図面 (/)

技術 静電潜像現像用トナーと静電潜像現像用トナーの製造方法、並びに画像形成方法

出願人 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社
発明者 菅間幸一安野政裕内田剛大西隼也中村正彦平岡三郎
出願日 2009年2月18日 (11年10ヶ月経過) 出願番号 2009-035095
公開日 2010年9月2日 (10年3ヶ月経過) 公開番号 2010-191160
状態 未査定
技術分野 電子写真における現像剤 電子写真における現像剤
主要キーワード 前駆体液滴 回転数調節 無機微粒子材料 強度調 長期使用後 ケーキ状物 縦列配置 除去条件
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2010年9月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

高速機において長期間使用して外添剤埋没が少々発生しても、トナー帯電性能画像性能は安定していて劣化の少ない、高信頼性を有する静電現像用トナーと該トナーの製造方法、並びに画像形成方法を提供する。

解決手段

着色粒子に外添剤を添加した静電潜像現像用トナーにおいて、該外添剤として数平均1次粒径5〜50nmの無機微粒子を含有し、該トナーの個々の粒子に下記要件を満たす凹みが3個以上存在し、該凹みに前記無機微粒子が偏在していることを特徴とする静電潜像現像用トナー。 200nm<Tr<1000nm、100<Td<500nm 但し、Tr:凹みの幅、Td:凹みの最大深さ

概要

背景

近年、電子写真方式を利用したプリンターデジタル複合機高速化が進んでいる。特にプロダクション市場ターゲットとした高速機は高画質とともに高信頼性が要求され、静電潜像現像用トナー(単にトナーということあり)についても、長期間使用によっても劣化の少ない、安定した性能が要求されている。

上記要求に応え長期にわたって、高画質な画像形成を実現するため、通常、トナー表面には外添剤と呼ばれる無機粒子有機粒子が添加されている。実際、外添剤の作用により帯電性流動性等のトナー性能が維持され、これによりトナーの耐久性はかなり改善されている(例えば、特許文献1及び2参照)。

しかしながら、トナーに含まれる外添剤は、長期間使用中に現像器内で様々なストレスを受け、トナー粒子中埋没したり、トナー粒子から離脱して飛散したりして、トナーの流動性や帯電性が低下し、現像不良や転写不良といった問題を引き起こしていた。

その結果、例えば、階調再現性が低下し、初期長期使用後との間で画像濃度が変動するという問題も生じていた。そのような画像濃度の変動は、印字率が比較的低い画像を長期にわたって印字した場合に顕著であった。

一方、トナーのクリーニング性画像品質を同時に満足させるため、トナー粒子の異形化度コントロールする技術が開発されている。このトナー粒子は、クリーニング性と画像品質の改善に一定の効果がある。しかし、長期間の使用により、トナー表面の外添剤が埋没および離脱することにより、様々な画像不良が生じるという問題については改善されていない(例えば、特許文献3参照)。

概要

高速機において長期間使用して外添剤の埋没が少々発生しても、トナーの帯電性能画像性能は安定していて劣化の少ない、高信頼性を有する静電現像用トナーと該トナーの製造方法、並びに画像形成方法を提供する。着色粒子に外添剤を添加した静電潜像現像用トナーにおいて、該外添剤として数平均1次粒径5〜50nmの無機微粒子を含有し、該トナーの個々の粒子に下記要件を満たす凹みが3個以上存在し、該凹みに前記無機微粒子が偏在していることを特徴とする静電潜像現像用トナー。 200nm<Tr<1000nm、100<Td<500nm 但し、Tr:凹みの幅、Td:凹みの最大深さ

目的

本発明は、特に、外添剤の埋没による劣化を抑制し、階調再現性に優れた画像を長期にわたって安定して形成できる静電潜像現像用トナーと該トナーの製造方法、並びに画像形成方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

少なくとも着色粒子外添剤を添加した静電潜像現像用トナーにおいて、該着色粒子は少なくとも結着樹脂着色剤を含有し、該外添剤は少なくとも数平均1次粒径5〜50nmの無機微粒子を含有し、該トナーの個々の粒子に下記要件を満たす凹みが3個以上存在し、該凹みに前記無機微粒子が偏在していることを特徴とする静電潜像現像用トナー。200nm<Tr<1000nm、100<Td<500nm但し、Tr:凹みの幅、Td:凹みの最大深さ

