JP2011008127A - 静電潜像現像用透明トナー、静電潜像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】定着後に発生する光沢むらを抑制しうる静電潜像現像用透明トナーを提供すること。
【解決手段】結着樹脂と離型剤とを含み、示差走査熱量計(DSC)によりASTM法にて測定された、昇温過程での前記離型剤に由来する吸熱ピークTmと降温過程での前記離型剤に由来する発熱ピークTcとの差(Tm−Tc)が10℃以上30℃以下であり、且つ、水酸基価が5mgKOH/g以上12mgKOH/g以下である静電潜像現像用透明トナー。
【選択図】なし
【解決手段】結着樹脂と離型剤とを含み、示差走査熱量計(DSC)によりASTM法にて測定された、昇温過程での前記離型剤に由来する吸熱ピークTmと降温過程での前記離型剤に由来する発熱ピークTcとの差(Tm−Tc)が10℃以上30℃以下であり、且つ、水酸基価が5mgKOH/g以上12mgKOH/g以下である静電潜像現像用透明トナー。
【選択図】なし
Description
本発明は、静電潜像現像用透明トナー、静電潜像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。
近年の普及が著しいカラー電子写真法によるカラー画像形成において、従来からのY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、BK(ブラック)の有色トナーの他に、透明トナーを用いて、画像面内の光沢差を補正したり、転写紙面上での光沢を制御したり、画像濃度とトナー付着量の補正を行う試みがなされている。
このようなカラー画像形成に用いられるトナーの1つとして、少なくとも結着樹脂及びワックスを含有し、該ワックスが13C−NMRによる分岐炭素の割合において0.5〜20であることを満足し、且つ、示差走査熱量計により測定されるDSC曲線において、昇温時の吸熱ピーク及び降温時の発熱ピークに関し、吸熱のオンセット温度が50〜100℃の範囲にあり、温度60〜130℃の領域に少なくとも1つの吸熱ピークP1があり、該吸熱ピークP1のピーク温度±20℃の範囲内に降温時の最大発熱ピークがある、を満足することを特徴とする静電荷像現像用トナーが提案されている(例えば、特許文献1参照。)
特開平10−73952号公報
本発明は、定着後に発生する光沢むらを抑制しうる静電潜像現像用透明トナーを提供することを目的とする。
上記課題は、以下の手段により解決される。
即ち、請求項1に係る発明は、結着樹脂と離型剤とを含み、示差走査熱量計(DSC)によりASTM法にて測定された、昇温過程での前記離型剤に由来する吸熱ピークTmと降温過程での前記離型剤に由来する発熱ピークTcとの差(Tm−Tc)が10℃以上30℃以下であり、且つ、水酸基価が5mgKOH/g以上12mgKOH/g以下である静電潜像現像用透明トナーである。
即ち、請求項1に係る発明は、結着樹脂と離型剤とを含み、示差走査熱量計(DSC)によりASTM法にて測定された、昇温過程での前記離型剤に由来する吸熱ピークTmと降温過程での前記離型剤に由来する発熱ピークTcとの差(Tm−Tc)が10℃以上30℃以下であり、且つ、水酸基価が5mgKOH/g以上12mgKOH/g以下である静電潜像現像用透明トナーである。
請求項2に係る発明は、蛍光X線分析により測定されたアルミニウム(Al)の含有量が、0.005atom%以上0.05atom%以下である請求項1に記載の静電潜像現像用透明トナーである。
請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の静電潜像現像用透明トナーを少なくとも含む静電潜像現像剤である。
請求項4に係る発明は、画像形成装置に着脱可能に装着され、該画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するためのトナーを収容し、前記トナーが請求項1又は請求項2に記載の静電潜像現像用透明トナーであるトナーカートリッジである。
請求項5に係る発明は、現像剤保持体を少なくとも備え、該現像剤保持体に請求項3に記載の静電潜像現像剤を収容するプロセスカートリッジである。
請求項6に係る発明は、潜像保持体と、前記潜像保持体に形成された静電潜像を請求項3に記載の静電潜像現像剤によりトナー画像として現像する現像手段と、前記潜像保持体に形成されたトナー画像を被転写体に転写する転写手段と、前記被転写体に転写されたトナー画像を定着する定着手段とを有する画像形成装置である。
請求項1に係る発明によれば、Tm−Tcが10℃以上30℃以下であり、且つ、水酸基価が5mgKOH/g以上12mgKOH/g以下である構成を有しないものに比べ、定着後に発生する光沢むらを抑制しうる静電潜像現像用透明トナー静電潜像現像用透明トナーが提供される。
請求項2に係る発明によれば、アルミニウム(Al)の含有量が0.005atom%以上0.05atom%以下でない場合に比べ、定着後に発生する光沢むらが更に抑制される。
請求項3に係る発明によれば、定着後に発生する光沢むらを抑制しうる静電荷像現像剤が提供される。
請求項4に係る発明によれば、定着後に発生する光沢むらを抑制しうる静電潜像現像用透明トナーの供給を容易にするトナーカートリッジが提供される。
請求項5に係る発明によれば、定着後に発生する光沢むらを抑制しうる静電荷像現像剤の取り扱いを容易にし、種々の構成の画像形成装置への適応性の高いプロセスカートリッジが提供される。
請求項6に係る発明によれば、定着後に発生する光沢むらの抑制された画像を形成する画像形成装置が提供される。
以下、本発明の静電潜像現像用透明トナー、静電潜像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置の実施形態について詳細に説明する。
<静電潜像現像用透明トナー>
本実施形態に係る静電潜像現像用透明トナー(以下、単に、「透明トナー」と称する場合がある。)は、結着樹脂と離型剤とを含み、示差走査熱量計(DSC)によりASTM法にて測定された、昇温過程での前記離型剤に由来する吸熱ピークTmと降温過程での前記離型剤に由来する発熱ピークTcとの差(Tm−Tc)が10℃以上30℃以下であり、且つ、水酸基価が5mgKOH/g以上12mgKOH/g以下であることを特徴とする。
本実施形態に係る静電潜像現像用透明トナー(以下、単に、「透明トナー」と称する場合がある。)は、結着樹脂と離型剤とを含み、示差走査熱量計(DSC)によりASTM法にて測定された、昇温過程での前記離型剤に由来する吸熱ピークTmと降温過程での前記離型剤に由来する発熱ピークTcとの差(Tm−Tc)が10℃以上30℃以下であり、且つ、水酸基価が5mgKOH/g以上12mgKOH/g以下であることを特徴とする。
本実施形態において、透明トナーとは、透明トナー像の形成に用いられるトナーであり、具体的には、染料、顔料等の着色剤の含有量が0.01質量%以下であるほぼ無色のトナーをいう。
なお、Tm−Tcが10℃未満である場合、離型剤は結晶性が高い(離型剤が冷却されるに伴い、結晶化しやすい)ことを示す。また、Tm−Tcが10℃以上である場合、離型剤の冷却の際の結晶性が低い(離型剤が冷却されても、結晶化しにくい)ことを示し、この温度差になんらかの結晶化の阻害要因が存在すること示している。
混錬・粉砕法、乳化凝集法(EA法)、懸濁重合法等の製造方法によらず、従来のシアントナー、マゼンタトナー、イエロートナー、又はブラックトナー等の有色トナーでは、離型剤はトナー中の結着樹脂及び着色剤とほとんど相溶していないため、離型剤の結晶性は損なわれにくい。このような有色トナーをDSCで測定した際には、離型剤由来のTm(吸熱ピーク)とTc(発熱ピーク)とはほぼ同じ温度になるのが普通である。Tm−Tcが10℃未満である場合、加熱により溶融した離型剤が冷却する際に、結晶成長が生じやすい。離型剤が結晶成長することで、離型剤の結晶形状は扁平形となる。
離型剤の結晶成長が起きると、透明トナーにおいても有色トナーと同様に離型剤の結晶形状は扁平形となる。特に、定着画像が徐冷されると、定着画像中の離型剤が結晶成長して離型剤のドメイン径が大きくなり、更には離型剤のドメインが扁平形になりやすい。有色トナーの場合は、入射光が定着画像表面で反射されるため、離型剤の結晶形状によらず光沢むらは問題にならない。しかし、透明トナーでは、入射光が透明の定着画像を通過し、透明トナー中の離型剤若しくは透明トナーの定着した紙(被転写体)表面で反射する。透明トナー中の離型剤の結晶形状が扁平形であると、光の乱反射が起きるため、定着画像を形成するトナー層が厚い場合に光沢むらとして認識されてしまうことがある。
引用文献1に記載の発明において、仮に、着色剤を抜いて透明トナーを作製したとしても、離型剤の結晶成長を抑制する手段として分岐炭素を予め定めた割合とする方法では定着画像中の離型剤の結晶化を抑制することができず、離型剤の結晶形状が扁平形となることがある。例えば、FNP0090(日本精蝋社製)を用いた透明トナーのTmとTcとの差(Tm−Tc)は5℃であり、加熱により溶融した離型剤が、その後、徐冷されると、離型剤の結晶形状が扁平形となりやすいため、定着画像に光沢むらとして認識されやすい。
定着した透明トナーの光沢むらを抑制する手段としては、離型剤による入射光の乱反射を抑制するため、定着画像中の離型剤の結晶形状を球状に保つ方法がある。しかし、通常の離型剤は結晶成長してしまい、従来、その結晶成長を抑制して扁平形になるのを防ぐ手段がなかった。結晶成長を抑制する手段としては、結晶阻害剤を添加することが挙げられるが、結晶阻害剤を加える方法では、結晶阻害剤が結着樹脂中に存在し、離型剤のドメインに対して外側からの効果が得られることになる。しかしながら、離型剤の結晶成長はあらゆる方向に起こるものであり、離型剤のドメインの外側から結晶成長を抑制するのは実質上困難であるため光沢むらを抑制する手段にはならない。
本実施形態においては、Tm−Tcが10℃以上30℃以下、望ましくは20℃以上30℃以下としたことで、透明トナー中に含まれる離型剤の結晶成長を抑制し、離型剤の結晶形状が扁平形にならないように制御した。これにより、定着した透明トナーの光沢むらが抑制される。光沢むらは、特に、両面印刷における後行面の印刷(定着)の際、先行面に発生しやすいが、本実施形態に係る透明トナーを用いれば、後行面の印刷(定着)の際に発生する先行面の光沢むらを効果的に抑制しうる。
なお、先行面とは、両面印刷した際に先に印刷(定着)される紙面であり、後行面とは両面印刷した際に後に印刷(定着)される紙面である。
なお、先行面とは、両面印刷した際に先に印刷(定着)される紙面であり、後行面とは両面印刷した際に後に印刷(定着)される紙面である。
なお、Tm−Tcが10℃未満であると、離型剤の結晶成長が起こり、上述のごとく、光沢むらを抑制することが困難となる。また、Tm−Tcは30℃よりも大きくても光沢むらは抑制されるが、離型剤の溶解性の不十分となることがあり、被転写体と定着部材との剥離不良が発生する可能性がある。特に、高温・高速での定着を行う場合には、この剥離不良は大きな問題となることがある。
なお、示差走査熱量計(DSC)によりASTM法(D3418−8)に基づく、Tm及びTcは、以下の方法によって求めたものである。
1)試料10mgをアルミニウムセル中に入れ、蓋をする(これを試料用セルという)。比較用にアルミナ10mgを同様に同型のアルミニウムセル中に入れ、蓋をする(これを比較用セルという)。
2)試料用セルと比較用セルとをそれぞれ測定装置にセットし、窒素雰囲気下で30℃から10℃/分の昇温速度で200℃まで昇温させ、200℃で10分間放置する。
3)放置後、液体窒素を用いて−10℃/分の降温速度で−30℃まで温度を下げ、10分間−30℃で放置する。
4)放置後、20℃/分の昇温速度で−30℃から200℃まで昇温する。3)と4)の操作の際に、吸熱・発熱曲線を求める。
得られた吸熱・発熱曲線からTm及びTcを決定する。測定装置としては、パーキンエルマー社製の示差走査型熱量計DSC−7を用いた。
1)試料10mgをアルミニウムセル中に入れ、蓋をする(これを試料用セルという)。比較用にアルミナ10mgを同様に同型のアルミニウムセル中に入れ、蓋をする(これを比較用セルという)。
2)試料用セルと比較用セルとをそれぞれ測定装置にセットし、窒素雰囲気下で30℃から10℃/分の昇温速度で200℃まで昇温させ、200℃で10分間放置する。
3)放置後、液体窒素を用いて−10℃/分の降温速度で−30℃まで温度を下げ、10分間−30℃で放置する。
4)放置後、20℃/分の昇温速度で−30℃から200℃まで昇温する。3)と4)の操作の際に、吸熱・発熱曲線を求める。
得られた吸熱・発熱曲線からTm及びTcを決定する。測定装置としては、パーキンエルマー社製の示差走査型熱量計DSC−7を用いた。
なお、得られた吸熱・発熱曲線において、Tm及びTcが透明トナーに含まれる離型剤由来のものであるか否かは以下のように判断する。
まず、透明トナーを180℃に熱したトルエンに溶かし、その後冷却して結晶化した離型剤のみを分取した。得られた離型剤を前記と同様にDSCによって昇温過程での吸熱ピークを求めた。このとき、透明トナーのTmと離型剤のみの吸熱ピークが一致すれば、透明トナーのTmがトナーに含まれる離型剤由来のものと判断できる。
次に、離型剤のみを分取したときの残った透明トナーを溶解したトルエンのトルエンを揮発させ、残った固形分を前記と同様にDSCによって降温過程での発熱ピークを求めた。このときの発熱ピークは離型剤以外を由来とするものあるため、これらのピーク以外の透明トナーのTcは離型剤由来のものと判断できる。
まず、透明トナーを180℃に熱したトルエンに溶かし、その後冷却して結晶化した離型剤のみを分取した。得られた離型剤を前記と同様にDSCによって昇温過程での吸熱ピークを求めた。このとき、透明トナーのTmと離型剤のみの吸熱ピークが一致すれば、透明トナーのTmがトナーに含まれる離型剤由来のものと判断できる。
次に、離型剤のみを分取したときの残った透明トナーを溶解したトルエンのトルエンを揮発させ、残った固形分を前記と同様にDSCによって降温過程での発熱ピークを求めた。このときの発熱ピークは離型剤以外を由来とするものあるため、これらのピーク以外の透明トナーのTcは離型剤由来のものと判断できる。
また、画像形成(印刷)の際の条件を、高温・高速での定着といったように厳しくした際には、上述のようにして、単に、透明トナー中の離型剤の結晶成長を抑制して球形化させたことだけでは、光沢むらの抑制の点で不十分である場合がある。ここで、本明細書において、高温・高速での定着とは、定着温度が190℃〜210℃であり、定着速度が、700〜900mm/sであることを意味する。
つまり、高温・高速定着の際には、結着樹脂に熱エネルギーがかかり熱膨張するが、並存している離型剤は、熱膨張し難く、結晶成長が抑制されて形状は球形を保ったままとなる。このことから、結着樹脂と離型剤とを含有する透明トナーを高温・高速定着に供すると、結着樹脂の伸張に対して球形化された離型剤はそれに追随できず、結着樹脂に歪みが形成される。この歪みは高温・高速定着時に緩和されることはなく、その結果として、光沢むらが発生してしまう。
つまり、高温・高速定着の際には、結着樹脂に熱エネルギーがかかり熱膨張するが、並存している離型剤は、熱膨張し難く、結晶成長が抑制されて形状は球形を保ったままとなる。このことから、結着樹脂と離型剤とを含有する透明トナーを高温・高速定着に供すると、結着樹脂の伸張に対して球形化された離型剤はそれに追随できず、結着樹脂に歪みが形成される。この歪みは高温・高速定着時に緩和されることはなく、その結果として、光沢むらが発生してしまう。
そこで、本実施形態においては、水酸基価が5mgKOH/g以上12mgKOH/g以下、望ましくは7mgKOH/g以上10mgKOH/g以下である透明トナーとすることで、結着樹脂と離型剤との相溶性を高め(結着樹脂と離型剤との熱による体積変動を近似させて)、上記の歪みの発生を抑制する構成とした。その結果、本実施形態の透明トナーは、高温・高速定着に供した場合であっても、定着後に発生する光沢むらを抑制しうる。
また、上記の水酸基価を達成するためには、水酸基価が上記の範囲の結着樹脂を用いて透明トナーを製造することが望ましい。水酸基価が上記の範囲の結着樹脂は、ガラス転移温度(Tg)が低く、分子運動が小さいため、熱膨張率が低い。そのため、結着樹脂が定着時に伸張し難くなり、離型剤との熱膨張の差が生じ難いことから、結着樹脂に形成される歪みが小さくなる。また、水酸基価が上記の範囲の結着樹脂は、乳化凝集法(EA法)によるトナーの製造を容易にするといった利点も有する。
本実施形態では、水酸基価が上記の範囲の結着樹脂を用いて乳化凝集法(EA法)や、混錬・粉砕法にて製造された透明トナーが好適に用いられる。
また、上記の水酸基価を達成するためには、水酸基価が上記の範囲の結着樹脂を用いて透明トナーを製造することが望ましい。水酸基価が上記の範囲の結着樹脂は、ガラス転移温度(Tg)が低く、分子運動が小さいため、熱膨張率が低い。そのため、結着樹脂が定着時に伸張し難くなり、離型剤との熱膨張の差が生じ難いことから、結着樹脂に形成される歪みが小さくなる。また、水酸基価が上記の範囲の結着樹脂は、乳化凝集法(EA法)によるトナーの製造を容易にするといった利点も有する。
本実施形態では、水酸基価が上記の範囲の結着樹脂を用いて乳化凝集法(EA法)や、混錬・粉砕法にて製造された透明トナーが好適に用いられる。
一方、結着樹脂と離型剤との相溶性を高める方法としては、離型剤(ドメイン)の粒径、分散性を上げる方法や、離型剤としてポリエステルワックスを用い、結着樹脂としてポリエステル樹脂を用いることで、両者の相溶性を上げる方法等も考えられるが、これらの方法では、高温・高速定着時における結着樹脂に発生する歪みを抑制・緩和する手段としては不十分であった。
なお、透明トナーの水酸基価を5mgKOH/g未満とするためには、水酸基価が5mgKOH/g未満である結着樹脂を用いる等の方法があるが、結着樹脂の選択性が低下することや、これに伴い透明トナーの製造法の選択性が低下するなどの問題がある。さらには、水酸基価の低い樹脂を結着樹脂として用いた場合に、トナー弾性が低下するため高温定着時に剥離不良が発生しやすくなり、それに起因した光沢むらが発生しやすくなる。また、透明トナーの水酸基価が12mgKOH/gを超えるようにするには、用いる結着樹脂の水酸基価を上げる方法がある。但し、結着樹脂の水酸基価を上げると、結着樹脂のTgが高くなり、熱膨張率が高くなることから、高温・高速定着に供した場合、定着後に発生する光沢むらを抑制し難くなる。
