脂としては、例えば、水酸基を有するポリエステル樹脂などが挙げられる。
前記ポリイソシアネートには特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジイソシアネート、3価以上のイソシアネートなどが挙げられる。
前記ジイソシアネートとしては、例えば、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、イソシアヌレート類、これらをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタム等でブロックしたものなどが挙げられる。
前記脂環式ジイソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなどが挙げられる。
前記芳香脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、α,α,α′,α′-テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどが挙げられる。
前記イソシアヌレート類としては、例えば、トリス(イソシアナトアルキル)イソシアヌレート、トリス(イソシアナトシクロアルキル)イソシアヌレートなどが挙げられる。
これらのポリイソシアネートは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記硬化剤はプレポリマーと反応するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、活性水素基含有化合物などが挙げられる。
前記活性水素基含有化合物における活性水素基には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水酸基(アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記活性水素基含有化合物としてはウレア結合を形成可能な点でアミン類が好ましい。
前記アミン類としては、例えば、ジアミン、3価以上のアミン、アミノアルコール、アミノメルカプタン、アミノ酸、これらのアミノ基をブロックしたものなどが挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、ジアミン、又はジアミンと少量の3価以上のアミンとの混合物が好ましい。
前記3価以上のアミンとしては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。
前記アミノメルカプタンとしては、例えば、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。
前記アミノ酸としては、例えば、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。
前記アミノ基をブロックしたものとしては、例えば、アミノ基を、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類でブロックすることにより得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。
結晶性ポリエステル樹脂は結晶性をもつため、定着開始温度付近において熱溶融し急激な粘度低下を起こす。このような特性を有する結晶性ポリエステル樹脂を前記ポリエステル樹脂A、Bと共に用いると、溶融開始温度直前までは結晶性による耐熱保存性がよく、溶融開始温度では結晶性ポリエステル樹脂の融解による急激な粘度低下を起こし、それに伴い、ポリエステル樹脂A、Bと相溶し、共に急激に粘度低下を起こして定着するので、良好な耐熱保存性と低温定着性を兼ね備えたトナーが得られる。また、離型幅(定着下限温度と耐高温オフセット発生温度との差)についても、良好な結果を示す。
なお、本発明において結晶性ポリエステル樹脂とは、上記のように、多価アルコールと、多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸エステル等の多価カルボン酸又はその誘導体とを用いて得られるものを指し、ポリエステル樹脂を変性したもの、例えば、前記プレポリマー、及びそのプレポリマーを架橋及び/又は伸長反応させて得られる樹脂は、前記結晶性ポリエステル樹脂には属さない。
前記多価アルコールとしては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジオール、及び3価以上のアルコールが挙げられる。
前記ジオールとしては、例えば、飽和脂肪族ジオールなどが挙げられる。前記飽和脂肪族ジオールとしては、直鎖飽和脂肪族ジオール、分岐飽和脂肪族ジオールが挙げられるが、これらの中でも、直鎖飽和脂肪族ジオールが好ましく、炭素数が2~12の直鎖飽和脂肪族ジオールがより好ましい。前記飽和脂肪族ジオールが分岐型であると、結晶性ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が低下してしまうことがある。また、前記飽和脂肪族ジオールの炭素数が12を超えると、実用上の材料の入手が困難となる。
前記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種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記多価カルボン酸としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2価のカルボン酸、及び3価以上のカルボン酸が挙げられる。
前記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飽和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、メサコニン酸等の芳香族ジカルボン酸;などが挙げられる。更に、これらの無水物やこれらの低級(炭素数1~3)アルキルエステルも挙げられる。
前記3価以上のカルボン酸としては、例えば、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、及びこれらの無水物やこれらの低級(炭素数1~3)アルキルエステルなどが挙げられる。
また、前記多価カルボン酸として、スルホン酸基を持つジカルボン酸や、2重結合を持つジカルボン酸を含有していてもよい。
これらは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記結晶性ポリエステル樹脂の融点には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、60℃~80℃であることが好ましい。融点が60℃未満では、結晶性ポリエステル樹脂が低温で溶融しやすく、トナーの耐熱保存性が低下することがあり、80℃を超えると、定着時の加熱による結晶性ポリエステル樹脂の溶融が不十分で、低温定着性が低下することがある。
前記結晶性ポリエステル樹脂の水酸基価には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、所望の温定着性を達成し、かつ良好な帯電特性を達成するためには、0~50mgKOH/gが好ましく、5~50mgKOH/gがより好ましい。
前記結晶性ポリエステル樹脂の分子構造は、溶液又は固体によるNMR測定の他、X線回折、GC/MS、LC/MS、IR測定などにより確認することができる。簡便には赤外線吸収スペクトルにおいて、965±10cm-1又は990±10cm-1にオレフィンのδCH(面外変角振動)に基づく吸収を有するものを結晶性ポリエステル樹脂として検出する方法が挙げられる。
前記ポリエステル樹脂B及び結晶性ポリエステル樹脂Cの溶解パラメータ[cal1/2/cm3/2]をそれぞれSPb、SPcとすると、1.2<SPb-SPc<1.5を満たすことが好ましい。
SPb-SPcが1.5以上である場合、結晶性ポリエステル樹脂Cが外側に配向されやすくなり、保存性が悪化することがある。
一方、SPb-SPcが1.2以下である場合、前記ポリエステル樹脂Bと前記結晶性ポリエステル樹脂Cとが一部相溶し、保存性が悪化することがある。
溶解パラメーターは、単位体積当たりの蒸発エネルギーの平方根で表され、Fedors法により、式溶解パラメーター=(E/V)1/2(式中、Eは蒸発エネルギー[cal/mol]であり、Vはモル体積[cm3/mol]である。)を用いて算出することができる。
このとき、原子団の蒸発エネルギー及びモル体積を、それぞれΔei及びΔviとすると、E及びVは、E=ΣΔeiV=ΣΔviの式で表される(「接着の基礎理論」(井本稔著、高分子刊行会発行、第5章)参照)。
なお、表1-1から表1-4のSP値において、末端官能基は計算に含まれていないものとする。また、ポリエステル樹脂BのSP値において、イソシアネート基は計算に含まれていないものとする。
本発明のトナーは、前述した成分の他に、必要に応じて離型剤、着色剤、帯電制御剤、外添剤、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料などのその他の成分を添加することができる。
