JP2016045418A - 画像形成方法、トナーセットおよび白色トナー - Google Patents

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Abstract

【課題】白色トナーが形成する画像層による記録媒体の隠蔽性機能をより効率よく発現し、また、低温定着性が向上した画像形成方法、トナーセットおよび白色トナーを提供する。
【解決手段】白色トナーを用いて得られる画像形成層(A)と、前記画像形成層(A)に隣接し、かつ、前記白色トナーと異なるトナーを用いて得られる画像形成層(B)と、を記録媒体上に定着させる画像形成方法であって、前記白色トナーの体積中位径をDw、平均円形度をSw、前記白色トナーと異なるトナーの体積中位径をDc、平均円形度をScとすると、以下の関係式(1)および(2)を満たすことを特徴とする画像形成方法。
1.000<Dw/Dc<1.300 (1)
1.000≦Sc/Sw<1.060 (2)
【選択図】なし

Description

本発明は、画像形成方法、トナーセットおよび白色トナーに関する。
電子写真方式を用いた画像形成方法にあっては、帯電手段によって像形成体上に一様に帯電がなされたのち像露光がなされて静電潜像が形成される。潜像部分は続く現像手段によって現像が行われ、トナー像が形成される。近年、電子写真方式の画像形成に用いられる静電潜像用トナーの分野においては、市場からの様々な要求に応じた開発が行われている。特に、印刷する記録媒体の種類が増えてきており、印刷機の記録媒体対応性は市場からの要求が非常に高い。
例えば、色紙や黒紙、アルミ蒸着紙や透明のフィルム等、特殊な記録媒体に出力する場合、記録媒体の色特性が影響することでイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色からなるフルカラートナーだけでは十分な発色を得ることができない。そこで新たに5色目として、最下層に白色トナーを用いることが提案されている。白色トナー像を形成することによって、記録媒体の色味を隠蔽し、また記録媒体表面の凹凸に起因する画像の乱れを抑えることができる。
記録媒体の色味を隠蔽するためには、白色トナーが形成する画像層によってカラートナー等が形成する画像層部に対応する記録媒体部分が覆われる必要があり、また隠蔽に必要な量の白色顔料をトナー中に含有させることが必要である。しかし、トナー中の顔料部数を多くした場合、白色顔料のトナー表面への露出が多くなることで帯電性が悪化し、かぶり(本来印刷されてはならない部分にトナーが微量転写されてしまう現象)が発生することがあり、また、定着時の画像強度も低下する。
このような画像欠陥を抑制するために、特許文献1では、結晶性樹脂および白色着色剤の含有量を特定の範囲とした白色トナーが開示されている。
特開2007−33719号公報
消費電力の低減化や印刷の高速化、適応紙種の拡大などを実現させるため、従来よりも低い温度でトナー画像を定着するいわゆる低温定着の技術が注目されている。
しかしながら、従来の白色トナーを用いた場合、白色トナーによる記録媒体の隠蔽性と、低温定着性との双方を十分に満足させるものではないという問題点があった。
そこで本発明は、白色トナーが形成する画像層による記録媒体の隠蔽性機能をより効率よく発現し、また、低温定着性が向上した画像形成方法、トナーセットおよび白色トナーを提供することを目的とする。
本発明は、白色トナーの体積中位径をDw、平均円形度をSw、白色トナーを用いて得られる画像形成層(A)に隣接する画像形成層(B)を構成するトナーの体積中位径をDc、平均円形度をScとすると、以下の関係式(1)および(2);1.000<Dw/Dc<1.300(1)、1.000≦Sc/Sw<1.060(2)を満たす点に特徴を有する。
本発明の画像形成方法、トナーセットおよび白色トナーによれば、白色トナーが形成する画像層による記録媒体の隠蔽性機能をより効率よく発現し、また、低温定着性が向上する。
本発明の第一実施形態は、白色トナーを用いて得られる画像形成層(A)と、画像形成層(A)に隣接し、かつ、白色トナーと異なるトナーを用いて得られる画像形成層(B)と、を記録媒体上に定着させる画像形成方法であって、白色トナーの体積中位径をDw、平均円形度をSw、白色トナーと異なるトナーの体積中位径をDc、平均円形度をScとすると、以下の関係式(1)および(2)を満たすことを特徴とする画像形成方法;1.000<Dw/Dc<1.300(1)、1.000≦Sc/Sw<1.060(2)である。
本発明の第二実施形態は、白色トナーと、白色トナーを用いて得られる画像形成層(A)に隣接する画像形成層(B)に用いられる白色トナーと異なるトナーと、を含むトナーセットであって、白色トナーの体積中位径をDw、平均円形度をSw、白色トナーと異なるトナーの体積中位径をDc、平均円形度をScとすると、上記式(1)および(2)を満たすことを特徴とするトナーセットである。
なお、ここでいうトナーセットとは、記録媒体上に転写される際に異なる画像形成層を形成するトナーの組み合わせを指す。したがって、例えば、黒色トナーおよび白色トナーを一のトナーボトルに詰めてグレーの画像を形成する白色トナーおよび黒色トナーの組み合わせはここでいうトナーセットには含まない。
本発明の第三実施形態は、白色トナーを用いて得られる画像形成層(A)に隣接する画像形成層(B)に用いられる白色トナーと異なるトナーとの関係において、白色トナーの体積中位径をDw、平均円形度をSw、白色トナーと異なるトナーの体積中位径をDc、平均円形度をScとすると、上記式(1)および(2)を満たすことを特徴とする白色トナーである。
以下、白色トナーと異なるトナーを他のトナーとも称する。なお、画像形成装置において、白色と異なるトナーが2種以上ある場合には、通常、全てのトナーが画像形成層(B)を構成するトナーとなりうる。このため、画像形成装置において、白色と異なるトナーが2種以上ある場合には、その全てのトナーが上記関係式(1)および(2)を満たすことが好ましく、また、下記記載の関係式(1)および(2)における好適な範囲、および他のトナーに関する好適な条件を満足することが好ましい。
画像形成層とは、記録媒体上にトナーが転写されて形成されるトナー像を指し、記録媒体上に定着する前のものを指す。
白色トナーが形成する画像形成層の記録媒体の隠蔽性向上という本願発明の効果を考慮すれば、層順は、記録媒体、白色トナーが形成する画像形成層(A)、他のトナーが形成する画像形成層(B)の順となることが好ましい。この際、定着ローラによる定着の際には、画像形成層(B)が定着ローラ側となる。
Dw/Dc≦1.000の場合、白色画像による記録媒体の隠蔽性機能が著しく発揮されにくくなる。他のトナーは好適には白色トナーよりも定着ローラ側であるため、定着時には先に他のトナーが溶融する。Dw/Dc≦1.000の場合、他のトナーの粒径が白色トナーの粒径と同じ、または白色トナーの粒径より大きいため、白色トナーを覆うように定着時に溶融した他のトナーが溶融し、他のトナーが白色トナーに混ざりやすくなるため、白色画像による記録媒体の隠蔽性機能が著しく発揮されにくくなるものと考えられる。Dw/Dc≧1.300の場合、低温定着性が著しく低下する。Dw/Dc≧1.300の範囲では白色トナーの粒径が大きくなることで画像形成層(A)と画像形成層(B)との界面の凹凸が大きくなり、定着性にムラが生じ画像強度が悪化するものと考えられる。また、Dw/Dc≧1.300の場合、他のトナーにより形成された画像の彩度や濃度も低下する。これは、白色トナーの粒径が大きくなることで画像形成層(A)の表面が荒れ、有色トナーが密にパッキングされにくくなり、画像の彩度や濃度が低下するものと考えられる。
また、Sc/Sw<1.000の場合、白色画像による記録媒体の隠蔽性機能が著しく発揮されにくくなる。これは他のトナーの円形度が白色トナーの円形度よりに低いために接着強度が低下するためであるためであると考えられる。さらに、Sc/Sw≧1.060の場合、低温定着性が著しく低下し、また、白色画像による記録媒体の隠蔽性機能が著しく発揮されにくくなる。Sc/Sw≧1.060の場合、白色トナーを用いて形成される画像形成層(A)と、他のトナーを用いて形成される画像形成層(B)との間に空隙が増加し、画像強度に問題が生ずるものと考えられる、また、白色トナーと他のトナーとがパッキングされず画像層に大きな凹凸が生じるため、白色画像による記録媒体の隠蔽性機能が著しく発揮されにくくなるものと考えられる。
なお、体積中位径は、コールター原理を採用した精密粒度分布測定装置(例えば、ベックマン・コールター社製の「マルチサイザー3」等)により測定される体積基準の中位径(体積基準メディアン径)である。また、体積中位径および円形度の具体的測定方法および算出方法は以下実施例に記載の方法を採用する。
すなわち、本発明では、白色トナーおよび白色トナー像に隣接するトナー像を構成するトナーが、1.000<Dw/Dc<1.300(1)、および1.000≦Sc/Sw<1.060(2)の関係を満たすことに特徴を有する。(1)および(2)の関係を満たす白色トナーおよび他のトナーを用いることで、白色トナーによる記録媒体の隠蔽性が良好であるとともに、白色トナーと隣接するトナーとの接着性が向上しかつ定着性を維持した高品質な画像を出力できる。上記(1)および(2)の関係性を満たすことによって、白色トナーと他のトナーが平坦に配列・積層すると考えられ、かような配列・積層によって白色トナーによる記録媒体の隠蔽性が確保され、また他のトナーの機能、例えば、他のトナーがカラートナーの場合、カラートナーの彩度が確保できるものと考えられる。
低温定着性および白色トナーによる隠蔽性がさらに向上することから、1.050<Dw/Dc<1.250であることが好ましく、1.050<Dw/Dc<1.200であることがより好ましい。また、1.010<Sc/Sw<1.040であることが好ましく、1.020<Sc/Sw<1.040であることがより好ましい。1.010<Sc/Sw、好ましくは1.020<Sc/Swであることで、白色画像の隠蔽性がより向上する。また、Sc/Sw<1.040であることで、配列・積層が確保されつつもトナー間の空隙が少なくなることから隠蔽性や定着性の観点で好ましい。
白色トナーの体積中位径Dwは、その他のトナーの体積中位径Dcとの関係において式(1)を満たすように適宜選択すればよいが、定着性、電気的安定性の観点からは、4.8〜13.2μmであることが好ましく、5.8〜8.3μmであることがより好ましい。ここで、電気的安定性とは、転写性、クリーニング性、現像性等に関連するトナーの粉体特性を指す。
また、白色トナーの平均円形度Swは、その他のトナーの平均円形度Scとの関係において式(2)を満たすように適宜選択すればよいが、電気的安定性の観点からは、0.910を超えることが好ましく、0.910<Sw<0.943であることが好ましく、Swは0.917〜0.932であることがより好ましい。
その他のトナーは白色トナー以外であれば特に限定されるものではなく、有色トナー、透明トナー(少なくとも結着樹脂を含んで構成され、着色剤を含まない。さらに、必要に応じて離型剤等その他の添加剤、外添剤を含んでもよい。)、メタリックカラー(少なくとも結着樹脂およびメタリック顔料を含み、さらに、必要に応じて離型剤等その他の添加剤、外添剤を含んでもよい。)、消色トナー、赤外および近赤外線吸収トナーなどが挙げられる。
その他のトナーの体積中位径Dcは、白色トナーの体積中位径Dwとの関係において式(1)を満たすように適宜選択すればよいが、低温定着性の観点からは、4.8〜11.8μmであることが好ましく、4.8〜8.0μmであることがより好ましい。
また、その他のトナーの平均円形度Scは、白色トナーの平均円形度Swとの関係において式(2)を満たすように適宜選択すればよいが、電気的安定性の観点からは、Scは、0.910〜0.960であることが好ましく、0.925〜0.955であることがより好ましい。
白色トナーによる隠蔽性機能が効率的に発現するという本願発明の効果がより顕著に発揮されることから、その他のトナーが有色トナーであることが好ましい。
白色トナーとは、少なくとも結着樹脂および白色の着色剤を含んで構成されるものである。さらに、必要に応じて離型剤等その他の添加剤、外添剤を含んでもよい。
有色トナーとは、少なくとも結着樹脂、および白色以外の有色の着色剤を含んで構成されるものである。さらに、必要に応じて離型剤等その他の添加剤、外添剤を含んでもよい。なお、有色とは、白色以外の色(例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、黒など)を意味する。
(着色剤)