ここで、本実施形態に係る透明トナーの水酸基価は、以下の方法によって求めたものである。
即ち、水酸基価は、JIS規格の規格番号JIS K0070に記されている中和滴定法に従い測定した。
即ち、水酸基価は、JIS規格の規格番号JIS K0070に記されている中和滴定法に従い測定した。
本実施形態においては、透明トナー中にアルミニウム(Al)等の金属元素が含まれていてもよい。Al等の金属元素は、離型剤に対して結晶阻害剤としての機能を有する。更に、Al等の金属元素がトナー中の結着樹脂に対してイオン結合し、離型剤の結晶成長を阻害する効果を有する。その結果として、離型剤のTm−Tcが10℃以上30℃以下となる。これにより、定着後に発生する光沢むらが更に効果的に防止される。
透明トナー中に含まれる金属元素としては、価数が高くイオン結合による離型剤の結晶抑制に有効であるとの理由からAlであることが好ましい。
特に、本実施形態では、上記の効果を効率よく発現させるため、離型剤のドメイン中にAl等の金属元素を含むことが望ましい。離型剤のドメイン中にAl等の金属元素を含ませる方法については後述する。
透明トナー中に含まれる金属元素としては、価数が高くイオン結合による離型剤の結晶抑制に有効であるとの理由からAlであることが好ましい。
特に、本実施形態では、上記の効果を効率よく発現させるため、離型剤のドメイン中にAl等の金属元素を含むことが望ましい。離型剤のドメイン中にAl等の金属元素を含ませる方法については後述する。
なお、離型剤中にAl等の金属元素が含まれているか否かは、下記方法により確認される。
まず、透明トナー(粒子)をビスフェノールA型液状エポキシ樹脂と硬化剤を用いて包埋したのち、切削用サンプルを作製する。次に、ダイヤモンドナイフを用いた切削機、例えば、LEICAウルトラミクロトーム(日立テクノロジーズ社製)を用いて−100℃のもと、切削サンプルを切削し、観察用サンプルを作製する。更に、この観察用サンプルを四酸化ルテニウム雰囲気下となっているデシケーター内に放置し、染色を行う。染色の判断は、同時に放置したテープの染色具合により判断する。このようにして染色された観察サンプルをTEMにより倍率約5000倍前後で観察する。
なお、この観察サンプルは四酸化ルテニウムで染色されているため、結着樹脂や離型剤を、染色の濃淡の違いや形状から判別する。透明トナー内部の棒状、塊状に存在し、より白いコントラストの部分を離型剤のドメインと判断した。
次に、離型剤のドメイン中のAl等の金属元素の有無を以下のようにして測定した。
即ち、観察用サンプルを電子顕微鏡S4100に取り付けたエネルギー分散型X線分析装置EMAX model6923H(HORIBA社製)を用いて加速電圧20kVでマッピングし、離型剤のドメイン中に金属元素が含まれているか否かを判別した。
まず、透明トナー(粒子)をビスフェノールA型液状エポキシ樹脂と硬化剤を用いて包埋したのち、切削用サンプルを作製する。次に、ダイヤモンドナイフを用いた切削機、例えば、LEICAウルトラミクロトーム(日立テクノロジーズ社製)を用いて−100℃のもと、切削サンプルを切削し、観察用サンプルを作製する。更に、この観察用サンプルを四酸化ルテニウム雰囲気下となっているデシケーター内に放置し、染色を行う。染色の判断は、同時に放置したテープの染色具合により判断する。このようにして染色された観察サンプルをTEMにより倍率約5000倍前後で観察する。
なお、この観察サンプルは四酸化ルテニウムで染色されているため、結着樹脂や離型剤を、染色の濃淡の違いや形状から判別する。透明トナー内部の棒状、塊状に存在し、より白いコントラストの部分を離型剤のドメインと判断した。
次に、離型剤のドメイン中のAl等の金属元素の有無を以下のようにして測定した。
即ち、観察用サンプルを電子顕微鏡S4100に取り付けたエネルギー分散型X線分析装置EMAX model6923H(HORIBA社製)を用いて加速電圧20kVでマッピングし、離型剤のドメイン中に金属元素が含まれているか否かを判別した。
本実施形態において、蛍光X線分析による透明トナー中のAlの含有量は、0.005atom%以上0.5atom%以下が望ましく、0.01atom%以上0.05atom%以下がより望ましい。
透明トナー中のAlの含有量が0.005atom%未満では離型剤の結晶成長を抑制することができないことがあり、光沢むらを抑制できないことがある。一方で、0.05atom%よりも多いと、離型剤の結晶成長を抑制しうるが、離型剤の溶融をも抑制するため被転写体と定着部材との剥離性に劣る。特に低温定着の際や、プロセススピードが600mm/s以下の条件下では剥離性が特に悪化し、透明トナーとして好ましくない。
なお、透明トナーを構成する離型剤のドメイン中のAlの含有量が上記範囲であると、定着後に発生する光沢むらが更に効果的に抑制される。
なお、本実施形態において低温定着とは、トナーを120℃程度以下で加熱して定着させることをいう。
透明トナー中のAlの含有量が0.005atom%未満では離型剤の結晶成長を抑制することができないことがあり、光沢むらを抑制できないことがある。一方で、0.05atom%よりも多いと、離型剤の結晶成長を抑制しうるが、離型剤の溶融をも抑制するため被転写体と定着部材との剥離性に劣る。特に低温定着の際や、プロセススピードが600mm/s以下の条件下では剥離性が特に悪化し、透明トナーとして好ましくない。
なお、透明トナーを構成する離型剤のドメイン中のAlの含有量が上記範囲であると、定着後に発生する光沢むらが更に効果的に抑制される。
なお、本実施形態において低温定着とは、トナーを120℃程度以下で加熱して定着させることをいう。
以下に、本実施形態に係る透明トナーを構成する各成分について説明する。
本実施形態に係る透明トナーは、結着樹脂と離型剤と必要に応じてその他の添加剤とを含んで構成される。
本実施形態に係る透明トナーは、結着樹脂と離型剤と必要に応じてその他の添加剤とを含んで構成される。
(結着樹脂)
本実施形態に係る透明トナーは結着樹脂を含む。結着樹脂の種類は特に限定されるものではなく、公知の結晶性樹脂や非結晶性樹脂を用いる。結晶性樹脂と非結晶性樹脂とを併用してもよい。
なお、本実施形態においては、前述したように、結着樹脂の水酸基価が5mgKOH/g以上12mgKOH/g以下であることが望ましく、7mgKOH/g以上10mgKOH/g以下であることがより望ましい。
なお、上記のような水酸基価を有する結着樹脂は、透明トナーに適用する際に有用なものである。即ち、前述したように、透明トナーの場合には、離型剤の結晶形状や結着樹脂の歪みなどにより光が乱反射して光沢むらが発生するが、有色トナーの場合には定着画像への入射光はその画像表面で反射されるため、上記のような原因による光沢むらは発生しない。このため、上記のような光沢むらは透明トナーに特有の課題であり、この課題に対して、本実施形態では、上記の範囲の水酸基価を有する結着樹脂を用いることで、透明トナーの水酸基価を調整して、定着後に発生する光沢むらを抑制しうるものである。
本実施形態に係る透明トナーは結着樹脂を含む。結着樹脂の種類は特に限定されるものではなく、公知の結晶性樹脂や非結晶性樹脂を用いる。結晶性樹脂と非結晶性樹脂とを併用してもよい。
なお、本実施形態においては、前述したように、結着樹脂の水酸基価が5mgKOH/g以上12mgKOH/g以下であることが望ましく、7mgKOH/g以上10mgKOH/g以下であることがより望ましい。
なお、上記のような水酸基価を有する結着樹脂は、透明トナーに適用する際に有用なものである。即ち、前述したように、透明トナーの場合には、離型剤の結晶形状や結着樹脂の歪みなどにより光が乱反射して光沢むらが発生するが、有色トナーの場合には定着画像への入射光はその画像表面で反射されるため、上記のような原因による光沢むらは発生しない。このため、上記のような光沢むらは透明トナーに特有の課題であり、この課題に対して、本実施形態では、上記の範囲の水酸基価を有する結着樹脂を用いることで、透明トナーの水酸基価を調整して、定着後に発生する光沢むらを抑制しうるものである。
ここで、結着樹脂の水酸基価を上記の範囲に制御するためには、結着樹脂に用いられる樹脂の水酸基価を調整し、その樹脂を使用し透明トナーを作成する方法や、製造した透明トナーに、カルボキシル基を含む化合物を添加し、透明トナーとの反応により水酸基を反応させ制御する等の方法が用いられる。
−結着樹脂−
以下、本実施形態に用いられる結着樹脂についてより具体的に説明する。
結着樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリアルキレン樹脂、長鎖アルキル(メタ)アクリレート樹脂等が挙げられるが、加熱による粘度の急激な変化がより現れる点、更に機械的強度と定着性との両立の観点から、ポリエステル樹脂を用いることが望ましい。
以下、本実施形態に用いられる結着樹脂についてより具体的に説明する。
結着樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリアルキレン樹脂、長鎖アルキル(メタ)アクリレート樹脂等が挙げられるが、加熱による粘度の急激な変化がより現れる点、更に機械的強度と定着性との両立の観点から、ポリエステル樹脂を用いることが望ましい。
以下、結着樹脂を代表してポリエステル樹脂を中心に説明する。
本実施形態において「ポリエステル樹脂」は、その構成成分が100%ポリエステル構造であるポリマー以外にも、ポリエステルを構成する成分と他の成分とを共に重合してなるポリマー(共重合体)も意味する。但し、後者の場合には、ポリマー(共重合体)を構成するポリエステル以外の他の構成成分が50質量%以下である。
本実施形態において望ましく用いられるポリエステル樹脂としては、例えば多価カルボン酸類と多価アルコール類との縮重合により得られるものである。
本実施形態において「ポリエステル樹脂」は、その構成成分が100%ポリエステル構造であるポリマー以外にも、ポリエステルを構成する成分と他の成分とを共に重合してなるポリマー(共重合体)も意味する。但し、後者の場合には、ポリマー(共重合体)を構成するポリエステル以外の他の構成成分が50質量%以下である。
本実施形態において望ましく用いられるポリエステル樹脂としては、例えば多価カルボン酸類と多価アルコール類との縮重合により得られるものである。
多価カルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類;無水マレイン酸、フマール酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類;シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類;が挙げられ、これらの多価カルボン酸を1種又は2種以上用いることができる。これら多価カルボン酸の中でも、芳香族カルボン酸を用いることが望ましい。また、良好なる定着性を確保するため、架橋構造あるいは分岐構造をとるためにジカルボン酸とともに3価以上のカルボン酸(トリメリット酸やその酸無水物等)を併用することが望ましい。
前記ポリエステル樹脂における多価アルコールの例としては、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、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、などの脂肪族ジオール類;シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールAなどの脂環式ジオール類;ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族ジオール類が挙げられる。これら多価アルコールを1種又は2種以上用いることができる。これら多価アルコールの中でも、芳香族ジオール類、脂環式ジオール類が好ましく、このうち芳香族ジオールがより望ましい。また、より良好なる定着性を確保するため、架橋構造あるいは分岐構造をとるためにジオールとともに3価以上の多価アルコール(グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール)を併用してもよい。
前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は50℃以上80℃以下の範囲であることが望ましい。Tgが50℃より低いと、トナーの保存性や定着画像の保存性の観点で問題が生じてしまう場合がある。また80℃より高いと、従来に比べ低温で定着することができなくなる場合がある。
ポリエステル樹脂のTgは50℃以上65℃以下であることがより望ましい。
なお、上記ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、前記の示差走査熱量測定(DSC)により得られた吸熱ピークのピーク温度として求めた。
ポリエステル樹脂のTgは50℃以上65℃以下であることがより望ましい。
なお、上記ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、前記の示差走査熱量測定(DSC)により得られた吸熱ピークのピーク温度として求めた。
トナー中に含まれるポリエステル樹脂の含有量は、40質量%以上95質量%以下の範囲であることが望ましく、より望ましく50質量%以上90質量%以下の範囲であり、さらに望ましくは60質量%以上85質量%以下の範囲である。
ポリエステル樹脂の製造の際に使用可能な触媒としては、ナトリウム、リチウム等のアルカリ金属化合物;マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属化合物;亜鉛、マンガン、アンチモン、チタン、スズ、ジルコニウム、ゲルマニウム等の金属化合物;亜リン酸化合物;リン酸化合物;及びアミン化合物等が挙げられる。
具体的には、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、酢酸リチウム、炭酸リチウム、酢酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛、塩化亜鉛、酢酸マンガン、ナフテン酸マンガン、チタンテトラエトキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラブトキシド、三酸化アンチモン、トリフェニルアンチモン、トリブチルアンチモン、ギ酸スズ、シュウ酸スズ、テトラフェニルスズ、ジブチルスズジクロライド、ジブチルスズオキシド、ジフェニルスズオキシド、ジルコニウムテトラブトキシド、ナフテン酸ジルコニウム、炭酸ジルコニール、酢酸ジルコニール、ステアリン酸ジルコニール、オクチル酸ジルコニール、酸化ゲルマニウム、トリフェニルホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、エチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、トリエチルアミン、トリフェニルアミン等の化合物が挙げられる。
本実施形態に用いるポリエステル樹脂の酸価(樹脂1gを中和するのに必要なKOHのmg数)は、3.0mgKOH/g以上30.0mgKOH/g以下の範囲であることが望ましく、6.0mgKOH/g以上25.0mgKOH/g以下の範囲にあることがより望ましく、8.0mgKOH/g以上20.0mgKOH/g以下の範囲にあることが更に望ましい。なお、本実施形態において、酸価の測定は、JIS K−0070−1992に準ずる。
酸価が3.0mgKOH/gよりも低いと水中への分散性が低下するため、湿式製法での乳化粒子の作製が非常に困難となる場合がある。また、凝集の際における乳化粒子としての安定性が著しく低下するため、効率的なトナーの作製が困難になる場合がある。一方、酸価が30.0mgKOH/gを超えると、トナーとしての吸湿性が増してしまい、トナーの帯電性が環境影響を受けやすくなることがある。
また、本実施形態に用いるポリエステル樹脂の水酸基価は、前述したように、5mgKOH/g以上12mgKOH/g以下であることが望ましく、7mgKOH/g以上10mgKOH/g以下であることがより望ましい。
このような水酸基価を有するポリエステル樹脂は、ゲル化することなく製造することができ、更に、ガラス転移温度が十分に高く、熱膨張し難くなることから、このポリエステル樹脂を用いることで、定着後に発生する光沢むらを抑制する透明トナーを容易に得ることができる。
また、本実施形態に用いるポリエステル樹脂の水酸基価は、前述したように、5mgKOH/g以上12mgKOH/g以下であることが望ましく、7mgKOH/g以上10mgKOH/g以下であることがより望ましい。
このような水酸基価を有するポリエステル樹脂は、ゲル化することなく製造することができ、更に、ガラス転移温度が十分に高く、熱膨張し難くなることから、このポリエステル樹脂を用いることで、定着後に発生する光沢むらを抑制する透明トナーを容易に得ることができる。
ポリエステル樹脂の水酸基価を上記の範囲に制御する方法として、具体的には、多価カルボン酸成分と多価アルコール成分との縮重合物に対して、更に、無水トリメリット等を加えて反応させて所望の分子量のポリエステル樹脂を得た後に、このポリエステル樹脂に対し、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸等の飽和脂肪族カルボン酸、アクリル酸、メタクリル酸、オレイン酸、リノール酸等の不飽和カルボン酸等の1価のカルボキシル基を有する分子が望ましい。上記1価のカルボン酸の酸を適用し、130℃以上180℃以下(望ましくは、140℃以上180℃以下)に加熱し、その後、100Torr(1torr=133Pa)以上500Torr(望ましくは、100torr以上300 torr以下)以下に減圧して、0.5時間以上5時間以下(望ましくは1時間以上4時間以下)保持する方法が挙げられる。
なお、上記の方法において、加熱温度を上げる、減圧条件を厳しくする、又は、保持時間を長くすることで、水酸基価が下がる。
なお、上記の方法において、加熱温度を上げる、減圧条件を厳しくする、又は、保持時間を長くすることで、水酸基価が下がる。
また、ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、6,000以上35,000以下であることが望ましい。分子量(Mw)が、6,000未満であると、定着の際にトナーが紙等の記録媒体の表面へしみ込んで定着むらが生じたり、定着画像の折り曲げ耐性に対する強度が低下する場合がある。また、重量平均分子量(Mw)が35,000を超えると、溶融時の粘度が高くなりすぎて定着に適当な粘度まで至るための温度が高くなることがあり、結果として定着性が損なわれる場合がある。
