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技術 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法

出願人 富士ゼロックス株式会社
発明者 佐藤成真齋藤絵理奈川本結加水谷則之吉原宏太郎石塚大輔大空憲政
出願日 2018年9月18日 (2年3ヶ月経過) 出願番号 2018-173667
公開日 2020年3月26日 (9ヶ月経過) 公開番号 2020-046499
状態 未査定
技術分野 電子写真における現像剤
主要キーワード pH計 干渉材 小型試験片 回転平板 ひずみ率 分散圧力 シリコンゴム微粒子 ブリリアントカーミン6B
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(2020年3月26日)のものです。
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図面 (2)

課題

低温定着性、及び、得られる印刷物ブロッキング抑制性に優れる静電荷像現像用トナーを提供すること。

解決手段

結着樹脂、及び、ゴム粒子を含み、トナー溶融粘度が104Paに達する温度における前記ゴム粒子の圧縮永久ひずみが、20%以上50%以下である静電荷像現像用トナー。

概要

背景

電子写真法など、静電荷像を経て画像情報可視化する方法は、現在さまざまな分野で利用されている。
従来、電子写真法においては、感光体静電記録体上に種々の手段を用いて静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーと呼ばれる検電性粒子を付着させて静電潜像(トナー像)を現像し、被転写体表面に転写し、加熱等により定着する、という複数の工程を経て、可視化する方法が一般的に使用されている。

また、従来のトナーとしては、特許文献1乃至4に記載されたものが知られている。
特許文献1には、結着樹脂ドメインマトリクス型の分散構造を有し、前記結着樹脂のドメイン部が少なくともジエン系ユニットを含む重合体からなるゴム成分を含むことを特徴とするトナーが開示されている。

特許文献2には、着色剤及びバインダー及びワックスを含む電子写真用トナーであって、該バインダー中に環化ゴムを含み、該環化ゴムの環化部以外の主成分がcis1,4−ポリイソプレンであることを特徴とする電子写真用トナーが開示されている。

特許文献3には、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含むトナー母粒子を有し、前記トナー母粒子が表面にシリコーンゴムの粒子よりなる突起を有することを特徴とする静電荷像現像用トナーが開示されている。

特許文献4には、少なくとも結着樹脂と着色剤とからなるトナー粒子に、平均粒径5nmないし100nmのシリカ酸化チタン及びアルミナよりなる群から選択された酸化物微粒子及びほぼ球状のシリコンゴム微粒子を添加してなり、該シリコンゴム微粒子のゴム硬度が10ないし70であり、該トナー粒子の平均粒子径とシリコンゴム微粒子の平均粒子径が下記式を満たすことを特徴とする静電荷像現像用トナーが開示されている。
1/2dt≧ds
(式中、dtはトナー粒子の平均粒子径を表し、dsはシリコンゴム微粒子の平均粒子径を表す。)

概要

低温定着性、及び、得られる印刷物ブロッキング抑制性に優れる静電荷像現像用トナーを提供すること。結着樹脂、及び、ゴム粒子を含み、トナーの溶融粘度が104Paに達する温度における前記ゴム粒子の圧縮永久ひずみが、20%以上50%以下である静電荷像現像用トナー。なし

目的

本発明が解決しようとする課題は、ゴム粒子を含まないか、又は、トナーの溶融粘度が104Paに達する温度における前記ゴム粒子の圧縮永久ひずみが、20%未満若しくは50%超である場合に比べ、低温定着性、及び、得られる印刷物のブロッキング抑制性に優れる静電荷像現像用トナーを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

結着樹脂、及び、ゴム粒子を含み、トナー溶融粘度が104Paに達する温度における前記ゴム粒子の圧縮永久ひずみが、20%以上50%以下である静電荷像現像用トナー

請求項2

前記ゴム粒子の平均一次粒径が、200nm以上1,500nm以下である請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。

請求項3

前記トナーの体積平均粒径が、4μm以上8μm以下である請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナー。

請求項4

前記ゴム粒子の平均一次粒径Dg(nm)と前記トナーの体積平均粒径Dt(μm)との比(Dg/Dt)の値が、75以上150以下である請求項2又は請求項3に記載の静電荷像現像用トナー。

請求項5

前記トナーの断面を観察した場合に、前記断面中における前記ゴム粒子が占める全面積のうち、70面積%以上が前記トナーの表面から距離が(前記トナーの体積平均粒径Dt(μm)/6)以内に存在する請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。

請求項6

前記ゴム粒子が、ニトリルゴムスチレンブタジエンゴム、及び、ブタジエンゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種のゴムを含むゴム粒子である請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。

請求項7

前記ゴム粒子が、スチレン−ブタジエンゴムを含むゴム粒子である請求項6に記載の静電荷像現像用トナー。

請求項8

請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤

請求項9

請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを収容し、画像形成装置着脱されるトナーカートリッジ

請求項10

請求項8に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像トナー画像として現像する現像手段を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ

請求項11

像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、請求項8に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、を備える画像形成装置。

請求項12

像保持体の表面を帯電する帯電工程と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、請求項8の静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、を有する画像形成方法

技術分野

背景技術

0002

電子写真法など、静電荷像を経て画像情報可視化する方法は、現在さまざまな分野で利用されている。
従来、電子写真法においては、感光体静電記録体上に種々の手段を用いて静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーと呼ばれる検電性粒子を付着させて静電潜像(トナー像)を現像し、被転写体表面に転写し、加熱等により定着する、という複数の工程を経て、可視化する方法が一般的に使用されている。

0003

また、従来のトナーとしては、特許文献1乃至4に記載されたものが知られている。
特許文献1には、結着樹脂ドメインマトリクス型の分散構造を有し、前記結着樹脂のドメイン部が少なくともジエン系ユニットを含む重合体からなるゴム成分を含むことを特徴とするトナーが開示されている。

0004

特許文献2には、着色剤及びバインダー及びワックスを含む電子写真用トナーであって、該バインダー中に環化ゴムを含み、該環化ゴムの環化部以外の主成分がcis1,4−ポリイソプレンであることを特徴とする電子写真用トナーが開示されている。

0005

特許文献3には、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含むトナー母粒子を有し、前記トナー母粒子が表面にシリコーンゴムの粒子よりなる突起を有することを特徴とする静電荷像現像用トナーが開示されている。

0006

特許文献4には、少なくとも結着樹脂と着色剤とからなるトナー粒子に、平均粒径5nmないし100nmのシリカ酸化チタン及びアルミナよりなる群から選択された酸化物微粒子及びほぼ球状のシリコンゴム微粒子を添加してなり、該シリコンゴム微粒子のゴム硬度が10ないし70であり、該トナー粒子の平均粒子径とシリコンゴム微粒子の平均粒子径が下記式を満たすことを特徴とする静電荷像現像用トナーが開示されている。
1/2dt≧ds
(式中、dtはトナー粒子の平均粒子径を表し、dsはシリコンゴム微粒子の平均粒子径を表す。)

先行技術

0007

特開2014−16547号公報
特開2003−345064号公報
特開2012−68324号公報
特開平6−337453号公報

発明が解決しようとする課題

0008

本発明が解決しようとする課題は、ゴム粒子を含まないか、又は、トナーの溶融粘度が104Paに達する温度における前記ゴム粒子の圧縮永久ひずみが、20%未満若しくは50%超である場合に比べ、低温定着性、及び、得られる印刷物ブロッキング抑制性に優れる静電荷像現像用トナーを提供することである。

課題を解決するための手段

0009

前記課題を解決するための具体的手段には、下記の態様が含まれる。
<1>結着樹脂、及び、ゴム粒子を含み、トナーの溶融粘度が104Paに達する温度における前記ゴム粒子の圧縮永久ひずみが、20%以上50%以下である静電荷像現像用トナー。
<2> 前記ゴム粒子の平均一次粒径が、200nm以上1,500nm以下である<1>に記載の静電荷像現像用トナー。
<3> 前記トナーの体積平均粒径が、4μm以上8μm以下である<1>又は<2>に記載の静電荷像現像用トナー。
<4> 前記ゴム粒子の平均一次粒径Dg(nm)と前記トナーの体積平均粒径Dt(μm)との比(Dg/Dt)の値が、75以上150以下である<2>又は<3>に記載の静電荷像現像用トナー。
<5> 前記トナーの断面を観察した場合に、前記断面中における前記ゴム粒子が占める全面積のうち、70面積%以上が前記トナーの表面から(前記トナーの体積平均粒径Dt(μm)/6)以内に存在する<1>乃至<4>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナー。
<6> 前記ゴム粒子が、ニトリルゴムスチレンブタジエンゴム、及び、ブタジエンゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種のゴムを含むゴム粒子である<1>乃至<5>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナー。
<7> 前記ゴム粒子が、スチレン−ブタジエンゴムを含むゴム粒子である<6>に記載の静電荷像現像用トナー。
<8> <1>乃至<7>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤。
<9> <1>乃至<7>のいずれか1つに記載の静電荷像現像用トナーを収容し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。
<10> <8>に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
<11> 像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、<8>に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、を備える画像形成装置。
<12> 像保持体の表面を帯電する帯電工程と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、<8>の静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、を有する画像形成方法。

