JP2017181621A - 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーセット、静電荷像現像剤、静電荷像現像剤セット、トナーカートリッジ、トナーカートリッジセット、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法 - Google Patents

静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーセット、静電荷像現像剤、静電荷像現像剤セット、トナーカートリッジ、トナーカートリッジセット、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法 Download PDF

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Abstract

【課題】静電荷像現像用イエロートナーとの組み合わせによる二次色として赤色画像を形成した場合に、長期間太陽光に暴露したときの赤色画像における色味の変化が抑制される静電荷像現像用マゼンタトナーを提供する。【解決手段】360nmから760nmにおける最大吸収波長λmax(M)が530nm以上580nm以下の範囲にあり、かつ、最大吸収波長λmax(M)の吸光度を1に規格化したとき、波長450nmの吸光度が0.20以下であり、波長400nmの吸光度が0.10以下である静電荷像現像用マゼンタトナー。【選択図】なし

Description

本発明は、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーセット、静電荷像現像剤、静電荷像現像剤セット、トナーカートリッジ、トナーカートリッジセット、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法に関する。
近年、電子写真商業用の印刷分野では、カタログやパンフレットなどの高画質な出力画像の需要が急増している。特に赤は人間の識別能力が高く、高い彩度と優れた色再現性が求められている。
例えば、特許文献1には、二次色として形成される「赤」のトナー画像に対し高い彩度と優れた色再現性を得る目的で、イエロートナーのみで形成したトナー画像の特定の波長における反射率が特定の関係式を満たすことを特徴とするフルカラー画像形成方法が開示されている。
特開2008−146039号公報
本発明は、360nmから760nmにおける最大吸収波長λmax(M)が530nm以上580nm以下の範囲にあり、かつ、最大吸収波長λmax(M)の吸光度を1に規格化したとき、波長450nmの吸光度が0.20を超える、又は、波長400nmの吸光度が0.10を超える静電荷像現像用マゼンタトナーに比べ、静電荷像現像用イエロートナー(以下、「イエロートナー」と称する場合がある。)との組み合わせによる二次色として赤色画像を形成した場合に、長期間太陽光に暴露したときの赤色画像における色味の変化が抑制される静電荷像現像用マゼンタトナーを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、以下の発明が提供される。
請求項1に係る発明は、360nmから760nmにおける最大吸収波長λmax(M)が530nm以上580nm以下の範囲にあり、かつ、最大吸収波長λmax(M)の吸光度を1に規格化したとき、波長450nmの吸光度が0.20以下であり、波長400nmの吸光度が0.10 以下である静電荷像現像用マゼンタトナー。
請求項2に係る発明は、前記最大吸収波長λmax(M)における吸収ピークの半値全幅が100nm以下である請求項1に記載の静電荷像現像用マゼンタトナー。
請求項3に係る発明は、360nmから760nmにおける最大吸収波長λmax(Y)が400nm以上440nm以下の範囲にあり、かつ、最大吸収波長λmax(Y)の吸光度を1に規格化したとき、波長510nmの吸光度が0.20以下であり、波長550nmの吸光度が0.10以下である静電荷像現像用イエロートナーと、請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用マゼンタトナーと、を有する静電荷像現像用トナーセット。
請求項4に係る発明は、前記静電荷像現像用イエロートナーの前記最大吸収波長λmax(Y)における吸収ピークの半値全幅が50nm以下である請求項3に記載の静電荷像現像用トナーセット。
請求項5に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用マゼンタトナーを含む静電荷像現像剤。
請求項6に係る発明は、請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記静電荷像現像用イエロートナーを含む第1静電荷像現像剤と、請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記静電荷像現像用マゼンタトナーを含む第2静電荷像現像剤と、を有する静電荷像現像剤セット。
請求項7に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用マゼンタトナーを収容し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。
請求項8に係る発明は、請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記静電荷像現像用イエロートナーを収容した第1トナーカートリッジと、請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記静電荷像現像用マゼンタトナーを収容した第2トナーカートリッジと、を有し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジセット。
請求項9に係る発明は、請求項5に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
請求項10に係る発明は、請求項6に記載の静電荷像現像剤セットのうち前記第1静電荷像現像剤を収容した第1現像手段と、請求項6に記載の静電荷像現像剤セットのうち前記第2静電荷像現像剤を収容した第2現像手段と、を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
請求項11に係る発明は、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荷像を形成する静電荷像形成手段と、請求項5に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画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トナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、を備える画像形成装置。
請求項12に係る発明は、請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記静電荷像現像用イエロートナーによるイエロー画像を形成する第1画像形成手段と、請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記静電荷像現像用マゼンタトナーによるマゼンタ画像を形成する第2画像形成手段と、前記イエロー画像及び前記マゼンタ画像を記録媒体上に転写する転写手段と、前記イエロー画像及び前記マゼンタ画像を前記記録媒体上に定着する定着手段と、を備える画像形成装置。
請求項13に係る発明は、像保持体の表面を帯電する帯電工程と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、請求項5に記載の静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、を有する画像形成方法。
請求項14に係る発明は、請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記静電荷像現像用イエロートナーによるイエロー画像を形成する第1画像形成工程と、請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記静電荷像現像用マゼンタトナーによるマゼンタ画像を形成する第2画像形成工程と、前記イエロー画像及び前記マゼンタ画像を記録媒体上に転写する転写工程と、前記イエロー画像及び前記マゼンタ画像を前記記録媒体上に定着する定着工程と、を有する画像形成方法。
請求項1に係る発明によれば、360nmから760nmにおける最大吸収波長λmax(M)が530nm以上580nm以下の範囲にあり、かつ、最大吸収波長λmax(M)の吸光度を1に規格化したとき、波長450nmの吸光度が0.20を超える、又は、波長400nmの吸光度が0.10を超える静電荷像現像用マゼンタトナーに比べ、イエロートナーとの組み合わせによる二次色として赤色画像を形成した場合に、長期間太陽光に暴露したときの赤色画像における色味の変化が抑制される静電荷像現像用マゼンタトナーが提供される。
請求項2に係る発明によれば、前記最大吸収波長λmax(M)における吸収ピークの半値全幅が100nmを超える場合に比べ、長期間太陽光に暴露したときの赤色画像における色味の変化が抑制される静電荷像現像用マゼンタトナーが提供される。
請求項3、6、8、10、12、又は14に係る発明によれば、360nmから760nmにおける最大吸収波長λmax(Y)が400nm以上440nm以下の範囲にあり、かつ、最大吸収波長λmax(Y)の吸光度を1に規格化したとき、波長510nmの吸光度が0.20を超える、又は、波長550nmの吸光度が0.10を超える静電荷像現像用イエロートナーと、請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用マゼンタトナーと、を有する静電荷像現像用トナーセットを適用した場合に比べ、二次色として赤色画像を形成した場合に、長期間太陽光に暴露したときの赤色画像における色味の変化が抑制される静電荷像現像用トナーセット、静電荷像現像剤セット、トナーカートリッジセット、プロセスカートリッジ、画像形成装置、又は画像形成方法が提供される。
請求項4に係る発明によれば、前記静電荷像現像用イエロートナーの前記最大吸収波長λmax(Y)における吸収ピークの半値全幅が50nmを超える場合に比べ、長期間太陽光に暴露したときの赤色画像における色味の変化が抑制される静電荷像現像用トナーセットが提供される。
請求項5、7、9、11、又は13に係る発明によれば、360nmから760nmにおける最大吸収波長λmax(M)が530nm以上580nm以下の範囲にあり、かつ、最大吸収波長λmax(M)の吸光度を1に規格化したとき、波長450nmの吸光度が0.20を超える、又は、波長400nmの吸光度が0.10を超える静電荷像現像用マゼンタトナーを適用した場合に比べ、長期間太陽光に暴露したときの赤色画像における色味の変化が抑制される静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、又は画像形成方法が提供される。
本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。 パワーフィード添加法で用いる装置の一例を示す概略図である。 従来のマゼンタトナーと本実施形態に係るマゼンタトナーについてそれぞれ減衰前後の吸収スペクトルの一例を示す概略図である。
以下、本発明の一例である実施形態について詳細に説明する。
<静電荷像現像用マゼンタトナー>
本実施形態に係る静電荷像現像用マゼンタトナー(以下、「マゼンタトナー」と称する場合がある。)は、360nmから760nmにおける最大吸収波長λmax(M)が530nm以上580nm以下の範囲にあり、かつ、最大吸収波長λmax(M)の吸光度を1に規格化したとき、波長450nmの吸光度が0.20以下であり、波長400nmの吸光度が0.10以下であるトナーである。
以下、360nmから760nmにおける最大吸収波長を単に「最大吸収波長」と称する場合がある。また、最大吸収波長λmaxの吸光度を1に規格化したときの吸光度を「規格化吸光度」と称する場合がある。
本実施形態に係るマゼンタトナーは、イエロートナーと併用して二次色である赤色画像を形成すると、長期間(例えば500時間)太陽光に暴露したときの赤色画像における色味の変化が抑制される。その理由は定かではないが、以下に示す理由によるものと推察される。
イエロートナーとマゼンタトナーとの二次色として得られる赤色画像は、一般的に波長450nm以上600nm以下の範囲に吸収を持ち、赤色画像の色味は、この範囲における吸光度に大きく影響されやすいと考えられる。赤色画像を太陽光に暴露し続けると、着色剤が分解することにより、光吸収量の低下が起こり、赤色画像の色味が変わってしまうことがある。