上記重量平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120を用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で行った。重量平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出したものである。
以上のポリエステル樹脂を含む結着樹脂は、脂肪族重合性単量体を用いて合成されたポリエステル樹脂を主成分(50質量%以上)とすることが望ましい。更にこの場合、前記ポリエステル樹脂を構成する脂肪族重合性単量体の構成比は、60mol%以上であることが望ましく、90mol%以上であることがより望ましい。なお、脂肪族重合性単量体としては、前述の脂肪族のジオール類やジカルボン酸類が好適に用いられる。
(離型剤)
本実施形態に係る透明トナーは離型剤を含む。
離型剤としては、例えば、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等のパラフィンワックス;シリコーン樹脂;ロジン類;ライスワックス;カルナバワックス、エステルワックス、モンタンワックス等が具体的なものとして挙げられる。これらの中でも、パラフィンワックス、エステルワックス、モンタンワックス等が好ましく、パラフィンワックス、エステルワックス等が更に好ましい。
本実施形態に係る透明トナーは離型剤を含む。
離型剤としては、例えば、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等のパラフィンワックス;シリコーン樹脂;ロジン類;ライスワックス;カルナバワックス、エステルワックス、モンタンワックス等が具体的なものとして挙げられる。これらの中でも、パラフィンワックス、エステルワックス、モンタンワックス等が好ましく、パラフィンワックス、エステルワックス等が更に好ましい。
本実施形態に用いられる離型剤の溶融温度は、60℃以上110℃以下が望ましく、70℃以上100℃以下がより望ましい。
また、離型剤の透明トナー中の含有量は0.5質量%以上15質量%以下が望ましく、1.0質量%以上12質量%以下がより望ましい。離型剤の含有量が0.5質量%より少ないと、特にオイルレス定着において剥離不良となるおそれがある。離型剤の含有量が15質量%より多いと、トナーの流動性が悪化する等、画質及び画像形成の信頼性を低下させるおそれがある。
また、離型剤の透明トナー中の含有量は0.5質量%以上15質量%以下が望ましく、1.0質量%以上12質量%以下がより望ましい。離型剤の含有量が0.5質量%より少ないと、特にオイルレス定着において剥離不良となるおそれがある。離型剤の含有量が15質量%より多いと、トナーの流動性が悪化する等、画質及び画像形成の信頼性を低下させるおそれがある。
(その他の添加剤)
本実施形態に係る透明トナーには、上記成分以外にも、更に必要に応じて、凝集剤、内添剤、帯電制御剤、無機粉体(無機粒子)、有機粒子等の種々の成分を含んでいてもよい。
内添剤としては、例えば、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、合金、又はこれら金属を含む化合物などの磁性体等が挙げられる。
本実施形態に係る透明トナーには、上記成分以外にも、更に必要に応じて、凝集剤、内添剤、帯電制御剤、無機粉体(無機粒子)、有機粒子等の種々の成分を含んでいてもよい。
内添剤としては、例えば、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、合金、又はこれら金属を含む化合物などの磁性体等が挙げられる。
無機粒子としては、種々の目的のために添加されるが、トナーにおける粘弾性の調整のために添加されてもよい。この粘弾性の調整により、画像光沢度や紙への染み込みが調整される。無機粒子としては、シリカ粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、或いはこれらの表面を疎水化処理した物等、公知の無機粒子を単独又は2種以上組み合わせて使用してもよい。発色性やOHP透過性等透明性を損なわないという観点から、屈折率が結着樹脂よりも小さいシリカ粒子が好ましく用いられる。また、シリカ粒子は種々の表面処理を施されてもよく、例えば、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、シリコーンオイル等で表面処理したものが好ましく用いられる。
(トナーの特性)
本実施形態に係る透明トナーの体積平均粒子径は4μm以上9μm以下の範囲であることが望ましく、より望ましくは4.5μm以上8.5μm以下の範囲であり、更に望ましくは5μm以上8μm以下の範囲である。
体積平均粒子径が4μmより小さいと、トナー流動性が低下し、各粒子の帯電性が低下しやすい。また、帯電分布が広がるため、背景へのかぶりや現像器からのトナーこぼれ等が生じやすくなる。また、4μmより小さいと、格段にクリーニング性が困難となる場合がある。体積平均粒子径が9μmより大きいと、解像度が低下するため、十分な画質が得られなくなり、近年の高画質要求を満たすことが困難となる場合がある。
本実施形態に係る透明トナーの体積平均粒子径は4μm以上9μm以下の範囲であることが望ましく、より望ましくは4.5μm以上8.5μm以下の範囲であり、更に望ましくは5μm以上8μm以下の範囲である。
体積平均粒子径が4μmより小さいと、トナー流動性が低下し、各粒子の帯電性が低下しやすい。また、帯電分布が広がるため、背景へのかぶりや現像器からのトナーこぼれ等が生じやすくなる。また、4μmより小さいと、格段にクリーニング性が困難となる場合がある。体積平均粒子径が9μmより大きいと、解像度が低下するため、十分な画質が得られなくなり、近年の高画質要求を満たすことが困難となる場合がある。
なお、上記体積平均粒子径の測定は、コールターマルチサイザーII(コールター社製)を用いて、50μmのアパーチャー径で行う。この際、測定はトナーを電解質水溶液(アイソトン水溶液)に分散させ、超音波により30秒以上分散させた後に行った。
更に、本実施形態に係る透明トナーは、形状係数SF1が110以上140以下の範囲の球状であることが好ましい。形状がこの範囲の球状であることにより、転写効率、画像の緻密性が向上し、高画質な画像が形成される。
上記形状係数SF1は110以上130以下の範囲であることがより好ましい。
上記形状係数SF1は110以上130以下の範囲であることがより好ましい。
ここで上記形状係数SF1は、下記式(1)により求められる。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100 ・・・ 式(1)
上記式(1)中、MLはトナーの絶対最大長、Aはトナーの投影面積を各々示す。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100 ・・・ 式(1)
上記式(1)中、MLはトナーの絶対最大長、Aはトナーの投影面積を各々示す。
前記SF1は、主に顕微鏡画像又は走査型電子顕微鏡(SEM)画像を、画像解析装置を用いて解析することによって数値化され、例えば、以下のようにして算出する。すなわち、スライドガラス表面に散布した粒子の光学顕微鏡像を、ビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、100個の粒子の最大長と投影面積を求め、上記式(1)によって計算し、その平均値を求めることにより得られる。
本実施形態に係る透明トナーは、シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナー、及びブラックトナーからなる群より選択される少なくとも一種の有色トナーと共にトナーセットを構成してもよい。
有色トナーに用いられる着色剤としては、染料であっても顔料であってもかまわないが、耐光性や耐水性の観点から顔料が望ましい。
望ましい着色剤としては、カーボンブラック、アニリンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロライド、フタロシアンブルー、マラカイトグリーンオキサート、ランプブラック、ローズベンガル、キナクリドン、ベンジシンイエロー、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド185、C.I.ピグメント・レッド238、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー74、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等の公知の顔料が挙げられる。
有色トナーに用いられる着色剤としては、染料であっても顔料であってもかまわないが、耐光性や耐水性の観点から顔料が望ましい。
望ましい着色剤としては、カーボンブラック、アニリンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロライド、フタロシアンブルー、マラカイトグリーンオキサート、ランプブラック、ローズベンガル、キナクリドン、ベンジシンイエロー、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド185、C.I.ピグメント・レッド238、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー74、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等の公知の顔料が挙げられる。
有色トナーにおける着色剤の含有量としては、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上30質量部以下の範囲が望ましい。また、必要に応じて表面処理された着色剤を使用したり、顔料分散剤を使用したりすることも有効である。前記着色剤の種類を選択することにより、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー等が得られる。
なお、本実施形態における有色トナーは、着色剤を含む以外、本実施形態に係る透明トナーと同様の成分を含有してもよい。また、粒子径等のトナーの特性に係る好ましい範囲も本実施形態に係る透明トナーと同様である。
<トナーの製造方法>
本実施形態に係る透明トナーの製造方法は特に限定されず、公知である混練・粉砕製法等の乾式法や、乳化凝集法や懸濁重合法等の湿式法等によって作製される。これらの方法の中でも、コアシェル構造のトナーを作製することが容易な乳化凝集法が好ましい。以下、乳化凝集法による本実施形態のトナーの製造方法について詳しく説明する。
本実施形態に係る透明トナーの製造方法は特に限定されず、公知である混練・粉砕製法等の乾式法や、乳化凝集法や懸濁重合法等の湿式法等によって作製される。これらの方法の中でも、コアシェル構造のトナーを作製することが容易な乳化凝集法が好ましい。以下、乳化凝集法による本実施形態のトナーの製造方法について詳しく説明する。
本実施形態に係る乳化凝集法はトナーを構成する原料を乳化して樹脂粒子(乳化粒子)を形成する乳化工程と、該樹脂粒子の凝集体を形成する凝集工程と、凝集体を融合させる融合工程とを有する。
(乳化工程)
例えば、ポリエステル樹脂粒子分散液の作製は、水系媒体とポリエステル樹脂とを混合した溶液に、分散機により剪断力を与えることにより行う。その際、加熱して樹脂成分の粘性を下げて粒子を形成してもよい。また、分散した樹脂粒子の安定化のため、分散剤を使用してもよい。更に、ポリエステル樹脂が油性で水への溶解度の比較的低い溶剤に溶解するものであれば、該樹脂をそれらの溶剤に解かして水中に分散剤や高分子電解質と共に粒子分散し、その後加熱又は減圧して溶剤を蒸散することにより、ポリエステル樹脂粒子分散液を作製する。
例えば、ポリエステル樹脂粒子分散液の作製は、水系媒体とポリエステル樹脂とを混合した溶液に、分散機により剪断力を与えることにより行う。その際、加熱して樹脂成分の粘性を下げて粒子を形成してもよい。また、分散した樹脂粒子の安定化のため、分散剤を使用してもよい。更に、ポリエステル樹脂が油性で水への溶解度の比較的低い溶剤に溶解するものであれば、該樹脂をそれらの溶剤に解かして水中に分散剤や高分子電解質と共に粒子分散し、その後加熱又は減圧して溶剤を蒸散することにより、ポリエステル樹脂粒子分散液を作製する。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水;アルコール類;などが挙げられるが、水のみであることが望ましい。
また、乳化工程に使用される分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウム等の水溶性高分子;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等のアニオン性界面活性剤、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性界面活性剤、ラウリルジメチルアミンオキサイド等の両性イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等のノニオン性界面活性剤等の界面活性剤;リン酸三カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等の無機塩;等が挙げられる。
また、乳化工程に使用される分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウム等の水溶性高分子;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等のアニオン性界面活性剤、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性界面活性剤、ラウリルジメチルアミンオキサイド等の両性イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等のノニオン性界面活性剤等の界面活性剤;リン酸三カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等の無機塩;等が挙げられる。
前記乳化液の作製に用いる分散機としては、例えば、ホモジナイザー、ホモミキサー、加圧ニーダー、エクストルーダー、メディア分散機等が挙げられる。樹脂粒子の大きさとしては、その平均粒子径(体積平均粒子径)は1.0μm以下が好ましく、60nm以上300nm以下の範囲であることがより好ましく、更に望ましくは150nm以上250nm以下の範囲である。60nm未満では、樹脂粒子が分散液中で安定な粒子となるため、該樹脂粒子の凝集が困難となる場合がある。また1.0μmを超えると、樹脂粒子の凝集性が向上しトナー粒子を作製することが容易となるが、トナーの粒子径分布が広がってしまう場合がある。
離型剤分散液の調製に際しては、離型剤を、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質と共に分散した後、離型剤の溶融温度以上の温度に加熱すると共に、強いせん断力を付与できるホモジナイザーや圧力吐出型分散機を用いて分散処理する。このような処理を経ることにより、離型剤分散液が得られる。分散処理の際、ポリ塩化アルミニウム等の無機化合物を分散液に添加することにより、離型剤にAl等の金属元素を含有させうる。好ましい無機化合物としては、例えば、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、高塩基性ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、塩化アルミニウム等が挙げられる。これらの中でも、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム等が好ましい。
上記離型剤分散液は乳化凝集法に用いられるが、トナーを懸濁重合法により製造する際に上記離型剤分散液を用いてもよい。
上記離型剤分散液は乳化凝集法に用いられるが、トナーを懸濁重合法により製造する際に上記離型剤分散液を用いてもよい。
分散処理により、体積平均粒子径が1μm以下の離型剤粒子を含む離型剤分散液が得られる。なお、より好ましい離型剤粒子の体積平均粒子径は、100nm以上500nm以下である。
体積平均粒子径が100nm未満では、使用される結着樹脂の特性にも左右されるが、一般的に離型剤成分がトナー中に取り込まれにくくなる。また、500nmを超える場合には、トナー中の離型剤の分散状態が不充分となる場合がある。
体積平均粒子径が100nm未満では、使用される結着樹脂の特性にも左右されるが、一般的に離型剤成分がトナー中に取り込まれにくくなる。また、500nmを超える場合には、トナー中の離型剤の分散状態が不充分となる場合がある。
(凝集工程)
前記凝集工程においては、ポリエステル樹脂粒子の分散液、離型剤分散液等を混合して混合液とし、ポリエステル樹脂粒子のガラス転移温度以下の温度で加熱して凝集させ、凝集粒子を形成する。凝集粒子の形成は、攪拌下、混合液のpHを酸性にすることによってなされる。pHとしては、2以上7以下の範囲が望ましく、2.2以上6以下の範囲がより望ましく、2.4以上5以下の範囲が更に望ましい。この際、凝集剤を使用することも有効である。
なお、凝集工程において、離型剤分散液は、樹脂粒子分散液等の各種分散液とともに一度に添加・混合してもよいし、複数回に分割して添加しても良い。
前記凝集工程においては、ポリエステル樹脂粒子の分散液、離型剤分散液等を混合して混合液とし、ポリエステル樹脂粒子のガラス転移温度以下の温度で加熱して凝集させ、凝集粒子を形成する。凝集粒子の形成は、攪拌下、混合液のpHを酸性にすることによってなされる。pHとしては、2以上7以下の範囲が望ましく、2.2以上6以下の範囲がより望ましく、2.4以上5以下の範囲が更に望ましい。この際、凝集剤を使用することも有効である。
なお、凝集工程において、離型剤分散液は、樹脂粒子分散液等の各種分散液とともに一度に添加・混合してもよいし、複数回に分割して添加しても良い。
