JP2011150257A - 静電荷像現像用白色トナー、静電荷像現像剤、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

静電荷像現像用白色トナー、静電荷像現像剤、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 Download PDF

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幸晃 中村
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康夫 角倉
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Abstract

【課題】画像ヒビが抑制された白色トナー画像が得られる静電荷像現像用白色トナーを提供すること。
【解決手段】白色の着色剤と、非晶性樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を含む結着樹脂と、を含有し、前記結晶性ポリエステル樹脂が、重合成分としてジカルボン酸成分と炭素数が異なる第1ジオール成分及び第2ジオール成分とを少なくとも含んで構成され、且つ結着樹脂全体に対して20質量%以上50質量%以下で含有された静電荷像現像用白色トナー。
【選択図】なし

Description

本発明は、静電荷像現像用白色トナー、静電荷像現像剤、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。
例えば、特許文献1には、「少なくとも結着樹脂と熱硬化性樹脂小粒子又は該結着樹脂より高軟化点を有する樹脂小粒子を含む白色トナー」が提案されている。
特許文献2には、「白色の填料粒子を含有することを特徴とする電子写真画像形成用トナー」、「比重が2.5〜2.7、体積平均粒径が1〜100μmである白色の填料粒子が、トナー全体の0.01〜0.2重量含有されることを特徴とする電子写真画像形成用トナー」が提案されている。
特許文献3には、「着色剤及びバインダー樹脂を含有してなるトナー粒子を含有する静電潜像現像用トナーにおいて、このトナーの安息角X(°)、体積平均粒径D50(μm)及びゆるみ見掛け比重AD(g/cc)が特定の条件を満足することを特徴とするトナー」が提案されている。
特許文献4には、「基体粒子の表面に光の散乱反射により白色を付与することができる結晶化微粒子と該結晶化微粒子相互間に空隙を有する結晶化微粒子の集合体として構成された被覆膜を少なくとも1層有する白色粉体を含有する白色色材組成物」が提案されている。
特許文献5には、「転写材上に固着される白色トナーにおいて、白色部を核とし、外側に透明部を有することを特徴とする白色トナー」が提案されている。
特開平05−107798号公報 特開平08−339095号公報 特開平10−010771号公報 特開2001−049146号公報 特開2002−108021号公報
本発明の課題は、結晶性ポリエステル樹脂が1種のみのジオール成分を含んで構成される場合に比べ、画像ヒビの発生が抑制された白色トナー画像が得られる静電荷像現像用白色トナーを提供することである。
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、
白色の着色剤と、
非晶性樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を含む結着樹脂と、
を含有し、
前記結晶性ポリエステル樹脂が、重合成分としてジカルボン酸成分と炭素数が異なる2種のジオール成分とを少なくとも含んで構成され、且つ結着樹脂全体に対して20質量%以上50質量%以下で含有された静電荷像現像用白色トナー。
請求項2に係る発明は、
前記2種のジオール成分の炭素数の差(絶対値)が、3以上6以下である請求項1に記載の静電荷像現像用白色トナー。
請求項3に係る発明は、
前記2種のジオール成分のうち、炭素数が小さい方のジオール成分と炭素数が大きい方のジオール成分との成分比(前記炭素数が小さい方のジオール成分:前記炭素数が大きい方のジオール成分)が、モル比で5:95乃至45:55の範囲である請求項1又は2に静電荷像現像用白色トナー。
請求項4に係る発明は、
前記白色の着色剤が、中空構造を有する顔料である請求項1〜3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナー。
請求項5に係る発明は、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナーを少なくとも含む静電荷像現像剤。
請求項6に係る発明は、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナーを収納し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。
請求項7に係る発明は、
請求項5に記載の静電荷像現像剤を収納し、潜像保持体上に形成された静電潜像を前記静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
請求項8に係る発明は、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナーによる白色トナー画像を、被転写体に形成する第1画像形成手段と、
静電荷像現像用カラートナーによるカラー画像を、前記被転写体に形成する第2画像形成手段と、
を備える画像形成装置。
請求項1に係る発明によれば、結晶性ポリエステル樹脂が1種のみのジオール成分を含んで構成される場合に比べ、画像ヒビの発生が抑制された白色トナー画像が得られる。
請求項2に係る発明によれば、結晶性ポリエステル樹脂における2種のジオール成分の炭素数差が上記範囲外である場合に比べ、画像ヒビの発生が抑制された白色トナー画像が得られる。
請求項3に係る発明によれば、結晶性ポリエステル樹脂の2種のジオール成分の成分比が上記範囲外である場合に比べ、画像ヒビの発生が抑制された白色トナー画像が得られる。
請求項4に係る発明によれば、中空構造を有する顔料を適用しない場合に比べ、画像ヒビの発生が抑制された白色トナー画像が得られる。
請求項5、6、7、8に係る発明によれば、結晶性ポリエステル樹脂が1種のみのジオール成分を含んで構成される静電荷像現像用白色トナーを適用した場合に比べ、画像ヒビの発生が抑制された白色トナー画像が得られる。
本実施形態の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
以下、本発明の静電荷像現像用白色トナー、静電荷像現像剤、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一例である実施形態について詳細に説明する。
(静電荷像現像用白色トナー)
本実施形態に係る静電荷像現像用白色トナー(以下、単に「白色トナー」と称する)は、白色の着色剤と、結着樹脂と、を含んで構成される。この結着樹脂としては、非晶性樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を含む。そして、この結晶性ポリエステル樹脂は、重合成分としてジカルボン酸成分と炭素数が異なる2種のジオール成分とを少なくとも含んで構成され、且つ結着樹脂全体に対して20質量%以上50質量%以下で含有させる。
ここで、白色トナーの使用方法としては、例えば、色紙や黒紙など色のついた被転写体や透明素材などの被転写体に白色トナー画像により下引きを行い、つまり、白色トナーで隠蔽層を形成し、その上にカラー画像を形成し、描画することで地色の影響を軽減し発色性を向上する方法がある。無論、色紙や黒紙など色のついた被転写体や透明素材などの被転写体に、白色トナー画像自体で、描画する方法もある。