着色剤としては、カーボンブラック、磁性体、染料、顔料などを任意に使用することができ、カーボンブラックとしてはチャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなどが使用される。磁性体としては鉄、ニッケル、コバルトなどの強磁性金属、これらの金属を含む合金、フェライト、マグネタイトなどの強磁性金属の化合物、強磁性金属を含まないが熱処理することにより強磁性を示す合金、例えばマンガン−銅−アルミニウム、マンガン−銅−錫などのホイスラー合金と呼ばれる種類の合金、二酸化クロムなどを用いることができる。
白色の着色剤としては、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、酸化チタン、水酸化アルミニウム、チタンホワイト、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。また中空構造を有する顔料、例えば、中空樹脂粒子、中空シリカ等も挙げられる。帯電性および隠蔽性の観点からは、白色の着色剤は酸化チタンであることが好ましい。酸化チタンは、アナターゼ型、ルチル型、ブルカイト型等いずれの結晶構造も使用できる。
黒色の着色剤としては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラック、更にマグネタイト、フェライト等の磁性粉も用いられる。
マゼンタもしくはレッド用の着色剤としては、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48;1、C.I.ピグメントレッド53;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123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド150、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、ピグメントレッド184、C.I.ピグメントレッド222等が挙げられる。
また、オレンジもしくはイエロー用の着色剤としては、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185等が挙げられる。
さらに、グリーンもしくはシアン用の着色剤としては、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15;2、C.I.ピグメントブルー15;3、C.I.ピグメントブルー15;4、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー62、C.I.ピグメントブルー66、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。
これらの着色剤は必要に応じて単独もしくは二つ以上を選択併用することも可能である。
着色剤の添加量はトナー全体に対して1〜60質量%、好ましくは2〜25質量%の範囲である。かような範囲であると画像の色再現性を確保できる。
また、着色剤の大きさとしては、体積平均粒径で、10〜1000nm、50〜500nmが好ましく、さらには80〜300nmが特に好ましい。
なお、その他のトナーは、画像形成層(A)に隣接する画像形成層(B)を構成するトナーであるため、例えば、白色の他、イエロー、マゼンタ、シアン、黒色を用いる画像形成方法(装置)においては、いずれのトナーも画像形成層(B)を構成するトナーになりうる。このため、かような方法(装置)においては、イエロー、マゼンタ、シアン、黒のいずれのトナーも、上記式(1)および(2)の式を満たすことが好ましい。
(結着樹脂)
結着樹脂としては、トナーに用いられている従来のものを用いることができ、例えば、ポリエステル樹脂;ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体;スチレン−p−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−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタレン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが挙げられる。
低い温度でトナー画像を定着させる低温定着性の観点からは、結着樹脂として、少なくとも結晶性ポリエステル樹脂を用いることが好ましい。ここで、白色トナーおよびその他のトナーの少なくとも一方が結晶性ポリエステル樹脂を含むことが好ましく、白色トナーおよびその他のトナーの双方が結晶性ポリエステル樹脂を含むことがより好ましい。また、低温定着性およびトナーの耐熱保存性の観点からは結着樹脂として、結晶性ポリエステル樹脂および非晶性樹脂を組み合わせて用いることが好ましく、結晶性ポリエステル樹脂および非晶性ポリエステル樹脂を組み合わせて用いることがより好ましい。
<結晶性ポリエステル樹脂>
結晶性ポリエステル樹脂とは、2価以上のカルボン酸(多価カルボン酸)と、2価以上のアルコール(多価アルコール)との重縮合反応によって得られる公知のポリエステル樹脂のうち、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱変化ではなく、明確な吸熱ピークを有する樹脂をいう。明確な吸熱ピークとは、具体的には、実施例に記載の示差走査熱量測定(DSC)において、昇温速度10℃/minで測定した際に、吸熱ピークの半値幅が15℃以内であるピークのことを意味する。
結晶性ポリエステル樹脂は、上記定義したとおりであれば特に限定されず、例えば、結晶性ポリエステル樹脂による主鎖に他成分を共重合させた構造を有する樹脂について、この樹脂が上記のように明確な吸熱ピークを示すものであれば、本発明でいう結晶性ポリエステル樹脂に該当する。
結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは2,000〜20,000である。かような範囲であると、得られるトナー粒子が粒子全体として融点の低いものにならず耐ブロッキング性に優れ、また、低温定着性にも優れる。
結晶性ポリエステル樹脂の融点(Tm)は、50℃以上120℃未満であることが好ましく、60℃以上90℃未満であることがより好ましい。結晶性ポリエステル樹脂の融点が上記の範囲にあることにより、低温定着性および定着分離性が適切に得られるため好ましい。結晶性ポリエステル樹脂の融点は、実施例に記載の方法によって測定される吸熱ピーク温度を結晶性ポリエステル樹脂の融点とする。
結晶性ポリエステル樹脂の酸価(酸価AV)は5〜70mgKOH/gが好ましい。
結晶性ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸成分および多価アルコール成分から生成される。多価カルボン酸成分および多価アルコール成分の価数としては、好ましくはそれぞれ2〜3であり、特に好ましくはそれぞれ2であるため、特に好ましい形態として価数がそれぞれ2である場合(すなわち、ジカルボン酸成分、ジオール成分)について説明する。
ジカルボン酸成分としては、脂肪族ジカルボン酸を用いることが好ましく、芳香族ジカルボン酸を併用してもよい。脂肪族ジカルボン酸としては、直鎖型のものを用いることが好ましい。直鎖型のものを用いることによって、結晶性が向上するという利点がある。ジカルボン酸成分は、一種類のものに限定されるものではなく、二種類以上を混合して用いてもよい。脂肪族ジカルボン酸としては、主鎖を構成する炭素原子の数が2〜22である直鎖型の脂肪族ジカルボン酸を用いることがより好ましい。
脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、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、アゼライン酸、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、1,10−ドデカンジカルボン酸(1,10−ドデカン二酸)、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が挙げられ、また、これらの低級アルキルエステルや酸無水物を用いることもできる。
上記の脂肪族ジカルボン酸の中でも、入手容易性の観点から、炭素原子の数が6〜14である直鎖型の脂肪族ジカルボン酸であることが好ましく、アジピン酸、1,8−オクタンジカルボン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,10−ドデカンジカルボン酸(1,10−ドデカン二酸)であることがより好ましい。
芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、t−ブチルイソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸などが挙げられる。これらの中でも、入手容易性および乳化容易性の観点から、テレフタル酸、イソフタル酸、t−ブチルイソフタル酸を用いることが好ましい。
脂肪族ジカルボン酸の使用量は、結晶性ポリエステル樹脂を形成するためのジカルボン酸成分全体を100構成モル%とした場合の80構成モル%以上とされることが好ましく、より好ましくは90構成モル%以上、さらに好ましくは100構成モル%である。脂肪族ジカルボン酸の使用量が80構成モル%以上とされることにより、結晶性ポリエステル樹脂の結晶性を確保することができて製造されるトナーに優れた低温定着性が得られ、最終的に形成される画像に光沢性が得られると共に融点降下による画像保存性の低下が抑制され、さらに、当該結晶性ポリエステル樹脂を含む油相液を用いて油滴を形成させるときに、確実に乳化状態を得ることができる。
また、ジオール成分としては、脂肪族ジオールを用いることが好ましく、必要に応じて脂肪族ジオール以外のジオールを含有させてもよい。ジオール成分としては、脂肪族ジオールの中でも、主鎖を構成する炭素原子の数が2〜22である直鎖型の脂肪族ジオールを用いることがより好ましい。
脂肪族ジオールとしては、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−ドデカンジオール、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。これらの中でも、入手容易性の観点、確実な低温定着性の発現という観点から、主鎖を構成する炭素原子の数が2〜14のものが好ましい。
ジオール成分としては、分岐型の脂肪族ジオールを用いることもできるが、この場合、結晶性の確保の観点から、直鎖型の脂肪族ジオールと共に使用し、かつ、当該直鎖型の脂肪族ジオールの割合を高めにして使用することが好ましい。このように直鎖型の脂肪族ジオールの割合を高めにして使用することによって、結晶性が確保されて製造されるトナーに優れた低温定着性が確実に得られ、最終的に形成される画像において融点降下による画像保存性の低下が抑制され、さらには耐ブロッキング性が確実に得られる。
ジオール成分は、1種単独で用いてもよいし、2種以上用いてもよい。
結晶性ポリエステル樹脂を形成するためのジオール成分としては、脂肪族ジオールの含有量が80構成モル%以上とされることが好ましく、より好ましくは90構成モル%以上であり、さらに好ましくは100構成モル%である。ジオール成分における脂肪族ジオールの含有量が80構成モル%以上とされることにより、結晶性ポリエステル樹脂の結晶性を確保することができて製造されるトナーに優れた低温定着性が得られると共に最終的に形成される画像に光沢性が得られる。
脂肪族ジオール以外のジオールとしては、二重結合を有するジオール、スルホン酸基を有するジオールなどが挙げられ、具体的には、二重結合を有するジオールとしては、例えば、2−ブテン−1,4−ジオール、3−ブテン−1,6−ジオール、4−ブテン−1,8−ジオールなどが挙げられる。ジオール成分における二重結合を有するジオールの含有量は20構成モル%以下とされることが好ましい。
なお、必要に応じて、酸価や水酸基価の調整等の目的で、酢酸、安息香酸等の1価の酸、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等の1価のアルコール、ベンゼントリカルボン酸、ナフタレントリカルボン酸等、およびこれらの無水物やこれらの低級アルキルエステル、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなど3価のアルコールも併用することができる。
結晶性ポリエステル樹脂は、前記の構成成分の中から任意の組合せで、従来公知の方法を用いて合成することができ、エステル交換法や直接重縮合法等を単独で、また組み合せて用いることができる。
