JP2002202635A - 現像剤及び画像形成装置 - Google Patents
現像剤及び画像形成装置Info
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Abstract
なく、均一でかつ再現性の高い画像が得られる現像剤を
提供する。 【解決手段】着色剤としてセピオメラニン顔料を含む現
像剤を用いて、カーボンブラックを使用せずに、セピア
色、黒色、及びカラー画像を形成する。
Description
電気録装置等の画像形成装置及びこれに使用される現像
剤に関する。
色剤、ワックス、及び電荷制御剤などの原材料からな
る。これらの原材料を分散させ、混練した後、所定の大
きさにまで粉砕してトナー粒子を形成し、得られたトナ
ー粒子表面に例えばシリカなどの添加剤を付着させるこ
とによりトナーが得られる。このようなトナーは、単独
で一成分現像剤として、あるいはキャリアと混合して二
成分現像剤として使用することができる。
やフルカラーモードはもちろんのこと、写真仕上げモー
ドやセピア色モードなど多彩なモードでの現像が可能と
なっている。
合、適用される黒色現像剤の着色剤として、主にカーボ
ンブラックが使用されている。しかし、カーボンブラッ
クの発癌性に関してIARC(International Agency f
or Research on Cancer)は、1996年4月12日付
けで、そのランクを3類から、2B類に変更している。
3類は、発癌性を決定するには不十分なものに相当す
る。また、2B類は、動物への発癌性が知られており、
人に対する発癌性の可能性があるものに相当する。この
ため、カーボンブラックに代わる、より安全性の高い黒
色着色剤への要求が高まってきている。
場合には、2種類の電子写真現像方式がある。一方は、
フルカラー現像方式であり、ここではイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの4種のトナーを重ね合わせるこ
とによりセピア色を再現することができる。他方は、単
色現像方法であり、黒色トナーを使用し、中間調により
再現することができる。
ずれに起因する色むらが生じやすい。また、後者の場合
にはカーボンブラック本来の色相がセピア色の色相と明
らかに異なるため、色相のずれが生じる。このように、
従来は、セピア色モードにて、均一でかつ色再現性の高
い画像を得ることは困難であった。
に有害なカーボンブラックを使用することなく、均一で
かつ再現性の高い画像が得られる現像剤を提供すること
にある。
ンブラックを使用することなく、均一でかつ再現性の高
い画像が得られる画像形成装置を提供することにある。
セピオメラニン顔料、及びバインダー樹脂を含む現像剤
を提供する。
に対向して設けられ、バインダー樹脂、及び着色剤とし
てセピオメラニン顔料を含有するトナーを含む現像剤を
収容し、該像担持体上に形成された静電潜像を現像して
現像剤像を形成するための現像器と、該現像剤像を被転
写材上に転写するための転写器と、該被転写材上に転写
された現像剤像を定着するための定着器とを具備する画
像形成装置を提供する。
脂と、カーボンブラックよりも安全性の高い黒褐色天然
有機顔料とを含む現像剤を提供する。
料として、セピオメラニン顔料を使用する。
像剤を適用した画像形成装置であって、像担持体と、像
担持体に対向して設けられ、像担持体上に形成された静
電潜像を上記現像剤を用いて現像し、現像剤像を形成す
るための現像器と、現像剤像を被転写材上に転写するた
めの転写器と、被転写材上に転写された現像剤像を定着
するための定着器とを具備する。
しくはタコ墨である。この顔料は、例えばイカ墨もしく
はタコ墨を乾燥させることにより得られる黒褐色の粉末
を、アルカリ液に溶解させた後、希塩酸を加えることに
より沈殿物を得、さらに精製することにより得られたセ
ピオメラニンを主成分とする。
独で使用したセピア色現像剤を用いると、今まで再現が
困難であったセピア色モードにて、均一でしかも色再現
性が高いセピア色画像を得ることができる。
料は、実用的には、バインダー樹脂全重量に対し、0.
1ないし20重量%、好ましくは3ないし10重量%添
加することができる。
料を他の顔料と併用することにより、カーボンブラック
と同レベルの漆黒度を再現することが可能な黒色現像剤
が得られる。
し770nm、特に650ないし750nmの反射波長
領域を有し、赤みがかった黒色を呈する。本発明にかか
る黒色現像剤を用いると、着色剤として、セピオメラニ
ン顔料とともに青色顔料を現像剤中に添加することによ
り、セピオメラニン顔料による赤みを調整して、十分な
漆黒度を有する画像を得ることができる。
画像形成装置に適用することにより、カーボンブラック
を使用しないカラー画像が得られる。
ン、アルカリブルー、及びインダンスレンブルー等があ
げられる。これらの顔料は、400ないし580nm反
射波長領域を有する。
に対し、0.1ないし20重量%、好ましくは3ないし
10重量%の着色剤を添加することができる。着色剤中
のセピオメラニン顔料と青色顔料の重量比は、使用する
青色顔料の色味により所望の漆黒度が得られるように適
宜調整され得る。例えば銅フタルシアニンの場合、0.