この白色トナー画像における白色の着色力や遮蔽力は、白色顔料と結着樹脂との屈折率差を利用して光を散乱させるという原理に基づくものであり、本質的に光の透過を遮断するものではないことから、例えば、実用上充分な白色の着色力(白色度)及び隠蔽性を得るためには、他のカラートナーに比べ、結着樹脂に対して白色の着色剤を多く添加することが多い。
このため、この白色トナーよるトナー画像の低温定着性(例えば120℃以下での定着)が悪くなってしまうことがある。そして、トナー自体の軟化温度を変えずに、この白色トナーよるトナー画像の低温定着性を改善させるためには、結着樹脂として非結晶樹脂と共に結晶性樹脂を多量に含ませることがよいが、多量の結晶性樹脂を含ませると(例えば、結着樹脂全体に対して20質量%以上50質量%以下で含ませると)、トナー画像(その定着画像)の画像ヒビが生じることがある。これは、トナー画像(その定着画像)において、結晶性樹脂の再結晶化が生じるためであると考えられる。つまり、トナー画像(その定着画像)において、再結晶化した結晶性樹脂に由来する部分は他の部分から分離しやすくなったり、当該部分が脆くなり易くなるためと考えられる。
そこで、本実施形態に係る白色トナーでは、上記構成とすることで、画像ヒビの発生が抑制された白色トナー画像が得られる。
この理由は定かではないが、次の理由によるものと考えられる。
結晶性ポリエステル樹脂において、一般的に、その溶融温度、結晶化度はジオール成分の炭素数が大きくなるほど高くなる傾向にある。一方、結晶性ポリエステル樹脂の結晶化度を低下させるには、ある程度分子鎖中にランダムな構造(無作為な構造)を導入することが有効であるものの、結晶化度の低下と共に融点も低下してしまうことがある。また、分子鎖中にランダムな構造(無作為な構造)を導入すると分子鎖が動きやすくなり、トナー中での結晶性ポリエステル樹脂の分散性を悪化させる(ドメイン構造を作り出す)ことがある。
一方で、炭素数の異なる2種のジオール成分により構成された結晶性ポリエステル樹脂は、炭素数の異なる2種のジオール成分のうち、炭素数の大きい方のジオール成分が溶融温度の維持する役割を担い(つまり溶融温度の低下を抑制する役割を担い)、これに炭素数の小さい方のジオール成分を含ませることで、炭素数の小さいジオール成分が局所的なランダムな構造(無作為な構造)を作り出し、その結果、炭素数の大きい方のジオール成分(その結晶性部分)における分子の規則性が全体として維持されつつ、つまり溶融温度が維持しつつ(溶融温度が低下せずに)、結晶化度が低下するものと考えられる。
その結果、結晶性ポリエステル樹脂の再結晶化が抑制されるため、低温定着性を改善する目的で結晶性ポリエステル樹脂を結着樹脂全体に対して20質量%以上50質量%以下で含ませても、画像ヒビの発生が抑制された白色トナー画像が得られると考えられる。
なお、単に結晶性ポリエステル樹脂の結晶化度を低くすると溶融温度も低下してしまい、その結果、白色トナー自体の軟化温度が下がってしまい、ブロッキング(トナーが凝集する現象)の発生と共に、ホットオフセット(トナー画像の一部又は全部が定着部材側に付着する現象)の発生が生じることがある。
ここで、白色トナーの軟化温度は、例えば、80℃以上130℃以下の範囲に存在することが望ましく、より望ましくは90℃以上120℃以下の範囲である。
この軟化温度の測定はフローテスター(島津社製: CFT−500C)、 予熱: 80℃/300sec, プランジャー圧力: 0.980665MPa, ダイサイズ: 1mmφ×1mm, 昇温速度: 3.0℃/min の条件下における溶融開始温度と溶融終了温度との中間温度を指す。
以下、本実施形態に係る白色トナーの詳細について説明する。
本実施形態に係る白色トナーは、具体的には、例えば、白色トナー粒子と、必要に応じて外添剤と、を含んで構成される。そして、白色トナー粒子は、例えば、白色の着色剤と、結着樹脂と、必要に応じて、離型剤や、その他添加剤と、を含んで構成される。
まず、結着樹脂について説明する。
結着樹脂は、非晶性樹脂と、結晶性ポリエステル樹脂と、を含む。
なお、「結晶性樹脂(結晶性ポリエステル樹脂)」とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有するものを指す。具体的には、昇温速度10℃/minで測定した際の吸熱ピークの半値幅が6℃以内であることを意味する。一方、半値幅が6℃を超える樹脂や、明確な吸熱ピークが認められない樹脂は、非晶性樹脂を意味するが、本実施形態において用いられる非晶性樹脂としては、明確な吸熱ピークが認められない樹脂を用いることがよい。
結晶性ポリエステル樹脂は、重合成分としてジカルボン酸成分とジオール成分とを含んで構成されるものであるが、具体的には、ジカルボン酸とジオールとの共重合体である。つまり、ジカルボン酸成分とはジカルボン酸に由来する構成成分であり、ジオール成分とはジオールに由来する構成成分である。
そして、結晶性ポリエステル樹脂は、ジオール成分として、炭素数が異なる2種のジオール成分を少なくとも含んで構成されている。
なお、結晶性ポリエステル主鎖に対して他成分を共重合したポリマーの場合、他成分が50質量%以下であれば、この共重合体も結晶性ポリエステル樹脂と呼ぶ。
ジカルボン酸成分に由来するジカルボン酸としては、例えば、種々のジカルボン酸が挙げられるが、脂肪族ジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸が挙げられ、特に脂肪族ジカルボン酸は直鎖型のカルボン酸がよい。
脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼリン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸、3,3’−チオジプロピオン酸など、或いはその低級アルキルエステルや酸無水物が挙げられるが、この限りではない。
これらのうち、入手容易性を考慮すると、セバシン酸、1,10−デカンジカルボン酸が好ましい。2種のジオールに対して、炭素数の大きいものを用いることが望ましい。
ジオール成分に由来するジオールとしては、炭素数の異なるジオールが併用される。
炭素数が異なる2種のジオールは、その炭素数が4以上20以下(望ましくは6以上14以下、より望ましくは8以上12以下)から選択されることがよい。この炭素数の範囲で、炭素数が異なる2種のジオールを選択することで、結晶性ポリエステル樹脂の軟化温度を低下させずに、結晶化度を低下させ易くなり、その結果、画像ヒビの発生が抑制された白色トナー画像が得られ易くなる。
炭素数が異なる2種のジオールは、その炭素数の差(絶対値)が3以上6以下(望ましくは4以上5以下)であることがよい。この炭素数差を上記範囲とすることで、軟化温度が低下することが抑制され、結晶性ポリエステル樹脂の軟化温度を低下させずに、結晶化度を低下させ易くなり、その結果、画像ヒビの発生が抑制された白色トナー画像が得られ易くなる。
炭素数が異なる2種のジオールは、その比(成分比:炭素数が小さい方のジオール成分:炭素数が大きい方のジオール成分)がモル比で5:95乃至45:55の範囲(望ましくは20:80乃至30:70の範囲)がよい。炭素数が異なる2種のジオールの比(成分比)を上記範囲とすることで、結晶性ポリエステル樹脂の軟化温度を低下させずに、結晶化度を低下させ易くなり、その結果、画像ヒビの発生が抑制された白色トナー画像が得られ易くなる。
