JP2015156017A - 電子写真用トナー、画像形成方法及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
Description
(1)光導電性層などの像担持体表面を一様に帯電させる。
(2)前記像担持体表面を露光し、露光された部分の電荷を消散させることにより電気的な潜像を形成する。
(3)前記潜像にトナーと呼ばれる電荷を持った微粉末等を付着させることによって可視化する。
(4)得られた可視像を転写紙等の記録媒体に転写した後、加熱、加圧などにより永久定着させる。
(5)転写できずに像担持体表面に残った微粉末等を清掃する。
近年の画像形成装置では、トナー定着時の省エネルギー化の要求や高速で処理できる画像形成装置の要求が高まっており、トナー自体に低温で溶融する特性が求められている。
しかし、単にトナーの融点を下げて低温定着を可能にした場合、トナーの保存安定性が懸念される。
また、高画質化の要求も大きく、写真画像等の高品位な画像形成の要求に対しては、鮮明な高光沢画像を提供することが求められている。
さらに、上記のような加熱定着方法において、例えばヒートロールによる加熱定着を行う場合には、使用するトナーの性状と対応させてヒートロールの表面温度を制御する。この場合、ヒートロールの作動および停止、記録紙の通紙状態、環境条件、ヒートロールのオーバーシュート等によってヒートロールの表面温度が変化する。そのため、定着温度のぶれによらず高光沢を発現させなければならないという問題がある。
また、特許文献3には、結着樹脂と加熱定着時に該結着樹脂を軟化させる物質とを含有してなる無職透明の光沢制御粒子を用いた光沢制御層をトナー画像上に形成することを内容とする技術が開示されている。
さらに、トナーの粘弾性を調整することで光沢性を制御する方法(特許文献4〜10)が提案されているが、このうち、特許文献5記載の技術は、定着時に無色透明の光沢制御粒子を軟化させ、画像表面を平滑化することで光沢を付与することを内容とするものである。
しかしながら、透明トナーは画像の最上層に形成され定着機に直接接触することから、有彩色トナーよりも高い耐ホットオフセット性が求められる。また、有彩色トナー画像の上に透明トナーが形成されるため、トナー層が厚くなり、有彩色トナーは高いコールドオフセット性を持つ特性でないと、低融点透明トナーと高融点有彩色トナーとの組合せでは、安定性に欠けるものとなる。
一方、高い耐ホットオフセット性をトナーに持たせる場合、使用される樹脂は架橋モノマーを導入し分子量分布を広くすることで、ホットオフセットを防止することが一般的に行われる。
しかしながら、架橋モノマーを導入した場合、ホットオフセットは防止可能であるが、弾性成分の影響で流動性が発現せず、トナー表面の平滑性が損なわれ、光沢が低くなってしまうという課題があった。
また、特許文献2には、ポリエステル樹脂に、離型剤を分散するためにスチレン−アクリル樹脂を使用することにより、離型剤が離型性を発現しやすい大きさで、離型剤含有による副作用が少ない状態のトナーとすることができ、さらに前記樹脂のアクリル種として特定のものを使用することにより、光沢の低下を抑える旨を記載している。
しかしながら、スポットニスで行われているような写真光沢に近いスポット高光沢は未だ実現できていない。
また、特許文献4〜10には、上記のように、トナーの粘弾性を測定した際、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℃に最大ピークを有し、かつ正接損失の最大ピーク値が3以上とすることで、高光沢を実現できることが開示されている。しかしながら、特許文献4〜10には高光沢を示す定着温度に幅があるかは開示されていない。
上記課題は本発明の(1)に記載の「電子写真用トナー」によって解決される。
(1)「少なくとも結着樹脂、離型剤を含む電子写真用トナーであって、粘弾性を測定した際、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の95〜115℃の最大値が8以上であることを特徴とする電子写真用トナー。」
(2)前記離型剤が、モノエステルワックスであることを特徴とする前記(1)に記載の電子写真用トナー。
(3)前記結着樹脂はポリエステル樹脂であり、前記電子写真用トナーの酸価が6〜12mgKOH/gで、三価以上の金属塩を含むことを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の電子写真用トナー。
(4)前記結着樹脂はポリエステル樹脂であり、前記電子写真用トナーの水酸基価が25〜45mgKOH/gであることを特徴とする前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の電子写真用トナー。
(5)ワックス分散剤を含有し、前記ワックス分散剤が、少なくともスチレン、ブチルアクリレート及びアクリロニトリルをモノマーとして含む共重合体樹脂であることを特徴とする前記(1)乃至(4)のいずれかに記載の電子写真用トナー。
(6)着色剤を含まない透明トナーであることを特徴とする前記(1)乃至(5)のいずれかに記載の電子写真用トナー。
(7)着色剤を含む有彩色トナーであることを特徴とする前記(1)乃至(5)のいずれかに記載の電子写真用トナー。
(8)有彩色トナーと前記(6)に記載の電子写真用トナーとを重ねて画像を形成する画像形成方法であって、前記有彩色トナー及び前記電子写真用トナーを重ねた画像を、同時に記録媒体上に定着することを特徴とする画像形成方法。
(9)有彩色トナーと前記(6)に記載の電子写真用トナーとの光沢度差が30以上であることを特徴とする前記(8)に記載の画像形成方法。
(10)像担持体と、少なくとも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、前記(1)乃至(7)のいずれかに記載の電子写真用トナーを用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
(11)前記(8)又は(9)に記載の画像形成方法によって画像が形成されたことを特徴とする印刷物。
理由を以下に説明する。
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トナーに持たせる必要がある。定着時の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有彩色トナーの微小凹凸に溶融した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、加圧定着後にトナー粒の形状が復元しにくくなる。そのため、延展性に優れ、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。
さらに損失弾性率(G”)は、少なくとも95〜115℃の範囲で、貯蔵弾性率(G’)のような急激な低下を起こさない、即ち当該温度範囲内で温度依存性が比較的小さいことが好ましい。
このようなG“、G’及びtanδの関係を持つトナーのみが正接損失の最大値8以上の温度は95〜115℃であることが好ましい。
正接損失の最大値8以上の温度が95℃未満であると保管環境で貯蔵弾性率(G’)が低下しトナーとしての保存性が悪くなってしまい、保管環境でトナーが凝集してしまう。
さらに、高温での粘弾性が低くなりすぎ、耐ホットオフセット性が損なわれてしまう。
しかし、正接損失の最大値8以上の温度が115℃を超えると低温で定着する目的が損なわれてしまう。
併せて、前記従来技術にない「正接損失の95〜115℃の最大値が8以上」は、結着樹脂がポリエステル樹脂を含有し、離型剤がモノエステルワックスを含有するものであり、三価以上の金属塩を含有するトナーの場合に、比較的簡単に達成可能であることをも見出した。後ほど、詳細に説明する。
