説明

画像形成装置およびトナー

【課題】画像濃度の確保と耐フィルミング性を両立することができるトナー、画像形成装置の提供。
【解決手段】電子写真方式の画像形成装置において用いられるトナーであって、該画像形成装置が現像容器内に感光体と対向して配置された磁気吸引力を有する2本以上の現像ロール部材のうち2本を互いに回転方向を異ならせて設けた現像ロール部材と、該回転方向の異なる2本の現像ロール部材の間に設けた現像剤規制部材とを備えたセンターフィード式現像装置を有し、該画像形成装置の定着媒体の移動速度であるシステム速度が500〜1700mm/sである画像形成装置であり、トナーの外添剤が、脂肪酸金属塩と正帯電性無機微粒子と負帯電性無機微粒子とを含み、該脂肪酸金属塩の一次粒径が0.5〜1.5μmであることを特徴とするトナー。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、超高速画像形成装置においても、画像濃度の確保と耐フィルミング性を両立することができるトナー、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電子写真作像業界において、印刷速度の高速化が求められている。特にシステム速度が500〜1700mm/sの範囲内にあるような超高速画像形成装置を有する印刷機分野では、高速で回転する感光体上に形成された静電潜像を安定して現像すること、感光体の耐フィルミング性を向上することが課題となっている。
【0003】
上記問題を解決するために、例えば、特許文献1では感光体に対向して近接し、その感光体の回転方向と逆方向に回転する逆方向現像ロールを少なくとも2本以上配置し、その逆方向現像ロール部の前記感光体回転方向上流側に、その感光体に対向して近接し、その感光体の回転方向と同方向に回転する同方向現像ロールを少なくとも1本以上配置した現像装置を提案している。上記現像装置を用いることで高速印刷でも安定した印刷濃度を確保している。しかし、感光体へのトナーフィルミングが残課題として未解決のままである。
【0004】
耐フィルミング性向上の試みとしては、感光体から中間転写体又は紙面にトナーが転写された後、帯電させる前にクリーニングプロセスを設けることで解決を図っているものが数多く報告されている。例えば、特許文献2ではブラシ、特許文献3ではブレード、特許文献4ではローラを設けて転写残トナーのクリーニングを行っている。しかし、プロセス改善の点だけではトナーの外形が多岐にわたっており、あらゆる形状のトナーの捕捉が難しいこと、またクリーニング部材の像担持体との摩擦疲労がある点から万能な解決法とはいえない。
【0005】
また、トナー処方の観点からの耐フィルミング性向上策として、外添剤に脂肪酸金属化合物を用いる試み(特許文献5〜8)がある。この方法によって耐フィルミング性は改善されているが、脂肪族金属化合物を加えることで流動性が悪くなり、現像装置内で超高線速の画像形成装置において最適化されているとはいえない。また、従来の脂肪酸金属化合物は粒径の大きいもの(2μm以上)しかなく、この点でも不具合を生じさせていた。
【0006】
【特許文献1】特許第3128745号公報
【特許文献2】特開2007−132999号公報
【特許文献3】特開2004−325621号公報
【特許文献4】特開平9−197932号公報
【特許文献5】特開2007−241166号公報
【特許文献6】特開2007−108622号公報
【特許文献7】特開2007−78925号公報
【特許文献8】特開2006−227190号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上記超高速画像形成装置における問題点を解決するためになされたもので、画像濃度の確保と耐フィルミング性を両立することができるトナー、画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、鋭意検討した結果、電子写真方式の画像形成装置において、前記画像形成装置が現像容器内に感光体と対向して配置された磁気吸引力を有する2本以上の現像ロール部材のうち2本を互いに回転方向を異ならせて設けた現像ロール部材と、前記回転方向の異なる2本の現像ロール部材の間に設けた現像剤規制部材とを備えたセンターフィード式現像装置を有し、前期画像形成装置の定着媒体の移動速度であるシステム速度が500〜1700mm/sである画像形成装置において、前記画像形成装置に用いるトナーの外添剤に脂肪酸金属塩及び、正帯電性無機微粒子、負帯電性無機微粒子を含むことにより、上記課題を解決することが可能であることが判明した。すなわち、上記課題は本発明の(1)〜(7)によって解決される。
【0009】
(1)電子写真方式の画像形成装置において用いられるトナーであって、該画像形成装置が現像容器内に感光体と対向して配置された磁気吸引力を有する2本以上の現像ロール部材のうち2本を互いに回転方向を異ならせて設けた現像ロール部材と、該回転方向の異なる2本の現像ロール部材の間に設けた現像剤規制部材とを備えたセンターフィード式現像装置を有し、該画像形成装置の定着媒体の移動速度であるシステム速度が500〜1700mm/sである画像形成装置であり、トナーの外添剤が、脂肪酸金属塩と正帯電性無機微粒子と負帯電性無機微粒子とを含み、該脂肪酸金属塩の一次粒径が0.5〜1.5μmであることを特徴とするトナー。
(2)前記脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム及びステアリン酸アルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする上記(1)に記載のトナー。
(3)前記脂肪酸金属塩をトナー母体100質量部に対して0.02〜0.06質量部含み、超音波振動法によるトナー母体に対する前記脂肪酸金属塩の遊離率が10〜20%であることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載のトナー。
(4)前記正帯電性無機微粒子が正帯電性シリカ又は正帯電性酸化チタンであることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載のトナー。
(5)前記負帯電性無機微粒子が負帯電性シリカ及び/又は負帯電性酸化チタンであることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載のトナー。
(6)脂肪酸アミド化合物を含有することを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれかに記載のトナー。
(7)電子写真方式の画像形成装置であって、該画像形成装置が現像容器内に感光体と対向して配置された磁気吸引力を有する2本以上の現像ロール部材のうち2本を互いに回転方向を異ならせて設けた現像ロール部材と、該回転方向の異なる2本の現像ロール部材の間に設けた現像剤規制部材とを備えたセンターフィード式現像装置を有し、該画像形成装置の定着媒体の移動速度であるシステム速度が500〜1700mm/sである画像形成装置であり、トナーとして上記(1)〜(6)のいずれかに記載のトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。(8)感光体と、該感光体上に形成された静電潜像をトナーを用いて現像し可視像を形成する現像手段とを少なくとも有し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、前記トナーが、上記(1)〜(6)のいずれかに記載のトナーであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の効果】
【0010】
本発明により、超高速画像形成装置においても、画像濃度の確保と耐フィルミング性を両立することができるトナー、画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明者らは、鋭意検討した結果、センターフィード式現像装置を有する超高速画像形成装置に用いるトナーの外添剤に脂肪酸金属塩、及び正帯電性、負帯電性無機微粒子を含むときに発生する画像濃度の低下および感光体へのトナーフィルミング問題の発生メカニズム解析及び対策法が見出された。
以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
【0012】
システム速度が速い、特に線速が500〜1700mm/sの超高速作像装置において画像印刷濃度を確保するために、現像装置は1本の現像磁気ロールの現像では必ずしも十分でなく、複数の現像磁気ロールを使用し、現像領域を増して現像時間を伸ばし現像することも行われる。いわゆるセンターフィード方式と呼ばれている。複数の現像磁気ロールを使用した場合、1本の現像ロール方式と比較して高い現像能力が得られる事により、高面積画像印刷の場合でも画像印刷濃度が確保できる。
しかし、超高速画像形成装置内では感光体の周速が速く、転写後の感光体上の転写残トナーがクリーニング装置で完全には除去されず、残トナーが徐々に感光体に固着し、トナーフィルミングが発生する。これによって、ベタ画像に白抜け問題が発生する。
【0013】
フィルミング問題を解決するためにはトナー転写率を向上させることが重要である。そのためにはトナーの外添剤に脂肪酸金属塩を含有させることが有効な手段である。その理由は検討中ではあるが、脂肪酸金属塩が感光体に接触することで感光体表面に薄く塗布され、トナーの離型性が良くなり、転写性が上がるためと考えられる。ただ、外添剤に脂肪酸金属塩を加えることでトナーの流動性が下がり、現像機内で十分に攪拌されず、かぶりの問題が懸念される。
【0014】
流動性を付与するために、トナーの外添剤に脂肪酸金属塩に加え、正帯電性、負帯電性無機微粒子を用いることが本発明のポイントである。本発明のトナー母粒子に対して負帯電性無機微粒子を外添剤として添加することによって、トナー粒子の流動性を高め、正帯電性無機微粒子を用いることで帯電量の立ち上がりを調整でき、初期のかぶりを改善できる。なお、システム速度が500mm/s未満の中低速機の分野においてはこのような手法が有効とは限らず、上記解決法はシステム速度が500〜1700mm/sである超高速機の分野において有効な手段である。すなわち、脂肪酸金属塩に加え、正帯電性、負帯電性無機微粒子のいずれかが欠けると課題はクリアできない。
【0015】
