JP2011128349A - トナー、並びに該トナーを用いた画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも結着樹脂及び結着樹脂前駆体のいずれかとカリックスアレン誘導体とを含むトナー材料溶解乃至分散液調製工程Aと、前記トナー材料の溶解乃至分散液を水系媒体中に添加し乳化乃至分散液調製工程Bと、有機溶媒除去工程Cによって製造され、前記カリックスアレン誘導体が下記式(I)に示す化合物であるトナーにより上記課題を解決できる。
【選択図】なし
Description
しかしながら、これらの帯電制御剤は、環境安定性に対して懸念されるクロムを含有する化合物であったり、耐久性の不足、帯電性付与効果の不足、環境安定性の不足等の欠点があり、帯電制御剤として十分満足する性能を有するものではなかった。一方、無金属の帯電制御剤としては、フェノール誘導体縮合物(特許文献11)などが提案されており、これらは帯電制御剤としての性能を十分に満足する場合もある。
<1> 少なくとも、結着樹脂及び結着樹脂前駆体のいずれかとカリックスアレン誘導体とを含むトナー材料を有機溶媒に溶解又は分散させて前記トナー材料の溶解乃至分散液を調製する溶解乃至分散液調製工程Aと、前記トナー材料の溶解乃至分散液を水系媒体中に添加し乳化乃至分散させて乳化乃至分散液を調製する乳化乃至分散液調製工程Bと、前記乳化乃至分散液から前記有機溶媒を除去する有機溶媒除去工程Cと、を含むトナーの製造方法によって製造されるトナーであって、前記カリックスアレン誘導体が下記一般式(I)に示す化合物であることを特徴とするトナーである。
<2> 乳化乃至分散液調製工程Bにおいて、トナー材料の溶解又は分散液を平均粒子径が5nm〜50nmのアニオン性の樹脂微粒子とアニオン性界面活性剤とを含む水系媒体中に添加して乳化乃至分散させて乳化乃至分散液を調製する前記<1>に記載のトナーである。
<3> カリックスアレン誘導体が、帯電性を有する前記<1>から<2>のいずれかに記載のトナーである。
<4> 結着樹脂が、ポリエステル系樹脂である前記<1>から<3>のいずれかに記載のトナーである。
<5> カリックスアレン誘導体の含有量が、0.01質量%〜5.0質量%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> カリックスアレン誘導体の平均分散径が、10nm〜500nmである前記<1>から<5>のいずれかに記載のトナーである。
<7> トナーの帯電量が、−80μC/g〜−10μC/gである前記<1>から<6>のいずれかに記載のトナーである。
<8> トナーの体積固有抵抗ρ(Ωcm)の常用対数値Logρが、10.9LogΩcm〜11.4LogΩcmである前記<1>から<7>のいずれかに記載のトナーである。
<9> トナーの体積平均粒径/個数平均粒径(Dv/Dn)が、1.05〜1.25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> トナーの平均円形度が、0.950〜0.990である前記<1>から<9>のいずれかに記載のトナーである。
<11> トナーのBET比表面積が、0.5m2/g〜4.0m2/gである前記<1>から<10>のいずれかに記載のトナーである。
<12> トナー材料は、活性水素基含有化合物及び該活性水素基含有化合物と反応可能な変性ポリエステル樹脂を含む前記<1>から<11>のいずれかに記載のトナー。
<13> 電子写真感光体を帯電手段により帯電させる帯電工程と、前記帯電された電子写真感光体上に露光手段により静電潜像を形成する露光工程と、前記静電潜像をトナーにより現像されたトナー像を形成する現像工程と、前記トナー像を一次転写手段により中間転写体上に転写する一次転写工程と、前記中間転写体上に転写されたトナー像を二次転写手段により記録媒体上に転写する二次転写工程と、前記記録媒体上に転写されたトナー像を記録媒体上に定着させる定着工程と、前記一次転写手段によりトナー像を中間転写体上に転写した電子写真感光体の表面に付着している転写残トナーをクリーニングするクリーニング工程と、を含み、前記トナーが前記<1>から<12>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方法である。
<14> 二次転写工程において、トナー像の記録材への転写の線速度は300mm/sec〜1000mm/secであり、二次転写手段のニップ部での転写時間は0.5msec〜20msecである前記<13>に記載の画像形成方法である。
<15> タンデム方式の電子写真画像形成プロセスを採用する前記<13>から<14>のいずれかに記載のフルカラー画像形成方法である。
<16> 電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、前記帯電された電子写真感光体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記電子写真感光体上に形成された静電潜像をトナーによりトナー像とする現像手段と、前記電子写真感光体上に形成されたトナー像を中間転写体を介して又は介さずに記録材上に転写する転写手段と、前記記録材上に転写されたトナー像を熱及び圧力定着部材により記録材上に定着させる定着手段と、前記転写手段によりトナー像を中間転写体又は記録材上に転写した後の電子写真感光体表面に付着している転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段と、を備え、前記トナーが前記<1>から<12>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。
本発明のトナーは、溶解乃至分散液調製工程Aと、乳化乃至分散液調製工程Bと、有機溶媒除去工程Cとを含むトナーの製造方法によりに製造されるものである。
前記溶解乃至分散液調製工程Aは、少なくとも結着樹脂及び結着樹脂前駆体のいずれかとカリックスアレン誘導体とを含むトナー材料を有機溶媒に溶解乃至分散させて前記トナー材料の溶解乃至分散液を調製する工程である。
前記カリックスアレン誘導体は、トナー材料に分解されずに、トナー表面近傍に偏在するようトナー内部に内添される。
前記カリックスアレン誘導体としては、前記トナーに対して帯電特性を付与する目的で添加され、高い帯電性を有することが好ましい。
前記カリックスアレン誘導体としては、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が、下記一般式(I)で表される化合物が挙げられる。
前記R2としては、前記置換基から適宜選択することができるが、中でも、フェニル基が好ましい。
前記R3としては、前記置換基から適宜選択することができるが、中でも、メチル基が好ましい。
前記R4としては、前記置換基から適宜選択することができるが、中でも、メトキシ基が好ましい。
前記R5としては、前記置換基から適宜選択することができるが、中でも、p−ブロモフェニル基が好ましい。
前記R11としては、前記置換基から適宜選択することができるが、中でも、フェニル基が好ましい。
前記R12としては、前記置換基から適宜選択することができるが、中でも、tert−ブチル基が好ましい。
前記R13としては、前記置換基から適宜選択することができるが、中でも、水素が好ましい。
前記R14としては、前記置換基から適宜選択することができるが、中でも、水素が好ましい。
前記R15としては、前記置換基から適宜選択することができるが、中でも、水素が好ましい。
前記カリックスアレン誘導体をトナー粒子の表面近傍における樹脂相に含有させることで、感光体、キャリア等の他の部材への帯電制御剤のスペントを抑制させることができる。
前記分散径が、10nm未満であると、カリックスアレン誘導体がトナー表面に顕著に偏在し、トナーが異型化することで必要以上の帯電量が発生するおそれがある。また、帯電付与効果が十分に得られないおそれがあり、500nmを超えると、トナーとキャリアとを攪拌する際に、カリックスアレン誘導体がキャリアへ移行し、キャリアを汚染させることで帯電量が低下するおそれがある。
即ち、トナー1gをクロロホルム100gに10時間浸漬し、遠心分離器((株)コクサン社製 H−9R、LNアングルローター使用)にて5,500rpm(9,545g)にてカリックスアレン誘導体分散液を遠心分離する。遠心分離した上澄みにカリックスアレン誘導体の粒子が存在する。「LA−920」(堀場製作所社製社製)を用いて粒径の測定を行う。LA−920の測定の際にLA−920専用アプリケーション(Ver3.32)(堀場製作所社製社製)を用いて解析を行う。
LA−920の測定は、具体的にはクロロホルムで光軸調整した後、バックグラウンドを測定する。その後循環を開始しカリックスアレン誘導体分散液を滴下する。透過率が安定したことを確認した後に超音波を下記条件で照射する。
照射した後に透過率の値が70%〜95%の範囲となる条件で分散粒子径を測定する。測定装置「LA−920」による測定は、粒子径の測定再現性の点から透過率の値が70%〜95%の範囲となる条件で測定することが重要である。また、超音波照射後に透過率が前記値から外れた場合は再度測定を行う必要がある。前記透過率の値を得るために前記分散液の滴下量を調節する必要がある。
測定・解析条件は、以下のように設定する。
データ取り込み回数:15回
相対屈折率:1.20
循環:5
超音波強度:7
なお、前記測定方法は、製造されるトナー中に含まれる前記カリックスアレン誘導体における分散径を測定するものであるが、前記カリックスアレン誘導体は、トナー材料により分解されることなくトナー中に内添されるため、前記測定に係る分散径を前記溶解乃至分散液調製工程Aで調整される溶解乃至分散液における前記カリックスアレン誘導体の分散径として適用することができる。
即ち、トナー粒子を酸化ルテニウム水溶液の蒸気中に曝して3分間染色し、30分大気中で放置した後、30分硬化型エポキシ樹脂で包埋する。次いで、ウルトラミクロトームを使用して、切削厚み80nm、切削速度0.4mm/secでダイヤモンドナイフ(Ultra Sonic35)で切削する。次いで、コロジオン膜メッシュ上に切片を固定し、JEM−2100F(日本電子製TEM)にて、加速電圧200kV、SpotSize3、CL AP1、OL AP3の条件で、明視野法による観察を行うことができる。
前記カリックスアレン誘導体の配合量が、0.01質量部よりも少ないと、異形化効果が十分に得られないことがあり、5.0質量部よりも多いと、トナーの帯電性が大きくなりすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させて、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や画像濃度の低下を招くことがある。また、トナーの表面性状が悪化し、キャリアを汚染し長期に渡り十分な帯電性を維持することができず、更に、環境安定性を阻害するおそれもある。
前記有機溶媒としては、前記トナー材料を溶解乃至分散可能な溶媒であれば、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、トナーの造粒時乃至造粒後の除去の容易性の点で沸点が150℃未満のものが好ましく、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等を用いることができる。また、エステル系溶剤が好ましく、酢酸エチルが特に好ましい。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。
前記有機溶媒の配合量としては、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が、前記トナー材料100質量部に対し、40質量部〜300質量部が好ましく、60質量部〜140質量部がより好ましく、80質量部〜120質量部が特に好ましい。
なお、前記トナー材料の溶解乃至分散液の調製としては、前記有機溶媒中に、前記結着樹脂、前記活性水素基含有化合物、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体、前記離型剤、前記着色剤、前記帯電制御剤等のトナー材料を、溶解乃至分散させることにより行うことができる。
また、前記トナー材料の中で、前記溶解乃至分散工程に用いられる成分としては、少なくとも前記結着樹脂及び前記結着樹脂前駆体のいずれかが含まれていればよく、これ以外の成分については、前記乳化乃至分散液調製工程における水系媒体の調製において、該水系媒体中に添加混合してもよいし、又は前記トナー材料の溶解乃至分散液を水系媒体に添加する際に、溶解乃至分散液と共に前記水系媒体に添加してもよい。
前記結着樹脂としては、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、ポリエステル系樹脂、シリコーン樹脂、スチレン・アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ジエン系樹脂、フェノール樹脂、テルペン樹脂、クマリン樹脂、アミドイミド樹脂、ブチラール樹脂、ウレタン樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、定着時にシャープメルトし、画像表面を平滑化できる点で、低分子量化しても十分な可撓性を有するポリエステル系樹脂が好ましい。該ポリエステル系樹脂を用いる場合、更に他の樹脂を組み合わせて用いてもよい。
A−(OH)r ・・・ (2)
ただし、前記一般式(2)中、Aは、炭素数1〜20のアルキル基、アルキレン基、置換基を有していてもよい芳香族基、及びヘテロ環芳香族基のいずれかを表す。rは、2〜4の整数を表す。
下記一般式(3)で表される1種若しくは2種以上のポリカルボン酸をポリエステル化したものが好ましい。
B−(COOH)s ・・・(3)
ただし、前記一般式(3)中、Bは、炭素数1〜20のアルキル基、アルキレン基、置換基を有していてもよい芳香族基、及びヘテロ環芳香族基のいずれかを表す。sは、2〜4の整数を表す。
前記結着樹脂が、5質量部未満であると、カリックスアレン誘導体の分散径が小さくならないおそれがあり、25質量部を超えると、前記トナー材料の溶解又は分散液に添加した際、凝集が起こり、異形化及び帯電付与効果が十分に得られないおそれがある。