前記のように、本発明のトナーは、離型剤としてモノエステルワックスを含んでいることが好ましい。モノエステルワックスは、一般的な結着樹脂との相溶性が低いため、定着時に表面に染み出しやすく、高い離型性を示し、高光沢と高い低温定着性を確保できる。
また、前記モノエステルワックスは、トナー100質量部に対して4〜8質量部含有されることが好ましく、5〜7質量部がより好ましい。該含有量が4質量部より少ないと、定着時における表面への染み出しが不十分であり、離型性が悪くなり、光沢、低温定着性、耐高温オフセット性が低下する。該含有量が8質量部より多いと、トナー表面に析出する離型剤の量が増え、トナーとしての保存性が低下し、感光体等へのフィルミング性が低下する。
前記モノエステルワックスは合成エステルワックスを用いることが好ましい。合成エステルワックスの例としては、長鎖直鎖飽和脂肪酸と長鎖直鎖飽和アルコールから合成されるモノエステルワックスが挙げられる。長鎖直鎖飽和脂肪酸は一般式CnH2n+1COOHで表わされ、n=5〜28程度のものが好ましく用いられる。また長鎖直鎖飽和アルコールはCnH2n+1OHで表わされn=5〜28程度のものが好ましく用いられる。
ここで長鎖直鎖飽和脂肪酸の具体例としては、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、テトラデカン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラモン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ヘプタコサン酸、モンタン酸およびメリシン酸等が挙げられる。一方長鎖直鎖飽和アルコールの具体例としては、アミルアルコール、ヘキシールアルコール、ヘプチールアルコール、オクチルアルコール、カプリルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデシルアルコール、セチルアルコール、ヘプタデシルアルコール、ステアリルアルコール、ノナデシルアルコール、エイコシルアルコール、セリルアルコールおよびヘプタデカンノオール等が挙げられ、低級アルキル基、アミノ基、ハロゲン等の置換基を有していてもよい。
また、本発明のトナーの酸価は6〜12mgKOH/gであることが好ましい。定着時に該ポリエステル樹脂中の酸性基と後述する三価以上の金属塩とが程よく架橋構造を形成することで低温定着性を維持しつつ、より優れた耐高温オフセット性を得ることができる。
該酸価が12mgKOH/gを超えると、該金属塩との架橋構造が多くなることで、耐ホットオフセット性に優れる一方、光沢性、低温定着性が劣ることがある。該酸価が6mgKOH/gを下回ると、架橋構造が少なくなることで、耐ホットオフセット性を得づらくなる。
試料調整:トナー0.5g(酢酸エチル可溶成分では0.3g)をトルエン120mLに添加して室温(23℃)で約10時間攪拌して溶解する。更にエタノール30mLを添加して試料溶液とする。
測定は前記装置にて計算することができるが、具体的には次のように計算する。あらかじめ標定されたN/10苛性カリ〜アルコール溶液で滴定し、アルコールカリ液の消費量から次の計算で酸価を求める。
酸価=KOH(mL数)×N×56.1/試料質量(ただしNはN/10KOHのファクター)
測定装置:電位差自動滴定装置DL−53 Titrator (メトラー・トレド社製)
使用電極:DG113−SC (メトラー・トレド社製)
解析ソフト:LabX Light Version 1.00.000
装置の校正:トルエン120mLとエタノール30mLとの混合溶媒を使用する。
測定温度:23℃
測定条件は以下のとおりである。
攪拌条件
攪拌速度[%]:25
攪拌時間[s]:15
平衡滴定条件
滴定液: CH3ONa
濃度[mol/L]:0.1
電極:DG115
測定単位:mV
測定前滴定液滴下
滴下量[mL]:1.0
待ち時間[s]:0
滴定液滴下モード:Dynamic
dE(set)[mV]:8.0
dV(min)[mL]:0.03
dV(max)[mL]:0.5
測定モード:平衡滴定
dE[mV]:0.5
dt[s]:1.0
t(min)[s]:2.0
t(max) [s]20.0
認識条件
閾値:100.0
最大変化率のみ:No
レンジ:No
頻度:None
測定終了条件
最大滴下量[mL]:10.0
電位:No
勾配:No
当量点の後:Yes
n数:1
終了条件の組み合わせ:No
評価条件
手順:Standard
電位1:No
電位2:No
再評価のための停止:No
また、本発明のトナーの水酸基価は25〜45mgKOH/gであることが好ましい。より好ましくは、30〜40mgKOH/gである。水酸基価が45mgKOH/gより高いと高温高湿環境下で水分を吸着し、帯電量が低下し、地汚れやトナー飛散などの異常画像の原因となる。水酸基価が25mgKOH/gより低いと樹脂が着色しやすくなり、透明トナーが着色しやすくなったり、有彩色トナーの彩度が低下する原因になる。特に印刷物の質感を向上させる目的で、透明トナーを高付着量で印刷した際の着色が課題となる。
試料調整:
(1)0.5mol/L水酸化カリウム滴定液の作成
水酸化カリウム40gをイオン交換水50mlに溶解する。作成した水酸化カリウム水溶液の上澄みを10ml捨てた後メタノールを加え全量を1000mlとする。
(2)メタノール・アセトン混合溶液の作成
メタノール1Lとアセトン1Lを混合し、BTB試薬を1滴とPP指示薬30mlを加えた後、0.1mol/L水酸化カリウムメタノール溶液を微赤紫色になるまで加える。
(3)トナー5gを三角フラスコに精評し、無水酢酸・ピリジン(1:4)混合液5mlをホールピペットで加え、更にピリジン25mlをメスシリンダーで加える。これに冷却管を取り付け、98℃のオイルバスで1.5時間反応させる。
(4)冷却管上部よりイオン交換水3mlを加え、オイルバス中で更に10分間加熱する。
(5)三角フラスコをオイルバスから取り出し室温まで冷却後、アセトンで冷却管を洗い流し冷却管を取り外す。
(6)テトラヒドロフラン50mlをメスシリンダーで加え、PP指示薬10滴加えて(1)で作成した0.5mol/L水酸化カリウム滴定液で滴定する。終点付近で、(2)で作成したメタノール・アセトン混合溶液25mlを加え敵定を続ける。微紅色が30秒持続する点を終点として敵定量を求める。
(7)上記(3)〜(6)の操作を試料なしで行い、空試験とする。
(8)次式により、水酸基価を算出する。
水酸基価=[(B−A)×f×28.05/S]+酸価
・A:本試験に要した0.5mol/L水酸化カリウム滴定液の滴定量
・B:から試験に要した0.5mol/L水酸化カリウム滴定液の滴定量
・f:0.5mol/L水酸化カリウム滴定液のファクター
・S:試料採取量(g)
本発明のトナーの結着樹脂は、ポリエステル樹脂を主成分(結着樹脂全体の50質量%以上)とすることが好ましい。しかし、無論、他の樹脂、例えばポリスチレンやアクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂等々を用いることもできる。これら樹脂は、粉砕トナー材料として従来から多用されてきただけでなく、重合トナーや半重合トナーの場合にも着色料としてのカラーマスターバッチ製作用材料として使用される。また、ポリスチレンやポリスチレン共重合体はワックス分散能にも優れる。
重量平均分子量(Mw)は好ましくは7000〜10000であり、より好ましくは7500〜9500であり、さらにより好ましくは8000〜9000である。また、重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)は好ましくは5以下であり、より好ましくは4以下である。また、酸価は好ましくは12mgKOH/g以下であり、より好ましくは6〜12mgKOH/gである。ポリエステル樹脂を用いることで低温定着性と、耐ホットオフセット性を両立しやすい。