本発明で用いる脂肪酸金属塩の一次粒径は0.5〜1.5μmであることが極めて重要である。一次粒径は0.5μm未満の場合は脂肪酸金属塩がトナーのくぼみに埋没し、耐フィルミング性が劣ることになる。一次粒径は1.5μmを超える場合は脂肪酸金属塩がトナー表面に固定されず、同じく耐フィルミング性が劣ることになる。ここで、前記脂肪酸金属塩の一次粒径は、例えば、レーザー回折粒度測定装置(島津製作所社製)により測定することができる。
測定法を具体的に説明する。100mlビーカーに試料0.01g、界面活性剤0.1gを計り取り、半透明ペースト状になるまで混合する。その後精製水40gを加え、ペーストを水中に軽く分散させる。その後、超音波を4分かけて分散体とする。その後装置にサンプル1gを測定用セルに入れ、測定する。測定結果の体積平均粒径D50の値を一次粒径とする。
【0016】
前記脂肪酸金属塩の添加量は、トナー母体100質量部に対し0.01〜1.0質量部が好ましく、0.02〜0.06質量部がより好ましい。また、超音波振動法によるトナー母体に対する前記脂肪酸金属塩の遊離率が10〜20%であることが好ましい。前記遊離率が10%未満であると、満足な環境安定性、転写性、及びクリーニング性が得られなくなることがあり、20%を超えると、トナーに付着していない前記脂肪酸金属塩がトナー流動性を低下させてしまうこと、また過剰添加によるフィルミング発生がある。
以下、超音波振動法による遊離率測定の方法について説明する。イオン交換水100mlに濃度が33%のドライウェル4.4mlを加え、1分攪拌して溶液Aを作成する。上記溶液Aにサンプルの初期トナー5gを添加して、20回シェイクし、十分に濡れさせた後に30分放置し、液Bを作成する。上記液Bを5回シェイクし、トナーを分散させてから、超音波ホモジナイザー(VCX750 SONICS製)にて、振動部を液Bに2.5cm進入し、出力エネルギー30%で、1分間振動させて、液Cを作成する。上記液Cを10分放置した後、ろ過する。使用ろ紙は110mm、100CIRCLES(Toyo Roshi kaisha製)を用いる。ろ紙上残ったトナーを回収し、40℃恒温槽で8時間乾燥させる。乾燥後得られたトナー3g、自動加圧成型機(T−BRB−32 Maekawa製)、荷重 6.0 t、加圧時間 60 sec(メーカと条件)にて直径3mm、厚さ2mmにペレット成型し、処理後サンプルトナーとする。上記処理をしていないサンプル初期トナーを同様に直径3mm、厚さ2mmにペレット成型し、処理前サンプルトナーとする。蛍光X線装置(ZSX−100e 理学電気製)にて定量分析で上記ペレットトナーサンプルの金属の部数を測る。使用する検量線は予めトナーに対して、金属含有量が0.1部、1部、1.8部のトナーサンプルで作成する。 下記の式によって遊離率を算出する。
遊離率
={処理前サンプルトナー金属含有量(部)−処理後サンプルトナー金属含有量(部)}
/処理前サンプルトナー金属含有量(部)
【0017】
前記脂肪酸金属塩としては、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、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、オレイン酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸マグネシウム、ミリスチン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、ベヘニン酸亜鉛などが挙げられる。これらの中でもステアリン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム及びステアリン酸アルミニウムを好ましく用いることができる。
【0018】
正帯電性無機微粒子及び負帯電性無機微粒子の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、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。その中でも特にシリカと酸化チタンが好ましい。
【0019】
本発明では正帯電性、負帯電性無機微粒子を使用しているが、正帯電性・負帯電性の定義は以下のように決める。次段落で示す方法でトナー母体と該トナー母体に無機微粒子を混合することによって外添したトナーの帯電量を測定し、仮にトナー母体が正帯電の場合、混合したトナーの帯電量がトナー母体帯電量よりも正の方向に大きくなった場合に正帯電性、逆の場合に負帯電性とする。トナー母体が負帯電の場合、混合したトナーの帯電量がトナー母体帯電量よりも負の方向に大きくなった場合に負帯電性、逆の場合に正帯電性とする。
帯電量測定は、ブローオフ粉体帯電量測定装置「TB−200(東芝ケミカル社製)」を用いて、下記の方法でブローオフ帯電量〔フェライトとの混合における摩擦帯電量(Q)〕を測定した。
測定サンプル0.4gとフェライト96gをポリプロピレン製の容器に量り取り、2軸のローター上で100rpmの回転速度で15分間回転させた後、その混合物0.05gを500メッシュの金網上に量り取り、下記条件でブローオフ帯電量を測定する。
窒素ブロー圧:0.5kg/cm
ブロー時間 :20秒
【0020】
正帯電性シリカの体積平均粒子径は、流動性などを考慮して、10〜100nmであることが好ましく、10〜60nmであることがさらに好ましい。正帯電性シリカの体積平均粒子径が100nmより大きいとトナー流動性が低下する。一方、10nmより小さくなるとシリカの二次凝集が大きくなり、トナー母粒子から遊離して存在する離型剤の粒子の表面にシリカを付着させることが困難となるため好ましくない。
【0021】
正帯電性シリカの添加量はトナー母体100質量部に対して0.5〜2質量部が好ましく、0.7〜1.5質量部がより好ましい。添加量が0.5質量部未満の場合、遊離した離型剤表面に正帯電性シリカを付着させることができない。また2質量部を超えると、外添剤による被覆率が大きくなり、定着特性等に悪影響を及ぼす。
【0022】
正帯電性シリカは疎水化処理されていることが好ましい。正帯電性シリカの表面を疎水化処理することにより、トナーの流動性および帯電性がさらに向上する。シリカの疎水化は、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルジクロロシランなどのシラン化合物、あるいはジメチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン、フッ素変性シリコーンオイル、アルキ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等のシリコーンオイルを用いて、湿式法、乾式法などの方法により行うことができる。
【0023】
負帯電性シリカとしては、体積平均粒子径が10〜50nmであるものが好ましく、15〜30nmのものが特に好ましい。負帯電性シリカの平均粒子径が50nmより大きいとトナー流動性が低下する。一方、10nmより小さくなるとシリカの二次凝集が大きくなり、トナー母粒子から遊離して存在する離型剤の粒子の表面にシリカを付着させることが困難となるため好ましくない。負帯電性シリカは、疎水化処理されていることが好ましく、負帯電性シリカの表面を疎水性にすることにより、トナーの流動性および帯電性がさらに向上する。負帯電性シリカの疎水化は、上記正帯電性シリカの疎水化と同様の方法によって行うことができる。
【0024】
負帯電性シリカの添加量はトナー母体100質量部に対して0.5〜2質量部が好ましく、0.7〜1.5質量部がより好ましい。添加量が0.5質量部未満の場合、遊離した離型剤表面にシリカ粒子を付着させることができない。また2質量部を超えると、外添剤による被覆率が大きくなり、定着特性等に悪影響を及ぼす。
【0025】
負帯電性シリカとしては、具体的には、日本アエロジル製 RX200:体積平均粒径10nm、ヘキサメチルジシラザン処理、RY200:体積平均粒径10nm、シリコーンオイル処理、RX50:体積平均粒径50nm、ヘキサメチルジシラザン処理、キャボット社製 TG−811F:平均粒径10nm、ヘキサメチルジシラザン処理、TG−308F:体積平均粒径15nm、シリコーンオイル処理等を挙げることができる。
正帯電性シリカとしては、具体的には、ワッカー社製 H30TA:平均粒径8nm、ポリジメチルシロキサン処理、テイカ社製 MSP−005:平均粒径20nm、シラン処理、キャボット社製TG−820F:平均粒径11nm、シリコーンオイル処理等を挙げることができる。
【0026】
正帯電性酸化チタン、負帯電性酸化チタンとしては、体積平均粒子径が10〜50nmであるものが好ましく、15〜30nmのものが特に好ましい。正帯電性酸化チタン、負帯電性酸化チタンの平均粒子径が50nmより大きいとトナー流動性が低下する。一方、10nmより小さくなると正帯電性酸化チタン、負帯電性酸化チタンの二次凝集が大きくなり、トナー母粒子から遊離して存在する離型剤の粒子の表面に酸化チタンを付着させることが困難となるため好ましくない。正帯電性酸化チタン、負帯電性酸化チタンの添加量はトナー母体100質量部に対して0.5〜2質量部が好ましく、0.7〜1.5質量部がより好ましい。添加量が0.5質量部未満の場合、遊離した離型剤表面に酸化チタン粒子を付着させることができない。また2質量部を超えると、外添剤による被覆率が大きくなり、定着特性等に悪影響を及ぼす。
正帯電性酸化チタンとしては、テイカ製 JMT−150ANO:体積平均粒径15nm シラン処理、負帯電性酸化チタンとしては テイカ製 JMT−150IB:体積平均粒径15nmシラン処理等を挙げることができる。
なお、本発明においては体積平均粒径は、電気抵抗法粒度分布測定装置(ベックマン・コールター社製マルチサイザーIII)で測定した体積分布D50で示した。
【0027】
本発明のトナーのバインダー樹脂としてはポリエステル樹脂が好ましく、非晶質、結晶性ポリエステル樹脂を用いることができる。これらは単独で使用してもよいし、組み合わせて使用してもよい。
【0028】
本発明のトナーにおいてトナーバインダー樹脂として用いることができる重縮合ポリエステル樹脂としては、ポリオールとポリカルボン酸との重縮合物であるポリエステル樹脂(AX)、(AX)にさらにポリエポキシド(c)などを反応させて得られる変性ポリエステル樹脂(AY)などが挙げられる。(AX)、(AY)などは単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて混合物として使用してもよい。