前記有機溶媒分散液としては、該有機溶媒分散液100質量部に対し、前記カリックスアレン誘導体を5質量部、及び前記結着樹脂を5質量部含むことが特に好ましい。
前記トナー材料中に活性水素基含有化合物及び該化合物と反応可能な変性ポリエステル樹脂が含まれることにより、得られるトナーの機械的強度が高まり、外添剤の埋没を抑制することができる。また、該トナーの加熱定着時の流動性を調節でき定着温度幅を広げることもできる。
なお、本明細書において、前記活性水素基含有化合物及び該活性水素基含有化合物と反応可能な変性ポリエステル樹脂が、結着樹脂前駆体に相当する。
前記活性水素基含有化合物としては、活性水素基を有してい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、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体がイソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)である場合には、イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)と伸長反応、架橋反応等の反応により高分子量化可能な点で、アミン類(B)が好ましい。
前記芳香族ジアミンとしては、例えば、フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン等が挙げられる。
前記脂環式ジアミンとしては、例えば、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミン等が挙げられる。
前記脂肪族ジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。
前記アミノアルコール(B3)としては、例えば、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリン等が挙げられる。また、アミノメルカプタン(B4)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等が挙げられる。また、アミノ酸(B5)としては、例えば、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸等が挙げられる。
前記反応停止剤を用いると、接着性基材の分子量等を所望の範囲に制御することができる。
前記反応停止剤としては、特に制限はなく、例えば、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミン等)、これらをブロックしたもの(ケチミン化合物)等を用いることができる。
前記混合当量比([NCO]/[NHx])が、1/3未満であると、低温定着性が低下することがあり、3/1を超えると、ウレア変性ポリエステル樹脂の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体(以下「プレポリマー」)としては、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を少なくとも有しているものであれば特に制限はなく、公知の樹脂等の中から適宜選択することができ、例えば、ポリオール樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、これらの誘導体樹脂等を用いることができる。これらの中でも、溶融時の高流動性、透明性の点で、ポリエステル樹脂が好ましい。なお、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。
また、前記プレポリマーの中でも、高分子成分の分子量を調節し易く、乾式トナーにおけるオイルレス低温定着特性、特に定着用加熱媒体への離型オイル塗布機構のない場合でも良好な離型性及び定着性を確保できる点で、ウレア結合生成基を含有するウレア結合生成基含有ポリエステル樹脂(RMPE)が好ましい。
前記ウレア結合生成基含有ポリエステル樹脂(RMPE)における該ウレア結合生成基が該イソシアネート基である場合、該ポリエステル樹脂(RMPE)としては、イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)等が好ましい。
前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)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、ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)との重縮合物であり、かつ活性水素基含有ポリエステル樹脂をポリイソシアネート(PIC)と反応させてなるもの等が挙げられる。
前記ポリオール(PO)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(DIO)、3価以上のポリオール(TO)、ジオール(DIO)と3価以上のポリオール(TO)との混合物等が挙げられる。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。これらの中でも、ジオール(DIO)単独、又はジオール(DIO)と少量の3価以上のポリオール(TO)との混合物が好ましい。
前記アルキレングリコールとしては、炭素数2〜12のものが好ましく、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、1,6−ヘキサンジオール等が挙げられる。
前記アルキレンエーテルグリコールとしては、例えば、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エーテルグリコール等が挙げられる。
また、前記脂環式ジオールとしては、例えば、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等が挙げられる。
前記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、脂環式ジオールに対し、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加物としたもの等が挙げられる。
前記ビスフェノール類としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等が挙げられる。
前記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、ビスフェノール類に対し、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加物としたもの等が挙げられる。
これらの中でも、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サイド付加物等が好ましく、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物と炭素数2〜12のアルキレングリコールとの混合物が特に好ましい。
前記3価以上の多価脂肪族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、ソルビトール等が挙げられる。
前記3価以上のポリフェノール類としては、例えば、トリスフェノール体(本州化学工業株式会社製のトリスフェノールPAなど)、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等が挙げられる。
前記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、3価以上のポリフェノール類に対し、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加物したもの等が挙げられる。
前記アルキレンジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等が挙げられる。
前記アルケニレンジカルボン酸としては、炭素数4〜20のものが好ましく、例えば、マレイン酸、フマール酸等が挙げられる。
前記芳香族ジカルボン酸としては、炭素数8〜20のものが好ましく、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等が挙げられる。
これらの中でも、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸、炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸が好ましい。
前記芳香族ポリカルボン酸としては、炭素数9〜20のものが好ましく、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。
前記低級アルキルエステルとしては、例えば、メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル等が挙げられる。
前記脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、テトラデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート、テトラメチルヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。
前記脂環式ポリ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等が挙げられる。
前記芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、ジフェニレン−4,4’−ジイソシアネート、4,4’−ジイソシアナト−3,3’−ジメチルジフェニル、3−メチルジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ジフェニルエーテル−4,4’−ジイソシアネート等が挙げられる。
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等が挙げられる。
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、トリイソシアナトシクロアルキル−イソシアヌレート等が挙げられる。
これらは、1種単独でも使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記含有量が、0.5質量%未満であると、耐ホットオフセット性が悪化し、耐熱保存性と低温定着性とを両立させることが困難になることがあり、40質量%を超えると、低温定着性が悪化することがある。
前記イソシアネート基の平均数が、1未満であると、ウレア結合生成基で変性されているポリエステル樹脂(RMPE)の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
前記重量平均分子量(Mw)が、3,000未満であると、耐熱保存性が悪化することがあり、40,000を超えると、低温定着性が悪化することがある。
即ち、まず、40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定させ、この温度でカラム溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を毎分1mlの流速で流し、試料濃度を0.05〜0.6質量%に調製した樹脂のテトラヒドロフラン試料溶液を50〜200μl注入して測定する。試料における分子量の測定に当たっては、試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、Pressure Chemical Co.又は東洋ソーダ工業社製の分子量が6×102、2.1×102、4×102、1.75×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、及び4.48×106のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いることが好ましい。なお、検出器としてはRI(屈折率)検出器を用いることができる。
前記結着樹脂の重量平均分子量としては、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が、3,000以上が好ましく、5,000〜1,000,000がより好ましく、7,000〜500,000が特に好ましい。
前記重量平均分子量が、3,000未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
前記ガラス転移温度(Tg)が、30℃未満であると、トナーの耐熱保存性が悪化することがあり、70℃を超えると、低温定着性が十分でないことがある。
前記トナーでは、架橋反応、伸長反応したポリエステル樹脂が共存しているので、従来のポリエステル系トナーと比較してガラス転移温度が低くても良好な保存性を示す。
測定条件
サンプル容器:アルミニウム製サンプルパン(フタあり)
サンプル量:5mg
リファレンス:アルミニウム製サンプルパン(アルミナ10mg)
雰囲気:窒素(流量50mL/min)
温度条件
開始温度:20℃
昇温速度:10℃/min
終了温度:150℃
保持時間:なし
降温温度:10℃/min
終了温度:20℃
保持時間:なし
昇温速度:10℃/min
終了温度:150℃
前記結着樹脂としては、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が、ポリエステル系樹脂が特に好適である。
前記ポリエステル系樹脂としては、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が、例えば、ウレア変性ポリエステル系樹脂と未変性ポリエステル樹脂が特に好適なものとして挙げられる。