本発明のトナーは、上に説明したように、三価以上の金属塩を含むことが好ましい。該金属塩を含むことにより、定着時に結着樹脂の酸性基と架橋反応が進行し、弱い三次元的な架橋を形成することで、低温定着性を維持しつつ、耐高温オフセット性を得ることができる。
前記金属塩としては、例えば、サリチル酸誘導体の金属塩、アセチルアセトナート金属塩、から選択される少なくとも一種であるのが好ましい。前記金属としては、3価以上の多価イオン金属である限り特に制限はなく、例えば、鉄、ジルコニウム、アルミニウム、チタン、ニッケル等が挙げられる。
前記三価以上の金属塩としては、三価以上のサリチル酸金属化合物が好適に挙げられる。
前記金属塩の含有量としては、例えば、トナー100質量部に対し、0.5〜2質量部が好ましく、0.5〜1質量部がより好ましい。前記含有量が0.5質量部未満であると、耐ホットオフセット性に劣ることがある。また、前記含有量が2質量部を超えると、耐ホットオフセット性に優れる一方、光沢性、低温定着性が劣ることがある。
本発明のトナーは、ワックス分散剤を含有することが好ましく、該分散剤がモノマーとして少なくともスチレン、ブチルアクリレート及びアクリロニトリルを含む共重合体組成物および該共重合体組成物のポリエチレン付加物であることがより好ましい。
本発明のトナーの結着樹脂であるポリエステル樹脂に比べて、スチレン樹脂は、一般的なワックスとの相溶性が良いために、ワックスの分散状態は小さくなりやすい。また、スチレン樹脂は内部凝集力が弱く、ポリエステル樹脂に比べると粉砕性に優れる。このため、ワックス分散状態が同等であっても、ポリエステル樹脂の場合のように、ワックスと樹脂の界面が粉砕面となる確率が低く、トナー粒子表面に存在するワックスを抑えることができ、トナーとしての保存性を高めることができる。
また、本発明のトナーの結着樹脂であるポリエステル樹脂とスチレン系樹脂は非相溶であるために、光沢を低下させやすい。本発明では、一般的なスチレン系樹脂の中ではSP値がポリエステル系樹脂に近い、アクリル種がブチルアクリレートとすることにより、非相溶のものを含有しても光沢の低下を抑制することができる。また、アクリル種がブチルアクリレートの場合には、ポリエステルの熱的特性に近いものとしやすく、ポリエステルが持つ低温定着性と内部凝集力を大きく崩すものではない。
該ワックス分散剤は、トナー100質量部に対して7質量部以下含有することが好ましい。ワックス分散剤を含有することによりワックスの分散効果が得られ、製造方法に左右されることなく安定的に保存性の向上が期待できる。また、ワックスの分散効果によりワックス径が小さくなり感光体等へのフィルミング現象を抑制できる。該含有量が7質量部より多いと、ポリエステル樹脂に対する非相溶成分が多くなり、光沢が低下する。また、ワックスの分散性が高くなりすぎるために、耐フィルミング性は向上するが、定着時のワックスの表面への染み出しが悪くなり、低温定着性、耐ホットオフセット性が低下する。
着色剤としては例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレトVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトポン及びそれらの混合物が使用できる。使用量は一般にバインダー樹脂100質量部に対し0.1〜80質量部である。
さらには透明トナー、有彩色トナーには外部添加剤を含有することができる。
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。
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。強磁性微粒子の種類及び含有量を選択する事により所望の磁化を有する樹脂キャリアを使用する事もできる。この時のキャリアの磁気特性は1,000エルステッドにおける磁化の強さは30〜150emu/gが好ましい。
表面のコート材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ことができるが、シリコーン樹脂及びアクリル樹脂が好ましい。
本発明の電子写真用トナーと磁性キャリアとの混合比はトナー濃度として2〜10質量%が好ましい。
トナーの粒度は種々の方法により測定され、例えば、コールターカウンターマルチサイザーIIIを用い、測定試料は界面活性剤を加えた電解液中に測定トナーを加え超音波分散機で1分間分散させたものを50,000個測定する。
本発明の画像形成装置の現像装置の構成は、画像形成像担持体の移動速度によって選択されるが、像担持体の移動速度の速い高速プリンタ等の場合は、複数の現像磁気ロールを使用し、現像領域を増して現像時間を伸ばし現像することも行われる。
複数の現像磁気ロールを使用した場合、1本の現像ロール方式と比較して高い現像能力が得られることにより、高面積画像印刷への対応や印刷品質が向上するばかりでなく、現像剤中のトナー含有量を低減ずることができる。また、現像ロールの回転スピードを低減することが可能になり、トナーの飛散、現像剤への負荷低減によるトナーによるキャリアスペントを防止し二成分現像剤の長寿命化が更に可能となる。
このような現像方式とトナーを組合せて使用することにより、画像に優れ、文字部分とベタ部分の両者に対して安定したトナー付着量を確保することができ、印字密度の変化に対して転写不良のない安定した画像形成装置を提供できる。
以下に、本発明の透明トナー、有彩色トナーおよび前記透明トナー、有彩色トナーとキャリアからなる二成分系現像剤の評価に使用した画像形成装置Aについて説明する。
図4は、前記画像形成装置Aの全体を示した図である。まず画像形成方法1について説明する。
画像処理部(以下、「IPU」という)14に送られた画像データは、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、Bk(ブラック)、透明の5色の各画像信号を作成する。
次に画像処理部でY、M、C、Bk、透明の各画像信号は、書き込み部15へ伝達される。上記書き込み部15はY、M、C、Bk、透明用の5つのレーザビームをそれぞれ変調・走査して、帯電部51、52、53、54、55によって感光体ドラム上を帯電した後に順次各感光体ドラム21、22、23、24、25上に、静電潜像を作る。ここでは、例えば第1の感光体ドラム21がBkに、第2の感光体ドラム22がYに、第3の感光体ドラム23がMに、第4の感光体ドラム24がCに、第5の感光体ドラム25が透明に対応している。
この転写工程終了後、上記転写紙は定着ユニット80に搬送されて、この定着ユニット80で、上記転写されたトナー像は転写紙上に定着される。
転写工程終了後、上記感光体ドラム21、22、23、24、25上に残留したトナーは、クリーニング部41、42、43、44、45によって除去される。
次に部分的に高光沢を出す場合の画像形成方法2について説明する。
まず画像形成方法1と同様に、画像処理部(以下、「IPU」という)14に送られた画像データは、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、Bk(ブラック)、透明の5色の各画像信号を作成する。
転写工程終了後、上記感光体ドラム21、22、23、24、25上に残留したトナーは、クリーニング部41、42、43、44、45によって除去される。
定着された転写紙は第二の画像形成を行うために定着済み転写紙搬送部17に搬送される。
第二の画像形成では、画像演算処理によって第一の画像形成をしていない通常光沢となる部分の各画像信号は、書き込み部15へ伝達される。ここでは透明以外のY、M、C、Bkの画像が各感光ドラム21、22、23、24に書き込まれ、第一の画像形成と同様に現像、転写され再度定着部で定着される。
画像形成方法1、及び画像形成方法2共に使用可能である。透明トナーを厚く載せる場合、転写ドラム上の透明トナー層が厚くなり二次転写がし難くなるため、図6のように別転写ドラムにすることもできる。