凝集剤としては、前記分散剤に用いる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、無機金属塩の他、2価以上の金属錯体を好適に用いられる。特に、金属錯体を用いた場合には界面活性剤の使用量を低減でき、帯電特性が向上するため特に望ましい。
前記無機金属塩としては、例えば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウムなどの金属塩、及び、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体などが挙げられる。その中でも特に、アルミニウム塩及びその重合体が好適である。よりシャープな粒度分布を得るためには、無機金属塩の価数が1価より2価、2価より3価、3価より4価の方が、また、同じ価数であっても重合タイプの無機金属塩重合体の方が、より適している。
本実施形態においては、アルミニウムを含む4価の無機金属塩の重合体を用いることが、シャープな粒度分布を得るため好ましい。
本実施形態においては、アルミニウムを含む4価の無機金属塩の重合体を用いることが、シャープな粒度分布を得るため好ましい。
また、前記凝集粒子が所望の粒子径になったところで樹脂粒子を追添加することで(被覆工程)、コア凝集粒子の表面を該樹脂粒子で被覆した構成のトナーを作製してもよい。この場合、離型剤がトナー表面に露出しにくくなるため、帯電性や現像性の観点で望ましい構成である。追添加する場合、追添加前に凝集剤を添加したり、pH調整を行ってもよい。
(融合工程)
融合工程においては、前記凝集工程に準じた攪拌条件下で、凝集粒子の懸濁液のpHを3以上9以下の範囲に上昇させることにより凝集の進行を止め、前記ポリエステル樹脂の溶融温度以上の温度で加熱を行うことにより凝集粒子を融合させる。また、前記ポリエステル樹脂で被覆した場合には、該ポリエステル樹脂も融合しコア凝集粒子を被覆する。前記加熱の時間としては、融合がされる程度行えばよく、0.5時間以上10時間以下程度行えばよい。
融合工程においては、前記凝集工程に準じた攪拌条件下で、凝集粒子の懸濁液のpHを3以上9以下の範囲に上昇させることにより凝集の進行を止め、前記ポリエステル樹脂の溶融温度以上の温度で加熱を行うことにより凝集粒子を融合させる。また、前記ポリエステル樹脂で被覆した場合には、該ポリエステル樹脂も融合しコア凝集粒子を被覆する。前記加熱の時間としては、融合がされる程度行えばよく、0.5時間以上10時間以下程度行えばよい。
融合後に冷却し、融合粒子を得る。
融合して得た融合粒子は、ろ過などの固液分離工程や、必要に応じて洗浄工程、乾燥工程を経てトナー粒子となる。
融合して得た融合粒子は、ろ過などの固液分離工程や、必要に応じて洗浄工程、乾燥工程を経てトナー粒子となる。
−外添剤及び内添剤−
得られたトナー粒子は、帯電調整、流動性付与、電荷交換性付与等を目的として、シリカ、チタニア、酸化アルミに代表される無機酸化物を添加付着していてもよい。これらは、例えば、V型ブレンダーやヘンシェルミキサー、レディゲミキサー等によって行うことができ、段階を分けて付着させてもよい。
得られたトナー粒子は、帯電調整、流動性付与、電荷交換性付与等を目的として、シリカ、チタニア、酸化アルミに代表される無機酸化物を添加付着していてもよい。これらは、例えば、V型ブレンダーやヘンシェルミキサー、レディゲミキサー等によって行うことができ、段階を分けて付着させてもよい。
前記無機粒子としては、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、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、塩化セリウム、ベンガラ、酸化クロム、酸化セリウム、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げられる。これらの中でも、シリカ粒子及び/又はチタニア粒子が好ましく、特に疎水化処理されたシリカ粒子、チタニア粒子が好ましい。
前記無機粒子は、一般にトナーの流動性を向上させる目的で使用される。前記無機粒子の中でも、メタチタン酸TiO(OH)2を用いることにより、透明性に優れ、良好な帯電性、環境安定性、流動性、耐ケーキング性、安定した負帯電性、安定した画質維持性を示すトナーが得られる。また、メタチタン酸の疎水化処理化合物は、1010Ω・cm以上の電気抵抗を有することが、転写電界を上げても逆極性に帯電したトナーが発生することなしに高転写性が得られるため好ましい。流動性付与を目的とした外添剤の体積平均粒子径は、1次粒子径で1nm以上40nm以下の範囲であることが好ましく、5nm以上20nm以下の範囲であることがより好ましい。また転写性向上を目的とした外添剤の体積平均粒子径は50nm以上500nm以下が好ましい。これらの外添剤粒子は、疎水化等の表面改質を行うことが帯電性、現像性を安定させる点で好ましい。
前記表面改質の手段としては従来公知の方法が用いられる。具体的には、シラン、チタネート、アルミネート等の各カップリング処理が挙げられる。カップリング処理に用いるカップリング剤としては特に制限はないが、例えば、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−ブロモプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、フルオロアルキルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等のシランカップリング剤;チタネートカップリング剤;アルミネートカップリング剤;等が好適な例として挙げられる。
更に、必要に応じて種々の添加剤を添加してもよく、これらの添加剤としては、他の流動化剤やポリスチレン粒子、ポリメチルメタクリレート粒子、ポリフッ化ビニリデン粒子等のクリーニング助剤やジンクステアリルアミド、チタン酸ストロンチウム等の感光体付着物除去を目的とした研磨剤等があげられる。
前記外添剤の添加量は、トナー粒子100質量部に対して、0.1質量部以上5質量部以下の範囲が好ましく、0.3質量部以上2質量部以下の範囲がより好ましい。添加量が0.1質量部より少ないと、トナーの流動性が悪化する場合があり、更に帯電性が悪化する、電荷交換性が悪化するなどの不具合があり、宜しくない。一方、該添加量が5質量部より多いと、過剰被覆状態となり、過剰無機酸化物が接触部材に移行し、二次障害を引き起こす場合がある。
更に必要に応じ、超音波篩分機、振動篩分機、風力篩分機などを使って、トナーの粗大粒子を外添後取り除いてもよい。
更に必要に応じ、超音波篩分機、振動篩分機、風力篩分機などを使って、トナーの粗大粒子を外添後取り除いてもよい。
また、上述した外添剤以外にも、帯電制御剤、有機粒体、滑剤、研磨剤などのその他の成分(粒子)を添加してもよい。
帯電制御剤としては、特に制限はないが、無色又は淡色のものが好ましく使用される。例えば、4級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミニウム、鉄、クロムなどの錯体、トリフェニルメタン系顔料などが挙げられる。
有機粒体としては、例えば、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等の通常トナー表面の外添剤として使用される粒子が挙げられる。なお、これらの無機粒体や有機粒体は、流動性助剤、クリーニング助剤等として用いられる。
滑剤としては、例えば、エチレンビスステアリル酸アミド、オレイン酸アミド等の脂肪酸アミド、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩等が挙げられる。
研磨剤としては、例えば、前述のシリカ、アルミナ、酸化セリウムなどが挙げられる。
滑剤としては、例えば、エチレンビスステアリル酸アミド、オレイン酸アミド等の脂肪酸アミド、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩等が挙げられる。
研磨剤としては、例えば、前述のシリカ、アルミナ、酸化セリウムなどが挙げられる。
<静電潜像現像剤>
本実施形態に係る静電潜像現像剤は、本実施形態に係る透明トナーを少なくとも含むものである。
本実施形態に係る透明トナーは、そのまま一成分現像剤として、或いは二成分現像剤として用いられる。二成分現像剤として用いる場合にはキャリアと混合して使用される。
本実施形態に係る静電潜像現像剤は、本実施形態に係る透明トナーを少なくとも含むものである。
本実施形態に係る透明トナーは、そのまま一成分現像剤として、或いは二成分現像剤として用いられる。二成分現像剤として用いる場合にはキャリアと混合して使用される。
二成分現像剤に使用し得るキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが用いられる。例えば、酸化鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物や、これら芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリア、磁性分散型キャリア等が挙げられる。また、マトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。
キャリアに使用される被覆樹脂・マトリックス樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合を含んで構成されるストレートシリコーン樹脂又はその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が例示されるが、これらに限定されるものではない。
導電材料としては、金、銀、銅といった金属やカーボンブラック、更に酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、カーボンブラック等が例示されるが、これらに限定されるものではない。導電材料としては、酸化亜鉛、酸化チタン等の白色導電剤が好ましい。白色導電剤を用いることにより、キャリア片が被転写体に転写された際に、トナー像中においてキャリア片が目につきにくくなる。
また、キャリアの芯材としては、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、ガラスビーズ等が挙げられるが、キャリアを磁気ブラシ法に用いるためには、磁性材料であることが望ましい。キャリアの芯材の体積平均粒子径としては、一般的には10μm以上500μm以下の範囲にあり、望ましくは30μm以上100μm以下の範囲にある。
また、キャリアの芯材の表面に樹脂被覆するには、前記被覆樹脂、及び必要に応じて各種添加剤を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法等が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂、塗布適性等を勘案して選択すればよい。
具体的な樹脂被覆方法としては、キャリアの芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液をキャリアの芯材表面に噴霧するスプレー法、キャリアの芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法等が挙げられる。
前記二成分現像剤における、本実施形態に係る透明トナーと上記キャリアとの混合比(質量比)は、トナー:キャリア=1:100乃至30:100程度の範囲が望ましく、3:100乃至20:100程度の範囲がより望ましい。
<トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置>
本実施形態に係る画像形成装置は、潜像保持体と、前記潜像保持体に形成された静電潜像を本実施形態に係る静電潜像現像剤によりトナー画像として現像する現像手段と、前記潜像保持体に形成されたトナー画像を被転写体に転写する転写手段と、前記被転写体に転写されたトナー画像を定着する定着手段とを有し、必要に応じて前記潜像保持体の転写残留成分をクリーニングするクリーニング手段等のその他の手段を有してもよい。
本実施形態に係る画像形成装置は、例えば、感光体ドラム等の潜像保持体上に保持されたトナー像を中間転写体に順次一次転写を繰り返すカラー画像形成装置や、各色毎の現像器を備えた複数の潜像保持体を中間転写体上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置等であってもよい。
本実施形態に係る画像形成装置は、潜像保持体と、前記潜像保持体に形成された静電潜像を本実施形態に係る静電潜像現像剤によりトナー画像として現像する現像手段と、前記潜像保持体に形成されたトナー画像を被転写体に転写する転写手段と、前記被転写体に転写されたトナー画像を定着する定着手段とを有し、必要に応じて前記潜像保持体の転写残留成分をクリーニングするクリーニング手段等のその他の手段を有してもよい。
本実施形態に係る画像形成装置は、例えば、感光体ドラム等の潜像保持体上に保持されたトナー像を中間転写体に順次一次転写を繰り返すカラー画像形成装置や、各色毎の現像器を備えた複数の潜像保持体を中間転写体上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置等であってもよい。
なお、この画像形成装置において、例えば、前記現像手段を含む部分が、画像形成装置本体に対して脱着可能なカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよい。該プロセスカートリッジとしては、現像剤保持体を少なくとも備え、該現像剤保持体に本実施形態に係る静電潜像現像剤を収容する本実施形態に係るプロセスカートリッジが好適に用いられる。
以下に、図面を参照しながら本実施形態に係る画像形成装置について説明する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。本実施形態に係る画像形成装置は、潜像保持体としての感光体が複数、即ち画像形成ユニット(画像形成手段)が複数設けられたタンデム型の構成に係るものである。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。本実施形態に係る画像形成装置は、潜像保持体としての感光体が複数、即ち画像形成ユニット(画像形成手段)が複数設けられたタンデム型の構成に係るものである。
本実施形態に係る画像形成装置は、図1に示すように、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンそしてブラックの各色の画像を形成する4つの画像形成ユニット50Y、50M、50C、50Kと、透明画像を形成する画像形成ユニット50Tが、間隔をおいて並列的に(タンデム状に)配置されている。
ここで、各画像形成ユニット50Y、50M、50C、50K、50Tは、収容されている現像剤中のトナーの色を除き同様の構成を有しているため、ここではイエロー画像を形成する画像形成ユニット50Yについて代表して説明する。尚、画像形成ユニット50Yと同様の部分に、イエロー(Y)の代わりに、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)、透明(T)を付した参照符号を付すことにより、各画像形成ユニット50M、50C、50K、50Tの説明を省略する。本実施形態においては、画像形成ユニット50Tに収容されている現像剤中の透明トナーとして本実施形態に係る透明トナーが用いられる。
ここで、各画像形成ユニット50Y、50M、50C、50K、50Tは、収容されている現像剤中のトナーの色を除き同様の構成を有しているため、ここではイエロー画像を形成する画像形成ユニット50Yについて代表して説明する。尚、画像形成ユニット50Yと同様の部分に、イエロー(Y)の代わりに、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)、透明(T)を付した参照符号を付すことにより、各画像形成ユニット50M、50C、50K、50Tの説明を省略する。本実施形態においては、画像形成ユニット50Tに収容されている現像剤中の透明トナーとして本実施形態に係る透明トナーが用いられる。
イエローの画像形成ユニット50Yは、潜像保持体としての感光体11Yを備えており、この感光体11Yは、図示の矢印A方向に沿って図示しない駆動手段によって予め定められたプロセススピードで回転駆動されるようになっている。感光体11Yとしては、例えば、赤外領域に感度を持つ有機感光体が用いられる。
感光体11Yの上部には、帯電ロール(帯電手段)18Yが設けられており、帯電ロール18Yには、不図示の電源により予め定められた電圧が印加され、感光体11Yの表面が予め定められた電位に帯電される。
感光体11Yの周囲には、帯電ロール18Yよりも感光体11Yの回転方向下流側に、感光体11Yの表面を露光して静電潜像を形成する露光装置(静電潜像形成手段)19Yが配置されている。なお、ここでは露光装置19Yとして、スペースの関係上、小型化が可能なLEDアレイを用いているが、これに限定されるものではなく、他のレーザービーム等による静電潜像形成手段を用いても勿論問題無い。
また、感光体11Yの周囲には、露光装置19Yよりも感光体11Yの回転方向下流側に、イエロー色の現像剤を保持する現像剤保持体を備える現像装置(現像手段)20Yが配置されており、感光体11Y表面に形成された静電潜像を、イエロー色のトナーによって顕像化し、感光体11Y表面にトナー画像を形成する構成になっている。
感光体11Yの下方には、感光体11Y表面に形成されたトナー画像を一次転写する中間転写ベルト(一次転写手段)33が、5つの感光体11T、11Y、11M、11C、11Kの下方に渡るように配置されている。この中間転写ベルト33は、一次転写ロール17Yによって感光体11Yの表面に押し付けられている。また、中間転写ベルト33は、駆動ロール12、支持ロール13及びバイアスロール14の3つのロールによって張架され、感光体11Yのプロセススピードと等しい移動速度で、矢印B方向に周動されるようになっている。中間転写ベルト33表面には、上記のようにして一次転写されたイエローのトナー画像に先立ち透明トナー画像が一次転写され、次にイエローのトナー画像が一次転写され、更にマゼンタ、シアン及びブラックの各色のトナー画像が順次一次転写され、積層される。