前記ウレア変性ポリエステル系樹脂は、活性水素基含有化合物としてのアミン類(B)と、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体としてのイソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)とを水系媒体中で反応させて得られる。
前記ウレア変性ポリエステル系樹脂としては、ウレア結合のほかに、ウレタン結合を含んでいてもよい。この場合、該ウレア結合と該ウレタン結合との含有モル比(ウレア結合/ウレタン結合)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が、100/0〜10/90が好ましく、80/20〜20/80がより好ましく、60/40〜30/70が特に好ましい。
前記ウレア結合が、10未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがあるからである。
(1)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをイソホロンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物との混合物である。
(2)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをイソホロンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物である。
(3)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをイソホロンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物である。
(4)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをイソホロンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物である。
(5)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーを、ヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物である。
(6)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物である。
(7)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをエチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物である。
(8)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物をジフェニルメタンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物との混合物である。
(9)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸/ドデセニルコハク酸無水物の重縮合物をジフェニルメタンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物である。
(10)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物をトルエンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物との混合物である。
(1)活性水素基含有化合物と反応可能な重合体(例えば、イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A))を含む前記トナー材料の溶解乃至分散液を、前記活性水素基含有化合物(例えば、アミン類(B))と共に、前記水系媒体中に乳化乃至分散させ、油滴を形成し、該水系媒体中で両者を伸長反応乃至架橋反応させる方法、
(2)前記トナー材料の溶解乃至分散液を、予め前記活性水素基含有化合物を添加した前記水系媒体中に乳化乃至分散させ、油滴を形成し、該水系媒体中で両者を伸長反応乃至架橋反応させる方法、
(3)前記トナー材料の溶解乃至分散液を、前記水系媒体中に添加混合させた後で、前記活性水素基含有化合物を添加し、油滴を形成し、該水系媒体中で粒子界面から両者を伸長反応乃至架橋反応させる方法が挙げられる。
なお、(3)の場合、生成するトナー表面に優先的に変性ポリエステル樹脂が生成され、該トナー粒子に濃度勾配を設けることが可能となる。
前記使用量が、50質量部未満であると、トナー材料の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られないことがあり、2,000質量部を超えると、生産コストが高くなる。
前記その他の成分としては、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、着色剤、離型剤、帯電制御剤、無機微粒子、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、金属石鹸、等が挙げられる。
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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)、カドミュウムイエロー、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、カドミュウムレッド、カドミュ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、ポ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。
前記着色剤の含有量が、1質量%未満であると、トナーの着色力の低下が見られ、15質量%を超えると、トナー中での顔料の分散不良が起こり、着色力の低下、及びトナーの電気特性の低下を招くことがある。
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、ポリエステル、スチレン又はその置換体の重合体、スチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックス等が挙げられる。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。
また、いわゆるフラッシング法も前記着色剤のウエットケーキをそのまま用いることができ、乾燥する必要がない点で好適である。
このフラッシング法は、着色剤の水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶媒とともに混合又は混練し、着色剤を樹脂側に移行させて水分及び有機溶媒成分を除去する方法である。
前記混合又は混練には、例えば、三本ロールミル等の高せん断分散装置が好適に用いられる。
前記着色剤は、2つの樹脂に対する親和性の差を利用することで、第一の樹脂相、第二の樹脂相いずれにも任意に含有させることができる。
前記着色剤は、トナー表面に存在した際にトナーの帯電性能を悪化させることが良く知られている。そのため内層に存在する第一の樹脂相に選択的に着色剤を含有させることで、トナーの帯電性能(環境安定性、電荷保持能、帯電量等)を向上させることができる。
前記離型剤としては、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が、融点が50℃〜120℃の低融点の離型剤が好ましい。
前記低融点の離型剤は、前記樹脂と分散されることにより、前記離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これによりオイルレス(定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布しない)でもホットオフセット性が良好である。
前記ロウ類及び前記ワックス類としては、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、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス;エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス;などが挙げられる。更に、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド;低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−n−ステアリルメタクリレート、ポリ−n−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等);側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子、などを用いてもよい。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記離型剤の溶融粘度としては、該ワックスの融点より20℃高い温度での測定値として、5cps〜1000cpsが好ましく、10cps〜100cpsがより好ましい。前記溶融粘度が、5cps未満であると、離型性が低下することがあり、1,000cpsを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果が得られなくなることがある。
前記離型剤の前記トナーにおける含有量としては、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が、0質量%〜40質量%が好ましく、3質量%〜30質量%がより好ましい。前記含有量が、40質量%を超えると、トナーの流動性が悪化することがある。
また、前記離型剤を内層に存在する第一の樹脂相に選択的に含有させることで、感光体、キャリア等の他の部材への離型剤のスペントを抑制させることができる。
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、公知のもの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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、燐の単体又はその化合物、タングステンの単体又はその化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸の金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩等が挙げられる。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。
前記無機微粒子は、前記トナー粒子に流動性、現像性、帯電性等を付与するための外添剤として使用する。
前記無機微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、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。
前記小粒径の無機微粒子としては、疎水性シリカ及び又は疎水性酸化チタンが好ましい。
前記小粒径の無機微粒子の一次平均粒径としては、5nm〜50nmが好ましく、10nm〜30nmがより好ましい。
前記無機微粒子のBET法による比表面積としては、特に制限はないが、20m2/g〜500m2/gが好ましい。
前記無機微粒子の配合量としては、0.01質量%〜5質量%が好ましく、0.01質量%〜2.0質量%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する機能を有する剤のことであり、例えば、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等が挙げられる。
前記無機微粒子におけるシリカ、酸化チタンは、このような流動性向上剤により表面処理行い、疎水性シリカ、疎水性酸化チタンとして使用するのが好ましい。
前記クリーニング性向上剤は、感光体及び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。
前記クリーニング性向上剤としては、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。
前記ポリマー微粒子としては、比較的粒度分布が狭いものが好ましく、該ポリマー微粒子の体積平均粒径としては、0.01μm〜1μmが好ましい。
前記磁性材料としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、鉄粉、マグネタイト、フェライト等を用いることができる。これらの中でも、色調の点で白色のものが好ましい。
前記乳化乃至分散液調製工程Bは、前記溶解乃至分散液を水系媒体中に添加し乳化乃至分散させて乳化乃至分散液を調製する工程である。
前記分散の方法としては、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、公知の分散機などを用いて行うことができる。
前記分散機としては、特に制限はなく、例えば、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機などが挙げられる。
前記乳化乃至分散の際、前記活性水素基含有化合物と、活性水素基含有化合物と反応可能な重合体(プレポリマー)と、を伸長反応乃至架橋反応させると、接着性基材(結着樹脂)が生成する。
前記水系媒体としては、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、例えば、水、水と混和可能な溶剤、これらの混合物などを用いることができるが、これらの中でも、水が好ましい。
前記水と混和可能な溶剤としては、水と混和可能であれば特に制限はなく、例えば、アルコール類、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類、低級ケトン類などを用いることができる。