発明の効果

0010

前記<1>に係る発明によれば、ゴム粒子を含まないか、又は、トナーの溶融粘度が104Paに達する温度における前記ゴム粒子の圧縮永久ひずみが、20%未満若しくは50%超である場合に比べ、低温定着性、及び、得られる印刷物のブロッキング抑制性に優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
前記<2>に係る発明によれば、前記ゴム粒子の平均一次粒径が、200nm未満であるか、又は、1,500nmを超える場合に比べ、低温定着性、及び、得られる印刷物のブロッキング抑制性により優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
前記<3>に係る発明によれば、前記トナーの体積平均粒径が、4μm未満であるか、又は、8μmを超える場合に比べ、低温定着性、及び、得られる印刷物のブロッキング抑制性により優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
前記<4>に係る発明によれば、前記Dg/Dtの値が、75未満であるか、又は、150を超える場合に比べ、低温定着性、及び、得られる印刷物のブロッキング抑制性により優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
前記<5>に係る発明によれば、前記トナーの断面を観察した場合に、前記ゴム粒子のうち、70面積%未満が前記トナーの表面から距離(前記トナーの体積平均粒径Dt(μm)/6)以内に存在する場合に比べ、低温定着性、及び、得られる印刷物のブロッキング抑制性により優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
前記<6>又は<7>に係る発明によれば、前記ゴム粒子が、シリコーンゴム粒子である場合に比べ、低温定着性により優れる静電荷像現像用トナーが提供される。
前記<8>乃至<12>に係る発明によれば、ゴム粒子を含まないか、又は、トナーの溶融粘度が104Paに達する温度における前記ゴム粒子の圧縮永久ひずみが、20%未満若しくは50%超である静電荷像現像用トナーを適用した場合に比べ、低温定着性、及び、得られる印刷物のブロッキング抑制性に優れる静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置又は画像形成方法が提供される。

図面の簡単な説明

0011

本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
本実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。

0012

本明細書において組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質複数種存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計量を意味する。
本明細書において、「静電荷像現像用トナー」を単に「トナー」ともいい、「静電荷像現像剤」を単に「現像剤」ともいう。

0013

以下、本発明の一例である実施形態について説明する。

0014

<静電荷像現像用トナー>
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーは、結着樹脂、及び、ゴム粒子を含み、トナーの溶融粘度が104Paに達する温度における前記ゴム粒子の圧縮永久ひずみが、20%以上50%以下である。

0015

近年、環境負荷低減生産性向上の目的で、トナーの低温定着化が求められている。低温定着性を確保するために樹脂側の変更などされているが、高温状態で積み重なった印刷物がブロッキングしてしまう課題が発生する場合があった。これは、印刷後の印刷物における定着像表面が平滑であり、定着後の熱を保持したまま積み重なると、上に積み重なった印刷物の裏面と印字面とが密着してブロッキングが発生してしまうと推定される。
なお、「ブロッキング」とは、積み重なった印刷物において、印刷物の裏面とそれと接触する別の印刷物の印字面とが密着してしまう現象をいう。

0016

本実施形態に係る静電荷像現像用トナーは、上記の構成により、低温定着性、及び、得られる印刷物のブロッキング抑制性に優れる。その理由は、定かではないが、以下に示すように推測される。
トナーの溶融粘度が104Paに達する温度における圧縮永久ひずみが20%以上50%以下であるゴム粒子を含有することにより、高温弾性をもつゴム弾性を有するゴム粒子ドメインがトナー中に形成され、また、結着樹脂の粘度と圧縮永久ひずみ(変形/復元力)との関係が適正な範囲であることで、定着時に熱及び圧力を受けた後に粒子形状が復元し、定着画像表面に凹凸が形成される。そのため、トナーにおける低温定着性が損なわれにくくなり、印刷物が積み重なった場合でも、印刷物間で干渉材となることでブロッキングが抑制される。

0017

また、従来のトナーでは、連続プリント時定着ロールの温度が上下することで、トナーの溶融状態が変化し、印刷物のグロス(光沢)が安定しない場合があったが、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーを用いることにより、定着時に画像表面に凹凸が形成されることで、定着ロール温度の変化による画像表面の平滑性変化が小さくなり、グロスの変動が抑制され、グロス安定性にも優れる。

0018

以下、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーについて詳細に説明する。

0019

(トナーの溶融粘度が104Paに達する温度における前記ゴム粒子の圧縮永久ひずみ)
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーは、トナーの溶融粘度が104Paに達する温度における前記ゴム粒子の圧縮永久ひずみが、20%以上50%以下である。

0020

本実施形態におけるトナーの溶融粘度は、トナーの粘弾性を、回転平板レオメーター(RDA 2RHIOSシステムVer.4.3.2,レオメトリックス・サイエンテイフィック・エフ・イー(株)製)を用いて測定することにより求める。
具体的には、試料を直径25mmのサンプルホルダーセッティングし、昇温速度1℃/min、周波数6.28rad/s、歪み20%以下、測定保証値の範囲内の検出トルク測定条件で、温度変化に対する貯蔵弾性率GN(Pa)、損失弾性率GL(Pa)の変化を得る。そして損失弾性率GLを測定周波数1rad/sで割った値を溶融粘度とし、その値が104Pa・sとなる温度を求める。

0021

本実施形態における圧縮永久ひずみについては、JIS K6262(2013年)の規定に準じた下記の方法により測定するものとする。
トナー粒子に外添剤が付着している場合は、トナーから外添剤を次のように分離する。
分散剤として、界面活性剤アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5%水溶液中にトナーを投入し、撹拌により馴染ませる。次に浴槽型の超音波分散器で処理することで、外添剤をトナー表面から遊離させ、処理後は遠心分離によりトナー成分を沈降させる。外添剤が遊離分散した上澄み液を取り除き、この操作を3回繰り返す。その後外添剤を取り除いたトナーをトルエンに溶解させ、結着樹脂とゴム粒子を分離する。取り出したゴム粒子を乾燥させた後、120℃で20分間プレス成型した後、更に200℃で4時間加熱して、JIS K6262に準じた小型試験片(直径=13mm、厚さ=6.3mm)を作製した。
この試験片を用いてJIS K6262(2013年)に準じ、トナーの溶融粘度が104Paに達する温度において圧縮永久ひずみ試験(22時間、25%圧縮)でのひずみ率圧縮永久歪試験機高分子計器(株)製)を用いて測定する。

0022

本実施形態に係る静電荷像現像用トナーにおけるトナーの溶融粘度が104Paに達する温度における前記ゴム粒子の圧縮永久ひずみは、低温定着性、及び、得られる印刷物のブロッキング抑制性の観点から、25%以上45%以下であることが好ましく、30%以上40%以下であることがより好ましい。
前記圧縮永久ひずみを制御する方法としては、特に制限はないが、例えば、ゴム粒子の材質ガラス転移温度及び架橋密度、トナーの結着樹脂の材質及びガラス転移温度、並びに、離型剤の材質及び融解温度などを適宜調整すること等により制御することができる。

0023

本実施形態に係るトナーは、トナー粒子(「トナー母粒子」ともいう。)と、必要に応じて、外添剤と、を含んで構成される。

0024

(トナー粒子)
トナー粒子は、例えば、結着樹脂と、ゴム粒子と、必要に応じて、着色剤と、離型剤と、その他添加剤とを含有し、結着樹脂、及び、離型剤を含有することが好ましい。
本実施形態において、トナー粒子としては、例えば、イエロートナーマゼンタトナーシアントナーブラックトナー等のトナー粒子の他、白色トナー粒子、透明トナー粒子、光輝性トナー粒子等であってもよく、特に制限はない。

0025

−ゴム粒子−
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーは、ゴム粒子を含み、トナーの溶融粘度が104Paに達する温度における前記ゴム粒子の圧縮永久ひずみが、20%以上50%以下である。
本実施形態に用いられるゴム粒子は、エラストマーの粒子であればよい。
前記ゴム粒子におけるゴムのガラス転移温度は、20℃以下であることが好ましく、−130℃以上0℃以下であることがより好ましい。
また、前記ゴム粒子におけるゴムは、架橋構造を有するゴムであることが好ましく、架橋による網目構造を有するゴムであることがより好ましい。
前記架橋は、化学架橋であっても、物理架橋であってもよいが、化学架橋であることが好ましい。

0026

前記ゴム粒子の平均一次粒径は、低温定着性、及び、得られる印刷物のブロッキング抑制性の観点から、100nm以上2,000nm以下であることが好ましく、200nm以上1,500nm以下であることがより好ましく、250nm以上1,000nm以下であることが更に好ましく、300nm以上800nm以下であることが特に好ましい。

