JP2012215810A - 電子写真現像用トナー、画像形成方法およびプロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】結着樹脂と、蛍光着色剤と、離型剤と、を含有し、当該電子写真現像用トナーの粘弾性は、損失弾性率(G”)/貯蔵弾性率(G’)=正接損失(tanδ)で表される正接損失が80〜160[℃]にピークを有し、且つ、正接損失のピーク値が3以上であることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
その一般的な方法は、まず原稿からの光をトナーの色と補色の関係にある色分解光透過フィルターを通して像担持体に照射し、像担持体の光導電層上に静電潜像を形成する。
次いで現像、転写工程を経てトナーは支持体(記録媒体)に保持される。
次いで前述の工程を各色順次複数回行ない、レジストレーションを合わせつつ、同一支持体上にそれぞれの色のトナーは重ね合わせられ、ただ1回のみの定着によって最終のフルカラー画像が得られる。
すなわち、定着したカラートナーは、トナー粒子による乱反射をできる限り抑え、適度な光沢性や、つやを有することが必要である。また、トナー層の下層にある異なる色調のトナー層を妨げない透明性を有し、色再現性の広いカラートナーでなければならない。
そのため、一般にカラートナーは白黒プリント用の黒トナーに対して、定着加熱時に、より熱溶融性を増し、低粘度化して、光沢や透明性を得る必要がある。
その結果、電子写真現像に用いられる電子写真現像用トナーにおいて、結着樹脂と、蛍光着色剤と、離型剤と、を含有し、当該電子写真現像用トナーの粘弾性は、損失弾性率(G”)/貯蔵弾性率(G’)=正接損失(tanδ)で表される正接損失が80〜160[℃]にピークを有し、且つ、正接損失のピーク値が3以上であることによって、非常に優れた低温定着性と、高い耐ホットオフセット特性、良好な保管安定性を両立し、且つ、低付着量でも着色力、隠蔽性が高く、高光沢な画像を形成することのできるという新たな知見を見出した。
本発明はかかる知見に基づいてなされたものであって、上記課題は下記の本発明の(1)〜(7)によって解決される。
(2):前記結着樹脂は、結晶性ポリエステル樹脂を含有することを特徴とする上記(1)に記載の電子写真現像用トナーである。
(3):前記離型剤は、脂肪酸アマイドを含み、当該電子写真現像用トナー内部に前記脂肪酸アマイドを含有することを特徴とする上記(1)または(2)に記載の電子写真現像用トナーである。
(4):前記脂肪酸アマイドは、N,N’−エチレン−ビスステアリン酸アマイドであることを特徴とする上記(3)に記載の電子写真現像用トナーである。
(5):前記蛍光着色剤は、平均粒子径が2μm以下であることを特徴とする上記(1)乃至(4)のいずれかに記載の電子写真現像用トナー。
(6):上記(1)乃至(5)のいずれかに記載の電子写真現像用トナーを用いることを特徴とする電子写真画像形成方法である。
(7):像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像をトナー及びキャリアを含む二成分現像剤により可視像とする現像装置と、を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱可能に備えられるプロセスカートリッジであって、前記トナーは、上記(1)乃至(5)のいずれかに記載の電子写真現像用トナーであることを特徴とするプロセスカートリッジである。
次に、本発明に係る電子写真現像用トナー(以下、単に蛍光トナーとも称することがある。)、並びに、該電子写真現像用トナーを用いた電子写真画像形成方法及びプロセスカートリッジについて図面を参照しながらさらに詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
低温で定着し、かつ、高い光沢性を確保するためには、比較的低い温度から急激に貯蔵弾性が低くなる特性を蛍光トナーに持たせる必要がある。定着時の蛍光トナーの貯蔵弾性率(G’)を低くすることができれば、表面平滑度の低い記録紙や下地となるトナー(非蛍光トナー)の微小凹凸に溶融した蛍光トナーが入り込みやすく、また、粘弾性の中で相対的に可塑成分が高くなり、加圧定着後に蛍光トナー粒の形状が復元し難くなる。そのため、延展性に優れ、蛍光トナー層表面の平滑度が高くなり、高い光沢度を得ることが可能となる。
このように貯蔵弾性率(G’)がある温度から急激に低下しつつ、ある温度域で低下の傾きは緩やかにならないと、図1に示すような、正接損失のピークは発現しない。
