JP2010169731A - 静電荷像現像用トナーおよび画像形成方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 色濁りのない鮮やかな色調を有する高彩度のカラー画像が形成される静電荷像現像用トナーおよび画像形成方法を提供すること。
【解決手段】 本発明の静電荷像現像用トナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有するトナー粒子よりなる静電荷像現像用トナーであって、前記トナー粒子を構成する着色剤が、C.I.アシッドレッド92を含有することを特徴とする。また、画像形成方法は、少なくとも4種からなるフルカラートナーキットを用いる画像形成方法であって、マゼンタ着色剤がC.I.アシッドレッド92を含有することを特徴とする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、電子写真方式によるカラー画像形成に用いられる静電荷像現像用トナーおよび画像形成方法に関する。
近年、静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」ともいう。)を用いた電子写真方式による画像形成によれば、従来から主として文書の作成などに用いられるモノクロ画像の形成の他、フルカラー画像の形成も行うことができるようになってきている。このようなトナーを用いたフルカラー画像の形成方法は、印刷用の版を必要とせず、必要な枚数のみをオンデマンドに作成できることから、少量の印刷物を作成する機会の多い軽印刷分野において主に利用されるようになった(例えば、特許文献1参照。)。
特に、カタログや広告などのフルカラーの印刷物を作成する場合においては、オリジナルに忠実な色が再現された画像を形成することを目的として、トナーには高い色再現性を有することが求められている。すなわち、フルカラー画像を形成する場合においては、原則としてイエロートナー、マゼンタトナーおよび/またはシアントナーを重ね合わせて形成される二次色によって、目標の色調を再現するので、オリジナルに忠実な色再現を実現する上でベースとなるこれらのカラートナーが高い色再現性を有することが求められている。そのため、各色のトナーにおける色再現性の向上を目的として、種々の着色剤の検討がなされている。
例えば、カラートナー用のマゼンタ着色剤として、キナクリドン系顔料が挙げられる。このキナクリドン系顔料を用いたトナーは、優れた耐光性を有し、さらにマゼンタ色の色合いを有する画像を形成することができるので汎用的に使用されている。しかしながら、このキナクリドン系顔料は樹脂に対する分散性が低いために、カラートナーを重ね合わせて画像を形成する場合において、色濁りを生じやすいので、高彩度のディスプレイ上の画像の印字を満足にできるものではなかった。
特に、近年では、ディスプレイ上で作成したコンピュータグラフィックスの画像を出力する機会が増えてきている。従来の着色剤を使用した電子写真方式による画像形成によって得られる色域や従来の印刷用のインクを使用したカラー印刷によって得られる色域は、ディスプレイ上に形成される色域よりもはるかに狭いため、ディスプレイ上の画像を忠実に紙などに出力することができないという問題がある。
そこで、キナクリドン系顔料を単独で用いるのではなく、彩度を向上させるために染料を添加したものが開示されている(例えば、特許文献2参照。)。また、キナクリドン系顔料とナフトール系顔料とを併用するもの(例えば、特許文献3参照。)、さらに、キナクリドン系顔料とアントラキノン系顔料とを併用するものについても開示されている(例えば、特許文献4参照。)が、いずれも高い彩度を実現するには不十分である。
特開2005−157314号公報 特開2007−286148号公報 特開2006−267741号公報 特開2006−154363号公報
本発明は、以上の事情に基づいてなされたものであって、その目的は、色濁りのない鮮やかな色調を有する高彩度のカラー画像が形成される静電荷像現像用トナーおよび画像形成方法を提供することにある。
本発明者らは、鋭意検討した結果、キナクリドン系顔料に代わる新規な着色剤について検討を行い、トナーの着色剤としてC.I.アシッドレッド92を使用することにより、上記の課題を解決することができることを見出した。
本発明の静電荷像現像用トナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有するトナー粒子よりなる静電荷像現像用トナーであって、
前記トナー粒子を構成する着色剤が、C.I.アシッドレッド92を含有することを特徴とする。
本発明の画像形成方法は、少なくとも結着樹脂とイエロー着色剤とを含有するイエロートナー粒子よりなる静電荷像現像用イエロートナーと、
少なくとも結着樹脂とマゼンタ着色剤とを含有するマゼンタトナー粒子よりなる静電荷像現像用マゼンタトナーと、
少なくとも結着樹脂とシアン着色剤とを含有するシアントナー粒子よりなる静電荷像現像用シアントナーと、
少なくとも結着樹脂とブラック着色剤とを含有するブラックトナー粒子よりなる静電荷像現像用ブラックトナーとの少なくとも4種からなるフルカラートナーキットを用いる画像形成方法であって、
前記マゼンタ着色剤がC.I.アシッドレッド92を含有することを特徴とする。
本発明の静電荷像現像用トナーによれば、トナー粒子を構成する着色剤がC.I.アシッドレッド92を含有することにより、形成されるカラー画像が色濁りのない鮮やかな色調を有するものとなり、特に良好なマゼンタ色のトナー像を形成することができる。