0027

本実施形態におけるゴム粒子の平均一次粒径の測定は、走査透過型電子顕微鏡(STEM)によるトナー断面の画像を画像解析することにより行う。
具体的には、まず、測定対象となるトナーをエポキシ樹脂包埋した後、エポキシ樹脂を固化する。この固化物ミクロトームによって厚さ100nmに切片化する。切片のトナー断面を四酸化ルテニウム0.5質量%水溶液によりルテニウム染色した後、走査透過型電子顕微鏡(STEM)により、トナー断面のSTEM画像を得る。SETM画像中、特に白く見える部分がゴム粒子のドメイン(領域)である。得られたSTEM画像を画像解析することにより、ゴム粒子のドメインの最大径計測する。具体的には、走査透過型電子顕微鏡(STEM)にて観察した画像を電子化し、三谷商事(株)製の画像解析ソフト(Win ROOF)に取り込み、例えば次のような手順でゴム粒子のドメインの最大径を求める。
1個のトナー断面領域を選択対象として選択後、「2値化処理コマンドの「自動2値化−判別分析法」を用い、2値化処理を行い、抽出されたゴム粒子のドメイン1つ1つに対し、計測項目絶対最大長解析によりゴム粒子のドメインの最大径を計測する。
写真撮影濃度やノイズなどにより、自動2値化が正常に行えない場合は「フィルタメディアン」処理やエッジ抽出処理を行うことにより画像を鮮明化したり、手動の2値化コマンドにおいて画像を確認しながら手動で敷位置を設定してから、ゴム粒子のドメインの最大径を計測してもよい。
そして、ゴム粒子のドメインの最大径について、トナー100個の平均値をとり、ゴム粒子の平均一次粒径とする。

0028

前記ゴム粒子の平均一次粒径Dg(nm)と後述するトナーの体積平均粒径Dt(μm)との比(Dg/Dt)の値は、低温定着性、及び、得られる印刷物のブロッキング抑制性の観点から、25以上400以下であることが好ましく、50以上200以下であることがより好ましく、60以上150以下であることが更に好ましく、80以上140以下であることが特に好ましい。
なお、Dg/Dtの値を、同じ単位の粒径同士に変更して表す場合は、前記値を1/1,000すればよい。

0029

本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの断面を観察した場合に、低温定着性、及び、得られる印刷物のブロッキング抑制性の観点から、前記断面中における前記ゴム粒子が占める全面積のうち、60面積%以上が前記トナーの表面から距離(前記トナーの体積平均粒径Dt(μm)/6)以内に存在することが好ましく、70面積%以上が前記トナーの表面から距離(前記Dt(μm)/6)以内に存在することがより好ましく、75面積%以上が前記トナーの表面から距離(前記Dt(μm)/6)以内に存在することが特に好ましい。

0030

ゴム粒子がトナーの表面から距離(前記トナーの体積平均粒径Dt(μm)/6)以内に存在する面積割合は、以下の方法により測定される値である。
前記STEM画像において、最大長がトナー粒子の体積平均粒径の85%以上であるトナー粒子断面を選択し、ゴム粒子のドメインを観察し、トナー粒子全体のゴム粒子の面積と、トナー粒子の表面から(前記トナーの体積平均粒径Dt(μm)/6)以内の領域に存在するゴム粒子の面積を求め、両者の面積の比(トナー粒子の表面から(前記トナーの体積平均粒径Dt(μm)/6)以内の領域に存在するゴム粒子の面積/トナー粒子全体のゴム粒子の面積)を算出する。そして、この算出を100個のトナー粒子について行い、その平均値を、ゴム粒子がトナーの表面から距離(前記トナーの体積平均粒径Dt(μm)/6)以内に存在する面積割合とする。
最大長がトナー粒子の体積平均粒径の85%以上のトナー粒子断面を選択する理由は、体積平均粒径85%未満の断面はトナー粒子端部の断面であると予想され、トナー粒子端部の断面には、トナー粒子中のドメインの状態がよく反映されていないからである。

0031

本実施形態に用いられるゴム粒子の材質は、エラストマーであればよく、具体的には、例えば、ウレタンゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴムエチレンプロピレンジエンゴムエピクロロヒドリンゴムエピクロロヒドリンエチレンオキシドゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴムクロロプレンゴム塩素化ポリイソプレン水素化ポリブタジエンブチルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム天然ゴム、及び、これらを混合したものが挙げられる。

0032

中でも、前記ゴム粒子は、低温定着性の観点から、ウレタンゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、エピクロロヒドリンゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシドゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、塩素化ポリイソプレン、水素化ポリブタジエン、及び、ブチルゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種のゴムを含むゴム粒子であることが好ましく、ニトリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、及び、ブタジエンゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種のゴムを含むゴム粒子であることがより好ましく、スチレン−ブタジエンゴムを含むゴム粒子であることが特に好ましい。
また、前記ゴム粒子は、低温定着性の観点から、ニトリルゴム粒子、スチレン−ブタジエンゴム粒子、又は、ブタジエンゴム粒子であることが好ましく、スチレン−ブタジエンゴム粒子であることが特に好ましい。

0033

ゴム粒子は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
ゴム粒子の含有量は、トナー粒子全体(外添剤を除いたトナーの全質量)に対して、1質量%以上40質量%以下が好ましく、5質量%以上35質量%以下がより好ましく、10質量%以上30質量%以下が更に好ましく、15質量%以上25質量%以下が特に好ましい。

0034

−結着樹脂−
結着樹脂としては、例えば、スチレン類(例えばスチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等)、(メタアクリル酸エステル類(例えばアクリル酸メチルアクリル酸エチルアクリル酸n−プロピルアクリル酸n−ブチル、アクリル酸ラウリルアクリル酸2−エチルヘキシルメタクリル酸メチルメタクリル酸エチルメタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等)、エチレン性不飽和ニトリル類(例えばアクリロニトリルメタクリロニトリル等)、ビニルエーテル類(例えばビニルメチルエーテルビニルイソブチルエーテル等)、ビニルケトン類(例えばビニルメチルケトンビニルエルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等)、オレフィン類(例えばエチレン、プロピレン、ブタジエン等)等の単量体単独重合体、又はこれら単量体を2種以上組み合せた共重合体からなるビニル系樹脂が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂ポリウレタン樹脂ポリアミド樹脂セルロース樹脂ポリエーテル樹脂変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
中でも、スチレンアクリル樹脂が好適に用いられる。
これらの結着樹脂は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。

0035

結着樹脂の重量平均分子量(Mw)は、画像のこすり耐性の観点から、5,000以上1,000,000以下が好ましく、7,000以上500,000以下がより好ましく、25,000以上60,000以下であることが特に好ましい。結着樹脂の数平均分子量(Mn)は、2,000以上100,000以下が好ましい。結着樹脂の分子量分布Mw/Mnは、1.5以上100以下が好ましく、2以上60以下がより好ましい。
結着樹脂の重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー(株)製GPC・HLC−8120GPCを用い、東ソー(株)製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、テトラヒドロフラン(THF)溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。

0036

結着樹脂の含有量は、トナー粒子全体に対して、40質量%以上95質量%以下が好ましく、50質量%以上90質量%以下がより好ましく、60質量%以上85質量%以下が更に好ましい。
また、トナー粒子を白色トナー粒子とする場合の結着樹脂の含有量は、白色トナー粒子全体に対して、30質量%以上85質量%以下が好ましく、40質量%以上60質量%以下がより好ましい。

0037

−離型剤−
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックスカルナバワックスライスワックスキャンデリラワックス等の天然ワックスモンタンワックス等の合成又は鉱物石油系ワックス脂肪酸エステルモンタン酸エステル等のエステル系ワックス;などが挙げられる。離型剤は、これに限定されるものではない。

0038

離型剤の融解温度は、50℃以上110℃以下が好ましく、60℃以上100℃以下がより好ましい。
融解温度は、示差走査熱量測定DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K7121−1987「プラスチック転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。

0039

離型剤の含有量は、トナー粒子全体に対して、1質量%以上20質量%以下が好ましく、5質量%以上15質量%以下がより好ましい。

0040

−着色剤−
着色剤としては、例えば、カーボンブラッククロムイエロー、ハンザイエローベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、ピグメントイエローパーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジバルカンオレンジウオッチヤングレッドパーマネントレッドブリリアントカーミン3Bブリリアントカーミン6BデュポンオイルレッドピラゾロンレッドリソールレッドローダミンBレーキレーキレッドCピグメントレッドローズベンガルアニリンブルーウルトラマリンブルーカルコオイルブルーメチレンブルークロライドフタロシアニンブルーピグメントブルーフタロシアニングリーンマラカイトグリーンオキサレート、酸化チタン、酸化亜鉛炭酸カルシウム塩基性炭酸鉛硫化亜鉛硫酸バリウム混合物、硫化亜鉛、二酸化ケイ素酸化アルミニウム等の顔料アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系チアゾール系等の染料等が挙げられる。

0041

また、トナー粒子を白色トナー粒子とする場合には、着色剤として白色顔料を用いればよい。
白色顔料としては、酸化チタン及び酸化亜鉛が好ましく、酸化チタンがより好ましい。

0042

着色剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。

0043

着色剤は、必要に応じて表面処理された着色剤を用いてもよく、分散剤と併用してもよい。

0044

着色剤の含有量は、トナー粒子全体に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、3質量%以上15質量%以下がより好ましい。
また、トナー粒子を白色トナー粒子とする場合の白色顔料の含有量は、白色トナー粒子全体に対して、15質量%以上70質量%以下が好ましく、20質量%以上60質量%以下がより好ましい。

0045

−その他の添加剤−
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤無機粉体等の公知の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は、内添剤としてトナー粒子に含まれる。

0046

−トナー粒子の特性等−
トナー粒子は、単層構造のトナー粒子であってもよいし、芯部(コア粒子)と芯部を被覆する被覆層シェル層)とで構成された所謂コアシェル構造のトナー粒子であってもよい。コア・シェル構造のトナー粒子は、例えば、結着樹脂と必要に応じて着色剤及び離型剤等を含む芯部と、結着樹脂を含む被覆層と、で構成されている。