このような特性を持つ蛍光トナーのみが正接損失のピークを持つが、その最大ピークの温度は80〜160℃に発現することが好ましい。
また結晶性のポリエステルなどを併用する場合は、併用する物質の軟化点、電子写真現像用トナーへの配合量により電子写真現像用トナーの粘弾性が変化するため、正接損失(tanδ)のピーク温度や最大ピーク値を変更することが可能となる。
本発明に係る電子写真現像用トナーは、結着樹脂と、離型剤と、蛍光着色剤と、を含有し、さらに、前記結着樹脂として結晶性ポリエステル樹脂を含むことが好ましく、その他、他の結着樹脂、帯電制御剤等の周知慣用の材料を含有することができ、さらにこれらからなるトナー母体の表面に外部添加剤を付着させても良い。
本発明において、トナー材料として用いられる結着樹脂(定着用樹脂)は、従来公知の樹脂を使用することができる。例えば、スチレン、ポリ−α−スチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体)、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、石油樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラート樹脂などが挙げられる。また、これら樹脂の製造方法も特に限定されるものではなく、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合いずれも使用できる。
本発明においては結着樹脂(定着用樹脂)としてポリエステル樹脂を含有することが好ましく、特にポリエステル樹脂を主成分とすることが好ましい。ポリエステル樹脂は一般的に他の樹脂に比べ、耐熱保存性を維持したまま低温定着が可能であるため本発明には適した結着樹脂である。
また、カルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマール酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、マロン酸等の二価の有機酸単量体、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸等の三価以上の多価カルボン酸単量体を挙げることができる。ここで、ポリエステル樹脂のTgは50〜75℃が好ましい。
前記離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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。
トナー層上にさらに画像を作成する等の画像を重ねて作成する場合は、最表面に存在するトナー層(蛍光トナー層)には、特に高い耐ホットオフセット性が求められるが、トナー中に離型剤を含有することで定着部材との離型性を大きくすることが出来る。使用できる離型剤としては流動パラフィン、マイクロクリスタリンワックス、天然パラフィン、合成パラフィン、ポリオレフィンワックス、及びこれらの部分酸化物、あるいはフッ化物、塩化物などの脂肪族炭化水素、牛脂、魚油などの動物油、やし油、大豆油、菜種油、米ぬかワックス、カルナウバワックスなどの植物油、モンタンワックスなど高級脂肪族アルコール・高級脂肪酸、脂肪酸アマイド、脂肪酸ビスアマイド、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、オレイン酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸マグネシウム、ミリスチン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、ベヘニン酸亜鉛などの金属石鹸、脂肪酸エステル、ポリフッ化ビニリデンなどが使用できるがこれらに限定されるものではない。
また、蛍光トナー表面層に離型剤を含有するとは、トナー母体の表面に離型剤が付着された形態を意味する。
本発明で用いることのできる蛍光色素としては、例えば、ソルベントイエロー44、ソルベントオレンジ5、55、ソルベントレッド49、149、150、ソルベントブルー5、ソルベントグリーン7、アシッドイエロー3、7、アシッドレッド52、77、87、92、アシッドブルー9、ベイシックイエロー1、40、ベイシックレッド1、13、ベイシックバイオレット7、10、110、ベイシックオレンジ14、22、ベイシックブルー7、ベイシックグリーン1、バットレッド41、ディスパースイエロー82、121、124、184:1、186、199、216、ディスパースオレンジ11、ディスパースレッド58、239、240、345、362、364、ディスパースブルー7、56、183、155、354、365、ディスパースバイオレット26、27、28、35、38、46、48、57、63、77、97、ダイレクトイエロー85、ダイレクトオレンジ8、9、ダイレクトブルー22、ダイレクトグレーン6、フルオレッセントブライトニングエージェント54、フルオレッセントブライトニングエージェント135、フルオレッセントブライトニングエージェント162、フルオレッセントブライトニングエージェント260などが挙げられる。