図4は、従来のマゼンタトナーと本実施形態に係るマゼンタトナーについてそれぞれ減衰前後の吸収スペクトルの一例を概略的に示している。
図4の実線Yで示すように、マゼンタ系着色剤による最大吸収波長の短波長側が幅広であると、500nm以上600nm以下の範囲外に大きな吸収ピークが存在することになる。そして、図4の点線Y´で示すように長期の光照射により波長全体が減衰した際に最大吸収波長よりも短波長側の幅広の部分の減衰の影響が大きくなる。その結果、その付近の波長に大きく影響を受ける二次色である赤色の色味がずれてしまう。
一方、本実施形態に係るマゼンタトナーは、360nmから760nmにおける最大吸収波長λmax(M)が530nm以上580nm以下の範囲にあり、かつ、最大吸収波長λmax(M)の吸光度を1に規格化したとき、波長450nmの吸光度が0.20以下であり、波長400nmの吸光度が0.10以下であり、図4の実線Xで示すように吸収波長が狭く、最大吸収波長よりも短波長側の幅広の部分に余分な吸収波長が少ない。
最大吸収波長付近の吸収スペクトルの形状が鋭い本実施形態に係るマゼンタトナーを用い、イエロートナーとの組み合わせによって二次色である赤色画像を形成すると、太陽光の暴露によって着色剤の分解が進み、図4の点線X´で示すようにマゼンタトナーによる光吸収量が低下しても、特に最大吸収波長よりも照射されるエネルギーが大きく色材の分解に強く影響する短波長側の減衰の影響が小さく、マゼンタの吸収スペクトルの形状変化が抑制されるために二次色である赤色の色味がずれることが抑制されると推測される。
また、本実施形態に係るマゼンタトナーは、360nmから760nmにおける最大吸収波長λmax(M)の吸光度を1に規格化した吸収スペクトルにおいて、前記最大吸収波長λmax(M)における吸収ピークの半値全幅(以下、単に「半値全幅」と称する場合がある)が100nm以下であることにより、赤色画像を形成して長期間太陽光に暴露したときの色味の変化がさらに抑制される。その理由は以下のように推測される。
本実施形態に係るマゼンタトナーは、前記半値全幅が100nm以下であることにより、半値全幅が100nmを超える場合に比べ、短波長側の吸収スペクトルがよりシャープとなる。また、500nm以上600nm以下の波長域で吸収波長が一層少なくなるため、耐光性試験後においてもこの付近の波長の減衰が一層抑制され、色味のズレがさらに低減されると考えられる。
なお、本実施形態に係るマゼンタトナーの最大吸収波長λmax(M)は、530nm以上580nm以下が好ましく、540nm以上570nm以下がより好ましく、波長450nmにおける規格化吸光度は、0.20以下が好ましく、0.15以下がより好ましく、波長400nmにおける規格化吸光度は、0.10以下が好ましく、0.05以下がより好ましい。
また、本実施形態に係るマゼンタトナーの前記半値全幅は、10nm以上100nm以下が好ましく、15nm以上90nm以下がより好ましい。
さらに、本実施形態に係るマゼンタトナーの波長380nmにおける規格化吸光度は、0.10以下が好ましく、0.05以下がより好ましく、本実施形態に係るマゼンタトナーの620nmにおける規格化吸光度は、0.20以下が好ましく、0.15以下がより好ましい。
ここで、本実施形態に係るトナーの360nmから760nmにおける最大吸収波長λmax、特定の波長における規格化吸光度、及び半値全幅は以下のようにして測定する。
トナー0.01gとdow fax入りアイソトン60mLとを混合させ、さらに、イオン交換水200mLを添加する。セルロースアセテートフィルタ(0.2μm)にて濾過をし、1分間放置した後、フィルタを取り出し、これを評価サンプルとする。
そして、吸収スペクトルの測定は、分光光度計(Ultra scan Pro、hunterlab社)を用いて360nm〜730nmを10nmずつ測定する。
以下、本実施形態に係るマゼンタトナーの詳細について説明する。
本実施形態に係るマゼンタトナーは、トナー粒子と、必要に応じて、外添剤と、を含んで構成される。
(トナー粒子)
本実施形態に係るマゼンタトナーを構成するトナー粒子(以下、「マゼンタトナー粒子」と称する場合がある。)は、結着樹脂と、着色剤としてマゼンタ系着色剤と、必要に応じて、離型剤と、その他添加剤と、を含んで構成される。
−結着樹脂−
結着樹脂としては、例えば、スチレン類(例えばスチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等)、(メタ)アクリル酸エステル類(例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等)、エチレン性不飽和ニトリル類(例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等)、ビニルエーテル類(例えばビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等)、ビニルケトン類(ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等)、オレフィン類(例えばエチレン、プロピレン、ブタジエン等)等の単量体の単独重合体、又はこれら単量体を2種以上組み合せた共重合体からなるビニル系樹脂が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
これらの結着樹脂は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
結着樹脂としては、ポリエステル樹脂が好適である。
ポリエステル樹脂としては、例えば、公知のポリエステル樹脂が挙げられる。
ポリエステル樹脂としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの縮重合体が挙げられる。なお、ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
多価カルボン酸としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸(例えばシュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アルケニルコハク酸、アジピン酸、セバシン酸等)、脂環式ジカルボン酸(例えばシクロヘキサンジカルボン酸等)、芳香族ジカルボン酸(例えばテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等)、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステルが挙げられる。これらの中でも、多価カルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸が好ましい。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステル等が挙げられる。
多価カルボン酸は、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。
多価アルコールとしては、例えば、脂肪族ジオール(例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等)、脂環式ジオール(例えばシクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールA等)、芳香族ジオール(例えばビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物等)が挙げられる。これらの中でも、多価アルコールとしては、例えば、芳香族ジオール、脂環式ジオールが好ましく、より好ましくは芳香族ジオールである。
多価アルコールとしては、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上の多価アルコールを併用してもよい。3価以上の多価アルコールとしては、例えば、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が挙げられる。
多価アルコールは、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。
ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、50℃以上80℃以下が好ましく、50℃以上65℃以下がより好ましい。
なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線より求め、より具体的にはJIS K 7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求められる。
ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5000以上1000000以下が好ましく、7000以上500000以下がより好ましい。
ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は、2000以上100000以下が好ましい。
ポリエステル樹脂の分子量分布Mw/Mnは、1.5以上100以下が好ましく、2以上60以下がより好ましい。
なお、重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120GPCを用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。
ポリエステル樹脂は、周知の製造方法により得られる。具体的には、例えば、重合温度を180℃以上230℃以下とし、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方法により得られる。
なお、原料の単量体が、反応温度下で溶解又は相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させてもよい。この場合、重縮合反応は溶解補助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単量体が存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪い単量体とその単量体と重縮合予定の酸又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。
結着樹脂の含有量としては、例えば,トナー粒子全体に対して、40質量%以上95質量%以下が好ましく、50質量%以上90質量%以下がより好ましく、60質量%以上85質量%以下がさらに好ましい。
−着色剤−
本実施形態に係るマゼンタトナー粒子は、着色剤としてマゼンタ系着色剤を含む。本実施形態に係るマゼンタトナー粒子に含まれるマゼンタ系着色剤は、本実施形態に係るマゼンタトナーが、360nmから760nmにおける最大吸収波長λmax(M)が530nm以上580nm以下の範囲にあり、かつ、最大吸収波長λmax(M)の吸光度を1に規格化したとき、波長450nmの吸光度が0.20を超え、波長400nmの吸光度が0.10を超える吸収スペクトル(以下、「特定吸収スペクトル」と称する場合がある。)を呈するものであれば限定されない。
本実施形態に係るマゼンタトナー粒子に含まれるマゼンタ系着色剤としては、非共有電子対を持つ官能基と共役部位が近接する分子骨格を有する有機着色剤が好ましい。非共有電子対を持つ官能基としては、含窒素、含酸素系の官能基等が挙げられる。共役部位としては、芳香環、複素環、アルケン及びアルキン等が挙げられる。
本実施形態に係るマゼンタトナー粒子に含まれるマゼンタ系着色剤としては、β−ナフトール系顔料、アゾレーキ系顔料、キナクリドン系顔料、ジスアゾ系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、ジスアゾ縮合系顔料、ジオキサジン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料が挙げられる。本実施形態に係るマゼンタトナー粒子は、マゼンタ系着色剤を1種含んでもよいし、2種以上を含んでもよい。本実施形態に係るマゼンタトナー粒子に含み得るマゼンタ系着色剤の具体例としては、
C.I.Pigment Red 146、2、5、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、21、22、23、31、32、95、112、114、119、136、147、148、150、164、170、184、187、188、210、212、213、222、223、238、245、253、256、258、261、266、267、268、269等のβ−ナフトール系顔料;
C.I.Pigment Red 57:1、18:1、48:2、48:3、48:4、48:5、50:1、51、52:1、52:2、53:1、53:2、53:3、58:2、58:4、64:1、68、200等のアゾレーキ系顔料;
C.I.Pigment Red 209、122、192、202、207、C.I.Pigment Violet 19等のキナクリドン系顔料;