請求項2

請求項1記載の静電潜像現像用トナーの製造方法において、前記着色粒子への外添剤の添加を、複数回に分けて行うことを特徴とする静電潜像現像用トナーの製造方法。

請求項3

請求項1記載の静電潜像現像用トナーを用い、電子写真感光体上に形成された潜像現像して顕像化し、転写材転写後、熱定着することを特徴とする画像形成方法

技術分野

0001

本発明は、静電潜像現像用トナーと該トナーの製造方法並びに静電潜像現像用トナーを用いた画像形成方法に関するものである。

背景技術

0002

近年、電子写真方式を利用したプリンターデジタル複合機高速化が進んでいる。特にプロダクション市場ターゲットとした高速機は高画質とともに高信頼性が要求され、静電潜像現像用トナー(単にトナーということあり)についても、長期間使用によっても劣化の少ない、安定した性能が要求されている。

0003

上記要求に応え長期にわたって、高画質な画像形成を実現するため、通常、トナー表面には外添剤と呼ばれる無機粒子有機粒子が添加されている。実際、外添剤の作用により帯電性流動性等のトナー性能が維持され、これによりトナーの耐久性はかなり改善されている(例えば、特許文献1及び2参照)。

0004

しかしながら、トナーに含まれる外添剤は、長期間使用中に現像器内で様々なストレスを受け、トナー粒子中埋没したり、トナー粒子から離脱して飛散したりして、トナーの流動性や帯電性が低下し、現像不良や転写不良といった問題を引き起こしていた。

0005

その結果、例えば、階調再現性が低下し、初期長期使用後との間で画像濃度が変動するという問題も生じていた。そのような画像濃度の変動は、印字率が比較的低い画像を長期にわたって印字した場合に顕著であった。

0006

一方、トナーのクリーニング性画像品質を同時に満足させるため、トナー粒子の異形化度コントロールする技術が開発されている。このトナー粒子は、クリーニング性と画像品質の改善に一定の効果がある。しかし、長期間の使用により、トナー表面の外添剤が埋没および離脱することにより、様々な画像不良が生じるという問題については改善されていない(例えば、特許文献3参照)。

先行技術

0007

特開2002−14487号公報
特開2002−108001号公報
特開2008−40465号公報

発明が解決しようとする課題

0008

本発明は、上記問題を解決するためになされた。

0009

即ち、本発明は、特に、外添剤の埋没による劣化を抑制し、階調再現性に優れた画像を長期にわたって安定して形成できる静電潜像現像用トナーと該トナーの製造方法、並びに画像形成方法を提供することを目的とする。

0010

即ち、本発明の目的は、高速機において長期間使用して外添剤の埋没が少々発生しても、トナーの帯電性能画像性能は安定していて劣化の少ない、高信頼性を有する静電潜像現像用トナーと該トナーの製造方法、並びに画像形成方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0011

本発明の発明者は、鋭意検討した結果、本発明の目的は下記構成を採ることにより達成されることが判明した。

0012

(1)
少なくとも着色粒子に外添剤を添加した静電潜像現像用トナーにおいて、該着色粒子は少なくとも結着樹脂着色剤を含有し、該外添剤は少なくとも数平均1次粒径5〜50nmの無機微粒子を含有し、該トナーの個々の粒子に下記要件を満たす凹みが3個以上存在し、該凹みに前記無機微粒子が偏在していることを特徴とする静電潜像現像用トナー。

0013

200nm<Tr<1000nm、100<Td<500nm
但し、Tr:凹みの幅、Td:凹みの最大深さ
(2)
(1)記載の静電潜像現像用トナーの製造方法において、前記着色粒子への外添剤の添加を、複数回に分けて行うことを特徴とする静電潜像現像用トナーの製造方法。

0014

(3)
(1)記載の静電潜像現像用トナーを用い、電子写真感光体上に形成された潜像を現像して顕像化し、転写材に転写後、熱定着することを特徴とする画像形成方法。

発明の効果

0015

本発明により、高速機において長期間使用して外添剤の埋没が発生しても、トナーの帯電性能や画像性能は安定していて劣化の少ない、高信頼性を有する静電現像用トナーと該トナーの製造方法、並びに画像形成方法を提供することが出来る。

