JP2013134314A - 光輝性トナー、現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び、光輝性トナーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】結着樹脂と、光輝性顔料4とを含有するトナー粒子10を含み、前記トナー粒子の断面における長軸径aと短軸径bとの比(b/a)の平均値が0.1以上0.7以下であるとともに、前記トナー粒子の断面における円形度の平均値が0.50以上0.90以下である光輝性トナー。
【選択図】図1
Description
請求項1の発明は、結着樹脂と、光輝性顔料とを含有するトナー粒子を含み、前記トナー粒子の断面における長軸径aと短軸径bとの比(b/a)の平均値が0.1以上0.7以下であるとともに、前記トナー粒子の断面における円形度の平均値が0.50以上0.90以下である光輝性トナー。
請求項2の発明は、請求項1に記載の光輝性トナーを含む現像剤。
請求項3の発明は、請求項1に記載の光輝性トナーを収容し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。
請求項4の発明は、請求項2に記載の現像剤を収容し、像保持体の表面に形成された静電潜像を前記現像剤によりトナー像として現像する現像手段を備えるプロセスカートリッジ。
請求項5の発明は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記像保持体の表面に形成された前記静電潜像を請求項2に記載の現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、を備える画像形成装置。
請求項6の発明は、 請求項1に記載の光輝性トナーの製造方法であって、光輝性顔料と第一の結着樹脂粒子とが凝集してなる第一の凝集粒子が分散した第一の凝集粒子分散液を調製する第一の凝集粒子分散液調製工程と、第二の結着樹脂粒子が凝集してなり、前記第一の凝集粒子よりも体積平均粒径が小さい第二の凝集粒子が分散した第二の凝集粒子分散液を調製する第二の凝集粒子分散液調製工程と、前記第一の凝集粒子分散液と前記第二の凝集粒子分散液とを混合し、前記第一の凝集粒子の表面に前記第二の凝集粒子が付着した第三の凝集粒子が分散した第三の凝集粒子分散液を調整する第三の凝集粒子分散液調製工程と、前記第三の凝集粒子分散液を加熱して前記第一の凝集粒子と前記第二の凝集粒子とを合一する合一工程と、を含む光輝性トナーの製造方法。
請求項2、3、4、5の発明によれば、トナー粒子の断面における長軸径aと短軸径bとの比(b/a)の平均値及び円形度の平均値の少なくとも一方が上記範囲外である光輝性トナーをする場合に比べ、高温高湿下において画像密度が低い画像を形成したときの転写性の低下が抑制される現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置が提供される。
請求項6の発明によれば、結着樹脂と、光輝性顔料とを含有するトナー粒子を含み、前記トナー粒子の断面における長軸径aと短軸径bとの比(b/a)の平均値が0.1以上0.7以下であるとともに、前記トナー粒子の断面における円形度の平均値が0.50以上0.90以下である光輝性トナーが容易に製造される光輝性トナーの製造方法が提供される
本実施形態の光輝性トナーは、結着樹脂と、光輝性顔料とを含有するトナー粒子を含み、前記トナー粒子の断面における長軸径aと短軸径bとの比(b/a)の平均値が0.1以上0.7以下であるとともに、前記トナー粒子の断面における円形度の平均値が0.50以上0.90以下である光輝性トナーである。
また、「短軸径b/長軸径a」はトナー粒子16と同等であり、「円形度」はトナー粒子16よりも小さいトナー粒子14は、表面に凹凸を有するが、全体としては球形に近い形状を有する。
さらに、「短軸径b/長軸径a」はトナー粒子16よりも小さく、「円形度」はトナー粒子16と同等であるトナー粒子12は、表面の凹凸がほとんど無く、扁平に近い形状を有する。
一方、「短軸径b/長軸径a」が0.1以上0.7以下であり、円形度が0.50以上0.90以下である本実施形態に係るトナー粒子10は、「短軸径b/長軸径a」及び「円形度」がいずれもトナー粒子16よりも小さく、表面に凹凸を有する円盤形状を有する。
光輝性顔料は、通常、その粒径が大きく、形状が扁平状であることから、光輝性顔料を含むトナー粒子の形状も、通常、扁平状となる。特に32℃80%RH程の高温高湿下において低印字面積の画像(低密度画像)を多量に形成すると、トナー粒子と中間転写体等の部材との間で非静電的付着力が大きくなり転写効率が低下し、画像の光輝性が低下してしまう。
なお、トナー粒子に外添剤を付着させることで転写性が改善されるが、低印字面積の画像を多量に形成するとトナー粒子に外添剤が埋没してしまい、転写性改善の効果が小さくなることがある。
まず、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と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℃の下、切削サンプルを切削し、観察用サンプルを作製する。観察サンプルをTEMにより倍率5000倍前後で観察する。