また蛍光染料は、安定性の観点からメラミン樹脂等とブレンドし顔料化して使用されるが、ホルムアルデヒドの発生が懸念されるため、特にアクリル樹脂やオレフィン系樹脂とブレンドすることがより好ましい。
また蛍光顔料では通常の昼光蛍光顔料の他に無機蛍光顔料も使用できる。無機蛍光顔料は夜光塗料にみられるような蓄光性がある。
ここで、蛍光着色剤の粒径は、「LA−950」(堀場製作所社製社製)を用いて測定を行った。LA−950の測定は、具体的には分散液を分散している溶媒(イオン交換水)で光軸調整した後、バックグラウンドを測定する。その後、測定試料の分散液を滴下し、透過率の値が80〜90%の範囲となる条件で粒子径を測定した。本測定装置は粒子径の測定再現性の点からLA−950の透過率の値が80〜90%の範囲となる条件で測定することが重要であり、前記透過率の値を得るために前記分散液の滴下量を調節する必要がある。また分散液は、ガラス製100mlビーカーに10質量%界面活性剤(アルキルベンゼンスルフォン酸塩、ネオゲンSC−A、第一工業製薬株式会社製)を0.5ml、試料を0.05g添加し、ミクロスパーテルでかき混ぜた。次いで、イオン交換水80mlを添加した。得られた分散液を超音波分散器(W−113MK−II、本多電子株式会社製)で10分間分散処理した。
非蛍光のその他の着色剤の色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、黒色用のもの、カラー用(マゼンタ、シアン、イエロー等)のものが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
また本発明の電子写真現像用トナーは、結着樹脂(熱可塑性樹脂)として結晶性のポリエステル樹脂を含有することが好ましい。結晶性のポリエステル樹脂を併用すると低温での定着が可能になると共に、低温でも画像の光沢性を上げることが可能になる。結晶性ポリエステル樹脂の含有量は、好ましくは結晶性ポリエステル樹脂以外の結着樹脂100質量部に対して1〜25質量部、より好ましくは1〜15質量部である。結晶性ポリエステル樹脂の比率を高くしすぎると、感光体等像担持体表面にフィルミングを起こしやすくなると共に、保管安定性を悪化させてしまう懸念がある。さらに結晶性ポリエステル樹脂の比率が高すぎると樹脂の透明性が損なわれ、カラートナーとして要求される透明性を確保できなくなってしまう。
本発明の電子写真現像用トナーは帯電制御剤を含有することができる。
帯電制御剤としては、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変性物、ホスホニウム塩等のオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料、高級脂肪酸の金属塩;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートの如きジオルガノスズボレート類、有機金属錯体、キレート化合物、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸系の金属錯体、第四級アンモニウム塩がある。他には、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノールの如きフェノール誘導体類がある。これらの単独或いは2種類以上を組み合せて用いることができる。
さらには本発明の電子写真現像用トナーには外部添加剤を含有する事ができる。外部添加剤には例えば、シリカ、テフロン(登録商標)樹脂粉末、ポリ沸化ビニリデン粉末、酸化セリウム粉末、炭化ケイ素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末の如き研磨剤、或いは例えば酸化チタン粉末、酸化アルミニウム粉末の如き流動性付与剤、凝集防止剤、樹脂粉末、或いは例えば、酸化亜鉛粉末、酸化アンチモン粉末、酸化スズ粉末の如き導電性付与剤、また、逆極性の白色微粒子及び黒色微粒子を現像性向上剤として用いることもできる。これらは単独或いは複数組合せて使用することができ、空転等の現像ストレスに対して耐性を持たせるように選択される。