具体的には、重合温度140℃以上270℃以下で行うことができ、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合の際に発生する水やアルコールを除去しながら反応させる。モノマーが、反応温度下で溶解または相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助溶剤として加え溶解させてもよい。重縮合反応においては、溶解補助溶剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪いモノマーが存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪いモノマーと、そのモノマーと重縮合予定の酸またはアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させるとよい。
上記のジオール成分とジカルボン酸成分との使用比率は、ジオール成分のヒドロキシル基[OH]とジカルボン酸成分のカルボキシル基[COOH]との当量比[OH]/[COOH]が、1.5/1〜1/1.5とされることが好ましく、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。ジオール成分とジカルボン酸成分との使用比率が上記の範囲にあることにより、所望の分子量を有する結晶性ポリエステル樹脂を確実に得ることができる。
結晶性ポリエステル樹脂の製造の際に使用可能な触媒は、酢酸チタン、プロピオン酸チタン、ヘキサン酸チタン、オクタン酸チタンなどの脂肪族モノカルボン酸チタン、シュウ酸チタン、コハク酸チタン、マレイン酸チタン、アジピン酸チタン、セバシン酸チタンなどの脂肪族ジカルボン酸チタン、ヘキサントリカルボン酸チタン、イソオクタントリカルボン酸などの脂肪族トリカルボン酸チタン、オクタンテトラカルボン酸チタン、デカンテトラカルボン酸チタンなどの脂肪族ポリカルボン酸チタン、などの脂肪族カルボン酸チタン類、安息香酸チタンなどの芳香族モノカルボン酸チタン、フタル酸チタン、テレフタル酸チタン、イソフタル酸チタン、ナフタレンジカルボン酸チタン、ビフェニルジカルボン酸チタン、アントラセンジカルボン酸チタンなどの芳香族ジカルボン酸チタン;トリメリット酸チタン、ナフタレントリカルボン酸チタンなどの芳香族トリカルボン酸チタン;ベンゼンテトラカルボン酸チタン、ナフタレンテトラカルボン酸チタンなどの芳香族テトラカルボン酸チタン;などの芳香族カルボン酸チタン類、脂肪族カルボン酸チタン類や芳香族カルボン酸チタン類のチタニル化合物類およびそのアルカリ金属塩類、ジクロロチタン、トリクロロチタン、テトラクロロチタン、テトラブロモチタンなどのハロゲン化チタン類、テトラブトキシチタン(チタンテトラブトキサイド)、テトラオクトキシチタン、テトラステアリロキシチタンなどのテトラアルコキシチタン類、チタンアセチルアセトナート、チタンジイソプロポキシドビスアセチルアセトナート、チタントリエタノールアミネート、などのチタン含有触媒である。
結晶性ポリエステル樹脂の含有量は、トナー全体に対して通常1〜40質量部、好ましくは5〜20質量部となる量とすることが好ましい。結晶性ポリエステル樹脂の添加量が40質量部以下であると、外添剤の埋没やフィルミングなどの発生が少ない。また、1質量部以上であると低温定着性向上の効果が効果的に得られる。
<非晶性樹脂>
非晶性樹脂は特に限定されるものではないが、多価アルコール成分と多価カルボン酸成分とを縮合してなる非晶性ポリエステル樹脂であることが好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂は、上記結晶性ポリエステル樹脂以外のポリエステル樹脂である。つまり、通常は融点を有さず、比較的高いガラス転移点温度(Tg)を有するものである。より具体的には、ガラス転移点温度(Tg)は、40〜90℃であることが好ましく、特に45〜80℃であることが好ましい。なお、ガラス転移点温度(Tg)は、実施例に記載の方法で測定する。
非晶性樹脂の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは3,000〜100,000、より好ましくは4,000〜70,000である。非晶性樹脂の重量平均分子量(Mw)がかかる範囲である場合、得られるトナーが耐ブロッキング性に優れ、低温定着性も得ることができる。
上記多価アルコール成分としては、特に限定されるものではないが、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−ドデカンジオール、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の脂肪族ジオール;ビスフェノールA、ビスフェノールFなどのビスフェノール類、およびこれらのエチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物などのビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などを挙げることができ、また、3価以上の多価アルコール成分としては、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、ソルビトールなどが挙げられる。さらに、製造コストや環境性から、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオール、ネオペンチルアルコールなどを用いてもよい。また、非晶性ポリエステル樹脂を形成しうる多価アルコール成分としては、2−ブチン−1,4ジオール、3−ブチン−1,4ジオール、9−オクタデゼン−7,12ジオールなどの不飽和多価アルコールなども用いることができる。
これらの中でも、帯電性やトナー強度の観点から、多価アルコール成分としてはビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物および/またはビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物を用いることが好ましい。
これらの多価アルコール成分は1種単独で用いてもよく2種以上併用してもよい。
上記多価アルコール成分と縮合させる2価カルボン酸成分としては、例えば、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、フマル酸、コハク酸、アルケニルコハク酸、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、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、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,14−テトラ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;及びこれらの酸の低級アルキルエステル、酸無水物などが挙げられ、これらを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、特にアルケニルコハク酸もしくはその無水物を用いると、他の官能基に比べ疎水性の高いアルケニル基が存在することにより、より容易に結晶性ポリエステル樹脂と相溶することができる。アルケニルコハク酸成分の例としては、n−ドデシルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、並びにこれらの酸無水物、酸塩化物及び炭素数1〜3の低級アルキルエステルを挙げることができる。
更に、3価以上のカルボン酸を含有することにより、高分子鎖が架橋構造をとることができ、該架橋構造をとることにより、高温側での弾性率の低下を抑制させることができ、高温側でのオフセット性を向上させることができる。
上記3価以上のカルボン酸としては、例えば、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸や1,2,5−ベンゼントリカルボン酸などのトリメリット酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、ヘミメリット酸、トリメシン酸、メロファン酸、プレーニト酸、ピロメリット酸、メリット酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、並びにこれらの酸無水物、酸塩化物及び炭素数1〜3の低級アルキルエステルなどが挙げられるが、トリメリット酸(無水物)が特に好適である。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。
非晶性ポリエステル樹脂の軟化温度は、70〜140℃が好ましく、更に70〜125℃が好ましい。また、ポリエステル樹脂の酸価は5〜70mgKOH/gが好ましい。
非晶性樹脂としては、非晶性ポリエステル樹脂の他、特開2011−197659号公報に記載のスチレン−アクリレン系樹脂などが挙げられる。
非晶性樹脂は、上記結晶性ポリエステル樹脂と同様の方法にて製造することができる。
非晶性樹脂の含有量は、トナー全体に対して通常50〜95質量部、好ましくは50〜80質量部となる量とすることが好ましい。かような範囲であると得られるトナーが耐ブロッキング性に優れ、低温定着性も得ることができる。
白色トナーおよびその他のトナー中には、必要に応じて、離型剤、荷電制御剤などの内添剤;無機微粒子、有機微粒子、滑材などの外添剤が含有されていてもよい。
(離型剤(ワックス))
トナーを構成する離型剤としては、特に限定されるものではなく、公知のものを使用することができる。具体的には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンなどの低分子量ポリオレフィン類;合成エステルワックス、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、ホホバ油などの植物系ワックス;モンタンワックス、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などの鉱物、石油系ワックス;これらの変性物などが挙げられる。これらの離型剤は1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
離型剤の添加量は、トナー全体に対して通常0.5〜25質量部、好ましくは3〜20質量部となる量とされる。かような範囲であるとホットオフセット防止や分離性確保の効果がある。
また、乳化凝集法によりトナーを得る場合の離型剤の大きさとしては、体積平均粒径で、10〜1000nm、50〜500nmが好ましく、さらには80〜300nmが特に好ましい。
(荷電制御剤)
荷電制御剤としては、公知の種々の化合物を用いることができる。荷電制御剤としては、例えば、プラス帯電用としてニグロシン系の電子供与性染料、ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4級アンモニウム塩、アルキルアミド、金属錯体、顔料、弗素処理活性剤等、マイナス帯電用として電子受容性の有機錯体、塩素化パラフィン、塩素化ポリエステル、銅フタロシアニンのスルホニルアミン等を挙げることができる。
荷電制御剤の添加量は、最終的に得られるトナー粒子中における結着樹脂100質量部に対して通常0.1〜10質量部、好ましくは0.5〜5質量部となる量とされる。
(外添剤)
トナーとしての帯電性能や流動性、あるいはクリーニング性を向上させる観点から、トナー粒子の表面に公知の無機微粒子や有機微粒子などの粒子、滑材を外添剤として添加することできる。
無機微粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナ、チタン酸ストロンチウムなどによる無機微粒子を好ましいものとして挙げられる。
必要に応じてこれらの無機微粒子は疎水化処理されていてもよい。
有機微粒子としては、数平均一次粒子径が10〜2000nm程度の球形の有機微粒子を使用することができる。具体的には、スチレンやメチルメタクリレートなどの単独重合体やこれらの共重合体による有機微粒子を使用することができる。
滑材は、クリーニング性や転写性をさらに向上させる目的で使用されるものであって、滑材としては、例えば、ステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウムなどの塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウムなどの塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウムなどの塩、リノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩などの高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。これらの外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。
外添剤の添加量は、トナー粒子全体に対して0.1〜10.0質量%であることが好ましい。