なお、いわゆる当業者は以下に示す本発明の実施例について適宜変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正は本発明に含まれるものであり、以下の説明はこの発明の好ましい実施形態における例であって、本発明を限定するものではない。
特に明記しない限り、部は質量部を示す。
本発明におけるガラス転移点(Tg)は、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10℃/分で、20℃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点とした。
正接損失(tanδ)は粘弾性測定によって測定される。本発明においては、トナーを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%)で、損失弾性率(G”)、貯蔵弾性率(G’)、正接損失(tanδ)の測定を行った。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。
トナー及び結着樹脂の酸価の測定は、JIS K0070−1992に記載の測定方法に準拠して以下の条件で測定を行った。
試料調整:トナーまたは結着樹脂0.5g(酢酸エチル可溶成分では0.3g)をトルエン120mLに添加して室温(23℃)で約10時間攪拌して溶解した。更にエタノール30mL を添加して試料溶液とした。
測定は前記装置にて計算することが出来るが、具体的には次のように計算した。あらかじめ標定されたN/10苛性カリ〜アルコール溶液で滴定し、アルコールカリ液の消費量から次の計算で酸価を求めた。
酸価=KOH(mL数)×N×56.1/試料質量(ただしNはN/10KOHのファクター)
以下に示す実施例及び比較例では一種類の結着樹脂を用いているため、結着樹脂とトナーの酸価がほぼ一致した。
トナー及び結着樹脂の水酸基価の測定は、JIS K0070−1992に記載の測定方法に準拠して以下の条件で測定を行う。
試料調整:
(1)0.5mol/L水酸化カリウム滴定液の作成
水酸化カリウム40gをイオン交換水50mlに溶解する。作成した水酸化カリウム水溶液の上澄みを10ml捨てた後メタノールを加え全量を1000mlとする。
(2)メタノール・アセトン混合溶液の作成
メタノール1Lとアセトン1Lを混合し、BTB試薬を1滴とPP指示薬30mlを加えた後、0.1mol/L水酸化カリウムメタノール溶液を微赤紫色になるまで加える。
(3)トナー5gを三角フラスコに精評し、無水酢酸・ピリジン(1:4)混合液5mlをホールピペットで加え、更にピリジン25mlをメスシリンダーで加える。これに冷却管を取り付け、98℃のオイルバスで1.5時間反応させる。
(4)冷却管上部よりイオン交換水3mlを加え、オイルバス中で更に10分間加熱する。
(5)三角フラスコをオイルバスから取り出し室温まで冷却後、アセトンで冷却管を洗い流し冷却管を取り外す。
(6)テトラヒドロフラン50mlをメスシリンダーで加え、PP指示薬10滴加えて(1)で作成した0.5mol/L水酸化カリウム滴定液で滴定する。終点付近で、(2)で作成したメタノール・アセトン混合溶液25mlを加え敵定を続ける。微紅色が30秒持続する点を終点として敵定量を求める。
(7)上記(3)〜(6)の操作を試料なしで行い、空試験とする。
(8)次式により、水酸基価を算出する。
水酸基価=[(B−A)×f×28.05/S]+酸価
・A:本試験に要した0.5mol/L水酸化カリウム滴定液の滴定量
・B:から試験に要した0.5mol/L水酸化カリウム滴定液の滴定量
・f:0.5mol/L水酸化カリウム滴定液のファクター
・S:試料採取量(g)
トナーの数平均分子量、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、以下の方法で行った。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1ミリリットルの流速で流した。試料0.05gをTHF5gに十分に溶かした後、前処理用フィルター(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重量%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した。
検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、PressureChemical Co.分子量が6×102、2.1×102、4×102、1.75×104、5.1×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、4.48×106のもの(あるいは東洋ソーダ工業社製のものでも可)を用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当であるので、その試料を用いた。また、検出器にはRI(屈折率)検出器を用いた。
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。
[ポリエステル樹脂1の製造]
質量比で、芳香族ジオール成分としてのポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(以下、これを、「BPA−PO」と略記する。)が40モル%、エチレングリコールが60モル%、アジピン酸が40モル%、テレフタル酸が20モル%、イソフタル酸が20モル%、及びトリメリット酸が20モル%の比率になるように配合された単量体を、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の三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「ポリエステル樹脂1」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。得られた「ポリエステル樹脂1」の物性は表1に示される。
質量比で、芳香族ジオール成分としてのBPA−POが60モル%、エチレングリコールが40モル%、アジピン酸が40モル%、テレフタル酸が20モル%、イソフタル酸が20モル%、トリメリット酸が20モル%の比率になるように配合された単量体を、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の三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「ポリエステル樹脂2」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。得られた「ポリエステル樹脂2」の物性は表1に示される。
質量比で、芳香族ジオール成分としてのBPA−POが80モル%、エチレングリコールが20モル%、アジピン酸が40モル%、テレフタル酸が20モル%、イソフタル酸が20モル%、トリメリット酸が20モル%の比率になるように配合された単量体を、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の三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「ポリエステル樹脂3」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。得られた「ポリエステル樹脂3」の物性は表1に示される。