C.I.Pigment Red 37、38、41、111、C.I.Pigment Orange 13、15、16、34、44等のジスアゾ系顔料;
C.I.Pigment Red 171、175、176、185、208、C.I.Pigment Violet 32、C.I.Pigment Orange 36、60、62、72等のベンズイミダゾロン系顔料;
C.I.Pigment Red 144、166、214、220、221、242、248、262、C.I.Pigment Orange 31等のジスアゾ縮合系顔料;
C.I.Pigment Violet 23、37等のジオキサジン系顔料;
C.I.Pigment Red 254、255、264、272、C.I.Pigment Orange 71、73等のジケトピロロピロール系顔料が挙げられる。
ここで「C.I.」はColour Indexを表す。本明細書において、「C.I.Pigment Red」を「ピグメントレッド」又は「PR」と記す場合がある。
前記特定吸収スペクトルを呈する観点から、PR 122、及び、PR 185がより好ましい。
なお、本実施形態に係るマゼンタトナーは、前記特定吸収スペクトルを呈する範囲であれば、マゼンタ系着色剤以外のその他の着色剤を含んでもよい。ただし、その他の着色剤の含有量は、着色剤全体に対して10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下がより好ましく、その他の着色剤を用いないことがさらに好ましい。
最大吸収波長、波長450nmの規格化吸光度、及び波長400nmの規格化吸光度が前記範囲のマゼンタ系着色剤としては、例えば、市販のマゼンタ系着色剤に対して、後述する特定の処理法により処理したものが挙げられる。
特定の処理法としては、例えば、界面活性剤を含む水系分散媒にマゼンタ系着色剤を分散させ、遠心分離機により分離し、その上澄み液を採る方法が挙げられ、前記上澄み液から、最大吸収波長、波長450nmの規格化吸光度、及び波長400nmの規格化吸光度が前記範囲のマゼンタ系着色剤が得られる。
特定の処理法で用いる水系分散媒及び界面活性剤は、一般的な着色剤粒子分散液の製造と同様のものを用いてもよい。
水系分散媒としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤等が挙げられる。これらの中でも特に、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が挙げられる。非イオン系界面活性剤は、アニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤と併用してもよい。
界面活性剤は、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。
界面活性剤の添加量としては、例えば、マゼンタ系着色剤100質量部に対し、1質量部以上80質量部以下の範囲が挙げられ、5質量部以上50質量部以下が好ましく、10質量部以上30質量部以下がより好ましい。
特定の処理法においてマゼンタ系着色剤を水系分散媒に分散する方法としては、例えば、回転せん断型ホモジナイザー、高圧衝撃式分散機、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル等による分散方法が挙げられ、これらを併用してもよい。
ただし、トナーにおける最大吸収波長λmax(M)を前記範囲にする観点から、一般的な着色剤粒子分散液の製造と同様の方法でマゼンタ系着色剤を水系分散媒に分散させた後、さらに高圧衝撃式分散機により処理することが好ましい。高圧衝撃式分散機による処理における圧力としては、例えば200MPa以上300MPa以下の範囲が挙げられ、パス数としては、例えば5以上50以下の範囲が挙げられる。
また、遠心分離機による分離の条件としては、例えば、重力加速度3×10G以上5×10G以下の範囲、遠心分離時間10分以上600分以下の範囲が挙げられる。
特定の処理法により処理されたマゼンタ系着色剤の体積平均粒径としては、例えば、70nm以上300nm以下が挙げられ、80nm以上200nm以下が好ましく、100nm以上150nm以下がより好ましい。
なお、上記マゼンタ系着色剤の体積平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製、LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。測定試料としては、前記水系分散媒にマゼンタ系着色剤が分散された分散液を用い、分散媒の屈折率の入力値を1.333、粒子(マゼンタ系着色剤)の屈折率の入力値を1.676として、粒度分布の算出を行う。
特定の処理法により処理されたマゼンタ系着色剤の比重としては、例えば、1.00以上1.30以下が挙げられ、1.00以上1.20以下が好ましく、1.00以上1.10以下がより好ましい。
なお、上記比重の測定はエーアンドデー社製AD1653比重測定キットを用いて測定を行った。
特定の処理法により処理されたマゼンタ系着色剤のD84v/D50vとしては、例えば、1.00以上2.00以下が挙げられ、1.00以上1.60以下が好ましく、1.00以上1.41以下がより好ましく、1.00以上1.30以下が更に好ましい。
なお、上記D84v/D50vは、前述のマゼンタ系着色剤の体積平均粒径の測定により得られた値から求める。具体的には、分割された粒度範囲(チャンネル)に対して体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積84%となる粒径を「D84v」、全粒子に対して累積50%となる粒径を「D50v」とし、「D84v/D50v」の値を求める。
着色剤の含有量としては、例えば、マゼンタトナー粒子全体に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、3質量%以上15質量%以下がより好ましい。
−離型剤−
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス;モンタンワックス等の合成又は鉱物・石油系ワックス;脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス;などが挙げられる。離型剤は、これに限定されるものではない。
離型剤の融解温度は、50℃以上110℃以下が好ましく、60℃以上100℃以下がより好ましい。
なお、融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。
離型剤の含有量としては、例えば、トナー粒子全体に対して、1質量%以上20質量%以下が好ましく、5質量%以上15質量%以下がより好ましい。
−その他の添加剤−
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等の周知の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は、内添剤としてトナー粒子に含まれる。
−トナー粒子の特性等−
トナー粒子は、単層構造のトナー粒子であってもよいし、芯部(コア粒子)と芯部を被覆する被覆層(シェル層)とで構成された所謂コア・シェル構造のトナー粒子であってもよい。
ここで、コア・シェル構造のトナー粒子は、例えば、結着樹脂と必要に応じて着色剤及び離型剤等のその他添加剤とを含んで構成された芯部と、結着樹脂を含んで構成された被覆層と、で構成されていることがよい。
トナー粒子の体積平均粒径(D50v)としては、2μm以上10μm以下が好ましく、4μm以上8μm以下がより好ましい。
なお、トナー粒子の各種平均粒径、及び各種粒度分布指標は、コールターマルチサイザーII(ベックマン・コールター社製)を用い、電解液はISOTON−II(ベックマン・コールター社製)を使用して測定される。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5%水溶液2ml中に測定試料を0.5mg以上50mg以下加える。これを電解液100ml以上150ml以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径として100μmのアパーチャーを用いて2μm以上60μm以下の範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。なお、サンプリングする粒子数は50000個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャンネル)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%となる粒径を体積粒径D16v、数粒径D16p、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50v、累積数平均粒径D50p、累積84%となる粒径を体積粒径D84v、数粒径D84pと定義する。
これらを用いて、体積粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2、数粒度分布指標(GSDp)は(D84p/D16p)1/2として算出される。
トナー粒子の形状係数SF1としては、110以上150以下が好ましく、120以上140以下がより好ましい。
なお、形状係数SF1は、下記式により求められる。
式:SF1=(ML/A)×(π/4)×100
上記式中、MLはトナーの絶対最大長、Aはトナーの投影面積を各々示す。
具体的には、形状係数SF1は、主に顕微鏡画像又は走査型電子顕微鏡(SEM)画像を画像解析装置を用いて解析することによって数値化され、以下のようにして算出される。すなわち、スライドガラス表面に散布した粒子の光学顕微鏡像をビデオカメラによりルーゼックス画像解析装置に取り込み、100個の粒子の最大長と投影面積を求め、上記式によって計算し、その平均値を求めることにより得られる。
(外添剤)
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられる。該無機粒子として、SiO、TiO、Al、CuO、ZnO、SnO、CeO、Fe、MgO、BaO、CaO、KO、NaO、ZrO、CaO・SiO、KO・(TiO)n、Al・2SiO、CaCO、MgCO、BaSO、MgSO等が挙げられる。
外添剤としての無機粒子の表面は、疎水化処理が施されていることがよい。疎水化処理は、例えば疎水化処理剤に無機粒子を浸漬する等して行う。疎水化処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
疎水化処理剤の量としては、通常、例えば、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部以下である。
外添剤としては、樹脂粒子(ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、メラミン樹脂等の樹脂粒子)、クリーニング活剤(例えば、ステアリン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩、フッ素系高分子量体の粒子)等も挙げられる。
外添剤の外添量としては、例えば、トナー粒子に対して、0.01質量%以上5質量%以下が好ましく、0.01質量%以上2.0質量%以下がより好ましい。
(トナーの製造方法)
次に、本実施形態に係るトナーの製造方法について説明する。
本実施形態に係るトナーは、トナー粒子を製造後、トナー粒子に対して、外添剤を外添することで得られる。
トナー粒子は、乾式製法(例えば、混練粉砕法等)、湿式製法(例えば凝集合一法、懸濁重合法、溶解懸濁法等)のいずれにより製造してもよい。トナー粒子の製法は、これらの製法に特に制限はなく、周知の製法が採用される。
これらの中でも、凝集合一法により、トナー粒子を得ることがよい。
具体的には、例えば、トナー粒子を凝集合一法により製造する場合、結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を準備する工程(樹脂粒子分散液準備工程)と、樹脂粒子分散液中で(必要に応じて他の粒子分散液を混合した後の分散液中で)、樹脂粒子(必要に応じて他の粒子)を凝集させ、凝集粒子を形成する工程(凝集粒子形成工程)と、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液に対して加熱し、凝集粒子を融合・合一して、トナー粒子を形成する工程(融合・合一工程)と、を経て、トナー粒子を製造する。
以下、各工程の詳細について説明する。
なお、以下の説明では、着色剤、及び離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。
−樹脂粒子分散液準備工程−
