JP2019113683A - 静電荷像現像用白色トナー、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、画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、白色画像と有色画像とが積層された記録媒体が湾曲した際に発生する有色画像の色再現性の低下を抑制する白色画像を形成しうる静電荷像現像用白色トナーを提供することを課題とする。
結着樹脂及び白色顔料を含有する白色トナー粒子を含み、
前記白色トナー粒子の断面観察において求めた前記白色顔料の円形度分布において小さい側から累積10%となる円形度をC10とし、累積50%となる円形度をC50としたとき、下記式(1)及び式(2)を満たす、静電荷像現像用白色トナー。
式(1):0.900≦C50≦1.000
式(2):1.00≦C50/C10≦1.13
前記C50/C10が下記式(2’)を満たす、請求項1に記載の静電荷像現像用白色トナー。
式(2’):1.00<C50/C10≦1.08
前記白色トナー粒子の断面観察において、前記白色顔料の重心を母点としてボロノイ分割をし、ボロノイ多角形の面積の平均値をSa(μm2)とし、標準偏差をSsd(μm2)としたとき、下記式(3)及び式(4)を満たす、請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用白色トナー。
式(3):0.150≦Sa≦0.350
式(4):Ssd≦0.250
前記Saが下記式(3’)を満たす、請求項3に記載の静電荷像現像用白色トナー。
式(3’):0.180≦Sa≦0.300
下記式(A)で表される前記白色顔料の偏在度の分布の最頻値をPmとし、歪度をPskとしたとき、下記式(5)及び式(6)を満たす、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナー。
式(A):偏在度=2d/D
式(5):0.78≦Pm≦0.98
式(6):−1.10≦Psk≦−0.60
式(A)中、Dは白色トナー粒子の断面観察において求めた白色トナー粒子の円相当径(μm)であり、dは白色トナー粒子の断面観察において求めた白色トナー粒子の重心から白色顔料の重心までの距離(μm)である。
前記Pmが下記式(5’)を満たす、請求項5に記載の静電荷像現像用白色トナー。
式(5’):0.82≦Pm≦0.96
前記Pskが下記式(6’)を満たす、請求項5又は請求項6に記載の静電荷像現像用白色トナー。
式(6’):−0.90≦Psk≦−0.60
前記白色顔料のBET比表面積が6.5m2/g以上8.5m2/g以下である、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナー。
請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナーを含む静電荷像現像剤。
請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナーを収容し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。
請求項9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。
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9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。
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9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3又は4に係る発明によれば、ボロノイ多角形の面積の平均値が0.150μm2未満若しくは0.350μm2超又は標準偏差が0.250μm2超である場合に比べて、白色画像と有色画像とが積層された記録媒体が湾曲した際に発生する有色画像の色再現性の低下を抑制する白色画像を形成しうる静電荷像現像用白色トナーが提供される。
請求項5、6又は7に係る発明によれば、白色顔料の偏在度の分布の最頻値が0.78未満又は0.98超である場合、又は、歪度が−1.10未満又は−0.60超である場合に比べて、白色画像と有色画像とが積層された記録媒体が湾曲した際に発生する有色画像の色再現性の低下を抑制する白色画像を形成しうる静電荷像現像用白色トナーが提供される。
請求項8に係る発明によれば、白色顔料のBET比表面積が6.5m2/g未満又は8.5m2/g超である場合に比べて、白色画像と有色画像とが積層された記録媒体が湾曲した際に発生する有色画像の色再現性の低下を抑制する白色画像を形成しうる静電荷像現像用白色トナーが提供される。
請求項10に係る発明によれば、C50が0.900未満である場合、又は、C50/C10が1.13超である場合に比べて、白色画像と有色画像とが積層された記録媒体が湾曲した際に発生する有色画像の色再現性の低下を抑制する白色画像を形成しうる静電荷像現像用白色トナーを収容したトナーカートリッジが提供される。
請求項11、12又は13に係る発明によれば、C50が0.900未満である場合、又は、C50/C10が1.13超である場合に比べて、白色画像と有色画像とが積層された記録媒体が湾曲した際に発生する有色画像の色再現性の低下を抑制する白色画像を形成しうる静電荷像現像用白色トナーを含む静電荷像現像剤を適用した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。