質量比で、芳香族ジオール成分としてのBPA−POが60モル%、エチレングリコールが20モル%、グリセリンが20モル%、アジピン酸が40モル%、テレフタル酸が20モル%、イソフタル酸が20モル%、トリメリット酸が20モル%の比率になるように配合された単量体を、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の三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「ポリエステル樹脂4」を得た。尚、架橋反応は撹拌トルクが10kg・cm(100ppm)となるまで実施した。反応は反応系の減圧状態を解除して停止させた。得られた「ポリエステル樹脂4
」の物性は表1に示される。
質量比で、芳香族ジオール成分としてのBPA−POが25モル%、エチレングリコールが75モル%、アジピン酸が40モル%、テレフタル酸が20モル%、イソフタル酸が20モル%、トリメリット酸が20モル%の比率になるように配合された単量体を、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の三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「ポリエステル樹脂5」を得た。尚、架橋反応は撹拌トルクが10kg・cm(100ppm)となるまで実施した。反応は反応系の減圧状態を解除して停止させた。得られた「ポリエステル樹脂5」の物性は表1に示される。
質量比で、芳香族ジオール成分としてのBPA−POが60モル%、同ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(以下、これを、「BPA−EO」と略記する。)が20モル%、エチレングリコールが20モル%、アジピン酸が40モル%、テレフタル酸が20モル%、イソフタル酸が20モル%、トリメリット酸が20モル%の比率になるように配合された単量体を、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の三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「ポリエステル樹脂6」を得た。尚、架橋反応は撹拌トルクが10kg・cm(100ppm)となるまで実施した。反応は反応系の減圧状態を解除して停止させた。得られた「ポリエステル樹脂6」の物性は表1に示される。
質量比で、芳香族ジオール成分としてのBPA−POが60モル%、エチレングリコールが20モル%、アジピン酸が40モル%、テレフタル酸が10モル%、イソフタル酸が10モル%、トリメリット酸が40モル%の比率になるように配合された単量体を、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の三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「ポリエステル樹脂7」を得た。尚、架橋反応は撹拌トルクが10kg・cm(100ppm)となるまで実施した。反応は反応系の減圧状態を解除して停止させた。得られた「ポリエステル樹脂7」の物性は表1に示される。
質量比で、芳香族ジオール成分としてのBPA−POが60モル%、エチレングリコールが20モル%、グリセリンが40モル%、アジピン酸が40モル%、テレフタル酸が20モル%、イソフタル酸が20モル%、トリメリット酸が20モル%の比率になるように配合された単量体を、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の三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「ポリエステル樹脂8」を得た。尚、架橋反応は撹拌トルクが10kg・cm(100ppm)となるまで実施した。反応は反応系の減圧状態を解除して停止させた。得られた「ポリエステル樹脂8」の物性は表1に示される。
質量比で、芳香族ジオール成分としてのBPA−POが40モル%、BPA−EOが40モル%、グリセリンが20モル%、アジピン酸が40モル%、テレフタル酸が20モル%、イソフタル酸が20モル%、トリメリット酸が20モル%の比率になるように配合された単量体を、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の三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「ポリエステル樹脂9」を得た。尚、架橋反応は撹拌トルクが10kg・cm(100ppm)となるまで実施した。反応は反応系の減圧状態を解除して停止させた。
得られた「ポリエステル樹脂9」の物性は表1に示される。
ポリオール樹脂は、撹拌装置、温度計、窒素導入口及び冷却管を備えたセパラブルフラスコに、低分子ビスフェノールA型エポキシ樹脂(数平均分子量:約1000)1000g、テレフタル酸50g、安息香酸5g、キシレン300gを加えた。窒素雰囲気下で70〜100℃まで昇温して、塩化リチウムを0.183g加え、更に160℃まで昇温し減圧下でキシレンを留去し、180℃の反応温度で4〜6時間重合させ、「ポリオール樹脂1」を得た。ガラス転移点:61.4℃、正接損失ピーク温度(℃):142℃、正接損失値:25、酸価:11.5mgKOH/g、分子量:Mw9,500、分子量:Mn2,750、Mw/Mn:3.5であった。
[モノエステルワックス1の製造]
温度計、窒素導入管、撹拌機および冷却管を取り付けた1リットルの四つ口フラスコに、脂肪酸成分として50質量部のセロチン酸、50質量部のパルミチン酸、アルコール成分として100質量部のセリルアルコールを、全量が500gとなるように仕込み、窒素気流下、220℃で反応物を留去しつつ、15時間以上常圧で反応を行い「モノエステルワックス1」を得た。得られた「モノエステルワックス1」の融点物性を表2に示す。
温度計、窒素導入管、撹拌機および冷却管を取り付けた1リットルの四つ口フラスコに、脂肪酸成分として10質量部のセロチン酸、90質量部のパルミチン酸、アルコール成分として100質量部のセリルアルコールを、全量が500gとなるように仕込み、窒素気流下、220℃で反応物を留去しつつ、15時間以上常圧で反応を行い「モノエステルワックス2」を得た。得られた「モノエステルワックス2」の融点物性を表2に示す。
ポリエステル樹脂1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・93部
モノエステルワックス1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体ジルコニウム塩・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1部
サリチル酸誘導体ジルコニウム塩は、以下の構造式(1)の化合物を用いた。
ポリエステル樹脂2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・93部
モノエステルワックス1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体ジルコニウム塩(構造式(1))・・・・・・・・・・・1部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、透明トナー2を製造した。
ポリエステル樹脂3・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・93部
モノエステルワックス1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体ジルコニウム塩(構造式(1))・・・・・・・・・・・1部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、透明トナー3を製造した。
ポリエステル樹脂4・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・93部