まず、結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、例えば、着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液、離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を準備する。
ここで、樹脂粒子分散液は、例えば、樹脂粒子を界面活性剤により分散媒中に分散させることにより調製する。
樹脂粒子分散液に用いる分散媒としては、例えば水系媒体が挙げられる。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤等が挙げられる。これらの中でも特に、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が挙げられる。非イオン系界面活性剤は、アニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤と併用してもよい。
界面活性剤は、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。
樹脂粒子分散液において、樹脂粒子を分散媒に分散する方法としては、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、ダイノミル等の一般的な分散方法が挙げられる。また、樹脂粒子の種類によっては、例えば転相乳化法を用いて樹脂粒子分散液中に樹脂粒子を分散させてもよい。
なお、転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相(O相)に塩基を加えて、中和したのち、水媒体(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの、樹脂の変換(いわゆる転相)が行われて不連続相化し、樹脂を、水媒体中に粒子状に分散する方法である。
樹脂粒子分散液中に分散する樹脂粒子の体積平均粒径としては、例えば0.070μm以上1.000μm以下が好ましく、0.075μm以上0.500μm以下がより好ましく、0.080μm以上0.200μm以下がさらに好ましい。
樹脂粒子の体積平均粒径D50vが0.070μm以上であれば、トナー粒子の製造時の溶液粘度が低く抑えられ、最終的に得られるトナー粒子の粒度分布が狭くなり易い。樹脂粒子の体積平均粒径D50vが上記範囲内にあると、トナー粒子間の着色剤粒子の偏在が抑制され、トナー粒子中で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。なお、樹脂粒子の体積平均粒径は、例えばレーザー回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製、LA−700)で測定できる。
樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子の含有量としては、例えば、5質量%以上50質量%以下が好ましく、10質量%以上40質量%以下がより好ましい。
なお、樹脂粒子分散液と同様にして、例えば、着色剤粒子分散液、離型剤粒子分散液も調製される。つまり、樹脂粒子分散液における粒子の体積平均粒径、分散媒、分散方法、及び粒子の含有量に関しては、着色剤粒子分散液中に分散する着色剤粒子、及び離型剤粒子分散液中に分散する離型剤粒子についても同様である。
−凝集粒子形成工程−
次に、樹脂粒子分散液と共に、着色剤粒子分散液と、離型剤粒子分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。
具体的には、例えば、混合分散液に凝集剤を添加すると共に、混合分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後、樹脂粒子のガラス転移温度(具体的には、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度−30℃以上ガラス転移温度−10℃以下)の温度に加熱し、混合分散液に分散された粒子を凝集させて、凝集粒子を形成する。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温(例えば25℃)で上記凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、上記加熱を行ってもよい。
凝集剤としては、例えば、混合分散液に添加される分散剤として用いる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、無機金属塩、2価以上の金属錯体が挙げられる。特に、凝集剤として金属錯体を用いた場合には、界面活性剤の使用量が低減され、帯電特性が向上する。
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。
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、硫酸アルミニウム等の金属塩、及び、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等が挙げられる。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸、イミノジ酸(IDA)、ニトリロトリ酢酸(NTA)、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)等が挙げられる。
キレート剤の添加量としては、例えば、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。
なお、離型剤を含有する系では、離型剤のドメインにより、着色剤粒子間の距離がより近づきやすくなるため、着色力が低下する。
トナー粒子内の着色剤の分散性を精密に制御するには、凝集合一法における凝集粒子形成工程時にパワーフィード添加法を用いる方法が好適である。パワーフィード添加法は、例えば、添加する液体を容器Aと容器Bの2つに分け、容器Bの液体を容器Aに滴下しながら、容器Aから反応系に滴下する方法である。この方式によって、例えば、容器Aの液体を樹脂粒子分散液、容器Bの液体を着色剤粒子分散液として、滴下するタイミング、速度を適宜調整することで、トナー粒子中の着色剤濃度を高い精度で制御することが可能となる。
また、離型剤を含むマゼンタトナーを製造する場合、凝集粒子形成工程において離型剤分散液及び着色剤粒子分散液の添加をパワーフィード添加法にて実施することが好ましい。
具体的には、着色剤粒子分散液は予め定めたタイミングで材料(ここで言う、「材料」は、樹脂及び着色剤の総量(離型剤を用いる場合は離型剤も含む総量)とする)仕込み0質量%から90質量%に到達するまで添加し続ける。
一方、離型剤分散液は、材料仕込みが75質量%に到達した時点から添加を開始し、90質量%に到達するまでに添加終了となるように添加することが好ましい。
このようなパワーフィード添加法によれば、結着樹脂を含む海部と離型剤を含む島部とを持つ海島構造を有し、離型剤を含む島部(離型剤ドメイン)による影響が低減し、トナー粒子中の着色剤粒子の分散性が向上したトナー粒子を製造することができる。トナー粒子中でマゼンタ系着色剤粒子が高い分散性で含まれることによって、本実施形態における特定吸収スペクトルを呈するマゼンタトナー粒子が得られ易い。
−融合・合一工程−
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液に対して、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度以上(例えば樹脂粒子のガラス転移温度より10から30℃高い温度以上)に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
以上の工程を経て、トナー粒子が得られる。
なお、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、当該凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、をさらに混合し、凝集粒子の表面にさらに樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア/シェル構造のトナー粒子を形成する工程と、を経て、トナー粒子を製造してもよい。
ここで、融合・合一工程終了後は、溶液中に形成されたトナー粒子を、公知の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て乾燥した状態のトナー粒子を得る。
洗浄工程は、帯電性の点から充分にイオン交換水による置換洗浄を施すことがよい。また、固液分離工程は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等を施すことがよい。また、乾燥工程も特に方法に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、気流乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等を施すことがよい。
そして、本実施形態に係るトナーは、例えば、得られた乾燥状態のトナー粒子に、外添剤を添加し、混合することにより製造される。混合は、例えばVブレンダー、ヘンシェルミキサー、レーディゲミキサー等によって行うことがよい。更に、必要に応じて、振動篩分機、風力篩分機等を使ってトナーの粗大粒子を取り除いてもよい。
<静電荷像現像剤>
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るマゼンタトナーを少なくとも含むものである。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るマゼンタトナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該トナーとキャリアと混合した二成分現像剤であってもよい。
キャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが挙げられる。キャリアとしては、例えば、磁性粉からなる芯材の表面に被覆樹脂を被覆した被覆キャリア;マトリックス樹脂中に磁性粉が分散・配合された磁性粉分散型キャリア;多孔質の磁性粉に樹脂を含浸させた樹脂含浸型キャリア;マトリックス樹脂に導電性粒子が分散・配合された樹脂分散型キャリア;等が挙げられる。
なお、磁性粉分散型キャリア、樹脂含浸型キャリア、及び導電性粒子分散型キャリアは、当該キャリアの構成粒子を芯材とし、これに被覆樹脂により被覆したキャリアであってもよい。
磁性粉としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物等が挙げられる。
被覆樹脂、及びマトリックス樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合を含んで構成されるストレートシリコーン樹脂又はその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
なお、被覆樹脂、及びマトリックス樹脂には、導電性粒子等、その他添加剤を含ませてもよい。
導電性粒子としては、金、銀、銅等の金属、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム等の粒子が挙げられる。
ここで、芯材の表面に被覆樹脂を被覆するには、被覆樹脂、及び必要に応じて各種添加剤を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法等が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂、塗布適性等を勘案して選択すればよい。
具体的な樹脂被覆方法としては、芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液を芯材表面に噴霧するスプレー法、芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成用溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法等が挙げられる。
二成分現像剤における、トナーとキャリアとの混合比(質量比)は、トナー:キャリア=1:100乃至30:100が好ましく、3:100乃至20:100がより好ましい。
<静電荷像現像用トナーセット>
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーセット(以下、単に「トナーセット」とも称する)は、静電荷像現像用イエロートナーと、前述した本実施形態に係る静電荷像現像用マゼンタトナーと、を有する。