また、本発明の画像形成方法によれば、少なくとも4種のトナーからなるフルカラートナーキットを用いる画像形成方法において、マゼンタトナー粒子を構成する着色剤がC.I.アシッドレッド92を含有することにより、静電荷像現像用マゼンタトナーによって形成される一次色による画像が色濁りのない鮮やかな色調を有するものとなることから、当該静電荷像現像用マゼンタトナーと他色のカラートナーとを重ね合わせて形成される二次色による画像についても、鮮やかな色調を有するものとなり、高彩度のカラー画像を形成することができる。
本発明に用いられる画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。
〔静電荷像現像用トナー〕
本発明の静電荷像現像用トナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有するトナー粒子よりなるものであり、当該トナー粒子を構成する着色剤は、C.I.アシッドレッド92を含有するものである。
また、本発明の静電荷像現像用トナーは、マゼンタ色のトナー像を形成する静電荷像現像用マゼンタトナー(以下、単に「マゼンタトナー」ともいう。)として用いることができる。
〔着色剤〕
本発明に係るトナー粒子を構成する着色剤は、C.I.アシッドレッド92を含有するものである。
C.I.アシッドレッド92は、透明性に優れるキサンテン系酸性染料である。
本発明のトナーは、着色剤としてC.I.アシッドレッド92が含有されることにより、着色剤として従来のキナクリドン系顔料などが含有されるトナーにより形成される画像や印刷用のインクを用いた画像よりも、広い色域を有し、安定した色再現性を有する画像を形成することができる。特に、ディスプレイ上において広い色域を有するコンピュータグラフィックスなどの画像を出力する場合において、ディスプレイ上の色域に近い色域を有する画像を形成することができる。
本発明のトナーにおいては、C.I.アシッドレッド92の含有割合が、1〜10質量%であることが好ましく、より好ましくは2〜8質量%である。C.I.アシッドレッド92の含有割合が1質量%未満である場合においては、トナーの着色力が不足するおそれがある。一方、C.I.アシッドレッド92の含有割合が10質量%を超える場合においては、着色剤の遊離やキャリアなどへの付着が発生し、トナーの帯電性に影響を与えるおそれがある。
本発明のトナーが、マゼンタトナーとして用いられる場合においては、色調の調整剤として、ナフトール系顔料などを併用することができる。ナフトール系顔料の含有割合は、C.I.アシッドレッド92に対して50質量%未満であることが好ましい。ナフトール系顔料の含有割合が50質量%を超える場合においては、形成される画像に色濁りが発生するおそれがある。
ナフトール系顔料としては、具体的には、C.I.ピグメントレッド112、C.I.ピグメントレッド146、パーマネントカーミンFBB02、C.I.ピグメントレッド170などが挙げられる。
本発明において、C.I.アシッドレッド92は、トナー粒子中に数平均一次粒子径で10〜300nm程度に分散されていることが好ましい。
この数平均一次粒子径は、トナー粒子の断面を透過型電子顕微鏡にて5万倍に拡大した写真を使用し、着色剤粒子のフェレ方向径を測定し、トナー粒子10個を観察した着色剤粒子の粒子径の算術平均径を数平均一次粒子径とする。
〔トナー粒子の粒径〕
本発明に係るトナーを構成するトナー粒子は、体積基準におけるメディアン径(D50v)が3μm以上、8μm以下のものが好ましい。体積基準のメディアン径が上記範囲であることにより、例えば、1200dpi(dpi;1インチ(2.54cm)あたりのドット数)レベルの非常に微小なドット画像を忠実に再現することができる。
なお、体積基準のメディアン径(D50v)は、「マルチサイザー3」(ベックマン・コールター社製)に、データ処理用のコンピューターシステムを接続した装置を用いて測定、算出することができる。
体積基準のメディアン径の測定方法は、具体的には、試料(トナー)0.02gを、界面活性剤溶液20ml(トナーの分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)で馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、試料分散液を作製し、この試料分散液を、サンプルスタンド内の「ISOTONII」(ベックマン・コールター社製)の入ったビーカーに、測定濃度5〜10%になるまでピペットにて注入し、測定機カウントを2500個に設定して測定、算出される。なお、「マルチサイザー3」のアパチャー径は50μmのものを使用する。
〔トナー粒子の粒度分布〕
本発明に係るトナー粒子は、その体積基準の粒度分布における変動係数(CV値)が2%以上、21%以下のものが好ましく、より好ましくは5%以上、15%以下のものである。
体積基準の粒度分布における変動係数(CV値)は、トナー粒子の粒度分布における分散度を体積基準で表したもので、下記式によって定義される。
式)CV値(%)=(個数粒度分布における標準偏差)/(個数粒度分布におけるメディアン径(D50v))×100
このCV値の値が小さい程、粒度分布がシャープであることを示し、トナー粒子の大きさが揃っていることを意味する。すなわち、CV値が上記範囲であることにより、トナー粒子が大きさの揃ったものとなるので、デジタル方式による画像形成で求められる微細なドット画像や細線をより高精度に再現することが可能である。また、写真画像を形成する場合において、大きさの揃った小径トナーを用いることにより、印刷インクで作製された画像レベルまたはそれ以上の高画質の写真画像を形成することができる。
〔トナーの軟化点温度〕