モノエステルワックス1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体ジルコニウム塩(構造式(1))・・・・・・・・・・・1部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、透明トナー4を製造した。
ポリエステル樹脂2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・93部
モノエステルワックス1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体アルミニウム塩・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1部
サリチル酸誘導体アルミニウム塩は以下の構造式(2)の化合物を用いた。
ポリエステル樹脂2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・93部
モノエステルワックス2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体アルミニウム塩(構造式(2))・・・・・・・・・・・1部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、透明トナー6を製造した。
ポリエステル樹脂2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・93部
カルナウバワックス(セラリカNODA社製、融点:84℃)・・・・・・6部
サリチル酸誘導体ジルコニウム塩(構造式(1))・・・・・・・・・・・1部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、透明トナー7を製造した。
ポリエステル樹脂2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・93部
マイクロクリスタリンワックス
(Hi−Mic−1080、日本精鑞社製、融点:83℃)・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体ジルコニウム塩(構造式(1))・・・・・・・・・・・1部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、透明トナー8を製造した。
ポリエステル樹脂8・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・93部
モノエステルワックス1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体ジルコニウム塩(構造式(1))・・・・・・・・・・・1部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、透明トナー9を製造した。
ポリエステル樹脂7・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・93部
モノエステルワックス1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体ジルコニウム塩(構造式(1))・・・・・・・・・・・1部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、透明トナー9を製造した。
ポリエステル樹脂2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・90部
モノエステルワックス1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体ジルコニウム塩(構造式(1))・・・・・・・・・・・1部
アクリロニトリル−ブチルアクリレート−スチレン共重合体・・・・・・・3部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、透明トナー9を製造した。
ポリエステル樹脂2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・88部
モノエステルワックス1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体ジルコニウム塩(構造式(1))・・・・・・・・・・・1部
アクリロニトリル−ポリエチレン付加ブチルアクリレート−スチレン共重合体
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、透明トナー12を製造した。
カーボンブラック(キャボットコーポレーション製、リーガル400R)50部、前記ポリエステル樹脂1 250部を、更には水30部を加え、ヘンシェルミキサー(日本コークス工業株式会社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて160℃で50分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕して、ブラックマスターバッチを得た。また、C.I.Pigment Red 269、C.I.Pigment Blue 15:3、C.I.Pigment Yellow 155をそれぞれカーボンブラックの代わりに使用すること以外は同様にして、マゼンタマスターバッチ、シアンマスターバッチ、イエローマスターバッチを作成した。
ポリエステル樹脂2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・72部
モノエステルワックス1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体ジルコニウム塩・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1部
アクリロニトリル−ブチルアクリレート−スチレン共重合体・・・・・・・5部
ブラックマスターバッチ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・16部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、ブラックトナー1を製造した。
ポリエステル樹脂2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・72部
モノエステルワックス1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体ジルコニウム塩(構造式(1))・・・・・・・・・・・1部
アクリロニトリル−ブチルアクリレート−スチレン共重合体・・・・・・・5部
マゼンタマスターバッチ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・16部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、マゼンタトナー1を製造した。
ポリエステル樹脂2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・72部
モノエステルワックス1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体ジルコニウム塩(構造式(1))・・・・・・・・・・・1部
アクリロニトリル−ブチルアクリレート−スチレン共重合体・・・・・・・5部
シアンマスターバッチ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・16部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、シアントナー1を製造した。