炭素数が異なる2種のジオールとして具体的は、結晶性ポリエステル樹脂の軟化温度を低下させずに、結晶化度を低下させ易くする点から、例えば、脂肪族ジオールから選択されることがよく、特に直鎖型脂肪族ジオールから選択されることがよい。
脂肪族ジオールとしては、具体的には、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、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、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,20−エイコサンジオールなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのうち、入手容易性を考慮するとエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールがよい。
ここで、炭素数が異なる2種のジオールにおいて、炭素数の小さい方のジオールとしては、例えば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が挙げられ、炭素数の大きい方のジオールとしては、例えば1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール等が挙げられる。
なお、ジオール(ジオール成分)を3種以上用いる場合、少なくとも2種のジオール(ジオール成分)が上記炭素数が異なる関係を満たしていればよい。
結晶性ポリエステル樹脂の融解温度としては、望ましくは50℃以上100℃以下であり、より望ましくは60℃以上80℃以下である。
この融解温度とは、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られた値をいう。また結晶性樹脂は複数の融解ピークを示す場合があるが、本実施形態においては、最大のピークをもって融解温度とみなす。
結晶性ポリエステル樹脂の結晶化度としては、望ましくは20%以上40%以下であり、より望ましくは25%以上35%以下である。
この結晶化度とは、DSC(示差走査熱分析装置)により検出された、完全結晶ポリエステルの溶融熱量(吸熱ピークから計算される吸熱量)に対する吸熱量の比より求められた値をいう。
結晶性ポリエステル樹脂は、テトラヒドロフラン(THF)可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフイー(GPC)法による分子量測定で、例えば、重量平均分子量が5000以上20000以下、数平均分子量が2500以上5000以下の範囲がよい。
この分子量は、THF可溶物を、東ソー製GPC・HLC−8120、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で測定し、単分散ポリスチレン標準試料により作製した分子量校正曲線を使用して分子量を算出したものである。
結晶性ポリエステル樹脂は、結着樹脂全体に対して20質量%以上50質量%以下(望ましくは35質量%以上40質量%)で含まれる。結晶性ポリエステル樹脂が上記範囲で含まれることで、白色トナーの低温定着性が獲得され易くなると共に、過度な量の結晶性ポリエステル樹脂に起因して、結晶化度に関わらず画像ヒビが発生してしまうことが抑制される。
結晶性ポリエステル樹脂は、例えば、重縮合(化学同人)、高分子実験学(重縮合と重付加:共立出版)やポリエステル樹脂ハンドブック(日刊工業新聞社編)等に記載の従来公知の方法を用いて合成してもよいし、エステル交換法や直接重縮合法等単独、又は組み合わせて合成してもよい。
ここで、白色トナー(白色トナー粒子)に含まれる成分から、結晶性ポリエステル樹脂中のジオール成分の比率を求めるには、以下の方法により行う。
まず、トナー中の結晶性ポリエステル樹脂と非晶性ポリエステル樹脂とを分離する。はじめに、トナーを、温度50℃、湿度55RH%の恒温槽中で24時間放置する。その後、トナー10gをメチルエチルケトン(MEK)100gに常温(20〜25℃)で加え混合する。常温ではMEK中にほとんど非晶性ポリエステル樹脂のみが溶解するため、結晶性ポリエステル樹脂との分離が可能となるからである。MEK可溶分中には非晶性ポリエステル樹脂が含まれることから、前記溶解後、遠心分離(遠心機「H−18」、株式会社コクサン社、3500回転で20分間)により分離した上澄み液から非晶性ポリエステル樹脂が得られると考えてよい。遠心分離後の固形分を再度、MEK100gに溶解して遠心分離し、上澄みを廃棄する。一方、遠心分離後の固形分を70℃の加熱下でMEK100gに溶解しこれを遠心分離により分離した上澄み液から結晶性ポリエステル樹脂が得られる。
次いで、分離した上澄み液を、エバポレーターなどにより濃縮・乾燥した後、固形分を重クロロホルムあるいは重THFなどの重溶媒に溶解させ、H−NMR測定を行い、各元素の積分比率から、各樹脂の構成成分種や比率を算出する。
次に、非晶性樹脂について説明する。
非結晶樹脂としては、公知の樹脂材料が挙げられるが、非晶性ポリエステル樹脂が特に望ましい。非晶性ポリエステル樹脂としては、主として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。
非結晶ポリエステル樹脂は上記多価アルコールと多価カルボン酸を常法に従って縮合反応させることによって製造することがよい。例えば、上記多価アルコールと多価カルボン酸、必要に応じて触媒を入れ、温度計、撹拌器、流下式コンデンサを備えた反応容器に配合し、不活性ガス(窒素ガス等)の存在下、150℃以上250℃以下で加熱し、副生する低分子化合物を連続的に反応系外に除去し、特定の酸価に達した時点で反応を停止させ、冷却し、目的とする反応物を取得することによって製造ことがよい。
ここで、非晶性樹脂は、テトラヒドロフラン(THF)可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフイー(GPC)法による分子量測定で、重量平均分子量(Mw)が5000以上1000000以下であることが望ましく、更に望ましくは7000以上500000以下であり、数均分子量(Mn)は2000以上10000以下であることが望ましく、分子量分布Mw/Mnが1.5以上100以下であることが望ましく、更に望ましくは2以上60以下である。
この分子量は、THF可溶物を、東ソー製GPC・HLC−8120、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で測定し、単分散ポリスチレン標準試料により作製した分子量校正曲線を使用して分子量を算出したものである。
非晶性樹脂のガラス転移温度は、35℃以上100℃以下であることが望ましく、50℃以上80℃以下であることがより望ましい。
こ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。
次に、白色の着色剤について説明する。
白色の着色剤としては、例えば、白色顔料、及びこれらを樹脂に分散・含有した白色樹脂粒子が挙げられる。
白色顔料として具体的には、例えば、無機顔料(例えば、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、サチンホワイト、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、非晶質シリカ、コロイダルシリカ、ホワイトカーボン、カオリン、焼成カオリン、デラミネートカオリン、アルミノ珪酸塩、セリサイト、ベントナイト、スメクサイト等)、有機顔料(例えば、ポリスチレン樹脂粒子、尿素ホリマリン樹脂粒子等)が挙げられる。