【0029】
ポリオールとしては、ジオール(g)および3価以上のポリオール(h)が、ポリカルボン酸としては、ジカルボン酸(i)および3価以上のポリカルボン酸(j)が挙げられ、それぞれ2種以上を併用してもよい。
ポリエステル樹脂(AX)および(AY)としては、以下のものなどが挙げられ、これらのものを併用することもできる。
(AX1):(g)および(i)を用いた線状のポリエステル樹脂
(AX2):(g)および(i)とともに(h)および/または(j)を用いた非線状のポリエステル樹脂
(AY1):(AX2)に(c)を反応させた変性ポリエステル樹脂
【0030】
ジオール(g)としては、水酸基価180〜1900(mgKOH/g、以下同様)のものが好ましい。具体的には、炭素数2〜36のアルキレングリコール(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−プチレングリコールおよび1,6−ヘキサンジオールなど);炭素数4〜36のアルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロビレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールおよびポリプチレングリコールなど);炭素数6〜36の脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノールおよび水素添加ビスフェノールAなど);上記脂環式ジオールの炭素数2〜4のアルキレンオキシド〔エチレンオキシド(以下EOと略記する)、プロピレンオキシド(以下POと略記する)およびプチレンオキシド(以下BOと略記する)など〕付加物(付加モル数1〜30);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールFおよびビスフェノールSなど)の炭素数2〜4のアルキレンオキシド(EO、POおよびBOなど)付加物(付加モル数2〜30)などが挙げられる。
【0031】
これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコール、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物およびこれらの併用であり、とくに好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物、炭素数2〜4のアルキレングリコールおよびこれらの2種以上の併用である。
なお、上記および以下において水酸基価および酸価は、JIS K 0070に規定の方法で測定される。
【0032】
3価以上(3〜8価またはそれ以上)のポリオール(h)としては、水酸基価150〜1900のものが好ましい。具体的には、炭素数3〜36の3〜8価またはそれ以上の脂肪族多価アルコール(アルカンポリオールおよびその分子内もしくは分子間脱水物、例えば、グリセリン、トリエチロールエタン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタン、ポリグリセリン、およびジペンタエリスリトール;糖類およびその誘導体、例えば庶糖およびメチルグルコシド;など);上記脂肪族多価アルコールの炭素数2〜4のアルキレンオキシド(EO、POおよびBOなど)付加物(付加モル数1〜30);トリスフェノール類(トリスフェノールPAなど)の炭素数2〜4のアルキレンオキシド(EO、POおよびBOなど)付加物(付加モル数2〜30);ノボラック樹脂(フェノールノボラックおよびクレゾールノボラックなど:平均重合度3〜60)の炭素数2〜4のアルキレンオキシド(EO、PO、BOなど)付加物(付加モル数2〜30)などが挙げられる。
これらのうち好ましいものは、3〜8価またはそれ以上の脂肪族多価アルコールおよびノボラック樹脂のアルキレンオキシド付加物(付加モル数2〜30)であり、とくに好ましいものはノボラック樹脂のアルキレンオキシド付加物である。
【0033】
ジカルボン酸(i)としては、酸価180〜1250(mgKOH/g、以下同様)のものが好ましい。具体的には、炭素数4〜36のアルカンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、およびセバシン酸など)およびアルケニルコハク酸(ドデセニルコハク酸など);炭素数4〜36の脂環式ジカルボン酸〔ダイマー酸(2量化リノール酸)など〕;炭素数4〜36のアルケンジカルボン酸(マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、およびメサコン酸など);炭素数8〜36の芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、およびナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケンジカルボン酸、および炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。なお、(i)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキル(炭素数1〜4)エステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いてもよい。
【0034】
3価以上(3〜6価またはそれ以上)のポリカルボン酸(j)としては、酸価150〜1250のものが好ましい。具体的には、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など);不飽和カルボン酸のビニル重合体[数平均分子量(以下Mnと記載、ゲルバーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による):450〜10000](スチレン/マレイン酸共重合体、スチレン/アクリル酸共重合体、α−オレフィン/マレイン酸共重合体、スチレン/フマル酸共重合体など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸であり、とくに好ましいものはトリメリット酸、およびピロメリット酸である。なお、3価以上のポリカルボン酸(j)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキル(炭素数1〜4)エステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いてもよい。
【0035】
また、(g)、(h)、(i)および(j)とともに炭素数4〜20の脂肪族または芳香族ヒドロキシカルボン酸(k)、炭素数6〜12のラクトン(l)を共重合することもできる。
ヒドロキシカルボン酸(k)としては、ヒドロキシステアリン酸、硬化ヒマシ油脂肪酸などが挙げられる。ラクトン(l)としては、カプロラクトンなどが挙げられる。
【0036】
ポリエポキシド(c)としては、ポリグリシジルエーテル〔エチレングリコールジグリシジルエーテル、テトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、フェノールノボラック(平均重合度3〜60)グリシジルエーテル化物など〕;ジエンオキサイド(ペンタジエンジオキサイド、ヘキサジエンジオキサイドなど)などが挙げられる。これらの中で好ましくは、ポリグリシジルエーテルであり、さらに好ましくは、エチレングリコールジグリシジルエーテルおよびビスフェノールAジグリシジルエーテルである。
【0037】
(c)の1分子当たりのエポキシ基数は、好ましくは2〜8、さらに好ましくは2〜6、とくに好ましくは2〜4である。
(c)のエポキシ当量は、好ましくは50〜500である。下限は、さらに好ましく70、とくに好ましくは80であり、上限は、さらに好ましく300、とくに好ましくは200である。エポキシ基数とエポキシ当量が上記範囲内であると、現像性と定着性が共に良好である。上述の1分子当たりのエポキシ基数およびエポキシ当量の範囲を同時に満たせばさらに好ましい。
【0038】
ポリオールとポリカルボン酸の反応比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、好ましくは2/1〜1/2、さらに好ましくは1.5/1〜1/1.3、とくに好ましくは1.3/1〜1/1.2である。また使用するポリオールとポリカルボン酸の種類は、最終的に調整されるポリエステル系トナーバインダーのガラス転移点が45〜85℃となるよう分子量調整も考慮して選択される。
【0039】
本発明においてトナーバインダーとして用いる非晶質ポリエステル樹脂は、通常のポリエステルの製造法と同様にして製造することができる。例えば、不活性ガス(窒素ガス等)雰囲気中で、チタン含有触媒(a)の存在下、反応温度が好ましくは150〜280℃、さらに好ましくは160〜250℃、とくに好ましくは170〜240℃で反応させることにより行うことができる。また反応時間は、重縮合反応を確実に行う観点から、好ましくは30分以上、とくに2〜40時間である。反応末期の反応速度を向上させるために減圧する(例えば1〜50mmHg)ことも有効である。
(a)の添加量としては、重合活性などの観点から、得られる重合体の質量に対して、好ましくは0.0001〜0.8%、さらに好ましくは0.0002〜0.6%、とくに好ましくは0.0015〜0.55%である。
【0040】
また、(a)の触媒効果を損なわない範囲で他のエステル化触媒を併用することもできる。他のエステル化触媒の例としては、スズ含有触媒(例えばジブチルスズオキシド)、三酸化アンチモン、(a)以外のチタン含有触媒(例えばチタンアルコキシド、シュウ酸チタニルカリウム、およびテレフタル酸チタン)、ジルコニウム含有触媒(例えば酢酸ジルコニル)、ゲルマニウム含有触媒、アルカリ(土類)金属触媒(例えばアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のカルボン酸塩:酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム、安息香酸ナトリウム、および安息香酸カリウムなど)、および酢酸亜鉛等が挙げられる。これらの他の触蝶の添加量としては、得られる重合体の質量に対して、0〜0.6%が好ましい。0.6%以内とすることで、ポリエステル樹脂の着色が少なくなり、カラー用のトナーに用いるのに好ましい。添加された全触媒中の(a)の含有率は、50〜100%が好ましい。