図面の簡単な説明

0016

トナー粒子の凹みの状態を示す模式図。
本発明の一実施の形態を示す画像形成方法に用いるカラー画像形成装置断面構成図。

0017

本発明は、特に高速機において静電潜像現像用トナーと、該静電潜像現像用トナーを使用した画像形成方法を提供するができる。

0018

本発明に係る静電潜像現像用トナーは、長期間使用して外添剤の埋没が発生しても、トナー粒子の凹みに保持する外添剤を離脱させることでトナー表面に供給することができ、帯電性能の劣化を抑制し、それ故、階調再現性に優れた画像を長期にわたって安定して形成できる。

0019

凹みの大きさが本発明の規定範囲より小さいトナー粒子により構成されるトナーは、凹みの中に保持している外添剤の量が少ないため、長期使用により外添剤の埋没が進行しても、トナー表面に供給される外添剤が少ないため、画像の安定性が損なわれる。逆に凹みが大きすぎる場合には、凹みへの外添剤の偏在が極端になり、初期から高画質の画像を安定して得られない。

0020

又、トナー粒子当たりの凹みの数が3個未満のものは、外添剤のトナー粒子上での保持量が不足して、埋没により不足する外添剤を補うことができないため、十分な耐久性をトナーに付与することができず、長期の使用により階調再現性等の画質が劣化する。

0021

本発明で用いるトナー粒子の凹みの状態を模式的に示したのが図1である。

0022

以下、本発明のトナー形状の規定方法を説明する。

0023

測定は凹みの判別をしやすいように外添前の粒子に対して実施する。トナー粒子の透過型電子顕微鏡TEM)による観察を行い、写真撮影による凹みの大きさと数を数える。凹みは、幅(Tr)と深さ(Td)の両方を測定して大きさを規定する。測定は無作為選別した10個のトナー粒子について測定を行い、その中で本発明の条件を満たさないトナー粒子はないトナーを本発明内のトナーとする。また、全ての凹みの幅と深さの平均値、トナー1個あたりの個数の平均値を算出する。

0024

このようなトナー粒子表面の凹部域形成手法としては、例えば、分散液又は溶液中に分散又は溶解された分散質または溶質としての着色樹脂粒子液滴(トナー樹脂液滴又はその前駆体液滴)の表面に、撹拌分散処理過程で、該分散媒(又は乳化媒)液中に予め分散されている無機微粒子材料有機微粒子材料を部分的に又は選択的に付着させつつ分散することにより形成することができる。無機、有機微粒子材料の部分的な付着又は選択的な付着は、撹拌分散処理過程における分散の強度調節(分散機回転数調節)によっても調節することができ、また、分散処理過程を経たトナーの乾燥過程における乾燥・脱溶媒(水を含む)の程度によっても、好ましく調節することができるが、これら手段に限られる訳ではない。

0025

さらに、撹拌分散処理過程において分散(又は乳化)液の粘度の調節、さらには、所望により添加された分散媒(又は乳化媒)液中の界面活性剤分散剤分散助剤の種類及び添加量の選択によっても調節することができるが、これら調節手段の複数を適宜組み合せることが好ましい(この場合、無機、有機微粒子材料がより付着した部分とより付着が少ない部分とでは、凹み形成され易さに差が生じる)。また、分散処理過程を経たトナーの乾燥過程で、トナー粒子内から例えば有機溶剤ガス発泡除去条件(例えば、真空ポンプによる吸引度)を調節することを併用することもできる。

0026

しかしながら、本発明は、製造方法により特定されるのではなく、トナー粒子上に形成された凹みが前記特定形状のものであればよい。

0027

外添処理の方法〕
凹みに効果的に外添剤(無機微粒子)を偏在させるには、着色粒子(トナー母体粒子)と外添剤を外添処理する条件を調整することで作製することができる。まず着色粒子と外添剤を高エネルギーで混合(第1混合)した後、外添剤を追加し、低エネルギーで追加混合(第2混合)することで作製できる。第1混合で凹み以外の表面に外添剤を均一に処理し、第2混合で凹みに外添剤を偏在させる。凹みに偏在された外添剤は、凹み以外のトナー表面の外添剤よりも弱い力でトナーに付着しているため、現像器内で攪拌されている間に少しずつトナー表面に供給される。