前記離型剤としては特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができる。
ロウ類及びワックス類の離型剤としては、例えば、カルナウバワックス、綿ロウ、木ロウライスワックス等の植物系ワックス;ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス;オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス;パラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス;などの天然ワックスが挙げられる。
また、これら天然ワックスのほか、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンやポリプロピレン等の合成炭化水素ワックス;エステル、ケトンやエーテル等の合成ワックス;などが挙げられる。
これらの中でも、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどの炭化水素系ワックスが好ましい。
前記離型剤の含有量には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、トナー100質量部に対して2~10質量部が好ましく、3~8質量部がより好ましい。含有量が2質量部未満では、定着時の耐高温オフセット性及び低温定着性に劣ることがあり、10質量部を超えると、耐熱保存性が低下したり、画像のかぶりなどが生じやすくなることがある。含有量が前記より好ましい範囲内であると、高画質化及び定着安定性を向上させる点で有利である。
前記着色剤としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
その例としては、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボンなどが挙げられる。
これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記帯電制御剤には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その例としては、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩などが挙げられる。
具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンP-51、含金属アゾ染料のボントロンS-34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE-82、サリチル酸系金属錯体のE-84、フェノール系縮合物のE-89(以上、オリエント化学工業社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP-302、TP-415(以上、保土谷化学工業社製)、LRA-901、ホウ素錯体であるLR-147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
前記外添剤としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その例としては、種々の無機微粒子や疎水化処理無機微粒子が挙げられる。また、脂肪酸金属塩(例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム等)やフルオロポリマーなどを用いることもできる。
前記無機微粒子としては、例えば、シリカ、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、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化スズ、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、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸パリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などが挙げられる。これらの中でも、シリカと二酸化チタンが特に好ましい。
疎水化処理された酸化チタン微粒子としては、例えば、T-805(日本アエロジル社製)、STT-30A、STT-65S-S(いずれも、チタン工業社製)、TAF-500T、TAF-1500T(いずれも、富士チタン工業社製)、MT-100S、MT-100T(いずれも、テイカ社製)、IT-S(石原産業社製)などが挙げられる。
前記シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニ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、アルキル変性シリコーンオイル、フッ素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、アルコール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、エポキシ・ポリエーテル変性シリコーンオイル、フェノール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、メルカプト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、α-メチルスチレン変性シリコーンオイルなどが挙げられる。
疎水化処理無機微粒子の一次粒子の平均粒径は、1~100nmが好ましく、5~70nmがより好ましい。また、前記一次粒子の平均粒径が20nm以下の無機微粒子を少なくとも1種類含み、かつ、30nm以上の無機微粒子を少なくとも1種類含むことが好ましい。また、BET法による比表面積は、20~500m2/gであることが好ましい。
前記外添剤の含有量には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、トナー100質量部に対して、0.1~5質量部が好ましく、0.3~3質量部がより好ましい。
前記流動性向上剤は、表面処理を行って疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止可能なものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その例としては、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが挙げられる。前記シリカや酸化チタンは、このような流動性向上剤により表面処理を行って、疎水性シリカ、疎水性酸化チタンとして使用するのが特に好ましい。
前記クリーニング性向上剤は、感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためにトナーに添加されるものであり、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。その例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合により製造されたポリマー微粒子などが挙げられる。該ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭いものが好ましく、体積平均粒径が0.01~1μmのものが好適である。
前記磁性材料には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、鉄粉、マグネタイト、フェライトなどが挙げられる。これらの中でも、色調の点で白色のものが好ましい。
本発明のトナーの、示差走査熱量測定(DSC)の昇温1回目におけるガラス転移温度(Tg1st)は、20℃~50℃とするが、25℃~50℃がより好ましい。
従来のトナーは、Tgが50℃以下程度になると、夏場や熱帯地方を想定したトナーの輸送時、及び保管環境での温度変化によりトナーの凝集が発生しやすくなる。その結果、トナーボトル中での固化、及び現像機内でのトナーの固着が発生する。また、トナーボトル内でのトナー詰りによる補給不良、及び現像機内でのトナー固着による画像異常が発生しやすくなる。
一方、本発明のトナーは従来のトナーよりTgが低いが、トナー中の低Tg成分であるポリエステル樹脂Aが非線状であるため、耐熱保存性を保持することができる。特にポリエステル樹脂Aが凝集力の高いウレタン結合又はウレア結合を有する場合には、耐熱保存性を保持する効果がより顕著になる。
また、本発明のトナーのTg1stとTg2ndの差(Tg1st-Tg2nd)には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0℃超(即ち、Tg1st>Tg2nd)であることが好ましく、10℃以上がより好ましい。前記差の上限は特になく、目的に応じて適宜選択することができるが、50℃以下が好ましい。
前記Tg1stが、20℃未満であると、耐熱保存性の低下、現像機内でのブロッキング、及び感光体へのフィルミングが発生し、50℃を超えると、トナーの低温定着性が低下する。