本実施形態に係る白色トナーは、結着樹脂及び白色顔料を含有する白色トナー粒子を含み、白色トナー粒子の断面観察において求めた白色顔料の円形度分布において小さい側から累積10%となる円形度をC10とし、累積50%となる円形度をC50としたとき、下記式(1)及び式(2)を満たす。
式(2):1.00≦C50/C10≦1.13
白色顔料の円形度に係るC50は、より好ましくは、式(1’):0.925≦C50≦1.000であり、更に好ましくは、式(1”):0.950≦C50≦1.000である。白色顔料の円形度に係るC50/C10は、より好ましくは、式(2’):1.00<C50/C10≦1.08であり、更に好ましくは、式(2”):1.00<C50/C10≦1.05である。
式(4):Ssd≦0.250
式(5):0.78≦Pm≦0.98
式(6):−1.10≦Psk≦−0.60
式(A)中、Dは白色トナー粒子の断面観察において求めた白色トナー粒子の円相当径(μm)であり、dは白色トナー粒子の断面観察において求めた白色トナー粒子の重心から白色顔料の重心までの距離(μm)である。
ここで、本実施形態における白色トナー粒子の断面観察の方法と、それに基づく各物性の求め方を説明する。
トナー粒子(外添剤が付着していてもよい。)を、ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂及び硬化剤を用いて包埋し、切削用サンプルを作製する。ダイヤモンドナイフを備えた切削機(例えば、LEICAウルトラミクロトーム、日立ハイテクノロジーズ製)を用いて、−100℃下、切削サンプルを切削し、観察用サンプルを作製する。観察用サンプルは、必要に応じて、四酸化ルテニウム雰囲気下のデシケーター内に放置し染色する。
こうして得た観察用サンプルを、走査型透過電子顕微鏡(STEM)にて観察し、トナー粒子1個の断面が視野に入る倍率でSTEM画像を記録する。記録されたSTEM画像について、画像解析ソフト(WinROOF2015、三谷商事株式会社)を用いて、0.010000μm/pixel条件で画像解析を行い、包埋用エポキシ樹脂とトナー粒子の結着樹脂との輝度差(コントラスト)により、トナー粒子の断面形状を決定する。
STEM画像においては、結着樹脂及び離型剤等と白色顔料との輝度差(コントラスト)により白色顔料は黒色に見えるので、トナー粒子の断面内の黒色の粒子が白色顔料である。上記画像解析ソフトを用いて、0.010000μm/pixel条件で画像解析を行い、白色顔料(黒色の粒子)の断面形状を決定し、1個のトナー粒子の領域内に存在する全ての白色顔料(黒色の粒子)について、粒子像の面積と粒子像の周囲長とを求め、円形度(=4π×(粒子像の面積)÷(粒子像の周囲長)2)を算出する。さらに、少なくとも200個のトナー粒子について上記を行い、データ区間を0.001刻みで統計解析処理し、円形度分布を得る。そして、この円形度分布において、小さい側から累積10%となる円形度をC10とし、小さい側から累積50%となる円形度をC50とする。
白色顔料の円形度分布を求めるのに用いた上記粒子像の面積から円相当径(=2√(粒子像の面積/π)を算出し、平均する。測定箇所(つまり、標本数)は、円形度分布と同じである。
白色顔料の領域内の画素数をn、各画素のxy座標をxi、yi(i=1,2,…,n)としたとき、重心のx座標=(xiの合計)/n、重心のy座標=(yiの合計)/nである。
トナー粒子の投影面積を断面形状に基づいて求め、この面積から円相当径(=2√(面積/π)を算出し、トナー粒子の円相当径Dとする。
トナー粒子の領域内の画素数をn、各画素のxy座標をxi、yi(i=1,2,…,n)としたとき、重心のx座標=(xiの合計)/n、重心のy座標=(yiの合計)/nである。
トナー粒子の重心のxy座標と、白色顔料の重心のxy座標とから、距離dを算出する。
1個のトナー粒子の領域内に存在する全ての白色顔料の重心を母点としてボロノイ多角形分割(隣り合う母点間を結ぶ直線に垂直二等分線を引き、各母点の最近隣領域を分割すること)を行い、形成された全てのボロノイ多角形の面積を測定する。なお、観察視野に観察対象ではないトナー粒子が含まれている場合、及び、観察対象であるトナー粒子の近傍にノイズとなる黒色の画像領域が存在する場合は、画像解析を行う際に観察対象のトナー粒子以外の領域を除外する指定を行うこととする。
さらに、少なくとも200個のトナー粒子について上記を行い、ボロノイ多角形の面積の平均値Sa及び標準偏差Ssdを算出する。
円相当径Dと距離dとから、白色顔料の偏在度=2d/Dを算出する。1個のトナー粒子の領域内に存在する全ての白色顔料についてそれぞれ、白色顔料の偏在度を算出する。さらに、少なくとも200個のトナー粒子について上記を行い、データ区間を0.01刻みで統計解析処理し、偏在度の分布を得る。最頻値Pmは、偏在度の分布を描いたヒストグラムにおいて度数がピークとなる値である。歪度Pskは下記式により算出する。
式中、Skは歪度、nは標本数、xi(i=1,2,…,n)は各標本の偏在度、上方にバーを付したxは全標本の偏在度の平均値、sは全標本の偏在度の標準偏差である。
白色トナー粒子は、少なくとも結着樹脂と白色顔料とを含み、必要に応じて、離型剤と、その他添加剤とを含む。