0028

従来の外添処理の条件は、トナー表面に外添剤を均一に付着させるため、着色粒子と外添剤を一定のエネルギーで混合することで作製される。そのため、凹みのある着色粒子を使用しても、凹みに外添剤が偏在されることはなく、外添剤の埋没による劣化を抑制することができない。また外添剤を偏在させるため低エネルギーでのみ混合すると、凹み以外のトナー表面に外添剤が固定化されず、不均一になるため、初期から流動性や帯電性が悪化する。

0029

外添処理を行なう装置としては、公知のものを使用することができる。その中でも、ヘンシェルミキサースーパーミキサーなどの機械式混合機が好ましい。

0030

本発明の外添処理方法において、ヘンシェルミキサーを用いる場合、低エネルギーの混合とは、周速10m/s以下の条件で行う混合をいい、高エネルギーの混合とは、周速35m/s以上の条件で行う混合をいう。

0031

〔外添剤〕
本発明の静電潜像現像用トナーには、外添剤(「外部添加剤」ともいう)として、前記数平均1次粒径が5〜50nm無機微粒子以外に他の外添剤が添加されていても良い。

0032

数平均1次粒径が5〜50nm無機微粒子としては、シリカ粒子アルミナ粒子酸化チタン粒子などが挙げられる。これらは1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。

0033

他の外添剤としては、公知の無機微粒子や有機微粒子を使用することができる。無機微粒子としては、数平均1次粒径が50〜300nmのシリカ粒子、アルミナ粒子、酸化チタン粒子、チタン酸カルシウムチタン酸亜鉛などが挙げられる。有機微粒子としてはポリテトラフルオロエチレンポリメチルメタクリレートポリスチレンステアリン酸亜鉛ステアリン酸カルシウムなどが挙げられる。これらは1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。

0034

これら無機微粒子はシランカップリング剤チタンカップリング剤高級脂肪酸シリコーンオイルなどによって、耐熱保管性の向上、環境安定性の向上のために、表面処理が行われていることが好ましい。

0035

これらの種々の外添剤の添加量は、その合計が、着色粒子100質量部に対して好ましくは0.1〜3質量部とされる。

0036

〔トナーの構成・構造〕
本発明の静電潜像現像用トナーは、上記、粒子形状の当該条件を満たす限りにおいて、種々の成分を含有する構成及び構造を採り得る。

0037

トナーは公知の製造方法、例えば、粉砕法等の乾式法乳化重合凝集法懸濁重合法、溶解懸濁法ポリエステル分子伸長法等の湿式造粒法によって製造できる。中でも乳化重合凝集法、ポリエステル分子伸長法が、トナーの凹みを制御し易く好ましい。

0038

なお、トナーの体積基準メディアン径(D50)は3.0〜8.0μmであることが好ましい。この範囲とすることにより、解像度を高くすることができる。

0039

好ましい態様としては、結着樹脂、着色剤、離型剤等を含有する構成態様である。

0040

トナーに含有される結着樹脂は、従来からトナー用結着樹脂として使用されているものが使用可能であり、例えば、スチレン系樹脂アクリル系樹脂スチレンアクリル共重合体樹脂ポリエステル樹脂エポキシ系樹脂塩化ビニル樹脂フェノール樹脂ポリエチレン樹脂ポリプロピレン樹脂ポリウレタン樹脂シリコーン樹脂およびそれらの樹脂を任意に混ぜ合わせたものが挙げられる。結着樹脂は、軟化点が80〜120℃の範囲、ガラス転移点が30〜50℃の範囲であることが好ましい。

0041

トナーに含有される着色剤としては、公知の無機または有機着色剤を使用することができる。

0042

着色剤の添加量はトナーに対して1〜30質量%、好ましくは2〜20質量%の範囲とされる。

0043

トナーに含有される離型剤としては、公知の離型剤を使用することができる。

0044

離型剤の添加量はトナーに対して1〜30質量%、好ましくは5〜20質量%の範囲とされる。

0045

トナーには、必要に応じて荷電制御剤が含有されていてもよい。荷電制御剤としては、公知の種々の化合物を用いることができる。

0046

〔現像剤〕
本発明に係わるトナーは、一成分現像剤でも二成分現像剤として用いてもよい。

0047

一成分現像剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤、あるいはトナー中に0.1〜0.5μm程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤としたものがあげられ、いずれも使用することができる。

0048

又、キャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。この場合は、キャリアの磁性粒子として、鉄、フェライトマグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の材料を用いることが出来る。特にフェライト粒子が好ましい。上記磁性粒子は、その体積平均粒径としては15〜100μm、より好ましくは25〜80μmのものがよい。