また、感光体11Yの周囲には、一次転写ロール17Yよりも感光体11Yの回転方向(矢印A方向)下流側に、感光体11Yの表面に残留したトナーやリトランスファーしたトナーを清掃するためのクリーニング装置15Yが配置されている。クリーニング装置15Yにおけるクリーニングブレードは、感光体11Yの表面にカウンター方向に圧接するように取り付けられている。
中間転写ベルト33を張架するバイアスロール14には、中間転写ベルト33を介して二次転写ロール(二次転写手段)34が圧接されている。中間転写ベルト33表面に一次転写され積層されたトナー画像は、バイアスロール14と二次転写ロール34との圧接部において、図示しない用紙カセットから給紙される記録紙(被転写体)P表面に、静電的に転写される。この際、中間転写ベルト33上に転写、積層されたトナー画像は透明トナー画像が一番下(中間転写ベルト33に接する位置)になっているため、記録紙P表面に転写されたトナー画像では、透明トナー画像が一番上になる。
また、二次転写ロール34の下流には、記録紙P上に多重転写されたトナー画像を、熱及び圧力によって記録紙P表面に定着して、永久像とするための定着器(定着手段)35が配置されている。
なお、本実施形態に用いられる定着器としては、例えば、表面にフッ素樹脂成分やシリコーン系樹脂に代表される低表面エネルギー材料を用い、ベルト形状を有する定着ベルト、及び、表面にフッ素樹脂成分やシリコーン系樹脂に代表される低表面エネルギー材料を用い、円筒状の定着ロールが挙げられる。
次に、透明、イエロー、マゼンタ、シアン、そしてブラックの各色の画像を形成する各画像形成ユニット50T、50Y、50M、50C、50Kの動作について説明する。各画像形成ユニット50T、50Y、50M、50C、50Kの動作は、それぞれ同様であるため、イエローの画像形成ユニット50Yの動作を、その代表として説明する。
イエローの現像ユニット50Yにおいて、感光体11Yは、矢印A方向に予め定められたプロセススピードで回転する。帯電ロール18Yにより、感光体11Yの表面は予め定められた電位にマイナス帯電される。その後、感光体11Yの表面は、露光装置19Yによって露光され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。続いて、現像装置20Yによりマイナス帯電されたトナーが反転現像され、感光体11Yの表面に形成された静電潜像は感光体11Y表面に可視像化され、トナー画像が形成される。その後、感光体11Y表面のトナー画像は、一次転写ロール17Yにより中間転写ベルト33表面に一次転写される。一次転写後、感光体11Yは、その表面に残留したトナー等の転写残留成分がクリーニング装置15Yのクリーニングブレードにより掻き取られ、清掃され、次の画像形成工程に備える。
以上の動作が各画像形成ユニット50T、50Y、50M、50C、50Kで行われ、各感光体11T、11Y、11M、11C、11K表面に可視像化されたトナー画像が、次々と中間転写ベルト33表面に多重転写されていく。カラーモード時は、透明、イエロー、マゼンタ、シアンそしてブラックの順に各色のトナー画像が多重転写されるが、二色、三色モード時のときもこの順番で、必要な色のトナー画像のみが単独又は多重転写されることになる。その後、中間転写ベルト33表面に単独又は多重転写されたトナー画像は、二次転写ロール34により、図示しない用紙カセットから搬送されてきた記録紙P表面に二次転写され、続いて、定着器35において加熱・加圧されることにより定着される。二次転写後に中間転写ベルト33表面に残留したトナーは、中間転写ベルト33用のクリーニングブレードで構成さえたベルトクリーナ16により清掃される。
図1において、イエローの画像形成ユニット50Yは、イエロー色の静電潜像現像剤を保持する現像剤保持体を含む現像装置20Yと感光体11Yと帯電ロール18Yとクリーニング装置15Yとが一体となって画像形成装置本体から着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されている。また、画像形成ユニット50T、50K、50C及び50Mも画像形成ユニット50Yと同様にプロセスカートリッジとして構成されている。
次に、本実施形態に係る透明トナーカートリッジについて説明する。本実施形態に係る透明トナーカートリッジは、画像形成装置に着脱可能に装着され、画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するためのトナーを収納する。なお、本実施形態に係る透明トナーカートリッジには少なくともトナーが収容されていればよく、画像形成装置の機構によっては、例えば現像剤が収容されてもよい。
従って、トナーカートリッジの着脱が可能な構成を有する画像形成装置においては、本実施形態に係る透明トナーを収納したトナーカートリッジを利用することにより、本実施形態に係る透明トナーが容易に現像装置に供給される。
なお、図1に示す画像形成装置は、トナーカートリッジ40Y、40M、40C、40K、及び40Tの着脱が可能な構成を有する画像形成装置であり、現像装置20Y、20M、20C、20K及び20Tは、各々の現像装置(色)に対応したトナーカートリッジと、図示しないトナー供給管で接続されている。
また、トナーカートリッジ内に収納されているトナーが少なくなった場合には、このトナーカートリッジを交換してもよい。
また、トナーカートリッジ内に収納されているトナーが少なくなった場合には、このトナーカートリッジを交換してもよい。
<画像形成方法>
次に、本実施形態に係るトナーを用いた画像形成方法について説明する。
この画像形成方法では、潜像保持体に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤保持体に保持された本実施形態に係る静電潜像現像剤を用いて前記潜像保持体に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する画像形成工程と、前記潜像保持体に形成されたトナー画像を被転写体に転写する転写工程と、前記被転写体に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、を有し、定着された前記トナー画像の断面における離型剤のドメインの形状係数SF1が100以上140以下であることが望ましい。
次に、本実施形態に係るトナーを用いた画像形成方法について説明する。
この画像形成方法では、潜像保持体に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤保持体に保持された本実施形態に係る静電潜像現像剤を用いて前記潜像保持体に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する画像形成工程と、前記潜像保持体に形成されたトナー画像を被転写体に転写する転写工程と、前記被転写体に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、を有し、定着された前記トナー画像の断面における離型剤のドメインの形状係数SF1が100以上140以下であることが望ましい。
本実施形態に係る透明トナーで形成された透明のトナー画像の断面における離型剤のドメインの形状係数SF1が100以上140以下であると、離型剤のドメインが球状であることを示しており、このため定着画像を通過した入射光の乱反射が抑制され、定着後に発生する光沢むらが防止される。
離型剤のドメインの形状係数SF1は、100以上135以下が好ましく、100以上130以下が更に好ましい。
離型剤のドメインの形状係数SF1は、100以上135以下が好ましく、100以上130以下が更に好ましい。
トナー画像の断面における離型剤のドメインの形状係数SF1は以下のようにして測定した値をいう。
トナー画像を5mm四方に切断し、ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂と硬化剤を用いて包埋し、切削用サンプルを作製する。次にダイヤモンドナイフを用いた切削機、例えばLEICAウルトラミクロトーム(日立テクノロジーズ社製)を用いてー100℃の下、厚さ100nmに切片化し観察用サンプルを作製した。このときトナー画像の観察を行うため、トナー画像に対し垂直方向に切削用サンプルを切断する。これによりトナー画像の断面の観察が容易になる。次に、トナー断面を、走査型電子顕微鏡顕微鏡(TEM)を用いて観察する。得られた顕微鏡像を、ビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み100個の離型剤ドメインの最大長と投影面積を求め、前記式(1)によって計算し、その平均値を求めることにより離型剤のドメインの形状係数SF1が得られる。
トナー画像を5mm四方に切断し、ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂と硬化剤を用いて包埋し、切削用サンプルを作製する。次にダイヤモンドナイフを用いた切削機、例えばLEICAウルトラミクロトーム(日立テクノロジーズ社製)を用いてー100℃の下、厚さ100nmに切片化し観察用サンプルを作製した。このときトナー画像の観察を行うため、トナー画像に対し垂直方向に切削用サンプルを切断する。これによりトナー画像の断面の観察が容易になる。次に、トナー断面を、走査型電子顕微鏡顕微鏡(TEM)を用いて観察する。得られた顕微鏡像を、ビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み100個の離型剤ドメインの最大長と投影面積を求め、前記式(1)によって計算し、その平均値を求めることにより離型剤のドメインの形状係数SF1が得られる。
本実施形態に係る透明トナーでは定着工程での離型剤の結晶成長が抑制されるため、離型剤の結晶形状が扁平形になりにくく、球状に保たれやすい。その結果として、形状係数SF1の値が100以上140以下となる。
以下、本実施形態を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本実施形態は下記実施例に限定されるものではない。なお特に断わりのない限り「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」を表す。
<各ポリエステル樹脂の合成>
−ポリエステル樹脂(1)の合成−
・アジピン酸ジメチル:74部
・テレフタル酸ジメチル:192部
・ビスフェノールAエチレンオキシド付加物:216部
・エチレングリコール:38部
・テトラブトキシチタネート(触媒):0.037部
−ポリエステル樹脂(1)の合成−
・アジピン酸ジメチル:74部
・テレフタル酸ジメチル:192部
・ビスフェノールAエチレンオキシド付加物:216部
・エチレングリコール:38部
・テトラブトキシチタネート(触媒):0.037部
上記成分を攪拌装置、窒素導入管、温度センサー、及び精留塔を備えた内容量5リットルの二口フラスコに入れ、容器内に窒素ガスを導入して不活性雰囲気に保ち攪拌しながら昇温した後、160℃で7時間共縮重合反応させ、その後、10Torrまで徐々に減圧しながら220℃まで昇温し5時間保持した。一旦常圧に戻し、無水トリメリット酸9部を加え、再度10Torr(1330Pa)まで徐々に減圧し1時間保持することによりポリエステル樹脂(1)を合成した。
得られたポリエステル樹脂(1)のガラス転移温度を、前述の測定方法により示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、65℃であった。得られたポリエステル樹脂(1)の分子量を前述の測定方法によりGPCを用いて測定したところ、重量平均分子量(Mw)は12,000であり、数平均分子量(Mn)は4,000であった。更に、前述の測定方法により測定したポリエステル樹脂(1)の水酸基価は19.0mgKOH/gであり、酸価は14.3mgKOH/gであった。
なお、以下のポリエステル樹脂(2)乃至(10)におけるガラス転移温度、酸価、水酸基価、重量平均分子量、及び数平均分子量についても、ポリエステル樹脂(1)と同様の方法で測定した。
なお、以下のポリエステル樹脂(2)乃至(10)におけるガラス転移温度、酸価、水酸基価、重量平均分子量、及び数平均分子量についても、ポリエステル樹脂(1)と同様の方法で測定した。
−ポリエステル樹脂(2)の合成−
上述の方法で得られたポリエステル樹脂(1)200部、テトラブトキシチタネート0.005部を内容量0.5リットルの二口フラスコに入れ、ここに、プロピオン酸を2.1部添加した。その後、140℃に加熱し、更に、200Torr(26600Pa)まで減圧し1時間保持することにより、ポリエステル樹脂(2)を得た。
上述の方法で得られたポリエステル樹脂(1)200部、テトラブトキシチタネート0.005部を内容量0.5リットルの二口フラスコに入れ、ここに、プロピオン酸を2.1部添加した。その後、140℃に加熱し、更に、200Torr(26600Pa)まで減圧し1時間保持することにより、ポリエステル樹脂(2)を得た。
得られたポリエステル樹脂(2)のガラス転移温度は64℃、酸価は14.1mgKOH/g、水酸基価は11.4mgKOH/g、重量平均分子量は12,000、数平均分子量は4,000であった。
−ポリエステル樹脂(3)の合成−
プロピオン酸2.1部を添加する代わりにプロピオン酸2.7部を添加した以外は、ポリエステル樹脂(2)と同様に行い、ポリエステル樹脂(3)を得た。
得られたポリエステル樹脂(3)のガラス転移温度は63℃、酸価は14.0mgKOH/g、水酸基価は9.3mgKOH/g、重量平均分子量12,000、数平均分子量4,000であった。
プロピオン酸2.1部を添加する代わりにプロピオン酸2.7部を添加した以外は、ポリエステル樹脂(2)と同様に行い、ポリエステル樹脂(3)を得た。
得られたポリエステル樹脂(3)のガラス転移温度は63℃、酸価は14.0mgKOH/g、水酸基価は9.3mgKOH/g、重量平均分子量12,000、数平均分子量4,000であった。
−ポリエステル樹脂(4)の合成−
プロピオン酸2.1部を添加する代わりにプロピオン酸3.6部を添加した以外は、ポリエステル樹脂(2)と同様に行い、ポリエステル樹脂(4)を得た。
得られたポリエステル樹脂(4)のガラス転移温度は63℃、酸価は13.8mgKOH/g、水酸基価は5.8mgKOH/g、重量平均分子量12,000、数平均分子量4,000であった。
プロピオン酸2.1部を添加する代わりにプロピオン酸3.6部を添加した以外は、ポリエステル樹脂(2)と同様に行い、ポリエステル樹脂(4)を得た。
得られたポリエステル樹脂(4)のガラス転移温度は63℃、酸価は13.8mgKOH/g、水酸基価は5.8mgKOH/g、重量平均分子量12,000、数平均分子量4,000であった。
−ポリエステル樹脂(5)の合成−
プロピオン酸2.1部を添加する代わりにプロピオン酸4.0部を添加した以外は、ポリエステル樹脂(2)と同様に行い、ポリエステル樹脂(5)を得た。
得られたポリエステル樹脂(5)のガラス転移温度は62℃、酸価は13.7mgKOH/g、水酸基価は4.1mgKOH/g、重量平均分子量12,000、数平均分子量4,000であった。
プロピオン酸2.1部を添加する代わりにプロピオン酸4.0部を添加した以外は、ポリエステル樹脂(2)と同様に行い、ポリエステル樹脂(5)を得た。
得られたポリエステル樹脂(5)のガラス転移温度は62℃、酸価は13.7mgKOH/g、水酸基価は4.1mgKOH/g、重量平均分子量12,000、数平均分子量4,000であった。
−ポリエステル樹脂(6)の合成−
・ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物:114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:84部
・テレフタル酸ジメチルエステル:75部
・ドデセニルコハク酸:19.5部
・トリメリット酸:7.5部
・ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物:114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:84部
・テレフタル酸ジメチルエステル:75部
・ドデセニルコハク酸:19.5部
・トリメリット酸:7.5部
攪拌装置、窒素導入管、温度センサー、及び精留塔を備えた内容量5リットルの二口フラスコに上記成分を入れ、1時間を要して温度を190℃まで上げ、反応系内を攪拌した後、ジブチル錫オキサイド3.0部を投入した。更に、生成する水を留去しながら6時間を要して190℃から240℃まで温度を上げ、240℃で更に2時間脱水縮合反応を継続し、ポリエステル樹脂(6)を合成した。
得られたポリエステル樹脂(6)のガラス転移温度は57℃、酸価は15.0mgKOH/g、水酸基価は15.7mgKOH/g、重量平均分子量は58,000、数平均分子量は5,600であった。
−ポリエステル樹脂(7)の合成−
上述の方法で得られたポリエステル樹脂(6)200部、テトラブトキシチタネート0.005部を内容量0.5リットルの二口フラスコに入れ、ここに、プロピオン酸を1.1g添加した。その後、140℃に加熱し、更に、200Torr(26600Pa)まで減圧し1時間保持することにより、ポリエステル樹脂(7)を得た。
上述の方法で得られたポリエステル樹脂(6)200部、テトラブトキシチタネート0.005部を内容量0.5リットルの二口フラスコに入れ、ここに、プロピオン酸を1.1g添加した。その後、140℃に加熱し、更に、200Torr(26600Pa)まで減圧し1時間保持することにより、ポリエステル樹脂(7)を得た。
得られたポリエステル樹脂(7)のガラス転移温度は57℃、酸価は14.9mgKOH/g、水酸基価は11.7mgKOH/g、重量平均分子量は58,000、数平均分子量は5,600であった。
−ポリエステル樹脂(8)の合成−
プロピオン酸1.1部を添加する代わりにプロピオン酸1.9部を添加した以外は、ポリエステル樹脂(7)と同様に行い、ポリエステル樹脂(8)を得た。
得られたポリエステル樹脂(8)のガラス転移温度は56℃、酸価は14.8mgKOH/g、水酸基価は9.1mgKOH/g、重量平均分子量58,000、数平均分子量5,600であった。
プロピオン酸1.1部を添加する代わりにプロピオン酸1.9部を添加した以外は、ポリエステル樹脂(7)と同様に行い、ポリエステル樹脂(8)を得た。
得られたポリエステル樹脂(8)のガラス転移温度は56℃、酸価は14.8mgKOH/g、水酸基価は9.1mgKOH/g、重量平均分子量58,000、数平均分子量5,600であった。