本発明に係る電子写真現像用トナーは、キャリアと混合して二成分現像剤とし、二成分現像方式の電子写真画像形成方法に用いることができる。
二成分現像剤方式を用いる場合、磁性キャリアに用いる磁性体微粒子としてはマグネタイト、ガンマ酸化鉄等のスピネルフェライト、鉄以外の金属(Mn、Ni、Zn、Mg、Cu等)を一種又は二種以上含有するスピネルフェライト、バリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライト、表面に酸化層を有する鉄や合金の粒子を使用できる。その形状は粒状、球状、針状のいずれであってもよい。特に高磁化を要する場合は鉄等の強磁性微粒子を用いる事が好ましい。また、化学的な安定性を考慮するとマグネタイト、ガンマ酸化鉄を含むスピネルフェライトやバリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライトを用いる事が好ましい。
具体的には、MFL−35S、MFL−35HS(パウダーテック社製)、DFC−400M、DFC−410M、SM−350NV(同和鉄粉工業社製)等が好適な例として挙げられる。
表面のコート材(樹脂)としてはシリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂等が用いられ、さらに正または負帯電性の微粒子または導電性微粒子を含んでコーティングする事ができるが、シリコーン樹脂及びアクリル樹脂が好ましい。
本発明における電子写真現像用トナーを作製するには、例えば、定着用樹脂、離型剤、蛍光着色剤、さらに必要に応じて帯電制御剤、添加剤を均一に分散した定着用樹脂を組み合わせてヘンシェルミキサー、スーパーミキサーの如き混合機により十分混合してから加熱ロール、ニーダ、エクストルーダーの如き熱溶融混練機を用いて溶融混練して素材類を十分に混合せしめた後、冷却固化後微粉砕及び分級を行って電子写真現像用トナーを得る。この時の粉砕方法としては高速気流中にトナーを包含させ、衝突板にトナーを衝突させそのエネルギーで粉砕するジェットミル方式やトナー粒子同士を気流中で衝突させる粒子間衝突方式、更には高速に回転したローターと狭いギャップ間にトナーを供給し粉砕する機械式粉砕法等が使用できる。
本発明に係る電子写真画像形成方法は、上述の電子写真現像用トナーを用いることを特徴とする。
本発明に係る電子写真画像形成方法についてより詳しくは、像担持体を一様に帯電させる帯電工程と、当該一様に帯電した像担持体上に光を照射して像様の静電潜像を形成する静電潜像形成工程(露光工程)と、前記静電潜像を、上述の電子写真現像用トナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体上に転写する転写工程と、当該記録媒体上の可視像を定着する定着工程と、を備え、必要に応じて、転写工程後の像担持体上をクリーニングするクリーニング工程、転写工程後の像担持体上を除電する除電工程等を備える。
次いで、本発明に係る電子写真画像形成方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図5の符号101Aは駆動ローラ、101Bは従動ローラ、102は感光体ベルト、103は帯電器、104はレーザ書き込み系ユニット、105A〜105Dはそれぞれイエロー,マゼンタ,シアン,ブラックの各色のトナーを収容する現像ユニット、105Eは蛍光のトナーを収容する現像ユニット、106は給紙カセット、107は中間転写ベルト、107Aは中間転写ベルト駆動用の駆動軸ローラ、107Bは中間転写ベルトを支持する従動軸ローラ、108はクリーニング装置、109は定着ローラ、109Aは加圧ローラ、110は排紙トレイ、113は紙転写ローラを示している。
図6において、潜像担持体である感光体ドラム(20)に対向して配設された現像装置(40)は、現像剤担持体としての現像スリーブ(41)、現像剤収容部材(42)、規制部材としてのドクターブレード(43)、支持ケース(44)等から主に構成されている。なお、以下において感光体ドラム(20)は単に感光体(20)とも称することもある。
回収されたトナーは、トナーリサイクル手段(図示せず)により現像剤収容部(46)及び/又はトナーホッパー(45)に搬送され、再使用されてもよい。符号47は現像剤撹拌機構を示す。