0047

トナーの体積平均粒径(D50v)は、低温定着性、及び、得られる印刷物のブロッキング抑制性の観点から、3μm以上10μm以下が好ましく、4μm以上8μm以下がより好ましく、5μm以上7μm以下が特に好ましい。

0048

トナーの体積平均粒径は、コールターマルチサイザーII(ベックマン・コールター社製)を用い、電解液はISOTON−II(ベックマン・コールター社製)を使用して測定される。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5質量%水溶液2mL中に測定試料を0.5mg以上50mg以下加える。これを電解液100mL以上150mL以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径100μmのアパーチャーを用いて2μm以上60μm以下の範囲の粒径の粒子について、各々の粒径を測定する。サンプリングする粒子数は50,000個である。
測定された粒径について、小径側から体積基準累積分布を描いて、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vと定義する。

0049

本実施形態においてトナー粒子の平均円形度は、特に制限はないが、像保持体からのトナーのクリーニング性を良化する観点からは、0.91以上0.98以下が好ましく、0.94以上0.98以下がより好ましく、0.95以上0.97以下が更に好ましい。

0050

本実施形態においてトナー粒子の円形度とは、(粒子投影像と同じ面積をもつ円の周囲長)÷(粒子投影像の周囲長)であり、トナー粒子の平均円形度とは、円形度の分布において小さい側から累積50%となる円形度である。トナー粒子の平均円形度は、フロー粒子像解析装置でトナー粒子を少なくとも3,000個解析して求める。

0051

トナー粒子の平均円形度は、例えば、トナー粒子を凝集合一法で製造する場合、融合・合一工程における、分散液の撹拌速度、分散液の温度又は保持時間を調整することによって制御しうる。

0052

(外添剤)
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられる。前記無機粒子として、SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等が挙げられる。

0053

外添剤としての無機粒子の表面は、疎水化処理が施されていることがよい。疎水化処理は、例えば疎水化処理剤に無機粒子を浸漬する等して行う。疎水化処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤シリコーンオイルチタネート系カップリング剤アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
疎水化処理剤の量としては、例えば、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部以下であることが好ましい。

0054

外添剤としては、樹脂粒子ポリスチレンポリメチルメタクリレートPMMA)、メラミン樹脂等の樹脂粒子)、クリーニング活剤(例えば、ステアリン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸金属塩フッ素系高分子量体の粒子)等も挙げられる。

0055

外添剤の外添量としては、例えば、トナー粒子に対して、0.01質量%以上10質量%以下が好ましく、0.01質量%以上6質量%以下がより好ましい。

0056

[トナーの製造方法]
次に、本実施形態に係るトナーの製造方法について説明する。
本実施形態に係るトナーは、トナー粒子を製造後、トナー粒子に対して、外添剤を外添することで得られる。

0057

トナー粒子は、乾式製法(例えば、混練粉砕法等)、湿式製法(例えば、凝集合一法、懸濁重合法、溶解懸濁法等)のいずれにより製造してもよい。これらの製法に特に制限はなく、公知の製法が採用される。これらの中でも、凝集合一法により、トナー粒子を得ることがよい。

0058

具体的には、例えば、トナー粒子を凝集合一法により製造する場合、
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を準備する工程(樹脂粒子分散液準備工程)と、ゴム粒子が分散されたゴム粒子分散液を準備する工程(ゴム粒子分散液準備工程)と、樹脂粒子分散液及びゴム粒子分散液を混合した分散液中で(必要に応じて他の粒子分散液を混合した後の分散液中で)、樹脂粒子及びゴム粒子(必要に応じて他の粒子)を凝集させ、凝集粒子を形成する工程(凝集粒子形成工程)と、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を加熱し、凝集粒子を融合・合一して、トナー粒子を形成する工程(融合・合一工程)と、を経て、トナー粒子を製造する。

0059

以下、各工程の詳細について説明する。
以下の説明では、着色剤、及び離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、着色剤、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。

0060

−樹脂粒子分散液準備工程、及び、ゴム粒子分散液準備工程−
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液、及び、ゴム粒子が分散されたゴム粒子分散液と共に、例えば、着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を準備する。

0061

樹脂粒子分散液は、例えば、樹脂粒子を界面活性剤により分散媒中に分散させることにより調製する。

0062

樹脂粒子分散液に用いる分散媒としては、例えば水系媒体が挙げられる。
水系媒体としては、例えば、蒸留水イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。

0063

界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤アミン塩型、第四級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤ポリエチレングリコール系アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤等が挙げられる。これらの中でも特に、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が挙げられる。非イオン系界面活性剤は、アニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤と併用してもよい。
界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。

0064

樹脂粒子分散液において、樹脂粒子を分散媒に分散する方法としては、例えば回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミルサンドミル、ダイノミル等の一般的な分散方法が挙げられる。また、樹脂粒子の種類によっては、転相乳化法によって分散媒に樹脂粒子を分散させてもよい。転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相O相)に塩基を加えて中和したのち、水系媒体(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの転相を行い、樹脂を水系媒体中に粒子状に分散する方法である。

0065

樹脂粒子分散液中に分散する樹脂粒子の体積平均粒径としては、例えば0.01μm以上1μm以下が好ましく、0.08μm以上0.8μm以下がより好ましく、0.1μm以上0.6μm以下が更に好ましい。
樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置(例えば、(株)堀場製作所製、LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。

0066

樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子の含有量は、5質量%以上50質量%以下が好ましく、10質量%以上40質量%以下がより好ましい。

0067

樹脂粒子分散液と同様にして、例えば、ゴム粒子分散液、着色剤粒子分散液、離型剤粒子分散液も調製される。つまり、樹脂粒子分散液における粒子の体積平均粒径、分散媒、分散方法、及び粒子の含有量に関しては、ゴム粒子分散液中に分散するゴム粒子、着色剤粒子分散液中に分散する着色剤粒子、及び離型剤粒子分散液中に分散する離型剤粒子についても同様である。

0068

−凝集粒子形成工程−
次に、樹脂粒子分散液と、ゴム粒子分散液と、必要に応じて、着色剤粒子分散液と、離型剤粒子分散液と、を混合する。そして、混合分散液中で、樹脂粒子と、ゴム粒子と、必要に応じて、着色剤粒子と、離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と、ゴム粒子と、必要に応じて、着色剤粒子と、離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。

0069

具体的には、例えば、混合分散液に凝集剤を添加すると共に、混合分散液のpHを適切に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後、樹脂粒子のガラス転移温度に近い温度(具体的には、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度−30℃以上ガラス転移温度−10℃以下)に加熱し、混合分散液に分散された粒子を凝集させて、凝集粒子を形成する。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで撹拌下、室温(例えば25℃)で凝集剤を添加し、混合分散液のpHを調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、加熱を行ってもよい。
また、トナーの断面を観察した場合に、前記トナーの表面から距離(前記トナーの体積平均粒径Dt(μm)/6)以内に存在するゴム粒子の存在量を調整するため、凝集粒子形成工程の初期においては、前記混合分散液にゴム粒子を添加しない、又は、前記混合分散液中のゴム粒子の添加量を少なくし、凝集粒子形成工程の後期において、ゴム粒子分散液を前記混合分散液に添加し、トナー粒子表面近傍のゴム粒子の存在量を増加させてもよい。

0070

凝集剤としては、例えば、混合分散液に含まれる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、無機金属塩、2価以上の金属錯体が挙げられる。凝集剤として金属錯体を用いた場合には、界面活性剤の使用量が低減され、帯電特性が向上する。
凝集剤と共に、前記凝集剤の金属イオン錯体もしくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。

0071

無機金属塩としては、例えば、塩化カルシウム硝酸カルシウム塩化バリウム塩化マグネシウム塩化亜鉛塩化アルミニウム硫酸アルミニウム等の金属塩;ポリ塩化アルミニウムポリ水酸化アルミニウム多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体;などが挙げられる。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸クエン酸グルコン酸等のオキシカルボン酸イミノ二酢酸(IDA)、ニトリロ三酢酸NTA)、エチレンジアミン四酢酸EDTA)等のアミノカルボン酸;などが挙げられる。

0072

−融合・合一工程−
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度以上(例えば樹脂粒子のガラス転移温度より10℃から30℃高い温度以上)に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。

0073

以上の工程を経て、トナー粒子が得られる。
凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、前記凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、を更に混合し、凝集粒子の表面に更に樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア・シェル構造のトナー粒子を形成する工程と、を経て、トナー粒子を製造してもよい。

0074

融合・合一工程終了後、溶液中に形成されたトナー粒子に、公知の洗浄工程、固液分離工程、及び乾燥工程を施して乾燥した状態のトナー粒子を得る。洗浄工程は、帯電性の観点から、イオン交換水による置換洗浄を充分に施すことがよい。固液分離工程は、生産性の観点から、吸引濾過加圧濾過等を施すことがよい。乾燥工程は、生産性の観点から、凍結乾燥気流乾燥流動乾燥振動型流動乾燥等を施すことがよい。

0075

そして、本実施形態に係るトナーは、例えば、得られた乾燥状態のトナー粒子に、外添剤を添加し、混合することにより製造される。混合は、例えばVブレンダーヘンシェルミキサーレーディミキサー等によって行うことがよい。更に、必要に応じて、振動篩分機、風力篩分機等を使ってトナーの粗大粒子を取り除いてもよい。