前記アルコール類としては、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等が挙げられる。
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。
前記アニオン性界面活性剤及び前記アニオン性樹脂微粒子の水系媒体に対する添加量としては、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、それぞれ0.5質量%〜10質量%が好ましい。
前記アニオン性樹脂微粒子は、トナー表面に付着して融着、融合し、比較的硬い表面を形成する。また、前記アニオン性樹脂微粒子は、アニオン性を有するため、トナー材料を含む液滴に吸着し、液滴同士の合一を抑える効果があり、トナーの粒度分布を制御するのに重要である。更に前記トナーの負帯電性を与えることもできる。これらの効果を発揮するために、アニオン性樹脂微粒子は平均粒子径としては、5nm〜50nmが好ましく、10nm〜25nmがより好ましい。
前記平均粒子径としては、アニオン性樹脂微粒子の一次粒子の平均粒子径が該当し、該一次粒子の平均粒子径は、SEM、TEM、光散乱法などによって測定でき、例えばレーザ散乱測定法による堀場製作所製LA−920によって、測定レンジに入るように適切な濃度に希釈して測定することができる。
前記一次粒子の平均粒子径は、体積平均径として求められる。
前記樹脂としては、特に制限はなく、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂でもよく、例えば、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂などを用いることができる。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。これらの中でも、微細な球状の樹脂微粒子の水性分散液が得られ易い点で、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂から選択される少なくとも1種で形成されるのが好ましい。
なお、前記ビニル樹脂は、ビニルモノマーを単独重合又は共重合したポリマーであり、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体などが挙げられる。
前記アニオン性樹脂微粒子は、後に述べる製法でアニオン活性剤を用いたり、樹脂中にカルボン酸基、スルホン酸基などのアニオン性基を導入することによって作製することができる。
前記樹脂微粒子の水性分散液の調製方法としては、例えば以下の方法が好ましい。即ち、
(1)ビニル樹脂の場合、ビニルモノマーを出発原料として、懸濁重合法、乳化重合法、シード重合法及び分散重合法から選択されるいずれかの重合反応により、直接、樹脂微粒子の水性分散液を製造する方法である。
(2)ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の重付加乃至縮合系樹脂の場合、前駆体(モノマー、オリゴマー等)又はその溶剤溶液を適当な分散剤の存在下、水性媒体中に分散させた後、加熱、又は硬化剤を添加して硬化させて、樹脂微粒子の水性分散液を製造する方法である。
(3)ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の重付加乃至縮合系樹脂の場合、前駆体(モノマー、オリゴマー等)又はその溶剤溶液(液体であることが好ましい。加熱により液状化してもよい)中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法である。
(4)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を機械回転式又はジェット式等の微粉砕機を用いて粉砕し、次いで、分級することによって樹脂微粒子を得た後、適当な分散剤の存在下、水中に分散させる方法である。
(5)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を霧状に噴霧することにより樹脂微粒子を得た後、該樹脂微粒子を適当な分散剤の存在下、水中に分散させる方法である。
(6)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液に貧溶剤を添加するか、又は予め溶剤に加熱溶解した樹脂溶液を冷却することにより樹脂微粒子を析出させ、次に溶剤を除去して樹脂微粒子を得た後、樹脂微粒子を適当な分散剤存在下、水中に分散させる方法である。
(7)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を、適当な分散剤存在下、水性媒体中に分散させた後、加熱又は減圧等によって溶剤を除去する方法である。
(8)予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい)により調製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法である。
前記アニオン性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、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、リン酸エステル等が挙げられ、フルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤が好適に挙げられる。フルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、例えば、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[ω−フルオロアルキル(炭素数6〜11)オキシ]−1−アルキル(炭素数3〜4)スルホン酸ナトリウム、3−[ω−フルオロアルカノイル(炭素数6〜8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(炭素数11〜20)カルボン酸又はその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(炭素数7〜13)又はその金属塩、パーフルオロアルキル(炭素数4〜12)スルホン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(炭素数6〜10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(炭素数6〜10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(炭素数6〜16)エチルリン酸エステル、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。
なお、前記トナーの平均粒子径は、乳化乃至分散液調製工程Bにおける水系媒体の攪拌等の乳化乃至分散条件により調製される。
前記体積平均粒子径が、1μm未満であると、一次転写及び二次転写においてトナーチリが発生しやすく、6μmを超えると、ドット再現性が不十分になり、ハーフトーン部分の粒状性も悪化して高精細な画像が得られなくなることがある。
前記酸類としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸、無水マレイン酸等が挙げられる。
前記水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体としては、例えば、アクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド等が挙げられる。
前記ビニルアルコールとカルボキシル基とを含有する化合物のエステル類としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等が挙げられる。
前記アミド化合物又はこれらのメチロール化合物としては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド酸、これらのメチロール化合物等が挙げられる。
前記クロライド類としては、例えば、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド等が挙げられる。
前記窒素原子若しくはその複素環を有するもの等ホモポリマー又は共重合体としては、例えば、ビニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン等が挙げられる。
前記ポリオキシエチレン系としては、例えば、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステル等が挙げられる。
前記セルロース類としては、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等が挙げられる。
前記有機溶媒除去工程Cは、前記乳化乃至分散液(乳化スラリー)から前記有機溶媒を除去する工程である。
前記有機溶媒を除去する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、(1)反応系全体を徐々に昇温させて、油滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法、(2)乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、油滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、併せて水系分散剤を蒸発除去する方法等が挙げられる。
前記有機溶媒の除去が行われるとトナー粒子が形成される。形成されたトナー粒子に対し、洗浄、乾燥等を行い、更にその後、所望により分級等を行う。該分級は、例えば、液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことにより行う。なお、乾燥後に粉体として取得した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としては、例えば、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し加速させて粒子同士又は複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法等が挙げられる。
この方法に用いる装置としては、例えば、オングミル(ホソカワミクロン株式会社製)、I式ミル(日本ニューマチック株式会社製)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(奈良機械製作所株式会社製)、クリプトロンシステム(川崎重工業株式会社製)、自動乳鉢等が挙げられる。
前記各工程により製造されるトナーとしては、以下のトナー特性を有する。
前記トナーの平均円形度としては、0.950〜0.990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。
前記平均円形度が、0.950未満であると、現像時の画像均一性が悪化したり、電子写真感光体から中間転写体もしくは中間転写体から記録材へのトナー転写効率が低下し均一転写が得られなくなることがある。前記平均円形度が、0.990を超えると、トナーがクリーニングブレードを擦り抜け、クリーニング不良が起こる恐れがある。
また、前記トナーは、水系媒体中で乳化処理をして製造されるものであり、このような製造方法は、特にカラートナーにおける小粒径化、及び前記平均円形度を有する形状を得るために効果的である。
即ち、フロー式粒子像分析装置(「FPIA−2100」;シスメックス社製)を用いて計測し、解析ソフト(FPIA−2100 Data Processing Program For FPIA Version00−10)を用いて行うことができる。より具体的には、ガラス製100mLビーカーに10質量%界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩ネオゲンSC−A;第一工業製薬性)を0.1mL〜0.5mL添加し、各トナー0.1g〜0.5g添加しミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水80mlを添加する。得られた分散液を超音波分散器(本多電子社製)で3分間分散処理する。前記分散液を、前記FPIA−2100を用いて濃度が5,000〜15,000個/μLとなるまでトナーの形状及び分布を測定する。
該測定法は、平均円形度の測定再現性の点から前記分散液濃度を5,000〜15,000個/μLにすることが重要である。
前記分散液濃度を得るための前記分散液の条件を添加する界面活性剤量、及びトナー量を変更して調製する必要がある。前記界面活性剤量としては、前記トナーの疎水性の程度により必要量が異なり、多く添加すると泡によるノイズが発生し、少ないとトナーを十分にぬらすことができないため、分散が不十分となる。
また、前記トナーの添加量は、トナー粒径により異なり、小粒径の場合は少なく、また大粒径の場合は多くする必要がある。前記トナー粒径が、3μm〜7μmの場合、トナーの添加量を0.1g〜0.5gとすることで、前記分散液濃度を5,000〜15,000個/μLに合わせることが可能となる。
前記帯電量Qの絶対値が、10μC/g未満であると、磁性キャリアとの吸着力が低く、低い現像電界でも現像されるトナー量が多くなるため、階調性のある高品位な画像が得られないことがある。また、逆帯電のトナー量が多くなり、白地背景部に現像されるトナー量が多く地かぶり等により画像品質が低下することがある。前記帯電量Qの絶対値が、80μC/gを超えると、磁性キャリアとの吸着力が大きくなり、現像されるトナー量が少なく画像濃度が低下するおそれがある。
一方、前記(Dv/Dn)を1.25以下とすることで、帯電量分布が均一になり、地肌かぶりを少なくすることができる。