【0041】
線状のポリエステル樹脂(AX1)の製造方法としては、例えば、得られる重合体の質量に対して0.0001〜0.8%の触蝶(a)と、必要により他の触媒の存在下、ジオール(g)、およびジカルボン酸(i)を、180℃〜260℃に加熱し、常圧および/または減圧条件で脱水縮合させて、(AX1)を得る方法が挙げられる。
【0042】
非線状のポリエステル樹脂(AX2)の製造方法としては、例えば、得られる重合体の質量に対して0.0001〜0.8%の触媒(a)と、必要により他の触媒の存在下、ジオール(g)、ジカルボン酸(i)、および3価以上のポリオール(h)を、180℃〜260℃に加熱し、常圧および/または減圧条件で脱水縮合させた後、さらに3価以上のポリカルボン酸(j)を反応させて、(AX2)を得る方法が挙げられる。(j)を、(g)、(i)および(h)と同時に反応させることもできる。
【0043】
変性ポリエステル樹脂(AY1)の製造方法としては、ポリエステル樹脂(AX2)にポリエポキシド(c)を加え、180℃〜260℃でポリエステルの分子伸長反応を行うことで、(AY1)を得る方法が挙げられる。
(c)と反応させる(AX2)の酸価は、好ましくは1〜60、さらに好ましくは5〜50である。酸価が1以上であると、(c)が未反応で残存して樹脂の性能に悪影響を及ぼす恐れがなく、60以下であると、樹脂の熱安定性が良好である。
また、(AY1)を得るのに用いる(c)の量は、低温定着性および耐ホットオフセット性の観点から、(AX2)に対して、好ましくは0.01〜10%、さらに好ましくは0.05〜5%である。
【0044】
また、本発明のトナーバインダー中に、上記重縮合ポリエステル樹脂以外に、必要により、他の樹脂などを含有させることもできる。
他の樹脂としては、スチレン系樹脂[スチレンとアルキル(メタ)アクリレートの共重合体、スチレンとジエン系モノマーとの共重合体等]、エポキシ樹脂(ビスフェノールAジグリシジルエーテル開環重合物等)、ウレタン樹脂(ジオールおよび/または3価以上のポリオールとジイソシアネートの重付加物等)などが挙げられる。
他の樹脂がトナーバインダーにおける他の樹脂の含有量は、好ましくは0〜40質量%、さらに好ましくは0〜30質量%、とくに好ましくは0〜20質量%である。
【0045】
(結晶性ポリエステルA)
本発明で用いる結晶性を有するポリエステル樹脂(A)は、その分子主鎖中に下記一般式(1)で表わされるエステル結合を少なくとも60モル%含有する結晶性脂肪族ポリエステル樹脂からなることが好ましい。
【0046】
【化1】

【0047】
(前記一般式(1)中、Rは直鎖状不飽和脂肪族2価カルボン酸残基を示し、炭素数2〜20、好ましくは2〜4の直鎖状不飽和脂肪族基である。nは2〜20、好ましくは2〜6の整数である。)
一般式(1)の構造の存在は固体C13NMRにより確認することができる。
前記直鎖状不飽和脂肪族基の具体例としては、マレイン酸、フマル酸、1,3−n−プロペンジカルボン酸、1,4−n−ブテンジカルボン酸等の直鎖状不飽和2価カルボン酸由来の直鎖状不飽和脂肪族基を挙げることができる。
【0048】
前記一般式(1)において、(CH)nは直鎖状脂肪族2価アルコール残基を示す。
この場合の直鎖状脂肪族2価アルコール残基の具体例としては、エチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等の直鎖状脂肪族2価アルコールから誘導されたものを示すことができる。ポリエステル樹脂(A)は、その酸成分として、直鎖状不飽和脂肪族ジカルボン酸を用いたことから、芳香族ジカルボン酸を用いた場合に比べて結晶構造を形成し易いという作用効果を示す。
【0049】
ポリエステル樹脂(A)は、(i)直鎖状不飽和脂肪族2価カルボン酸またはその反応性誘導体(酸無水物、炭素数1〜4の低級アルキルエステル、酸ハライド等)からなる多価カルボン酸成分と、(ii)直鎖状脂肪族ジオールからなる多価アルコール成分とを、常法により重縮合反応させることによって製造することができる。
【0050】
この場合、多価カルボン酸成分には、必要に応じ、少量の他の多価カルボン酸を添加することができる。この場合の多価カルボン酸には、(i)分岐鎖を有する不飽和脂肪族二価カルボン酸、(ii)飽和脂肪族2価カルボン酸や、飽和脂肪族3価カルボン酸等の飽和脂肪族多価カルボン酸の他、(iii)芳香族2価カルボン酸や芳香族3価カルボン酸等の芳香族多価カルボン酸等が包含される。これらの多価カルボン酸の添加量は、全カルボン酸に対して、通常、30モル%以下、好ましくは10モル%以下であり、得られるポリエステルが結晶性を有する範囲内で適宜添加される。
【0051】
必要に応じて添加することのできる多価カルボン酸の具体例を示すと、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、シトラコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の2価カルボン酸;無水トリメット酸、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−シクロヘキサントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸等の3価以上の多価カルボン酸等を挙げることができる。
【0052】
前記多価アルコール成分には、必要に応じ、少量の脂肪族系の分岐鎖2価アルコールや環状2価アルコールの他、3価以上の多価アルコールを添加することができる。その添加量は、全アルコールに対して、30モル%以下、好ましくは10モル%以下であり、得られるポリエステルが結晶性を有する範囲内で適宜添加される。
必要に応じて添加される多価アルコールを例示すると、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、ポリエチレングリコール、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物、グリセリン等が挙げられる。
【0053】
ポリエステル樹脂(A)において、その分子量分布は、低温定着性の点から、シャープであるのが好ましく、また、その分子量は、比較的低分子量であるのが好ましい。ポリエステル樹脂(A)の分子量は、そのo−ジクロルベンゼン可溶分のGPCによる分子量分布において、その重量平均分子量(Mw)が5500〜6500、その数平均分子量(Mn)が1300〜1500およびそのMw/Mn比が2〜5であることが好ましい。
【0054】
ポリエステル樹脂(A)についての前記分子量分布は、横軸をlog(M:分子量)とし、縦軸を重量%とする分子量分布図に基づくものである。本発明で用いるポリエステル樹脂(A)の場合、この分子量分布図において、3.5〜4.0(重量%)の範囲に分子量ピークを有することが好ましく、また、そのピークの半値幅が1.5以下であることが好ましい。
【0055】
ポリエステル樹脂(A)において、そのガラス転移温度(Tg)および軟化温度〔T(F1/2)〕は、トナーの耐熱保存性が悪化しない範囲で低いことが望ましいが、一般的には、そのTgは80〜130℃、好ましくは80〜125℃であり、そのT(F1/2)は80〜130℃、好ましくは80〜125℃である。TgおよびT(F1/2)が前記範囲より高くなると、トナーの定着下限温度が高くなるため、トナーの低温定着性が悪化する。
【0056】
ポリエステル樹脂微粒子が結晶性を有するか否かは、粉末X線回折装置によるX線回折パターンにピークが存在するかどうかで確認できる。本発明で用いる結晶性を有するポリエステル樹脂(A)は、その回折パターンにおいて、その2θが20°〜25°の位置に少なくとも1つの回折ピークが存在すること、好ましくはその2θが、少なくとも(i)19°〜20°、(ii)21°〜22°、(iii)23°〜25°および(iv)29°〜31°の位置に回折ピークが存在することを特徴とする。
粉末X線回折測定は、理学電機RINT1100を用い、管球をCu、管電圧−電流を50kV−30mAの条件で広角ゴニオメーターを用いて測定した。(図1:結晶性ポリエステル樹脂のX線回折結果、図2:本発明トナーのX線回折結果一例)
【0057】
ポリエステル樹脂を2種以上併用する場合、および少なくとも1種のポリエステル樹脂と他の樹脂を混合する場合、予め粉体混合または溶融混合してもよいし、トナー化時に混合してもよい。溶融混合する場合の温度は、好ましくは80〜180℃、さらに好ましくは100〜170℃、とくに好ましくは120〜160℃である。
混合温度が低すぎると充分に混合できず、不均一となることがある。2種以上のポリエステル樹脂を混合する場合、混合温度が高すぎると、エステル交換反応による平均化などが起こるため、トナーバインダーとして必要な樹脂物性が維持できなくなる場合がある。
【0058】
溶融混合する場合の混合時間は、好ましくは10秒〜30分、さらに好ましくは20秒〜10分、とくに好ましくは30秒〜5分である。2種以上のポリエステル樹脂を混合する場合、混合時間が長すぎると、エステル交換反応による平均化などが起こるため、トナーバインダーとして必要な樹脂物性が維持できなくなる場合がある。
溶融混合する場合の混合装置としては、反応槽などのバッチ式混合装置、および連続式混合装置が挙げられる。適正な温度で短時間で均一に混合するためには、連続式混合装置が好ましい。連続混合装置としては、エクストルーダー、コンテイニアスニーダー、3本ロールなどが挙げられる。これらのうちエクストルーダーおよびコンテイニアスニーダーが好ましい。
【0059】
粉体を混合する場合は、通常の混合条件および混合装置で混合することができる。
粉体を混合する場合の混合条件としては、混合温度は、好ましくは0〜80℃、さらに好ましくは10〜60℃である。混合時間は、好ましくは3分以上、さらに好ましくは5〜60分である。混合装置としては、へンシェルミキサー、ナウターミキサー、およびバンパリーミキサー等が挙げられる。好ましくはへンシェルミキサーである。
【0060】
また、結晶性ポリエステル樹脂(A)の酸価は、紙と樹脂との親和性の観点から、目的とする低温定着性を達成するためにはその酸価が20mgKOH/g以上であることが好ましく、一方、ホットオフセット性を向上させるには45mgKOH/g以下のものであることが好ましい。