ポリエステル樹脂2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・72部
モノエステルワックス1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体ジルコニウム塩(構造式(1))・・・・・・・・・・・1部
アクリロニトリル−ブチルアクリレート−スチレン共重合体・・・・・・・5部
イエローマスターバッチ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・16部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、イエロートナー1を製造した。
ポリエステル樹脂5・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・93部
モノエステルワックス1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体ジルコニウム塩(構造式(1))・・・・・・・・・・・1部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、透明トナー13を製造した。
ポリエステル樹脂6・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・93部
モノエステルワックス1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体ジルコニウム塩(構造式(1))・・・・・・・・・・・1部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、透明トナー14を製造した。
ポリオール樹脂・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・93部
モノエステルワックス1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体ジルコニウム塩(構造式(1))・・・・・・・・・・・1部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、透明トナー15を製造した。
ポリエステル樹脂2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・93部
モノエステルワックス1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体金属塩(ボントロンE−84:オリエント化学製)・・・1部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、透明トナー16を製造した。
ポリエステル樹脂2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・94部
モノエステルワックス1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、透明トナー17を製造した。
ポリエステル樹脂9・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・93部
モノエステルワックス1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
サリチル酸誘導体ジルコニウム塩(構造式(1))・・・・・・・・・・・1部
上記のトナー原材料を、使う以外は透明トナー1と同様にして、透明トナー18を製造した。
上記トナーの60〜80℃の正接損失ピーク温度(℃)、正接損失最大ピーク温度(℃)、正接損失最大値及び使用した原材料を表3に示す。
<キャリアAの作製>
シリコーン樹脂(オルガノストレートシリコ−ン)・・・・・・・・・100部
トルエン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・100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部
カーボンブラック・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10部
上記混合物をホモミキサーで20分間分散し、コート層形成液を調製した。このコート層形成液を、芯材として重量平均粒径が35μmのMnフェライト粒子を用いて、芯材表面において平均膜厚が0.20μmになるように、流動床型コーティング装置を使用して、流動槽内の温度を各70℃に制御して塗布・乾燥した。
得られたキャリアを電気炉中にて、180℃/2時間焼成し、キャリアAを得た。
作製した透明トナーおよびカラートナーと、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:4質量%に合わせて混合した。
上記各実施例及び比較例により作成した透明トナー1〜18、ブラックトナー、マゼンタトナー、シアントナー、イエロートナーを用いた二成分現像剤を用いて下記の評価を実施した。
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280mm/sec)を用いて、付着量0.65mg/cm2となるように4cm角ベタ画像を形成し、定着温度200℃、NIP幅10mmで定着した後、画像の光沢度を測定した。
このとき評価に用いた用紙はmondi製COTED glossy紙135g/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。
〔評価基準〕
◎:85以上
○:80以上85未満
△:75以上80未満
×:75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280mm/sec)を用いて、付着量0.65mg/cm2となるように4cm角ベタ画像を形成し、定着温度を180〜220℃の範囲で、NIP幅10mmで定着した後、画像の光沢度を測定した。
このとき評価に用いた用紙はmondi製COTED glossy紙135g/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箇所の画像を測定し、75以上の値を有する温度範囲を評価した。
〔評価基準〕
◎:40℃以上
○:30℃以上40℃未満
△:25℃以上30℃未満
×:25℃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280mm/sec)を用いて、付着量0.85mg/cm2となるように4cm角ベタ画像を形成し、NIP幅10mmで、定着ローラ温度を変化させて定着を行い、コールドオフセットの有無を目視評価し、コールドオフセットが発生しない下限温度を定着下限温度とし、下記基準で低温定着性を評価した。
このとき評価に用いた用紙は株式会社リコーPPC用紙TYPE6000(70W)を使用した。
〔評価基準〕
◎:定着下限温度が140℃未満
○:定着下限温度が140℃以上145℃未満
△:定着下限温度が145℃以上150℃未満
×:定着下限温度が150℃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280mm/sec)を用いて、付着量0.85mg/cm2となるように4cm角ベタ画像を形成し、NIP幅10mmで、定着ローラ温度を変化させて定着を行い、コールド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。
このとき評価に用いた用紙は株式会社リコーPPC用紙TYPE6000(70W)を使用した。
〔評価基準〕
◎:定着上限温度が185℃以上
○:定着上限温度が175℃以上185℃未満
△:定着上限温度が170℃以上175℃未満
×:定着上限温度が170℃未満