本発明に係るトナーは、その軟化点温度(Tsp)が70℃以上、110℃以下であるものが好ましく、70℃以上、100℃以下であるものがより好ましい。本発明に係るトナー粒子に含有される着色剤は、熱の影響を受けても反射スペクトルが変化することのない安定した性質を有するものであるが、軟化点温度が上記範囲であることにより、定着時にトナーに加わる熱の影響がより低減され、従って、トナー粒子に含有される着色剤への熱の影響も低減されるので、より広く安定した色再現性を有する画像を形成することが期待される。
また、トナーの軟化点温度が上記範囲であることにより、従来技術よりも低い温度でトナーの画像定着を行うことができることにより、消費電力が低減されるので、環境に対する負荷を軽減することができる。
なお、トナーの軟化点温度は、例えば、以下の方法を単独で、または、2種以上を組み合わせることにより制御することができる。
(1)トナー粒子を構成する結着樹脂の形成に用いる単量体の種類、組成比を調節する方法。
(2)トナー粒子を構成する結着樹脂の形成に用いる連鎖移動剤の種類、添加量により結着樹脂の分子量を調節する方法。
(3)トナー粒子に含有されるワックス等の種類、添加量を調節する方法。
また、トナーの軟化点温度は、以下のようにして測定されるものである。
すなわち、「フローテスターCFT−500」(島津製作所社製)を用い、高さ10mmの円柱形状に成形し、昇温速度6℃/分で加熱しながらプランジャーより1.96×106 Paの圧力を加え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出すようにし、これにより当該フローテスターのプランジャー降下量−温度間の曲線(軟化流動曲線)を描く。最初に流出する温度を溶融開始温度、降下量5mmに対する温度を軟化点温度とする。
〔トナーの製造方法〕
本発明に係るトナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有してなるトナー粒子より構成されるものである。本発明に係るトナーを製造するためには、重合性単量体を重合させ、同時に、形状や大きさを制御しながら粒子形成を行ういわゆる重合トナーの製造方法(例えば、乳化重合法、懸濁重合法等)を適用することができる。
懸濁重合法によるトナーの製造方法は、具体的には、重合性単量体中に着色剤や必要に応じてワックス、荷電制御剤、さらに油溶性の重合開始剤等の各種構成材料を添加し、ホモジナイザー、サンドミル、サンドグラインダー、超音波分散機などで分散または溶解させ、この各種構成材料が分散または溶解された重合性単量体を分散安定剤を含有した水系媒体中にホモミキサーやホモジナイザーなどを使用し、トナーとしての所望の大きさの油滴に分散させ、その後、反応装置へ移し、加熱することにより重合反応を進行させ、反応終了後、分散安定剤を除去し、濾過、洗浄し、さらに乾燥することにより、トナーを製造する方法である。
また、乳化重合法によるトナーの製造方法は、具体的には、樹脂粒子を調製する段階で着色剤をモノマー中に含有させ、着色剤を含有したモノマー相を界面活性剤を含有する水相中に機械的に粒子状に分散させ、重合反応させて着色剤を含有する樹脂粒子を調製する。次いで、この樹脂粒子を必要に応じて他の成分の粒子と水系媒体中で粒子を凝集・融着させて粒子を形成させ、濾過、洗浄、さらに乾燥することにより、トナーを製造する方法である。
次に、本発明に係るトナー粒子を構成する結着樹脂、ワックス等について、具体例を挙げて説明する。
本発明に係るトナー粒子を構成する結着樹脂は、特に限定されるものではないが、下記に記載されるビニル系単量体と呼ばれる重合性単量体を重合して形成される重合体がその代表的なものである。また、結着樹脂を構成する重合体は、前記ビニル系単量体を単独または複数種類を組み合わせて作製した重合体を用いることができる。
ビニル系の重合性単量体は、例えば以下に示すものが挙げられる。
(1)スチレンまたはスチレン誘導体
スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−クロロスチレン、3,4−ジクロロスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン等
(2)メタクリル酸エステル誘導体
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−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等
(3)アクリル酸エステル誘導体
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等
(4)オレフィン類
エチレン、プロピレン、イソブチレン等
(5)ビニルエステル類
プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等
(6)ビニルエーテル類
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等
(7)ビニルケトン類
ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等
(8)N−ビニル化合物類
N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等
(9)その他
ビニルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸またはメタクリル酸誘導体等
結着樹脂を構成するビニル系の重合性単量体としては、以下に示すカルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基等のイオン性解離基を有するものを用いることもできる。