芳香族ジオール成分及びエチレングリコール、グリセリン、アジピン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、イタコン酸より選ばれた単量体を表1の組成に従って、蒸留塔を有する5リットルのオートクレーブに全量が4000gとなるように仕込み、常圧下、170〜260℃、無触媒の条件でエステル化反応せしめた後、反応系に全カルボン酸成分に対し400ppmの3酸化アンチモンを加え3Torrの真空下でグリコールを系外へ除去しながら250℃で重縮合を行い樹脂(A1)〜(A6)を得た。尚、架橋反応は撹拌トルクが10kg・cm(100ppm)となるまで実施し、反応は反応系の減圧状態を解除して停止させた。
また、得られたポリエステル樹脂(A1)〜(A6)について、軟化点、ガラス転移温度(ガラス転移点)、正接損失ピーク温度、正接損失ピーク値、酸価、分子量(数平均分子量Mn、重量平均分子量Mw)を、以下の測定方法に従い測定した。
フローテスター(島津製作所製、CFT−500D)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押出し、温度に対するフローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とした。
示差走査熱量計(セイコー電子工業株式会社製、DSC210)を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミニウムパンに計量し、200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却した試料を昇温速度10℃/分で昇温し、吸熱の最高ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移温度とした。
JIS K0070の方法に基づき測定した。ただし、測定溶媒のみJIS K0070の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))に変更した。
試料0.8g、φ20mmのダイスを用い30MPaの圧力で成型し、TA社製ADVANCED RHEOMETRIC EXPANSION SYSTEMでφ20mmのパラレルコーンを使用して周波数1.0Hz、昇温速度2.0℃/分、歪み0.1%(自動歪み制御:許容最小応力1.0g/cm、許容最大応力500g/cm、最大付加歪み200%、歪み調整200%)、GAPはサンプルセット後FORCEが0〜100gmになる範囲で、損失弾性率(G”)、貯蔵弾性率(G’)、正接損失(tanδ)を測定し、正接損失ピーク温度(℃)及び正接損失値を求めた。なお、このとき貯蔵弾性率(G’)が10以下になった場合の正接損失(tanδ)の値は除外した。
ポリエステル樹脂の数平均分子量、重量平均分子量は、THF溶解分の分子量分布をGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)測定装置GPC−150C(ウォーターズ社製)によって測定した。
測定は、カラム(KF801〜807:ショウデックス社製)を使用し、以下の方法で行う。40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてTHFを毎分1mlの流速で流した。試料0.05gをTHF5gに十分に溶かした後、前処理用フィルター(例えば、孔径0.45μm クロマトディスク(クラボウ製))で濾過し、最終的に試料濃度として0.05〜0.6質量%に調製した樹脂のTHF試料溶液を50〜200μl注入して測定する。試料のTHF溶解分の重量平均分子量Mw、個数平均分子量Mnの測定にあたっては、試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。
表2に示した組成物4000gとハイドロキノン4gを、温度計、攪拌器、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた容量5リットルの4つ口丸底フラスコ内に入れ、このフラスコをマントルヒーターにセットし、窒素ガス導入管より窒素ガスを導入してフラスコ内を不活性雰囲気下に保った状態で昇温し、160℃に保って5時間、続いて200℃で1時間反応させたのち、8.3kPaにて1時間反応させて結晶性ポリエステル樹脂B1、B2を得た。
また、得られた結晶性ポリエステル樹脂B1,B2について、融点、分子量(数平均分子量Mn、重量平均分子量Mw)を、以下の測定方法に従い測定した。
示差走査熱量計(セイコー電子工業株式会社製、DSC210)を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミニウムパンに計量し、昇温速度10℃/分で、150℃まで昇温し、吸熱の最高ピークの温度を融点とした。