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100回タッピングした後、温度を50℃にセットした恒温槽に24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。
〔評価基準〕
◎:針入度が30mm以上
○:針入度が25mm以上30mm未満
△:針入度が20mm以上25mm未満
×:針入度が20mm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280mm/sec)に入れ、画像占有率7%の印字率で株式会社リコーPPC用紙TYPE6000(70W)を用いて連続ランニングテストを実施した。2万枚、5万枚及び10万枚後の感光体上フィルミング、及びフィルミングに伴う異常画像(ハーフトーン濃度ムラ)の有無を評価した。フィルミングの発生はランニング枚数が多いほど不利である。
〔評価基準〕
○:10万枚でも発生せず
△:5万枚で発生
×:1万枚で発生
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280mm/sec)を用いて、画像面積率5%で、株式会社リコーPPC用紙TYPE6000(70W)を用いて連続ランニングテストを実施した時の初期及び10万枚のランニング後のキャリアの帯電量を測定し、帯電量の低下量を算出した。
なお、初期のキャリアの帯電量(Q1)は、各トナーとキャリアAを、質量比96:4で混合し、摩擦帯電させたサンプルを、ブローオフ装置TB−200(東芝ケミカル社製)を用いて測定した。また、ランニング後のキャリアの帯電量(Q2)は、ブローオフ装置を用いてランニング後の現像剤中のトナーを除去したキャリアを用いた以外は、上記と同様にして測定した。
〔評価基準〕
◎:Q1−Q2≦5
○:5<Q1−Q2≦10
△:10<Q1−Q2≦20
×:20<Q1−Q2
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280mm/sec)を用いて、付着量1.20mg/cm2となるように4cm角ベタ画像を形成し、NIP幅10mmで、定着ローラ温度を変化させて定着を行い、コールドオフセット、ホットオフセットが発生しない温度で定着し、透明トナー画像部と非画像部との色差(ΔE)は、X−Rite939を使用し、下記計算式で算出した。
このとき評価に用いた用紙はmondi製COTED glossy紙135g/m2を使用した。
ΔE=(ΔL*2+Δa*2+Δb*2)1/2
ΔL*=透明トナー画像部の明度L*−非画像部の明度L*
Δa*=透明トナー画像部の色度a*−非画像部の色度a*
Δb*=透明トナー画像部の色度b*−非画像部の色度b*
〔評価基準〕
◎:ΔE≦2
○:2<ΔE≦3
△:3<ΔE≦5
×:5<ΔE
透明トナー12と市販のブラックトナー(Imagio Neo C600用トナー ブラック、株式会社リコー製)を使用して画像形成方法1の方法を用いて画像形成し、定着画像を得た。
[評価2]
透明トナー12と市販のブラックトナー(Imagio Neo C600用トナー ブラック、株式会社リコー製)を使用して画像形成方法2の方法を用いて画像形成し、定着画像を得た。
<光沢度>
付着量0.4mg/cm2のブラックトナーのベタ画像上に付着量0.4mg/cm2の透明トナーのベタ画像を重なるように、4cm角ベタ画像を形成し、定着温度200℃、NIP幅10mmで定着した後、画像の光沢度を測定した。
このとき評価に用いた用紙はmondi製COTED glossy紙135g/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。
〔評価基準〕
◎:85以上
○:80以上85未満
△:75以上80未満
×:75未満
評価結果を表5に示す。
14 画像処理部(IPU)
15 書き込み部
16 給紙部
17 定着済み転写紙搬送部
21 ブラック(Bk)トナー、現像剤用感光体ドラム
22 イエロー(Y)トナー、現像剤用感光体ドラム
23 マゼンタ(M)トナー、現像剤用感光体ドラム
24 シアン(C)トナー、現像剤用感光体ドラム
25 透明トナー、現像剤用感光体ドラム
31 ブラック(Bk)トナー、現像剤用現像手段
32 イエロー(Y)トナー、現像剤用現像手段
33 マゼンタ(M)トナー、現像剤用現像手段
34 シアン(C)トナー、現像剤用現像手段
35 透明トナー、現像剤用像手段
41 ブラック(Bk)トナー、現像剤用クリーニング手段
42 イエロー(Y)トナー、現像剤用クリーニング手段部
43 マゼンタ(M)トナー、現像剤用クリーニング手段
44 シアン(C)トナー、現像剤用クリーニング手段
45 透明トナー、現像剤用クリーニング手段
51 ブラック(Bk)トナー、現像剤用帯電手段
52 イエロー(Y)トナー、現像剤用帯電手段
53 マゼンタ(M)トナー、現像剤用帯電手段
54 シアン(C)トナー、現像剤用帯電手段
55 透明トナー、現像剤用帯電手段
61 ブラック(Bk)トナー、現像剤用転写手段
62 イエロー(Y)トナー、現像剤用転写手段
63 マゼンタ(M)トナー、現像剤用転写手段
64 シアン(C)トナー、現像剤用転写手段
65 透明トナー、現像剤用転写手段
66 二次転写手段
70 転写ベルト
80 定着ユニット
90 記録媒体反転手段
Claims (11)
- 少なくとも結着樹脂、離型剤を含む電子写真用トナーであって、粘弾性を測定した際、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の95〜115℃の最大値が8以上であることを特徴とする電子写真用トナー。
- 前記離型剤が、モノエステルワックスであることを特徴とする請求項1に記載の電子写真用トナー。
- 前記結着樹脂はポリエステル樹脂であり、前記電子写真用トナーの酸価が6〜12mgKOH/gで、三価以上の金属塩を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の電子写真用トナー。
- 前記結着樹脂はポリエステル樹脂であり、前記電子写真用トナーの水酸基価が25〜45mgKOH/gであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電子写真用トナー。
- 前記電子写真用トナーが、ワックス分散剤を含有し、前記ワックス分散剤が、少なくともスチレン、ブチルアクリレート及びアクリロニトリルをモノマーとして含む共重合体樹脂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用トナー。
- 着色剤を含まない透明トナーであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の電子写真用トナー。
- 着色剤を含む有彩色トナーであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の電子写真用トナー。
- 有彩色トナーと請求項6に記載の電子写真用トナーとを重ねて画像を形成する画像形成方法であって、前記有彩色トナー及び前記電子写真用トナーを重ねた画像を、同時に記録媒体上に定着することを特徴とする画像形成方法。
- 有彩色トナーと請求項6に記載の電子写真用トナーとの光沢度差が30以上であることを特徴とする請求項8に記載の画像形成方法。
- 像担持体と、少なくとも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、請求項1乃至7のいずれかに記載の電子写真用トナーを用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項8又は9に記載の画像形成方法によって画像が形成されたことを特徴とする印刷物。
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