0076

<静電荷像現像剤>
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーを少なくとも含むものである。本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該トナーとキャリアとを混合した二成分現像剤であってもよい。

0077

キャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが挙げられる。キャリアとしては、例えば、磁性粉からなる芯材の表面に樹脂を被覆した被覆キャリアマトリックス樹脂中に磁性粉が分散して配合された磁性粉分散型キャリア多孔質の磁性粉に樹脂を含浸させた樹脂含浸型キャリア;等が挙げられる。磁性粉分散型キャリア及び樹脂含浸型キャリアは、当該キャリアの構成粒子を芯材とし、この表面に樹脂を被覆したキャリアであってもよい。

0078

磁性粉としては、例えば、鉄、ニッケルコバルト等の磁性金属フェライトマグネタイト等の磁性酸化物;などが挙げられる。

0079

被覆用の樹脂及びマトリックス樹脂としては、例えば、ポリエチレンポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテートポリビニルアルコールポリビニルブチラールポリ塩化ビニルポリビニルエーテルポリビニルケトン、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体オルガノシロキサン結合を含んで構成されるストレートシリコーン樹脂又はその変性品フッ素樹脂ポリエステルポリカーボネートフェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。被覆用の樹脂及びマトリックス樹脂には、導電性粒子等の添加剤を含ませてもよい。導電性粒子としては、金、銀、銅等の金属、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウムチタン酸カリウム等の粒子が挙げられる。

0080

芯材の表面を樹脂で被覆するには、被覆用の樹脂、及び各種添加剤(必要に応じて使用する)を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法等が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する樹脂の種類や、塗布適性等を案して選択すればよい。具体的な樹脂被覆方法としては、芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法;被覆層形成用溶液を芯材表面噴霧するスプレー法;芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法;ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成用溶液とを混合し、その後に溶剤を除去するニーダーコーター法;等が挙げられる。

0081

二成分現像剤におけるトナーとキャリアとの混合比(質量比)は、トナー:キャリア=1:100乃至30:100が好ましく、3:100乃至20:100がより好ましい。

0082

<画像形成装置、画像形成方法>
本実施形態に係る画像形成装置/画像形成方法について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、を備える。そして、静電荷像現像剤として、本実施形態に係る静電荷像現像剤が適用される。

0083

本実施形態に係る画像形成装置では、像保持体の表面を帯電する帯電工程と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、本実施形態に係る静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、を有する画像形成方法(本実施形態に係る画像形成方法)が実施される。

0084

本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体の表面に形成されたトナー画像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置;像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写し、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する中間転写方式の装置;トナー画像の転写後、帯電前の像保持体の表面をクリーニングするクリーニング手段を備えた装置;トナー画像の転写後、帯電前に像保持体の表面に除電光照射して除電する除電手段を備える装置;等の公知の画像形成装置が適用される。
本実施形態に係る画像形成装置が中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。

0085

本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、現像手段を含む部分が、画像形成装置に対して着脱するカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよい。プロセスカートリッジとしては、例えば、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容した現像手段を備えるプロセスカートリッジが好適に用いられる。

0086

以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を説明するが、これに限定されるわけではない。以下の説明においては、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。

0087

図1は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
図1に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づく、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第4の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」ともいう)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に対して着脱するプロセスカートリッジであってもよい。

0088

各ユニット10Y、10M、10C、10Kの上方には、各ユニットを通して中間転写ベルト(中間転写体の一例)20が延設されている。中間転写ベルト20は、中間転写ベルト20の内面に接する、駆動ロール22及び支持ロール24に巻きつけて設けられ、第1のユニット10Yから第4のユニット10Kに向う方向に走行するようになっている。支持ロール24は、図示しないバネ等により駆動ロール22から離れる方向に力が加えられており、両者に巻きつけられた中間転写ベルト20に張力が与えられている。中間転写ベルト20の像保持面側には、駆動ロール22と対向して中間転写ベルトクリーニング装置30が備えられている。

0089

各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段の一例)4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナーの供給がなされる。

0090

第1乃至第4のユニット10Y、10M、10C、10Kは、同等の構成及び動作を有しているため、ここでは中間転写ベルト走行方向の上流側に配設されたイエローの画像を形成する第1のユニット10Yについて代表して説明する。

0091

第1のユニット10Yは、像保持体として作用する感光体1Yを有している。感光体1Yの周囲には、感光体1Yの表面を予め定められた電位に帯電させる帯電ロール(帯電手段の一例)2Y、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線3Yによって露光して静電荷像を形成する露光装置(静電荷像形成手段の一例)3、静電荷像に帯電したトナーを供給して静電荷像を現像する現像装置(現像手段の一例)4Y、現像したトナー画像を中間転写ベルト20上に転写する一次転写ロール(一次転写手段の一例)5Y、及び一次転写後に感光体1Yの表面に残存するトナーを除去する感光体クリーニング装置(像保持体クリーニング手段の一例)6Yが順に配置されている。

0092

一次転写ロール5Yは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Yに対向した位置に設けられている。各ユニットの一次転写ロール5Y、5M、5C、5Kには、一次転写バイアス印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各一次転写ロールに印加する転写バイアスの値を変える。

0093

以下、第1のユニット10Yにおいてイエロー画像を形成する動作について説明する。
まず、動作に先立って、帯電ロール2Yによって感光体1Yの表面が−600V乃至−800Vの電位に帯電される。
感光体1Yは、導電性(例えば20℃における体積抵抗率1×10−6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂の抵抗)であるが、レーザ光線が照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3からレーザ光線3Yを照射する。それにより、イエローの画像パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。

0094

静電荷像とは、帯電によって感光体1Yの表面に形成される像であり、レーザ光線3Yによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体1Yの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線3Yが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転する。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電荷像が、現像装置4Yによってトナー画像として現像され可視化される。

0095

現像装置4Y内には、例えば、少なくともイエロートナーとキャリアとを含む静電荷像現像剤が収容されている。イエロートナーは、現像装置4Yの内部で撹拌されることで摩擦帯電し、感光体1Y上に帯電した帯電荷同極性(負極性)の電荷を有して現像剤ロール現像剤保持体の一例)上に保持されている。そして、感光体1Yの表面が現像装置4Yを通過していくことにより、感光体1Y表面上の除電された潜像部にイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。イエローのトナー画像が形成された感光体1Yは、引続き予め定められた速度で走行され、感光体1Y上に現像されたトナー画像が予め定められた一次転写位置へ搬送される。

0096

感光体1Y上のイエローのトナー画像が一次転写位置へ搬送されると、一次転写ロール5Yに一次転写バイアスが印加され、感光体1Yから一次転写ロール5Yに向う静電気力がトナー画像に作用し、感光体1Y上のトナー画像が中間転写ベルト20上に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と逆極性の(+)極性であり、第1のユニット10Yでは制御部(図示せず)によって例えば+10μAに制御されている。感光体1Y上に残留したトナーは、感光体クリーニング装置6Yで除去されて回収される。

0097

第2ユニット10M以降の一次転写ロール5M、5C、5Kに印加される一次転写バイアスも、第1のユニットに準じて制御されている。
こうして、第1のユニット10Yにてイエローのトナー画像が転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー画像が重ねられて多重転写される。

0098

第1乃至第4のユニットを通して4色のトナー画像が多重転写された中間転写ベルト20は、中間転写ベルト20と、中間転写ベルトの内面に接する支持ロール24と、中間転写ベルト20の像保持面側に配置された二次転写ロール(二次転写手段の一例)26とから構成された二次転写部へと至る。一方、記録紙(記録媒体の一例)Pが供給機構を介して二次転写ロール26と中間転写ベルト20とが接触した隙間に予め定められたタイミングで給紙され、二次転写バイアスが支持ロール24に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と同極性の(−)極性であり、中間転写ベルト20から記録紙Pに向う静電気力がトナー画像に作用し、中間転写ベルト20上のトナー画像が記録紙P上に転写される。この際の二次転写バイアスは二次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段(図示せず)により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。

0099

トナー画像が転写された記録紙Pは定着装置(定着手段の一例)28における一対の定着ロールの圧接部(ニップ部)へと送り込まれ、トナー画像が記録紙P上へ定着され、定着画像が形成される。カラー画像の定着が完了した記録紙Pは、排出部へ向けて搬出され、一連カラー画像形成動作が終了される。

0100

トナー画像を転写する記録紙Pとしては、例えば、電子写真方式の複写機プリンター等に使用される普通紙が挙げられる。記録媒体としては、記録紙P以外にも、OHPシート等も挙げられる。定着後における画像表面の平滑性を更に向上させるには、記録紙Pの表面も平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用アート紙等が好適に使用される。

0101

<プロセスカートリッジ、トナーカートリッジ>
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。

0102

本実施形態に係るプロセスカートリッジは、現像手段と、必要に応じて、例えば、像保持体、帯電手段、静電荷像形成手段、及び転写手段等のその他手段から選択される少なくとも一つと、を備える構成であってもよい。

0103

以下、本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示すが、これに限定されるわけではない。以下の説明においては、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。