0049

キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMPATEC)社製)により測定することができる。

0050

キャリアは、磁性粒子が更に樹脂により被覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂エステル系樹脂或いはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。

0051

〔画像形成方法と画像形成装置
次に、感光体を用いた画像形成装置及び該装置に用いられるプロセスカートリッジについて説明する。

0052

図2は、本発明の一実施の形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図である。

0053

このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、4組の画像形成部(画像形成ユニット)10Y、10M、10C、10Bkと、無端ベルト状中間転写体ユニット7と、給紙搬送手段21及び定着手段24とから成る。画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。

0054

イエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1Yの周囲に配置された帯電手段(帯電工程)2Y、露光手段(露光工程)3Y、現像手段(現像工程)4Y、一次転写手段(一次転写工程)としての一次転写ローラ5Y、クリーニング手段6Yを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1M、帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M、一次転写手段としての一次転写ローラ5M、クリーニング手段6Mを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部10Cは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1C、帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C、一次転写手段としての一次転写ローラ5C、クリーニング手段6Cを有する。黒色画像を形成する画像形成部10Bkは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1Bk、帯電手段2Bk、露光手段3Bk、現像手段4Bk、一次転写手段としての一次転写ローラ5Bk、クリーニング手段6Bkを有する。

0055

前記4組の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkは、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bkを中心に、回転する帯電手段2Y、2M、2C、2Bkと、像露光手段3Y、3M、3C、3Bkと、回転する現像手段4Y、4M、4C、4Bk、及び、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bkをクリーニングするクリーニング手段5Y、5M、5C、5Bkより構成されている。

0056

前記画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkは、感光体1Y、1M、1C、1Bkにそれぞれ形成するトナー画像の色が異なるだけで、同じ構成であり、画像形成ユニット10Yを例にして詳細に説明する。

0057

画像形成ユニット10Yは、像形成体である感光体ドラム1Yの周囲に、帯電手段2Y(以下、単に帯電手段2Y、あるいは、帯電器2Yという)、露光手段3Y、現像手段4Y、クリーニング手段5Y(以下、単にクリーニング手段5Y、あるいは、クリーニングブレード5Yという)を配置し、感光体ドラム1Y上にイエロー(Y)のトナー画像を形成するものである。また、本実施の形態においては、この画像形成ユニット10Yのうち、少なくとも感光体ドラム1Y、帯電手段2Y、現像手段4Y、クリーニング手段5Yを一体化するように設けている。

0058

帯電手段2Yは、感光体ドラム1Yに対して一様な電位を与える手段であって、本実施の形態においては、感光体ドラム1Yにコロナ放電型の帯電器2Yが用いられている。

0059

像露光手段3Yは、帯電器2Yによって一様な電位を与えられた感光体ドラム1Y上に、画像信号(イエロー)に基づいて露光を行い、イエローの画像に対応する静電潜像を形成する手段であって、この露光手段3Yとしては、感光体ドラム1Yの軸方向にアレイ状発光素子を配列したLEDと結像素子商品名;セルフォックレンズ)とから構成されるもの、あるいは、レーザ光学系などが用いられる。

0060

本発明の画像形成装置としては、上述の感光体と、現像器、クリーニング器等の構成要素をプロセスカートリッジ(画像形成ユニット)として一体に結合して構成し、この画像形成ユニットを装置本体に対して着脱自在に構成しても良い。又、帯電器、像露光器、現像器、転写又は分離器、及びクリーニング器の少なくとも1つを感光体とともに一体に支持してプロセスカートリッジ(画像形成ユニット)を形成し、装置本体に着脱自在の単一画像形成ユニットとし、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自在の構成としても良い。ここで、「一体に支持して」とは、プロセスカートリッジの着脱時に、プロセスカートリッジ単位で、1つの塊として、取り付けたり、外したりできることを意味する。

0061

無端ベルト状中間転写体ユニット7は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の第2の像担持体としての無端ベルト状中間転写体70を有する。