外添剤の添加方法としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、V型混合機などの公知の種々の混合装置を使用して添加する方法が挙げられる。
(トナーの製造方法)
トナーを製造する方法としては、特に限定されず、混練粉砕法、懸濁重合法、乳化凝集法、溶解懸濁法、ポリエステル伸長法、分散重合法など公知の方法が挙げられる。
これらの中でも、乳化凝集法または混練粉砕法を用いることが好ましい。また、白色トナーおよび他のトナーで製造方法を異なるものを用いてもよく、一方を乳化凝集法で、他方を混練粉砕法で製造してもよい。例えば、他のトナーを乳化凝集法で、白色トナーを混練粉砕法で製造してもよい。
<混練粉砕法>
混練粉砕法とは、少なくとも結着樹脂と着色剤とを混合し、混練処理を行った後、粉砕処理を行うことによってトナーを得る方法である。さらに、必要に応じて粉砕処理の後、公知の分級装置などを用いて分級処理を行う。また、混練処理の前に、結着樹脂、着色剤、必要に応じて、離形剤、荷電制御剤などの添加剤を、ヘンシェルミキサーやボールミル等の混合機により十分混合してもよい。
(1)混練処理工程
混練処理に用いられる混練機は、特に限定されるものではないが、二軸押出混練機、三本ロール、ラボブラストミルなどの一般的な混練機を使用できる。また、混練処理の際に内添剤を添加してもよい。混練の際には加熱することが好ましく、この際の加熱条件としては特に限定されず、適宜設定することができる。
加熱混練の後、通常は冷却して次工程の粉砕処理工程に進む。この際、混錬工程終了の際における冷却速度は適宜設定すればよい。
(2)粉砕処理工程
粉砕処理に用いられる粉砕機は、特に限定されるものではないが、ターボミルなどの機械式粉砕機、気流式粉砕機(ジェットミル)などを用いることができる。また、粉砕処理前に、混練処理によってチップ状に冷却固化した混練物を粉砕機に投入できる大きさまでハンマーミルやフェザーミルなどにより粗粉砕処理してもよい。
粉砕工程により得られたトナー粒子は、必要に応じて、目的とする範囲の体積中位径のトナー粒子を得るため、分級工程により分級を行ってもよい。分級工程においては、従来から使用されている重力分級機、遠心分級機、慣性分級機(コアンダ効果を利用した分級機など)等が使用され、微粉(目的とする範囲の粒径よりも小さいトナー粒子)や粗粉(目的とする範囲の粒径よりも大きいトナー粒子)が除去される。
粉砕処理、場合による分級処理後に得られる粒子(以下、母体粒子とも称する)の体積中位径は、4.8〜13.2μmであることが好ましい。また、母体粒子の体積基準の粒度分布における変動係数(CV値)が10〜32であること好ましい。体積基準の粒度分布における変動係数(CV値)は、トナー粒子の粒度分布における分散度を体積基準で表したもので、以下の式によって定義される。CV値(%)=(個数粒度分布における標準偏差)/(個数粒度分布におけるメディアン径(D50v))×100
混練粉砕法によりトナーを得る場合、トナーの体積中位径は、粉砕条件(粉砕機の回転数、粉砕時間)、分級条件、下記の円形度制御工程における処理条件、後述の外添剤添加工程における処理条件(混合機の回転数、混合時間等)で制御することができる。
(3)円形度制御工程(球形化処理工程)
混練粉砕法によりトナーを得る場合、トナーの平均円形度が式(2)を満たすように制御するための円形度制御工程を有することが好ましい。この際、他のトナーおよび白色トナーのうち、少なくとも他のトナーについて円形度制御処理を行うことが好ましく、他のトナーおよび白色トナーの双方について円形度制御処理を行うことが好ましい。すなわち、好適な一実施形態は、その他のトナー(好適には、他のトナーおよび白色トナー)が、少なくとも結着樹脂および着色剤を混合する混練処理を行い、得られた混合物を粉砕処理する粉砕処理を行った後、円形度制御処理を行うことによって得られる形態である。
円形度制御処理としては、具体的には、母体粒子に対する加熱処理が挙げられる。加熱温度および保持時間により円形度を制御することができる。加熱温度を高くする、または保持時間を長くすることにより、円形度を1に近づけることができる。ただし、トナー粒子の再凝集や粒子間の融着が促進されるため、加熱温度を過度に高くすることは好ましくない。また、トナー内部のドメイン構造(バインダー樹脂をマトリクスとした場合に、ワックスや結晶性ポリエステル等のバインダー以外の配置)が変化するであるため、保持時間を過度に長くすることも好ましくない。
円形度制御処理における加熱温度としては、Sc/Swが上記式(2)を満たすように適宜調整すればよいが、70〜95℃であることが好ましく、75〜90℃であることがより好ましい。非晶性ポリエステル樹脂を用いる場合、通常非晶性ポリエステル樹脂のTg〜軟化点付近の温度で円形度制御処理を行う。ただし、他構成材料(ワックスや着色剤量など)によってもその適点が変わるため、加熱温度はこれらの材料を考慮して適宜設定すればよい。また、加熱温度での保持時間としては、Sc/Swが上記式(2)を満たすように、加熱温度を考慮して適宜調整すればよい。円形度の制御は、加温中に円形度測定装置にて体積中位径が2μm以上の粒径の円形度を測定し、所望の円形度であるかどうかを適宜判断することによって制御が可能である。
円形度制御処理においては、乾式加熱で行っても湿式加熱で行ってもよい。湿式加熱は、母体粒子を水系媒体中に分散させて加熱処理を行う方法である。この際、母体粒子の分散安定性を向上させる目的で、界面活性剤などが添加されていてもよい。界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの4級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、アラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムベタインなどの両性界面活性剤などが挙げられ、また、フルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤やカチオン性界面活性剤も使用することができる。
混練粉砕法によるトナー粒子の製造方法においては、円形度制御処理工程の後、下記(4)濾過・洗浄工程、(5)乾燥工程、および(6)外添剤添加工程を含んでいてもよい。
(4)濾過・洗浄工程
この濾過・洗浄工程では、得られたトナー粒子の分散液を冷却して冷却後のスラリーとし、この冷却されたトナー粒子の分散液から、水等の溶媒を用いて、トナー粒子を固液分離してトナー粒子を濾別する濾過処理と、濾別されたトナー粒子(ケーキ状の集合物)から界面活性剤などの付着物を除去する洗浄処理とが施される。具体的な固液分離および洗浄の方法としては、遠心分離法、アスピレータ、ヌッチェなどを使用する減圧濾過法、フィルタープレスなどを使用する濾過法などが挙げられ、これらは特に限定されるものではない。この濾過・洗浄工程においては適宜、pH調整や粉砕などを行ってもよい。このような操作は繰り返し行ってもよい。
(5)乾燥工程
この乾燥工程では、洗浄処理されたトナー粒子に乾燥処理が施される。この乾燥工程で使用される乾燥機としては、オーブン、スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機などが挙げられ、これらは特に限定されるものではない。なお、乾燥処理されたトナー粒子中のカールフィッシャー電量滴定法にて測定される水分量は、5質量%以下であることが好ましく、2質量%以下であることがより好ましい。
また、乾燥処理されたトナー粒子同士が、弱い粒子間引力で凝集して凝集体を形成している場合には、当該凝集体を解砕処理してもよい。ここに、解砕処理装置としては、ジェットミル、コーミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、フードプロセッサーなどの機械式の解砕装置を使用することができる。
(6)外添剤添加工程
この外添剤添加工程は、乾燥処理されたトナー粒子に、流動性、帯電性の改良およびクリーニング性の向上などの目的で、荷電制御剤や種々の無機微粒子、有機微粒子、または滑剤などの外添剤を添加する工程であって、必要に応じて行われる。外添剤を添加するために使用される装置としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、V型混合機、サンプルミルなどの種々の公知の混合装置を挙げることができる。また、トナーの粒度分布を適当な範囲とするため、必要に応じ篩分級を行ってもよい。
<乳化凝集法>
乳化凝集法は、界面活性剤や分散安定剤によって分散された樹脂の微粒子(以下、「樹脂微粒子」ともいう。)の分散液を、着色剤の微粒子などのトナー粒子構成成分の分散液と混合し、凝集剤を添加することによって所望のトナーの粒径となるまで凝集させ、その後または凝集と同時に、樹脂微粒子間の融着を行い、形状制御を行うことにより、トナー粒子を形成する方法である。
ここで、樹脂微粒子は、組成の異なる樹脂よりなる2層以上の構成とする複数層で形成された複合粒子とすることもできる。
樹脂微粒子は、例えば、乳化重合法、ミニエマルション重合法、転相乳化法などにより製造、またはいくつかの製法を組み合わせて製造することができる。樹脂微粒子に内添剤を含有させる場合には、中でもミニエマルション重合法を用いることが好ましい。
トナー粒子中に内添剤を含有させる場合は、樹脂微粒子を内添剤を含有したものとしてもよく、また、別途内添剤のみよりなる内添剤微粒子の分散液を調製し、当該内添剤微粒子を樹脂微粒子を凝集させる際に共に凝集させてもよい。
また、乳化凝集法によってはコア−シェル構造を有するトナー粒子を得ることもでき、具体的にコア−シェル構造を有するトナー粒子は、先ず、コア粒子用の結着樹脂微粒子と着色剤微粒子とを凝集(、融着)させてコア粒子を作製し、次いで、コア粒子の分散液中にシェル層用の結着樹脂微粒子を添加して、コア粒子表面にシェル層用の結着樹脂微粒子を凝集、融着させてコア粒子表面を被覆するシェル層を形成することにより得ることができる。
乳化凝集法によりトナーを製造する場合、好ましい実施形態によるトナーの製造方法は、結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液および非晶性樹脂微粒子分散液、ならびに着色剤分散液を調製する工程(以下、調製工程とも称する)(1)と、結晶性ポリエステル樹脂分散液、非晶性樹脂分散液および着色剤分散液を混合して凝集・融着させる工程(以下、凝集・融着工程とも称する)(2)と、を含む。
以下、各工程について詳述する。
(1)調製工程
工程(1)は、より詳細には結着樹脂微粒子分散液調製工程および着色剤分散液調製工程があり、また、必要に応じて、離型剤分散液調製工程などを含む。以下では、一実施形態として、結着樹脂として結晶性ポリエステル樹脂および非晶性樹脂を用いた場合のポリエステル樹脂微粒子分散液調製工程、非晶性樹脂微粒子分散液調製工程について記載する。
(1−1)結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液調製工程/非晶性樹脂微粒子分散液調製工程
結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液調製工程は、トナー粒子を構成する結晶性ポリエステル樹脂を合成し、この結晶性ポリエステル樹脂を水系媒体中に微粒子状に分散させて結晶性ポリエステル樹脂微粒子の分散液を調製する工程である。また、非晶性樹脂微粒子分散液調製工程は、トナー粒子を構成する非晶性樹脂を合成し、この非晶性樹脂を水系媒体中に微粒子状に分散させて非晶性樹脂微粒子の分散液を調製する工程である。
結晶性ポリエステル樹脂/非晶性樹脂を水系媒体中に分散させる方法としては、当該結晶性ポリエステル樹脂を有機溶媒(溶剤)中に溶解または分散させて油相液を調製し、油相液を、転相乳化などによって水系媒体中に分散させて、所望の粒径に制御された状態の油滴を形成させた後、有機溶媒を除去する方法が挙げられる。
油相液の調製に使用される有機溶媒(溶剤)としては、油滴の形成後の除去処理が容易である観点から、沸点が低く、かつ、水への溶解性が低いものが好ましく、具体的には、例えば酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレンなどが挙げられる。これらは1種単独であるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
有機溶媒(溶剤)の使用量(2種類以上使用する場合はその合計使用量)は、樹脂100質量部に対して、通常1〜300質量部、好ましくは10〜200質量部、さらに好ましくは25〜100質量部である。
さらに、油相液中には、カルボキシル基をイオン乖離させて、水相に安定に乳化させて乳化を円滑に進めるためにアンモニア、水酸化ナトリウムなどを添加してもよい。
水系媒体の使用量は、油相液100質量部に対して、50〜2,000質量部であることが好ましく、100〜1,000質量部であることがより好ましい。水系媒体の使用量を上記の範囲とすることで、水系媒体中において油相液を所望の粒径に乳化分散させることができる。