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーセットを構成するイエロートナーは、360nmから760nmにおける最大吸収波長λmax(Y)が400nm以上440nm以下の範囲にあり、かつ、最大吸収波長λmax(Y)の吸光度を1に規格化したとき、波長510nmの吸光度が0.20以下であり、波長550nmの吸光度が0.10以下であることが好ましい。また、上記イエロートナーの最大吸収波長λmax(Y)における吸収ピークの半値全幅は50nm以下であることが好ましい。
かかるイエロートナーと本実施形態に係るマゼンタトナーとの組み合わせによる二次色として赤色画像を形成した場合、長期間太陽光に暴露したときの赤色画像における色味の変化がより効果的に抑制される。その理由として、以下のように推測される。
上記のような吸収スペクトルを呈するイエロートナーを併用することでイエローの発色を確保しつつ、イエロー系着色剤の長波長側の吸光度が抑えられる。そのため、本実施形態に係るマゼンタトナーと上記吸収スペクトルを呈するイエロートナーとを併用して形成された赤色画像は、イエロートナーに起因する450nm以上600nm以下の光吸収量が少なく、太陽光によってイエロー系着色剤が劣化しても、波長450nm以上600nm以下における吸光度の低下の割合が小さいため、色味の変化が一層抑制されると推測される。
本実施形態におけるイエロートナーは、イエロートナー粒子と、必要に応じて、外添剤と、を含んで構成される。
(イエロートナー粒子)
本実施形態におけるイエロートナー粒子は、例えば、結着樹脂と、着色剤としてイエロー系着色剤と、必要に応じて、離型剤と、その他添加剤と、を含んで構成される。
イエロートナー粒子を構成する結着樹脂、離型剤、その他添加剤については、前述したマゼンタトナー粒子のそれらと同様であり、ここでの説明は省略する。
−着色剤−
本実施形態におけるイエロートナー粒子に含まれる着色剤としては、本実施形態におけるイエロートナーが、360nmから760nmにおける最大吸収波長λmax(Y)が400nm以上440nm以下の範囲にあり、かつ、最大吸収波長λmax(Y)の吸光度を1に規格化したとき、波長510nmの吸光度が0.20以下であり、波長550nmの吸光度が0.10以下となる着色剤であれば特に限定されない。
本実施形態におけるイエロートナー粒子に含まれる着色剤としては、ピグメントイエロー74を好適に用いることができる。
なお、本実施形態におけるイエロートナーは、トナーの最大吸収波長λmax(Y)、波長510nmの規格化吸光度、及び波長550nmの規格化吸光度がそれぞれ前述の範囲となるのであれば、ピグメントイエロー74に限定されず、その他の着色剤を含んでもよい。ただし、ピグメントイエロー74が好ましく、その他の着色剤の含有量は、着色剤全体に対して10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下がより好ましく、その他の着色剤を用いないことがさらに好ましい。
イエロートナーの最大吸収波長、波長510nmの規格化吸光度、及び波長550nmの規格化吸光度が前記範囲となるピグメントイエロー74としては、例えば、市販のピグメントイエロー74に対して、後述する特定の処理法により処理したものが挙げられる。
特定の処理法としては、例えば、界面活性剤を含む水系分散媒にピグメントイエロー74を分散させ、遠心分離機により分離し、その上澄み液を採る方法が挙げられ、前記上澄み液から、最大吸収波長、波長510nmの規格化吸光度、及び波長550nmの規格化吸光度が前記範囲のピグメントイエロー74が得られる。
特定の処理法で用いる水系分散媒及び界面活性剤は、一般的な着色剤粒子分散液の製造と同様のものを用いてもよい。
水系分散媒としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤等が挙げられる。これらの中でも特に、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が挙げられる。非イオン系界面活性剤は、アニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤と併用してもよい。
界面活性剤は、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。
界面活性剤の添加量としては、例えば、ピグメントイエロー74を100質量部に対し、1質量部以上80質量部以下の範囲が挙げられ、5質量部以上50質量部以下が好ましく、10質量部以上30質量部以下がより好ましい。
特定の処理法においてピグメントイエロー74を水系分散媒に分散する方法としては、例えば、回転せん断型ホモジナイザー、高圧衝撃式分散機、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル等による分散方法が挙げられ、これらを併用してもよい。
ただし、トナーにおける最大吸収波長λmax(Y)を前記範囲にする観点から、一般的な着色剤粒子分散液の製造と同様の方法でピグメントイエロー74を水系分散媒に分散させた後、さらに高圧衝撃式分散機により処理することが好ましい。高圧衝撃式分散機による処理における圧力としては、例えば200MPa以上300MPa以下の範囲が挙げられ、パス数としては、例えば5以上50以下の範囲が挙げられる。
また、遠心分離機による分離の条件としては、例えば、重力加速度3×10G以上5×10G以下の範囲、遠心分離時間10分以上600分以下の範囲が挙げられる。
特定の処理法により処理されたピグメントイエロー74の体積平均粒径としては、例えば、70nm以上300nm以下が挙げられ、80nm以上200nm以下が好ましく、100nm以上150nm以下がより好ましい。
なお、上記ピグメントイエロー74の体積平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製、LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。測定試料としては、前記水系分散媒にピグメントイエロー74が分散された分散液を用い、分散媒の屈折率の入力値を1.333、粒子(ピグメントイエロー74)の屈折率の入力値を1.590として、粒度分布の算出を行う。
特定の処理法により処理されたピグメントイエロー74の比重としては、例えば、1.00以上1.30以下が挙げられ、1.00以上1.20以下が好ましく、1.00以上1.10以下がより好ましい。
なお、上記比重の測定はエーアンドデー社製AD1653比重測定キットを用いて測定を行った。
特定の処理法により処理されたピグメントイエロー74のD84v/D50vとしては、例えば、1.00以上2.00以下が挙げられ、1.00以上1.70以下がより好ましい。
なお、上記D84v/D50vは、前述のピグメントイエロー74の体積平均粒径の測定により得られた値から求める。具体的には、分割された粒度範囲(チャンネル)に対して体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積84%となる粒径を「D84v」、全粒子に対して累積50%となる粒径を「D50v」とし、「D84v/D50v」の値を求める。
着色剤の含有量としては、例えば、イエロートナー粒子全体に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、3質量%以上15質量%以下がより好ましい。
<静電荷像現像剤セット>
本実施形態に係る静電荷像現像剤セットは、本実施形態に係るトナーセットのうちイエロートナーを含む第1静電荷像現像剤と、本実施形態に係るトナーセットのうちマゼンタトナーを含む第2静電荷像現像剤と、を有する。
各静電荷像現像剤は、トナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該トナーとキャリアと混合した二成分現像剤であってもよい。
キャリアとしては、前述したマゼンタトナー粒子を含む現像剤と同様であり、ここでの説明は省略する。
<画像形成装置/画像形成方法>
本実施形態に係る画像形成装置/画像形成方法について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、を備える。そして、静電荷像現像剤として、本実施形態に係るマゼンタトナーを含む静電荷像現像剤が適用される。
本実施形態に係る画像形成装置では、像保持体の表面を帯電する帯電工程と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、本実施形態に係る静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、を有する画像形成方法(本実施形態に係る画像形成方法)が実施される。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体の表面に形成されたトナー画像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置;像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写し、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する中間転写方式の装置;トナー画像の転写後、帯電前の像保持体の表面をクリーニングするクリーニング手段を備えた装置;トナー画像の転写後、帯電前に像保持体の表面に除電光を照射して除電する除電手段を備える装置等の周知の画像形成装置が適用される。
中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
なお、本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、現像手段を含む部分が、画像形成装置に対して脱着されるカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよい。プロセスカートリッジとしては、例えば、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容した現像手段を備えるプロセスカートリッジが好適に用いられる。
以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
図1に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づくイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第4の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」と称する場合がある)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。なお、これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に対して脱着するプロセスカートリッジであってもよい。
各ユニット10Y、10M、10C、10Kの図面における上方には、各ユニットを通して中間転写体としての中間転写ベルト20が延設されている。中間転写ベルト20は、図における左から右方向に互いに離間して配置された駆動ロール22及び中間転写ベルト20内面に接する支持ロール24に巻きつけて設けられ、第1のユニット10Yから第4のユニット10Kに向う方向に走行されるようになっている。なお、支持ロール24は、図示しないバネ等により駆動ロール22から離れる方向に力が加えられており、両者に巻きつけられた中間転写ベルト20に張力が与えられている。また、中間転写ベルト20の像保持体側面には、駆動ロール22と対向して中間転写体クリーニング装置30が備えられている。
また、各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段)4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーを含むトナーの供給がなされる。
第1乃至第4のユニット10Y、10M、10C、10Kは、同等の構成を有しているため、ここでは中間転写ベルト走行方向の上流側に配設されたイエロー画像を形成する第1のユニット10Yについて代表して説明する。なお、第1のユニット10Yと同等の部分に、イエロー(Y)の代わりに、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)を付した参照符号を付すことにより、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kの説明を省略する。
第1のユニット10Yは、像保持体として作用する感光体1Yを有している。感光体1Yの周囲には、感光体1Yの表面を予め定められた電位に帯電させる帯電ロール(帯電手段の一例)2Y、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線3Yによって露光して静電荷像を形成する露光装置(静電荷像形成手段の一例)3、静電荷像に帯電したトナーを供給して静電荷像を現像する現像装置(現像手段の一例)4Y、現像したトナー画像を中間転写ベルト20上に転写する一次転写ロール5Y(一次転写手段の一例)、及び一次転写後に感光体1Yの表面に残存するトナーを除去する感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)6Yが順に配置されている。