また、前記(Dv/Dn)が、1.05〜1.25であると、保存安定性、低温定着性、及び耐ホットオフセット性のいずれにも優れたトナーとなりやすい。特に、フルカラー複写機に使用した場合に画像の光沢性に優れる。二成分現像剤では長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なく、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が得られ、一成分現像剤では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なるとともに、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への部材へのトナーの融着がなく、現像装置の長期使用(攪拌)においても良好で安定した現像性が得られ、高画質の画像を得ることが可能となる。
即ち、粒度測定器(「マルチサイザーIII」、ベックマンコールター社製)を用い、アパーチャー径100μmで測定し、解析ソフト(Beckman Coulter Multisizer 3 Version3.51)にて測定することができる。より具体的にはガラス製100mLビーカーに10質量%界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩ネオゲンSC−A;第一工業製薬性)を0.5mL添加し、トナー0.5g添加し、ミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水80mLを添加する。得られた分散液を超音波分散器(W−113MK−II本多電子社製)で10分間分散処理する。前記分散液を、前記マルチサイザーIIIを用いて、測定用溶液としてアイソトンIII(ベックマンコールター製)を用いて測定を行う。
測定は装置が示す濃度が8±2%となるように前記トナーサンプル分散液を滴下して行う。本測定法は、トナー粒径の測定再現性の点から前記濃度を8±2%にすることが重要である。この濃度範囲であれば粒径に誤差は生じない。
前記BET比表面積が、0.5m2/g未満であると、トナー表面全体を密に覆う状態となり、前記樹脂微粒子がトナー内部の結着樹脂成分と定着紙との接着性を阻害し、定着下限温度の上昇が見られる。また、樹脂微粒子がワックスの染み出しを阻害し、ワックスの離型性効果が得られず、オフセットの発生がおこることがあり、4.0m2/gを超えると、トナー表面上に残存する有機微粒子が凸部として大きく突出したり、粗状態の多重層として樹脂微粒子が残存し、樹脂微粒子がトナー内部の結着樹脂成分と定着紙との接着性を阻害し、定着下限温度の上昇が見られる。また、樹脂微粒子がワックスの染み出しを阻害し、ワックスの離型性効果が得られず、オフセットの発生が見られることがある。また、添加剤が浮出し、表面の凹凸により画質に影響が現れやすい。
前記トナーとしては、キャリアと共に用いて二成分現像剤とすることができる。
前記キャリアの重量平均粒径としては、特に制限はないが、15μm〜40μmであることが好ましい。
前記重量平均粒径が、15μm未満であると、転写工程においてキャリアも一緒に転写されてしまうキャリア付着が起こりやすくなり、40μmを超えると、キャリア付着は起こりにくいものの、高画像濃度を得るためにトナー濃度を高くした場合、地汚れが発生しやすくなるおそれがある。また、潜像のドット径が小さい場合、ドット再現性のバラツキが大きくなり、ハイライト部の粒状性が悪くなるおそれもある。
近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンタなどには、寿命向上等の点で、二成分現像剤を用いることが好ましい。このような現像剤は、磁性一成分現像法、非磁性一成分現像法、二成分現像法、などの公知の各種電子写真法に用いることができる。前記現像剤を一成分現像剤として用いると、トナーの収支が行われても、トナーの粒径の変動が少なく、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ためのブレード等の部材へのトナーの融着を抑制することができ、現像装置の長期の使用(撹拌)においても、良好で安定した現像性が得られる。また、前記現像剤を二成分現像剤として用いると、長期に亘るトナーの収支が行われても、トナーの粒径の変動が少なく、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が得られる。
前記芯材の材料としては、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、50emu/g〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム(Mn−Sr)系材料、マンガン−マグネシウム(Mn−Mg)系材料等が挙げられ、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。なお、前記芯材としては、画像濃度の確保の点で、鉄粉(100emu/g以上)、マグネタイト(75〜120emu/g)等の高磁化材料が好ましい。また、芯材としては、トナーが穂立ち状態となっている感光体への当りを弱くでき、高画質化に有利である点で、銅−亜鉛(Cu−Zn)系(30emu/g〜80emu/g)等の弱磁化材料が好ましい。
前記体積平均粒径が、10μm未満であると、キャリアの粒径分布において、微粉が多くなるため、1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り、150μmを超えると、キャリアの比表面積が低下して、トナーの飛散が生じることがある。その結果、ベタ部分の多いフルカラーでは、特にベタ部の再現性が低下することがある。
前記キャリアの含有量が、前記より好ましい範囲であると、現像安定性の点で有利である。
前記導電粉の材料としては、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、金属、カーボンブラック、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛等が挙げられる。
前記導電粉の平均粒径としては、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が、1μm以下が好ましい。前記平均粒径が1μmを超えると、電気抵抗の制御が困難になることがある。
前記塗布方法としては、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、浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法等が挙げられる。
また、前記溶剤としては、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、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、セルソルブチルアセテート等が挙げられる。
更に、前記焼付の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、外部加熱方式及び内部加熱方式のいずれであってもよく、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉、マイクロ波を用いる方法等が挙げられる。
前記含有量が、0.01質量%未満であると、芯材の表面に均一な樹脂層を形成できないことがあり、5.0質量%を超えると、樹脂層が厚くなり過ぎてキャリア同士の合体造粒が発生して、均一なキャリアが得られないことがある。
<重量平均粒径>
前記キャリアの重量平均粒径Dwは、個数基準で測定された粒子の粒径分布(個数頻度と粒径との関係)に基づいて算出されたものである。この場合の重量平均粒径Dwは、式(1)で表わされる。
Dw={1/Σ(nD3)}×{Σ(nD4)}・・・(1)
式(1)中、Dは、各チャネルに存在する粒子の代表粒径(μm)を示し、nは、各チャネルに存在する粒子の総数を示す。なお、チャネルとは、粒径分布図における粒径範囲を等分に分割するための長さを示すもので、本発明においては、2μmを採用した。また、各チャネルに存在する粒子の代表粒径としては、各チャネルに保存する粒子の粒径の下限値を採用した。
Dp=(1/ΣN)×(ΣnD) … (2)
式(2)中、Nは、計測した全粒子数を示し、nは、各チャネルに存在する粒子の総数を示し、Dは、各チャネル(2μm)に保存する粒子の粒径の下限値を示す。
[1]粒径範囲:8〜100μm
[2]チャネル長さ(チャネル幅):2μm
[3]チャネル数:46
[4]屈折率:2.42
本発明の画像形成方法は、電子写真感光体を帯電させる帯電工程と、前記帯電された電子写真感光体上に静電潜像を形成する露光工程と、前記静電潜像を形成された電子写真感光体上に本発明の前記トナーを用いて現像しトナー像を形成する現像工程と、前記電子写真感光体上に形成されたトナー像を中間転写体上に一次転写する一次転写工程と、前記中間転写体上に転写されたトナー像を記録材上に二次転写する二次転写工程と、前記記録材上に転写されたトナー像を熱及び圧力定着部材を含む定着手段により記録材上に定着させる定着工程と、前記一次転写手段によりトナー像を中間転写体上に転写した電子写真感光体の表面に付着している転写残トナーをクリーニングするクリーニング工程とを含む。
前記画像形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、フルカラー画像の画像形成方法として好適である。
前記二次転写工程におけるトナー像の記録材への転写の線速度、所謂印字速度としては、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が、300mm/sec〜1,000mm/secが好ましく、該二次転写工程における転写時間としては、0.5msec〜20msecであることが好ましい。なお、前記転写時間は、二次転写に用いられる転写ローラのニップ部における転写時間を示す。
前記タンデム方式においては、前記電子写真感光体を複数個配備して、各々の回転時に1色ずつ現像する。
前記タンデム方式による画像形成工程によると、前記帯電工程及び前記露光工程と、前記現像工程及び前記転写工程とが各色毎に行なわれて各色のトナー像が形成されるため、単色の画像形成速度とフルカラーの画像形成速度との差が小さく、高速印字に対応できる利点を有している。
この点に関し、本発明の前記トナーを現像工程に用いる前記画像形成方法によると、帯電特性が均一で、各色のトナー粒子間でばらつきがなく、各色のトナー粒子間で電子写真感光体及び記録材に対する付着性が均一であることから、タンデム方式の画像形成方法の前記利点を充分に発揮させることができる。
また、前記帯電工程においては、特に制限はないが、前記電子写真感光体に帯電部材を接触させ、該帯電部材に電圧を印加することによって帯電を行うのが好ましい。前記電子写真感光体に帯電部材を接触させ、前記帯電部材に電圧を印加して帯電を行うことによって、前記交番電圧を重畳した直流電圧を印加することで得られる均一帯電性の効果を特に向上させることが可能となる。
前記離型剤がトナー粒子中に分散した状態で存在するためには、前記離型剤と前記結着樹脂とは相溶しないことが好ましい。また、前記離型剤がトナー粒子中に微分散するためには、例えばトナー製造時の混練の剪断力を利用する方法がある。前記離型剤の分散状態は、トナー粒子の薄膜切片をTEMで観察することにより判断できる。前記離型剤の分散径としては、特に制限はなく、小さい方が好ましいが、小さすぎると定着時の染み出しが不十分な場合がある。従って、倍率1万倍で離型剤が確認できれば、離型剤が分散した状態で存在していると判断する。1万倍で離型剤が確認できない大きさでは、微分散していたとしても、定着時の染み出しが不十分な場合がある。
ファーブラシローラ511による感光体515の接触帯電は直接注入帯電が支配的となって行なわれ、回転感光体表面はファーブラシローラ511に対する印加帯電電圧とほぼ等しい電位に帯電される。
前記帯電部材の形状としては、ファーブラシローラ511の他にも、帯電ローラ、ファーブラシなど、どのような形態をとってもよく、電子写真装置の仕様や形態にあわせて選択可能である。帯電ローラを用いる場合、芯金上に100,000Ω・cm程度の中抵抗ゴム層を被膜して用いるのが一般的である。磁気ブラシを用いる場合、磁気ブラシは例えばZn−Cuフェライト等、各種フェライト粒子を帯電部材として用い、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成される。
前記接触帯電部材は、例えば、前記被覆磁性粒子、及び、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成され、前記被覆磁性粒子をスリーブ上に、厚さ1mmでコートして、感光体との間に幅約5mmの帯電ニップを形成する。また、該磁性粒子保持スリーブと感光体との間隙は、例えば、約500μmとする。更に、マグネットロールは、例えば、スリーブ表面が、感光体表面の周速に対して、その2倍の速さで逆方向に摺擦するように、回転され、感光体と磁気ブラシとが均一に接触するようにする。
定着ローラ720(対向回転体)は、例えばステンレススチール等の金属製の芯金721と、耐熱性を有するシリコーンゴムをソリッド状又は発泡状にして芯金721を被覆した弾性部材722とからなる。そして、加圧ローラ740からの押圧力でこの加圧ローラ740と定着ローラ720との間に所定幅の接触部を形成するために外形を20mm〜40mm程度として加熱ローラ710より大きくしている。弾性部材722は、その肉厚を4mm〜6mm程度としている。この構成により、加熱ローラ710の熱容量は定着ローラ720の熱容量より小さくなるので、加熱ローラ710が急激に加熱されてウォームアップ時間が短縮される。
・基体731:ポリイミド(PI)樹脂などの樹脂層
・発熱層732:Ni,Ag,SUS等の導電材料層
・中間層733:均一定着のための弾性層
・離型層734:離型効果とオイルレス化のための弗素樹脂材料等の樹脂層