先ず、カルボキシル基を有するものとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマル酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル等が挙げられる。また、スルフォン酸基を有するものとしては、例えば、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルフォン酸等が挙げられ、リン酸基を有するものとしてはアシドホスホオキシエチルメタクリレート等が挙げられる。
また、多官能性ビニル類を用いることにより、架橋構造の結着樹脂を作製することも可能である。
多官能性ビニル類としては、例えば、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート等が挙げられる。
本発明に係るトナー粒子はワックスを含有することができる。具体的には、以下に示すような公知のものが挙げられる。
例えば、
(1)ポリオレフィン系ワックス
ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等
(2)長鎖炭化水素系ワックス
パラフィンワックス、サゾールワックス等
(3)ジアルキルケトン系ワックス
ジステアリルケトン等
(4)エステル系ワックス
カルナウバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラミリステート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等
(5)アミド系ワックス
エチレンジアミンジベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミド等
が挙げられる。
本発明のトナー粒子に含有されるワックスの融点は、40〜125℃であることが好ましく、より好ましくは50〜120℃であり、さらに好ましくは60〜90℃である。ワックスの融点が上記範囲内であることにより、トナーの耐熱保存性が確保されるとともに、低温で定着を行う場合でもコールドオフセットなどを起こさずに安定して画像形成を行うことができる。また、トナー中のワックス含有量は、1質量%〜30質量%であること好ましく、さらに好ましくは5質量%〜20質量%である。
本発明に係るトナー粒子は、耐候性を向上させる目的で、紫外線吸収剤を含有することができる。ここで「紫外線吸収剤」とは、太陽光線等より照射される波長が約400nm以下のいわゆる紫外線と呼ばれる電磁波を吸収するものである。具体的には、以下に示す様な公知のものが挙げられる。
紫外線吸収剤としては、具体的には、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトチルオキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系;2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−オクチルチフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3’−t−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ジ−t−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ(1,1−ジメチルベンジル)フェニル)−2H−ベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系;ビス(2,2,6,6,−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケートなどのヒンダードアミン系;2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエートなどのベンゾエート系などが挙げられる。この紫外線吸収剤の含有割合は、着色剤に対して1〜10質量%であることが好ましい。
本発明に係るトナーは、その製造工程で外部添加剤(以下、「外添剤」という。)として数平均一次粒径が4〜800nmの無機微粒子、有機微粒子等の粒子を添加することができる。
外添剤を添加することにより、トナーの流動性や帯電性が改良され、また、クリーニング性の向上等が実現される。外添剤の種類は特に限定されるものではなく、例えば、無機微粒子、有機微粒子および滑剤が挙げられる。
無機微粒子としては、従来公知のものを使用することが可能で、例えば、シリカ、チタニア、アルミナ、チタン酸ストロンチウム微粒子等が好ましいものとして挙げられる。また、必要に応じてこれらの無機微粒子を疎水化処理したものも使用可能である。
シリカ微粒子としては、例えば、日本アエロジル社製の市販品R−805、R−976、R−974、R−972、R−812、R−809、ヘキスト社製のHVK−2150、H−200、キャボット社製の市販品TS−720、TS−530、TS−610、H−5、MS−5等が挙げられる。
チタニア微粒子としては、例えば、日本アエロジル社製の市販品T−805、T−604、テイカ社製の市販品MT−100S、MT−100B、MT−500BS、MT−600、MT−600SS、JA−1、富士チタン社製の市販品TA−300SI、TA−500、TAF−130、TAF−510、TAF−510T、出光興産社製の市販品IT−S、IT−OA、IT−OB、IT−OC等が挙げられる。
アルミナ微粒子としては、例えば、日本アエロジル社製の市販品RFY−C、C−604、石原産業社製の市販品TTO−55等が挙げられる。