0062

画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkより形成された各色の画像は、一次転写手段としての一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Bkにより、回動する無端ベルト状中間転写体70上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット20内に収容された転写材(定着された最終画像担持する支持体:例えば普通紙、透明シート等)としての転写紙Pは、給紙手段21により給紙され、複数の中間ローラ22A、22B、22C、22D、レジストローラ23を経て、二次転写手段としての二次転写ローラ5bに搬送され、転写紙P上に二次転写してカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された転写紙Pは、定着手段24により定着処理され、排紙ローラ25に挟持されて機外排紙トレイ26上に載置される。ここで、中間転写体や転写材等の感光体上に形成されたトナー画像の転写支持体を総称して転写媒体と云う。

0063

一方、二次転写手段としての二次転写ローラ5bにより転写紙Pにカラー画像を転写した後、転写紙Pを曲率分離した無端ベルト状中間転写体70は、クリーニング手段6bにより残留トナーが除去される。

0064

画像形成処理中、一次転写ローラ5Bkは常時、感光体1Bkに当接している。他の一次転写ローラ5Y、5M、5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体1Y、1M、1Cに当接する。

0065

二次転写ローラ5bは、ここを転写紙Pが通過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体70に当接する。

0066

また、装置本体Aから筐体8を支持レール82L、82Rを介して引き出し可能にしてある。

0067

筐体8は、画像形成部10Y、10M、10C、10Bkと、無端ベルト状中間転写体ユニット7とから成る。

0068

画像形成部10Y、10M、10C、10Bkは、垂直方向縦列配置されている。感光体1Y、1M、1C、1Bkの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット7が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット7は、ローラ71、72、73、74を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体70、一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Bk、及びクリーニング手段6bとから成る。

0069

本発明の画像形成装置は電子写真複写機レーザプリンターLEDプリンター及び液晶シャッター式プリンター等の電子写真装置一般に適応するが、更に、電子写真技術を応用したディスプレー、記録、軽印刷製版及びファクシミリ等の装置にも幅広く適用することができる。

0070

以下、実施例により本実施形態を更に具体的に説明する。しかし、無論、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。

0071

なお、特に断らない限り「部」とは「質量部」を表す。

0072

(着色粒子1の作製)
微粒子分散液1の合成>
撹拌棒およ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ナトリウム塩11部、スチレン80部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、チオグリコール酸ブチル12部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400rpmで15分間撹拌し、白色の乳濁液を得た。

0073

これを加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液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−アクリル酸ブチル−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)の水性分散液を得た。これを、微粒子分散液1とする。

0074

この微粒子分散液1をレーザ回折粒度分布測定器(LA−750 堀場製作所)で測定した体積平均粒径は120nmであり、ガラス転移点(Tg)は42℃であった。

0075

有機変性クレイ分散体の作製>
ポリエステル樹脂(ビスフェノールプロピレンオキサイド付加物コハク酸誘導体)90部をロール表面温度110℃、ロールギャップ2mmに設定した2本ロールにより15分間混練を行ない、続いて変性モンモリロナイト10部を練られたポリエステル樹脂の中に投入しそのまま30分間混練を続け常温まで冷却する。

0076

これを、ロートプレクススクリーンφ2mm)で粉砕し、有機変性クレイ分散体1を得た。

0077

水相1の調製>
水990部、「微粒子分散液1」80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40部、酢酸エチル90部、一次粒子個数平均粒径0.15μmのテトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体7.2部、を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを水相1とする。

0078

低分子ポリエステル1の合成>
冷却管撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイドモル付加物229部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物529部、テレフタル酸208部、アジピン酸46部、ジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下230℃で8時間反応し、さらに1.3〜2.0kPaの減圧で5時間反応した後、反応容器に無水トリメリット酸44部を入れ、180℃、常圧で2時間反応し、ポリエステルを得た。これを低分子ポリエステル1とする。

0079

この低分子ポリエステル1は、Tg43℃であった。

0080

中間体ポリエステル1の合成>
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、プロピレングリコール463部、テレフタル酸657部、無水トリメリット酸96部、チタンテトラブトキシド2部を入れ、常圧のもと230℃で8時間反応し、更に1.3〜2.0kPaの減圧で5時間反応させて中間体ポリエステル1を得た。

0081

この中間体ポリエステル1は、Tg36℃であった。

0082

プレポリマー1の合成>
次に、冷却管、撹拌機およ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1」250部、イソホロンジイソシアネート18部、酢酸エチル250部を入れ100℃で5時間反応させて付加反応物を得た。これをプレポリマー1とする。このプレポリマー1のイソシアネート質量%は、0.61%であった。