前記プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、前記帯電された電子写真感光体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記電子写真感光体上に形成された静電潜像を前記トナーを用いてトナー像とする現像手段と、前記電子写真感光体上に形成されたトナー像を中間転写体上に一次転写する一次転写手段と、前記中間転写体上に一次転写されたトナー像を記録材上に二次転写する二次転写手段と、前記記録材上に二次転写されたトナー像に対して熱及び圧力を加えて該記録材上に定着させる定着手段と、前記一次転写後及び前記二次転写後のいずれかにおいて電子写真感光体の表面に付着している転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段とにおける各手段のうち、少なくとも前記電子写真感光体と、前記現像手段とを、一体に支持して画像形成装置本体に着脱自在としたものである。
現像手段及び帯電手段としては、前記現像装置及び前記帯電装置が好適に使用できる。
前記画像形成方法において使用されるフルカラー画像形成装置としては、例えば、図9、図10に示したタンデム方式の画像形成装置100を用いることができる。図9において、画像形成装置100は電子写真方式によるカラー画像形成を行なうための画像書込部(120Bk,120C,120M,120Y)、画像形成部(130Bk,130C,130M,130Y)、給紙部140から主に構成されている。画像信号を元に、画像処理部(図示せず)で画像処理を行い、画像形成用の黒Bk,シアンC,マゼンタM,イエローYの各色信号に変換し、画像書込部(120Bk,120C,120M,120Y)に送信する。画像書込部(120Bk,120C,120M,120Y)は、例えば、レーザ光源、回転多面鏡等の偏向器、走査結像光学系及びミラー群(いずれも図示せず)からなるレーザ走査光学系であり、前記の各色信号に対応した4つの書込光路を有し、画像形成部(130Bk,130C,130M,130Y)に各色信号に応じた画像書込を行なう。
前記抵抗値調節用導電剤としては、特に制限はなく、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化錫,酸化チタン、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物(ATO)、酸化インジウム−酸化錫複合酸化物(ITO)等の導電性金属酸化物が挙げられる。
前記導電性金属酸化物としては、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。
−カリックスアレン誘導体の合成−
一般式(I)で示されるカリックスアレン誘導体のうち、mが8、nが0、R1が水素原子、R2がtert−ブチル基、R3乃至R5が水素原子で置換されたカリックスアレン誘導体(オリエント化学社製:BONTRON E−89)を合成した。合成法は、まず、0.18molのp−tertブチルフェノールと0.30molのバラホルムアルデヒドとを水酸化カリウム0.004molを用いてキシレン中で4時間還流して脱水し、次いで冷却した後濾過した。得られた沈殿物をトルエン、エーテル、アセトン、水を用いてこの順で洗浄し、乾燥した。次に、クロロホルムにより、これを再結晶し、白色針状結晶のカリックスアレン誘導体A1を得た。
冷却管、攪拌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エチレンオキサイド2モル付加物67質量部、ビスフェノールAプロピオンオキサイド3モル付加物84質量部、テレフタル酸274質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を投入し、常圧下、230℃にて8時間反応させた。次いで、該反応液を10〜15mmHgの減圧下にて5時間反応させて、未変性ポリエステルを合成した。
得られた未変性ポリエステルは、数平均分子量(Mn)が2,100、重量平均分子量(Mw)が5,600、ガラス転移温度(Tg)が55℃であった。
水1,000質量部、及びカーボンブラック(「Printex35」;デグサ社製、DBP吸油量=42ml/100g、pH=9.5)540質量部、及び前記未変性ポリエステル1,200質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、マスターバッチを調製した。
冷却管、撹拌機及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2モル付加物682質量部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81質量部、テレフタル酸283質量部、無水トリメリット酸22質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を仕込み、常圧下で、230℃にて8時間反応させた。次いで、10〜15mHgの減圧下で、5時間反応させて、中間体ポリエステルを合成した。得られた中間体ポリエステルは、数平均分子量(Mn)が2,100、重量平均分子量(Mw)が9,600、ガラス転移温度(Tg)が55℃、酸価が0.5、水酸基価が49であった。
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、前記中間体ポリエステル411質量部、イソホロンジイソシアネート89質量部、及び酢酸エチル500質量部を仕込み、100℃にて5時間反応させて、プレポリマー(前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体)を合成した。得られたプレポリマーの遊離イソシアネート含有量は、1.60質量%であり、プレポリマーの固形分濃度(150℃、45分間放置後)は50質量%であった。
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のナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業製)16質量部、スチレン83質量部、メタクリル酸83質量部、アクリル酸ブチル110質量部、過硫酸アンモニウム1質量部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。前記乳濁液を加熱して、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質量部を前記乳濁液に加え、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[樹脂微粒子分散液A]を得た。前記[樹脂微粒子分散液A]の分散粒子の体積平均粒径(堀場製作所製 LA−920で測定)は、42nmであった。
<トナーaの製造>
<<溶解乃至分散液調製工程A>>
−カリックスアレン誘導体A1分散液の調製−
カリックスアレン誘導体A1(オリエント化学社製:BONTRON E−89)をビーカー内に5質量部、前記未変性ポリエステル15質量部、酢酸エチル30質量部を仕込み、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/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で3パスしてカリックスアレン誘導体A1分散液を調製した。分散液中のカリックスアレン誘導体A1の平均粒子径(分散径)は120nmであった。
ビーカー内に前記未変性ポリエステル100質量部、酢酸エチル130質量部を攪拌し溶解させた。次いで、カルナウバワックス(分子量=1,800、酸価=2.5、針入度=1.5mm(40℃))10質量部、前記マスターバッチ10質量部、及び前記カリックスアレン誘導体A1分散液1質量部を仕込み、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/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で3パスして原料溶解液を調製し、前記プレポリマーを40質量部添加し、攪拌した後、トナー材料の溶解乃至分散液を調製した。
−水系媒体相の調製−
水660質量部、樹脂微粒子分散液1.25質量部、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質量%の水溶液(「エレミノールMON−7」;三洋化成工業製)25質量部、及び酢酸エチル60質量部を混合撹拌し、乳白色の液体(水相)を得た。
前記水系媒体相150質量部を容器に入れ、TK式ホモミキサー(特殊機化工業社製)を用い、回転数12,000rpmで攪拌し、これに前記トナー材料の溶解乃至分散液100質量部を添加し、10分間混合して乳化乃至分散液A(乳化スラリー)を調製した。
−有機溶媒の除去−
脱気用配管、攪拌機及び温度計をセットしたフラスコに、前記乳化乃至分散液A100質量部を仕込み、攪拌周速20m/分で攪拌しながら30℃にて12時間減圧下、脱溶剤し脱溶剤スラリーAとした。
前記脱溶剤スラリーA全量を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合、再分散(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過する操作を3回行った。得られた濾過ケーキを順風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、トナー母体粒子aを得た。
トナー母体粒子aを100質量部に対して、平均粒径100nmの疎水性シリカ0.6質量部と、平均粒径20nmの酸化チタン1.0質量部と、平均粒径15nmの疎水性シリカ微粉体を0.8質量部とをヘンシェルミキサーにて混合し、トナーaを得た。
<トナーbの製造>
実施例1において、カリックスアレン誘導体A1の分散径120nmに変えて、70nmのカリックスアレン誘導体A1を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーbを作製した。トナーbに用いたカリックスアレン誘導体A1の平均分散径は以下のように調製した。
−カリックスアレン誘導体A1分散液の調製−
カリックスアレン誘導体A1(オリエント化学社製:BONTRON E−89)をビーカー内に5質量部、前記未変性ポリエステル15質量部、酢酸エチル30質量部を仕込み、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/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で5パスしてカリックスアレン誘導体A1分散液を調製した。
<トナーcの製造>
実施例1において、カリックスアレン誘導体A1の分散径120nmに変えて、300nmのカリックスアレン誘導体A1を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーcを作製した。トナーcに用いたカリックスアレン誘導体A1の平均分散径は以下のように調製した。
−カリックスアレン誘導体A1分散液の調製−
カリックスアレン誘導体A1(オリエント化学社製:BONTRON E−89)をビーカー内に5質量部、前記未変性ポリエステル15質量部、酢酸エチル30質量部を仕込み、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/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で2パスしてカリックスアレン誘導体A1分散液を調製した。
−カリックスアレン誘導体A2の合成−
前記一般式(I)において、mが4〜8、nが0、R1が水素原子、R2がフェニル基、R3乃至R5が水素原子で置換されたカリックスアレン誘導体A2を合成した。合成法は、まず、0.18molのp−フェニルフェノールと0.30molのバラホルムアルデヒドとを水酸化カリウム0.004molを用いてキシレン中で4時間還流して脱水し、次いで冷却した後濾過して沈殿物を得た。得られた沈殿物をトルエン、エーテル、アセトン、水を用いてこの順で洗浄し、乾燥した。次に、クロロホルムにより、これを再結晶し、白色針状結晶のカリックスアレン誘導体A2を得た。
−カリックスアレン誘導体A2分散液の調製−
カリックスアレン誘導体A2をビーカー内に5質量部、前記未変性ポリエステル15質量部、酢酸エチル30質量部を仕込み、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/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で6パスしてカリックスアレン誘導体A2分散液を調製した。カリックスアレン誘導体A2の平均分散径は45nmであった。
実施例1において、カリックスアレン誘導体A1に変えて、前記カリックスアレン誘導体A2を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーdを作製した。
−カリックスアレン誘導体A3の合成−
前記一般式(I)において、m+nが4〜8、R1が水素原子、R2がメチル基、R3乃至R5が水素原子、R11が水素原子、R12がフェニル基、R13乃至R15が水素原子で置換されたカリックスアレン誘導体A3を合成した。合成法は、まず、0.18molのp−メチルフェノールと0.18molのp−フェニルフェノールと0.30molのバラホルムアルデヒドとを水酸化カリウム0.004molを用いてキシレン中で4時間還流して脱水し、次いで冷却した後濾過した。得られた沈殿物をトルエン、エーテル、アセトン、水を用いてこの順で洗浄し、乾燥した。次に、クロロホルムにより、これを再結晶し、白色針状結晶のカリックスアレン誘導体A3を得た。
−カリックスアレン誘導体A3分散液の調製−
カリックスアレン誘導体A3をビーカー内に5質量部、前記未変性ポリエステル15質量部、酢酸エチル30質量部を仕込み、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/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で6パスしてカリックスアレン誘導体A3分散液を調製した。カリックスアレン誘導体A3の平均分散径は45nmであった。