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(例えば、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種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
多価カルボン酸としては、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種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
多価アルコールとしては、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種を単独で用いてもよいし、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。
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。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重縮合させるとよい。
白色顔料としては、無機酸化物粒子が挙げられ、具体的には、酸化チタン(TiO2)、二酸化ケイ素(SiO2)、アルミナ(Al2O3)等が挙げられる。これらの白色顔料は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
トナー粒子に外添剤が外添されている場合は、界面活性剤を添加した水に懸濁させて超音波を印加し、次いで遠心分離を行って外添剤とトナー粒子とを分離する。そして、トナー粒子を溶剤(例えば、テトラヒドロフラン)に懸濁させて結着樹脂を溶剤に溶解させる。その後、濾過して固液分離し、固体を水で充分に洗浄したあと乾燥させ、粉体(つまり、白色顔料)を得る。この粉体を試料として、窒素ガスを用いたBET多点法にてBET比表面積を測定する。
トナー粒子の材料として用いる白色顔料のBET比表面積が適切な範囲であると、トナー粒子を凝集合一法で製造する際において界面活性剤になじみやすく溶媒への分散が容易である結果、トナー粒子中に均一性よく分散し、白色画像の隠蔽性を向上させると推測される。なお、材料として用いた白色顔料は、白色顔料粒子分散液の調製工程において解砕されるところ、トナー粒子に含まれた状態において前記範囲のBET比表面積を示すことが好ましい。
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。
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等の公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。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を含む芯部と、結着樹脂を含む被覆層と、で構成されている。
まず、測定対象となるトナー粒子を吸引採取し、扁平な流れを形成させ、瞬時にストロボ発光させることにより静止画像として粒子像を取り込み、その粒子像を画像解析するフロー式粒子像解析装置(シスメックス社製のFPIA−3000)によって求める。そして、平均円形度を求める際のサンプリング数は3500個とする。
トナーが外添剤を有する場合、界面活性剤を含む水中に、測定対象となるトナー(現像剤)を分散させた後、超音波処理を行って外添剤を除去したトナー粒子を得る。
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、SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等の粒子が挙げられる。
無機酸化物粒子が外添されたトナーを走査型電子顕微鏡(SEM)で観察し、トナー粒子の周囲に付着している粒子のうち紡錘形に見える粒子を少なくとも200個抽出する。そして、紡錘形粒子の輪郭線上の任意の2点に引いた直線のうち最長であるものを長軸とし、長軸の長さを長径とする。また、紡錘形粒子の輪郭線内部に引いた直線であって長軸に垂直な直線のうち最長であるものを短軸とし、短軸の長さを短径とする。紡錘形粒子ごとに長径、短径及び長径/短径を求め、少なくとも200個の値を平均する。
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。
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を加熱し、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。
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、白色顔料が分散された白色顔料粒子分散液、離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を準備する。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類などが挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
界面活性剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザ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描き、全粒子に対して体積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとする。他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