トナー粒子500個について断面を観察し、各トナー粒子の長軸径aと短軸径bとの比(b/a)を求める。ここで、トナー粒子の断面を観察したときに、例えば図1に示すように最大長が長軸径aであり、該長軸径aと直交する方向(厚さ方向)において上下で最も突出する部分を基準とした平行線の距離間が短軸径bである。例えば、トナー粒子の厚さ方向の断面であれば、厚さ方向が短軸径bとなる。各トナー粒子について長軸径aと短軸径bとの比(b/a)を求め、それらの平均値を算出する。
上記観点から、トナー粒子断面の長軸径aと短軸径bとの比(b/a)の平均値は、0.15以上0.5以下が望ましく、0.2以上0.4以下がより望ましい。
トナー粒子断面の長軸径aと短軸径bとの比(b/a)を求める場合と同様にしてトナー粒子断面をTEMにより倍率5000倍前後で観察し、トナー粒子断面の周囲長を算出する。また、そのトナー粒子断面の面積を算出し、その面積と同面積を持つ円を仮定し、その円の円周を算出する(円相当径から求めた円の円周長)。そして円形度は、「円形度=円相当径から求めた円の円周長/粒子像の周囲長」、として算出される。図2に示すように、数値が1.0に近いほど球形を表す。
このようにしてトナー粒子500個についてトナー粒子断面を観察し、各トナー粒子の円形度を求め、それらの平均値(平均円形度)を算出する。
上記観点から、トナー粒子断面の平均円形度は、0.7以上0.85以下が望ましく、0.6以上0.8以下がより望ましい。
本実施形態の光輝性トナーに用いられる、光輝性顔料としては、例えば、以下のものが用いられる。アルミニウム、黄銅、青銅、ニッケル、ステンレス、亜鉛などの金属粉末、酸化チタンや黄色酸化鉄を被覆した雲母、硫酸バリウム、層状ケイ酸塩、層状アルミニウムのケイ酸塩などの被覆薄片状無機結晶基質、単結晶板状酸化チタン、塩基性炭酸塩、酸オキシ塩化ビスマス、天然グアニン、薄片状ガラス粉、金属蒸着された薄片状ガラス粉など、光輝性を有するものならば特に制限はない。中でも高い光輝性が得られるアルミニウムがより好ましく用いることができる。
なお、光輝性顔料4は結着樹脂との組成の違いや特徴的な扁平形状をしているため、観察した画像の濃淡の違いや形状から判別される。トナー粒子の断面内部では棒状に存在し、コントラストの異なる部分が光輝性顔料4であると判断される。
本実施形態に用いられる結着樹脂としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のエチレン系樹脂;ポリスチレン、α−ポリメチルスチレン等のスチレン系樹脂;ポリメチルメタアクリレート、ポリアクリロニトリル等の(メタ)アクリル系樹脂;ポリアミド樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリエーテル樹脂およびこれらの共重合樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリエステル樹脂を用いることが望ましい。
以下においては、特に好ましく用いられるポリエステル樹脂について説明する。
前記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が1種または2種以上用いられる。
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好ましく、また良好なる定着性を確保するために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)を併用することが好ましい。
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好ましい。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。
本実施形態の光輝性トナー中における結晶性ポリエステル樹脂の含有量としては、2質量%以上30質量%以下が好ましく、4質量%以上25質量%以下がより好ましい。
前記酸由来構成成分となるための酸としては、種々のジカルボン酸が挙げられるが本実施形態の結晶性ポリエステル樹脂における酸由来構成成分としては、直鎖型の脂肪族ジカルボン酸が望ましい。
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。これらの中では、アジピン酸、セバシン酸、1,10−デカンジカルボン酸が好ましい。
上記スルホン酸基を持つジカルボン酸としては、例えば、2−スルホテレフタル酸ナトリウム塩、5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩、スルホコハク酸ナトリウム塩等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの低級アルキルエステル、酸無水物等も挙げられる。これらの中でも、5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩等が好ましい。
これらの脂肪族ジカルボン酸由来構成成分以外の酸由来構成成分(2重結合を持つジカルボン酸由来構成成分およびスルホン酸基を持つジカルボン酸由来構成成分)の、酸由来構成成分における含有量としては、1構成モル%以上20構成モル%以下が好ましく、2構成モル%以上10構成モル%以下がより好ましい。