実施例1において、前記カリックスアレン誘導体A1に変えて、前記カリックスアレン誘導体A3を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーeを作製した。
−カリックスアレン誘導体A4の合成−
前記一般式(I)において、mが4〜8、nが0、R1が水素原子、R2がメチル基、R3乃至R5が水素原子で置換されたカリックスアレン誘導体A4を合成した。合成法は、まず、0.18molのp−メチルフェノールと0.30molのバラホルムアルデヒドとを水酸化カリウム0.004molを用いてキシレン中で4時間還流して脱水し、次いで冷却した後濾過した。得られた沈殿物をトルエン、エーテル、アセトン、水を用いてこの順で洗浄し、乾燥した。次に、クロロホルムにより、これを再結晶し、白色針状結晶のカリックスアレン誘導体A4を得た。
−カリックスアレン誘導体A4分散液の調製−
カリックスアレン誘導体A4をビーカー内に5質量部、前記未変性ポリエステル15質量部、酢酸エチル30質量部を仕込み、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/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で4パスしてカリックスアレン誘導体A4分散液を調製した。カリックスアレン誘導体A4の平均分散径は100nmであった。
実施例1において、前記カリックスアレン誘導体A1に変えて、前記カリックスアレン誘導体A4を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーfを作製した。
−カリックスアレン誘導体A5の合成−
前記一般式(I)において、mが4〜8、nが0、R1が水素原子、R2がメトキシ基、R3乃至R5が水素原子で置換されたカリックスアレン誘導体A5を合成した。合成法は、まず、0.18molのp−メトキシフェノールと0.30molのバラホルムアルデヒドとを水酸化カリウム0.004molを用いてキシレン中で4時間還流して脱水し、次いで冷却した後濾過した。得られた沈殿物をトルエン、エーテル、アセトン、水を用いてこの順で洗浄し、乾燥した。次に、クロロホルムにより、これを再結晶し、白色針状結晶のカリックスアレン誘導体A5を得た。
−カリックスアレン誘導体A5分散液の調製−
カリックスアレン誘導体A5をビーカー内に5質量部、前記未変性ポリエステル15質量部、酢酸エチル30質量部を仕込み、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/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で3パスしてカリックスアレン誘導体A5分散液を調製した。カリックスアレン誘導体A5の平均分散径は120nmであった。
前記カリックスアレン誘導体A5を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーgを作製した。
−カリックスアレン誘導体A6の合成−
前記一般式(I)において、m+nが4〜8、m:nが1:1、R1が水素原子、R2がtert−ブチル基、R3乃至R5が水素原子、R11が水素原子、R12がメトキシ基、R13乃至R15が水素原子で置換されたカリックスアレン誘導体A6を合成した。合成法は、まず、0.18molのp−メトキシフェノールと0.18molのp−tertブチルフェノールと0.30molのバラホルムアルデヒドとを水酸化カリウム0.004molを用いてキシレン中で4時間還流して脱水し、次いで冷却した後濾過した。得られた沈殿物をトルエン、エーテル、アセトン、水を用いてこの順で洗浄し、乾燥した。次に、クロロホルムにより、これを再結晶し、白色針状結晶のカリックスアレン誘導体A6を得た。
−カリックスアレン誘導体A6分散液の調製−
カリックスアレン誘導体A6をビーカー内に5質量部、前記未変性ポリエステル15質量部、酢酸エチル30質量部を仕込み、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/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で5パスしてカリックスアレン誘導体A6分散液を調製した。カリックスアレン誘導体A6の平均分散径は80nmであった。
実施例1において、前記カリックスアレン誘導体A1に変えて、前記カリックスアレン誘導体A6を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーhを作製した。
−カリックスアレン誘導体A7の合成−
前記一般式(I)において、m+nが4〜8、m:nが4:1、R1が水素原子、R2がtert−ブチル基、R3乃至R5が水素原子、R11が水素原子、R12がメトキシ基、R13乃至R15が水素原子で置換されたカリックスアレン誘導体A7を合成した。合成法は、まず、0.18molのp−メトキシフェノールと0.72molのp−tertブチルフェノールと0.30molのバラホルムアルデヒドとを水酸化カリウム0.004molを用いてキシレン中で4時間還流して脱水し、次いで冷却した後濾過した。得られた沈殿物をトルエン、エーテル、アセトン、水を用いてこの順で洗浄し、乾燥した。次に、クロロホルムにより、これを再結晶し、白色針状結晶のカリックスアレン誘導体A7を得た。
−カリックスアレン誘導体A7分散液の調製−
カリックスアレン誘導体A7をビーカー内に5質量部、前記未変性ポリエステル15質量部、酢酸エチル30質量部を仕込み、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/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で6パスしてカリックスアレン誘導体A7分散液を調製した。カリックスアレン誘導体A7の平均分散径は40nmであった。
実施例1において、前記カリックスアレン誘導体A1に変えて、前記カリックスアレン誘導体A7を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーiを作製した。
−カリックスアレン誘導体A8の合成−
前記一般式(I)において、m+nが4〜8、m:nが1:1、R1が水素原子、R2がtert−ブチル基、R3乃至R5が水素原子、R11が水素原子、R12がフェニル基、R13乃至R15が水素原子で置換されたカリックスアレン誘導体A8を合成した。合成法は、まず、0.18molのp−フェニルフェノールと0.18molのp−tertブチルフェノールと0.30molのバラホルムアルデヒドとを水酸化カリウム0.004molを用いてキシレン中で4時間還流して脱水し、次いで冷却した後濾過した。得られた沈殿物をトルエン、エーテル、アセトン、水を用いてこの順で洗浄し、乾燥した。次に、クロロホルムにより、これを再結晶し、白色針状結晶のカリックスアレン誘導体A8を得た。
−カリックスアレン誘導体A8分散液の調製−
カリックスアレン誘導体A8をビーカー内に5質量部、前記未変性ポリエステル15質量部、酢酸エチル30質量部を仕込み、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/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で6パスしてカリックスアレン誘導体A8分散液を調製した。カリックスアレン誘導体A8の平均分散径は37nmであった。
実施例1において、前記カリックスアレン誘導体A1に変えて、前記カリックスアレン誘導体A8を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーjを作製した。
−カリックスアレン誘導体A9の合成−
前記一般式(I)において、m+nが4〜8、m:nが1:0、R1が水素原子、R2がp−ブロモフェニル基、R3乃至R5が水素原子で置換されたカリックスアレン誘導体A9を合成した。合成法は、まず、0.18molのp−ブロモフェノールと0.30molのバラホルムアルデヒドとを水酸化カリウム0.004molを用いてキシレン中で4時間還流して脱水し、次いで冷却した後濾過した。得られた沈殿物をトルエン、エーテル、アセトン、水を用いてこの順で洗浄し、乾燥した。次に、クロロホルムにより、これを再結晶し、白色針状結晶のカリックスアレン誘導体A9を得た。
−カリックスアレン誘導体A9分散液の調製−
カリックスアレン誘導体A9をビーカー内に5質量部、前記未変性ポリエステル15質量部、酢酸エチル30質量部を仕込み、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/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で6パスしてカリックスアレン誘導体A9分散液を調製した。カリックスアレン誘導体A9の平均分散径は31nmであった。
実施例1において、前記カリックスアレン誘導体A1に変えて、前記カリックスアレン誘導体A9を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーkを作製した。
−カリックスアレン誘導体A10の合成−
前記一般式(I)において、m+nが4〜8、m:nが1:0、R1がメチル基、R2乃至R5が水素原子で置換されたカリックスアレン誘導体A10を合成した。合成法は、まず、0.18molのメチルフェノールと0.30molのバラホルムアルデヒドとを水酸化カリウム0.004molを用いてキシレン中で4時間還流して脱水し、次いで冷却した後濾過した。得られた沈殿物をトルエン、エーテル、アセトン、水を用いてこの順で洗浄し、乾燥した。次に、クロロホルムにより、これを再結晶し、白色針状結晶のカリックスアレン誘導体A10を得た。
−カリックスアレン誘導体A10分散液の調製−
カリックスアレン誘導体A10をビーカー内に5質量部、前記未変性ポリエステル15質量部、酢酸エチル30質量部を仕込み、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/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で6パスしてカリックスアレン誘導体A10分散液を調製した。カリックスアレン誘導体A10の平均分散径は44nmであった。
実施例1において、前記カリックスアレン誘導体A1に変えて、前記カリックスアレン誘導体A10を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーlを作製した。
−カリックスアレン誘導体A11の合成−
前記一般式(I)において、m+nが4〜8、m:nが1:0、R1が水素原子、R2がメチル基、R3乃至R5が水素原子で置換されたカリックスアレン誘導体A11を合成した。合成法は、まず、0.18molのメチルフェノールと0.30molのバラホルムアルデヒドとを水酸化カリウム0.004molを用いてキシレン中で4時間還流して脱水し、次いで冷却した後濾過した。得られた沈殿物をトルエン、エーテル、アセトン、水を用いてこの順で洗浄し、乾燥した。次に、クロロホルムにより、これを再結晶し、白色針状結晶のカリックスアレン誘導体A11を得た。
−カリックスアレン誘導体A11分散液の調製−
カリックスアレン誘導体A11をビーカー内に5質量部、前記未変性ポリエステル15質量部、酢酸エチル30質量部を仕込み、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/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で6パスしてカリックスアレン誘導体A11分散液を調製した。カリックスアレン誘導体A11の平均分散径は42nmであった。
実施例1において、前記カリックスアレン誘導体A1に変えて、前記カリックスアレン誘導体A11を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーmを作製した。
−カリックスアレン誘導体A12の合成−
前記一般式(I)において、m+nが4〜8、m:nが1:0、R1乃至R2が水素原子、R3がメチル基、R4乃至R5が水素原子で置換されたカリックスアレン誘導体A12を合成した。合成法は、まず、0.18molのメチルフェノールと0.30molのバラホルムアルデヒドとを水酸化カリウム0.004molを用いてキシレン中で4時間還流して脱水し、次いで冷却した後濾過した。得られた沈殿物をトルエン、エーテル、アセトン、水を用いてこの順で洗浄し、乾燥した。次に、クロロホルムにより、これを再結晶し、白色針状結晶のカリックスアレン誘導体A12を得た。
−カリックスアレン誘導体A12分散液の調製−
カリックスアレン誘導体A12をビーカー内に5質量部、前記未変性ポリエステル15質量部、酢酸エチル30質量部を仕込み、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/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で6パスしてカリックスアレン誘導体A12分散液を調製した。カリックスアレン誘導体A12の平均分散径は39nmであった。
実施例1において、前記カリックスアレン誘導体A1に変えて、前記カリックスアレン誘導体A12を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーnを作製した。
−カリックスアレン誘導体A13の合成−
前記一般式(I)において、m+nが4〜8、m:nが1:0、R1乃至R3が水素原子、R4がメチル基、R5が水素原子で置換されたカリックスアレン誘導体A13を合成した。合成法は、まず、0.18molのメチルフェノールと0.30molのバラホルムアルデヒドとを水酸化カリウム0.004molを用いてキシレン中で4時間還流して脱水し、次いで冷却した後濾過した。得られた沈殿物をトルエン、エーテル、アセトン、水を用いてこの順で洗浄し、乾燥した。次に、クロロホルムにより、これを再結晶し、白色針状結晶のカリックスアレン誘導体A13を得た。
−カリックスアレン誘導体A13分散液の調製−