1ないし30重量%であることが好ましい。
方式、あるいは二成分現像方式のいずれを用いても形成
することができる。セピア色画像の場合は、好ましくは
二成分現像方式を用いることができる。
ダー樹脂としては、ポリエステル樹脂、スチレンアクリ
ル樹脂があげられる。
モノマーのうちアルコールモノマーとしては、例えばエ
チレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレ
ングリコール、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、ネ
オペンチルグリコール、1,4−ブタンジオール、1,
5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等の
ジオール類、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノー
ルA、ポリオキシエチレン化ビスフェノールA、ポリオ
キシプロピレン化ビスフェノールA等のビスフェノール
Aアルキレンオキシド付加物、その他の二価のアルコー
ルを挙げることができる。
ールAアルキレンオキシド付加物を主成分モノマーとし
て用いた系が良好な結果を示した。
物を構成モノマーとして用いた場合、ビスフェノールA
骨格の性質上比較的高めのガラス転移点のポリエステル
が得られ、耐ブロッキング性が良好となる。また、ビス
フェノールA骨格の両側のアルキル基の存在がポリマー
中でソフトセグメントとして働き、低温定着性が良好と
なる。
ち、酸モノマーとしては、例えばマレイン酸、フマール
酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカ
ルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼラ
イン酸、マロン酸、又はn−ドデセニルコハク酸、n−
ドデシルコハク酸等のアルケニルカハク酸類もしくはア
ルキルコハク酸類、これらの酸の無水物、アルキルエス
テル、その他の二価のカルボン酸を挙げることができ
る。
ン及びその置換体の共重合体や、アクリル系樹脂を好適
に用いることができる。
は、たとえば、ポリスチレンホモポリマー、水素添加ス
チレン樹脂、スチレン−イソブチレン共重合体、スチレ
ン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエ
ン−スチレン三元共重合体、アクリロニトリル−アクリ
ル酸エステル−スチレン三元共重合体、アクリロニトリ
ル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−アクリルゴ
ム−スチレン三元共重合体、アクリロニトリル−塩素化
ポリスチレン−スチレン三元共重合体、アクリロニトリ
ル−EVA−スチレン三元共重合体、スチレン−p−ク
ロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合
体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体、スチレン
−イソブチレン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共
重合体、スチレン−ブタジエンゴム等があげられる。
ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエ
チルメタクリレート、ポリ−n−ブチルメタクリレー
ト、ポリグリシジルメタクリレート、ポリ含フッ素アク
リレート、スチレン−メタクリレート共重合体、スチレ
ン−ブチルメタクリレート共重合体、スチレン−アクリ
ル酸エチル共重合体等が例示される。
ンダー樹脂として、透明性が良好なポリエステル樹脂が
あげられる。
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポ
リアミド、エポキシ樹脂、ロジン、芳香族石油系、塩素
化パラフィン、パラフィンワックスなどを単独或いは混
合で用いることができる。
ポリエチレン、流動パラフィン、酸アミド、ステアリン
酸ワックス、モンタン系ワックス、サゾールワックス、
カスターワックス、塩素化パラフィン、カルテバワック
ス等のワックスをバインダー樹脂に対し0.5〜5重量
部用いることができる。
えばハリファーストブラック3804、ポントロンS−
31、ポントロンS−32、ポントロンS−34、ポン
トロンS−36(オリエント化学社製)、及びCopy
charge NY VP2351(Clalian
t)等、アイゼンスピロンブラックTRH、T−95、