アルコール由来構成成分となるためのアルコールとしては、脂肪族ジオールが望ましく、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−ドデカンジオール、1,12−ウンデカンジオール、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、この限りではない。これらの中でも、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールが好ましい。
ポリエステル樹脂の製造方法としては、特に制限はなく、酸成分とアルコール成分とを反応させる一般的なポリエステル重合法で製造される。例えば、直接重縮合、エステル交換法等を、モノマーの種類によって使い分けて製造する。前記酸成分とアルコール成分とを反応させる際のモル比(酸成分/アルコール成分)としては、反応条件等によっても異なるため、一概には言えないが、高分子量化するためには通常1/1程度が好ましい。
本実施形態の光輝性トナーには、必要に応じて離型剤を含有してもよい。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;等が挙げられる。これらの離型剤の融解温度は、50℃以上100℃以下が望ましく、60℃以上95℃以下がより望ましい。
トナー中の離型剤の含有量は、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。
本実施形態の光輝性トナーには、上記した成分以外にも、更に必要に応じて内添剤、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添加してもよい。
また、本実施形態の光輝性トナー粒子10の体積平均粒径は1μm以上30μm以下であることが好ましく、より好ましくは3μm以上20μm以下であり、さらに好ましくは5μm以上10μm以下である。
マルチサイザーII(コールター社製)等の測定器で測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積D16v、数D16p、累積50%となる粒径を体積D50v、数D50p、累積84%となる粒径を体積D84v、数D84pと定義する。体積D50vを体積平均粒径D50とする。
本実施形態の光輝性トナーは、湿式法や乾式法など公知の方法により作製されてもよいが、特に湿式法で製造することが好ましい。該湿式法としては、溶融懸濁法、乳化凝集法、溶解懸濁法等が挙げられ、乳化凝集法にて製造することが好ましい。
(乳化工程)
凝集粒子の形成に用いる原料分散液を準備するために、乳化工程では、トナーを構成する主要な材料を、水系媒体中に分散させた乳化分散液を調整する。以下、結着樹脂分散液、光輝性顔料分散液、離型剤分散液等について説明する。
結着樹脂分散液中に分散する樹脂粒子の体積平均粒径は、0.01μm以上1μm以下であってもよく、0.03μm以上0.8μm以下であってもよく、0.03μm以上0.6μmであってもよい。
樹脂粒子の体積平均粒径が1μmを越えると、最終的に得られるトナーの粒径分布が広くなったり、遊離粒子の発生が生じ、性能や信頼性の低下を招き易くなる場合がある。一方、体積平均粒径が上記範囲内であれば前記欠点がない上、トナー粒子間の組成偏在が減少し、トナー粒子中の分散が良好となり、性能や信頼性のバラツキが小さくなる点で有利である。
前記水系媒体としては、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。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。本実施形態においては、前記水系媒体に界面活性剤を添加混合しておいてもよい。
光輝性顔料分散液を調整する際の分散方法としては、例えば回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的な分散方法を使用してもよく、なんら制限されるものではない。必要に応じて、界面活性剤を使用して光輝性顔料の水分散液を調製したり、分散剤を使用して光輝性顔料の有機溶剤分散液を調製したりしてもよい。分散に用いる界面活性剤や分散剤としては、結着樹脂を分散させる際に用い得る分散剤と同様のものを用いてもよい。
離型剤分散液は、離型剤を水中にイオン性界面活性剤等と共に分散し、離型剤の融解温度以上に加熱し、ホモジナイザーや圧力吐出型分散機を用いて強い剪断力を印加することにより調製される。これにより、体積平均粒径が1μm以下の離型剤粒子を分散させる。また、離型剤分散液における分散媒としては、結着樹脂に用いる分散媒と同様のものを用いてもよい。
第一の凝集粒子分散液調製工程においては、光輝性顔料と第一の結着樹脂粒子とが凝集してなる第一の凝集粒子が分散した第一の凝集粒子分散液を調製する。
例えば、第一の結着樹脂粒子が分散した第一の結着樹脂分散液として調製した前記結着樹脂分散液に、光輝性顔料分散液及び離型剤分散液を加える。さらに、必要に応じて添加されるその他の分散液を混合して得られた原料分散液に対して、凝集剤を更に添加して加熱し、これらの粒子を凝集させた凝集粒子(第一の凝集粒子)を形成する。
なお、樹脂粒子が結晶性ポリエステル等の結晶性樹脂である場合には、結晶性樹脂の融解温度付近(±20℃)の温度で、且つ、融解温度以下の温度にて加熱し、これらの粒子を凝集させた凝集粒子(第一の凝集粒子)を形成する。
また、第一の結着樹脂粒子を含む第一の結着樹脂分散液に、光輝性顔料等をそのまま添加して第一の凝集粒子分散液を調製してもよい。
また、凝集剤の金属イオンと錯体もしくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