また、前記Tg2ndが、0℃未満であると、定着画像(印刷物)の耐ブロッキング性が低下することがあり、30℃を超えると、十分な低温定着性や光沢度が得られないことがある。
本発明のトナーの降温時における60℃の貯蔵弾性率は8.0×106Pa以上とするが、10×106Pa以上であることがより好ましい。前記降温時における60℃の貯蔵弾性率が8.0×106Pa未満であると、定着画像の速やかな固化特性が得られず、現像器内でのブロッキングが発生する。また、画像強度が低下し、定着画像の耐擦性(引っ掻き傷や擦れ傷など)が悪化することがある。
本発明のトナーの体積平均粒径には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3~7μmであることが好ましい。また、個数平均粒径に対する体積平均粒径の比は1.2以下であることが好ましい。また、体積平均粒径が2μm以下である成分を1~10個数%含有することが好ましい。
前記ポリエステル樹脂A、B、前記結晶性ポリエステル樹脂、及び前記離型剤のTg、酸価、水酸基価、分子量、及び融点は、それぞれ、それ自体について測定してもよいが、実際のトナーからゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)等により分離を行い、その分離した各成分について後述の分析手法により算出してもよい。
THF(テトラヒドロフラン)を移動相としたGPC測定において、溶出液についてフラクションコレクターなどにより分取を行い、溶出曲線の全面積分のうちの所望の分子量部分に相当するフラクションをまとめる。次いで、まとめた溶出液をエバポレーターなどにより濃縮及び乾燥した後、固形分を重クロロホルム又は重THFなどの重溶媒に溶解させ、1H-NMR測定を行い、各元素の積分比率から、溶出成分における樹脂の構成モノマー比率を算出する。
また、他の手法としては、溶出液を濃縮した後、水酸化ナトリウムなどにより加水分解を行い、分解生成物を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)などにより定性定量分析して構成モノマー比率を算出する。
トナーを分析する際の各成分の分離手段の一例を示す。
まず、トナー1gを100mLのTHF中に投入し、25℃の条件下、30分間攪拌しながら可溶分が溶解した溶解液を得る。これを目開き0.2μmのメンブランフィルターでろ過し、トナー中のTHF可溶分を得る。次いで、これをTHFに溶解してGPC測定用の試料とし、前述の各樹脂の分子量測定に用いるGPCに注入する。
一方、GPCの溶出液排出口にフラクションコレクターを配置して、所定のカウントごとに溶出液を分取しておき、溶出曲線の溶出開始(曲線の立ち上がり)から面積率で5%毎に溶出液を得る。
次いで各溶出分について、1mLの重クロロホルムに30mgのサンプルを溶解させ、基準物質として0.05体積%のテトラメチルシラン(TMS)を添加する。溶液を5mm径のNMR測定用ガラス管に充填し、核磁気共鳴装置(日本電子社製JNM-AL400)を用い、23℃~25℃で、128回の積算を行い、スペクトルを得る。
トナーに含まれるポリエステル樹脂A、B、結晶性ポリエステル樹脂などのモノマー組成、及び構成比率は、得られたスペクトルのピーク積分比率から求めることができる。
本発明における融点及びTgは、例えば、DSCシステム(示差走査熱量計)(「Q-200」、TAインスツルメント社製)を用いて測定することができる。
具体的には、対象試料の融点、ガラス転移温度は、下記手順により測定できる。
まず、対象試料約5.0mgをアルミニウム製の試料容器に入れ、試料容器をホルダーユニットに載せ、電気炉中にセットする。次いで、窒素雰囲気下、-80℃から昇温速度10℃/minで150℃まで加熱する(昇温1回目)。その後、150℃から降温速度10℃/minで-80℃まで冷却させ、更に昇温速度10℃/minで150℃まで加熱(昇温2回目)する。この昇温1回目、及び昇温2回目のそれぞれにおいて、示差走査熱量計(「Q-200」、TAインスツルメント社製)を用いてDSC曲線を計測する。
また、得られるDSC曲線から、Q-200システム中の解析プログラムを用いて、1回目の昇温時におけるDSC曲線を選択し、対象試料の昇温1回目における吸熱ピークトップ温度を融点として求めることができる。同様に、2回目の昇温時におけるDSC曲線を選択し、対象試料の昇温2回目における吸熱ピークトップ温度を融点として求めることができる。
なお、本発明では、前記ポリエステル樹脂A、B、前記結晶性ポリエステル樹脂、前記離型剤等のその他の構成成分の融点及びTgは、特に断りが無い場合、2回目昇温時における吸熱ピークトップ温度、Tgを各対象試料の融点及びTgとする。
本発明における降温時の貯蔵弾性率は、例えば、ARES(レオメーター)(TAインスツルメント社製)を用いて測定することができる。
具体的には、下記手順により測定できる。
まず、トナー0.2gを加圧成形器で、圧力28MPa、1分間の加圧条件にて、直径10mmのペレットを成形し、測定用サンプルを作製する。測定用サンプルを、直径8mmのパラレルプレートを用いて、周波数10Hz、歪み0.1%をかけ、昇温速度2℃/minで、40~100℃まで昇温させる。その後、歪み1%をかけ、降温速度10℃/minで40℃まで降温しながら貯蔵弾性率を測定し、降温時の60℃における貯蔵弾性率を測定する。
トナーの貯蔵弾性率は、トナーに用いられる結着樹脂(非晶質樹脂、結晶性樹脂)の種類、含有量の調整によって制御することができる。例えば、トナー材料中に架橋成分を含有する場合、この架橋成分は高い弾性を有しているため、トナー材料中の結着樹脂の前駆体の組成や仕込量などを調整することで制御することができる。
トナーの製造方法には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
しかし、前記ポリエステル樹脂A、Bを含み、好ましくは前記結晶性ポリエステル樹脂を含み、更に必要に応じて、前記離型剤や着色剤などを含む油相を水系媒体中で分散させることにより造粒することが好ましい。
また、前記ポリエステル樹脂A、Bとして、ウレタン結合及び/又はウレア結合を有するプレポリマーであるポリエステル樹脂と、ウレタン結合及び/又はウレア結合を有しないポリエステル樹脂を含み、好ましくは前記結晶性ポリエステル樹脂を含み、更に必要に応じて、前記硬化剤、離型剤、着色剤などを含む油相を水系媒体中で分散させることにより造粒することが更に好ましい。
その一例として、前記プレポリマーと前記硬化剤との伸長反応及び/又は架橋反応によりポリエステル樹脂を生成させながら、トナー母体粒子を形成する方法を示す。
この方法では、水系媒体の調製、トナー材料を含有する油相の調製、トナー材料の乳化乃至分散、有機溶媒の除去を行う。
前記水系媒体の調製は、例えば樹脂粒子を水系媒体に分散させることにより行うことができる。前記樹脂粒子の水系媒体中の添加量には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、水系媒体100質量部に対して、0.5~10質量部が好ましい。
前記水系媒体には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば水、水と混和可能な溶媒、これらの混合物などが挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、水が好ましい。
前記水と混和可能な溶媒には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルコール、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セロソルブ類、低級ケトン類などが挙げられる。前記アルコールとしては、例えば、メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなどが挙げられる。前記低級ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。
前記トナー材料を含有する油相の調製は、ウレタン結合及び/又はウレア結合を有するプレポリマーであるポリエステル樹脂と、ウレタン結合及び/又はウレア結合を有しないポリエステル樹脂と、前記結晶性ポリエステル樹脂とを少なくとも含み、更に必要に応じて前記硬化剤、離型剤、着色剤などを含むトナー材料を、有機溶媒中に溶解乃至分散させることにより行うことができる。
前記有機溶媒には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、除去が容易である点で、沸点が150℃未満の有機溶媒が好ましい。
前記沸点が150℃未満の有機溶媒としては、例えばトルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2-ジクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。
これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも酢酸エチル、トルエン、キシレン、ベンゼン、塩化メチレン、1,2-ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等が好ましく、酢酸エチルがより好ましい。
前記トナー材料の乳化乃至分散は、前記トナー材料を含有する油相を、前記水系媒体中に分散させることにより行うことができる。そして、前記トナー材料を乳化乃至分散させる際に、前記硬化剤と前記プレポリマーとを伸長反応及び/又は架橋反応させることができる。
前記プレポリマーを生成させるための反応条件(反応時間、反応温度)には特に制限はなく、前記硬化剤と前記プレポリマーとの組み合わせに応じて、適宜選択することができる。前記反応時間は10分間~40時間が好ましく、2~24時間がより好ましい。前記反応温度は、0℃~150℃が好ましく、40℃~98℃がより好ましい。
前記分散のための分散機には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波分散機などが挙げられる。これらの中でも分散体(油滴)の粒子径を2~20μmに制御することができる点で、高速せん断式分散機が好ましい。
前記高速せん断式分散機を用いた場合、回転数、分散時間、分散温度等の条件は、目的に応じて適宜選択することができる。
前記回転数は、1,000~30,000rpmが好ましく、5,000~20,000rpmがより好ましい。前記分散時間は、バッチ方式の場合、0.1~5分間が好ましい。前記分散温度は、加圧下において、0℃~150℃が好ましく、40℃~98℃がより好ましい。なお、一般に、前記分散温度が高温である方が分散は容易である。
前記分散剤には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、難水溶性の無機化合物分散剤、高分子系保護コロイドなどが挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、界面活性剤が好ましい。
前記界面活性剤としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤などを用いることができる。前記陰イオン界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α-オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどが挙げられる。これらの中でも、フルオロアルキル基を有するものが好ましい。
前記乳化スラリー等の分散液から有機溶媒を除去する方法には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その例としては、反応系全体を徐々に昇温させて油滴中の有機溶媒を蒸発させる方法、分散液を乾燥雰囲気中に噴霧して油滴中の有機溶媒を除去する方法などが挙げられる。
前記有機溶媒が除去されると、トナー母体粒子が形成される。トナー母体粒子に対しては、洗浄、乾燥等を行うことができ、更に分級等を行うことができる。前記分級は、液中でサイクロン、デカンター、遠心分離などにより、微粒子部分を取り除くことにより行ってもよいし、乾燥後に分級操作を行ってもよい。
前記機械的衝撃力を印加する方法には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その例としては、高速で回転する羽根を用いて混合物に衝撃力を印加する方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させて粒子同士又は粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などが挙げられる。
前記方法に用いる装置には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その例としてはオングミル(ホソカワミクロン社製)、I式ミル(日本ニューマチック社製)を改造して粉砕エアー圧力を下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(奈良機械製作所製)、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、自動乳鉢などが挙げられる。
本発明の現像剤は、少なくとも本発明のトナーを含み、必要に応じてキャリア等の適宜選択されるその他の成分を含む。このため、転写性、帯電性等に優れ、高画質な画像を安定に形成することができる。なお、現像剤は、一成分現像剤であっても二成分現像剤であってもよいが、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンタ等に使用する場合には、寿命が向上することから、二成分現像剤が好ましい。
前記現像剤を一成分現像剤として用いる場合、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なく、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するブレード等の部材へのトナーの融着が少なく、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。
前記現像剤を二成分現像剤として用いる場合、長期に亘るトナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なく、現像装置における長期の撹拌においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。
前記キャリアには特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができるが、芯材と、芯材を被覆する樹脂層を有するものが好ましい。
-芯材-
前記芯材の材料には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、50~90emu/gのマンガン-ストロンチウム系材料、50~90emu/gのマンガン-マグネシウム系材料などが挙げられる。また、画像濃度を確保するためには、100emu/g以上の鉄粉、75~120emu/gのマグネタイト等の高磁化材料を用いることが好ましい。また、穂立ち状態となっている現像剤の感光体に対する衝撃を緩和でき、高画質化に有利であることから、30~80emu/gの銅-亜鉛系等の低磁化材料を用いることが好ましい。
これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記芯材の体積平均粒子径には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10~150μmが好ましく、40~100μmがより好ましい。体積平均粒子径が10μm未満では、キャリア中に微粉が多くなり、一粒子当たりの磁化が低下してキャリアの飛散が生じることがある。一方、150μmを超えると、比表面積が低下し、トナーの飛散が生じることがあり、ベタ部分の多いフルカラーでは、特にベタ部の再現が悪くなることがある。
前記二成分現像剤中の前記キャリアの含有量には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記二成分現像剤100質量部に対して、90~98質量部が好ましく、93~97質量部がより好ましい。
本発明の現像剤は、磁性一成分現像方法、非磁性一成分現像方法、二成分現像方法等の公知の各種電子写真法による画像形成に好適に用いることができる。
本発明の現像剤を収容する現像剤収容容器は特に限定されず、公知のものの中から適宜選択することができるが、容器本体とキャップを有するもの等が挙げられる。
また、容器本体の大きさ、形状、構造、材質等も特に限定されないが、形状は円筒状等であることが好ましい。特に内周面にスパイラル状の凹凸が形成され、回転させることにより内容物である現像剤が排出口側に移行することが可能であり、スパイラル状の凹凸の一部又は全てが蛇腹機能を有することが好ましい。また、材質は寸法精度がよいものが好ましい。その例としては、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアクリル酸、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、ポリアセタール樹脂等の樹脂材料が挙げられる。
現像剤収容容器は、保存、搬送等が容易であり、取扱性に優れるため、後述するプロセスカートリッジ、画像形成装置等に着脱可能に取り付け、現像剤の補給に使用することができる。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の手段を有する。
本発明のトナーを用いた画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
前記画像形成方法は、前記画像形成装置により好適に行うことができ、前記静電潜像形成工程は、前記静電潜像形成手段により好適に行うことができ、前記現像工程は、前記現像手段により好適に行うことができ、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