また、有機微粒子としては、数平均一次粒子径が10〜2000nm程度の球形の有機微粒子を使用することができる。具体的には、スチレンやメチルメタクリレートなどの単独重合体やこれらの共重合体を挙げることができる。
本発明に係るトナーには、クリーニング性や転写性をさらに向上させるために滑剤を添加することができる。具体的には、例えば、高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。高級脂肪酸の金属塩としては、ステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩が挙げられる。
以上のような外添剤、滑剤の添加量は、トナー全体に対して0.1〜10.0質量%であることが好ましい。また、外添剤、滑剤の添加方法としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、V型混合機などの種々の公知の混合装置を使用して添加する方法が挙げられる。
本発明に係るトナーは、キャリアとトナーとにより構成される二成分現像剤として、また、トナーのみから構成される非磁性一成分現像剤として使用することができる。
本発明に係るトナーを二成分現像剤として使用する場合においては、例えば、後述するタンデム型の画像形成装置を用いて、高速でのフルカラー画像を形成することができる。
また、二成分現像剤として使用する際に用いられる磁性粒子であるキャリアとしては、例えば、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の材料を使用することが可能である。これらの中ではフェライト粒子が好ましい。
キャリアの体積平均粒径は、15〜100μmであること好ましく、より好ましくは25〜80μmである。
また、キャリアを使用せずに画像形成を行う非磁性一成分現像剤として使用する場合においては、画像形成時にトナーは帯電部材や現像ローラ面に摺擦、押圧して帯電が行われる。非磁性一成分現像方式による画像形成は、現像装置の構造を簡略化できるので、画像形成装置全体を小型化できるメリットがある。従って、本発明に係るトナーを非磁性一成分現像剤として使用すると、スペース的に制限のある作業環境においても、小型の画像形成装置によって、優れた色再現性を有するフルカラーの画像を形成することができる。
〔画像形成方法〕
本発明の画像形成方法は、少なくとも4種のトナーからなるフルカラートナーキットを用いることにより、フルカラーの画像を形成することができる。
〔フルカラートナーキット〕
本発明に係るフルカラートナーキットは、少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有するトナー粒子よりなる、静電荷像現像用イエロートナー(以下、単に「イエロートナー」ともいう。)、静電荷像現像用マゼンタトナー(以下、単に「マゼンタトナー」ともいう。)、静電荷像現像用シアントナー(以下、単に「シアントナー」ともいう。)および静電荷像現像用ブラックトナー(以下、単に「ブラックトナー」ともいう。)の少なくとも4種のトナーから構成されるものであり、前記マゼンタトナーに用いられるマゼンタ着色剤は、C.I.アシッドレッド92を含有するものである。
〔イエロー着色剤〕
本発明に係るフルカラートナーキットに用いられるイエロートナー用のイエロー着色剤としては、具体的には、染料としてはC.I.ソルベントイエロー19、同44、同77、同79、同81、同82、同93、同98、同103、同104、同112、同162などが挙げられ、顔料としてはC.I.ピグメントイエロー14、同17、同74、同93、同94、同138、同155、同180、同185などを用いることができ、またこれらの混合物も用いることができる。
〔シアン着色剤〕
本発明に係るフルカラートナーキットに用いられるシアントナー用のシアン着色剤としては、具体的には、C.I.ピグメントブルー15:3を用いることができる。
〔ブラック着色剤〕
本発明に係るフルカラートナーキットに用いられるブラックトナー用のブラック着色剤としては、具体的にはカーボンブラック、磁性体、チタンブラックなどを使用することができ、カーボンブラックとしてはチャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなどを用いることができる。磁性体としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルトなどの強磁性金属、これらの金属を含む合金、フェライト、マグネタイトなどの強磁性金属の化合物、強磁性金属を含まないが熱処理することにより強磁性を示す合金、例えばマンガン−銅−アルミニウム、マンガン−銅−錫などのホイスラー合金と呼ばれる種類の合金、二酸化クロムなどを用いることができる。
これらのイエロー着色剤、シアン着色剤およびブラック着色剤は、トナー粒子中に数平均一次粒子径で、概ね10〜200nm程度で分散されていることが好ましい。
これらの着色剤の含有量は、それぞれトナー中に1〜10質量%で含有されていることが好ましく、より好ましくは2〜8質量%である。着色剤の含有量が、1質量%未満の場合においては、トナーの着色力が不足するおそれがある。一方、着色剤の含有量が、10質量%を超える場合においては、着色剤の遊離やキャリアなどへの付着が発生し、トナーの帯電性に影響を与えるおそれがある。
〔マゼンタ着色剤〕
本発明に係るフルカラートナーキットに用いられるマゼンタトナー用のマゼンタ着色剤としては、C.I.アシッドレッド92が含有される構成とされ、上述したマゼンタ着色剤と同様の構成とすることができる。
