JP2021099379A - 光輝性現像剤、現像剤収容体、画像形成ユニット及び画像形成装置 - Google Patents
光輝性現像剤、現像剤収容体、画像形成ユニット及び画像形成装置 Download PDFInfo
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Abstract
Description
図1に示すように、本実施の形態による画像形成装置1は、電子写真方式のカラープリンタであり、媒体としての用紙Pにカラーの画像を形成する(すなわち印刷する)。因みに画像形成装置1は、原稿を読み取るイメージスキャナ機能や電話回線を使用した通信機能等を有しておらず、プリンタ機能のみを有する単機能のSFP(Single Function Printer)となっている。
次に、画像形成ユニット10(図2)の現像剤収容器12に収容される現像剤の製造について説明する。本実施の形態では、特にシルバー(銀色)の現像剤の製造について説明する。
実施例1では、まず無機分散剤を分散させた水性媒体を生成する。具体的には、純水26526重量部に工業用リン酸三ナトリウム十二水和物919重量部を混合し、液温60[℃]で溶解させた後、pH(水素イオン指数)調整用の希硝酸を添加する。この水溶液に、純水4504重量部に工業用塩化カルシウム無水物443重量部を溶解させた塩化カルシウム水溶液を投入し、液温を60[℃]に維持しながら、ラインミル(プライミクス株式会社)により回転速度を3566[rpm]で34分間高速撹拌させる。これにより、懸濁安定剤(無機分散剤)を分散させた水性媒体である水相を調整する。
実施例2、実施例3、実施例4及び実施例5では、図5に示すように実施例1の造粒時間をそれぞれ変更することにより現像剤Da、Db、Dc、Dd及びDeを得る。
比較例1では、実施例1を基準とし、以下の乳化凝集法により現像剤Dfを得た。特記しない限り、用いた材料及び添加量は実施例1と同じである。また、洗浄、脱水、乾燥、分級及び外添工程は実施例1と同様である。
比較例1では、まずポリエステル樹脂分散液を生成する。具体的には、高温・高圧乳化装置(キャビトロンCD1010、スリット:0.4[mm])の乳化タンクに、ポリエステル樹脂3000重量部、イオン交換水7000重量部、界面活性剤ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム90重量部を投入した後、130[℃]に加熱溶融後、110[℃]で流量3[L/m]にて10000[rpm]で30分間分散させ、冷却タンクを通過させてポリエステル樹脂分散液(高温・高圧乳化装置(キャビトロンCD1010:スリット0.4[mm]))を回収する。これにより、ポリエステル樹脂分散液(固形分濃度:30[重量%])を調製する。
また比較例1では、離型剤分散液を生成する。
・ワックス:50重量部
・アニオン性界面活性剤(ネオゲンRK:第一工業製薬株式会社製):1.0重量部
・イオン交換水:200重量部
加圧容器に前述の材料を投入して撹拌しながら110[℃]まで加熱し、高圧ホモジナイザで10回(10パス)相当の分散処理を行う。これにより、固形分濃度20[%]の離型剤分散液を調製する。
・イオン交換水:360重量部
・光輝性顔料:20重量部
・アニオン性界面活性剤(ネオゲンRK:第一工業製薬株式会社製):0.5重量部
また比較例1では、顔料粒子スラリーを生成する。3Lの円筒型ステンレス容器に前述のイオン交換水と前述の界面活性剤を秤量し、前述の光輝性顔料を加えて撹拌で良く濡らした後、ホモジナイザ(ウルトラタラックスT50:IKA社製)で1分間分散混合した。次いで、凝集剤として硫酸アルミニウムの1[重量%]水溶液1.25重量部を滴下して、さらに1分間分散混合する。これにより、金属顔料の第1凝集粒子分散液(顔料粒子スラリー)を調製する。
[2−3−4−1.凝集工程]
前述した3Lの円筒型ステンレス容器に撹拌機と温度計を設置し、系内が均一となるよう撹拌を継続しながらマントルヒーターで徐々に加熱し、45[℃]で保持しながらイオン交換水55重量部、ポリエステル樹脂分散液210重量部、離型剤分散液20重量部の混合液を数回に分けて添加し、顔料粒子スラリー中の顔料粒子の表面に付着させたところ、体積平均粒径10.5[μm]の第2凝集粒子に成長した。なお、数回に分けた混合液のうち、最後の添加液は離型剤分散液を含まない樹脂単独の分散液とした。また、第2凝集粒子を光学顕微鏡で観察した結果、顔料粒子の表面に、樹脂粒子と離型剤の粒子が凝集するように粒子層が形成されていた。
その後、第2凝集粒子を有する分散液(凝集粒子スラリー)のpHを9.0に調整して第2凝集粒子の凝集の進行を停止し、80[℃]に昇温し、光学顕微鏡で融合度合いを確認しながら、3時間(融合時間)保持して冷却することによりトナースラリーを得た。