また、白色有機粒子を構成する樹脂としては、例えば、後述する結着樹脂が挙げられる。
また、白色の着色剤としては、中空構造を有する顔料も挙げられる。白色の着色剤として、中空構造を有する顔料を適用すると、白色トナー画像(その定着画像)において、結晶性樹脂の再結晶化が生じ難くると考えられ、画像ヒビの発生が抑制された白色トナー画像が得られ易くなる。これは、結晶性ポリエステル樹脂の再結晶化は温度変化が緩やかな程起こる現象であると考えられることから、着色剤(顔料)として中空構造を有する顔料を適用すると、白色トナー画像の定着により熱が付与されても、当該中空構造により熱放出がされ易くなり、非中空構造の顔料に比べ、定着後、急速に温度変化が生じ易くなるためと考えられる。
この中空構造を有する顔料としては、中空無機顔料(例えば、中空シリカ、中空酸化チタン、中空炭酸カルシウム、中空酸化亜鉛、酸化亜鉛チューブ粒子等)、中空有機粒子(スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン/アクリル樹脂、スチレン/アクリル酸エステル/アクリル酸樹脂、スチレン/ブタジエン樹脂、スチレン/メタクリル酸メチル/ブタジエン樹脂、エチレン/酢酸ビニル樹脂、アクリル/酢酸ビニル樹脂、アクリル/マレイン酸樹脂等)が挙げられる。これらの中でも、中空無機粒子(特に中空シリカ)は、着色力・遮蔽力が高いといる利点があり、中空樹脂粒子は、圧力(例えば定着等による圧力)が加わると扁平形状となり易く、得られる白色トナー画像の光沢性が向上する。
白色着色剤の体積平均粒径は、1μm以下がよく、望ましくは10nm以上300nm以下である。
なお、体積平均粒径の測定は、レーザー回析式粒度分布測定装置(LA−700:堀場製作所製)を用いて測定を行う。測定法としては、分散液となっている状態の試料を固形分で2gになるように調整し、これにイオン交換水を添加して、40mlにする。これをセルに適当な濃度になるまで投入し、2分待って、セル内の濃度が安定になったところで測定する。得られたチャンネルごとの体積平均粒径を小さい方から累積し、累積50%になったところを体積平均粒径とする。
白色の着色剤の含有量は、20質量%以上40質量%以下(望ましくは25質量%以上35質量%以下、より望ましくは28質量%以上33質量%以下)あることがよい。これにより、着色力・遮蔽力が高い白色トナー画像が得られ易くなる。
次に、離型剤について説明する。
離型剤は、白色トナー粒子を構成する成分のうち、1質量%以上10質量%以下の範囲で用いてもよく、より望ましくは2質量%以上8質量%以下の範囲である。
離型剤としては、ASTMD3418−8に準拠して測定された主体極大ピークが50℃以上140℃以下の範囲内にある物質がよい。
主体極大ピークの測定には、例えばパーキンエルマー社製のDSC−7を用いる。この装置の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛との融解温度を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いる。サンプルは、アルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/minで測定を行う。
離型剤の160℃における粘度η1は20cps以上600cps以下の範囲内であることがよい。
離型剤の具体的な例としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類;加熱により軟化点を有するシリコーン類;オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪酸アミド類;カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス;ミツロウのごとき動物系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物;石油系ワックス、及びそれらの変性物が挙げられる。
次に、その他添加剤について説明する。
その他添加剤としては、離型剤、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が挙げられる。
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、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、あるいはこれらの表面を疎水化処理した粒子等、公知の無機粒子が挙げられる。これら無機粒子は、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よい。
次に、外添剤について説明する。
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられ、該無機粒子として、SiO、TiO、Al、CuO、ZnO、SnO、CeO、Fe、MgO、BaO、CaO、KO、NaO、ZrO、CaO・SiO、KO・(TiO、Al・2SiO、CaCO、MgCO、BaSO、MgSO等が挙げられる。
外添剤の表面は、予め疎水化処理をしてもよい。この疎水化処理により白色トナー粒子の粉体流動性が改善されるほか、帯電の環境依存性、及び耐キャリア汚染性に対しても有効である。疎水化処理は、例えば疎水化処理剤に無機粒子を浸漬する等して行う。疎水化処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。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。
外添剤の外添量としては、例えば、白色トナー粒子100質量部に対して0.5質量部以上2.5質量部以下がよい。
次に、本実施形態に係る白色トナーの製造方法について説明する。
まず、白色トナー粒子は、乾式製法(例えば、混練粉砕法等)、湿式製法(例えば凝集合一法、懸濁重合法、溶解懸濁造粒法、溶解懸濁法、溶解乳化凝集合一法等)のいずれにより製造してもよい。これらの製法に特に制限はなく、周知の製法が採用される。
そして、得られた白色トナー粒子に対して、例えば、外添剤を添加し、混合することにより製造される。混合は、例えばVブレンダーやヘンシュルミキサー、レディーゲミキサーなどによっておこなうことがよい。更に、必要に応じて、振動師分機、風力師分機などを使ってトナーの粗大粒子を取り除いてもよい。
ここで、トナー粒子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い。
なお、体積平均粒子径の測定は、マルチサイザーII(ベックマン−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う。
(静電荷像現像剤)
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係る白色トナーを少なくとも含むものである。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係る白色トナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該白色トナーとキャリアと混合した二成分現像剤であってもよい。
キャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが挙げられる。キャリアとしては、例えば、樹脂コートキャリア、磁性分散型キャリア、樹脂分散型キャリア等が挙げられる。