カリックスアレン誘導体A13をビーカー内に5質量部、前記未変性ポリエステル15質量部、酢酸エチル30質量部を仕込み、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/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で6パスしてカリックスアレン誘導体A13分散液を調製した。カリックスアレン誘導体A13の平均分散径は46nmであった。
実施例1において、前記カリックスアレン誘導体A1に変えて、前記カリックスアレン誘導体A13を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーoを作製した。
−カリックスアレン誘導体A14の合成−
前記一般式(I)において、m+nが4〜8、m:nが1:0、R1乃至R4が水素原子、R5が水素原子で置換されたカリックスアレン誘導体A14を合成した。合成法は、まず、0.18molのフェノールと0.30molのバラホルムアルデヒドとを水酸化カリウム0.004molを用いてキシレン中で4時間還流して脱水し、次いで冷却した後濾過した。得られた沈殿物をトルエン、エーテル、アセトン、水を用いてこの順で洗浄し、乾燥した。次に、クロロホルムにより、これを再結晶し、白色針状結晶のカリックスアレン誘導体A14を得た。
−カリックスアレン誘導体A14分散液の調製−
カリックスアレン誘導体A14をビーカー内に5質量部、前記未変性ポリエステル15質量部、酢酸エチル30質量部を仕込み、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/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で6パスしてカリックスアレン誘導体A14分散液を調製した。カリックスアレン誘導体A14の平均分散径は55nmであった。
実施例1において、前記カリックスアレン誘導体A1に変えて、前記カリックスアレン誘導体A14を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーpを作製した。
<トナーqの製造>
実施例1において、カリックスアレン誘導体A1の分散径120nmに変えて15nmのカリックスアレン誘導体A1を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーqを作製した。トナーqに用いたカリックスアレン誘導体A1の平均分散径は以下のように調製した。
−カリックスアレン誘導体A1分散液の調製−
カリックスアレン誘導体A1(オリエント化学社製:BONTRON E−89)をビーカー内に5質量部、前記未変性ポリエステル15質量部、酢酸エチル30質量部を仕込み、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/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で8パスしてカリックスアレン誘導体A1分散液を調製した。カリックスアレン誘導体A1の平均分散径は15nmであった。
<トナーrの製造>
実施例1において、カリックスアレン誘導体A1に変えて、保土谷化学社製TN−105(サリチル酸ジルコニウム錯体構造)を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーrを作製した。
<トナーsの製造>
実施例1において、カリックスアレン誘導体A1に変えて、オリエント化学工業社製E−84(サリチル酸亜鉛錯体構造)を用いた以外は、実施例1と同様にしてトナーsを作製した。
体積平均粒径(Dv)及び体積平均粒径/個数平均粒径(Dv/Dn)を粒度測定器(「マルチサイザーIII」、ベックマンコールター社製)にて測定した。
ガラス製100mLビーカーに10質量%界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩ネオゲンSC−A;第一工業製薬性)を0.1mL〜0.5mL添加し、各トナー0.1g〜0.5g添加しミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水80mlを添加する。得られた分散液を超音波分散器(本多電子社製)で3分間分散処理する。前記分散液を、フロー式粒子像分析装置(「FPIA−2100」;シスメックス社製)を用いて濃度が5,000〜15,000個/μLとなるまでトナーの形状及び分布を測定した。
BET法に従って、比表面積測定装置(「トライスター3000」;島津製作所製)を用いて各トナー母体(試料)表面に窒素ガスを吸着させて、BET多点法により測定した。
(耐久性)
富士ゼロックス社製のDocuColor 8000 Digital Pressを改造して、線速及び転写時間を調整可能にチューニングした評価機を用い、各トナーについて、A4サイズ、トナー付着量0.6mg/cm2のベタパターンをテスト画像として100,000枚のランニング試験を実施した。耐久性の代用指標として1,000枚ごとにトナーを一部サンプリングしてブローオフ法により帯電量を測定し、初期値とランニング試験後のトナーの帯電量を比較することで耐久性を評価した。
評価基準は、
◎・・・帯電量の減少が3μc/g未満
○・・・帯電量の減少が3μc/g以上5μc/g未満
△・・・帯電量の減少が5μc/g以上10μc/g未満
×・・・帯電量の減少が10μc/g以上
とした。
リコー社製デジタルフルカラー複写機imagioColor2800を用いて、単色モードで7%画像面積の画像チャートを100,000枚ランニング出力する間に、1,000枚ごとにトナーを一部サンプリングしてブローオフ法により帯電量を測定して、帯電安定性を評価した。高温高湿環境帯電安定性評価は温度40℃、湿度90%の環境にて、低温低湿環境帯電安定性評価は温度10℃、湿度15%の環境にて実施した。
評価基準は、
◎・・・帯電量の変化が3μc/g未満
○・・・帯電量の変化が3μc/g以上5μc/g未満
△・・・帯電量の変化が5μc/g以上10μc/g未満
×・・・帯電量の変化が10μc/g以上
とした。
各トナーの体積平均粒径(Dv)及び体積平均粒径/個数平均粒径(Dv/Dn)を粒度測定器(「マルチサイザーIII」、ベックマンコールター社製)にて測定し、Dvが5.2±0.3μmに近づけられるか及びDv/Dnが得られるか評価した。
Dvの評価基準は、
◎:5.2±0.3μmの±0.1μm未満
○:5.2±0.3μmの±0.1μm以上0.3μm未満
△:5.2±0.3μmの±0.3μm以上0.5μm未満
×:5.2±0.3μmの±0.5μm以上
とした。
また、Dv/Dnの評価基準は、
◎:1.15未満
○:1.15以上1.17未満
△:1.18以上1.25未満
×:1.25以上
とした。
各トナー1gをクロロホルム100gに10時間浸漬し、遠心分離器((株)コクサン社製 H−9R、LNアングルローター使用)にて5,500rpm(9,545g)にてカリックスアレン誘導体分散液を遠心分離した。遠心分離した上澄みにカリックスアレン誘導体の粒子が存在し、その粒子を「LA−920」(堀場製作所製)を用いて粒径の測定を行った。LA−920の測定の際にLA−920専用アプリケーション(Ver3.32)(堀場製作所製)を用いて解析を行った。
2 母体粒子
3 外添剤
500 ローラ式帯電装置
501 帯電ローラ
502 芯金
503 導電ゴム層
504 電源
505 感光体
510 ブラシ式帯電装置
511 ファーブラシローラ
513 ブラシ部
514 電源
515 感光体
600 現像器
601 現像スリーブ
602 電源
603 現像部
604 感光体
605 トナー
760 誘導加熱手段
710 加熱ローラ
720 定着ローラ
721 芯金
722 弾性部材
730 無端帯状の定着ベルト
731 基体
732 発熱層
733 中間層
734 離型層
740 加圧ローラ
741 芯金
742 弾性部材
760 誘導加熱手段
761 励磁コイル
762 コイルガイド板
763 励磁コイルコア
764 励磁コイルコア支持部材
770 記録材
800プロセスカートリッジ
801 感光体
802 帯電手段
803 現像手段
804 現像剤
805 現像手段
806 クリーニング手段
120Bk,120C,120M,120Y 画像書込部
130Bk,130C,130M,130Y 画像形成部
140 給紙部
262 プレ転写チャージャ
215Bk,215C,215M,215Y 帯電装置
200Bk,200C,200M,200Y 現像装置
230Bk,230C,230M,230Y 1次転写装置
250Bk,250C,250M,250Y トナー移送管
300Bk,300C,300M,300Y クリーニング装置
220 中間転写ベルト
10Y、10C、10M、10K 感光体
14 第1の支持ローラ
15 第2の支持ローラ
16 第3の支持ローラ
17 中間転写体クリーニング装置
18 画像形成手段
21 露光手段
22 2次転写手段
23 ローラ
24 2次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
28 シート反転装置
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
49 レジストローラ
50 中間転写体
51 手差しトレイ
53 給紙路
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排紙トレイ
58 分離ローラ
62 1次転写装置
100 画像形成装置
110 複写装置本体
120 タンデム画像形成装置
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
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置
Claims (16)
- 少なくとも、結着樹脂及び結着樹脂前駆体のいずれかとカリックスアレン誘導体とを含むトナー材料を有機溶媒に溶解又は分散させて前記トナー材料の溶解乃至分散液を調製する溶解乃至分散液調製工程Aと、
前記トナー材料の溶解乃至分散液を水系媒体中に添加し乳化乃至分散させて乳化乃至分散液を調製する乳化乃至分散液調製工程Bと、
前記乳化乃至分散液から前記有機溶媒を除去する有機溶媒除去工程Cと、を含むトナーの製造方法によって製造されるトナーであって、
前記カリックスアレン誘導体が下記一般式(I)に示す化合物であることを特徴とするトナー。
- 乳化乃至分散液調製工程Bにおいて、トナー材料の溶解又は分散液を平均粒子径が5nm〜50nmのアニオン性の樹脂微粒子とアニオン性界面活性剤とを含む水系媒体中に添加して乳化乃至分散させて乳化乃至分散液を調製する請求項1に記載のトナー。
- カリックスアレン誘導体が、帯電性を有する請求項1から2のいずれかに記載のトナー。
- 結着樹脂が、ポリエステル系樹脂である請求項1から3のいずれかに記載のトナー。
- カリックスアレン誘導体の含有量が、0.01質量%〜5.0質量%である請求項1から4のいずれかに記載のトナー。
- カリックスアレン誘導体の平均分散径が、10nm〜500nmである請求項1から5のいずれかに記載のトナー。
- トナーの帯電量が、−80μC/g〜−10μC/gである請求項1から6のいずれかに記載のトナー。
- トナーの体積固有抵抗ρ(Ωcm)の常用対数値Logρが、10.9LogΩcm〜11.4LogΩcmである請求項1から7のいずれかに記載のトナー。
- トナーの体積平均粒径/個数平均粒径(Dv/Dn)が、1.05〜1.25である請求項1から8のいずれかに記載のトナー。
- トナーの平均円形度が、0.950〜0.990である請求項1から9のいずれかに記載のトナー。
- トナーのBET比表面積が、0.5m2/g〜4.0m2/gである請求項1から10のいずれかに記載のトナー。
- トナー材料が、活性水素基含有化合物及び該活性水素基含有化合物と反応可能な変性ポリエステル樹脂を含む請求項1から11のいずれかに記載のトナー。
- 電子写真感光体を帯電手段により帯電させる帯電工程と、
前記帯電された電子写真感光体上に露光手段により静電潜像を形成する露光工程と、
前記静電潜像をトナーにより現像されたトナー像を形成する現像工程と、
前記トナー像を一次転写手段により中間転写体上に転写する一次転写工程と、
前記中間転写体上に転写されたトナー像を二次転写手段により記録媒体上に転写する二次転写工程と、
前記記録媒体上に転写されたトナー像を記録媒体上に定着させる定着工程と、
前記一次転写手段によりトナー像を中間転写体上に転写した電子写真感光体の表面に付着している転写残トナーをクリーニングするクリーニング工程と、を含み、前記トナーが請求項1から12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方法。 - 二次転写工程において、トナー像の記録材への転写の線速度は300mm/sec〜1000mm/secであり、二次転写手段のニップ部での転写時間は0.5msec〜20msecである請求項13に記載の画像形成方法。
- タンデム方式の電子写真画像形成プロセスを採用する請求項13から14に記載のフルカラー画像形成方法。
- 電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、前記帯電された電子写真感光体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記電子写真感光体上に形成された静電潜像をトナーによりトナー像とする現像手段と、前記電子写真感光体上に形成されたトナー像を中間転写体を介して又は介さずに記録材上に転写する転写手段と、前記記録材上に転写されたトナー像を熱及び圧力定着部材により記録材上に定着させる定着手段と、前記転写手段によりトナー像を中間転写体又は記録材上に転写した後の電子写真感光体表面に付着している転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段と、を備え、前記トナーが請求項1から12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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