0083

ケチミンの合成>
撹拌棒およ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、メチルエチルケトン150部を仕込み、50℃で5時間反応を行い、ケチミン化合物を得た。これを、ケチミン化合物1とする。ケチミン化合物1のアミン価は418であった。

0084

マスターバッチの合成>
水1200部、カーボンブラック540部、ポリエステル樹脂1200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分混練後、圧延冷却し、ロートプレックス(スクリーンφ2mm)で粉砕してマスターバッチ1を得た。

0085

顔料WAX分散液1の作製>
撹拌棒および温度計をセットした容器に、「低分子ポリエステル1」378部、パラフィンWAX110部、酢酸エチル947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℃に冷却した。

0086

次いで容器に、「マスターバッチ1」500部、酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合して混合液を得た。これを原料溶解液1とする。

0087

この「原料溶解液1」1324部、「有機変性クレイ分散体1」110部を容器に移し、ビーズミルウルトラビス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、0.5mmジルコニアビーズを80体積充填、3パスの条件で、有機変性クレイ、カーボンブラック、WAXの分散を行った。次いで、「低分子ポリエステル1」の65%酢酸エチル溶液1324部を加え、上記条件のビーズミルで1パスして、分散液を得た。これを、顔料・WAX分散液1とする。該顔料・WAX分散液1の固形分濃度(130℃)は50%であった。

0088

<乳化、脱溶剤
・顔料・WAX分散液1:749部
・プレポリマー1:115部
・ケチミン化合物1:2.9部
・メチルエチルケトン分散シリカゾル固形分20%;日産化学工業製):76部
を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで1分間混合した後、容器に「水相1」1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数13,000rpmで20分間混合し、エマルジョンを得た。これを、乳化スラリー1とする。

0089

撹拌機および温度計をセットした容器に、乳化スラリー1を投入し、40℃で6時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成を行い、分散スラリー1を得た。

0090

洗浄、乾燥>
「分散スラリー1」100部を減圧濾過した後、
(1)濾過ケーキイオン交換水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。

0091

(2)(1)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。

0092

(3)(2)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)した後濾過する操作を2回行い、ケーキ状物を得た。これを、濾過ケーキ1とする。

0093

濾過ケーキ1を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後、水90部に対して「濾過ケーキ1」15部を加えた後、循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュい、着色粒子を得た。これを、着色粒子1とする。着色粒子1の体積基準メディアン径(D50)は、5.95μmであった。

0094

(着色粒子2の作製)
着色粒子1の乳化、脱溶剤工程において、脱溶剤時真空度下げ真空ではない)、脱溶剤時間を6時間から8時間に変更した以外は着色粒子1と同様に着色粒子2を得た。

0095

(着色粒子3の作製)
着色粒子1の乳化、脱溶剤工程において、脱溶剤時の真空度を上げ(より真空にし)、脱溶剤時間を6時間から4時間に変更した以外は着色粒子1と同様に着色粒子3を得た。

0096

(着色粒子4の作製)
着色粒子2の乳化、脱溶剤工程において、脱溶剤の温度を40℃から35℃に変更し、脱溶剤時間を8時間から10時間に変更した以外は着色粒子2と同様に着色粒子4を得た。

0097

(着色粒子5の作製)
着色粒子3の乳化、脱溶剤工程において、脱溶剤の温度を40℃から45℃に変更し、脱溶剤時間を4時間から3時間に変更した以外は着色粒子3と同様に着色粒子5を得た。

0098

(着色粒子6の作製)
着色粒子1の乳化、脱溶剤工程において、脱溶剤の温度を40℃から35℃に変更し、脱溶剤時間を6時間から8時間に変更した以外は着色粒子1と同様に着色粒子6を得た。

0099

(トナー1の作製)
<外添処理>
着色粒子1を100質量部、疎水性シリカ1(1次粒子径10nm)1.0質量部、疎水性酸化チタン(1次粒子径20nm)0.5質量部をヘンシェルミキサーにて、周速40m/sで20分間、混合処理(第1混合)した後、前記疎水性シリカ1(1次粒子径10nm)を1.0質量部追加し、ヘンシェルミキサーにて、周速10m/sで10分間、混合処理(第2混合)を行ない、トナー1を作製した。