本発明の画像形成方法は、これらの着色剤を用いたイエロートナー、シアントナーおよびブラックトナーと本発明に係るC.I.アシッドレッド92を含有するマゼンタトナーとからなるフルカラートナーキットを用いることにより、フルカラー画像を形成することができる。
以下、本発明に係るトナーを二成分系現像剤として用いる場合の画像形成方法について説明する。
図1は、本発明に用いられる画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。
この画像形成装置40は、タンデム型のフルカラー画像形成装置であって、ベルト状の中間転写体46に沿って設けられた複数の画像形成ユニット50Y,50M,50C,50Kと、給紙カセット42と、定着装置49とを備えているものである。図1において、41は操作部であり、47Y,47M,47C,47Kは、各色のトナーカートリッジである。
画像形成ユニット50Yは、イエローのトナー像を形成するものであって、感光体51Yを備え、この感光体51Yの周囲に帯電手段52Y、露光手段53Y、現像装置54Y、1次転写手段57Y、クリーニング手段58Yが配置されて構成されている。
画像形成ユニット50M,50C,50Kは、各々、イエローのトナー像を形成する代わりにマゼンタ、シアン、黒色のトナー像を形成する他は、画像形成ユニット50Yと同様の構成を有する。
ここで、画像形成ユニット50Yによれば黄色のトナー像が形成され、画像形成ユニット50Mによればマゼンタ色のトナー像が形成され、画像形成ユニット50Cによれば、シアン色のトナー像が形成され、画像形成ユニット50Kによれば黒色のトナー像が形成される。
中間転写体46は、複数の支持ローラ46A,46B,46Cに張架され、循環移動可能に支持されている。
この画像形成装置40においては、画像形成ユニット50Y,50M,50C,50Kより形成された各色のトナー像が、循環移動する中間転写体46上に1次転写手段57Y,57M,57C,57Kにより逐次1次転写され、重畳されてカラートナー像が形成される。
一方、給紙カセット42内に収容された画像支持体Pが、給紙ローラ43により1枚ずつ給紙され、レジストローラ44によって2次転写手段57Aに搬送され、当該画像支持体P上にカラートナー像が2次転写される。
次いで、画像支持体Pが定着装置49に搬送されて定着処理が行われ、その後、排紙ローラ45に挟持されて機外の排紙トレイ48上に排出される。
また、二次転写手段57Aにより画像支持体Pにカラートナー像を転写した後、画像支持体Pを曲率分離した中間転写体46は、クリーニング手段59により残留トナーが除去される。
本発明の画像形成方法は、上述した画像形成装置による画像形成方法に限られるものではなく、例えば、非磁性一成分現像剤を用いる画像形成装置によっても形成することができる。
本発明によれば、トナー粒子を構成する着色剤がC.I.アシッドレッド92を含有することにより、形成されるカラー画像が色濁りのない鮮やかな色調を有するものとなる。
また、本発明によれば、少なくとも4種のトナーからなるフルカラートナーキットを用いる画像形成方法において、マゼンタトナー粒子を構成する着色剤がC.I.アシッドレッド92を含有することにより、マゼンタトナーによって形成される一次色による画像が色濁りのない鮮やかな色調を有するものとなることから、当該マゼンタトナーと他色のカラートナーとを重ね合わせて形成される二次色による画像についても、鮮やかな色調を有するものとなる。
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
〔マゼンタトナー作製例1:混練・粉砕法によるトナーの作製〕
下記トナー構成物を「ヘンシェルミキサー」(三井三池鉱業社製)に投入し、撹拌羽根の周速を25m/秒に設定して5分間混合処理した。
・ポリエステル樹脂 100質量部
(ビスフェノールA−エチレンオキサイド付加物、テレフタル酸、トリメリット酸の縮合物 重量平均分子量20,000)
・C.I.アシッドレッド92 5質量部
・ワックス(ペンタエリスリトールテトラステアレート) 6質量部
・2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン 0.4質量部
・荷電制御剤(ジベンジル酸ホウ素) 1質量部
混合物を二軸押出混練機で混練し、次いで、ハンマーミルで粗粉砕した後、「ターボミル粉砕機」(ターボ工業社製)で粉砕処理し、さらに、コアンダ効果を利用した気流分級機で微粉分級処理を行うことで、体積基準のメディアン径が5.5μmのマゼンタトナー粒子〔1〕を得た。
次に、マゼンタトナー粒子〔1〕に下記外添剤を添加して、ヘンシェルミキサーにて外添処理を行い、マゼンタトナー〔1〕を作製した。
・ヘキサメチルシラザン処理したシリカ(数平均一次粒径12nm) 0.6質量部
・n−オクチルシラン処理した二酸化チタン(数平均一次粒径24nm)0.8質量部
なお、ヘンシェルミキサーによる外添処理は、撹拌羽根の周速35m/秒、処理温度35℃、処理時間15分間の条件の下で行った。
〔マゼンタトナー作製例2:乳化会合法によるトナーの作製〕
(1)コア部用樹脂粒子〔1〕の作製
下記に示す第1段重合、第2段重合および第3段重合を経て多層構造を有するコア部用樹脂粒子〔1〕を作製した。
(a)第1段重合
撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に下記構造式(1)に示すアニオン系界面活性剤20質量部をイオン交換水3040質量部とともに投入し、界面活性剤水溶液を調製した。
構造式(1) C1021(OCH2 CH2 2 SO3 Na