0104

図2は、本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
図2に示すプロセスカートリッジ200は、例えば、取り付けレール116及び露光のための開口部118が備えられた筐体117により、感光体107(像保持体の一例)と、感光体107の周囲に備えられた帯電ロール108(帯電手段の一例)、現像装置111(現像手段の一例)、及び感光体クリーニング装置113(クリーニング手段の一例)を一体的に組み合わせて保持して構成し、カートリッジ化されている。
図2中、109は露光装置(静電荷像形成手段の一例)、112は転写装置(転写手段の一例)、115は定着装置(定着手段の一例)、300は記録紙(記録媒体の一例)を示している。

0105

次に、本実施形態に係るトナーカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るトナーカートリッジは、本実施形態に係るトナーを収容し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。トナーカートリッジは、画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するための補給用のトナーを収容するものである。

0106

図1に示す画像形成装置は、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kが着脱される構成を有する画像形成装置であり、現像装置4Y、4M、4C、4Kは、各々の色に対応したトナーカートリッジと、図示しないトナー供給管で接続されている。トナーカートリッジ内に収容されているトナーが少なくなった場合には、このトナーカートリッジが交換される。

0107

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「%」はすべて質量基準である。

0108

<ゴム粒子分散液(1)の調製>
重合反応器に、イオン交換水400部、スチレン100部、ブタジエン80部、アクリル酸メチル24部、アクリル酸8部、過硫酸カリウム6部、n−ドデシルメルカプタン3部を入れ、窒素雰囲気下かつ85℃の温度下で5時間重合し、その後反応を2時間継続して重合を終了させた。得られた分散液を固形分濃度20%に調整してゴム粒子分散液(1)を得た。ゴム粒子のガラス転移温度は−20℃であり、平均一次粒径は180nmであった。

0109

<ゴム粒子分散液(2)の調製>
重合反応器に、イオン交換水200部、ラウリル硫酸ナトリウム3部及びアクリル酸エチル50部、アクリル酸n−ブチル34部、アクリル酸2−メトキシエチル14部、マレイン酸モノn−ブチル2部を仕込み減圧による脱気及び窒素置換をくり返して酸素を十分除去した後、クメンハイドロパオキシド0.005部及びナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.002部を加えて常圧下、温度20℃で乳化重合を開始し、重合転化率が95%に達するまで反応を継続し、ゴム粒子分散液(2)を得た。ゴム粒子のガラス転移温度は−20℃であり、平均一次粒径は170nmであった。

0110

<ゴム粒子分散液(3)、(4)及び(6)の調製>
過流酸カリウム量及び反応時間、反応温度を調整してゴム粒子分散液(3)、(4)及び(6)をそれぞれ得た。
ゴム粒子分散液(3)のTgは−18℃、平均一次粒径は170nmであった。
ゴム粒子分散液(4)のTgは−22℃、平均一次粒径は180nmであった。
ゴム粒子分散液(6)のTgは−20℃、平均一次粒径は180nmであった。

0111

<ゴム粒子分散液(5)の調製>
オクタメチルシクロテトラシロキサン:100質量部、
γ−メタクリロイルオキシプロピルジメトキシメチルシラン:5質量部、
テトラエトキシシラン:2質量部、
アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム:0.7質量部
をイオン交換水300質量部に溶解させ、ホモミキサーにより10,000rpmで15分間撹拌して乳化液とした後、反応釜中において30℃で14時間反応させた。その後、炭酸水素ナトリウム水溶液を添加し、系内のpHを6.8にした。その後、イオン交換水200質量部とドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5質量部とを添加して撹拌し、そこに20質量部/時間となるように、メタクリル酸メチル36質量部と、ジビニルベンゼン0.5質量部との混合物を滴下した。20分間撹拌混合しながら過硫酸アンモニウム4質量部を溶解したイオン交換水50質量部を投入した。その後、反応釜内を窒素置換した後、釜内を70℃まで加熱して5時間乳化重合を継続しゴム粒子分散液(5)を得た。ガラス転移温度は35℃であり、平均一次粒径は153nmであった。

0112

結着樹脂分散液(1)の調製>
ビスフェノールエチレンオキサイド2.2モル付加物:40モル
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド2.2モル付加物:60モル部
テレフタル酸ジメチル:60モル部
フマル酸ジメチル:15モル部
ドデセニルコハク酸無水物:20モル部
トリメリット酸無水物:5モル部
撹拌器温度計コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、上記モノマーのうちフマル酸及びトリメリット酸無水物以外のモノマーと、ジオタン酸スズとを上記モノマーの合計100部に対して0.25部投入した。窒素ガス気流下、235℃で6時間反応させた後、200℃に降温して、フマル酸及びトリメリット酸無水物を投入し1時間反応させた。温度を220℃まで5時間かけて昇温し、10kPaの圧力下で所望の分子量になるまで重合させ、淡黄色透明な非晶性ポリエステル樹脂(1)を得た。
非晶性ポリエステル樹脂(1)は、重量平均分子量が35,000、数平均分子量が8,000、ガラス転移温度が59℃であった。
次に、得られた非晶性ポリエステル樹脂(1)をキャビトロンCD1010((株)ユーロテック製)を高温高圧型に改造した分散機を用いて分散した。イオン交換水80%、ポリエステル樹脂の濃度が20%の組成比で、アンモニアによりpHを8.5に調整し、回転子の回転速度が60Hz、圧力が5Kg/cm2、熱交換器による加熱140℃の条件でキャビトロンを運転し、非晶性ポリエステル樹脂分散液固形分20%)を得た。
この分散液における樹脂粒子の体積平均粒径は130nmであった。分散液にイオン交換水を加えて固形分量を20%に調製し、これを結着樹脂粒子分散液(1)とした。

0113

<結着樹脂分散液(2)の調製>
デカン酸ジメチル:100質量部
・1,9−ノナンジオール75.0質量部
ジブチルすずオキサイド0.12質量部
以上の成分を混合及び溶解した溶液を、減圧操作により容器内の空気を減圧し、さらに窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械撹拌しながら窒素雰囲気下で、反応中に生成された水は系外へ除去しながら180℃で8時間反応させた後、徐々に減圧しながら230℃まで温度をあげて7時間反応させた後、冷却して、重量平均分子量が22,500のポリエステル樹脂を得た。
得られたポリエステル樹脂100質量部とメチルエチルケトン60質量部と、イソプロピルアルコール20質量部とを、撹拌しながら45℃に加熱して樹脂を溶解させた後、10%アンモニア水溶液25質量部を加え、さらにイオン交換水400質量部を徐々に加えて転相乳化を行い、その後減圧し、脱溶媒することで、体積平均粒径が174nmの樹脂粒子分散液(2)を作製した。なお、この分散液の樹脂粒子濃度が20質量%となるように水分量を調整した。

0114

<結着樹脂分散液(3)の調整>
・スチレン:77部
n−ブチルアクリレート:23部
・1,10−デカンジオールジアクリレート:0.4部
ドデカンチオール:0.7部
上記の材料を混合溶解したものに、アニオン性界面活性剤ダウケミカル社製ダウファックス)1.0部をイオン交換水60部に溶解した溶液を加えてフラスコ中で分散、乳化し、分散液を調製した。続いて、アニオン性界面活性剤(ダウ・ケミカル社製ダウファックス)2.0部をイオン交換水90部に溶解させ、その中に上記原料の乳化液2.0部を加え、更に、過硫酸アンモニウム1.0部を溶解したイオン交換水10部を投入した。その後、上記原料の乳化液の残りを3時間かけて投入し、フラスコ内の窒素置換を行った後、フラスコ内の溶液を攪拌しながらオイルバスで65℃になるまで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続し、ポリスチレンアクリル樹脂粒子分散液(結着樹脂分散液(3))を得た。
ポリスチレンアクリル樹脂粒子分散液(結着樹脂分散液(3))は、イオン交換水を加えて固形分量を20%に調整した。ポリスチレンアクリル樹脂粒子分散液中のポリスチレンアクリル樹脂粒子の体積平均粒子径は140nmであり、重量平均分子量(Mw)は、57,000であった。

0115

黒色顔料分散液(1)の調製>
・カーボンブラック(キャボット社製、Regal330):250部
アニオン系界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンSC):33部(有効成分60%。着色剤に対して8%)
・イオン交換水:750部
上記成分をすべて投入した際に液面の高さが容器の高さの1/3程度になる大きさのステンレス容器に、イオン交換水280部とアニオン系界面活性剤33部とを入れ、充分に界面活性剤を溶解させた後、前記固溶体顔料すべてを投入し、撹拌機を用いて濡れていない顔料がなくなるまで撹拌するとともに、充分に脱泡させた。脱泡後に残りのイオン交換水を加え、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて、5000回転で10分間分散した後、撹拌器で1昼夜撹拌させて脱泡した。脱泡後、再度ホモジナイザーを用いて、6,000回転で10分間分散した後、撹拌器で1昼夜撹拌させて脱泡した。続けて、分散液を高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギマシン社製、HJP30006)を用いて、圧力240MPaで分散した。分散は、トータル仕込み量と装置の処理能力とから換算して25パス当行った。得られた分散液を72時間放置して沈殿物を除去し、イオン交換水を加えて、固形分濃度を20%に調製し、黒色顔料分散液(1)を得た。この黒色顔料分散液(1)中の粒子の体積平均粒径D50は135nmであった。