第二の結着樹脂粒子が凝集してなり、前記第一の凝集粒子よりも体積平均粒径が小さい第二の凝集粒子が分散した第二の凝集粒子分散液を調製する。
上記第一の凝集粒子分散液調製工程及び第二の凝集粒子分散液調製工程において、第一の結着樹脂と第二の結着樹脂との種類は同一でも異なっていてもよいが、第三の凝集粒子分散液調製工程において第一の凝集粒子に付着させ易く、合一工程において加熱により合一させ易い観点から、同じ種類が望ましい。
例えば、第一の凝集粒子分散液調製工程でも用いた前記結着樹脂分散液に凝集剤を徐々に滴下しながら混合し、一次凝集させた分散液(第二の凝集粒子分散液)を得る。
前記第一の凝集粒子分散液と前記第二の凝集粒子分散液とを混合し、前記第一の凝集粒子の表面に前記第二の凝集粒子が付着した第三の凝集粒子が分散した第三の凝集粒子分散液を調整する。
第一の凝集粒子分散液と前記第二の凝集粒子分散液との混合割合としては、円形度を0.50以上0.90以下にする観点から、第一の凝集粒子:第二の凝集粒子(質量比)が95:5乃至50:50が望ましく、90:10乃至70:30がより望ましい。
第三の凝集粒子分散液を加熱して第一の凝集粒子と第二の凝集粒子とを合一する。
第三の凝集粒子分散液調製工程を経た後に実施される合一工程では、第三の凝集粒子を含む分散液のpHを6.5以上8.5以下程度の範囲にすることにより、凝集の進行を停止させる。
凝集粒子の合一工程を終了した後、洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て所望のトナー粒子を得るが、洗浄工程は塩酸、硫酸、硝酸等の強酸の水溶液でトナー粒子に付着した分散剤を除去後、ろ液が中性になるまでイオン交換水などで洗浄することが望ましい。また、固液分離工程には特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等が好適である。さらに、乾燥工程も特に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等が用いられる。
外添剤としては、例えば、表面を疎水化処理したシリカ粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、カーボンブラック等の無機粒子やポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、シリコーン樹脂等のポリマー粒子等、公知の粒子が使用し得る。
まず、第一の凝集粒子分散液工程では、光輝性を有する顔料粒子を準備し、該顔料粒子と結着樹脂とを溶剤に分散・溶解して混合する。これを転相乳化やせん断乳化により水中へ分散することにより、樹脂で被覆された光輝性の顔料粒子を形成する。ここにその他の組成物(例えば離型剤、シェル用樹脂等)を添加し、さらに凝集剤を添加し、攪拌しながら温度を樹脂のガラス転移温度(Tg)の近くまで上昇させ、第一の凝集粒子を形成する。この工程において、例えば2枚パドルを有した層流を形成する攪拌翼を使用し、攪拌速度を高速度にして(例えば500rpm以上1500rpm以下)攪拌することで、光輝性の顔料粒子が凝集粒子中で長軸方向の向きを揃え、且つ、凝集粒子も長軸方向に向かって凝集し、トナーの厚さが小さくなる。最後に粒子安定化のためにアルカリ性にする。
これに、別途調製した第二の凝集粒子分散液を添加して第一の凝集粒子の表面に第二の凝集粒子を付着させて第三の凝集粒子分散液を調製する。
次いで、温度をトナーのガラス転移温度(Tg)以上融解温度(Tm)以下まで上昇させ、凝集粒子を合一させる。この合一工程において、より低温(例えば60℃以上80℃以下)で合一させることで、材料の再配置に伴う移動を小さくし、顔料の配向性が保たれる。
本実施形態の光輝性トナーは、そのまま一成分現像剤として用いてもよく、またキャリアと混合して二成分現像剤として用いてもよい。
図3は、本実施形態の光輝性トナーが適用された現像装置を含む画像形成装置の実施の形態を示す概略構成図である。
同図において、本実施形態の画像形成装置は、定められた方向に回転する像保持体としての感光体ドラム20を有し、この感光体ドラム20の周囲には、感光体ドラム20を帯電する帯電装置21と、この感光体ドラム20上に静電潜像Zを形成する潜像形成装置としての例えば露光装置22と、感光体ドラム20上に形成された静電潜像Zを可視像化する現像装置30と、感光体ドラム20上で可視像化されたトナー像を被転写体である記録紙28に転写する転写装置24と、感光体ドラム20上の残留トナーを清掃するクリーニング装置25とを順次配設したものである。
ここで、電荷注入ロール34の回転方向については選定して差し支えないが、トナーの供給性および電荷注入特性を考慮すると、電荷注入ロール34としては、現像ロール33との対向部にて同方向で且つ周速差(例えば1.5倍以上)をもって回転し、電荷注入ロール34と現像ロール33とに挟まれる領域にトナー40を挟み、摺擦しながら電荷を注入する態様が好ましい。
作像プロセスが開始されると、先ず、感光体ドラム20表面が帯電装置21により帯電され、露光装置22が帯電された感光体ドラム20上に静電潜像Zを書き込み、現像装置30が前記静電潜像Zをトナー像として可視像化する。しかる後、感光体ドラム20上のトナー像は転写部位へと搬送され、転写装置24が被転写体である記録紙28に感光体ドラム20上のトナー像を静電的に転写する。尚、感光体ドラム20上の残留トナーはクリーニング装置25にて清掃される。この後、不図示の定着装置によって記録紙28上のトナー像が定着され、画像が得られる。