T−77(保土ヶ谷化学製)等、銅フタロシアニン染
料、サリチル酸のアルキル誘導体の金属錯体、例えばポ
ントロンN−01等のアジン化合物、例えばCopyL
evel NCS VP2145(Claliant)
等の金属ポリマー塩、例えばポントロンE−82、ポン
トロンE−84、ポントロンE−85(オリエント化学
社製)等、メタルフリーの帯電制御剤として例えば「T
N−105」(保土ヶ谷化学社製)等を挙げることがで
きる。
としては、透明性を有するポントロンE−84(オリエ
ント化学社製)、CopyLevel NCS VP2
145(Claliant)、TN−105(保土ヶ谷
化学社製)等、クロム金属錯体、亜鉛金属錯体、ホウ素
金属錯体、ジルコニア金属錯体、カリックスアレン、C
CR等が好ましいが特に制限はない。
シリカ微粒子、金属酸化物微粒子、クリーニング助剤等
があげられる。
イ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸亜鉛、ケ
イ酸マグネシウム等が挙げられる。
化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、チタ
ン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等が挙げられ
る。クリーニング助剤としては、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチ
レン等の樹脂粉末等が挙げられる。これらの添加剤に
は、疎水化などの表面処理を施すことができる。
法としては、以下の方法があげられる。
ス、帯電制御剤、さらに必要に応じた成分を、ボールミ
ル、V型混合機、ナウタミキサ、またはヘンシェルミキ
サなどを用いて分散、混合して混合物を得る。
ル、スクリュー型押出し機、バンバリミキサ等を用い
て、加熱溶融混練し、混練物を得る。
ッシャーミル、ジェットミルなどを用いて粗粉砕し、さ
らに、ジェットミルなどを用いてこの粗粉砕物を微粉砕
した後、風力分級法などにより所望の粒径に分級するこ
とによりトナー粒子を得る。
を加えて、高速流動形混合機により混合し、所望のトナ
ーを得ることができる。この時、使用する高速流動形混
合機としては、例えば、ヘンシェルミキサ、スーパーミ
キサ、及びマイクロスピードミキサなどが挙げられる。
を添加することができる。
形成装置の一例を表す概略図である。
な感光体1には、帯電装置2により一様に−500〜8
00Vの表面電位が付与されている。露光装置3により
感光体1上に静電潜像が形成される。現像装置4で例え
ば負帯電したトナーにより、この静電潜像が可視化され
る。このとき使用される現像剤は、バインダー樹脂、セ
ピオメラニン顔料を含有するトナーと、キャリアとを含
む。現像装置の下流では、感光体1にベルト5が押し当
てられ、ベルト5と感光体1との間に被転写体である紙
Pを介在させ、さらに、高圧電源9によりベルトに印加
された例えば+300〜5kVのバイアス電圧によって
感光体1上のトナー像が紙Pに転写される。ベルト5
は、例えば体積抵抗が10e8 〜10e12Ω・cmの弾
性ベルトからなり、複数のローラで支持されている。う
ち一本のローラ7を駆動することで、ベルト5は感光体
とほぼ同じ面移動速度で回動させることができる。給電
部材としては、体積抵抗10e2 〜10e8 Ωcmの導
電性弾性ローラ8を用い、感光体1とベルト5とが接触
した領域のベルト背面から給電を行なうことができる。
通常の印字では、ベルト5と感光体1が離間した状態で
それぞれが駆動され、両者がほぼ同じ面速度になった後
に当接される。転写バイアスが給電ローラ8に印加され
ると同時に、被写体である紙Pが搬送され、転写ニップ
領域に至る。感光体1及び給電ローラ8間の転写ニップ
を通過した紙は、ベルト5上に静電的に吸着している
が、ベルト5の駆動ローラ7の曲率が大きいため、ベル
トユニット最下流側で、紙Pの先端がベルトから離れ、
ガイド部材を通って定着器11へと搬送され得る。
13により余分なトナーを除去した後、除電手段14に
より除電が行なわれる。
ローラ15と加圧ローラ10を用いて、加熱及び圧接す
ることにより、定着が行われる。
る。
軸押し出し機にて混練を行った。
1mm程度に粉砕し、さらに平均体積粒径が10μmに
なるまで、超音速ジェット粉砕機と気流分級機にて粉砕
・分級を行い、トナー粒子を得た。
機にてシリカ0.5重量部を付着させ、所望のトナーを
得た。
ブラシ現像方式の東芝製複写機にてセピア色の銀塩写真
のコピーを行った。得られた画像と原画を比較した結
果、原画とほぼ同一の色相を有する、非常に均一でむら
の無い画像であった。
の再現性を調べた。