0116

<離型剤粒子分散液(1)の調製>
・炭化水素系ワックス(HNP9、融解温度75℃、日本精(株)製):270部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK、有効成分量:60%):13.5部(有効成分として、離型剤に対して3.0%)
・イオン交換水:21.6部
上記成分を混合し、圧力吐出型ホモジナイザー(ゴーリン社製、ゴーリンホモジナイザ)で、内液温度120℃にて離型剤を溶解した後、分散圧力5MPaで120分間、続いて40MPaで360分間分散処理し、冷却して、離型剤粒子分散液(1)を得た。この離型剤粒子分散液(1)中の粒子の体積平均粒径D50は225nmであった。その後、イオン交換水を加えて固形分濃度が20.0%になるように調整した。

0117

<混合分散液(1)の調製>
以下を混合し、混合分散液(1)を調製した。
・結着樹脂粒子分散液(1):14部
・ゴム粒子分散液(1):40部・イオン交換水:150部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、Dowfax2A1):1.6部

0118

<混合分散液(2)の調製>
以下を混合し、混合分散液(2)を調製した。
・結着樹脂粒子分散液(1):14部
・ゴム粒子分散液(1):15部
・イオン交換水:150部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、Dowfax2A1):1.6部

0119

<混合分散液(3)の調製>
以下を混合し、混合分散液(3)を調製した。
・結着樹脂粒子分散液(1):14部
・イオン交換水:150部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、Dowfax2A1):1.6部

0120

(実施例1)
<トナー粒子の作製>
・結着樹脂粒子分散液(1):80部
・結着樹脂分粒子散液(2):20部
・黒色顔料分散液(1):12部
離型剤分散液(1):18部
・イオン交換水:180部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、Dowfax2A1):2.9部
温度計、pH計、撹拌器を備えた反応容器に上記の材料を入れ、温度25℃下に1.0%硝酸を添加してpHを3.0に調整した後、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)にて5,000rpm(revolutions per minute)で分散しながら、濃度2.0%の硫酸アルミニウム水溶液を30部添加して6分間分散した。
その後、反応容器に撹拌器、マントルヒーターを設置し、スラリーが充分に撹拌されるように撹拌器の回転数を調整しながら、温度40℃までは0.2℃/分の昇温速度、40℃を超えてから53℃までは0.05℃/分の昇温速度で昇温し、10分ごとにマルチサイザーII(アパーチャー径50μm、ベックマン−コールター社製)にて粒径を測定した。体積平均粒径が5.7μmになったところで温度を保持し、混合粒子分散液(1)を5分間かけて投入し、20分間保持した。その後、結着樹脂粒子分散液(1)16部を5分掛けて投入し、20分間保持した。
続いて、0.1規定の水酸化ナトリウムを添加してpHを8.0に調整し、攪拌を継続しながら1℃/分で80℃まで加熱して3時間保持した。光学顕微鏡電界放出走査電子顕微鏡(FE−SEM)にて粒子形状及び表面性を観察したところ、4時間目で粒子の合一が確認されたので、冷却水で容器を30℃まで5分間かけて冷却した。冷却後のスラリーを、目開き15μmのナイロンメッシュに通過させ粗大粉を除去し、メッシュを通過したトナースラリーアスピレータ減圧濾過した。濾紙上に残った固形分を手でできるだけ細かく砕いて、温度30℃で固形分量の10倍のイオン交換水に投入し、30分間攪拌混合した。次いで、アスピレータで減圧濾過し、濾紙上に残った固形分を手でできるだけ細かく砕いて、温度30℃で固形分量の10倍のイオン交換水に投入し、30分間攪拌混合した後、再度アスピレータで減圧濾過し、濾液電気伝導度を測定した。濾液の電気伝導度が10μS/cm以下になるまでこの操作を繰り返し、固形分を洗浄した。 洗浄された固形分を湿式乾式整粒機(コーミル)で細かく砕き、35℃のオーブン中で36時間真空乾燥して、トナー粒子(1)を得た。体積平均粒径は6.8μmであった。

0121

<トナーの作製>
その後、トナー粒子(1)100質量部に対して、外添剤として、疎水性シリカ粒子(日本アエロジル社製、RY50)3.3質量部を添加した。次いで、ヘンシェルミキサーを用いて周速30m/sで3分間混合した。その後、目開き45μmの振動篩いで分してトナー(1)を得た。

0122

<静電荷像現像剤の作製>
ヘンシェルミキサに、体積平均粒径0.18μmの球状マグネタイト粒子粉末500質量部を投入し、十分に撹拌した後、チタネート系カップリング剤5.0質量部を添加し、95℃まで昇温し、30分間混合撹拌することにより、チタネート系カップリング剤被覆された球状マグネタイト粒子を得た。
続いて、四つ口フラスコに、フェノール6.0質量部、30%ホルマリン10質量部、上記マグネタイト粒子500質量部と25%アンモニア水7質量部、水400質量部を入れ、混合撹拌した。次に、撹拌しながら60分間で90℃まで昇温し、同温度にて180分間反応させた後、30℃まで冷却し、500mlの水を添加した後、上澄み液を除去、沈殿物を水洗した。これを減圧下、180℃で乾燥し、目開き106μmの篩分網にて粗大粉を取り除き、平均粒径38μmの芯材粒子を得た。
次に、トルエン200質量部、スチレン−メタクリレート共重合体成分モル比10:90、重量平均分子量160,000)35質量部を90分間スターラーにて撹拌し、コート樹脂溶液を得た。
芯材粒子を1,000質量部、上記コート樹脂溶液70質量部を真空脱気型ニーダーコーター(ローター・壁面間クリアランス35mm)に入れ、65℃を保って30分間30rpmにて攪拌した後、更に温度を88℃とし、減圧してトルエン留去・脱気・乾燥させた。さらに目開き75μmのメッシュを通すことによりキャリアを調整した。キャリアの形状係数SF2は104であった。
トナー100部と、キャリア1,000部とをV−ブレンダーを用い20rpmで20分間撹拌し、212μmの網目を有するシーブ篩うことにより現像剤(1)を得た。

0123

(実施例2)
ゴム粒子分散液(1)をゴム粒子分散液(2)に変更した以外は、実施例1と同様にして、トナー(2)を得た。

0124

(実施例3)
結着樹脂分散液(1)80部から結着樹脂分散液(3)100部に変更し、結着樹脂分散液(2)を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして、トナー(3)を得た。

0125

(実施例4)
結着樹脂分散液(2)の量を20部から30部に変更した以外は、実施例1と同様にして、トナー(4)を得た。

0126

(実施例5)
結着樹脂分散液(2)を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして、トナー(5)を得た。

0127

(実施例6)
ゴム粒子分散液(1)をゴム粒子分散液(3)に変更した以外は、実施例1と同様にして、トナー(6)を得た。

0128

(実施例7)
ゴム粒子分散液(1)をゴム粒子分散液(4)に変更した以外は、実施例1と同様にして、トナー(7)を得た。

0129

(実施例8)
水酸化ナトリウムを添加しpH8.0に調整後、1℃/分で85℃まで加熱した以外は、実施例1と同様にして、トナー(8)を得た。

0130

(実施例9)
水酸化ナトリウムを添加しpH8.0に調整後、1℃/分で70℃まで加熱した以外は、実施例1と同様にして、トナー(9)を得た。

0131

(実施例10)
水酸化ナトリウムを添加しpH8.0に調整後、1℃/分で90℃まで加熱した以外は、実施例1と同様にして、トナー(10)を得た。

0132

(実施例11)
結着樹脂(1)量を80部から50部に変更し、混合樹脂分散液(1)を混合樹脂分散液(2)に変更し、更に水酸化ナトリウムを添加しpH8.0に調整後、1℃/分で70℃まで加熱した以外は、実施例1と同様にして、トナー(11)を得た。

0133

(実施例12)
体積平均粒径が6.5μmになったところで温度を保持し、混合粒子分散液(1)を5分間かけて投入した以外は、実施例1と同様にして、トナー(12)を得た。

0134

(実施例13)
体積平均粒径が3.5μmになったところで温度を保持し、混合粒子分散液(1)を5分間かけて投入した以外は、実施例1と同様にして、トナー(13)を得た。

0135

(実施例14)
体積平均粒径が7.1μmになったところで温度を保持し、混合粒子分散液(1)を5分間かけて投入した以外は、実施例1と同様にして、トナー(14)を得た。

0136

(実施例15)
体積平均粒径が3.1μmになったところで温度を保持し、混合粒子分散液(1)を5分間かけて投入した以外は、実施例1と同様にして、トナー(15)を得た。

0137

(実施例16)
体積平均粒径が6.5μmになったところで温度を保持し、混合粒子分散液(1)を5分間かけて投入し、水酸化ナトリウムを添加しpH8.0に調整後、1℃/分で85℃まで加熱した以外は、実施例1と同様にして、トナー(16)を得た。

0138

(実施例17)
体積平均粒径が3.5μmになったところで温度を保持し、混合粒子分散液(1)を5分間かけて投入し、水酸化ナトリウムを添加しpH8.0に調整後、1℃/分で75℃まで加熱した以外は、実施例1と同様にして、トナー(17)を得た。