更に、結晶性ポリエステル樹脂(A)の水酸基価については、所定の低温定着性を達成し、かつ良好な帯電特性を達成するためには5〜50mgKOH/gのものが好ましい。
【0061】
本発明のトナーが脂肪酸アミド化合物を含有することによって、定着性が格段に改善されることが確認された。原理は明らかではないものの、定着時定着ロールに塗布されたシリコーンオイルが画像表面に移され、該剤がそのオイルが画像に浸透するのを防げ、結果的にオイルを長く画像表面にいさせる機能が持っていると推測される。オイルが長く定着画像表面にいれば、擦りなどに強くなり、定着直後の画像定着性が一番よい水準にある。
【0062】
本発明の対象になる、線速500〜1700mm/secのシステムがよく使われる業務環境、特にロール紙などのユーザー様にとっては、特に定着直後の定着性向上が求められるニーズがあるため、脂肪酸アミド化合物の併用効果が必要とされている。
脂肪酸アミド化合物として、R−CO−NRで表される化合物が適用される。式中、Rは炭素数10〜30の脂肪族炭化水素基であり、R、Rは各々独立して水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、又は炭素数7〜10のアラルキル基である。ここで、R、Rのアルキル基、アリール基、アラルキル基は、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、アルコキシ基、アルキルチオ基等の通常不活性な置換基で置換されていても良い。但し、更に好ましくは無置換のものである。
【0063】
好ましい化合物を例示すると、ステアリン酸アミド、ステアリン酸メチルアミド、ステアリン酸ジエチルアミド、ステアリン酸ベンジルアミド、ステアリン酸フェニルアミド、ベヘン酸アミド、ベヘン酸ジメチルアミド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド等が挙げられる。
本発明では、脂肪酸アミド化合物としてはアルキレンビス脂肪酸アミドが特に好適に用いられる。アルキレンビス脂肪酸アミドは、下記の一般式(2)で示される化合物である。
【0064】
【化2】

(式中R、Rは炭素数5〜21のアルキル基またはアルケニル基、Rは炭素数1〜20のアルキレン基を示す。)
【0065】
一般式(2)で示されるアルキレンビス飽和脂肪酸アミドとしては、例えば、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスパルミチン酸アミド、エチレンビスパルミチン酸アミド、メチレンビスベヘン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサエチレンビスパルミチン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド等を挙げることができる。これらのうちでは、エチレンビスステアリン酸アミド が最も好ましい。
これら脂肪酸アミド化合物は、軟化点Tm(Tsp)が、定着部材の使用の際の表面温度Tより低いことで、定着部材表面で、離型剤としての効果を果たすことができる。
【0066】
上記の他に使用できるアルキレンビス脂肪酸アミド系の化合物として、具体的には、プロピレンビスステアリン酸アミド、ブチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、プロピレンビスオレイン酸アミド、ブチレンビスオレイン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、プロピレンビスラウリン酸アミド、ブチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビスミリスチン酸アミド、エチレンビスミリスチン酸アミド、プロピレンビスミリスチン酸アミド、ブチレンビスミリスチン酸アミド、プロピレンビスパルミチン酸アミド、ブチレンビスパルミチン酸アミド、メチレンビスパルミトレイン酸アミド、エチレンビスパルミトレイン酸アミド、プロピレンビスパルミトレイン酸アミド、ブチレンビスパルミトレイン酸アミド、メチレンビスアラキジン酸アミド、エチレンビスアラキジン酸アミド、プロピレンビスアラキジン酸アミド、ブチレンビスアラキジン酸アミド、メチレンビスエイコセン酸アミド、エチレンビスエイコセン酸アミド、プロピレンビスエイコセン酸アミド、ブチレンビスエイコセン酸アミド、メチレンビスベヘニン酸アミド、エチレンビスベヘニン酸アミド、プロピレンビスベヘニン酸アミド、ブチレンビスベヘニン酸アミド、メチレンビスエルカ酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、プロピレンビスエルカ酸アミド、ブチレンビスエルカ酸アミド等の、飽和または1〜2価の不飽和の脂肪酸のアルキレンビス脂肪酸アミド系の化合物を挙げることができる。
【0067】
また、離型剤としてのワックスを用いても良く、ワックスの融点は70〜150℃であることが好ましい。70℃より低い場合はトナーの耐熱保存性が劣る。150℃より高い場合は離型性が十分果たせない可能性がある。
また、ワックスとしては、従来公知のものが使用できる。例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等の低分子量ポリオレフィンワックスやフィッシャー・トロプシュワックス等の合成炭化水素系ワックスや密ロウ、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、モンタンワックス等の天然ワックス類、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス類、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等の高級脂肪酸及び高級脂肪酸の金属塩、高級脂肪酸アミド、合成エステルワックス等及びこれらの各種変性ワックスが挙げられる。
【0068】
なかでも、カルナウバワックス及びその変性ワックスやポリエチレンワックス、合成エステル系ワックスが好適に用いられる。特に、合成エステル系ワックスのペンタエリスリトールテトラベヘン酸エステルは最も好適である。その理由はポリエステル樹脂やポリオール樹脂に対してカルナウバワックス及びその変性ワックスや合成エステル系ワックスは適度に微分散するため後述するようにオフセット防止性と転写性・耐久性ともに優れたトナーとすることが容易なためである。
【0069】
これらワックスは、1種又は2種以上を併用して用いることができる
これらの離型剤の使用量は、トナーに対して2〜15質量%が好適である。2質量%未満ではオフセット防止効果が不十分であり、15質量%を超えると転写性、耐久性が低下する。
【0070】
着色剤としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色のトナーを得ることが可能な公知の顔料や染料が使用できる。
例えば、黄色顔料としては、カドミウムイエロー、ピグメントイエロー155、ベンズイミダゾロン、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ等が挙げられる。
【0071】
また、橙色顔料としては、モリブデンオレンジ、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、インダンスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダンスレンブリリアントオレンジGK等が挙げられる。
赤色顔料としては、ベンガラ、キナクリドンレッド、カドミウムレッド、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3B等が挙げられる。
【0072】
紫色顔料としては、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキが挙げられる。
青色顔料としては、コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBC等が挙げられる。
緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ等が挙げられる。
黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物等が挙げられる。
これらは、1種または2種以上を使用することができる。
【0073】
本発明の画像形成用トナーは必要に応じ帯電制御剤をトナー中に含有させることができる。
例えば、ニグロシン、炭素数2〜16のアルキル基を含むアジン系染料(特公昭42−1627号公報)、塩基性染料、例えばC.I.Basic Yello 2(C・BR>DI.41000)、C.I.Basic Yello 3、C.I.Basic Red 1(C.I.45160)、C.I.Basic Red 9(C.I.42500)、C.I.Basic Violet 1(C.I.42535)、C.I.Basic Violet 3(C.I.42555)、C.I.Basic Violet 10(C.I.45170)、C.I.Basic Violet 14(C.I.42510)、C.I.Basic Blue 1(C.I.42025)、C.I.Basic Blue 3(C.I.51005)、C.I.Basic Blue 5(C.I.42140)、C.I.Basic Blue 7(C.I.42595)、C.I.Basic Blue 9(C.I.52015)、C.I.Basic Blue 24(C.I.52030)、C.I.Basic Blue 25(C.I.52025)、C.I.Basic Blue 26(C.I.44045)、C.I.Basic Green 1(C.I.42040)、C.I.Basic Green 4(C.I.42000)など、これらの塩基性染料のレーキ顔料、C.I.Solvent Black 8(C.I.26150)、ベンゾイルメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシルトリメチルクロライド等の4級アンモニウム塩、或いはジブチル又はジオクチルなどのジアルキルスズ化合物、ジアルキルスズボレート化合物、グアニジン誘導体、アミノ基を含有するビニル系ポリマー、アミノ基を含有する縮合系ポリマー等のポリアミン樹脂、特公昭41−20153号公報、特公昭43−27596号公報、特公昭44−6397号公報、特公昭45−26478号公報に記載されているモノアゾ染料の金属錯塩、特公昭55−42752号公報、特公昭59−7385号公報に記載されているサルチル酸、ジアルキルサルチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のZn、Al、Co、Cr、Fe等の金属錯体、スルホン化した銅フタロシアニン顔料、有機ホウ素塩類、含フッ素四級アンモニウム塩、カリックスアレン系化合物等が挙げられる。ブラック以外のカラートナーは、当然目的の色を損なう帯電制御剤の使用は避けるべきであり、白色のサリチル酸誘導体の金属塩等が好適に使用される。