結晶性ポリエステルの分子量の測定は、ポリエステル樹脂の分子量の測定と同様に、GPC(gel permeation chromatography)によって測定した。
−トナーの製造例1−
表3に示す結着樹脂100質量部、カルナウバワックス(セラリカNODA製 カルナウバワックスNo.1)5質量部、蛍光顔料(シンロイヒ社製、SX−1004 平均粒子径1.0μm)20質量部をヘンシェルミキサー「MF20C/I型」(三井三池加工機株式会社製)に仕込み、十分攪拌混合した後、2軸押出機(東芝機械株式会社製)にて混練し、スチールベルト上で冷却後、ハンマーミルにて200〜300μmに粗粉砕した。次いで、超音速ジェット粉砕機ラボジェット(日本ニューマチック工業株式会社製)を用いて、重量平均粒径が5.2±0.3μmとなるように粉砕エアー圧を適宜調整しながら微粉砕した後、気流分級機(日本ニューマチック工業株式会社製、MDS−I)で、重量平均粒径が6.0±0.2μm、重量平均粒径/個数平均粒径の比が1.20以下となるようにルーバー開度を適宜調整しながら分級し、トナー母体粒子を得た。次いで、トナー母体粒子100質量部に対し、添加剤(HDK−2000、クラリアント株式会社製)1.0質量部及び(H05TD、クラリアント株式会社製)1.0質量部をヘンシェルミキサーで撹拌混合し、蛍光色トナー1〜3、13〜15を製造した。
表3に示す結着樹脂および結晶性ポリエステル100質量部、カルナウバワックス(セラリカNODA製 カルナウバワックスNo.1)5質量部、蛍光顔料(シンロイヒ社製、SX−1004 平均粒子径1.0μm)20質量部をヘンシェルミキサー「MF20C/I型」(三井三池加工機株式会社製)に仕込み、十分攪拌混合した後、2軸押出機(東芝機械株式会社製)にて混練し、スチールベルト上で冷却後、ハンマーミルにて200〜300μmに粗粉砕した。次いで、超音速ジェット粉砕機ラボジェット(日本ニューマチック工業株式会社製)を用いて、重量平均粒径が5.2±0.3μmとなるように粉砕エアー圧を適宜調整しながら微粉砕した後、気流分級機(日本ニューマチック工業株式会社製、MDS−I)で、重量平均粒径が6.0±0.2μm、重量平均粒径/個数平均粒径の比が1.20以下となるようにルーバー開度を適宜調整しながら分級し、トナー母体粒子を得た。次いで、トナー母体粒子100質量部に対し、添加剤(HDK−2000、クラリアント株式会社製)1.0質量部及び(H05TD、クラリアント株式会社製)1.0質量部をヘンシェルミキサーで撹拌混合し、蛍光トナー4を製造した。
表3に示す結着樹脂および結晶性ポリエステル100質量部、カルナウバワックス(セラリカNODA製 カルナウバワックスNo.1)5質量部、蛍光顔料(シンロイヒ社製、SX−1004、平均粒子径1.5μm)20質量部、N,N’−エチレン−ビスステアリン酸アマイド3質量部、をヘンシェルミキサー「MF20C/I型」(三井三池加工機株式会社製)に仕込み、十分攪拌混合した後、2軸押出機(東芝機械株式会社製)にて混練し、スチールベルト上で冷却後、ハンマーミルにて200〜300μmに粗粉砕した。次いで、超音速ジェット粉砕機ラボジェット(日本ニューマチック工業株式会社製)を用いて、重量平均粒径が5.2±0.3μmとなるように粉砕エアー圧を適宜調整しながら微粉砕した後、気流分級機(日本ニューマチック工業株式会社製、MDS−I)で、重量平均粒径が6.0±0.2μm、重量平均粒径/個数平均粒径の比が1.20以下となるようにルーバー開度を適宜調整しながら分級し、トナー母体粒子を得た。次いで、トナー母体粒子100質量部に対し、添加剤(HDK−2000、クラリアント株式会社製)1.0質量部及び(H05TD、クラリアント株式会社製)1.0質量部をヘンシェルミキサーで撹拌混合し、蛍光トナー5〜11、16〜18を製造した。
蛍光顔料(シンロイヒ社製、SX−1004、平均粒子径1.8μm)20質量部を、蛍光顔料(シンロイヒ社製、SX−104、平均粒子径3μm)20質量部に変更した以外はトナー製造例3と同様に、蛍光トナー12を製造した。
蛍光顔料0.1質量部、水100質量部、水と同体積の1mmのジルコニアビーズをシェイカー用いて10分間攪拌し分散液を作成した。分散液からビーズを取り除いた後、LA−950(HORIBA社製)により平均粒子径を測定した。
トナーの正接損失ピーク温度(℃)及び正接損失値の測定は、ポリエステル樹脂の正接損失ピーク温度(℃)及び正接損失値の測定と同様に測定し、表4に示した。