前記二成分現像剤における、本実施形態に係る白色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、本実施形態に係る白色トナーによる白色トナー画像を、被転写体に形成する第1画像形成手段と、静電荷像現像用カラートナーによるカラー画像を、被転写体に形成する第2画像形成手段と、を備える。
本実施形態に係る画像形成装置は、これらの第1及び第2画像形成手段として、それぞれ、例えば、潜像保持体と、前記潜像保持体に形成された静電潜像をトナー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、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と、を備え、被転写体に転写されたトナー画像(白色トナー画像及びカラー画像)を定着する定着手段を備える。無論、第1及び第2画像形成手段は、例えば、像保持体や、転写手段等を共用した構成としてもよい。
本実施形態に係る画像形成装置は、例えば、潜像保持体上に保持された各トナー像を中間転写体に順次一次転写を繰り返す画像形成装置や、各色毎の現像手段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画像形成装置等であってもよい。
なお、本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、本実施形態に係る静電潜像現像剤を収容した現像手段を含む部分が画像形成装置に対して脱着するカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよく、また、現像手段に供給する補充用のトナーとして本実施形態に係る静電潜像現像用白色トナーを収容する部分が画像形成装置に対して脱着するカートリッジ構造(トナーカートリッジ)であってもよい。
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。
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トナー画像を形成する4つの画像形成ユニット50Y、50M、50C、50Kと、白色トナー画像を形成する画像形成ユニット50Wが、間隔をおいて並列的に(タンデム状に)配置されている。なお、各画像形成ユニットは、中間転写ベルト33の回転方向下流側から、画像形成ユニット50W、50Y、50M、50C、50Kの順に配列されている。
ここで、各画像形成ユニット50Y、50M、50C、50K、50W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)、白色(W)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、50W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50Wに収容されている現像剤中のトナー(白色トナー)として本実施形態に係る白色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、小型化が実現される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11Y,11M,11C,11K、11W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、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、ブラック、及びホワイト(白色)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白色トナー画像が一番上(最上層)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、白色トナー画像が一番下(最下層)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、定着器35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、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、そしてホワイト(白色)の各色の画像を形成する各画像形成ユニット50Y,50M,50C,50K、50Wの動作について説明する。各画像形成ユニット50Y,50M,50C,50K、50W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50Y,50M,50C,50K、50Wで行われ、各感光体11Y,11M,11C,11K、11W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、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、そしてホワイト(白色)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。
なお、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する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50W、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。
また、トナーカートリッジ40Y、40M、40C、40K及び40Wは、各色のトナーが収容され、画像形成装置に着脱するカートリッジであり、それぞれの色に対応した現像装置と、図示しないトナー供給管で接続されている。そして、各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の交換がなされる。
以下、実施例及び比較例を挙げ、本実施形態をより具体的に詳細に説明するが、本実施形態はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、「部」とは、特に断りがない限り、「質量部」を意味する。
(白色着色剤分散液の作製)
−白色着色剤分散液(1)−
・中空ナノシリカ(シリナックス:日鉄鉱業(株)製):60部
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製):5部
・イオン交換水:240部
以上の成分を混合して、溶解、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて10分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて10分間分散処理して平均粒径が100nmである着色剤(白色顔料)粒子が分散された着色剤分散剤(固形分濃度:20質量%)を調製した。
−白色着色剤分散液(2)−
・二酸化チタン:60部
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製):5部
・イオン交換水:240部
以上の成分を混合して、溶解、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて10分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて10分間分散処理して平均粒径が100nmである着色剤(白色顔料)粒子が分散された着色剤分散剤(固形分濃度:20質量%)を調製した。
(結晶性ポリエステル樹脂の作製)
−結晶性ポリエステル樹脂(1)−
・デカンジカルボン酸 100モル%
・1,10−デカンジジオール 70モル%