白色顔料粒子分散液に含まれる白色顔料粒子の含有量は、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。
次に、樹脂粒子分散液と、白色顔料粒子分散液と、離型剤粒子分散液とを混合する。そして、混合分散液中で、樹脂粒子と白色顔料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℃)で凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpH2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、加熱を行ってもよい。
凝集剤と共に、該凝集剤の金属イオンと錯体又は類似の結合を形成する添加剤を用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
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;イミノ二酢酸(IDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)等のアミノカルボン酸;などが挙げられる。
キレート剤の添加量は、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。
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を、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。
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。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係る白色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、本実施形態に係る白色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を混合した二成分現像剤であってもよい。
本実施形態に係る画像形成装置及び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、本実施形態に係る静電荷像現像剤が適用される。
積層順(a):視認者に近い側から、透過性を有する記録媒体/有色画像/白色画像(隠蔽層)。
積層順(b):視認者に近い側から、有色画像/透過性を有する記録媒体/白色画像(隠蔽層)。
積層順(c):視認者に近い側から、有色画像/白色画像(隠蔽層)/記録媒体(透過性の有無を問わない。)。
まず、動作に先立って、帯電ロール2Wによって感光体1Wの表面が−600V乃至−800Vの電位に帯電される。
感光体1W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1Wの表面に、図示しない制御部から送られてくる白色用の画像データに従って、露光装置3Wからレーザ光線を照射する。それにより、白色の画像パターンの静電荷像が感光体1Wの表面に形成される。
感光体1W上に形成された静電荷像は、感光体1Wの走行に従って予め定められた現像位置まで回転する。そして、この現像位置で、感光体1W上の静電荷像が、現像装置4Wによってトナー画像として現像され可視化される。
一方、感光体1W上に残留したトナーは感光体クリーニング装置6Wで除去されて回収される。
こうして、第1のユニット10Wにて白色のトナー画像が転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第5のユニット10M、10C、10K、10W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。
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。
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。
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は樹脂シート(記録媒体の一例)を示している。
本実施形態に係るトナーカートリッジは、本実施形態に係る白色トナーを収容し、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。
[白色顔料粒子分散液(1)の調製]
・酸化チタン粒子(チタン工業社製、製品番号KR−380):100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製、ネオゲンR) : 10部
・イオン交換水 :150部
ジルコニアビーズの直径を5mmに変更した以外は、白色顔料粒子分散液(1)の調製と同様にして、白色顔料粒子分散液(2)を得た。
ジルコニアビーズの直径を1mmに変更した以外は、白色顔料粒子分散液(1)の調製と同様にして、白色顔料粒子分散液(3)を得た。
ジルコニアビーズの直径を1mmに変更し、回転処理時間を72時間に変更した以外は、白色顔料粒子分散液(1)の調製と同様にして、白色顔料粒子分散液(4)を得た。