水系媒体中には、分散安定剤が溶解されていてもよく、また油滴の分散安定性を向上させる目的で、界面活性剤や樹脂微粒子などが添加されていてもよい。
分散安定剤としては、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイトなどの無機化合物を挙げることができるが、得られるトナー母体粒子中より分散安定剤を除去する必要があることから、リン酸三カルシウムなどのように酸やアルカリに可溶性のものを使用することが好ましく、または環境面の視点からは、酵素により分解可能なものを使用することが好ましい。
界面活性剤としては、上記、混練粉砕法による母体粒子の分散に用いられる界面活性剤と同様のものを用いることができる。
また、分散安定性の向上のための樹脂微粒子としては、粒径が0.5〜3μmのものが好ましく、具体的には、粒径が1μmおよび3μmのポリメタクリル酸メチル樹脂微粒子、粒径が0.5μmおよび2μmのポリスチレン樹脂微粒子、粒径が1μmのポリスチレン−アクリロニトリル樹脂微粒子などが挙げられる。
このような油相液の乳化分散は、機械的エネルギーを利用して行うことができ、乳化分散を行うための分散機としては、特に限定されるものではなく、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波ホモジナイザーなどの超音波分散機、高圧衝撃式分散機アルティマイザーなどが挙げられる。
油滴の形成後における有機溶媒の除去は、結晶性ポリエステル樹脂微粒子/非晶性樹脂微粒子が水系媒体中に分散された状態の分散液全体を、徐々に撹拌状態で昇温し、一定の温度域において強い撹拌を与えた後、脱溶媒を行うなどの操作により行うことができる。あるいは、エバポレータ等の装置を用いて減圧しながら除去することができる。
このように準備された結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液または非晶性樹脂微粒子分散液における結晶性ポリエステル樹脂微粒子(油滴)または非晶性樹脂の微粒子(油滴)粒径は、体積平均粒径で、60〜1000nmとされることが好ましく、さらに好ましくは80〜500nmである。なお、体積平均粒径は、実施例に記載の方法で測定する。なお、この油滴の体積平均粒径は、乳化分散時の機械的エネルギーの大きさによりコントロールすることができる。
また、結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液または非晶性樹脂微粒子分散液における結晶性ポリエステル樹脂微粒子または非晶性樹脂の微粒子の含有量は、分散液100質量%に対して10〜50質量%の範囲とすることが望ましく、より望ましくは15〜40質量%の範囲である。このような範囲であると、粒度分布の広がりを抑制し、トナー特性を向上させることができる。
(1−2)着色剤微粒子分散液調製工程
この着色剤微粒子分散液調製工程は、白色トナーの場合には必須の工程であり、また、トナー粒子として有色トナーを所望する場合にも行われる工程であって、着色剤を水系媒体中に微粒子状に分散させて着色剤微粒子の分散液を調製する工程である。
当該水系媒体は上記で説明した通りであり、この水系媒体中には、分散安定性を向上させる目的で、界面活性剤や樹脂微粒子などが添加されていてもよい。
着色剤の分散は、機械的エネルギーを利用して行うことができ、このような分散機としては、特に限定されるものではなく、上記で挙げたように、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波ホモジナイザーなどの超音波分散機、あるいは、高圧衝撃式分散機アルティマイザーなどが挙げられる。
着色剤微粒子の体積平均粒径は、10〜300nmとされることが好ましく、さらに好ましくは100〜200nmmである。
また、着色剤微粒子分散液における着色剤微粒子の含有量は、10〜50質量%の範囲とすることが望ましく、より望ましくは15〜40質量%の範囲である。このような範囲であると、色再現性確保の効果がある。
(1−3)離型剤微粒子分散液調製工程
この離型剤微粒子分散液調製工程は、トナー粒子として離型剤を含有するものを所望する場合に必要に応じて行う工程であって、離型剤を水系媒体中に微粒子状に分散させて離型剤微粒子の分散液を調製する工程である。
当該水系媒体は上記で説明した通りであり、この水系媒体中には、分散安定性を向上させる目的で、界面活性剤や樹脂微粒子などが添加されていてもよい。
離型剤の分散は、機械的エネルギーを利用して行うことができ、このような分散機としては、特に限定されるものではなく、上記で挙げたように、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波ホモジナイザーなどの超音波分散機、高圧衝撃式分散機アルティマイザー、あるいは、高圧ホモジナイザーなどが挙げられる。
離型剤を分散させるにあたり、必要に応じて加熱を行ってもよい。
離型剤微粒子の体積平均粒径は、10〜300nmとされることが好ましい。
また、離型剤微粒子分散液における離型剤微粒子の含有量は、10〜50質量%の範囲とすることが望ましく、より望ましくは15〜40質量%の範囲である。このような範囲であると、ホットオフセット防止と分離性確保の効果がある。
(2)凝集・融着工程
この凝集・融着工程は、結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液、非晶性樹脂微粒子分散液、および着色剤微粒子分散液、また必要に応じて、離型剤微粒子分散液、などの他の成分を添加、混合し、pH調整による微粒子表面の反発力と電解質体よりなる凝集剤の添加による凝集力とのバランスを取りながら緩慢に凝集させ、平均粒径および粒度分布を制御しながら会合を行うと同時に、加熱撹拌することで微粒子間の融着を行って形状制御を行うことにより、トナー粒子を形成する工程である。この凝集・融着工程も必要に応じ機械的エネルギーや加熱手段を利用して行うことができる。
凝集工程においては、まず得られた各分散液を混合して混合液とし、非晶性樹脂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、2〜7の範囲が望ましく、2.2〜6の範囲がより望ましく、2.4〜5の範囲がさらに望ましい。この際、凝集剤を使用することも有効である。
用いられる凝集剤は、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ることができる。
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、および、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、アルミニウム塩およ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、より適している。
凝集粒子が所望の粒径になったところで、非晶性樹脂微粒子を追添加することで、コア凝集粒子の表面を非晶性樹脂で被覆した構成のトナー(コア−シェル粒子)を作製することができる。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。
凝集の際には加熱、昇温することが好ましい。この際、加熱、昇温によって、融着温度以上になった場合には、融着工程も同時に進行することとなる。昇温速度としては0.01〜5℃/分の範囲で行うことが好ましい。また、加熱温度(ピーク温度)は40〜100℃の範囲で行うことが好ましい。
凝集粒子が所望の粒径になったところで、反応系内の各種の微粒子の凝集を停止させる(以下、凝集停止工程とも称する)。凝集の停止は、反応系内における微粒子の凝集作用を抑制するために、凝集工程における微粒子の凝集作用が促進されるpH環境から脱する方向にpH調整することができる、塩基化合物からなる凝集停止剤を添加することにより、行われる。凝集粒子が所望の粒径は特に限定されるものではないが、体積中位径が4.5〜7.0μm程度であることが好ましい。
この凝集停止工程においては、反応系のpHを5.0〜9.0に調整することが好ましい。
凝集停止剤(塩基化合物)としては、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)およびそのナトリウム塩などのアルカリ金属塩、グルコナール、グルコン酸ナトリウム、クエン酸カリウムおよびクエン酸ナトリウム、ニトロトリアセテート(NTA)塩、GLDA(市販のL−グルタミン酸N,N二酢酸)、フミン酸およびフルビン酸、マルトールおよびエチルマルトール、ペンタ酢酸およびテトラ酢酸、カルボキシル基および水酸基の両方の官能基を有する公知の水溶性ポリマー類(高分子電解質)、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。凝集停止工程においては、凝集工程に準じて攪拌を行ってもよい。
融着工程は、上記凝集停止工程を経た後または、凝集工程と同時に、反応系を所期の融着温度に加温することにより、凝集粒子を構成する各微粒子を融着させて凝集粒子を融合して、融合粒子を形成させる工程である。
この融着工程における融着温度は、結晶性ポリエステル樹脂の融点以上であることが好ましく、融着温度は、結晶性ポリエステル樹脂の融点より0〜20℃高い温度であることが好ましい。加熱の時間としては、融合がされる程度行えばよく、0.5〜10時間程度行えばよい。
この凝集・融着工程においては、凝集系における各微粒子を安定に分散させるために、水系媒体中に界面活性剤を追加してもよい。
界面活性剤としては、上記、混練粉砕法による母体粒子の分散に用いられる界面活性剤と同様のものを用いることができる。
この凝集・融着工程における非晶性樹脂微粒子/結晶性ポリエステル樹脂微粒子の添加割合(質量比)は、好ましくは1〜100である。かような範囲であれば、得られるトナーが耐熱保管性に優れ、また低温定着性に優れる。
なお、トナー粒子中に他の内添剤を導入する場合は、この凝集・融着工程の前に内添剤のみよりなる内添剤微粒子分散液を調製し、この凝集・融着工程において結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液、非晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液および着色剤分散液と共に当該内添剤微粒子の分散液を混合する方法が好ましい。
融合後に冷却し、融合粒子を得る。冷却速度は適宜設定される。
乳化凝集法によりトナーを得る場合、トナーの体積中位径は、凝集粒子の粒径成長の制御(凝集条件)、球形化条件で制御することができる。
乳化凝集法によりトナーを得る場合、上記凝集・融着工程の後、トナーの円形度が式(2)を満たすように制御するための円形度制御工程を有することが好ましい。この際、他のトナーおよび白色トナーのうち、少なくとも他のトナーについて円形度制御処理を行うことが好ましく、他のトナーおよび白色トナーの双方について円形度制御処理を行うことが好ましい。すなわち、好適な一実施形態は、その他のトナー(好適には、他のトナーおよび白色トナー)の製造方法が、結着樹脂微粒子分散液(好適には結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液および非晶性樹脂微粒子分散液)、および着色剤分散液を調製する工程(以下、調製工程とも称する)(1)と、結着樹脂微粒子分散液および着色剤分散液を混合して凝集・融着させる工程(以下、凝集・融着工程とも称する)(2)と、トナーの円形度を制御するための円形度制御工程(3)と、を有する。
円形度制御処理としては、具体的には、凝集・融着工程で得られた粒子を加熱する加熱処理が挙げられる。加熱温度および保持時間により円形度を制御することができる。加熱温度を高くする、または保持時間を長くすることにより、円形度を1に近づけることができる。ただし、トナー粒子の再凝集や粒子間の融着が促進されるであるため、加熱温度を過度に高くすることは好ましくない。また、トナー内部のドメイン構造(バインダー樹脂をマトリクスとした場合に、ワックスや結晶性ポリエステル等のバインダー以外の配置)が変化するため、保持時間を過度に長くすることも好ましくない。
円形度制御処理における加熱温度としては、Sc/Swが上記式(2)を満たすように適宜調整すればよいが、70〜95℃であることが好ましく、75〜90℃であることがより好ましい。または、非晶性ポリエステル樹脂を用いる場合、通常非晶性ポリエステル樹脂のTg〜軟化点付近の温度で円形度制御処理を行う。ただし、他構成材料(ワックスや着色剤量など)によってもその適点が変わるため、加熱温度はこれらの材料を考慮して適宜設定すればよい。また、加熱温度での保持時間としては、Sc/Swが上記式(2)を満たすように適宜調整すればよい。円形度の制御は、加温中に円形度測定装置にて体積中位径が2μm以上の粒径の円形度を測定し、所望の円形度であるかどうかを適宜判断することによって制御が可能である。