前記静電潜像担持体の材質、構造、大きさには特に制限はなく公知のものの中から適宜選択することができ、その材質としては、例えば、アモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコン感光体が好ましい。前記アモルファスシリコン感光体としては、例えば、支持体を50℃~400℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱CVD(化学気相成長、Chemical Vapor Deposition)法、光CVD法、プラズマCVD法等の成膜法によりa-Siからなる光導電層を有する感光体を用いることができる。これらの中でも、プラズマCVD法、即ち、原料ガスを直流又は高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にa-Si堆積膜を形成する方法が好適である。
前記静電潜像担持体の形状は円筒状が好ましい。前記円筒の外径は、3~100mmが好ましく、5~50mmがより好ましく、10~30mmが特に好ましい。
前記静電潜像形成手段は、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その例としては、前記静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光部材とを少なくとも有する手段などが挙げられる。
前記静電潜像形成工程は、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その例としては、前記静電潜像担持体の表面を帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段を用いて行うことができる。
前記帯電部材には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その例としては、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器などが挙げられる。
前記帯電は、例えば、前記帯電部材を用いて前記静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
前記帯電部材の形状は、ローラの他にも、磁気ブラシ、ファーブラシ等どのような形態をとってもよく、前記画像形成装置の仕様や形態にあわせて選択することができる。
前記帯電部材としては、前記接触式の帯電部材に限定されるものではないが、帯電部材から発生するオゾンが低減された画像形成装置が得られるので、接触式の帯電部材を用いることが好ましい。
前記露光部材としては、前記帯電部材により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その例としては、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系等の各種露光部材などが挙げられる。
前記露光部材に用いられる光源には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その例としては、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体レーザ(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)等の発光物全般などが挙げられる。
また、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルター等の各種フィルターを用いることもできる。
前記露光は、例えば、前記露光部材を用いて前記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
前記現像手段としては、前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を現像して可視像を形成する、トナーを備える現像手段であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記現像工程としては、前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を、トナーを用いて現像して可視像を形成する工程であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段としては、前記トナーを摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、内部に固定された磁界発生手段を有し、かつ表面に前記トナーを含む現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体を有する現像装置が好ましい。
前記現像手段内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦によりトナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。前記マグネットローラは、前記静電潜像担持体近傍に配置されている。そのため、前記マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成するトナーの一部は、電気的な吸引力によって前記静電潜像担持体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像がトナーにより現像されて前記静電潜像担持体の表面にトナーによる可視像が形成される。
前記その他の手段としては、例えば、転写手段、定着手段、クリーニング手段、除電手段、リサイクル手段、制御手段などが挙げられる。
前記その他の工程としては、例えば、転写工程、定着工程、クリーニング工程、除電工程、リサイクル工程、制御工程などが挙げられる。
前記転写手段としては、可視像を記録媒体に転写する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
前記転写工程としては、可視像を記録媒体に転写する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましい。
前記転写工程は、例えば、前記可視像を、転写帯電器を用いて前記感光体を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。
ここで、前記記録媒体上に二次転写される画像が複数色のトナーからなるカラー画像である場合に、前記転写手段により、前記中間転写体上に各色のトナーを順次重ね合わせて当該中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、当該中間転写体上の画像を前記記録媒体上に一括で二次転写する構成とすることができる。
なお、前記中間転写体には特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルトなどが好適である。
なお、前記記録媒体としては、代表的には普通紙であるが、現像後の未定着像を転写可能なものならば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、OHP用のPETベース等も用いることができる。
前記定着手段としては、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧部材が好ましい。前記加熱加圧部材としては、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せなどが挙げられる。
前記定着工程としては、前記記録媒体に転写された可視像を定着させる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着工程は、前記定着手段により行うことができる。
前記加熱加圧部材における加熱は、通常、80℃~200℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着手段と共に、又はこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
前記定着工程における面圧には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10~80N/cm2であることが好ましい。
前記クリーニング手段としては、前記感光体上に残留する前記トナーを除去できる手段であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができろ。その例としては、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナなどが挙げられる。
前記クリーニング工程としては、前記感光体上に残留する前記トナーを除去できる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記クリーニング手段により行うことができる。