回転処理時間を12時間に変更した以外は、白色顔料粒子分散液(1)の調製と同様にして、白色顔料粒子分散液(5)を得た。
回転処理時間を8時間に変更した以外は、白色顔料粒子分散液(1)の調製と同様にして、白色顔料粒子分散液(6)を得た。
アニオン性界面活性剤の量を15部に変更した以外は、白色顔料粒子分散液(1)の調製と同様にして、白色顔料粒子分散液(7)を得た。
アニオン性界面活性剤の量を5部に変更した以外は、白色顔料粒子分散液(1)の調製と同様にして、白色顔料粒子分散液(8)を得た。
・酸化チタン粒子(チタン工業社製、製品番号KR−380):100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製、ネオゲンR) : 10部
・イオン交換水 :150部
酸化チタン粒子をテイカ社製の製品番号JR−603に変更し、ジルコニアビーズの直径を5mmに変更した以外は、白色顔料粒子分散液(1)の調製と同様にして、白色顔料粒子分散液(10)を得た。
加熱乾燥した二口フラスコに、アジピン酸ジメチル74部、テレフタル酸ジメチル192部、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物216部、エチレングリコール38部、及び触媒としてテトラブトキシチタネート0.037部を入れ、フラスコ内に窒素ガスを導入して不活性雰囲気に保ち攪拌しながら昇温した後、160℃で約7時間共縮重合反応させ、その後、10Torrまで徐々に減圧しながら220℃まで昇温し4時間保持した。一旦常圧(大気圧、以下同様)に戻し、無水トリメリット酸9部を加え、再度10Torrまで徐々に減圧し1時間保持することによりポリエステル樹脂を合成した。このポリエステル樹脂は、ガラス転移温度60℃、重量平均分子量12,000、酸価25.0mgKOH/gであった。
・パラフィンワックス(日本精蝋社製HNP9、融解温度72℃): 90部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製、ネオゲンR) :3.6部
・イオン交換水 :360部
・フェライト粒子(体積平均粒径35μm) :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): 3部
・カーボンブラック(キャボット社、Regal330) :0.2部
[実施例1]
・ポリエステル樹脂粒子分散液(1) :160部
・白色顔料粒子分散液(1) : 75部
・離型剤粒子分散液(1) : 20部
・イオン交換水 :220部
・アニオン性界面活性剤(テイカ社製、TaycaPower): 5部
外添トナーを走査型電子顕微鏡(SEM)で観察したところ、外添剤は形状が紡錘形であり、既述の測定方法で求めた長径/短径の値は4.5であった。
白色顔料粒子分散液の種類を表1に示すとおりに変更した以外は実施例1と同様にして、各例の白色トナー及び白色現像剤を作製した。
液温30℃での分散後の昇温速度を、5分につき1℃の速度に変更した以外は実施例1と同様にして、白色トナー及び白色現像剤を作製した。
45℃保持後のポリエステル樹脂粒子分散液(1)の添加量を60部に変更した以外は実施例1と同様にして、白色トナー及び白色現像剤を作製した。
45℃保持後のポリエステル樹脂粒子分散液(1)の添加量を10部に変更した以外は実施例1と同様にして、白色トナー及び白色現像剤を作製した。
アニオン性界面活性剤の量を10部に変更した以外は実施例1と同様にして、白色トナー及び白色現像剤を作製した。
アニオン性界面活性剤の量を1部に変更した以外は実施例1と同様にして、白色トナー及び白色現像剤を作製した。
ポリエステル樹脂粒子分散液(1)を、スチレン/アクリル樹脂(スチレン/メチルメタクリレート共重合体、共重合比15/85)の分散液(固形分量20%)に変更した以外は実施例1と同様にして、白色トナー及び白色現像剤を作製した。
白色顔料粒子分散液の種類を表1に示すとおりに変更した以外は実施例1と同様にして、比較例1〜2の白色トナー及び白色現像剤を作製した。
[白色画像の白色度]
実施例又は比較例の白色トナーを用いて、OHPフィルム(PPCレーザー用OHPフィルム、富士ゼロックス製、寸法21.0cm×29.7cm)上に、白色画像(濃度100%、トナー載り量9g/m2、寸法20.0cm×28.7cm)を形成した。
上記画像形成物に対して、巻き取り試験機(ユアサシステム社製、卓上型耐久試験機DLDMLH−FR、直径50mm)にて100回の巻き取り及び解放を繰り返し行った。
上記巻き取り処理を行う前後において、画像形成物を、直径100mmの透明円筒体に、白色画像側が円筒体側になるように密着させ巻き付け、分光測色計による明度の測定を行った。具体的には、分光測色計(X−Rite Ci62、X−Rite社製)を用いて、D50光源下で、OHPフィルム側から、白色画像部のL*値(明度)を測定した。測定したL*値を下記のとおりA〜Eに分類した。表1に、巻き取り処理前後それぞれの分類とL*値を示す。
B:L*値が、72以上75未満。
C:L*値が、69以上72未満。
D:L*値が、65以上69未満。
E:L*値が、65未満。
シアン色トナーを用いて、紙(OSコート紙、坪量127g/m2、富士ゼロックス製)上に、青色画像(濃度100%、トナー載り量4g/m2)を形成した。分光測色計(X−Rite Ci62、X−Rite社製)を用いて、D50光源下で、青色画像のL*値、a*値、b*値を測定し、これを色再現性評価の基準値とした。