さらに、乳化凝集法におけるトナーの製造方法においては、(4)濾過・洗浄工程、(5)乾燥工程、(6)外添剤添加工程を含んでいてもよい。濾過・洗浄工程、乾燥工程、外添剤添加工程については、上記混練粉砕法の欄で述べたのと同様である。
(現像剤)
以上のようなトナーは、例えば磁性体を含有させて一成分磁性トナーとして使用する場合、いわゆるキャリアと混合して二成分現像剤として使用する場合、非磁性トナーを単独で使用する場合などが考えられ、いずれも好適に使用することができる。
二成分現像剤を構成するキャリアとしては、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの従来から公知の材料からなる磁性粒子を用いることができ、特にフェライト粒子を用いることが好ましい。
キャリアとしては、その体積平均粒径としては15〜100μmのものが好ましく、25〜80μmのものがより好ましい。
キャリアとしては、さらに樹脂により被覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアを用いることが好ましい。被覆用の樹脂組成としては、特に限定はないが、例えば、オレフィン系樹脂、シクロヘキシルメタクリレート/メチルメタクリレートの共重合体、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂あるいはフッ素含有重合体系樹脂などが用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール系樹脂など使用することができる。
(画像形成方法)
本発明の画像形成方法は、白色トナーを用いて得られる画像形成層(A)と、画像形成層(A)に隣接し、かつ、白色トナーと異なるトナーを用いて得られる画像形成層(B)と、を記録媒体上に定着させて画像を形成する。この際、白色トナーを記録媒体上に転写して得られる画像形成層(A)を定着した後に、他のトナーを記録媒体上に転写して得られる画像形成層(B)を定着する方法、白色トナーを記録媒体上に転写して得られる画像形成層(A)、および他のトナーを記録媒体上に転写して得られる画像形成層(B)を一括して定着する方法が挙げられるが、本発明の効果がより得られ、また画像形成が速いことから、画像形成層(A)と、前記画像形成層(B)とは、一括で定着させることで画像を形成することが好ましい。
好適には、像担持体上に静電的に形成された静電潜像を、現像装置において現像剤を摩擦帯電部材によって帯電させることにより顕在化させてトナー像(画像形成層)を得て、このトナー像を記録媒体上に転写し、その後、記録媒体上に転写されたトナー像を接触加熱方式の定着処理によって記録材に定着させることにより、可視画像が得られる。
好適な定着方法としては、いわゆる接触加熱方式のものを挙げることができる。接触加熱方式としては、特に熱圧定着方式、さらには熱ロール定着方式および固定配置された加熱体を内包した回動する加圧部材により定着する圧接加熱定着方式を挙げることができる。
熱ロール定着方式の定着方法においては、通常、表面にフッ素樹脂などが被覆された鉄やアルミニウムなどよりなる金属シリンダー内部に熱源が備えられた上ローラと、シリコーンゴムなどで形成された下ローラとから構成された定着装置が用いられる。
熱源としては、線状のヒータが用いられ、このヒータによって上ローラの表面温度が120〜200℃程度に加熱される。上ローラおよび下ローラ間には圧力が加えられており、この圧力によって下ローラが変形されることにより、この変形部にいわゆるニップが形成される。ニップの幅は1〜10mm、好ましくは1.5〜7mmとされる。定着線速は40mm/sec〜600mm/secとされることが好ましい。
(記録媒体)
記録媒体(記録材、記録紙、記録用紙等ともいう)は、一般に用いられているものでよく、例えば、画像形成装置等による公知の画像形成方法により形成したトナー画像を保持するものであれば特に限定されるものではない。使用可能な画像支持体として用いられるものには、例えば、薄紙から厚紙までの普通紙、上質紙、アート紙、あるいは、コート紙等の塗工された印刷用紙、市販の和紙やはがき用紙、OHP用のプラスチックフィルム、布、アルミ蒸着フィルム、PETフィルム、合成紙等が挙げられる。
(画像形成装置)
本発明はさらに、白色トナーを用いて得られる画像形成層(A)と、画像形成層(A)に隣接し、かつ、白色トナーと異なるトナーを用いて得られる画像形成層(B)と、を記録媒体上に定着させる画像形成装置であって、白色トナーの体積中位径をDw、平均円形度をSw、白色トナーと異なるトナーの体積中位径をDc、平均円形度をScとすると、以下の関係式(1)および(2)を満たすことを特徴とする画像形成装置;1.000<Dw/Dc<1.300(1)、1.000≦Sc/Sw<1.060(2)である画像形成装置をも提供する。
上述したように、本発明は式(1)および(2)の関係を満たす白色トナーおよび他のトナーを用いることに特徴があり、したがって、画像形成装置の構成自体は公知の画像形成装置に上記トナーを設置すればよい。白色トナーおよび他のトナーを搭載した画像形成装置としては、例えば、特開2002−328501号公報などが挙げられる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の態様に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。無論、本発明がこれらの実施形態に限定されるものではない。実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いる場合があるが、特に断りがない限り、「質量部」あるいは「質量%」を表す。また、特記しない限り、各操作は、室温(25℃)で行われる。
<測定・算出方法>
1.トナー粒径
コールターカウンターマルチサイザー3(ベックマン・コールター製)に、データ処理用ソフト「Software V3.51」を搭載したコンピューターシステム(ベックマン・コールター製)を接続した装置を用いて測定、算出する。
測定手順としては、トナー0.02gを、界面活性剤溶液20ml(トナーの分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液(例えば、「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)))で馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、トナー分散液を作成する。このトナー分散液を、サンプルスタンド内のISOTONII(ベックマン・コールター製)の入ったビーカーに、測定器表示濃度が5%〜10%になるまでピペットにて注入する。この濃度範囲にすることにより、再現性のある測定値が得られる。測定機において、測定粒子カウント数を25000個、アパチャー径を100μmにし、測定範囲である2.0〜60μmの範囲を256分割しての頻度値を算出し、体積積算分率が大きい方から50%の粒子径を体積中位径(体積基準メディアン径(体積D50%径))とする。
なお、トナーの粒径は、小数点第3位を四捨五入して小数点第2位まで求めた値を採用する。
また、Dw/Dcは、上記により求められた体積中位径より算出した値の小数点第4位を四捨五入し、小数点第3位まで求める。
2.トナー平均円形度
トナーの平均円形度は、「FPIA−2100」(Sysmex社製)を用いて測定した値を用いる。
具体的には、トナー0.1gを、界面活性剤溶液(コンタミノンN:(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製))50mlで馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、トナー分散液を作成する。この分散液を用いて、「FPIA−2100」を用い、測定条件HPF(高倍率撮像)モードにて、HPF検出数3000〜10000個の適正濃度で測定を行う。この範囲であれば、再現性のある同一測定値が得られる。シース液としては、パーティクルシース「PSE−900A」(Sysmex社製)を使用した。
下記式にて定義された円形度から各粒子の円形度を足し合わせ、全粒子数で割り算して算出した値が平均円形度として算出される。
円形度=(粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)
なお、トナーの平均円形度は、測定値の小数点第3位までの値を採用する。
また、Sc/Swは、上記により求めた値より算出した値の小数点第4位を四捨五入し、小数点第3位まで求める。
3.結晶性ポリエステル樹脂の吸熱ピーク温度および非晶性樹脂のガラス転移温度(Tg)
結晶性ポリエステル樹脂の吸熱ピーク温度および非晶性樹脂のガラス転移温度(Tg)は、ASTM D3418に準拠して、示差走査熱量計(島津製作所製:DSC−60A)を用いて得た。この装置(DSC−60A)の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛との融点を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いた。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℃/分で昇温し、200℃で5分間ホールドし、200℃から0℃まで液体窒素を用いて−10℃/分で降温し、0℃で5分間ホールドし、再度0℃から200℃まで10℃/分で昇温を行った。2度目の昇温時の吸熱曲線から解析をおこない、非晶性樹脂についてはオンセット温度をTgとし、結晶性ポリエステル樹脂については極大ピークより吸熱ピーク温度とした。
4.樹脂粒子、着色剤粒子、離型剤等の体積平均粒径
樹脂粒子、着色剤粒子、離型剤等の体積平均粒径は、レーザー回析・散乱式粒度分布測定装置(マイクロトラック粒度分布測定装置「UPA−150」(日機装社製))で測定した。
製造例1−1:白色トナーaの製造
(非晶性樹脂〔1〕の合成)
テレフタル酸(TPA)90質量部、トリメリット酸(TMA)6質量部、フマル酸(FA)19質量部、ドデセニルコハク酸無水物(DDSA)85質量部、ビスフェノールAプロピレンオキシド付加物(BPA・PO)351質量部、ビスフェノールAエチレンオキシド付加物(BPA・EO)58質量部を、撹拌機、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を備えた反応容器に入れ、反応容器中を乾燥窒素ガスで置換した後、チタンテトラブトキサイド0.1質量部を添加し、窒素ガス気流下において180℃で撹拌しながら8時間重合反応を行った。更にチタンテトラブトキサイド0.2質量部を添加し、温度を220℃に上げて撹拌しながら6時間重合反応を行った後、反応容器内を10mmHgまで減圧し、減圧下で反応を行うことにより、淡黄色透明な非晶性樹脂〔1〕(非晶性ポリエステル樹脂)を得た。この非晶性樹脂〔1〕のガラス転移点(Tg)は59℃、軟化点101℃、重量平均分子量(Mw)は17,000であった。
(結晶性ポリエステル樹脂〔1〕の合成)
1,10−ドデカン二酸330質量部、1,9−ノナンジオール230質量部を、撹拌機、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を備えた反応容器に入れ、反応容器中を乾燥窒素ガスで置換した後、チタンテトラブトキサイド0.1質量部を添加し、窒素ガス気流下において180℃で撹拌しながら8時間重合反応を行った。更にチタンテトラブトキサイド0.2質量部を添加し、温度を220℃に上げて撹拌しながら6時間重合反応を行った後、反応容器内を10mmHgまで減圧し、減圧下で反応を行うことにより、結晶性ポリエステル樹脂〔1〕を得た。この結晶性ポリエステル樹脂〔1〕の融点(Tm)は72℃、重量平均分子量(Mw)は15,000であった。
(粒径制御工程)
非晶性樹脂〔1〕285質量部、結晶性ポリエステル樹脂〔1〕58質量部、アナタース型酸化チタン(体積平均粒径150nm)69質量部、離型剤:フィッシャートロプシュワックス「FNP−0090」70質量部を二軸押出混練機で120℃で混練した。混練後、25℃まで冷却した。
次いで、ハンマーミルで粗粉砕した後、ターボミル粉砕機(ターボ工業社製)で粗粉粉砕し、さらに、コアンダ効果を利用した気流分級機で微粉分級処理を行って、体積中位径7.20μmおよびCV30の白色の母体粒子(a−1)を製造した。
(円形度制御工程)
イオン交換水に500質量部にポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム5質量部を溶解した水分散媒に母体粒子(a−1)を添加した後、80℃で3.5時間保持させ、円形度が0.932になった時点で冷却工程に入った。濾過、洗浄を繰り返した後、乾燥することにより、トナー粒子を得た。