・1,6−ヘキサンジオール 30モル%
・ドデセニルコハク酸 10モル%
・触媒:ジブチル錫オキサイド0.25質量%
以上の成分を180℃で2時間加熱して結晶性ポリエステル樹脂(1)を得た。
−結晶性ポリエステル樹脂(2)−
・デカンジカルボン酸 100モル%
・1,10−デカンジジオール 70モル%
・1,4−ブタンジオール 30モル%
・ドデセニルコハク酸 10モル%
・触媒:ジブチル錫オキサイド0.25質量%
以上の成分を180℃で2時間加熱して結晶性ポリエステル樹脂(2)を得た。
−結晶性ポリエステル樹脂(3)−
・デカンジカルボン酸 100モル%
・1,10−デカンジオール 70モル%
・1,7−へプタンジオール 30モル%
・ドデセニルコハク酸 10モル%
・触媒:ジブチル錫オキサイド0.25質量%
以上の成分を180℃で2時間加熱して結晶性ポリエステル樹脂(3)を得た。
−結晶性ポリエステル樹脂(4)−
・デカンジカルボン酸 100モル%
・1,10−デカンジジオール 55モル%
・1,6−ヘキサンジオール 45モル%
・ドデセニルコハク酸 10モル%
・触媒:ジブチル錫オキサイド0.25質量%
以上の成分を180℃で2時間加熱して結晶性ポリエステル樹脂(4)を得た。
−結晶性ポリエステル樹脂(5)−
・デカンジカルボン酸 100モル%
・1,10−デカンジジオール 95モル%
・1,6−ヘキサンジオール 5モル%
・ドデセニルコハク酸 10モル%
・触媒:ジブチル錫オキサイド0.25質量%
以上の成分を180℃で2時間加熱して結晶性ポリエステル樹脂(5)を得た。
−結晶性ポリエステル樹脂(6)−
・デカンジカルボン酸 100モル%
・1,10−デカンジジオール 70モル%
・1,2−エタンジオール(エチレングリコール) 30モル%
・ドデセニルコハク酸 10モル%
・触媒:ジブチル錫オキサイド0.25質量%
以上の成分を180℃で2時間加熱して結晶性ポリエステル樹脂(6)を得た。
−結晶性ポリエステル樹脂(7)−
・デカンジカルボン酸 100モル%
・1,10−デカンジジオール 70モル%
・1,8−オクタンジオール30モル%
・ドデセニルコハク酸 10モル%
・触媒:ジブチル錫オキサイド0.25質量%
以上の成分を180℃で2時間加熱して結晶性ポリエステル樹脂(7)を得た。
−結晶性ポリエステル樹脂(8)−
・デカンジカルボン酸 100モル%
・1,10−デカンジジオール 40モル%
・1,6−ヘキサンジオール60モル%
・ドデセニルコハク酸 10モル%
・触媒:ジブチル錫オキサイド0.25質量%
以上の成分を180℃で2時間加熱して結晶性ポリエステル樹脂(8)を得た。
−結晶性ポリエステル樹脂(9)−
・デカンジカルボン酸 100モル%
・1,10−デカンジジオール 98モル%
・1,6−ヘキサンジオール2モル%
・ドデセニルコハク酸 10モル%
・触媒:ジブチル錫オキサイド0.25質量%
以上の成分を180℃で2時間加熱して結晶性ポリエステル樹脂(9)を得た。
−結晶性ポリエステル樹脂(10)−
・デカンジカルボン酸 100モル%
・1,9−ノナンジオール 100モル%
・ドデセニルコハク酸 10モル%
・触媒:ジブチル錫オキサイド0.25質量%
以上の成分を180℃で2時間加熱して結晶性ポリエステル樹脂(10)を得た。
−結晶性ポリエステル樹脂(11)−
・デカンジカルボン酸 100モル%
・1,4−ブタンジオール 40モル%
・1,8−オクタンジオール 30モル%
・1,12-ドデカンジオール 30モル%
・ドデセニルコハク酸 10モル%
・触媒:ジブチル錫オキサイド0.25質量%
以上の成分を180℃で2時間加熱して結晶性ポリエステル樹脂(11)を得た。
−結晶性ポリエステル樹脂分散液(1)〜(11)−
上記各結晶性ポリエステル樹脂300部を酢酸エチル96部及び2−プロパノール96部と共にフラスコに秤量し、ウォーターバス(IWB.100、アズワン社製)で60℃に加熱し、攪拌機(BL600、HEIDON社製)により回転数20rpmで攪拌しながら溶融した。溶融完了後、10%アンモニア水溶液を16.5部をスポイトで滴下しながら徐々に加えた後、イオン交換水1500部を定量送液ポンプ(MP−3N、EYELA社製)を使用して、滴下速度7〜8g/分を保ちながら徐々に滴下していき、同時に攪拌速度を100rpmに変更して攪拌した。
3時間後、イオン交換水700部の滴下が終了したところで、窒素フローを行い、樹脂分散液中の酢酸エチル除去を行った。1時間後、酢酸エチルの除去が終了したところでフラスコをウォーターバスから外し、室温で冷却した。樹脂分散液が室温にまで冷却したところでナスフラスコに移し変え、ウォーターバス(B−480、SHIBATA社製)で40℃に加熱しながら、エバポレーター(RotavaporR−114、SHIBATA社製)、バキュームコントローラー(NVC−1100、EYELA社製)を用いて、2−プロパノールの除去を行い、平均粒子径110nmの結晶性ポリエステル樹脂分散液を得た。
(非晶性ポリエステル分散液の作製)
−非晶性ポリエステル樹脂(1)−
・ビスフェノールAエチレンオキサイド(EO):10モル%
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド(PO):90モル%
・テレフタル酸:10モル%
・フマル酸:40モル%
・ドデセニルコハク酸(DSA):25モル%
以上成分を240℃で6時間加熱反応して、非晶性ポリエステル樹脂(1)を得た。この非晶性ポリエステル樹脂は、ガラス転移温度Tg=60℃、重量平均分子量19000であった。
−非晶性ポリエステル樹脂(2)−
・ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物:50モル%
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド1モル付加物:50モル%
・テレフタル酸:16モル%
・ドデセニルコハク酸:20モル%
上記成分を240℃で6時間加熱反応して、非晶性ポリエステル樹脂(2)を得た。この非晶性ポリエステル樹脂は、ガラス転移温度Tg=58℃、重量平均分子量16000であった。
−非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)〜(2)−
上記各非晶性ポリエステル樹脂300部を酢酸エチル96部及び2−プロパノール96部と共にフラスコに秤量し、ウォーターバス(IWB.100、アズワン社製)で60℃に加熱し、攪拌機(BL600、HEIDON社製)により回転数20rpmで攪拌しながら溶融した。溶融完了後、10%アンモニア水溶液を16.5部をスポイトで滴下しながら徐々に加えた後、イオン交換水1500部を定量送液ポンプ(MP−3N、EYELA社製)を使用して、滴下速度7〜8g/分を保ちながら徐々に滴下していき、同時に攪拌速度を100rpmに変更して攪拌した。
3時間後、イオン交換水700部の滴下が終了したところで、窒素フローを行い、樹脂分散液中の酢酸エチル除去を行った。1時間後、酢酸エチルの除去が終了したところでフラスコをウォーターバスから外し、室温で冷却した。樹脂分散液が室温にまで冷却したところでナスフラスコに移し変え、ウォーターバス(B−480、SHIBATA社製)で40℃に加熱しながら、エバポレーター(RotavaporR−114、SHIBATA社製)、バキュームコントローラー(NVC−1100、EYELA社製)を用いて、2−プロパノールの除去を行い、平均粒子径110nmの非晶性ポリエステル樹脂分散液を得た。
(離型剤分散液(1)の作製)
・パラフィンワックス(日本精鑞社製):50部
・イオン性界面活性剤(ネオゲンRK、第一工業製薬(株)製):1.0部