上記界面活性剤水溶液中に、スチレン532質量部、n−ブチルアクリレート200質量部、メタクリル酸68質量部、n−オクチルメルカプタン16.4質量部にC.I.アシッドレッド92を80質量部と2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ(1,1−ジメチルベンジル)フェニル)−2H−ベンゾトリアゾール5質量部を加えSCミルにて分散溶解させた溶液を添加し、「クリアミックスWモーションCLM−0.8」(エムテクニック社製)を使用して分散した。
上記界面活性剤水溶液中に、過硫酸カリウム(KPS)10質量部をイオン交換水400質量部に溶解させた重合開始剤溶液を添加し、温度を75℃に昇温させた後、この系を75℃にて2時間にわたり加熱、撹拌することにより重合(第1段重合)を行い、着色剤を含有する樹脂粒子〔A1〕を作製した。なお、第1段重合で作製した樹脂粒子〔A1〕の重量平均分子量は16,500だった。
(b)第2段重合
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に下記化合物からなる単量体混合液を投入し、続いて、ワックスとしてパラフィンワックス「HNP−57」(日本精蝋社製)93.8質量部を添加し、90℃に加温して溶解させた。この様にして単量体溶液を調製した。
・スチレン 101.1質量部
・n−ブチルアクリレート 62.2質量部
・メタクリル酸 12.3質量部
・n−オクチルメルカプタン 1.75質量部
一方、前記アニオン系界面活性剤3質量部をイオン交換水1560質量部に溶解させた界面活性剤水溶液を調製し、98℃に加熱した。この界面活性剤水溶液中に樹脂粒子〔A1〕を32.8質量部(固形分換算)添加し、さらに、上記パラフィンワックスを含有する単量体溶液を添加した後、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス」(エムテクニック社製)で8時間混合分散した。前記混合分散により分散粒子径が340nmの乳化粒子を含有する乳化粒子分散液を調製した。
次いで、前記乳化粒子分散液に過硫酸カリウム6質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた重合開始剤溶液を添加し、この系を98℃にて12時間にわたり加熱撹拌を行うことで重合(第2段重合)を行って樹脂粒子〔A2〕を作製した。なお、第2段重合で作製した樹脂粒子〔A2〕の重量平均分子量は23,000だった。
(c)第3段重合
上記第2段重合で得られた樹脂粒子〔A2〕に、過硫酸カリウム5.45質量部をイオン交換水220質量部に溶解させた重合開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下で、下記化合物からなる単量体混合液を1時間かけて滴下した。
・スチレン 293.8質量部
・n−ブチルアクリレート 154.1質量部
・n−オクチルメルカプタン 7.08質量部
滴下終了後、2時間にわたり加熱撹拌を行って重合(第3段重合)を行い、重合終了後、28℃に冷却してコア部用樹脂粒子〔1〕を作製した。第3段重合で作製した。コア部用樹脂粒子〔1〕の重量平均分子量は26,800であった。
(2)シェル用樹脂粒子〔1〕の作製
コア部用樹脂粒子〔1〕の作製における第1段重合で使用された単量体混合液を以下のものに変更した以外は同様にして、重合反応及び反応後の処理を行ってシェル用樹脂粒子〔1〕を作製した。
・スチレン 624質量部
・2−エチルヘキシルアクリレート 120質量部
・メタクリル酸 56質量部
・n−オクチルメルカプタン 16.4質量部
(3)マゼンタトナー〔2〕の作製
(a)コア部〔1〕の形成
撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、
・コア部用樹脂粒子〔1〕 420.7質量部(固形分換算)
・イオン交換水 900質量部
を投入、撹拌した。反応容器内の温度を30℃に調整後、5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を添加して、pHを8乃至11に調整した。
次いで、塩化マグネシウム・6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を撹拌の下で30℃にて10分間かけて添加した。3分間放置後に昇温を開始し、この系を60分間かけて65℃まで昇温させ、上記粒子の会合を行った。この状態で「マルチサイザー3」(ベックマン・コールター社製)を用いて会合粒子の粒径測定を行い、会合粒子の体積基準のメディアン径が5.5μmになった時に、塩化ナトリウム40.2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解させた水溶液を添加して会合を停止させた。
会合停止後、さらに、熟成処理として液温を70℃にして1時間にわたり加熱撹拌を行うことにより融着を継続させてコア部〔1〕を作製した。
コア部〔1〕の平均円形度を「FPIA2000」(システックス社製)を用いて測定したところ、0.912だった。
(b)シェル層の形成
次に、上記液を65℃にしてシェル用樹脂粒子〔1〕を96質量部添加し、さらに、塩化マグネシウム・6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を10分間かけて添加した後、70℃まで昇温させて1時間にわたり撹拌を行った。この様にして、コア部〔1〕の表面にシェル用樹脂粒子〔1〕を融着させた後、75℃で20分間熟成処理を行ってシェルを形成させた。