0100

(トナー2〜3、6〜7、11の作製)
外添処理に使用した着色粒子と外添剤の粒径を「表1」に記載の通り変更し、それ以外はトナー1の外添処理と同様にしてトナー2〜3、6〜7、11を得た。

0101

(トナー4の作製)
トナー1の外添処理に使用した疎水性シリカ1(1次粒子径10nm)を疎水性シリカ2(1次粒子径20nm)に変更した以外はトナー1と同様にトナー4を得た。

0102

(トナー5の作製)
トナー1の外添処理に使用した疎水性シリカ1(1次粒子径10nm)を疎水性シリカ3(1次粒子径40nm)に変更した以外はトナー1と同様にトナー5を得た。

0103

(トナー8の作製)
トナー1の外添処理に使用した疎水性シリカ1(1次粒子径10nm)を疎水性シリカ4(1次粒子径60nm)に変更した以外はトナー1と同様にトナー8を得た。

0104

(トナー9の作製)
着色粒子1を100質量部、疎水性シリカ1(1次粒子径10nm)2.0質量部、疎水性酸化チタン1(1次粒子径20nm)0.5質量部をヘンシェルミキサーにて、周速40m/sで30分間、混合処理し、トナー9を作製した。

0105

(トナー10の作製)
着色粒子1を100質量部、疎水性シリカ1(1次粒子径10nm)2.0質量部、疎水性酸化チタン1(1次粒子径20nm)0.5質量部をヘンシェルミキサーにて、周速10m/sで30分間、混合処理し、トナー10を作製した。

0106

コートキャリアの作製)
フェライトコア粒子100質量部とシクロヘキシルメタクリレートメチルメタクリレート共重合比5/5)の共重合体樹脂粒子を5質量部とを、撹拌羽根付き高速混合機に投入し、120℃で30分間撹拌混合して機械的衝撃力の作用でフェライトコア粒子の表面に樹脂コート層を形成し、体積基準メディアン径50μmのコートキャリアを得た。

0107

(現像剤の作製)
上記「コートキャリア」に「トナー1〜11」をそれぞれトナー濃度が7質量%になるように添加し、「ミクロV型混合機」(筒井理化学器株式会社)に投入し、回転速度45rpmで30分間混合し「現像剤1〜11」を作製した。

0108

評価方法
(階調再現性)
「トナー1〜11」及び「現像剤1〜11」を順次、デジタルカラー複合機bizhub C550(コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製)に搭載し、20℃、50%RHの環境で、モノクロモードにて印字率5%の文字チャートをA4版上質紙(64g/m2)に10万枚実写し、初期および実写後の画像の階調再現性について評価した。

0109

階調再現性は、実写前後で印字率が25%、50%の網点画像、および100%のベタ画像を出力し、各濃度における実写後画像濃度/初期画像濃度の比を算出してその変動が90%以上100%以下で◎、80%以上90%未満で○、70%以上80%未満で△、70%未満で×として評価を行った。

0110

実施例

0111

本発明内のトナー1〜5及びトナー9、10は、長期間に亘り十分な階調再現性を有し、特にトナー1〜5の特性はよいが、本発明外のトナー6〜8とトナー11は長期間の使用に耐えるには不十分な特性であることがわかる。

0112

1Y、1M、1C、1Bk感光体
2Y、2M、2C、2Bk帯電手段
3Y、3M、3C、3Bk露光手段
4Y、4M、4C、4Bk現像手段
10Y、10M、10C、10Bk 画像形成ユニット

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

該当するデータがありません

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • キヤノン株式会社の「 トナー」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】擦過性と爪擦過性を改善できるトナーを提供する。【解決手段】非晶性ポリエステル樹脂および結晶性ポリエステル樹脂を含有するトナー粒子を有するトナーであって、 前記非晶性ポリエステル樹脂が、ビスフ... 詳細

  • 株式会社リコーの「 トナー、トナー収容ユニット、画像形成装置、及び画像形成方法」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】本発明は、従来のトナーでは定着できないプラスチックフィルムに定着可能であり、かつ十分な離型性を有するトナーを提供することを目的とする。【解決手段】主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸... 詳細

  • キヤノン株式会社の「 トナー」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】長期間にわたって安定してエンボス紙への転写性が向上した高品位な画像を得ることができるトナーを提供する。【解決手段】 結着樹脂を含有するトナー粒子を含有するトナーであって、 前記トナー粒子は... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

該当するデータがありません

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