【0074】
本発明のトナーを二成分現像剤用として用いる場合にはキャリア粉と混合して用いられる。この場合のキャリアとしては、公知のものが使用可能であり、例えば鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、ニッケル粉、ガラスビーズ等及びこれらの表面を樹脂などで被覆処理したものなどが挙げられ、粒径は体積平均粒径で25〜200μmが好ましい。
本発明のトナー容器としては、前記本発明の画像形成用トナーを含む現像剤を充填したものであり、その形状は従来公知のものを使用することができる。
【0075】
本発明のトナーを製造する方法としては特に限定されるものではなく、溶融混練粉砕法および重合法、イソシアネート基含有プレポリマーを用いた重付加反応法、溶剤に溶解し脱溶剤して粉砕する方法のほか、溶融スプレー法によっても製造することができる。これらの製造方法のうち、溶融混練法、特定の結晶性高分子および重合性単量体を含有する単量体組成物を水相中で直接的に重合する重合法(懸濁重合法・乳化重合法)、特定の結晶性高分子およびイソシアネート基含有プレポリマーを含有する組成物を水相中でアミン類で直接的に伸長/架橋する重付加反応法、溶剤溶解し脱溶剤して粉砕する方法を採用することが好ましく、従来公知の製造方法が使用できる。
【0076】
トナーを溶融混練する装置としては、バッチ式の2本ロール、バンバリーミキサーや連続式の2軸押出し機、例えば神戸製鋼所社製KTK型2軸押出し機、東芝機械社製TEM型2軸押出し機、KCK社製2軸押出し機、池貝鉄工社製PCM型2軸押出し機、栗本鉄工所社製KEX型2軸押出し機や、連続式の1軸混練機、例えばブッス社製コ・ニーダ等が好適に用いられる。
【0077】
重合法、イソシアネート基含有プレポリマーを用いた重付加反応法においては、水相中での機械的エネルギーを付与して強制的に乳化(液滴の形成)処理が必須となる。かかる機械的エネルギーの付与手段としては、ホモミキサー、超音波、マントンゴーリンなどの強い攪拌または超音波振動エネルギーの付与手段を挙げることができる。
粉砕については、ハンマーミルやロートプレックス等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式の微粉砕機などを使用することができ、平均粒径が3〜15μmになるように行なうのが望ましい。さらに、粉砕物は風力式分級機等により、5〜20μmに粒度調整される。
【0078】
外添剤のトナー母体の外添は、トナー母体と外添剤とをミキサー類を用いて混合・攪拌することにより外添剤が解砕されながらトナー表面に被覆される。このとき、無機微粒子や樹脂微粒子等の外添剤が均一にかつ強固にトナー母体に付着させることが耐久性の点で重要である。
また混合方法としては段階的に外添剤を加えていく手法が遊離率を制御する上で有効である。
トナー母体に付着しにくい物を先に加えて混合し、その後トナー母体に付着しやすいものを混合することで所望の遊離率に制御することができる。
【0079】
本発明のトナーを現像剤として用いる現像装置の一例について図3を用いて説明する。
光導電性を有する感光体1に対向し、かつ、近接して、前記感光体1と逆方向に回転する3本の逆方向現像ロール5,6,7を下流側に、前記感光体1と同方向に回転する同方向現像ロール14が上流側に設けられている。また、前記逆方向現像ロール5,6,7の磁石8,9,10は、隣接する磁極が同極となる組を1組または2組有し、他の部分は異極で構成され、かつ、前記同極部は、前記逆方向現像ロール5,6同士、および、6,7の最も近接した部分に配置して固定されている。一方、前記同方向現像ロール14の磁石15は、隣接する磁極がすべて異極で構成されている。なお、同方向現像ロール14の回転速度は、逆方向現像ロール5,6,7の回転速度と同じ速度あるいは若干速くなるように設定されている。
【0080】
また、現像容器2からこれらの現像ロールへの現像剤3の供給手段として、前記現像容器2と最も下流の前記第3逆方向現像ロール7間に回転可能な搬送部材4が設けられている。例えば、前記現像ロールのような、磁気吸引力を有するものであり、これによって現像剤3は、前記現像容器2から最も下流の前記第3逆方向現像ロール7表面に供給される。供給された現像剤3は、前記第3逆方向現像ロール7の磁気吸引力により、その表面に付着し、上記磁極配置とスリーブ13の逆方向回転により、前記現像剤3は、前記第3逆方向現像ロール7の下側を上流に向かって移動し、上流側の前記第2逆方向現像ロール6に受け渡す。同様にして前記現像剤3は、前記第2逆方向現像ロール6から第1逆方向現像ロール5に受け渡され、前記第1逆方向現像ロール5の下部に設けられ、かつ、前記逆方向現像ロール5,6,7と同方向現像ロール14の現像剤付着量の和に相当する現像剤付着量になるようなギャップ(例えば2mm)に調整された規制部材20に規制されて、前記第1逆方向現像ロール5と前記同方向現像ロール14の間に搬送される。
【0081】
前記規制部材20による規制から漏れた現像剤3は、前記規制部材20の下部に設けられたクロスミキサ18に落下し、攪拌されて前記現像容器2に戻される。また、前記規制部材20に現像剤付着量を規制された前記現像剤3は、前記第1逆方向現像ロール5と前記同方向現像ロール14の間に設けられた規制分配部材21により、再び現像剤付着量を規制され(例えば1mm)、その後、前記感光体1と前記逆方向現像ロール5,6,7の近接する現像領域に搬送されて、逆方向現像に寄与する。
【0082】
一方、前記規制により漏れた現像剤3は、前記同方向現像ロール14の磁気吸引力により、前記同方向現像ロール14の表面に付着し、前記規制分配部材21により現像剤付着量を規制され(例えば1mm)、前記感光体1と前記同方向現像ロール14の近接する現像領域へと搬送され、同方向現像に寄与する。また、同方向現像に寄与した後の現像剤3は、スクレーパ22により掻き取られ、前記クロスミキサ18に落下し、攪拌されて前記現像容器2に戻される。一方の前記逆方向現像に寄与した現像剤3は、最も下流の前記第3逆方向現像ロール7の下部に設けられたトナー濃度検出器19に入り、その後、前記トナー濃度検出器19の下部に設けられたクロスミキサ17に落下し、攪拌されて前記現像容器2に戻される。
【0083】
前記トナー濃度検出器19では、現像剤中のトナーの含有量に応じた信号を出力しており、その出力信号がある設定レベル(例えば2V)を下回った時に、前記同方向現像ロール14の現像剤出口側に設けたトナーホツパ23のトナーフイードロール24が回転して、前記トナーホッパ23からトナーを落下させて、前記出力信号が設定レベルに達するまでトナー補給を行う。また、落下したトナーは、前記クロスミキサ17に入り、前記現像に寄与した現像剤3と混合、攪拌されて前記現像容器2に蓄えられる。
【0084】
このようにトナーホッパ23を同方向現像ロール14の現像剤出口側に設けることにより、補給されたトナーが現像剤3と混ざる時間を伸ばせるため、トナーの帯電量を高めることができ、印刷品質を高めることができる。またトナー濃度検出器19を最下流に配置された第3逆方向現像ロール7の現像剤出口に設けることにより、印刷によるトナー濃度変化を瞬時に検出できるので、トナー補給のレスポンスを上げることが可能となる。
【0085】
図4に本発明の現像方法を用いるプロセスカートリッジの概略構成を示す。図8において、1はプロセスカートリッジ全体を示し、2は感光体、3は帯電手段、4は現像手段、5はクリーニング手段を示す。

本発明においては、上述の感光体2、帯電手段3、現像手段4及びクリーニング手段5等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリンタ等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。
【実施例】
【0086】
以下実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。尚、下記において「部」は質量部を、「%」は質量%を意味する。
<結晶性ポリエステル樹脂の合成例>
(結晶性ポリエステル樹脂No.1の合成)
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットルの四つ口フラスコに1,4−ブタンジオール25モル、フマル酸23.75モル、無水トリメリット酸1.65モル、ハイドロキノン5.3gを入れ、160℃で5時間反応させた後、200℃に昇温して1時間反応させ、さらに8.3KPaにて1時間反応させ結晶性ポリエステル樹脂No.1を得た。得られた結晶性ポリエステル樹脂No.1のX線回折結果を図1に示す。
【0087】
<非晶質ポリエステル樹脂の合成例>
[チタン含有触媒(a)の合成]
冷却管、撹拝機及び液中バブリング可能な窒素導入管の付いた反応槽中に、チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)の80%水溶液を入れ、窒素にて液中バブリング下、90℃まで徐々に昇温し、90℃で4時間反応(加水分解)させることで、チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)を得た。以降の実施例についても同様の合成法にて、それぞれ本発明に用いるチタン含有触媒(a)を得た。
【0088】
[線状ポリエステル樹脂(AX1−1)の合成]
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのPO2モル付加物430部、ビスフェノールAのPO3モル付加物300部、テレフタル酸257部、イソフタル酸65部、無水マレイン酸10部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、220℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が5になった時点で取り出し、室温まで冷却後粉砕して線状ポリエステル樹脂(AX1−1)を得た。