この後、塩化ナトリウム40.2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を添加してシェル形成を停止した。さらに、8℃/分の速度で30℃に冷却して生成した粒子をろ過し、45℃のイオン交換水で繰り返し洗浄した後、40℃の温風で乾燥することにより、コア部表面にシェル層を有するマゼンタトナー粒子〔2〕を作製した。
(c)外添処理
作製したマゼンタトナー粒子〔2〕に下記外添剤を添加して、ヘンシェルミキサーにて外添処理を行い、マゼンタトナー〔2〕を作製した。
・ヘキサメチルシラザン処理したシリカ(数平均一次粒径12nm) 0.6質量部
・n−オクチルシラン処理した二酸化チタン(数平均一次粒径24nm)0.8質量部
なお、ヘンシェルミキサーによる外添処理は、撹拌羽根の周速35m/秒、処理温度35℃、処理時間15分間の条件の下で行った。
〔比較用マゼンタトナー作製例1〕
マゼンタトナー作製例1において、「C.I.アシッドレッド92」の代わりに「C.I.ピグメントレッド122」を使用した他は同様にして比較用マゼンタトナー〔1〕を作製した。
〔比較用マゼンタトナー作製例2〕
マゼンタトナー作製例2において、「C.I.アシッドレッド92」の代わりに「C.I.ピグメントレッド122」を使用した他は同様にして比較用マゼンタトナー〔2〕を作製した。
〔イエロートナー作製例1〕
マゼンタトナー作製例1において「C.I.アシッドレッド92」の代わりに「C.I.ピグメントイエロー74」を使用した他は同様にしてイエロートナー〔1〕を作製した。
〔イエロートナー作製例2〕
マゼンタトナー作製例2において「C.I.アシッドレッド92」の代わりに「C.I.ピグメントイエロー74」を使用した他は同様にしてイエロートナー〔2〕を作製した。
〔シアントナー作製例1〕
マゼンタトナー作製例1において「C.I.アシッドレッド92」の代わりに「C.I.ピグメントブルー15:3」を使用した他は同様にしてシアントナー〔1〕を作製した。
〔シアントナー作製例2〕
マゼンタトナー作製例2において「C.I.アシッドレッド92」の代わりに「C.I.ピグメントブルー15:3」を使用した他は同様にしてシアントナー〔2〕を作製した。
〔ブラックトナー作製例1〕
マゼンタトナー作製例1において「C.I.アシッドレッド92」の代わりに「カーボンブラック:モーガルL」を使用した他は同様にしてブラックトナー〔1〕を作製した。
〔ブラックトナー作製例2〕
マゼンタトナー作製例2において「C.I.アシッドレッド92」の代わりに「カーボンブラック:モーガルL」を使用した他は同様にしてブラックトナー〔2〕を作製した。
〔現像剤の調製〕
上記マゼンタトナー〔1〕,〔2〕、比較用マゼンタトナー〔1〕,〔2〕、イエロートナー〔1〕,〔2〕、シアントナー〔1〕,〔2〕およびブラックトナー〔1〕,〔2〕の各々に、メチルメタクリレートとシクロヘキシルメタクリレート樹脂で被覆した体積平均粒径50μmのフェライトキャリアを混合し、トナー濃度が6%のマゼンタ現像剤〔1〕,〔2〕、比較用マゼンタ現像剤〔1〕,〔2〕、イエロー現像剤〔1〕,〔2〕、シアン現像剤〔1〕,〔2〕およびブラック現像剤〔1〕,〔2〕を調製した。
〔実施例1、2および比較例1、2〕
表1に示す組み合わせの現像剤を、図1に示す画像形成装置に対応する市販の複合プリンタ「bizhub Pro C500」(コニカミノルタビジネステクノロジーズ(株)製)に装填して、下記の評価を行った。
(フルカラー画像の色再現範囲の評価)
温度20℃、湿度50%RHの環境下において、イエロー単色(Y)、マゼンタ単色(M)、シアン単色(C)、レッド(R)、ブルー(B)およびグリーン(G)のそれぞれのベタ画像(2cm×2cm)を形成し、その色域をa* ―b* 座標に表し、その面積を測定した。比較例1のY/M/C/R/B/Gの色域で構成された面積を100として色再現範囲の評価を行った。結果を表1に示す。
以上のように、本発明に係る実施例によれば、比較例に比べ色再現範囲の拡大を図ることができる画像を形成することが確認された。
40 画像形成装置
41 操作部
42 給紙カセット
43 給紙ローラ
44 レジストローラ
45 排紙ローラ
46 中間転写体
46A,46B,46C 支持ローラ
47Y,47M,47C,47K トナーカートリッジ
48 排紙トレイ
49 定着装置
50Y,50M,50C,50K 画像形成ユニット
51Y 感光体
52Y 帯電手段
53Y 露光手段
54Y 現像装置
57Y 1次転写手段
57A 2次転写手段
58Y クリーニング手段
59 クリーニング手段
P 画像支持体

Claims (2)

  1. 少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有するトナー粒子よりなる静電荷像現像用トナーであって、
    前記トナー粒子を構成する着色剤が、C.I.アシッドレッド92を含有することを特徴とする静電荷像現像用トナー。
  2. 少なくとも結着樹脂とイエロー着色剤とを含有するイエロートナー粒子よりなる静電荷像現像用イエロートナーと、
    少なくとも結着樹脂とマゼンタ着色剤とを含有するマゼンタトナー粒子よりなる静電荷像現像用マゼンタトナーと、
    少なくとも結着樹脂とシアン着色剤とを含有するシアントナー粒子よりなる静電荷像現像用シアントナーと、
    少なくとも結着樹脂とブラック着色剤とを含有するブラックトナー粒子よりなる静電荷像現像用ブラックトナーとの少なくとも4種からなるフルカラートナーキットを用いる画像形成方法であって、
    前記マゼンタ着色剤がC.I.アシッドレッド92を含有することを特徴とする画像形成方法。
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