−ポリエステル樹脂(9)の合成−
プロピオン酸1.1部を添加する代わりにプロピオン酸2.7部を添加した以外は、ポリエステル樹脂(7)と同様に行い、ポリエステル樹脂(9)を得た。
得られたポリエステル樹脂(9)のガラス転移温度は56℃、酸価は14.6mgKOH/g、水酸基価は5.6mgKOH/g、重量平均分子量58,000、数平均分子量5,600であった。
プロピオン酸1.1部を添加する代わりにプロピオン酸2.7部を添加した以外は、ポリエステル樹脂(7)と同様に行い、ポリエステル樹脂(9)を得た。
得られたポリエステル樹脂(9)のガラス転移温度は56℃、酸価は14.6mgKOH/g、水酸基価は5.6mgKOH/g、重量平均分子量58,000、数平均分子量5,600であった。
−ポリエステル樹脂(10)の合成−
プロピオン酸1.1部を添加する代わりにプロピオン酸3.2部を添加した以外は、ポリエステル樹脂(7)と同様に行い、ポリエステル樹脂(10)を得た。
得られたポリエステル樹脂(10)のガラス転移温度は55℃、酸価は14.5mgKOH/g、水酸基価は4.3mgKOH/g、重量平均分子量58,000、数平均分子量5,600であった。
プロピオン酸1.1部を添加する代わりにプロピオン酸3.2部を添加した以外は、ポリエステル樹脂(7)と同様に行い、ポリエステル樹脂(10)を得た。
得られたポリエステル樹脂(10)のガラス転移温度は55℃、酸価は14.5mgKOH/g、水酸基価は4.3mgKOH/g、重量平均分子量58,000、数平均分子量5,600であった。
<各ポリエステル樹脂分散液の調製>
−ポリエステル樹脂分散液(1)の調製−
・ポリエステル樹脂(1)(Mw:12,000):160質量部
・酢酸エチル:233部
・水酸化ナトリウム水溶液(0.3N):0.1部
−ポリエステル樹脂分散液(1)の調製−
・ポリエステル樹脂(1)(Mw:12,000):160質量部
・酢酸エチル:233部
・水酸化ナトリウム水溶液(0.3N):0.1部
上記成分を1000mlのセパラブルフラスコに入れ、70℃で加熱し、スリーワンモーター(新東科学(株)製)により撹拌して樹脂混合液を調製した。この樹脂混合液を更に撹拌しながら、徐々にイオン交換水373部を加え、転相乳化させ、脱溶剤することによりポリエステル樹脂分散液(1)(固形分濃度:30%)を得た。
分散液中の樹脂粒子の体積平均粒径は160nmであった。
分散液中の樹脂粒子の体積平均粒径は160nmであった。
−ポリエステル樹脂分散液(2)乃至(10)の調製−
ポリエステル樹脂(1)の代わりにポリエステル樹脂(2)乃至(10)をそれぞれ用いた以外は、ポリエステル樹脂分散液(1)と同様にして、ポリエステル樹脂分散液(2)から(10)を調整した。ポリエステル樹脂分散液(2)から(10)の固形分濃度はそれぞれ30%であった。
なお、各分散液中の樹脂粒子の体積平均粒径は160nmであった。
ポリエステル樹脂(1)の代わりにポリエステル樹脂(2)乃至(10)をそれぞれ用いた以外は、ポリエステル樹脂分散液(1)と同様にして、ポリエステル樹脂分散液(2)から(10)を調整した。ポリエステル樹脂分散液(2)から(10)の固形分濃度はそれぞれ30%であった。
なお、各分散液中の樹脂粒子の体積平均粒径は160nmであった。
<各離型剤分散液の調製>
−離型剤分散液(1)の調製−・パラフィンワックス(日本精蝋(株)製、パラフィンワックス150、溶融温度:66℃):100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1.0部
・PAC(王子製紙(株)製:30%粉末品):0.6部
・イオン交換水:400部
以上を混合して95℃に加熱し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて分散した。その後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴーリン社)で360分間分散処理をして、体積平均粒径が0.24μmである離型剤を分散させてなる離型剤分散液(1)(固形分濃度:20%)を調製した。
−離型剤分散液(1)の調製−・パラフィンワックス(日本精蝋(株)製、パラフィンワックス150、溶融温度:66℃):100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1.0部
・PAC(王子製紙(株)製:30%粉末品):0.6部
・イオン交換水:400部
以上を混合して95℃に加熱し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて分散した。その後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴーリン社)で360分間分散処理をして、体積平均粒径が0.24μmである離型剤を分散させてなる離型剤分散液(1)(固形分濃度:20%)を調製した。
(離型剤分散液(2)の調製)
・パラフィンワックス(日本精蝋(株)製、HNP9、溶融温度:75℃):100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1.0部
・PAC(王子製紙(株)製:30%粉末品):0.6部
・イオン交換水:400部
以上を混合して離型剤分散液(1)と同様に分散を行い、離型剤分散液(2)(固形分濃度:20%)を調製した。
・パラフィンワックス(日本精蝋(株)製、HNP9、溶融温度:75℃):100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1.0部
・PAC(王子製紙(株)製:30%粉末品):0.6部
・イオン交換水:400部
以上を混合して離型剤分散液(1)と同様に分散を行い、離型剤分散液(2)(固形分濃度:20%)を調製した。
(離型剤分散液(3)の調製)
・カルナバワックス(東亜化成(株)製、RC−160、溶融温度:84℃):100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1.0部
・PAC(王子製紙(株)製:30%粉末品):0.6部
・イオン交換水:400部
以上を混合して離型剤分散液(1)と同様に分散を行い、離型剤分散液(3)(固形分濃度:20%)を調製した。
・カルナバワックス(東亜化成(株)製、RC−160、溶融温度:84℃):100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1.0部
・PAC(王子製紙(株)製:30%粉末品):0.6部
・イオン交換水:400部
以上を混合して離型剤分散液(1)と同様に分散を行い、離型剤分散液(3)(固形分濃度:20%)を調製した。
(離型剤分散液(4)の調製)
・ポリエチレンワックス(東洋ペトロライト(株)製、PW600、溶融温度:92℃):100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1.0部
・PAC(王子製紙(株)製:30%粉末品):0.6部
・イオン交換水:400部
以上を混合して離型剤分散液(1)と同様に分散を行い、離型剤分散液(4)(固形分濃度:20%)を調製した。
・ポリエチレンワックス(東洋ペトロライト(株)製、PW600、溶融温度:92℃):100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1.0部
・PAC(王子製紙(株)製:30%粉末品):0.6部
・イオン交換水:400部
以上を混合して離型剤分散液(1)と同様に分散を行い、離型剤分散液(4)(固形分濃度:20%)を調製した。
(離型剤分散液(5)の調製)
・パラフィンワックス(日本精蝋(株)製、FT105、溶融温度:102℃):100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1.0部
・PAC(王子製紙(株)製:30%粉末品):0.6部
・イオン交換水:400部
以上を混合して離型剤分散液(1)と同様に分散を行い、離型剤分散液(5)(固形分濃度:20%)を調製した。
・パラフィンワックス(日本精蝋(株)製、FT105、溶融温度:102℃):100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1.0部
・PAC(王子製紙(株)製:30%粉末品):0.6部
・イオン交換水:400部
以上を混合して離型剤分散液(1)と同様に分散を行い、離型剤分散液(5)(固形分濃度:20%)を調製した。
[実施例1]
<トナーの作製>
・イオン交換水:450部
・ポリエステル樹脂分散液(3):210部
・ポリエステル樹脂分散液(8):210部
・アニオン性界面活性剤:2.8部
(第一工業製薬(株):ネオゲンRK、20質量%)
上記成分を、温度計、pH計、攪拌機、を具備した3リットルの反応容器に入れ、外部からマントルヒーターで温度制御しながら、温度30℃、攪拌回転数150rpmにて、30分間保持した。その後、離型剤分散液(2)100部を投入し、5分間保持した。そのまま、0.3N硝酸水溶液を添加し、凝集工程でのpHを3.0に調整した。
<トナーの作製>
・イオン交換水:450部
・ポリエステル樹脂分散液(3):210部
・ポリエステル樹脂分散液(8):210部
・アニオン性界面活性剤:2.8部
(第一工業製薬(株):ネオゲンRK、20質量%)
上記成分を、温度計、pH計、攪拌機、を具備した3リットルの反応容器に入れ、外部からマントルヒーターで温度制御しながら、温度30℃、攪拌回転数150rpmにて、30分間保持した。その後、離型剤分散液(2)100部を投入し、5分間保持した。そのまま、0.3N硝酸水溶液を添加し、凝集工程でのpHを3.0に調整した。
ホモジナイザー(IKAジャパン社製:ウルトラタラクスT50)で分散しながら、PAC(王子製紙(株)製:30%粉末品)1.0部をイオン交換水10部に溶解させたPAC水溶液を添加した。その後、攪拌しながら、50℃まで昇温し、コールターマルチサイザーII(アパーチャー径:50μm、コールター社製)にて粒径を測定し、体積平均粒径が5.0μmとした。その後、ポリエステル樹脂分散液(3)110部、ポリエステル樹脂分散液(8)73部を追添加し、凝集粒子の表面に樹脂粒子を付着(シェル構造)させた。
続いて、10質量%のNTA(ニトリロ三酢酸)金属塩水溶液(キレスト70:キレスト株式会社製)を40部加えた後、1Nの水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを9.0にした。その後、昇温速度を0.05℃/分にして90℃まで昇温し、90℃で3時間保持した後、冷却し、ろ過して粗トナー粒子を得た。これを更にイオン交換水にて再分散し、ろ過することを繰り返して、ろ液の電気伝導度が20μS/cm以下となるまで洗浄を行った後、40℃のオーブン中で5時間真空乾燥して、トナー粒子を得た。
得られたトナー粒子100質量部に対して疎水性シリカ(日本アエロジル社製、RY50)を、サンプルミルを用いて10000rpmで30秒間混合ブレンドした。その後、目開き45μmの振動篩いで篩分して透明トナー(1)を調製した。得られた透明トナー(1)の体積平均粒子径は6.1μmであった。
得られた透明トナー(1)について、前述の測定方法により示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは12℃であった。
また、透明トナー(1)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、8.7mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(1)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.016atom%であった。
また、透明トナー(1)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、8.7mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(1)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.016atom%であった。
<キャリアの作製>
・トルエン:14部
・スチレン−メチルメタクリレート共重合体:2部
(成分比:80/20、重量平均分子量:70000)
・MZ500(酸化亜鉛、チタン工業):0.6部
上記成分を混合し、10分間スターラーで撹拌させて酸化亜鉛が分散した被覆層形成用溶液を調製した。次に、この被覆液とフェライト粒子(体積平均粒径:38μm)100部とを真空脱気型ニーダーに入れて、60℃において30分撹拌した後、更に加温しながら減圧して脱気し、乾燥させることによりキャリアを作製した。
・トルエン:14部
・スチレン−メチルメタクリレート共重合体:2部
(成分比:80/20、重量平均分子量:70000)
・MZ500(酸化亜鉛、チタン工業):0.6部
上記成分を混合し、10分間スターラーで撹拌させて酸化亜鉛が分散した被覆層形成用溶液を調製した。次に、この被覆液とフェライト粒子(体積平均粒径:38μm)100部とを真空脱気型ニーダーに入れて、60℃において30分撹拌した後、更に加温しながら減圧して脱気し、乾燥させることによりキャリアを作製した。
<静電潜像現像剤の作製>
得られたキャリアとトナー(1)とを、それぞれ100部:8部の割合で2リッターのVブレンダーで混合し、静電潜像現像剤(1)を作製した。
得られたキャリアとトナー(1)とを、それぞれ100部:8部の割合で2リッターのVブレンダーで混合し、静電潜像現像剤(1)を作製した。
<評価>
得られた現像剤を、図1に示した5連タンデム方式の富士ゼロックス(株)社製DocuCentre−III C7600改造機(両面印刷用の5連タンデム改造機)の現像器に充填し、記録紙(OKトップコート+紙、王子製紙(株)社製)上に、定着温度210℃、定着速度800mm/secにて、A4両面にベタ画像(18cm×27cm)を形成した。形成したソリッド画像の画像部について、グロスメーター(BYK マイクロトリグロス光沢計(20+60+85゜)、ガードナー社製)を用いて、ソリッド画像の先行面を図2のように24点(縦横5cm間隔の格子状の点)について60度グロスの測定を行った。その24点での光沢度の差(最大値-最小値)から光沢むらの評価を行った。
上記同様に、記録紙(OKトップコート+紙、王子製紙(株)社製)上に、定着温度210℃、定着速度800mm/secにて、A4両面にベタ画像(18cm×27cm)を形成して、剥離性の評価も行った。
評価基準は以下の通りであり、結果を表1に示す。
得られた現像剤を、図1に示した5連タンデム方式の富士ゼロックス(株)社製DocuCentre−III C7600改造機(両面印刷用の5連タンデム改造機)の現像器に充填し、記録紙(OKトップコート+紙、王子製紙(株)社製)上に、定着温度210℃、定着速度800mm/secにて、A4両面にベタ画像(18cm×27cm)を形成した。形成したソリッド画像の画像部について、グロスメーター(BYK マイクロトリグロス光沢計(20+60+85゜)、ガードナー社製)を用いて、ソリッド画像の先行面を図2のように24点(縦横5cm間隔の格子状の点)について60度グロスの測定を行った。その24点での光沢度の差(最大値-最小値)から光沢むらの評価を行った。
上記同様に、記録紙(OKトップコート+紙、王子製紙(株)社製)上に、定着温度210℃、定着速度800mm/secにて、A4両面にベタ画像(18cm×27cm)を形成して、剥離性の評価も行った。
評価基準は以下の通りであり、結果を表1に示す。
−光沢むらの評価基準−
◎:光沢度の差が4%未満
○:光沢度の差が4%以上、8%未満
△:光沢度の差が8%以上12%未満
×:光沢度の差が12%以上
◎:光沢度の差が4%未満
○:光沢度の差が4%以上、8%未満
△:光沢度の差が8%以上12%未満
×:光沢度の差が12%以上
−剥離性の評価基準−
◎:剥離不良は確認されない。
○:画像のごく一部にわずかに確認される。
△:わずかな剥離不良があるが許容できる。
×:許容できない程度の剥離不良がある。
◎:剥離不良は確認されない。
○:画像のごく一部にわずかに確認される。
△:わずかな剥離不良があるが許容できる。
×:許容できない程度の剥離不良がある。
なお、これらの評価については△までを許容範囲とし、評価の低いものが少ない方を上位とする。より具体的には光沢むら、剥離性のいずれかが×であれば、一方が◎であっても評価は×となる。また光沢むら、剥離性のいずれかが◎、一方が△の評価と光沢むら、剥離性のいずれもが○の場合は、評価の低い△を含む評価が、いずれも○の評価よりも下になることとする。
また、上記定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ118であった。
また、上記定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ118であった。
[実施例2]
離型剤分散液(2)の代わりに、離型剤分散液(3)を用いた以外は実施例1と同様にして透明トナー(2)及び静電潜像現像剤(2)を得た。まず透明トナー(2)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは19℃であった。また、透明トナー(2)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、8.9mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(2)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.018atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ121であった。
離型剤分散液(2)の代わりに、離型剤分散液(3)を用いた以外は実施例1と同様にして透明トナー(2)及び静電潜像現像剤(2)を得た。まず透明トナー(2)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは19℃であった。また、透明トナー(2)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、8.9mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(2)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.018atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ121であった。