に均一で、むらが無い場合を○、均一であるが、若干の
むらがある場合を△と各々評価した。
と比較して全く同一である場合を◎、原画と比較して、
ほぼ同一である場合を○、原画と比較して、若干異なる
場合を△、原画と比較して、明らかに異なる場合を×と
各々評価した。
属錯体に変える以外は実施例1と同様にして、トナーを
得た。実施例1と同様の方法にて、コピーを行った。原
画と比較した結果、原画と全く同一の色相を有する、非
常に均一でむらの無い画像であった。
の再現性を調べた。
実施例2と同様にて、所望のトナーを得た。実施例1と
同様の方法にて、コピーを行い、原画と比較した結果、
原画とは全く異なる色相を有するが、非常に均一でむら
の無い画像であった。
の再現性を調べた。
シアン、ブラックの4色のトナーとして、それぞれ、ジ
スアゾイエロー、カーミン6B、銅フタルシアニン、カ
ーボンブラックを使用する以外は実施例2と同様にし
て、所望の4色のカラートナーを得た。これらのカラー
トナーを用いて、二成分フルカラー現像方式東芝製複写
機にてセピア色の銀塩写真のコピーを行った。得られた
画像と原画を比較した結果、原画と若干色相が異なり、
均一であるがむらのある画像であった。
の再現性を調べた。
セピオメラニン顔料を含む現像剤を使用した場合、得ら
れたセピア色画像の色の均一性及び色の再現性共に良好
であった。特に、透明な帯電な制御剤を用いた場合より
良好な結果が得られた。しかしながら、セピオメラニン
顔料を含む現像剤を使用せずに、カラートナーあるいは
カーボンブラックを用いた黒色トナーを使用した場合、
得られたセピア色画像の色の均一性及び色の再現性は悪
かった。
シアニン0.05重量部を顔料とし、その他の条件は実
施例1と同一にて、所望のトナーを得た。このトナーを
用いて、東芝製二成分現像方式複写機にてベタ画像を形
成した。得られた画像について、X−Riteにて色相
を測定した結果、L*=14.55、a*=0.94、b
*=1.08であった。なお、ベタ画像において、カー
ボンブラックと同一の漆黒度を得るには、L*が20以
下であればよい。
シアニン0.20重量部に変更した以外は実施例3と同
様にして、ベタ画像を形成した。得られた画像の色相を
測定した結果、L*=12.27、a*=0.23、b*
=0.56であり、その漆黒度は良好であった。
シアニン0.35重量部に変更した以外は実施例3と同
様にして、ベタ画像を形成した。得られた画像の色相を
測定した結果、L*=9.24、a*=−0.39、b*
=−0.21であった。
ニン樹脂と銅フタルシアニンを併用した黒色現像剤は、
カーボンブラックと同等の漆黒度を有していた。なお、
比較として実施例1のセピア色画像の色相を表2に併記
した。
現像剤による単色画像形成について述べたが、このセピ
オメラニン樹脂と銅フタルシアニンを併用した黒色現像
剤をシアン、マゼンタ、イエロー色の現像剤と共にフル
カラー画像形成装置に適用してフルカラー画像を形成す
ることもまた十分可能である。
単独で使用することにより、均一で色再現性の高いセピ
ア画像を得ることができる。また、天然有機顔料である
セピオメラニン顔料を使用することにより、発癌性が懸
念されるカーボンブラックを使用することなく、褐色あ
るいは黒色画像を画像を形成することが可能である。
例を表す概略図
置、5…ベルト、7…駆動ローラ、8…導電性弾性ロー
ラ、9…高圧電源、10…加圧ローラ、13…クリーニ
ング手段、14…除電手段、15…ヒートローラ
Claims (8)
- 【請求項1】バインダー樹脂と、着色剤としてセピオメ
ラニン顔料とを含む現像剤。 - 【請求項2】無色透明な帯電制御剤をさらに含む請求項
1に記載の現像剤。 - 【請求項3】着色剤としてシアン顔料をさらに含む請求
項1に記載の現像剤。 - 【請求項4】前記シアン顔料は、銅フタルシアニン系顔
料である請求項3に記載の現像剤。 - 【請求項5】像担持体と、 該像担持体に対向して設けられ、 バインダー樹脂、及び着色剤としてセピオメラニン顔料
を含有するトナーを含む現像剤を収容し、該像担持体上
に形成された静電潜像を現像して現像剤像を形成するた
めの現像器と、 該現像剤像を被転写材上に転写するための転写器と、 該被転写材上に転写された現像剤像を定着するための定
着器とを具備する画像形成装置。 - 【請求項6】無色透明な帯電制御剤をさらに含む請求項
5に記載の装置。 - 【請求項7】着色剤としてシアン顔料をさらに含む請求
項5に記載の装置。 - 【請求項8】前記シアン顔料は、銅フタルシアニン系顔
料である請求項7に記載の装置。
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