・イオン交換水:200部
以上の成分を混合して95℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA製ウルトラタラックスT50)にて分散後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザー(ゴーリン社)で110℃に加温して分散処理を5時間行い、体積平均粒径200nm、固形分濃度が20質量%の離型剤分散液を得た。
(白色トナー粒子の作製)
−トナー粒子(1)〜(16)−
下記各白色トナー粒子の組成(但し、下記各トナー粒子の組成において、各樹脂分散液のSC(固形分濃度)はすべて25質量%とした。)に従った成分を上丸型ステンレス製フラスコ中に混合し、室温(25℃)で30分間攪拌した。攪拌終了後、10%硫酸アルミニウム水溶液(浅田化学社製)75部をスポイトで滴下しながら、ホモジマイザー(IKA製、ウルトラタラックスT50)で混合分散した後、フラスコ内の内容物を攪拌しながら45℃まで加熱攪拌し、45℃で30分間保持した。
得られた内容物を光学顕微鏡で観察すると、粒径が約5.6μmの凝集粒子が生成していることが確認された。ここで、非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)120部をpH3に調整後、前記凝集粒子分散液に加えた。その後、得られた内容物の温度を徐々に上げて55℃にした。次いで、これを水酸化ナトリウム水溶液でpHを8に調整し、その後、温度を上げて90℃にしたのち約1時間かけて凝集粒子を合一させた。冷却後、ろ過し、イオン交換水で充分洗浄後、乾燥して各白色トナー粒子を得た。
−白色トナー粒子(1)の組成−
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(1):380部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):150部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(2):150部
・白色着色剤分散液(1):330部
・離型剤分散液(1):100部
−白色トナー粒子(2)の組成−
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(1):280部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):200部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(2):200部
・白色着色剤分散液(1):330部
・離型剤分散液(1):100部
−白色トナー粒子(3)の組成−
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(1):600部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):60部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(2):60部
・白色着色剤分散液(1):360部
・離型剤分散液(1):110部
−白色トナー粒子(4)の組成−
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(1):700部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):15部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(2):15部
・白色着色剤分散液(1):350部
・離型剤分散液(1):105部
−白色トナー粒子(5)の組成−
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(1):100部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):250部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(2):250部
・白色着色剤分散液(1):300部
・離型剤分散液(1):90部
−白色トナー粒子(6)の組成−
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(2):380部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):150部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(2):150部
・白色着色剤分散液(1):330部
・離型剤分散液(1):100部
−白色トナー粒子(7)の組成−
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(3):380部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):150部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(2):150部
・白色着色剤分散液(1):330部
・離型剤分散液(1):100部
−白色トナー粒子(8)の組成−
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(4):380部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):150部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(2):150部
・白色着色剤分散液(1):330部
・離型剤分散液(1):100部
−白色トナー粒子(9)の組成−
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(5):380部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):150部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(2):150部
・白色着色剤分散液(1):330部
・離型剤分散液(1):100部
−白色トナー粒子(10)の組成−
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(6):380部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):150部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(2):150部
・白色着色剤分散液(1):330部
・離型剤分散液(1):100部
−白色トナー粒子(11)の組成−
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(7):380部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):150部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(2):150部
・白色着色剤分散液(1):330部
・離型剤分散液(1):100部
−白色トナー粒子(12)の組成−