図4は、本実施形態のプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。本実施形態のプロセスカートリッジは、前述の本実施形態の光輝性トナーを収容すると共に、該トナーを保持して搬送するトナー保持体を備えることを特徴としている。
なお、図4において符号300は被転写体を表す。
<結着樹脂の合成>
・ビスフェノールAエチレンオキシド2モル付加物 :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
上記成分を加熱乾燥した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4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まで徐々に減圧し220℃で1時間保持することにより結着樹脂を合成した。
・結着樹脂 :160部
・酢酸エチル :233部
・水酸化ナトリウム水溶液(0.3N) :0.1部
・カルナウバワックス(東亜化成(株)製、RC−160 ):50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
・イオン交換水:200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分間の分散処理をして、体積平均粒径が0.23μmである離型剤粒子を分散させてなる離型剤分散液(固形分濃度:20%)を調製した。
・アルミニウム顔料(昭和アルミパウダー(株)製、2173EA:100部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンR) :1.5部
・イオン交換水 :900部
アルミニウム顔料のペーストから溶剤を除去した後、以上を混合し、乳化分散機キャビトロン(太平洋機工(株)製、CR1010)を用いて1時間分散して、光輝性顔料(アルミニウム顔料)を分散させてなる光輝性顔料分散液(固形分濃度:10%)を調製した。
・結着樹脂分散液:212.5部
・離型剤分散液:25部
・光輝性顔料分散液:100部
・ノニオン性界面活性剤(IGEPAL CA897):1.40部
上記光輝性顔料分散液、結着樹脂分散液、及び離型剤分散液を2Lの円筒ステンレス容器に入れ、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラララックスT50)により4000rpmでせん断力を加えながら10分間分散して混合した。
次いで、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの10%硝酸水溶液1.75部を徐々に滴下して、ホモジナイザーの回転数を5000rpmにして15分間分散して混合し、原料分散液とした。
次に、結着樹脂分散液:100部に前記ポリ塩化アルミニウムの10%硝酸水溶液0.5部を徐々に滴下して、ホモジナイザーの回転数を5000rpmにして15分間分散して混合し、原料分散液とした。
この第二の凝集粒子分散液を、前記光輝性顔料を含む第一の凝集粒子分散液に追添加し、前記凝集粒子の表面に結着樹脂の一次凝集樹脂粒子(第二の凝集粒子)を付着させた。さらに56℃に昇温し、光学顕微鏡及びマルチサイザーIIで粒子の大きさ及び形態を確認しながら凝集粒子を整えた。これにより、第三の凝集粒子分散液を調製した。
その後、70.0℃で保持したままpHを6.0まで下げ、1時間後に加熱を止め、1.0℃/分の降温速度で冷却した。その後20μmメッシュで篩分し、水洗を繰り返した後、真空乾燥機で乾燥して光輝性トナー粒子1を得た。得られた光輝性トナー粒子の体積平均粒子径は12.2μmであった。
トナー粒子断面の長軸径aと短軸径bの比(b/a)の平均値、及び、トナー粒子断面の円形度の平均値を、前述の方法により測定した。結果を下記表1に示す。
・フェライト粒子(体積平均粒径:35μm) :100部
・トルエン :14部
・パーフルオロオクチルエチルアクリレート−メチルメタクリレート共重合体(臨界表面張力:24dyn/cm、共重合比2:8、重量平均分子量77000) :1.6部
・カーボンブラック(商品名:VXC-72、キャボット社製、体積抵抗率:100Ωcm以下) :0.12部
・架橋メラミン樹脂粒子(平均粒径:0.3μm、トルエン不溶) :0.3部
まず、パーフルオロオクチルエチルアクリレート−メチルメタクリレート共重合体に、カーボンブラックをトルエンに希釈して加えサンドミルで分散した。次いで、これにフェライト粒子以外の上記各成分を10分間スターラーで分散し、被覆層形成液を調合した。次いでこの被覆層形成液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダーに入れ、温度60℃において30分間攪拌した後、減圧してトルエンを留去して、樹脂被覆層を形成してキャリアを得た。
光輝性トナー1:36部とキャリア:414部とを、2リットルのVブレンダーに入れ、20分間攪拌し、その後212μmで篩分して現像剤1を作製した。
‐転写性‐
富士ゼロックス(株)社製DocuCentre−III C7600の改造機を用いて転写性評価を行った。前記改造機は、トナー転写前に強制的にマシンを停止させ、感光体上、中間転写体上、紙上(未定着)のトナー量を測定できるようにしたものである。また定着ロール表面温度を130℃にしたものである。