なお、一次転写ロール5Yは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Yに対向した位置に設けられている。更に、各一次転写ロール5Y、5M、5C、5Kには、一次転写バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各一次転写ロールに印加する転写バイアスを可変する。
以下、第1ユニット10Yにおいてイエロー画像を形成する動作について説明する。
まず、動作に先立って、帯電ロール2Yによって感光体1Yの表面が−600V乃至−800Vの電位に帯電される。
感光体1Yは、導電性(例えば20℃における体積抵抗率:1×10−6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂の抵抗)であるが、レーザ光線3Yが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3を介してレーザ光線3Yを出力する。レーザ光線3Yは、感光体1Yの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー画像パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
静電荷像とは、帯電によって感光体1Yの表面に形成される像であり、レーザ光線3Yによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体1Yの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線3Yが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電荷像が、現像装置4Yによってトナー画像として可視像(現像像)化される。
現像装置4Y内には、例えば、少なくともイエロートナーとキャリアとを含む静電荷像現像剤が収容されている。イエロートナーは、現像装置4Yの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、感光体1Y上に帯電した帯電荷と同極性(負極性)の電荷を有して現像剤ロール(現像剤保持体の一例)上に保持されている。そして感光体1Yの表面が現像装置4Yを通過していくことにより、感光体1Y表面上の除電された潜像部にイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。イエローのトナー画像が形成された感光体1Yは、引続き予め定められた速度で走行され、感光体1Y上に現像されたトナー画像が予め定められた一次転写位置へ搬送される。
感光体1Y上のイエロートナー画像が一次転写へ搬送されると、一次転写ロール5Yに一次転写バイアスが印加され、感光体1Yから一次転写ロール5Yに向う静電気力がトナー画像に作用され、感光体1Y上のトナー画像が中間転写ベルト20上に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と逆極性の(+)極性であり、例えば第1ユニット10Yでは制御部に(図示せず)よって+10μAに制御されている。
一方、感光体1Y上に残留したトナーは感光体クリーニング装置6Yで除去されて回収される。
また、第2のユニット10M以降の一次転写ロール5M、5C、5Kに印加される一次転写バイアスも、第1のユニットに準じて制御されている。
こうして、第1のユニット10Yにてイエロートナー画像の転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー画像が重ねられて多重転写される。
第1乃至第4のユニットを通して4色のトナー画像が多重転写された中間転写ベルト20は、中間転写ベルト20と中間転写ベルト内面に接する支持ロール24と中間転写ベルト20の像保持面側に配置された二次転写ロール(二次転写手段の一例)26とから構成された二次転写部へと至る。一方、記録紙(記録媒体の一例)Pが供給機構を介して二次転写ロール26と中間転写ベルト20とが接触した隙間に予め定められたタイミングで給紙され、二次転写バイアスが支持ロール24に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と同極性の(−)極性であり、中間転写ベルト20から記録紙Pに向う静電気力がトナー画像に作用され、中間転写ベルト20上のトナー画像が記録紙P上に転写される。なお、この際の二次転写バイアスは二次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段(図示せず)により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。
この後、記録紙Pは定着装置(定着手段の一例)28における一対の定着ロールの圧接部(ニップ部)へと送り込まれトナー画像が記録紙P上へ定着され、定着画像が形成される。
トナー画像を転写する記録紙Pとしては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンター等に使用される普通紙が挙げられる。記録媒体は記録紙P以外にも、OHPシート等も挙げられる。
定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録紙Pの表面も平滑が好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等が好適に使用される。
カラー画像の定着が完了した記録紙Pは、排出部へ向けて搬出され、一連のカラー画像形成動作が終了される。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、本実施形態に係るトナーセットのうちイエロートナーによるイエロー画像を形成する第1画像形成手段と、本実施形態に係るトナーセットのうちマゼンタトナーによるマゼンタ画像を形成する第2画像形成手段と、イエロー画像及びマゼンタ画像を記録媒体上に転写する転写手段と、イエロー画像及びマゼンタ画像を記録媒体上に定着する定着手段と、を備える。
本実施形態に係る画像形成装置は、第1画像形成手段及び第2画像形成手段として、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、静電荷像現像剤により像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、を各々有する各画像形成手段を備える形態であってもよい。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、第1画像形成手段及び第2画像形成手段として、静電荷像現像剤により像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する第1現像手段及び第2現像手段と、を有する形態であってもよい。
本実施形態に係る画像形成装置では、本実施形態に係るトナーセットのうちイエロートナーによるイエロー画像を形成する第1画像形成工程と、本実施形態に係るトナーセットのうち前記マゼンタトナーによるマゼンタ画像を形成する第2画像形成工程と、イエロー画像及びマゼンタ画像を記録媒体上に転写する転写工程と、イエロー画像及びマゼンタ画像を記録媒体上に定着する定着工程と、を有する画像形成方法(本実施形態に係る画像形成方法)が実施される。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体の表面に形成されたトナー画像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置;像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写し、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する中間転写方式の装置;トナー画像の転写後、帯電前の像保持体の表面をクリーニングするクリーニング手段を備えた装置;トナー画像の転写後、帯電前に像保持体の表面に除電光を照射して除電する除電手段を備える装置等の周知の画像形成装置が適用される。
中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
<プロセスカートリッジ/トナーカートリッジ>
本実施形態に係るプロセスカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
なお、本実施形態に係るプロセスカートリッジは、上記構成に限られず、現像装置と、その他、必要に応じて、例えば、像保持体、帯電手段、静電荷像形成手段、及び転写手段等のその他手段から選択される少なくとも一つと、を備える構成であってもよい。
以下、本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。
図2は、本実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
図2に示すプロセスカートリッジ200は、例えば、取り付けレール116及び露光のための開口部118が備えられた筐体117により、感光体107(像保持体の一例)と、感光体107の周囲に備えられた帯電ロール108(帯電手段の一例)、現像装置111(現像手段の一例)、及び感光体クリーニング装置113(クリーニング手段の一例)を一体的に組み合わせて保持して構成し、カートリッジ化されている。
なお、図2中、109は露光装置(静電荷像形成手段の一例)、112は転写装置(転写手段の一例)、115は定着装置(定着手段の一例)、300は記録紙(記録媒体の一例)を示している。
次に、本実施形態に係るトナーカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るトナーカートリッジは、本実施形態に係るトナーを収容し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。トナーカートリッジは、画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するための補給用のトナーを収容するものである。
なお、図1に示す画像形成装置は、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kの着脱される構成を有する画像形成装置であり、現像装置4Y、4M、4C、4Kは、各々の現像装置(色)に対応したトナーカートリッジと、図示しないトナー供給管で接続されている。また、トナーカートリッジ内に収容されているトナーが少なくなった場合には、このトナーカートリッジが交換される。
本実施形態に係る画像形成装置においては、本実施形態に係るトナーセットのうちイエロートナーを収容した第1トナーカートリッジと、本実施形態に係るトナーセットのうちマゼンタトナーを収容した第2トナーカートリッジと、を有し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジセットが備えられていてもよい。
さらに、本実施形態に係る静電荷像現像剤セットのうち第1静電荷像現像剤を収容した第1現像手段と、本実施形態に係る静電荷像現像剤セットのうち第2静電荷像現像剤を収容した第2現像手段と、を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジが本実施形態に係る画像形成装置に備えられていてもよい。
なお、上記説明では、マゼンタ系着色剤を含むマゼンタトナーと、イエロー系着色剤を含むイエロートナーについて説明したが、本実施形態に係るトナーは、結着樹脂と、360nmから760nmにおける最大吸収波長λmax(M)が530nm以上580nm以下の範囲にあり、かつ、最大吸収波長λmax(M)の吸光度を1に規格化したとき、波長450nmの吸光度が0.20以下であり、波長400nmの吸光度が0.10以下であるマゼンタ系着色剤と、360nmから760nmにおける最大吸収波長λmax(Y)が400nm以上440nm以下の範囲にあり、かつ、最大吸収波長λmax(Y)の吸光度を1に規格化したとき、波長510nmの吸光度が0.20以下であり、波長550nmの吸光度が0.10以下であるイエロー系着色剤と、を含む静電荷像現像用トナーであってもよい。
かかる静電荷像現像用トナーは、赤色を呈するレッドトナーであり、単独で赤色画像を形成することができる。かかるレッドトナーを形成した赤色画像も、長期間太陽光に暴露したときの色味の変化が抑制される。
以下、実施例及び比較例を挙げ、本実施形態をより具体的に詳細に説明するが、本実施形態はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、「部」とは、特に断りがない限り、「質量部」を意味する。