得られたトナー粒子に、疎水性シリカ(数平均一次粒径=12nm、疎水化度=68)1質量%および疎水性酸化チタン(数平均一次粒径=20nm、疎水化度=63)1質量%を添加し、「ヘンシェルミキサー」(三井三池化工機社製)により混合し、その後、45μmの目開きの篩を用いて粗大粒子を除去することにより、体積中位径7.16μm、平均円形度0.932の白色トナー(a)を得た。
製造例1−2:白色トナーbの製造
(非晶性樹脂〔1〕微粒子分散液の調製)
製造例1−1で製造した非晶性樹脂〔1〕200質量部を酢酸エチル200質量部に溶解した後、イオン交換水800質量部にポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムを濃度が1質量%になるよう溶解させた水溶液と混合し、超音波ホモジナイザーを用い分散を行った。この溶液を減圧下、酢酸エチルを除去した後、固形分濃度を20質量%に調整した。これにより、水系媒体中に非晶性樹脂〔1〕による微粒子が分散された非晶性樹脂〔1〕微粒子分散液を調製した。非晶性樹脂〔1〕による微粒子の体積平均粒径(Mv)は220nmであった。
(結晶性ポリエステル樹脂〔1〕微粒子分散液の調製)
結晶性ポリエステル樹脂〔1〕200質量部を70℃に加温した酢酸エチル200質量部に溶解した後、イオン交換水800質量部にポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムを濃度が1質量%になるよう溶解させた水溶液と混合し、超音波ホモジナイザーを用い分散を行った。この溶液を減圧下、酢酸エチルを除去した後、固形分濃度を20質量%に調整した。これにより、水系媒体中に結晶性ポリエステル樹脂〔1〕による微粒子が分散された結晶性ポリエステル樹脂〔1〕微粒子分散液を調製した。結晶性ポリエステル樹脂〔1〕微粒子の体積平均粒径(Mv)は220nmであった。
(着色剤微粒子分散液の調製(白色))
ルチル型酸化チタン(石原産業(株)製)210質量部を、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム1質量%(界面活性剤水溶液100質量%)をイオン交換水480質量部に溶解した界面活性剤水溶液に投入後、超音波ホモジナイザーを用い分散を行った。固形分濃度は30質量%に調整した。着色剤微粒子の体積平均粒径(Mv)は200nmであった。
(離型剤微粒子分散液の調製)
離型剤:フィッシャートロプシュワックス「FNP−0090」(融点89℃、日本精蝋社製)200質量部を95℃に加温し溶解させた。これを、更にアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムが3質量%(界面活性剤水溶液100質量%)の濃度となるようイオン交換水800質量部に溶解された界面活性剤水溶液に投入した後、超音波ホモジナイザーを用いて分散処理を行った。固形分濃度は20質量%に調整した。これにより、水系媒体中に離型剤微粒子が分散された離型剤微粒子分散液〔1〕を調製した。
離型剤微粒子分散液〔1〕における離型剤微粒子の体積平均粒径(Mv)をマイクロトラック粒度分布測定装置「UPA−150」(日機装社製)を用いて測定したところ、180nmであった。
(凝集・融着工程)
非晶性樹脂〔1〕微粒子分散液395質量部、結晶性ポリエステル樹脂〔1〕微粒子分散液80質量部、離型剤微粒子分散液97質量部、着色剤微粒子分散液229質量部、およびポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム水溶液0.5質量部を、撹拌機、冷却管、温度計を備えた反応容器に投入し、撹拌しながら0.1Nの塩酸を加えてpHを2.5に調整した。次いで、ポリ塩化アルミニウム水溶液(AlCl換算で10質量%水溶液)0.4質量部を10分間かけて滴下した後、撹拌しながら、25℃から0.05℃/minの速度で昇温し「マルチサイザー3」(ベックマン・コールター社製)にて適宜凝集粒子の粒径を測定した。凝集粒子の体積中位径が6.2μmに到達したところで、昇温を75℃で停止した後、75℃を維持しながら、非晶性樹脂〔1〕微粒子分散液222.2質量部を、1時間かけて滴下した。滴下終了後、0.5N水酸化ナトリウム水溶液で系内のpHを8.5にして粒径成長を停止した(体積中位径6.25μm)。
(円形度制御工程)
内温を85℃まで昇温し「FPIA−2000」(Sysmex社製)を用いて平均円形度が0.942になった時点(85℃での保持時間200分)で10℃/minの速度で室温まで冷却した。
(ろ過洗浄、乾燥工程)
この反応液を、濾過、洗浄を繰り返した後、乾燥することにより、トナー粒子を得た。
(外添剤添加工程)
得られたトナー粒子に、疎水性シリカ(数平均一次粒径=12nm、疎水化度=68)1質量%および疎水性酸化チタン(数平均一次粒径=20nm、疎水化度=63)1質量%を添加し、「ヘンシェルミキサー」(三井三池化工機社製)により混合し、その後、45μmの目開きの篩を用いて粗大粒子を除去することにより、白色トナーbを得た。白色トナーbの体積中位径は6.05μm、平均円形度は0.942であった。
製造例1−3:白色トナーcの製造
製造例1−2の凝集・融着工程において、凝集粒子の体積中位径が6.30μmに到達したところで、昇温を75℃で停止した後、75℃を維持しながら、非晶性樹脂〔1〕微粒子分散液222.2質量部を、1時間かけて滴下した。滴下終了後、0.5N水酸化ナトリウム水溶液で系内のpHを8.5にして体積中位径6.90μmで粒径成長を停止し、円形度制御工程において、平均円形度が0.922になった時点(85℃での保持時間60分)で冷却工程に入った。上記以外は、製造例1−2と同様にして白色トナーcを得た。白色トナーcの体積中位径は6.73μm、平均円形度は0.922であった。
製造例1−4:白色トナーdの製造
製造例1−1における粒径制御工程において、ターボミル粉砕機による粉砕条件(回転時間)を変更して、粒径制御工程における体積中位径を7.24μm、円形度制御工程における80℃での保持時間を3.5時間にして円形度を0.923としたこと以外は製造例1−1と同様の製造方法で白色トナーdを得た。白色トナーdの体積中位径は7.16μm、平均円形度は0.923であった。
製造例1−5:白色トナーeの製造
製造例1−1における粒径制御工程において、ターボミル粉砕機による粉砕条件(回転時間)を変更して、粒径制御工程における体積中位径を7.32μm、円形度制御工程における80℃での保持時間を2時間にして円形度を0.911としたこと以外は製造例1−1と同様の製造方法で白色トナーeを得た。白色トナーeの体積中位径は7.19μm、平均円形度は0.912であった。
製造例1−6:白色トナーfの製造
製造例1−1の粒径制御工程において、結晶性ポリエステル樹脂〔1〕を添加せず、また、粒径制御工程において、ターボミル粉砕機による粉砕条件(回転時間)を変更して、体積中位径を7.35μm、円形度制御工程における80℃での保持時間を3時間にして円形度を0.922としたこと以外は製造例1−1と同様の製造方法で白色トナーfを得た。白色トナーfの体積中位径は7.18μm、平均円形度は0.921であった。
製造例1−7:白色トナーgの製造
製造例1−1において、ターボミル粉砕機による粉砕条件(回転時間)を変更して、粒径制御工程における体積中位径を7.75μm、円形度制御工程における80℃での保持時間を1.5時間にして円形度を0.905としたこと以外は製造例1−1と同様の製造方法で白色トナーgを得た。白色トナーgの体積中位径は7.68μm、平均円形度は0.906であった。
製造例1−8:白色トナーhの製造
製造例1−1において、ターボミル粉砕機による粉砕条件(回転時間)を変更して、粒径制御工程における体積中位径を6.87μmとし、円形度制御工程を実施しなかった以外は製造例1−1と同様の製造方法で白色トナーhを得た。白色トナーhの体積中位径は6.87μm、平均円形度は0.897であった。
製造例1-9 白色トナーiの製造
製造例1−1における粒径制御工程において、ターボミル粉砕機による粉砕条件(回転時間)を変更して、粒径制御工程における体積中位径を6.95μm、円形度制御工程における80℃での保持時間を2時間にして円形度を0.911としたこと以外は製造例1−1と同様の製造方法で白色トナーiを得た。白色トナーiの体積中位径は6.86μm、平均円形度は0.911であった。
製造例2−1:有色トナー1(イエロー)の製造
(着色剤微粒子分散液の調製)
着色剤としてモノアゾ系イエロー顔料(C.Iピグメントイエロー74)50質量部を、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム1質量%の濃度(界面活性剤水溶液100質量%)となるようイオン交換水200質量部に溶解した界面活性剤水溶液に投入した後、超音波ホモジナイザーを用いて分散処理を行った。固形分濃度は20質量%に調整した。これにより、水系媒体中に着色剤微粒子が分散されたイエロー着色剤微粒子分散液〔1〕を調製した。
イエロー着色剤微粒子分散液〔1〕における着色剤微粒子の体積平均粒径(Mv)は170nmであった。
製造例1−2の凝集・融着工程において、非晶性樹脂〔1〕微粒子分散液390質量部、結晶性ポリエステル樹脂〔1〕微粒子分散液84質量部、離型剤微粒子分散液90質量部、イエロー着色剤微粒子分散液〔1〕153質量部、およびポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム水溶液0.5質量部とし、凝集粒子の体積中位径が5.90μmに到達したところで、昇温を75℃で停止した後、75℃を維持しながら、非晶性樹脂〔1〕微粒子分散液222.2質量部を、1時間かけて滴下し、滴下終了後、0.5N水酸化ナトリウム水溶液で系内のpHを8.5にして体積中位径6.00μmで成長を停止し、円形度制御工程において、平均円形度0.955になった時点(85℃での保持時間200分)で冷却工程に入ったこと以外は、製造例1−2と同様にして有色トナー1を得た。有色トナー1の体積中位径は5.82μm、平均円形度は0.954であった。
製造例2−2:有色トナー2(マゼンタ)の製造
着色剤としてキナクリドン系マゼンタ顔料(ピグメントレッド122)50質量部を、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム1質量%の濃度(界面活性剤水溶液100質量%)となるようイオン交換水200質量部に溶解した界面活性剤水溶液に投入した後、超音波ホモジナイザーを用いて分散処理を行った。固形分濃度は20質量%に調整した。これにより、水系媒体中に着色剤微粒子が分散されたマゼンタ着色剤微粒子分散液〔2〕を調製した。
マゼンタ着色剤微粒子分散液〔2〕における着色剤微粒子の体積平均粒径(Mv)は150nmであった。
製造例1−2の凝集・融着工程において、非晶性樹脂〔1〕微粒子分散液390質量部、結晶性ポリエステル樹脂〔1〕微粒子分散液84質量部、離型剤微粒子分散液90質量部、マゼンタ着色剤微粒子分散液〔2〕149質量部、およびポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム水溶液0.5質量部とし、凝集粒子の体積中位径が5.90μmに到達したところで、昇温を75℃で停止した後、75℃を維持しながら、非晶性樹脂〔1〕微粒子分散液222.2質量部を、1時間かけて滴下し、滴下終了後、0.5N水酸化ナトリウム水溶液で系内のpHを8.5にして体積中位径6.00μmで成長を停止し、円形度制御工程において、平均円形度0.955になった時点(85℃での保持時間180分)で冷却工程に入ったこと以外は、製造例1−2と同様にして、有色トナー2を得た。有色トナー2の体積中位径は5.79μm、平均円形度は0.952であった。
製造例2−3:有色トナー3(シアン)の製造
着色剤として銅フタロシアニン(C.I.Pigment Blue 15:3)50質量部を、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム1質量%の濃度(界面活性剤水溶液100質量%)となるようイオン交換水200質量部に溶解した界面活性剤水溶液に投入した後、超音波ホモジナイザーを用いて分散処理を行った。固形分濃度は20質量%に調整した。これにより、水系媒体中に着色剤微粒子が分散されたシアン着色剤微粒子分散液〔3〕を調製した。
シアン着色剤微粒子分散液〔3〕における着色剤微粒子の体積平均粒径(Mv)は150nmであった。