0139

(実施例18)
トナー粒子の作製においてゴム粒子分散液25部を追加し、混合樹脂分散液(1)を混合樹脂分散液(3)に変更した以外は、実施例1と同様にして、トナー(18)を得た。

0140

(実施例19)
トナー粒子の作製において結着樹脂分散液(1)を80部から50部に変更し、混合樹脂分散液(1)を添加・保持後に添加する結着樹脂分散液(1)を16部から46部に変更した以外は、実施例1と同様にして、トナー(19)を得た。

0141

(比較例1)
ゴム粒子分散液(1)を使用しなった以外は、実施例1と同様にして、比較例1のトナー(C1)を得た。

0142

(比較例2)
ゴム粒子分散液(1)をゴム粒子分散液(5)に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例2のトナー(C2)を得た。

0143

(比較例3)
ゴム粒子分散液(1)をゴム粒子分散液(6)に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例3のトナー(C3)を得た。

0144

(比較例4)
ゴム粒子分散液(1)を使用せず、ゴム粒子分散液を凍結乾燥したものを外添剤として使用した以外は、実施例1と同様にして、比較例4のトナー(C4)を得た。

0145

(比較例5)
結着樹脂分散液(1)及び(2)を使用せず、ゴム粒子分散液(1)100部に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例5のトナー(C5)を得た。

0146

<トナーの溶融粘度が104Pa・sに達する温度の測定>
トナーの溶融粘度は、トナーの粘弾性を、回転平板型レオメーター(RDA 2RHIOSシステムVer.4.3.2,レオメトリックス・サイエンテイフィック・エフ・イー(株)製)を用いて測定することにより求める。
具体的には、試料を直径25mmのサンプルホルダーにセッティングし、昇温速度1℃/min、周波数6.28rad/s、歪み20%以下、測定保証値の範囲内の検出トルクの測定条件で、温度変化に対する貯蔵弾性率GN(Pa)、損失弾性率GL(Pa)の変化を得る。そして損失弾性率GLを測定周波数1rad/sで割った値を溶融粘度とし、その値が104Pa・sとなる温度を求めた。

0147

<ゴム粒子の圧縮永久歪みの測定>
トナーをトルエンに溶解させ、結着樹脂とゴム粒子を分離する。取り出したゴム粒子を乾燥させた後、120℃で20分間プレス成型した後、更に200℃で4時間加熱して、JIS K6262に準じた小型試験片(直径=13mm、厚さ=6.3mm)を作製した。
この試験片を用いてJIS K6262(2013年)に準じ、トナーの溶融粘度が104Paに達する温度において圧縮永久ひずみ試験(22時間、25%圧縮)でのひずみ率を圧縮永久歪試験機(高分子計器(株)製)を用いて測定した。

0148

<トナー中におけるゴム粒子ドメインの測定>
トナーをエポキシ樹脂に混合して包埋し、エポキシ樹脂を固化する。その後、ウルトラミクロトーム装置(UltracutUCT、Leica社製)により、得られた固化物を切断し、厚み80nm以上130nm以下の薄片試料を作製する。次に、得られた薄片試料を30℃のデシケータ内で四酸化オスミウムにより3時間染色する。そして、超高分解能電界放出型走査電子顕微鏡(SEM:S−4800、日立ハイテクノロジーズ社製)にて、染色された薄片試料のSEM画像を得る。染色度合いに起因する濃淡で、各成分が識別される。試料の状態などにより濃淡が判別しにくい場合は、染色時間を調整する。
前記SEM画像において、最大長がトナー粒子の体積平均粒子径の85%以上であるトナー粒子断面を選択し、染色されたゴム粒子のドメインを観察する。選択したゴム粒子のドメインについて、長径及び短径を求め、長径及び短径が交わる点をゴム粒子のドメインの中心とする。ゴム粒子のドメイン中心からゴム粒子のドメインの外周に最も近い径をゴム粒子のドメイン径とした。複数のトナー粒子における300個のゴム粒子ドメインについて測定を行い、その算術平均をゴム粒子ドメイン径として算出した。
また、トナー粒子の表面から、選択したゴム粒子のドメインの中心までの最短の距離を求める。複数のトナー粒子における、100個のハイブリッド樹脂のドメインについて行い、その算術平均値を、トナー表層からの距離として算出した。
更に、トナーの断面を観察した場合において、トナーの表面から距離(トナーの体積平均粒径Dt(μm)/6)以内に存在するゴム粒子の面積割合を算出した。

0149

<低温定着性評価>
作製した現像剤を、定着器を取り出したカラー複写機DocuCentreIV C3370(富士ゼロックス(株)製)の現像器充填し、未定着画像を出力した。記録媒体としてはVitality紙を用いて、片面に画像密度50%、25mm×25mmとなる未定着画像を形成した。定着評価用装置としては、富士ゼロックス(株)製DocuPrintP450の定着器を取り外し、定着温度が変更できるように改造したものを使用した。
定着器のニップ幅は7mm、ニップ圧は2.0kgf/cm2、Dwell time(接触時間)は26.9ms、プロセス速度は260mm/秒であった。定着温度80℃から5℃間隔で、220℃まで昇温させ、未定着画像の定着を行った。摩擦試験機(スガ試験機(株)製FR2)に設置し、10往復させた前後の画像濃度から残存率を算出し、残存率≧95%となる温度をHT画像の低温定着性評価の指標とした。
下記評価基準に基づいて、評価を行った。評価結果を表1に示す。
A:140℃未満
B:140℃以上150℃未満
C:150℃以上160℃未満
D:160℃以上

0150

プリントブロッキング(ブロッキング抑制性)評価>
作製した現像剤を、評価機「D110(富士ゼロックス(株製)」に充填した。35℃80%Rh条件において、像密度50%のベタ画像で5kpv(pv=画像形成処理枚数プリントボリューム))P紙両面に連続出力した。プリント後、一昼夜放置して以下の評価基準に基づいて、評価を行った。評価結果を表1に示す。
A:プリントブロッキングが未発生であった。
B:軽微なプリントブロッキングが発生したが、プリント裏面へのトナー像の移行は未発生であった。
C:プリントブロッキングが発生したが、プリント裏面へのトナー像の移行は未発生であった。
D:プリントブロッキング発生し、プリント裏面にトナー像が移行した。

0151

<グロス安定性評価
作製した現像剤を、評価機「D110(富士ゼロックス(株製)」に充填した。10℃15%Rh条件に置いて30mm×30mmのベタ画像を5kpv、OSコート紙(127gsm)に連続出力した。100枚毎に画像のグロスを光沢度計GM268−A(コニカミノルタ社製)で測定し、以下の評価基準に基づいて、評価を行った。
A:最大グロス差が3%未満
B:最大グロス差が3%以上5%未満
C:最大グロス差が5%以上7%未満
D:最大グロス差が7%以上

0152

0153

前記表1における“圧縮永久ひずみ”とは、トナーの溶融粘度が104Paに達する温度におけるゴム粒子の圧縮永久ひずみを表し、“表面近傍存在割合”とは、トナーの断面を観察した場合に、前記トナーの表面から距離(前記トナーの体積平均粒径Dt(μm)/6)以内に存在するゴム粒子の面積割合を表す。
また、表1における“Pes”は非結晶性ポリエステル樹脂を表し、“Cry”は結晶性ポリエステル樹脂を表し、“St/Ac”はスチレンアクリル樹脂を表し、“Pes+Cry”は非結晶性ポリエステル樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂の両方を含むことを表し、“Pes+Cry増”は前記“Pes+Cry”と比較して結晶性ポリエステル樹脂の量が多いことを表す。

0154

また、表2に、各実施例及び比較例のトナーにおける組成及び製造処方をまとめたものを示す。

0155

0156

なお、表2における各成分の量の単位は、質量部である。

実施例

0157

前記表1に示す結果から、本実施例の静電荷像現像用トナーは、比較例の静電荷像現像用トナーに比べ、低温定着性、及び、得られる印刷物のブロッキング抑制性に優れることがわかる。
また、前記表1に示す結果から、本実施例の静電荷像現像用トナーは、グロス安定性にも優れることがわかる。

0158

1Y、1M、1C、1K感光体(像保持体の一例)
2Y、2M、2C、2K帯電ロール(帯電手段の一例)
3露光装置(静電荷像形成手段の一例)
3Y、3M、3C、3Kレーザ光線
4Y、4M、4C、4K現像装置(現像手段の一例)
5Y、5M、5C、5K一次転写ロール(一次転写手段の一例)
6Y、6M、6C、6K感光体クリーニング装置(像保持体クリーニング手段の一例)
8Y、8M、8C、8Kトナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K画像形成ユニット
20中間転写ベルト(中間転写体の一例)
22駆動ロール
24支持ロール
26二次転写ロール(二次転写手段の一例)
28定着装置(定着手段の一例)
30中間転写ベルトクリーニング装置(中間転写体クリーニング手段の一例)
P 記録紙(記録媒体の一例)

0159

107感光体(像保持体の一例)
108帯電ロール(帯電手段の一例)
109露光装置(静電荷像形成手段の一例)
111現像装置(現像手段の一例)
112転写装置(転写手段の一例)
113感光体クリーニング装置(像保持体クリーニング手段の一例)
115定着装置(定着手段の一例)
116取り付けレール
117筐体
118露光のための開口部
200プロセスカートリッジ
300 記録紙(記録媒体の一例)

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