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(8):380部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):150部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(2):150部
・白色着色剤分散液(1):330部
・離型剤分散液(1):100部
−白色トナー粒子(13)の組成−
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(9):380部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):150部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(2):150部
・白色着色剤分散液(1):330部
・離型剤分散液(1):100部
−白色トナー粒子(14)の組成−
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(10):380部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):150部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(2):150部
・白色着色剤分散液(1):330部
・離型剤分散液(1):100部
−白色トナー粒子(15)の組成−
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(1):380部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):150部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(2):150部
・白色着色剤分散液(1):330部
・離型剤分散液(2):100部
−白色トナー粒子(16)の組成−
・結晶性ポリエステル樹脂分散液(11):380部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(1):150部
・非晶性ポリエステル樹脂分散液(2):150部
・白色着色剤分散液(1):330部
・離型剤分散液(1):100部
<実施例1〜13、比較例1〜3>
−白色トナー(1)〜(15)の調整−
白色トナー粒子100部に対して疎水性シリカ粒子(日本アエロジル社製、RY―50)1部を加え、ヘンシェルミキサーにて外添混合を行うことで、白色トナー(1)〜(16)を得た。これらを実施例、比較例とした。詳細は表1〜4に示す。
<評価>
−静電荷像現像剤の調製−
トルエン1.25部にカーボンブラック(商品名;VXC−72、キャボット社製)0.12部を混合し、サンドミルで20分攪拌分散したカーボン分散液に、3官能性イソシアネート80%酢酸エチル溶液(タケネートD110N、武田薬品工業社製)1.20部を混合攪拌したコート剤樹脂溶液と、Mn−Mg−Srフェライト粒子(体積平均粒径:35μm)をニーダーに投入し、常温で5分間混合攪拌した後、常圧にて150℃まで昇温し溶剤を留去した。さらに30分混合攪拌後、ヒーターの電源を切り50℃まで攪拌しながら降温した。得られたコートキャリアを75μmメッシュで篩分し、キャリアを作製した。このキャリア95部と、得られた各白色トナー8部とをVブレンダーにて混合し、k各静電荷像現像剤を得た。
得られた各静電荷像現像剤について、富士ゼロックス(株)社製DocuCentre550改造機(定着装置設定温度及びトナー現像量を変更できるように改造)を用いて、紙(OKトップコート127gsm;王子製紙)に対してトナー量を5.0g/mとなるように調整した5cm×5cmのパッチを作成し、定着温度130で定着した。
−画像ヒビ評価−
定着画像を一日常温(25℃)に放置した後、定着画像を折り曲げ1KgNの荷重を掛けた後、布地のタオル(ウェスタオル)で折り目を軽く擦った。
そして、この時に発生した画像ヒビの線幅を測定し、以下の評価基準で評価した。
・評価基準
◎:画像ヒビの線幅0mm以上30mm未満・・全く問題なし
○:画像ヒビの線幅30mm以上60mm未満・・ほぼ問題なし
△:画像ヒビの線幅60mm以上100mm未満・・少し脆いが一応問題なし
×:画像ヒビの線幅100mm以上160mm未満・・結構脆い
NG:画像ヒビの線幅160mm以上・・完全にヒビ割れが生じている
−低温定着性−
画像定着温度を、80℃から200℃まで10℃刻みで実施し、明らかに未定着画像が発生した温度を最低定着温度とし、以下の評価基準で評価した。
・評価基準
◎:最低定着温度100℃以上110℃未満
○:最低定着温度110℃以上120℃未満
△:最低定着温度120℃以上130℃未満
×:最低定着温度130℃以上150℃未満
以下、各例のトナーの詳細と共に、評価結果につき、下記表1〜4に示す。
Figure 2011150257
Figure 2011150257
Figure 2011150257
Figure 2011150257
上記結果から、本実施例は、比較例に比べ、画像ヒビ、及び低温定着性につき、共に良好な結果が得られたことがわかる。
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

Claims (8)

  1. 白色の着色剤と、
    非晶性樹脂及び結晶性ポリエステル樹脂を含む結着樹脂と、
    を含有し、
    前記結晶性ポリエステル樹脂が、重合成分としてジカルボン酸成分と炭素数が異なる2種のジオール成分とを少なくとも含んで構成され、且つ結着樹脂全体に対して20質量%以上50質量%以下で含有された静電荷像現像用白色トナー。
  2. 前記2種のジオール成分の炭素数の差(絶対値)が、3以上6以下である請求項1に記載の静電荷像現像用白色トナー。
  3. 前記2種のジオール成分のうち、炭素数が小さい方のジオール成分と炭素数が大きい方のジオール成分との成分比(前記炭素数が小さい方のジオール成分:前記炭素数が大きい方のジオール成分)が、モル比で5:95乃至45:55の範囲である請求項1又は2に静電荷像現像用白色トナー。
  4. 前記白色の着色剤が、中空構造を有する顔料である請求項1〜3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナー。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナーを少なくとも含む静電荷像現像剤。
  6. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナーを収納し、
    画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。
  7. 請求項5に記載の静電荷像現像剤を収納し、潜像保持体上に形成された静電潜像を前記静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段を備え、
    画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
  8. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナーによる白色トナー画像を、被転写体に形成する第1画像形成手段と、
    静電荷像現像用カラートナーによるカラー画像を、前記被転写体に形成する第2画像形成手段と、
    を備える画像形成装置。
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