(AX1−1)はTHF不溶分を含有しておらず、その酸価は7、水酸基価は12、Tgは60℃、Mnは6940、Mpは19100であった。分子量1500以下の成分の比率は1.2%であった。
【0089】
[非線状ポリエステル樹脂(AX2−1)の合成]
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物350部、ビスフェノールAのPO3モル付加物326部、テレフタル酸278部、無水フタル酸40部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸62部を加え、常圧密閉下2時間反応後取り出し、室温まで冷却後、粉砕して非線状ポリエステル樹脂(AX2−1)を得た。
(AX2−1)はTHF不溶分を含有しておらず、その酸価は35、水酸基価は17、Tgは69℃、Mnは3920、Mpは11200であった。分子量1500以下の成分の比率は0.9%であった。
【0090】
[非晶質ポリエステル樹脂Aの合成]
(AX1−1)400部と(AX2−1)600部をコンテイニアスニーダーにて、ジャケット温度150℃、滞留時間3分で溶融混合した。溶融樹脂をスチールベルト冷却機を使用して、4分間で30℃まで冷却後粉砕して本発明の非晶質ポリエステル樹脂Aを得た。
【0091】
[実施例1]
<混練粉砕法によるトナーの製造>
下記のトナー組成物をブレンダーで充分混合したのち、2軸押出し機にて溶融混練(混練温度:140℃、押し出す速度:10kg/時間、圧延ギャップ:2mm、粉砕までの放置時間:48時間)した後、これを粉砕、分級し、体積平均粒径約7.6μmのトナー母体を得た。
・結晶性ポリエステル樹脂No.1 35部
・非晶質ポリエステル樹脂A 65部
・カルナバワックス(融点:81℃) 5部
・脂肪酸アミド化合物 5部
・帯電制御剤(ニグロシン) 2部
・着色剤(カーボンブラック) 6部
【0092】
上記で得たトナー母体100部に対して、外添剤として、
・脂肪酸金属塩(一次粒径0.5μm) 0.05部
・正帯電性シリカ 0.5部
・負帯電性シリカ 0.5部
をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、黒色のトナーを得た。混合条件は1500rpm、8サイクルで行い、1サイクルにおいて、60秒間攪拌後、60秒停止させた。
得られたトナーについて下記測定方法、評価方法に従い評価した。結果を表1に示す。
【0093】
<測定方法>
システム速度の測定
A4紙、縦方向通紙(通紙方向紙の長さ297mm)、連続100枚、該当画像形成装置で出力し、スタートから終了までの出力時間をA(sec)とし、システム速度をB(mm/sec)とした場合、下記式にて、システム速度を求めた。
B(mm/sec)=100(枚)×297(mm)÷A(sec)
【0094】
<評価>
(キャリアの製造)
・シリコーン樹脂溶液 132.2部
[固形分23質量%(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
・アミノシラン 0.66部
[固形分100質量%(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
・導電性粒子1 31部
[基体:アルミナ、表面処理;下層=二酸化スズ/上層=二酸化スズを含む
酸化インジウム、粒径:0.35μm,粒子粉体比抵抗:3.5Ω・cm]
・トルエン 300部
をホモミキサーで10分間分散し、シリコーン樹脂被覆膜形成溶液を得た。芯材として体積平均粒径;70μm焼成フェライト粉を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚0.15μmになるように、スピラコーター(岡田精工社製)によりコーター内温度40℃で塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて300℃で1時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き125μmの篩を用いて解砕し、[キャリア1]を得た。
【0095】
(画像濃度評価)
上記のようにして作製したトナーの4質量%と、上記試作したキャリアの96質量%とを混合し、得られた二成分現像剤を用いて図3で示す画像形成装置を備えたリコー製imagio NEO C600改造機にて現像を行い、50,000枚/日で、初期及び100,000枚でそれぞれ評価画像を出す。評価機の評価条件としては、線速が1700mm/secとなるようにし現像ギャップを1.26mm、ドクタブレードギャップ1.6mm、反射型フォトセンサ機能をOFFとした状態であった。感光体、現像装置及び転写装置部の実温度領域は30〜48℃になるように制御する。
画像濃度評価は100,000枚印刷後のマクベス濃度計による画像濃度によって判断し、以下のようにランク付けた。
○:画像濃度が1.2〜1.5である
△:画像濃度が0.8〜1.2である
×:画像濃度が0.5〜0.8である
【0096】
(フィルミング評価)
上記のようにして作製したトナーの4質量%と、上記試作したキャリアの96質量%とを混合し、得られた二成分現像剤を用いて図1で示す画像形成装置を用いるリコー製imagio NEO C600改造機にて現像を行い、50,000枚/日で、初期及び100,000枚でそれぞれ評価画像を出す。評価機の評価条件としては、線速が1700mm/secとなるようにし現像ギャップを1.26mm、ドクタブレードギャップ1.6mm、反射型フォトセンサ機能をOFFとした状態であった。感光体、現像装置及び転写装置部の実温度領域は30〜48℃になるように制御する。
フィルミング評価は100,000枚印刷後の感光体表面の目視による観察によって判断し、以下のようにランク付けた。 ○:トナーフィルミングが発生していない
△:トナーフィルミングが少しある
×:トナーフィルミングが多量にある
【0097】
[実施例2]
実施例1において、以下のように外添剤を変えた以外は実施例1と同じようにトナーを得、同様に評価した。結果を表1に示す。
・脂肪酸金属塩(一次粒径1.5μm) 0.05部
・正帯電性シリカ 1.0部
・負帯電性シリカ 1.0部
【0098】
[実施例3]
実施例1において、以下のように外添剤を変えた以外は実施例1と同じようにトナーを得、同様に評価した。結果を表1に示す。
・脂肪酸金属塩(一次粒径1.0μm) 0.05部
・正帯電性シリカ 1.0部
・負帯電性酸化チタン 1.0部
【0099】
[実施例4]
実施例1において、以下のように線速を変えた以外は実施例1と同じようにトナーを得、同様に評価した。結果を表1に示す。
評価線速:500mm/sec
【0100】
[比較例1]
実施例1において、以下のように外添剤を変えた以外は実施例1と同じようにトナーを得、同様に評価した。結果を表1に示す。
・該脂肪酸金属塩(一次粒径1.6μm) 0.05部
・正帯電性シリカ 0.5部
・負帯電性シリカ 0.5部
【0101】
[比較例2]
実施例1において、以下のように外添剤を変えた以外は実施例1と同じようにトナーを得、同様に評価した。結果を表1に示す。
・該脂肪酸金属塩(一次粒径0.4μm) 0.05部
・正帯電性シリカ 0.5部
・負帯電性シリカ 0.5部
【0102】
[比較例3]
実施例1において、以下のように外添剤を変えた以外は実施例1と同じようにトナーを得、同様に評価した。結果を表1に示す。
・該脂肪酸金属塩(一次粒径0.5μm) 0.05部
・負帯電性シリカ 0.5部
【0103】
[比較例4]
実施例1において、以下のように外添剤を変えた以外は実施例1と同じようにトナーを
得、同様に評価した。結果を表1に示す。
・該脂肪酸金属塩(一次粒径0.5μm) 0.05部
・正帯電性シリカ 0.5部
【0104】
【表1】

【0105】
[実施例5]
<混練粉砕法によるトナーの製造>
下記のトナー組成物をブレンダーで充分混合したのち、2軸押出し機にて溶融混練(混練温度:140℃、押し出す速度:10kg/時間、圧延ギャップ:2mm、粉砕までの放置時間:48時間)した後、これを粉砕、分級し、体積平均粒径約7.6μmのトナー母体を得た。
・結晶性ポリエステル樹脂No.1 35部
・非晶質ポリエステル樹脂A 65部
・カルナバワックス(融点:81℃) 5部
・脂肪酸アミド化合物 5部
・帯電制御剤(ニグロシン) 2部
・着色剤(カーボンブラック) 6部
【0106】
上記で得たトナー母体100部に対して、外添剤として、
・脂肪酸金属塩(一次粒径0.5μm) 0.02部
・正帯電性シリカ 0.5部
・負帯電性シリカ 0.5部
をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、黒色のトナーを得た。混合条件は1500rpm、4サイクルで行い、1サイクルにおいて、60秒間攪拌後、60秒停止させた。
得られたトナーについて下記測定方法、評価方法に従い評価した。結果を表2に示す。
【0107】
<測定方法>
システム速度の測定
A4紙、縦方向通紙(通紙方向紙の長さ297mm)、連続100枚、該当画像形成装置で出力し、スタートから終了までの出力時間をA(sec)とし、システム速度をB(mm/sec)とした場合、下記式にて、システム速度を求めた。
B(mm/sec)=100(枚)×297(mm)÷A(sec)
【0108】
<評価>
(キャリアの製造)
・シリコーン樹脂溶液 132.2部
[固形分23質量%(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
・アミノシラン 0.66部
[固形分100質量%(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
・導電性粒子1 31部
[基体:アルミナ、表面処理;下層=二酸化スズ/上層=二酸化スズを含む
酸化インジウム、粒径:0.35μm,粒子粉体比抵抗:3.5Ω・cm]
・トルエン 300部