前記除電手段としては、前記感光体に対し除電バイアスを印加して除電する手段であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除電ランプなどが挙げられる。
前記除電工程としては、前記感光体に対し除電バイアスを印加して除電する工程であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記除電手段により行うことができる。
前記リサイクル手段としては、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像装置にリサイクルさせる手段であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の搬送手段などが挙げられる。
前記リサイクル工程としては、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像装置にリサイクルさせる工程であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記リサイクル手段により行うことができる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御できる手段であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器などが挙げられる。
前記制御工程としては、前記各工程の動きを制御できる工程であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記制御手段により行うことができる。
複写装置本体150には、無端ベルト状の中間転写体50が中央部に設けられている。そして、中間転写体50は、支持ローラ14、15及び16に張架され、図3中、時計回りに回転可能とされている。支持ローラ15の近傍には、中間転写体50上の残留トナーを除去するための中間転写体クリーニング装置17が配置されている。支持ローラ14と支持ローラ15とにより張架された中間転写体50には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つの画像形成手段18が対向して並置されたタンデム型現像器120が配置されている。タンデム型現像器120の近傍には、前記露光部材である露光装置21が配置されている。中間転写体50における、タンデム型現像器120が配置された側とは反対側には、二次転写装置22が配置されている。二次転写装置22においては、無端ベルトである二次転写ベルト24が一対のローラ23に張架されており、二次転写ベルト24上を搬送される転写紙と中間転写体50とは互いに接触可能である。二次転写装置22の近傍には前記定着手段である定着装置25が配置されている。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26と、これに押圧されて配置された加圧ローラ27とを備えている。
なお、タンデム画像形成装置においては、二次転写装置22及び定着装置25の近傍に、転写紙の両面に画像形成を行うために該転写紙を反転させるためのシート反転装置28が配置されている。
スタートスイッチ(不図示)を押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットした時は、原稿が搬送されてコンタクトガラス32上へと移動された後で、一方、コンタクトガラス32上に原稿をセットした時は直ちに、スキャナ300が駆動する。そして、第1走行体33及び第2走行体34が走行する。このとき、第1走行体33により、光源からの光が照射されると共に原稿面からの反射光を第2走行体34におけるミラーで反射し、結像レンズ35を通して読取りセンサ36で受光されてカラー原稿(カラー画像)が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像情報とされる。
本発明に関するプロセスカートリッジは、各種画像形成装置に着脱可能に成型されており、静電潜像を担持する静電潜像担持体と、静電潜像担持体上に担持された静電潜像を本発明の現像剤で現像してトナー像を形成する現像手段を少なくとも有する。なお、このプロセスカートリッジは、必要に応じて、他の手段を更に有していてもよい。
前記現像手段としては、本発明の現像剤を収容する現像剤収容容器と、現像剤収容容器内に収容された現像剤を担持すると共に搬送する現像剤担持体を少なくとも有する。なお、現像手段は、担持する現像剤の厚さを規制するため規制部材等を更に有してもよい。
図5に、本発明に関するプロセスカートリッジの一例を示す。プロセスカートリッジ110は、感光体ドラム10、コロナ帯電器52、現像器40、転写ローラ80及びクリーニング装置90を有する。
(1)「部」及び「%」は、特に明示しない限り「質量部」及び「質量%」である。
(2)表1-1、表1-4中のジオールとジカルボン酸の「%」は「モル%」である。
(3)各測定値は、前述した方法により測定したものである。
(4)非晶質ポリエステル樹脂A、非晶質ポリエステル樹脂B、結晶性ポリエステル樹脂CなどのTg、融点、分子量は、製造例で得られた各樹脂から測定したものである。
<ケチミンの合成>
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部、及びメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で5時間反応させて[ケチミン化合物1]を得た。[ケチミン化合物1]のアミン価は418であった。
<THFに不溶な非晶質ポリエステル樹脂A-1の合成>
-プレポリマーA-1の合成-
冷却管、撹拌機及び窒索導入管の付いた反応容器中に、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、テレフタル酸、アジピン酸、及びトリメチロールプロパンを、水酸基とカルボキシル基のモル比「OH/COOH」が1.10となるように投入した。ジオール成分は、3-メチル-1,5-ペンタンジオール100モル%とし、ジカルボン酸成分は、テレフタル酸50モル%、アジピン酸50モル%とした。また、トリメチロールプロパンは、全モノマーに対して1.5モル%となるようにチタンテトライソプロポキシド(全樹脂成分に対して1,000ppm)と共に投入した。その後、4時間程度で200℃まで昇温し、次いで、2時間かけて230℃に昇温し、流出水がなくなるまで反応させた。その後、更に10~15mmHgの減圧下で5時間反応させて中間体ポリエステルA-1を得た。
次に、冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、中間体ポリエステルA-1とイソホロンジイソシアネート(IPDI)をモル比(IPDIのイソシアネート基/中間体ポリエステルの水酸基)2.0で投入し、酢酸エチルで50%酢酸エチル溶液となるように希釈した後、100℃で5時間反応させて、プレポリマーA-1を得た。
得られたプレポリマーA-1を加熱装置、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中で撹拌し、更にプレポリマーA-1中のイソシアネート量に対して[ケチミン化合物1]のアミン量が等モルになる量の[ケチミン化合物1]を反応容器に滴下していき、45℃で10時間撹拌した後、プレポリマー伸長物を取り出した。得られたプレポリマー伸長物を残酢酸エチル量が100ppm以下になるまで50℃で減圧乾燥させ、THFに不溶な非晶質ポリエステル樹脂A-1を得た。
-プレポリマーA-2~A-11の合成-
表1-1から表1-4に示す酸性分、アルコール成分に変えた点以外はプレポリマーA-1の合成と同様にして、プレポリマーA-2~A-11を得た。
-THFに不溶な非晶質ポリエステル樹脂A-2~A-11の合成-
前記非晶質ポリエステル樹脂A-1の合成におけるプレポリマーA-1をプレポリマーA-2~A-11に変えた点以外は同様にして、THFに不溶な非晶質ポリエステル樹脂A-2~A-11を得た。
<THFに可溶な非晶質ポリエステル樹脂B-1の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した四つ口フラスコに、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物、1,2-プロピレングリコール、テレフタル酸及びアジピン酸を、水酸基とカルボキシル基とのモル比「OH/COOH」が1.10となるように投入した。ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物と1,2-プロピレングリコールのモル比は60/40とし、テレフタル酸とアジピン酸のモル比は80/20とした。そしてチタンテトライソプロポキシド(全樹脂成分に対して500ppm)と共に常圧下、230℃で8時間反応させ、更に10~15mmHgの減圧下で4時間反応させた後、反応容器に無水トリメリット酸を、全樹脂成分に対して1モル%になるように入れ、180℃、常圧下で3時間反応させてTHFに可溶な非晶質ポリエステル樹脂B-1を得た。