<キャリアの作製>
シリコーン樹脂(オルガノストレートシリコ−ン) 100質量部
トルエン 100質量部
γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン 5質量部
カーボンブラック 10質量部
作製した蛍光トナー1〜12を用いた二成分現像剤を用いて下記の評価を実施した。
作製した蛍光トナーと、キャリアA、ターブラーミキサー(ウィリー・エ・バッコーフェン(WAB)社製)を用いて48rpmで5分間均一混合し帯電させ、それぞれ二成分現像剤を作製した。なお、トナーとキャリアの混合比率は、評価機の初期現像剤のトナー濃度に合わせて混合した。
各現像剤をリコー製デジタルフルカラー複合機Imagio Neo C600改造機(線速が320mm/sec)を用いて、付着量0.4mg/cm2となるように4cm角ベタ画像を形成し、定着温度200℃、NIP幅15mmで定着した後、画像の光沢度1を測定した。このとき評価に用いた用紙は王子製紙製PODグロスコート紙128g/m2を使用した。光沢は日本電色工業株式会社製グロスメーターVGS−1Dを用い60度光沢で10箇所の画像を評価した。
◎:85以上
○:80以上85未満
△:50以上80未満
×:50未満
各現像剤をリコー製デジタルフルカラー複合機Imagio Neo C600改造機(線速が320mm/sec)を用いて、付着量0.3mg/cm2となるように4cm角ベタ画像を形成し、定着温度200℃、NIP幅15mmで定着した後、X−RITEを用いて画像濃度を3点測定し平均値を用いた。このとき評価に用いた用紙は王子製紙製PODグロスコート紙128g/m2を使用した。
◎:1.40以上
○:1.35以上1.40未満
△:1.20以上1.35未満
×:1.20未満
リコー製デジタルフルカラー複合機Imagio Neo C600改造機(線速が160mm/sec)を用いて、付着量1.0mg/cm2となるように4cm角ベタ画像を形成し、定着温度200℃、NIP幅15mmで定着した後、黒板をバックにしX−RITEを用いて画像濃度を3点測定しブラック濃度の平均値を用いた。このとき評価にはOHP用紙を使用した。
(蛍光トナーの隠蔽力が上がるほど、下地のブラック濃度が低くなる。)
◎:0.12未満
○:0.12以上0.14未満
△:0.14以上0.16未満
×:0.16以上
各現像剤をリコー製デジタルフルカラー複合機Imagio Neo C600改造機(線速が320mm/sec)を用いて、付着量0.4mg/cm2となるように4cm角ベタ画像を形成し、定着温度200℃、NIP幅15mmで定着した後、画像のメタリック感を目視で評価した。
このとき評価に用いた用紙は王子製紙製PODグロスコート紙128g/m2を使用した。
○:良い
×:悪い
各現像剤を超高速デジタルレーザープリンターIPSiO SP9500Pro(株式会社リコー製)に装填し、厚紙の転写紙(株式会社NBSリコー製、複写印刷用紙<135>)に、トナー付着量0.20±0.1mg/cm2の1cm角ベタ画像を作成し、スコッチ メンディングテープ810(幅24mm、3M社製)をベタ画像上に添付し、テープ上から重さ1kgの金属ローラ(直径50mm、SUS製)を10mm/sの速度で転がしながら10往復させた。テープを10mm/sの速度で一定方向に剥がし、テープ剥離前後での画像濃度から下記数式(1)を用いて画像残像率を求め、下記の評価基準により耐コールドオフセット性を評価した。
画像残存率(%)=(剥離後の画像濃度/剥離前の画像濃度)×100 ・・(1)
◎:画像残存率が97%以上
○:画像残存率が92%以上97%未満
△:画像残存率が80%以上92%未満(従来のトナー並)
×:画像残存率が80%未満
各現像剤を超高速デジタルレーザープリンターIPSiO SP9500Pro(株式会社リコー製)に装填し、薄紙の転写紙(株式会社NBSリコー製、複写印刷用紙<55>)に、トナー付着量0.40±0.1mg/cm2の1cm角ベタ画像を作成し、定着ローラ温度を変化させて定着を行い、ホットオフセットの有無を目視評価し、ホットオフセットが発生しない上限温度を定着上限温度とし、下記基準で耐ホットオフセット性を評価した。
◎:定着上限温度が240℃以上
○:定着上限温度が220℃以上240℃未満
△:定着上限温度が180℃以上220℃未満(従来のトナー並)
×:定着上限温度が180℃未満