<着色剤粒子分散液の調製>
〔着色剤粒子分散液(M1)の調製〕
マゼンタ顔料として、C.I.Pigment Red 122を20質量部、アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンSC)2質量部(有効成分として着色剤に対して10質量%)、及びイオン交換水78質量部を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて、6000rpmで5分間分散した。
その後、攪拌器で1昼夜攪拌させて脱泡し、続けて分散液を高圧衝撃式分散機アルティマイザー(スギノマシン社製、HJP30006)を用いて、圧力240MPaで均一に分散した。分散は20パス相当行った。次いで、分散された顔料に対して遠心分離機(Himac CR22G、日立工機製)を用いて重力加速度5.5×10Gで35分間分離して、25分間静置したのち全体の30体積%分の上澄みを採取し、着色剤粒子分散液(M1)とした。
着色剤粒子分散液(M1)における着色剤粒子の体積平均粒径D50vは150nm、D84v/D50vは1.25であった。
顔料濃度が0.04g/Lとなるようにイオン交換水を加えて調整し、着色剤粒子分散液(M1)の吸収スペクトルを分光光度計(Ultra scan Pro、hunterlab社)を用いて測定したところ、最大吸収波長が573nm、半値全幅が90nm、波長450nmの規格化吸光度が0.18、波長400nmの規格化吸光度が0.07であった。
〔着色剤粒子分散液(M2)の調製〕
着色剤粒子分散液(M1)の調製の高圧衝撃式分散機アルティマイザーを20パス相当とし、遠心分離時間を25分とした以外は着色剤粒子分散液(M1)の調製と同様に着色剤粒子分散液(M2)を調製した。
〔着色剤粒子分散液(M3)の調製〕
着色剤粒子分散液(M1)の調製の高圧衝撃式分散機アルティマイザーを18パス相当とし、遠心分離時間を35分とした以外は着色剤粒子分散液(M1)の調製と同様に着色剤粒子分散液(M3)を調製した。
〔着色剤粒子分散液(M4)の調製〕
着色剤粒子分散液(M1)の調製の高圧衝撃式分散機アルティマイザーを18パス相当とし、遠心分離時間を25分とした以外は着色剤粒子分散液(M1)の調製と同様に着色剤粒子分散液(M4)を調製した。
〔着色剤粒子分散液(M5)の調製〕
着色剤粒子分散液(M1)の調製の高圧衝撃式分散機アルティマイザーを15パス相当とし、遠心分離時間を20分とした以外は着色剤粒子分散液(M1)の調製と同様に着色剤粒子分散液(M5)を調製した。
〔着色剤粒子分散液(M6)の調製〕
着色剤粒子分散液(M1)の調製の高圧衝撃式分散機アルティマイザーを3パス相当とし、遠心分離時間を15分とした以外は着色剤粒子分散液(M1)の調製と同様に着色剤粒子分散液(M6)を調製した。
〔着色剤粒子分散液(M7)の調製〕
着色剤粒子分散液(M1)の調製の高圧衝撃式分散機アルティマイザーを15パス相当とし、遠心分離時間を10分とした以外は着色剤粒子分散液(M1)の調製と同様に着色剤粒子分散液(M7)を調製した。
〔着色剤粒子分散液(M8)の調製〕
着色剤粒子分散液(M1)の調製の高圧衝撃式分散機アルティマイザーを25パス相当とし、遠心分離時間を20分とした以外は着色剤粒子分散液(M1)の調製と同様に着色剤粒子分散液(M8)を調製した。
〔着色剤粒子分散液(M9)の調製〕
着色剤粒子分散液(M1)の調製の高圧衝撃式分散機アルティマイザーを30パス相当とし、遠心分離時間を50分とした以外は着色剤粒子分散液(M1)の調製と同様に着色剤粒子分散液(M9)を調製した。
〔着色剤粒子分散液(M10)の調製〕
着色剤粒子分散液(M1)の調製の高圧衝撃式分散機アルティマイザーを15パス相当とし、遠心分離時間を25分とした以外は着色剤粒子分散液(M1)の調製と同様に着色剤粒子分散液(M10)を調製した。
〔着色剤粒子分散液(M11)の調製〕
着色剤粒子分散液(M1)の調製の高圧衝撃式分散機アルティマイザーを20パス相当とし、遠心分離時間を20分とした以外は着色剤粒子分散液(M1)の調製と同様に着色剤粒子分散液(M11)を調製した。
<樹脂粒子分散液の調製>
〔樹脂粒子分散液(1)の調製〕
・テレフタル酸 :30モル部
・フマル酸 :70モル部
・ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物 :5モル部
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物 :95モル部
攪拌装置、窒素導入管、温度センサ、及び精留塔を備えた内容量5リットルのフラスコに、上記の材料を仕込み、1時間を要して温度を220℃まで上げ、上記材料100部に対してチタンテトラエトキシド1部を投入した。生成する水を留去しながら0.5時間を要して230℃まで温度を上げ、該温度で1時間脱水縮合反応を継続した後、反応物を冷却した。こうして、重量平均分子量18,000、酸価15mgKOH/g、ガラス転移温度60℃のポリエステル樹脂(1)を合成した。
温度調節手段及び窒素置換手段を備えた容器に、酢酸エチル40部及び2−ブタノール25部を投入し、混合溶剤とした後、ポリエステル樹脂(1)100部を徐々に投入し溶解させ、ここに、10質量%アンモニア水溶液(樹脂の酸価に対してモル比で3倍量相当量)を入れて30分間攪拌した。
次いで、容器内を乾燥窒素で置換し、温度を40℃に保持して、混合液を攪拌しながらイオン交換水400部を2部/分の速度で滴下し、乳化を行った。滴下終了後、乳化液を室温(20℃乃至25℃)に戻し、攪拌しつつ乾燥窒素により48時間バブリングを行うことにより、酢酸エチル及び2−ブタノールを1,000ppm以下まで低減させ、体積平均粒径200nmの樹脂粒子が分散した樹脂粒子分散液を得た。該樹脂粒子分散液にイオン交換水を加え、固形分量を20質量%に調整して、樹脂粒子分散液(1)とした。
樹脂粒子分散液(1)について、ドップラー散乱型粒度分布測定装置(日機装社製、マイクロトラックUPA9340)を用いて体積平均粒子径D50vを測定したところ、0.150μmであった。
<離型剤粒子分散液の調製>
〔離型剤粒子分散液(1)の調製〕
・パラフィンワックス(日本精蝋(株)製 HNP−9) 100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部
・イオン交換水 350部
上記材料を混合して100℃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ー(ゴーリン社製)で分散処理し、体積平均粒径200nmの離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液(1)(固形分量20質量%)を得た。
<マゼンタトナーの調製>
〔マゼンタトナー(M1)の調製〕
パワーフィード添加法に用いる図3に示す装置を準備した。図3に示す装置は、丸型ステンレス製フラスコを含む右側で、第1のパワーフィード添加法を行い、丸型ステンレス製フラスコを含む左側で、第2のパワーフィード添加法を行う。
第1のパワーフィード添加法を行う部位では、丸型ステンレス製フラスコと容器AとをチューブポンプAで接続し、チューブポンプAの駆動により容器Aに収容した収容液をフラスコへ送液し、容器Aと容器BとをチューブポンプBで接続し、チューブポンプBの駆動により容器Bに収容した収容液を容器Aへ送液する。
また、第2のパワーフィード添加法を行う部位では、丸型ステンレス製フラスコと容器CとをチューブポンプCで接続し、チューブポンプCの駆動により容器Cに収容した収容液をフラスコへ送液し、容器Cと容器DとをチューブポンプDで接続し、チューブポンプDの駆動により容器Dに収容した収容液を容器Cへ送液する。
容器A、容器C、及び丸型ステンレス製フラスコでは、各々、収容された収容液が撹拌装置により撹拌される。
そして、図3に示す装置を用いて、以下の操作を実施した。
・樹脂粒子分散液(1) :53.1部
・着色剤粒子分散液(M1) :25部
・アニオン性界面活性剤(TaycaPower) :2部
上記材料を丸型ステンレス製フラスコに入れ、0.1Nの硝酸を添加してpHを3.5に調整した後、ポリ塩化アルミニウム濃度が10質量%の硝酸水溶液30部を添加した。続いて、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した後、加熱用オイルバス中で1℃/30分のペースで温度を上げながら、第1凝集粒子の粒径を成長させた。
一方、ポリエステル製ボトルの容器Aに離型剤粒子分散液(2)を12.5部に入れ、同じく、ポリエステル製ボトルの容器Bに樹脂粒子分散液(1)を207.9部入れた。
次に、チューブポンプAの送液速度を3部/1分、チューブポンプBの送液速度を6部/1分に設定し、第1凝集粒子形成中の丸型ステンレス製フラスコ内の温度を1℃/分で昇温し、第1凝集粒子の粒径が2.9μmになった時点で昇温を停止し、チューブポンプA及びBを同時に駆動させ、各分散液の送液を行った。
そして、フラスコへの各分散液の送液が完了した時点から30分間撹拌しつつ保持し、第2凝集粒子を形成させた。
続いて、ポリエステル製ボトルの容器Cに離型剤粒子分散液(1)を37.5部に入れ、同じく、ポリエステル製ボトルの容器Dに樹脂粒子分散液(1)を164.0部入れた。次に、チューブポンプCの送液速度を9部/1分、チューブポンプDの送液速度を6部/1分に設定し、チューブポンプC及びDを同時に駆動させ、各分散液の送液を行った。
フラスコへの各分散液の送液が完了後、温度を1℃上昇させ、30分間撹拌しつつ保持し、第3凝集粒子を形成させた。
その後、0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを8.5に調整した後、撹拌を継続しながら85℃まで加熱し、5時間保持した。その後、20℃/分の速度で20℃まで冷却し、濾過し、イオン交換水で充分に洗浄し、乾燥させることにより、体積平均粒径6.0μmのマゼンタトナー粒子(M1)を得た。
〔マゼンタトナー(M2)〜(M8)の調製〕
着色剤粒子分散液(M1)の代わりに、それぞれ着色剤粒子分散液(M2)〜(M8)を用いた以外は、マゼンタトナー粒子(M1)及びマゼンタトナー(M1)と同様にして、マゼンタトナー粒子(M2)〜(M8)、及びマゼンタトナー(M2)〜(M8)を得た。
<イエロートナーの調製>
〔着色剤粒子分散液(Y1)の調製〕
C.I.ピグメントイエロー74(クラリアント社製)を20質量部、アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンSC)2質量部、及びイオン交換水78質量部を混合し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて、6000rpmで5分間分散した。これをプレ着色剤粒子分散液とする。
その後、攪拌器で1昼夜攪拌させて脱泡し、続けて分散液を高圧衝撃式分散機アルティマイザー(スギノマシン社製、HJP30006)を用いて、圧力240MPaで分散した。分散は20パス相当行った。その後、遠心分離機(Himac CR22G 日立工機製)を用いて、重力加速度5.5×10Gで35分間分離して、25分間静置したのち全体の30体積%分の上澄みを採取し、着色剤粒子分散液(Y1)とした。
着色剤粒子分散液(Y1)における着色剤粒子の体積平均粒径は170nm、D84v/D50v=1.83であった。
〔着色剤粒子分散液(Y2)の調製〕
着色剤粒子分散液(Y1)の調製の高圧衝撃式分散機アルティマイザーを25パス相当とし、遠心分離時間を25分とした以外は着色剤粒子分散液(Y1)の調製と同様に着色剤粒子分散液(Y2)を調製した。
体積平均粒径は124nm、D84v/D50v=1.47であった。
〔イエロートナー(Y1)の調製〕
・樹脂粒子分散液(1) :402.5部
・着色剤粒子分散液(Y1) :22.5部
・離型剤粒子分散液(1) :50部
・アニオン性界面活性剤(TaycaPower) :2部
上記材料を丸型ステンレス製フラスコに入れ、0.1Nの硝酸を添加してpHを3.5に調整した後、ポリ塩化アルミニウム濃度が10質量%の硝酸水溶液30部を添加した。続いて、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した後、加熱用オイルバス中で45℃まで加熱し30分間保持した。その後、樹脂粒子分散液(1)100部を緩やかに追加し1時間保持し、0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを8.5に調整した後、攪拌を継続しながら85℃まで加熱し、5時間保持した。その後、20℃/分の速度で20℃まで冷却し、濾過し、イオン交換水で充分に洗浄し、乾燥させることにより、体積平均粒径7.5μmのイエロートナー粒子(Y1)を得た。
イエロートナー粒子(Y1)100部と、ジメチルシリコーンオイル処理シリカ粒子(日本アエロジル社製RY200)0.7部とをヘンシェルミキサーを用いて混合し、イエロートナー(Y1)を得た。