をホモミキサーで10分間分散し、シリコーン樹脂被覆膜形成溶液を得た。芯材として体積平均粒径;70μm焼成フェライト粉を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚0.15μmになるように、スピラコーター(岡田精工社製)によりコーター内温度40℃で塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて300℃で1時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き125μmの篩を用いて解砕し、[キャリア1]を得た。
【0109】
(画像濃度評価)
上記のようにして作製したトナーの4質量%と、上記試作したキャリアの96質量%とを混合し、得られた二成分現像剤を用いて図3で示す画像形成装置を備えたリコー製imagio NEO C600改造機にて現像を行い、50,000枚/日で、初期及び300,000枚でそれぞれ評価画像を出す。評価機の評価条件としては、線速が1700mm/secとなるようにし現像ギャップを1.26mm、ドクタブレードギャップ1.6mm、反射型フォトセンサ機能をOFFとした状態であった。感光体、現像装置及び転写装置部の実温度領域は30〜48℃になるように制御する。
画像濃度評価は300,000枚印刷後マクベス濃度計による画像濃度によって判断し、以下のようにランク付けた。
○:画像濃度が1.2〜1.5である
△:画像濃度が0.8〜1.2である
×:画像濃度が0.5〜0.8である
【0110】
(フィルミング評価)
上記のようにして作製したトナーの4重量%と、上記試作したキャリアの96重量%とを混合し、得られた二成分現像剤を用いて図1で示す画像形成装置を用いるリコー製imagio NEO C600改造機にて現像を行い、50,000枚/日で、初期及び300,000枚でそれぞれ評価画像を出す。評価機の評価条件としては、線速が1700mm/secとなるようにし現像ギャップを1.26mm、ドクタブレードギャップ1.6mm、反射型フォトセンサ機能をOFFとした状態であった。感光体、現像装置及び転写装置部の実温度領域は30〜48℃になるように制御する。
フィルミング評価は300,000枚印刷後の感光体表面の目視による観察によって判断し、以下のよう
にランク付けた。
○:トナーフィルミングが発生していない
△:トナーフィルミングが少しある
×:トナーフィルミングが多量にある
【0111】
[実施例6]
<混練粉砕法によるトナーの製造>
下記のトナー組成物をブレンダーで充分混合したのち、2軸押出し機にて溶融混練(混練温度:140℃、押し出す速度:10kg/時間、圧延ギャップ:2mm、粉砕までの放置時間:48時間)した後、これを粉砕、分級し、体積平均粒径約7.6μmのトナー母体を得た。
・結晶性ポリエステル樹脂No.1 35部
・非晶質ポリエステル樹脂A 65部
・カルナバワックス(融点:81℃) 5部
・脂肪酸アミド化合物 5部
・帯電制御剤(ニグロシン) 2部
・着色剤(カーボンブラック) 6部
【0112】
上記で得たトナー母体100部に対して、外添剤として、
・脂肪酸金属塩(一次粒子径0.5μm) 0.06部
・正帯電性シリカ 0.5部
・負帯電性シリカ、 0.5部
をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、黒色のトナーを得た。混合条件は1500rpm、8サイクルで行い(初期2サイクルにおいては脂肪酸金属塩のみ、残り6サイクルは正帯電性シリカ及び負帯電性シリカを加えた状態)、1サイクルにおいて、60秒間攪拌後、60秒停止させた。
得られたトナーについて実施例5と同様に評価した。結果を表2に示す。
【0113】
[実施例7]
<混練粉砕法によるトナーの製造>
下記のトナー組成物をブレンダーで充分混合したのち、2軸押出し機にて溶融混練(混練温度:140℃、押し出す速度:10kg/時間、圧延ギャップ:2mm、粉砕までの放置時間:48時間)した後、これを粉砕、分級し、体積平均粒径約7.6μmのトナー母体を得た。
・結晶性ポリエステル樹脂No.1 35部
・非晶質ポリエステル樹脂A 65部
・カルナバワックス(融点:81℃) 5部
・脂肪酸アミド化合物 5部
・帯電制御剤(ニグロシン) 2部
・着色剤(カーボンブラック) 6部
【0114】
上記で得たトナー母体100部に対して、外添剤として、
・脂肪酸金属塩(一次粒子径0.5μm) 0.01部
・正帯電性シリカ 0.5部
・負帯電性シリカ 0.5部
をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、黒色のトナーを得た。混合条件は1500rpm、8サイクルで行い(初期2サイクルにおいては脂肪酸金属塩のみ、残り6サイクルは正帯電性シリカ及び負帯電性シリカを加えた状態)、1サイクルにおいて、60秒間攪拌後、60秒停止させた。
得られたトナーについて実施例5と同様に評価した。結果を表2に示す。
【0115】
[実施例8]
<混練粉砕法によるトナーの製造>
下記のトナー組成物をブレンダーで充分混合したのち、2軸押出し機にて溶融混練(混練温度:140℃、押し出す速度:10kg/時間、圧延ギャップ:2mm、粉砕までの放置時間:48時間)した後、これを粉砕、分級し、体積平均粒径約7.6μmのトナー母体を得た。
・結晶性ポリエステル樹脂No.1 35部
・非晶質ポリエステル樹脂A 65部
・カルナバワックス(融点:81℃) 5部
・脂肪酸アミド化合物 5部
・帯電制御剤(ニグロシン) 2部
・着色剤(カーボンブラック) 6部
【0116】
上記で得たトナー母体100部に対して、外添剤として、
・脂肪酸金属塩(一次粒子径0.5μm) 0.07部
・正帯電性シリカ 0.5部
・負帯電性シリカ、 0.5部
をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、黒色のトナーを得た。混合条件は1500rpm、4サイクルで行い、1サイクルにおいて、60秒間攪拌後、60秒停止させた。
得られたトナーについて実施例5と同様に評価した。結果を表2に示す。
【0117】
【表2】

【図面の簡単な説明】
【0118】
【図1】実施例1で合成した結晶性ポリエステル樹脂No.1のX線回折結果を示す図である。
【図2】本発明トナーのX線回折結果の一例を示す図である
【図3】本発明の画像形成装置の一例の断面図である。
【図4】プロセスカートリッジの一例を示す図である。
【符号の説明】
【0119】
1 感光体
2 現像容器
3 現像剤
4 搬送部材
5 第1逆方向現像ロール
6 第2逆方向現像ロール
7 第3逆方向現像ロール
8,9,10,15 磁石
11,12,13,16 スリーブ
14 同方向現像ロール
17,18 クロスミキサ
19 トナー濃度検出器
20 規制部材
21 規制分配部材
22 スクレーパ
23 トナーホッパ
24 トナーフイードロール31 プロセスカートリッジ
32 感光体
33 帯電手段
34 現像手段
35 クリーニング手段

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子写真方式の画像形成装置において用いられるトナーであって、該画像形成装置が現像容器内に感光体と対向して配置された磁気吸引力を有する2本以上の現像ロール部材のうち2本を互いに回転方向を異ならせて設けた現像ロール部材と、該回転方向の異なる2本の現像ロール部材の間に設けた現像剤規制部材とを備えたセンターフィード式現像装置を有し、該画像形成装置の定着媒体の移動速度であるシステム速度が500〜1700mm/sである画像形成装置であり、トナーの外添剤が、脂肪酸金属塩と、正帯電性無機微粒子と負帯電性無機微粒子とを含み、該脂肪酸金属塩の一次粒径が0.5〜1.5μmであることを特徴とするトナー。
【請求項2】
前記脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム及びステアリン酸アルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項1に記載のトナー。
【請求項3】
前記脂肪酸金属塩をトナー母体100質量部に対して0.02〜0.06質量部含み、超音波振動法によるトナー母体に対する前記脂肪酸金属塩の遊離率が10〜20%であることを特徴とする請求項1又は2記載のトナー。
【請求項4】
前記正帯電性無機微粒子が正帯電性シリカ及び/又は正帯電性酸化チタンであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のトナー。
【請求項5】
前記負帯電性無機微粒子が負帯電性シリカ及び/又は負帯電性酸化チタンであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のトナー。
【請求項6】
脂肪酸アミド化合物を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のトナー。
【請求項7】
電子写真方式の画像形成装置であって、該画像形成装置が現像容器内に感光体と対向して配置された磁気吸引力を有する2本以上の現像ロール部材のうち2本を互いに回転方向を異ならせて設けた現像ロール部材と、該回転方向の異なる2本の現像ロール部材の間に設けた現像剤規制部材とを備えたセンターフィード式現像装置を有し、該画像形成装置の定着媒体の移動速度であるシステム速度が500〜1700mm/sである画像形成装置であり、トナーとして請求項1〜6のいずれかに記載のトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項8】
感光体と、該感光体上に形成された静電潜像をトナーを用いて現像し可視像を形成する現像手段とを少なくとも有し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、前記トナーが、請求項1〜6のいずれかに記載のトナーであることを特徴とするプロセスカートリッジ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2009−223284(P2009−223284A)
【公開日】平成21年10月1日(2009.10.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−293063(P2008−293063)
【出願日】平成20年11月17日(2008.11.17)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】