耐熱保存性は、針入度試験器(日科エンジニアリング株式会社製)を用いて測定した。具体的には、各トナーを10g計量し、温度20℃〜25℃、40〜60%RHの環境下で30mlのガラス容器(スクリューバイアル)に入れ、蓋を閉めた。トナーを入れたガラス容器を200回タッピングした後、温度を50℃にセットした恒温槽に48時間放置した後、針入度試験器で針入度を測定し、下記の評価基準により耐熱保存性を評価した。針入度の値が大きいほど、耐熱保存性に優れる。
◎:針入度が30mm以上
○:針入度が20mm〜29mm
△:針入度が15mm〜19mm(従来のトナー並)
×:針入度が14mm以下
実施例と同様に蛍光トナー12〜17を用いた二成分現像剤を用いて評価を行い。比較例1〜6とした。
すなわち、本発明により、非常に優れた低温定着性と、高い耐ホットオフセット特性、良好な保管安定性を両立し、且つ、低付着量でも着色力、隠蔽力が高く、高光沢な画像を形成することのできる電子写真現像用トナー、並びに、該電子写真現像用トナーを用いた電子写真画像形成方法及びプロセスカートリッジを提供することが可能となることがわかった。
1 紙
2 セルロースの繊維
3 トナー層
4 カラートナー層
5 蛍光トナー層
(図5の符号)
101A 駆動ローラ
101B 従動ローラ
102 感光体ベルト
103 帯電器
104 レーザー書き込み系ユニット
105A〜105D それぞれイエロー,マゼンタ,シアン,ブラックの各色のトナーを収容する現像ユニット
105E 蛍光のトナーを収容する現像ユニット
106 給紙カセット
107 中間転写ベルト
107A 中間転写ベルト駆動用の駆動軸ローラ
107B 中間転写ベルトを支持する従動軸ローラ
108 クリーニング装置
109 定着ローラ
109A 加圧ローラ
110 排紙トレイ
113 紙転写ローラ
(図6の符号)
20 感光体ドラム
21 トナー
23 キャリア
40 現像装置
41 現像スリーブ
42 現像剤収容部材
43 ドクターブレード(現像剤供給規制部材)
44 支持ケース
45 トナーホッパー
46 現像剤収容部
47 現像剤撹拌機構
48 トナーアジテータ
49 トナー補給機構
(図7の符号)
20 感光体ドラム
32 像担持体帯電部材[帯電部材]
33 像露光系
40 現像装置
41 現像スリーブ
45 トナーホッパー
47 現像剤撹拌機構
50 転写機構[転写装置]
60 クリーニング機構[クリーニング装置]
61 クリーニングブレード
62 トナー回収室
70 除電ランプ
80 転写媒体
(図8の符号)
20 感光体
24a 駆動ローラ
24b 駆動ローラ
26 クリーニング前露光光源
32 帯電部材
33 像露光系
40 現像装置
50 転写装置[転写機構]
61 クリーニングブレード
64 ブラシ状クリーニング手段
70 除電ランプ
(図9の符号)
20 感光体
32 ブラシ状接触帯電手段[帯電手段]
40 現像手段[現像装置]
61 クリーニングブレード[クリーニングブレード手段]
Claims (7)
- 結着樹脂と、蛍光着色剤と、離型剤と、を含有し、
当該電子写真現像用トナーの粘弾性は、損失弾性率(G”)/貯蔵弾性率(G’)=正接損失(tanδ)で表される正接損失が80〜160[℃]にピークを有し、
且つ、正接損失のピーク値が3以上であることを特徴とする電子写真現像用トナー。 - 前記結着樹脂は、結晶性ポリエステル樹脂を含有することを特徴とする請求項1に記載の電子写真現像用トナー。
- 前記離型剤は、脂肪酸アマイドを含み、
当該電子写真現像用トナー内部に前記脂肪酸アマイドを含有することを特徴とする請求項1または2に記載の電子写真現像用トナー。 - 前記脂肪酸アマイドは、N,N’−エチレン−ビスステアリン酸アマイドであることを特徴とする請求項3に記載の電子写真現像用トナー。
- 前記蛍光着色剤は、平均粒子径が2μm以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電子写真現像用トナー。
- 請求項1乃至5のいずれかに記載の電子写真現像用トナーを用いることを特徴とする電子写真画像形成方法。
- 像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像をトナー及びキャリアを含む二成分現像剤により可視像とする現像装置と、を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱可能に備えられるプロセスカートリッジであって、
前記トナーは、請求項1乃至5のいずれかに記載の電子写真現像用トナーであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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