〔イエロートナー(Y2)の調製〕
着色剤粒子分散液(Y1)の代わりに、それぞれ着色剤粒子分散液(Y2)を用いた以外は、イエロートナー粒子(Y1)及びイエロートナー(Y1)と同様にして、イエロートナー粒子(Y2)、及びイエロートナー(Y2)を得た。
<現像剤の作製>
・フェライト粒子(平均粒径50μm) 100部
・トルエン 14部
・スチレン/メチルメタクリレート共重合体(共重合比15/85) 2部
・カーボンブラック 0.2部
フェライト粒子を除く上記成分をサンドミルにて分散して分散液を調製し、この分散液をフェライト粒子とともに真空脱気型ニーダに入れ、攪拌しながら減圧し乾燥させることによりキャリアを得た。
そして、上記キャリア100部に対して、各トナー5部をそれぞれ混合し、現像剤を得た。
<トナーの評価>
〔吸収スペクトルの測定〕
得られたトナーの最大吸収波長λmax、特定の波長における規格化吸光度、及び半値全幅は前述の方法によって測定した。
各マゼンタトナーの最大吸収波長λmax(表中の「λmax(M)」)、波長450nmの規格化吸光度(表中の「A450」)、波長400nmの規格化吸光度(表中の「A400」)、及び半値全幅(表中の「FWHM」)を表1に示す。
各イエロートナーの最大吸収波長λmax(表中の「λmax(Y)」)、波長510nmの規格化吸光度(表中の「A510」)、波長550nmの規格化吸光度(表中の「A550」)、及び半値全幅(表中の「FWHM」)を表1に示す。
以下の作業、画像形成、及び測定は、温度25℃湿度60%RHの環境下で行った。
評価用画像を形成する画像形成装置として、富士ゼロックス社製DocuCentre Color 400を用意し、現像器に、実施例又は比較例で得られた現像剤(対応する色のトナーを含む現像剤)を入れた。画像形成の際、定着温度は190℃、定着圧力は4.0kg/cmとした。記録媒体は、コート紙(富士ゼロックス社製OSコート紙W)を使用した。
〔光照射による色味の変化の評価〕
上記画像形成装置に、各マゼンタトナー(マゼンタトナー(M1)〜(M8)のいずれか)を含む現像剤と、イエロートナー(イエロートナー(Y1)〜(Y2))のいずれかを含む現像剤と、をそれぞれ対応する現像器に入れ、二次色として1インチ四方(2.54cm×2.54cm)の赤色ベタ画像をそれぞれ形成した。具体的には、赤色ベタ画像(濃度100%)を形成したときのトナーの付着量(記録媒体上のトナー載り量)が5.5g/m、となるように調整(現像バイアスを調整)して画像形成を行った。なお、コート紙におけるトナーの積層順は、コート紙側から、マゼンタトナー及びイエロートナーとした。
そして、得られた赤色ベタ画像の、CIE1976L表色系の座標値を、エックスライト社製X−Rite939(アパーチャー径4mm)を用いて、10か所測定し、L値、a値及びb値の平均値を算出した。
次に、得られた赤色ベタ画像に、サンテストCPS+(ATLAS(株)社製;光源:1500Wキセノン空冷ランプ、放射照度100klx、ブラックスタンダード温度42℃、ランプフィルタ:B(屋外直射光))により960時間光照射を行った。
光照射後の赤色ベタ画像についても、光照射前の赤色ベタ画像と同様に、CIE1976L表色系の座標値を、エックスライト社製X−Rite939(アパーチャー径4mm)を用いて、10か所測定し、L値、a値及びb値の平均値を算出した。
下記式に基づき、光照射前の赤色ベタ画像と、光照射後の赤色ベタ画像と、の色差ΔEを算出し、下記基準により、赤色ベタ画像の光照射による色変化(色差ΔE)を評価した。結果を表1に示す。


上記式中、L、a、及びbは、それぞれ光照射前の赤色ベタ画像におけるL値、a値、及びb値であり、L、a、及びbは、それぞれ光照射後の赤色ベタ画像におけるL値、a値、及びb値である。
−評価基準−
G0:色差ΔEが15以下
G1:色差ΔEが15を超え40以下
G2:色差ΔEが40を超える
なおG0及びG1が問題のないレベルである。
〔色再現性の評価〕
上記「光照射による色味の変化の評価」において得られた「光照射前の赤色ベタ画像」におけるCIE1976L表色系の座標値(L値、a値及びb値の平均値)から、下記式に基づいて赤色ベタ画像の彩度Cを求め、下記基準により赤色ベタ画像の色再現性を評価した。結果を表1に示す。
式:C=((a+(b1/2
−評価基準−
G0:彩度Cが85以上
G1:彩度Cが80以上85未満
G2:彩度Cが80未満
なおG0及びG1が問題のないレベルである。
上記結果に示されるように、本実施例では、比較例1に比べ、赤色ベタ画像における光照射による色味の変化が抑制されていることがわかる。
1Y、1M、1C、1K 感光体(像保持体の一例)
2Y、2M、2C、2K 帯電ロール(帯電手段の一例)
3 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
4Y、4M、4C、4K 現像装置(現像手段の一例)
5Y、5M、5C、5K 一次転写ロール(一次転写手段の一例)
6Y、6M、6C、6K 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
8Y、8M、8C、8K トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K 画像形成ユニット
20 中間転写ベルト(中間転写体の一例)
22 駆動ロール
24 支持ロール
26 二次転写ロール(二次転写手段の一例)
30 中間転写体クリーニング装置
107 感光体(像保持体の一例)
108 帯電ロール(帯電手段の一例)
109 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
111 現像装置(現像手段の一例)
112 転写装置(転写手段の一例)
113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
115 定着装置(定着手段の一例)
116 取り付けレール
117 筐体
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(記録媒体の一例)
P 記録紙(記録媒体の一例)

Claims (14)

  1. 360nmから760nmにおける最大吸収波長λmax(M)が530nm以上580nm以下の範囲にあり、かつ、最大吸収波長λmax(M)の吸光度を1に規格化したとき、波長450nmの吸光度が0.20以下であり、波長400nmの吸光度が0.10以下である静電荷像現像用マゼンタトナー。
  2. 前記最大吸収波長λmax(M)における吸収ピークの半値全幅が100nm以下である請求項1に記載の静電荷像現像用マゼンタトナー。
  3. 360nmから760nmにおける最大吸収波長λmax(Y)が400nm以上440nm以下の範囲にあり、かつ、最大吸収波長λmax(Y)の吸光度を1に規格化したとき、波長510nmの吸光度が0.20以下であり、波長550nmの吸光度が0.10以下である静電荷像現像用イエロートナーと、
    請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用マゼンタトナーと、
    を有する静電荷像現像用トナーセット。
  4. 前記静電荷像現像用イエロートナーの前記最大吸収波長λmax(Y)における吸収ピークの半値全幅が50nm以下である請求項3に記載の静電荷像現像用トナーセット。
  5. 請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用マゼンタトナーを含む静電荷像現像剤。
  6. 請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記静電荷像現像用イエロートナーを含む第1静電荷像現像剤と、
    請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記静電荷像現像用マゼンタトナーを含む第2静電荷像現像剤と、
    を有する静電荷像現像剤セット。
  7. 請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用マゼンタトナーを収容し、
    画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。
  8. 請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記静電荷像現像用イエロートナーを収容した第1トナーカートリッジと、
    請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記静電荷像現像用マゼンタトナーを収容した第2トナーカートリッジと、
    を有し、
    画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジセット。
  9. 請求項5に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、
    画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
  10. 請求項6に記載の静電荷像現像剤セットのうち前記第1静電荷像現像剤を収容した第1現像手段と、
    請求項6に記載の静電荷像現像剤セットのうち前記第2静電荷像現像剤を収容した第2現像手段と、
    を備え、
    画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
  11. 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荷像を形成する静電荷像形成手段と、
    請求項5に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画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トナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
    前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
    を備える画像形成装置。
  12. 請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記静電荷像現像用イエロートナーによるイエロー画像を形成する第1画像形成手段と、
    請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記静電荷像現像用マゼンタトナーによるマゼンタ画像を形成する第2画像形成手段と、
    前記イエロー画像及び前記マゼンタ画像を記録媒体上に転写する転写手段と、
    前記イエロー画像及び前記マゼンタ画像を前記記録媒体上に定着する定着手段と、
    を備える画像形成装置。
  13. 像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
    帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
    請求項5に記載の静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、
    前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
    前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、
    を有する画像形成方法。
  14. 請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記静電荷像現像用イエロートナーによるイエロー画像を形成する第1画像形成工程と、
    請求項3又は請求項4に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記静電荷像現像用マゼンタトナーによるマゼンタ画像を形成する第2画像形成工程と、
    前記イエロー画像及び前記マゼンタ画像を記録媒体上に転写する転写工程と、
    前記イエロー画像及び前記マゼンタ画像を前記記録媒体上に定着する定着工程と、
    を有する画像形成方法。
JP2016065158A 2016-03-29 2016-03-29 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーセット、静電荷像現像剤、静電荷像現像剤セット、トナーカートリッジ、トナーカートリッジセット、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法 Pending JP2017181621A (ja)

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