[実施例3]
離型剤分散液(2)の代わりに、離型剤分散液(4)を用いた以外は実施例1と同様にして透明トナー(3)及び静電潜像現像剤(3)を得た。まず透明トナー(3)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは26℃であった。また、透明トナー(3)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、9.0mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(3)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.017atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ124であった。
離型剤分散液(2)の代わりに、離型剤分散液(4)を用いた以外は実施例1と同様にして透明トナー(3)及び静電潜像現像剤(3)を得た。まず透明トナー(3)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは26℃であった。また、透明トナー(3)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、9.0mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(3)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.017atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ124であった。
[実施例4]
ポリエステル樹脂分散液(3)及び(8)の代わりに、ポリエステル樹脂分散液(4)及び(9)を用いた以外は実施例1と同様にして透明トナー(4)及び静電潜像現像剤(4)を得た。まず透明トナー(4)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは12℃であった。また、透明トナー(4)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、5.8mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(4)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.013atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ119であった。
ポリエステル樹脂分散液(3)及び(8)の代わりに、ポリエステル樹脂分散液(4)及び(9)を用いた以外は実施例1と同様にして透明トナー(4)及び静電潜像現像剤(4)を得た。まず透明トナー(4)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは12℃であった。また、透明トナー(4)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、5.8mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(4)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.013atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ119であった。
[実施例5]
ポリエステル樹脂分散液(3)及び(8)の代わりに、ポリエステル樹脂分散液(2)及び(7)を用いた以外は実施例1と同様にして透明トナー(5)及び静電潜像現像剤(5)を得た。まず透明トナー(5)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは12℃であった。また、透明トナー(5)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、11.1mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(5)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.015atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ115であった。
ポリエステル樹脂分散液(3)及び(8)の代わりに、ポリエステル樹脂分散液(2)及び(7)を用いた以外は実施例1と同様にして透明トナー(5)及び静電潜像現像剤(5)を得た。まず透明トナー(5)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは12℃であった。また、透明トナー(5)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、11.1mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(5)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.015atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ115であった。
[実施例6]
離型剤分散液(2)の代わりに、離型剤分散液(4)を用いた以外は実施例4と同様にして透明トナー(6)及び静電潜像現像剤(6)を得た。まず透明トナー(6)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは26℃であった。また、透明トナー(6)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、6.1mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(6)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.015atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ124であった。
離型剤分散液(2)の代わりに、離型剤分散液(4)を用いた以外は実施例4と同様にして透明トナー(6)及び静電潜像現像剤(6)を得た。まず透明トナー(6)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは26℃であった。また、透明トナー(6)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、6.1mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(6)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.015atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ124であった。
[実施例7]
離型剤分散液(2)の代わりに、離型剤分散液(4)を用いた以外は実施例5と同様にして透明トナー(7)及び静電潜像現像剤(7)を得た。まず透明トナー(7)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは26℃であった。また、透明トナー(7)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、10.9mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(7)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.016atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ125であった。
離型剤分散液(2)の代わりに、離型剤分散液(4)を用いた以外は実施例5と同様にして透明トナー(7)及び静電潜像現像剤(7)を得た。まず透明トナー(7)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは26℃であった。また、透明トナー(7)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、10.9mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(7)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.016atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ125であった。
[実施例8]
<トナーの作製>
・ポリエステル樹脂(4):90部
・ポリエステル樹脂(9):90部
・離型剤:パラフィンワックス(日本精蝋(株)製、HNP9、溶融温度:75℃):20部
・PAC(王子製紙(株)製:30%粉末品):0.12部
離型剤とPACを75Lヘンシェルミキサー(三井三池社製)で混合攪拌した。次にポリエステル樹脂(4)及び(9)を上記離型剤及びPACと混合するため、同一の75Lヘンシェルミキサーに供給し、さらに混合攪拌し、混錬材料とし、定量供給機を介してスクリュー押出機で混錬した。得られた混錬物を水冷タイプの冷却コンベアにより圧延冷却し、更にピンクラッシャーにより粗砕を行い、ハンマーミルで破砕(平均径300μm)した後、流動層型粉砕機AFG400(アルピネ社製)により粉砕し、慣性式分級機EJ30により分級して、透明トナー粒子を得た。
<トナーの作製>
・ポリエステル樹脂(4):90部
・ポリエステル樹脂(9):90部
・離型剤:パラフィンワックス(日本精蝋(株)製、HNP9、溶融温度:75℃):20部
・PAC(王子製紙(株)製:30%粉末品):0.12部
離型剤とPACを75Lヘンシェルミキサー(三井三池社製)で混合攪拌した。次にポリエステル樹脂(4)及び(9)を上記離型剤及びPACと混合するため、同一の75Lヘンシェルミキサーに供給し、さらに混合攪拌し、混錬材料とし、定量供給機を介してスクリュー押出機で混錬した。得られた混錬物を水冷タイプの冷却コンベアにより圧延冷却し、更にピンクラッシャーにより粗砕を行い、ハンマーミルで破砕(平均径300μm)した後、流動層型粉砕機AFG400(アルピネ社製)により粉砕し、慣性式分級機EJ30により分級して、透明トナー粒子を得た。
得られたトナー粒子を100質量部と疎水性シリカ(日本アエロジル社製、RY50)を1.5質量部と、をサンプルミルを用いて10000rpmで30秒間混合ブレンドした。その後、目開き45μmの振動篩いで篩分して透明トナー(8)を調製した。得られた透明トナー(8)の体積平均粒子径は7.2μmであった。まず透明トナー(8)について、示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは12℃であった。
また、透明トナー(8)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、5.9mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(8)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.031atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ117であった。
また、透明トナー(8)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、5.9mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(8)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.031atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ117であった。
[実施例9]
ポリエステル樹脂(4)及び(9)の代わりに、ポリエステル樹脂(2)及び(7)を用いた以外は実施例8と同様にして透明トナー(9)及び静電潜像現像剤(9)を得た。 まず透明トナー(9)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは12℃であった。
また、透明トナー(9)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、11.4mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(9)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.042atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ118であった。
ポリエステル樹脂(4)及び(9)の代わりに、ポリエステル樹脂(2)及び(7)を用いた以外は実施例8と同様にして透明トナー(9)及び静電潜像現像剤(9)を得た。 まず透明トナー(9)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは12℃であった。
また、透明トナー(9)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、11.4mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(9)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.042atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ118であった。
[実施例10]
ポリエステル樹脂(4)及び(9)の代わりに、ポリエステル樹脂(3)及び(8)を用い、離型剤としてHNP9の代わりにカルナバワックス(東亜化成(株)製、RC−160、溶融温度:84℃)を用いた以外は実施例8と同様にして透明トナー(10)及び静電潜像現像剤(10)を得た。まず透明トナー(10)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは19℃であった。
また、透明トナー(10)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、8.6mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(10)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.037atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ120であった。
ポリエステル樹脂(4)及び(9)の代わりに、ポリエステル樹脂(3)及び(8)を用い、離型剤としてHNP9の代わりにカルナバワックス(東亜化成(株)製、RC−160、溶融温度:84℃)を用いた以外は実施例8と同様にして透明トナー(10)及び静電潜像現像剤(10)を得た。まず透明トナー(10)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは19℃であった。
また、透明トナー(10)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、8.6mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(10)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.037atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ120であった。
[実施例11]
離型剤としてHNP9の代わりにポリエチレンワックス(東洋ペトロライト(株)製、PW600、溶融温度:92℃)を用いた以外は実施例8と同様にして透明トナー(11)及び静電潜像現像剤(11)を得た。まず透明トナー(11)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは26℃であった。
また、透明トナー(11)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、5.7mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(11)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.039atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ124であった。
離型剤としてHNP9の代わりにポリエチレンワックス(東洋ペトロライト(株)製、PW600、溶融温度:92℃)を用いた以外は実施例8と同様にして透明トナー(11)及び静電潜像現像剤(11)を得た。まず透明トナー(11)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは26℃であった。
また、透明トナー(11)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、5.7mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(11)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.039atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ124であった。
[実施例12]