転写性の評価では、32℃80%RHの環境で、富士ゼロックス社製C2紙を用いて、印字面積0.5%のパターンを10000枚印刷し、その後5cm×5cmのパッチを描き、各トナー重量を測定し、下記式により1次転写効率、及び2次転写効率を算出した。なお、1次転写効率、2次転写効率の掛け合わせが80%以上であるものを許容レベルとした。
2次転写効率=(紙上未定着トナー重量)/(中間転写体上トナー重量)
転写性=(1次転写効率)×(2次転写効率)×100
以下の方法によりベタ画像を形成した。
試料となる現像剤を、富士ゼロックス(株)社製DocuCentre−III C7600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190℃、定着圧力4.0kg/cm2にて、トナー載り量が4.5g/cm2のベタ画像を形成した。
32℃80%RHの高温高湿下において、印字面積1.0%の画像を上記記録紙10000枚に形成した後に得られたベタ画像に関し、JIS K 5600−4−3:1999「塗料一般試験方法−第4部:塗膜の視覚特性−第3節:色の目視比較」に準じた色観察用照明(自然昼光照明)下で目視にて光輝性を評価した。なお評価は、粒子感(キラキラと輝く光輝性の効果)、光学的効果(見る角度による色相の変化)を評価し、下記段階とした。2以上が実際に使用可能なレベルである。
得られた結果を表1に示す。
5:粒子感と光学的効果が調和している。
4:やや粒子感、光学的効果がある。
3:普通の感覚。
2:ぼけた感じがする。
1:全く粒子感、光学的効果がない。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を721rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を46℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を533rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を45℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を715rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を39℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を527rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を39℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を715rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を47℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を527rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を47℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を739rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を46℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を509rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を46℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を733rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を39℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を515rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を39℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を721rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を38℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を533rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を38℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を745rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を48℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を409rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を47℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