上記巻き取り処理を行う前後において、画像形成物を、直径100mmの透明円筒体に、白色画像側が円筒体側になるように密着させ巻き付け、分光測色計による色の測定を行った。具体的には、分光測色計(X−Rite Ci62、X−Rite社製)を用いて、D50光源下で、OHPフィルム側から、青色画像部のL*値、a*値、b*値を測定した。下記の式に基づき色差ΔEを算出し、下記のとおりA〜Eに分類した。表1に、巻き取り処理前後それぞれの分類と色差ΔEを示す。
式中、L1、a1、b1は、紙に形成した青色画像のL*値、a*値、b*値であり、L2、a2、b2は、OHPフィルムに形成した青色画像のL*値、a*値、b*値である。
B:色差ΔE値が、1.5以上3.0未満。
C:色差ΔE値が、3.0以上5.0未満。
D:色差ΔE値が、5.0以上8.0未満。
E:色差ΔE値が、8.0以上。
2Y、2M、2C、2K、2W 帯電ロール(帯電手段の一例)
3Y、3M、3C、3K、3W 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
4Y、4M、4C、4K、4W 現像装置(現像手段の一例)
5Y、5M、5C、5K、5W 一次転写ロール(一次転写手段の一例)
6Y、6M、6C、6K、6W 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、8W トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K、10W 画像形成ユニット
20 中間転写ベルト(中間転写体の一例)
21 中間転写体クリーニング装置
22 駆動ロール
23 支持ロール
24 対向ロール
26 二次転写ロール(二次転写手段の一例)
28 定着装置(定着手段の一例)
P 樹脂シート(記録媒体の一例)
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 樹脂シート(記録媒体の一例)
Claims (13)
- 結着樹脂及び白色顔料を含有する白色トナー粒子を含み、
前記白色トナー粒子の断面観察において求めた前記白色顔料の円形度分布において小さい側から累積10%となる円形度をC10とし、累積50%となる円形度をC50としたとき、下記式(1)及び式(2)を満たす、静電荷像現像用白色トナー。
式(1):0.900≦C50≦1.000
式(2):1.00≦C50/C10≦1.13 - 前記C50/C10が下記式(2’)を満たす、請求項1に記載の静電荷像現像用白色トナー。
式(2’):1.00<C50/C10≦1.08 - 前記白色トナー粒子の断面観察において、前記白色顔料の重心を母点としてボロノイ分割をし、ボロノイ多角形の面積の平均値をSa(μm2)とし、標準偏差をSsd(μm2)としたとき、下記式(3)及び式(4)を満たす、請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用白色トナー。
式(3):0.150≦Sa≦0.350
式(4):Ssd≦0.250 - 前記Saが下記式(3’)を満たす、請求項3に記載の静電荷像現像用白色トナー。
式(3’):0.180≦Sa≦0.300 - 下記式(A)で表される前記白色顔料の偏在度の分布の最頻値をPmとし、歪度をPskとしたとき、下記式(5)及び式(6)を満たす、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナー。
式(A):偏在度=2d/D
式(5):0.78≦Pm≦0.98
式(6):−1.10≦Psk≦−0.60
式(A)中、Dは白色トナー粒子の断面観察において求めた白色トナー粒子の円相当径(μm)であり、dは白色トナー粒子の断面観察において求めた白色トナー粒子の重心から白色顔料の重心までの距離(μm)である。 - 前記Pmが下記式(5’)を満たす、請求項5に記載の静電荷像現像用白色トナー。
式(5’):0.82≦Pm≦0.96 - 前記Pskが下記式(6’)を満たす、請求項5又は請求項6に記載の静電荷像現像用白色トナー。
式(6’):−0.90≦Psk≦−0.60 - 前記白色顔料のBET比表面積が6.5m2/g以上8.5m2/g以下である、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナー。
- 請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナーを含む静電荷像現像剤。
- 請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナーを収容し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。 - 請求項9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。 - 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9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。 - 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9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。
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