離型剤としてHNP9の代わりにポリエチレンワックス(東洋ペトロライト(株)製、PW600、溶融温度:92℃)とした以外は実施例9と同様にして透明トナー(12)及び静電潜像現像剤(12)を得た。まず透明トナー(12)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは26℃であった。
また、透明トナー(12)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、11.6mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(12)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.041atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ125であった。
離型剤としてHNP9の代わりにポリエチレンワックス(東洋ペトロライト(株)製、PW600、溶融温度:92℃)とした以外は実施例9と同様にして透明トナー(12)及び静電潜像現像剤(12)を得た。まず透明トナー(12)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは26℃であった。
また、透明トナー(12)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、11.6mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(12)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.041atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ125であった。
[実施例13]
実施例2において10質量%のNTAの添加量を30部に変更した以外は実施例2と同様にして透明トナー(13)及び静電潜像現像剤(13)を得た。まず透明トナー(13)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは19℃であった。また、透明トナー(13)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、8.8mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(13)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.064atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ120であった。
実施例2において10質量%のNTAの添加量を30部に変更した以外は実施例2と同様にして透明トナー(13)及び静電潜像現像剤(13)を得た。まず透明トナー(13)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは19℃であった。また、透明トナー(13)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、8.8mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(13)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.064atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ120であった。
[実施例14]
実施例2において、10質量%のNTAの添加量を80部に変更した以外は実施例2と同様にして透明トナー(14)及び静電潜像現像剤(14)を得た。まず透明トナー(14)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは19℃であった。
また、透明トナー(14)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、9.1mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(14)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.004atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ134であった。
実施例2において、10質量%のNTAの添加量を80部に変更した以外は実施例2と同様にして透明トナー(14)及び静電潜像現像剤(14)を得た。まず透明トナー(14)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは19℃であった。
また、透明トナー(14)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、9.1mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(14)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.004atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ134であった。
[比較例1]
離型剤分散液(2)の代わりに、離型剤分散液(1)を用いた以外は実施例1と同様にして透明トナー(C1)及び静電潜像現像剤(C1)を得た。まず透明トナー(C1)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは3℃であった。
また、透明トナー(C1)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、8.7mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(C1)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.013atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ143であった。
離型剤分散液(2)の代わりに、離型剤分散液(1)を用いた以外は実施例1と同様にして透明トナー(C1)及び静電潜像現像剤(C1)を得た。まず透明トナー(C1)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは3℃であった。
また、透明トナー(C1)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、8.7mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(C1)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.013atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ143であった。
[比較例2]
離型剤分散液(2)の代わりに、離型剤分散液(5)を用いた以外は実施例1と同様にして透明トナー(C2)及び静電潜像現像剤(C2)を得た。まず透明トナー(C2)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは35℃であった。
また、透明トナー(C2)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、8.6mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(C2)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.017atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ132であった。
離型剤分散液(2)の代わりに、離型剤分散液(5)を用いた以外は実施例1と同様にして透明トナー(C2)及び静電潜像現像剤(C2)を得た。まず透明トナー(C2)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは35℃であった。
また、透明トナー(C2)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、8.6mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(C2)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.017atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ132であった。
[比較例3]
ポリエステル樹脂分散液(3)及び(8)の代わりに、ポリエステル樹脂分散液(5)及び(10)を用いた以外は実施例2と同様にして透明トナー(C3)及び静電潜像現像剤(C3)を得た。まず透明トナー(C3)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは19℃であった。
また、透明トナー(C3)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、4.1mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(C3)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.014atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ125であった。
ポリエステル樹脂分散液(3)及び(8)の代わりに、ポリエステル樹脂分散液(5)及び(10)を用いた以外は実施例2と同様にして透明トナー(C3)及び静電潜像現像剤(C3)を得た。まず透明トナー(C3)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは19℃であった。
また、透明トナー(C3)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、4.1mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(C3)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.014atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ125であった。
[比較例4]
ポリエステル樹脂分散液(3)及び(8)の代わりに、ポリエステル樹脂分散液(1)及び(6)を用いた以外は実施例2と同様にして透明トナー(C4)及び静電潜像現像剤(C4)を得た。まず透明トナー(C4)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは19℃であった。
また、透明トナー(C4)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、16.3mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(C4)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.015atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ137であった。
ポリエステル樹脂分散液(3)及び(8)の代わりに、ポリエステル樹脂分散液(1)及び(6)を用いた以外は実施例2と同様にして透明トナー(C4)及び静電潜像現像剤(C4)を得た。まず透明トナー(C4)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは19℃であった。
また、透明トナー(C4)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、16.3mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(C4)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.015atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ137であった。
[比較例5]
ポリエステル樹脂(3)及び(8)の代わりに、ポリエステル樹脂(5)及び(10)を用いた以外は実施例10と同様にして透明トナー(C5)及び静電潜像現像剤(C5)を得た。まず透明トナー(C5)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは19℃であった。
また、透明トナー(C5)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、3.9mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(C5)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.038atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ124であった。
ポリエステル樹脂(3)及び(8)の代わりに、ポリエステル樹脂(5)及び(10)を用いた以外は実施例10と同様にして透明トナー(C5)及び静電潜像現像剤(C5)を得た。まず透明トナー(C5)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは19℃であった。
また、透明トナー(C5)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、3.9mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(C5)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.038atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ124であった。
[比較例6]
ポリエステル樹脂(3)及び(8)の代わりに、ポリエステル樹脂(1)及び(6)を用いた以外は実施例10と同様にして透明トナー(C6)及び静電潜像現像剤(C6)を得た。まず透明トナー(C6)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは19℃であった。
また、透明トナー(C6)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、16.7mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(C6)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.044atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ132であった。
ポリエステル樹脂(3)及び(8)の代わりに、ポリエステル樹脂(1)及び(6)を用いた以外は実施例10と同様にして透明トナー(C6)及び静電潜像現像剤(C6)を得た。まず透明トナー(C6)について示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、Tm−Tcは19℃であった。
また、透明トナー(C6)の水酸基価を前述の測定方法により測定したところ、16.7mgKOH/gであった。
更に、透明トナー(C6)中のAlの含有量を前述の測定方法により測定したところ、0.044atom%であった。
また、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
また、定着されたトナー画像の断面における離型剤ドメインの形状係数SF1を測定したところ132であった。
11 感光体
12 駆動ロール
13 支持ロール
14 バイアスロール
15 クリーニング装置
16 ベルトクリーナ
17 一次転写ロール
18 帯電ロール
19 露光装置
20 現像装置
34 二次転写ロール
35 定着器
40 トナーカートリッジ
50 画像形成ユニット
P 記録紙
12 駆動ロール
13 支持ロール
14 バイアスロール
15 クリーニング装置
16 ベルトクリーナ
17 一次転写ロール
18 帯電ロール
19 露光装置
20 現像装置
34 二次転写ロール
35 定着器
40 トナーカートリッジ
50 画像形成ユニット
P 記録紙
Claims (6)
- 結着樹脂と離型剤とを含み、
示差走査熱量計(DSC)によりASTM法にて測定された、昇温過程での前記離型剤に由来する吸熱ピークTmと降温過程での前記離型剤に由来する発熱ピークTcとの差(Tm−Tc)が10℃以上30℃以下であり、且つ、水酸基価が5mgKOH/g以上12mgKOH/g以下である静電潜像現像用透明トナー。 - 蛍光X線分析により測定されたアルミニウム(Al)の含有量が、0.005atom%以上0.05atom%以下である請求項1に記載の静電潜像現像用透明トナー。
- 請求項1又は請求項2に記載の静電潜像現像用透明トナーを少なくとも含む静電潜像現像剤。
- 画像形成装置に着脱可能に装着され、該画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するためのトナーを収容し、該トナーが請求項1又は請求項2に記載の静電潜像現像用透明トナーであるトナーカートリッジ。
- 現像剤保持体を少なくとも備え、該現像剤保持体に請求項3に記載の静電潜像現像剤を収容するプロセスカートリッジ。
- 潜像保持体と、前記潜像保持体に形成された静電潜像を請求項3に記載の静電潜像現像剤によりトナー画像として現像する現像手段と、前記潜像保持体に形成されたトナー画像を被転写体に転写する転写手段と、前記被転写体に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、を有する画像形成装置。
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