製造例1−2の凝集・融着工程において、非晶性樹脂〔1〕微粒子分散液390質量部、結晶性ポリエステル樹脂〔1〕微粒子分散液84質量部、離型剤微粒子分散液90質量部、シアン着色剤微粒子分散液〔3〕139質量部、およびポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム水溶液0.5質量部とし、凝集粒子の体積中位径が5.80μmに到達したところで、昇温を75℃で停止した後、75℃を維持しながら、非晶性樹脂〔1〕微粒子分散液222.2質量部を、1時間かけて滴下し、滴下終了後、0.5N水酸化ナトリウム水溶液で系内のpHを8.5にして体積中位径5.90μmで成長を停止し、円形度制御工程において、平均円形度0.955になった時点(85℃での保持時間240分)で冷却工程に入ったこと以外は、製造例1−2と同様にして有色トナー3を得た。有色トナー3の体積中位径は5.60μm、平均円形度は0.955であった。
製造例2−4:有色トナー4(ブラック)の製造
着色剤としてカーボンブラック(リーガル330R;キャボット社製)50質量部を、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム1質量%の濃度(界面活性剤水溶液100質量%)となるようイオン交換水200質量部に溶解した界面活性剤水溶液に投入した後、超音波ホモジナイザーを用いて分散処理を行った。固形分濃度は20質量%に調整した。これにより、水系媒体中に着色剤微粒子が分散されたブラック着色剤微粒子分散液〔4〕を調製した。
ブラック着色剤微粒子分散液〔4〕における着色剤微粒子の体積平均粒径(Mv)は180nmであった。
製造例1−2の凝集・融着工程において、非晶性樹脂〔1〕微粒子分散液390質量部、結晶性ポリエステル樹脂〔1〕微粒子分散液84質量部、離型剤微粒子分散液90質量部、ブラック着色剤微粒子分散液〔4〕158質量部、およびポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム水溶液0.5質量部とし、凝集粒子の体積中位径が5.80μmに到達したところで、昇温を75℃で停止した後、75℃を維持しながら、非晶性樹脂〔1〕微粒子分散液222.2質量部を、1時間かけて滴下し、滴下終了後、0.5N水酸化ナトリウム水溶液で系内のpHを8.5にして体積中位径5.90μmで成長を終了し、円形度制御工程において、平均円形度0.955になった時点(85℃での保持時間220分)で冷却工程に入ったこと以外は、製造例1−2と同様にして有色トナー4を得た。有色トナー4の体積中位径は5.74μm、平均円形度は0.957であった。
製造例2−5:有色トナー5(イエロー)の製造
(粒径制御工程)
製造例1−1で得られた非晶性ポリエステル樹脂〔1〕285質量部、結晶性ポリエステル樹脂〔1〕61質量部、イエロー顔料(C.Iピグメントイエロー74)31質量部、離型剤(フィッシャートロプシュワックス「FNP−0090」)66質量部を二軸押出混練機で110℃で混練した。混練後、25℃まで冷却した。
次いで、ハンマーミルで粗粉砕した後、ターボミル粉砕機(ターボ工業社製)で粗粉砕し、さらに、コアンダ効果を利用した気流分級機で微粉分級処理を行って、体積中位径7.20μmおよびCV30のイエロートナーの母体粒子(5−1)を製造した。
(円形度制御工程)
イオン交換水に500質量部にポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム5質量部を溶解した水分散媒に母体粒子(5−1)を添加した後、80℃で3.5時間保持させ後、冷却工程に入った。この反応液を、濾過、洗浄を繰り返した後、乾燥することにより、トナー粒子を得た。得られたトナー粒子に、疎水性シリカ(数平均一次粒子径=12nm、疎水化度=68)1質量%および疎水性酸化チタン(数平均一次粒子径=20nm、疎水化度=63)1質量%を添加し、「ヘンシェルミキサー」(三井三池化工機社製)により混合し、その後、45μmの目開きの篩を用いて粗大粒子を除去することにより、有色トナー5を得た。有色トナー5の体積中位径7.04μm、平均円形度0.925であった。
製造例2−6:有色トナー6(マゼンタ)の製造
製造例2−5において、イエロー顔料31質量部をマゼンタ顔料(ピグメントレッド122)30質量部に変更し、粒径制御工程において、ターボミル粉砕機による粉砕条件(回転時間)を変更して、粒径制御工程における体積中位径を7.15μm、円形度制御工程における80℃での保持時間を3.5時間にして円形度を0.925としたこと以外は製造例2−5と同様の製造方法で有色トナー6を得た。有色トナー6の体積中位径は7.01μm、平均円形度は0.924であった。
製造例2−7:有色トナー7(シアン)の製造
製造例2−5において、イエロー顔料31質量部をシアン顔料(C.I.Pigment Blue 15:3)28質量部に変更し、粒径制御工程において、ターボミル粉砕機による粉砕条件(回転時間)を変更して、粒径制御工程における体積中位径を7.20μm、円形度制御工程における80℃での保持時間を4.0時間にして円形度を0.930としたこと以外は製造例2−5と同様の製造方法で有色トナー7を得た。有色トナー7の体積中位径は7.09μm、平均円形度は0.931であった。
製造例2−8:有色トナー8(ブラック)の製造
製造例2−5において、イエロー顔料31質量部をブラック顔料(カーボンブラック〔リーガル330R〕)32質量部に変更し、粒径制御工程において、ターボミル粉砕機による粉砕条件(回転時間)を変更して、粒径制御工程における体積中位径を7.15μm、円形度制御工程における80℃での保持時間を4.0時間にして円形度を0.930としたこと以外は製造例2−5と同様の製造方法で有色トナー8を得た。有色トナー8の体積中位径は7.06μm、平均円形度は0.929であった。
実施例1〜7、比較例1〜4
下記表1および表2に記載の白色トナーおよび有色トナー(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の組み合わせとした。
(現像剤の調製)
トナーの各々に対して、シリコーン樹脂を被覆した体積平均粒径60μmのフェライトキャリアをトナー濃度が6質量%となるように添加して混合することにより、現像剤を製造した。
評価方法
1.定着性
市販の複合プリンタのフルカラー複写機「bizhub PRO C6500」(コニカミノルタ社製)において、定着装置を定着用ヒートローラの表面温度を100〜210℃の範囲で変更することができるように改造したものを用い、現像剤を坪量80gの普通紙にYMCを各3.0g/mの付着量で2×2cmのベタパッチを出力し、180℃で一括定着した。パッチの中心を折り、底面の直径が10cmで3kgのおもりを使用して5回往復させて開き、ここに0.35MPaの圧縮空気を吹き付けた画像を標準サンプルとした。
次に評価サンプルとして標準サンプルと同じ紙にWを3.4g/m、YMCは各3.0g/mの付着量で紙側からWCMYの順になる様に出力し、上ベルトの温度を170℃から5℃ずつ変化させながら一括定着し、目視にて標準サンプルと同じ剥離状態になる温度になるまで温度を上昇させた。170℃または175℃以下の定着温度で同等の剥離状態になったものを◎、180℃または185℃の定着温度で同等の剥離状態になったものを○、190℃の定着温度で同等の剥離状態になったものを△、195℃定着温度で同等の剥離状態になったものを×とした。なお、△以上の評価であれば、実使用上問題ないレベルである。
結果を表3に示す。同様に、Wの上がY,M,Kの場合も同様に評価したが、実施例1以外は下記表3と同じランクであった。実施例1においては、Wの上がY,M,Kの場合は175℃で定着した。
2.発色性
市販の複合プリンタ「bizhub Pro C500」(コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製)を改造して、ブラック位置に白色トナー像形成ユニットを装着し、表1に示すトナーを用いた現像剤の組み合わせに従って各現像剤を現像手段における現像機内へ投入して、下記の評価を行った。
温度20℃、湿度50%RHの環境下において、コニカミノルタ社製CFペーパー上に白色トナー画像を形成し、得られた白色トナー画像の上にイエロー、シアン、マゼンタの画像を重ね合わせたベタ画像(2cm×2cm)を形成し、その画像彩度を測定した。比較例1に示す現像剤の組み合わせを用いた場合の彩度をそれぞれ100として、彩度がどれだけ向上、低下したか算出した。同様に温度20℃、湿度50%RHの環境下において、白色トナー画像の上にブラックの画像を重ね合わせたベタ画像(2cm×2cm)を形成し、その画像濃度を測定した。比較例1に示す現像剤の組み合わせを用いた場合の濃度を100として、濃度がどれだけ向上、低下したか算出した。彩度および濃度の4色の平均値が同じもしくは低下したものは×、3%未満で向上したものは△、3%以上向上したものを○、4%以上向上したものは◎として評価を行った。
画像の彩度、濃度は、分光光度計「Gretag Macbeth Spectrolino」(Gretag Macbeth社製)を用い、光源としてD65光源、反射測定アパーチャとしてφ4mmのものを用い、測定波長域380〜730nmを10nm間隔で、視野角を2°とし、基準合わせには専用白タイルを用いた条件において測定するものとする。
結果を表3に示す。なお、表3において、平均値=SUM(YMCK各画像彩度%−100%)/4である。
上記結果より、実施例1〜7の白色トナーおよび有色トナーを用いて形成された画像は、低温定着性に優れていた。また、実施例1〜7の白色トナーおよび有色トナーを用いて形成された画像は、画像彩度または濃度が高く、白色トナーによる記録媒体の隠蔽性機能が高いことがわかる。一方、Dw/Dcが1.000以下の比較例1の白色トナーおよび有色トナーを用いて形成された画像は、画像彩度または濃度が著しく低下していた。Dw/Dcが1.300以上の比較例2の白色トナーおよび有色トナーを用いて形成された画像は、低温定着性が著しく低下していた。Sc/Swが1.060以上の比較例3の白色トナーおよび有色トナーを用いて形成された画像は、画像彩度または濃度が著しく低下していた。Sc/Swが1.000未満の比較例4の白色トナーおよび有色トナーを用いて形成された画像は、低温定着性および画像彩度または濃度が著しく低下していた。したがって、これらの比較例は、白色トナーによる記録媒体の隠蔽性機能が低いことが示唆された。

Claims (9)

  1. 白色トナーを用いて得られる画像形成層(A)と、前記画像形成層(A)に隣接し、かつ、前記白色トナーと異なるトナーを用いて得られる画像形成層(B)と、を記録媒体上に定着させる画像形成方法であって、
    前記白色トナーの体積中位径をDw、平均円形度をSw、前記白色トナーと異なるトナーの体積中位径をDc、平均円形度をScとすると、以下の関係式(1)および(2)を満たすことを特徴とする画像形成方法。
    1.000<Dw/Dc<1.300 (1)
    1.000≦Sc/Sw<1.060 (2)
  2. 前記画像形成層(A)と、前記画像形成層(B)とを、一括で定着させることで画像を形成する、請求項1に記載の画像形成方法。
  3. 前記白色トナーと異なるトナーが有色トナーである、請求項1または2に記載の画像形成方法。
  4. 1.010<Sc/Sw<1.040である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成方法。
  5. 0.910<Sw<0.943である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成方法。
  6. 前記白色トナーおよび前記白色トナーと異なるトナーが結晶性ポリエステル樹脂を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成方法。
  7. 1.050<Dw/Dc<1.250である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成方法。
  8. 白色トナーと、前記白色トナーを用いて得られる画像形成層(A)に隣接する画像形成層(B)に用いられる前記白色トナーと異なるトナーと、を含むトナーセットであって、
    前記白色トナーの体積中位径をDw、平均円形度をSw、前記白色トナーと異なるトナーの体積中位径をDc、平均円形度をScとすると、以下の関係式(1)および(2)を満たすことを特徴とするトナーセット。
    1.000<Dw/Dc<1.300 (1)
    1.000≦Sc/Sw<1.060 (2)
  9. 白色トナーを用いて得られる画像形成層(A)に隣接する画像形成層(B)に用いられる前記白色トナーと異なるトナーとの関係において、
    前記白色トナーの体積中位径をDw、平均円形度をSw、前記白色トナーと異なるトナーの体積中位径をDc、平均円形度をScとすると、以下の関係式(1)および(2)を満たすことを特徴とする白色トナー。
    1.000<Dw/Dc<1.300 (1)
    1.000≦Sc/Sw<1.060 (2)
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