表1-1から表1-4に示す酸性分及びアルコール成分に変えた点以外は、前記非晶質ポリエステル樹脂B-1の合成と同様にして、THFに可溶な非晶質ポリエステル樹脂B-2~B-14を得た。
<結晶性ポリエステル樹脂C-1の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した5Lの四つ口フラスコに、セバシン酸、及び1,6-ヘキサンジオールを、水酸基とカルボキシル基とのモル比「OH/COOH」が0.90となるように仕込み、チタンテトライソプロポキシド(全樹脂成分に対して500ppm)と共に、180℃で10時間反応させた後、200℃に昇温して3時間反応させ、更に8.3kPaの圧力下で2時間反応させて結晶性ポリエステル樹脂C-1を得た。
<マスターバッチ(MB)の合成>
水1,200部、カーボンブラック(Printex35デクサ製)〔DBP吸油量=42mL/100mg、pH=9.5〕500部、及び非晶質ポリエステル樹脂B-1 500部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて150℃で30分間混練した後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕し、[マスターバッチ1]を得た。
撹拌棒及び温度計をセットした容器に離型剤1としてパラフィンワックス300部(日本精鑞社製、HNP-9、炭化水素系ワックス、融点75℃)、ワックス分散剤150部及び酢酸エチル1800部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時問で30℃に冷却し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒間、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で分散を行ない、[WAX分散液1]を得た。
撹拌棒及び温度計をセットした容器に結晶性ポリエステル樹脂Cを308部と酢酸エチル1900部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時間で30℃に冷却し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒間、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で分散を行ない、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]を得た。
[WAX分散液1]50部、[プレポリマーA-1]150部、[結晶性ポリエステル樹脂分散液1]50部、[THFに可溶な非晶質ポリエステル樹脂B-1]700部、[マスターバッチ1]100部及び[ケチミン化合物1]0.2部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化社製)を用いて7,000rpmで60分間混合し、[油相1]を得た。なお、上記配合量は、各原材料における固形分の配合量を示す。
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS-30:三洋化成工業社製)11部、スチレン138部、メタクリル酸138部、及び過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分間で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し、5時間反応させた。更に、1%過硫酸アンモニウム水溶液を30部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン-メタクリル酸-メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[微粒子分散液]を得た。
この[微粒子分散液]をLA-920(HORIBA社製)で測定した体積平均粒径は0.14μmであった。
水990部、[微粒子分散液]83部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON-7:三洋化成工業社製)37部、及び酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相]とした。
[油相]が入った容器に、[水相]1,200部を加え、TKホモミキサーにより、回転数13,000rpmで20分間混合して[乳化スラリー]を得た。
撹拌機及び温度計をセットした容器に[乳化スラリー]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成を行い、[分散スラリー]を得た。
[分散スラリー]100部を減圧濾過した後、次の(1)~(4)の操作を2回行って[濾過ケーキ]を得た。
(1):濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後、濾過した。
(2):(1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
(3):(2)の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後、濾過した。
(4):(3)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
次いで、[濾過ケーキ]を循風乾燥機により45℃で48時間乾燥し、目開き75μmのメッシュで篩って、[トナー母体粒子1]を得た。
100部のトナー母体粒子1と、平均粒径100nmの疎水性シリカ0.6部、平均粒径20nmの酸化チタン1.0部、及び平均粒径15nmの疎水性シリカ微粉体0.8部をヘンシェルミキサーで混合し、トナー1を得た。
実施例1で用いたプレポリマーA-1、非晶質ポリエステル樹脂B-1、結晶性ポリエステル樹脂Cに対応する樹脂として、表1-1から表1-4の実施例2~25及び比較例1~4の各欄に示す樹脂A~樹脂Cを各欄に示す構成比で用いた点以外は、実施例1と同様にして、実施例2~25及び比較例1~4のトナー2~29を得た。なお、実施例11、12では樹脂Cを用いなかった。
トルエン100部に、シリコーン樹脂(オルガノストレートシリコーン)100部、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン5部、及びカーボンブラック10部を添加し、ホモミキサーで20分間分散させて、樹脂層塗布液を調製した。流動床型コーティング装置を用いて、平均粒径50μmの球状マグネタイト1000部の表面に前記樹脂層塗布液を塗布し、キャリアを作製した。
ボールミルを用いて、各トナー5部とキャリア95部を混合し現像剤を作製した。
imageo MP C4300(株式会社リコー製)のユニットに各現像剤を投入した後、PPC用紙タイプ6000<70W>A4 T目(株式会社リコー製)に、2cm×15cmの長方形のベタ画像を、トナーの付着量が0.40mg/cm2となるように形成した。
このとき、定着ローラの表面温度を変化させ、ベタ画像の現像残画像が所望の場所以外の場所に定着されるオフセットが発生するかどうかを観察し、次の基準で、低温定着性及び耐高温オフセット性を評価した。
〔低温定着性評価基準〕
◎:110℃未満
○:110℃以上、120℃未満
△:120℃以上、130℃未満
×:130℃以上
〔耐高温オフセット性評価基準〕
◎:170℃以上
○:160℃以上、170℃未満
△:150℃以上、160℃未満
×:150℃未満
50mLのガラス容器に各トナーを充填し、50℃の恒温槽に24時間放置した後、24℃まで冷却した。次いで、針入度試験(JISK2235-1991)により、針入度[mm]を測定し、次の基準で耐熱保存性を評価した。
〔評価基準〕
◎:針入度20mm以上
○:針入度15mm以上20mm未満
△:針入度10mm以上15mm未満
×:針入度10mm未満
各トナーを温度40℃相対湿度70%で3日時間保管した後、42メッシュの篩で2分間篩い、金網上の残存率を測定して次の基準で評価した。耐熱保存性が良好なトナー程、残存率は小さい。
〔評価基準〕
◎:残存率が10%未満
○:残存率が10%以上、20%未満
△:残存率が20%以上、30%未満
×:残存率が30%以上
定着ローラとして、テフロン(登録商標)ローラを使用した複写機MF2200(株式会社リコー製)の定着部を改造した装置を用いて、タイプ6200紙(株式会社リコー製)に対し複写テストを行った。具体的には、定着温度を、低温定着性の評価の際に求めた定着下限温度+20℃に設定し、紙送りの線速度を120~150mm/秒間、面圧を1.2kgf/cm2、ニップ幅を3mmとした。複写テスト後の画像について光沢度計VG-7000(日本電色社製)で60度光沢(%)を計測し、次の基準で評価した。
〔評価基準〕
◎:30%以上
○:25%以上、30%未満
△:20%以上、25%未満
×:20%未満