を750rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を35℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を415rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を36℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を750rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を49℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を415rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を48℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を768rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を47℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を392rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を48℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を762rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を35℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を397rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を36℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を745rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を34℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1に記載の光輝性トナーの製造方法において、第一の凝集粒子分散液調製工程における2枚パドルの攪拌回転数を409rpmに変更し、第二の凝集粒子分散液調製工程における凝集粒子の成長を促進させる温度を35℃に変更した以外は、実施例1に記載の方法によりトナーを製造し、実施例1と同様に評価した。得られた結果を表1に示す。
10,12,14,16 トナー粒子
20 感光体ドラム
21 帯電装置
22 露光装置
24 転写装置
25 クリーニング装置
28 記録紙
30 現像装置
31 現像ハウジング
32 現像用開口
33 現像ロール
34 電荷注入ロール
40 トナー
107 感光体(像保持体)
108 帯電ローラ
111 現像装置(現像手段)
112 転写装置
113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段)
115 定着装置(定着手段)
116 取り付けレール
117 除電露光のための開口部
118 露光のための開口部
200 プロセスカートリッジ
300 記録紙(被転写体)
Z 静電潜像
Claims (6)
- 結着樹脂と、光輝性顔料とを含有するトナー粒子を含み、前記トナー粒子の断面における長軸径aと短軸径bとの比(b/a)の平均値が0.1以上0.7以下であるとともに、前記トナー粒子の断面における円形度の平均値が0.50以上0.90以下である光輝性トナー。
- 請求項1に記載の光輝性トナーを含む現像剤。
- 請求項1に記載の光輝性トナーを収容し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。
- 請求項2に記載の現像剤を収容し、像保持体の表面に形成された静電潜像を前記現像剤によりトナー像として現像する現像手段を備えるプロセスカートリッジ。
- 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記像保持体の表面に形成された前記静電潜像を請求項2に記載の現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。 - 請求項1に記載の光輝性トナーの製造方法であって、
光輝性顔料と第一の結着樹脂粒子とが凝集してなる第一の凝集粒子が分散した第一の凝集粒子分散液を調製する第一の凝集粒子分散液調製工程と、
第二の結着樹脂粒子が凝集してなり、前記第一の凝集粒子よりも体積平均粒径が小さい第二の凝集粒子が分散した第二の凝集粒子分散液を調製する第二の凝集粒子分散液調製工程と、
前記第一の凝集粒子分散液と前記第二の凝集粒子分散液とを混合し、前記第一の凝集粒子の表面に前記第二の凝集粒子が付着した第三の凝集粒子が分散した第三の凝集粒子分散液を調整する第三の凝集粒子分散液調製工程と、
前記第三の凝集粒子分散液を加熱して前記第一の凝集粒子と前記第二の凝集粒子とを合一する合一工程と、を含む光輝性トナーの製造方法。
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