imagio MP C4300(株式会社リコー製)のユニットに各現像剤を投入した後、PPC用紙タイプ6000<70W>A4 T目(株式会社リコー製)に、2cm×15cmの長方形のベタ画像を、トナーの付着量が0.4mg/cm2となるように形成した。このとき、定着温度を、低温定着性の評価の際に求めた定着下限温度+10℃に設定した。得られた出力画像の表面を、S型摩擦試験器SUTHERLAND2000 Rub TESTER(Danilee Co.社製)を用いて、加重800gにて再生紙(リコービジネスエキスパート株式会社製、再生紙資源タイプA)で文字画像を50回摺擦し、画像表面の摺擦傷の程度をランク見本と比較してランク評価を行った。
〔評価基準〕
◎◎:光沢度変化はほぼなく、摺擦傷が無い
◎:若干の光沢度変化があるが、目視では殆ど摺擦傷が無い
○:光沢度変化があり、若干の摺擦傷がある
△:光沢度変化が大きく、明らかな摺擦傷がある
×:明らかな摺擦傷があり、下地の転写紙が僅かに見える
・3-MPG:3-メチル-1,5-ペンタンジオール
・TMP:トリメチロールプロパン
・AA:アジピン酸
・TPA:テレフタル酸
・PE:ペンタエリスリトール
・BisA-EO:ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物
・BisA-PO:ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物
・PG:1,2-プロピレングリコール
・HD:1,6-ヘキサンジオール
・SA:セバシン酸
・SuA:コハク酸
・PD:1,3-プロパンジオール
・BD:1,4-ブタンジオール
・2-MPD:2-メチル-1,3-プロパンジオール
・4-MHD:4-メチル-1,7-ヘプタンジオール
・5-MND:5-メチル-1,9-ノナンジオール
・EG:エチレングリコール
<1>少なくとも顔料、テトラヒドロフラン(THF)に不溶なポリエステル樹脂A、及び、THFに可溶なポリエステル樹脂Bを含有し、以下の要件(1)~(3)を満たすことを特徴とするトナーである。
(1)前記ポリエステル樹脂Aが、構成成分として炭素数3~10の脂肪族ジオールを含有する。
(2)前記ポリエステル樹脂Bが、構成成分として、少なくともアルキレングリコールを40モル%以上含有する。
(3)トナーの示差走査熱量測定(DSC)の昇温1回目のガラス転移温度(Tg1st)が20℃~50℃である。
<2> 前記ポリエステル樹脂Aを構成する架橋成分として、3価~4価の脂肪族アルコールを含有する前記<1>に記載のトナーである。
<3> 前記ポリエステル樹脂Aを構成するジオール成分の主鎖となる部分の炭素数が、奇数であり、前記ジオール成分が、アルキル基を側鎖に有する前記<1>又は<2>に記載のトナーである。
<4> 更に結晶性ポリエステル樹脂Cを含有する前記<1>から<3>のいずれかに記載のトナーである。
<5> 前記トナーを100℃まで昇温した後、降温させた際の降温時の60℃における貯蔵弾性率が8.0×106Pa以上である前記<1>から<4>のいずれかに記載のトナーである。
<6> 前記ポリエステル樹脂B及び前記結晶性ポリエステル樹脂Cの溶解パラメータ[cal1/2/cm3/2]をそれぞれSPb、SPcとすると、1.2<SPb-SPc<1.5である前記<4>に記載のトナーである。
<7> 前記ポリエステル樹脂Aが、構成成分としてジカルボン酸成分を含有し、前記ジカルボン酸成分が、炭素数4~12の脂肪族ジカルボン酸を含有する前記<1>から<6>のいずれかに記載のトナーである。
<8> 前記ポリエステル樹脂Aが、ウレタン結合及び/又はウレア結合を有する前記<1>から<7>のいずれかに記載のトナーである。
<9> 前記トナーの示差走査熱量測定(DSC)の昇温2回目のガラス転移温度(Tg2nd)が、0℃~30℃であり、かつ、Tg1st>Tg2ndである前記<1>から<8>のいずれかに記載のトナーである。
<10> 前記ポリエステル樹脂Bが、構成成分として、1,2-プロピレングリコールを含有する前記<1>から<9>のいずれかに記載のトナーである。
<11> 前記<1>から<10>のいずれかに記載のトナーと、キャリアとを含有することを特徴とする現像剤である。
<12> 静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を現像して可視像を形成するトナーを備えた現像手段とを有し、前記トナーが、前記<1>から<10>のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置である。
10K ブラック用静電潜像担持体
10Y イエロー用静電潜像担持体
10M マゼンタ用静電潜像担持体
10C シアン用静電潜像担持体
14 支持ローラ
15 支持ローラ
16 支持ローラ
17 中間転写クリーニング装置
18 画像形成手段
20 帯電ローラ
21 露光装置
22 二次転写装置
23 ローラ
24 二次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ベルト
28 シート反転装置
30 露光装置
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読取りセンサ
40 現像装置
41 現像ベルト
42K 現像剤収容部
42Y 現像剤収容部
42M 現像剤収容部
42C 現像剤収容部
43K 現像剤供給ローラ
43Y 現像剤供給ローラ
43M 現像剤供給ローラ
43C 現像剤供給ローラ
44K 現像ローラ
44Y 現像ローラ
44M 現像ローラ
44C 現像ローラ
45K ブラック現像ユニット
45Y イエロー現像ユニット
45M マゼンタ現像ユニット
45C シアン現像ユニット
49 レジストローラ
50 中間転写ベルト
51 ローラ
52 分離ローラ
53 手差し給紙路
54 手差しトレイ
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排出トレイ
58 コロナ帯電装置
60 クリーニング装置
61 現像装置
62 転写ローラ
63 感光体クリーニング装置
64 除電ランプ
70 除電ランプ
80 転写ローラ
90 クリーニング装置
95 転写紙
100A 画像形成装置
100B 画像形成装置
100C 画像形成装置
110 プロセスカートリッジ
120 画像形成ユニット
130 原稿台
142 給紙ローラ
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145 分離ローラ
146 給紙路
147 搬送ローラ
148 給紙路
150 複写装置本体
160 帯電装置
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
L 露光
Claims (12)
- 少なくとも顔料、テトラヒドロフラン(THF)に不溶なポリエステル樹脂A、及び、THFに可溶なポリエステル樹脂Bを含有し、以下の要件(1)~(3)を満たすことを特徴とするトナー。
(1)前記ポリエステル樹脂Aが、構成成分として炭素数3~10の脂肪族ジオールを含有する。
(2)前記ポリエステル樹脂Bが、構成成分として、少なくともアルキレングリコールを40モル%以上含有する。
(3)トナーの示差走査熱量測定(DSC)の昇温1回目のガラス転移温度(Tg1st)が20℃~50℃である。 - 前記ポリエステル樹脂Aを構成する架橋成分として、3価~4価の脂肪族アルコールを含有する請求項1に記載のトナー。
- 前記ポリエステル樹脂Aを構成するジオール成分の主鎖となる部分の炭素数が、奇数であり、前記ジオール成分が、アルキル基を側鎖に有する請求項1又は2に記載のトナー。
- 更に結晶性ポリエステル樹脂Cを含有する請求項1から3のいずれかに記載のトナー。
- 前記トナーを100℃まで昇温した後、降温させた際の降温時の60℃における貯蔵弾性率が8.0×106Pa以上である請求項1から4のいずれかに記載のトナー。
- 前記ポリエステル樹脂B及び前記結晶性ポリエステル樹脂Cの溶解パラメータ[cal1/2/cm3/2]をそれぞれSPb、SPcとすると、1.2<SPb-SPc<1.5である請求項4に記載のトナー。
- 前記ポリエステル樹脂Aが、構成成分としてジカルボン酸成分を含有し、前記ジカルボン酸成分が、炭素数4~12の脂肪族ジカルボン酸を含有する請求項1から6のいずれかに記載のトナー。
- 前記ポリエステル樹脂Aが、ウレタン結合及び/又はウレア結合を有する請求項1から7のいずれかに記載のトナー。
- 前記トナーの示差走査熱量測定(DSC)の昇温2回目のガラス転移温度(Tg2nd)が、0℃~30℃であり、かつ、Tg1st>Tg2ndである請求項1から8のいずれかに記載のトナー。
- 前記ポリエステル樹脂Bが、構成成分として、1,2-プロピレングリコールを含有する請求項1から9のいずれかに記載のトナー。
- 請求項1から10のいずれかに記載のトナーと、キャリアとを含有することを特徴とする現像剤。
- 静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を現像して可視像を形成するトナーを備えた現像手段とを有し、前記トナーが、請求項1から10のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置。
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