実施例6及び実施例7では、図6に示すように実施例1の造粒時の時間(造粒時間)及び流量を変更することにより現像剤Dg及びDhを得る。
次に、現像剤D(すなわち現像剤Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg及びDh)(以下ではまとめて現像剤Da〜Dhとも表記する)の測定及び評価について説明する。このうち現像剤Da、Db、Dc、Dd、De及びDfの測定に関しては、現像剤粒径(体積中位径(Dv50))及び厚さ/円相当径について、それぞれ測定を行った。また現像剤Da、Db、Dc、Dd、De及びDfの評価に関しては、画像形成装置1(図1)により該現像剤Dを用いて所定の画像を用紙Pに印刷し、光輝性及びかぶりについて、それぞれ評価を行った。また現像剤Da、Dg及びDhの測定に関しては、母材(トナー母粒子)の比表面積(BET値)について測定を行った。さらに現像剤Da、Dg及びDhの評価に関しては、縦スジについて評価を行った。さらに現像剤Dの測定に関し、シリカ含有量の測定を行った。さらに現像剤Dの測定に関し、現像剤Dの断面図を観察した。
本測定では、精密粒度分布測定装置Multisizer3(ベックマン・コールター株式会社製)を使用して、現像剤Da、Db、Dc、Dd、De及びDfの体積中位径を測定した。測定条件は、以下の通りである。
・電解液:アイソトンII(ベックマン・コールター株式会社製)
・分散液:ネオゲンS−20F(第一工業製薬株式会社製)を前述の電解液に溶解し、濃度5[%]に調整
本測定では、現像剤Da、Db、Dc、Dd、De及びDfの厚さと円相当径とを測定することにより、現像剤の偏平度としての厚さ/円相当径を算出した。測定手順は、以下の通りである。
本測定では、自動比表面積・細孔分布測定装置(TRISTAR−3000:株式会社島津製作所製)を使用して、現像剤Da、Dg及びDhにおける外添前のトナー母粒子の比表面積を測定した。
本測定では、現像剤Dにおけるシリカの含有量(外添剤量)を測定した。具体的に本測定では、エネルギー分散型蛍光X線分析装置(EDX−800HS:株式会社島津製作所製)を使用して、X線管から放射されたX線を現像剤Dに照射し、該現像剤Dに含まれるケイ素(Si)(すなわちシリカ)の原子から放出される蛍光X線に基づいて、現像剤Dにおけるケイ素(Sl)の含有量を測定した。なお、エネルギー分散型蛍光X線分析装置の使用条件については、次のように設定した。
・X線管電圧:電圧15[kV]、50[kV]
本評価では、画像形成装置1(C941dn:株式会社沖データ製)(図1)において特色に対応する画像形成ユニット10Sの現像剤収容器12(図2)に各現像剤D(現像剤Da〜Dfの何れか)を収容した上で、銀色現像剤を用いる特色ホワイトモードで印刷処理を行い、それぞれ光輝性の評価を行った。
本評価では、画像形成装置1(図1)において特色に対応する画像形成ユニット10Sの現像剤収容器12(図2)に現像剤D(現像剤Da〜Dfの何れか)を収容した上で、印刷処理を行い、かぶりの評価を行った。
次に、各種測定結果及び各種評価結果(図5)を基に、現像剤Dにおける光輝性及びかぶりを考慮した厚さ/円相当径の条件を決定した。
本評価では、画像形成装置1(図1)において特色に対応する画像形成ユニット10Sの現像剤収容器12(図2)に現像剤Da、Dg又はDhの何れかを収容した上で、印刷処理を行い、縦スジの評価を行った。
・レベル4:縦スジ1〜2本
・レベル3:縦スジ3〜4本
・レベル2:縦スジ5〜7本
・レベル1:縦スジ8本以上
本測定では、透過型電子顕微鏡(TEM)(JEM−1400 Plus:日本電子株式会社製)を使用して、銀色現像剤の断面における現像剤長径、現像剤短径、凹部開口幅、凹部深さ及び凹部数を測定した。具体的に本測定では、所定量の銀色現像剤を樹脂に包埋して超薄切片化し、四酸化ルテニウム(Ru04)により染色した。その後、本測定では、前述した透過型電子顕微鏡で銀色現像剤の断面写真を観察した。測定条件は、以下の通りである。
・条件:加速電圧100[kV]
以上の構成において、本実施の形態による画像形成装置1(図1)では、画像形成ユニット10Sの現像剤収容器12(図2)に、光輝性を有するシルバー(銀色)の現像剤Dを収容することにより、用紙Pに印刷される画像において、光輝性を有するシルバー(銀色)を表現することができる。本実施の形態では、アルミニウム(Al)の微小な薄片を含有する光輝性顔料を使用して現像剤Dを作成した。
なお上述した実施の形態においては、透過型電子顕微鏡(TEM)を使用して、銀色現像剤の断面における現像剤長径、現像剤短径、凹部開口幅、凹部深さ及び凹部数を測定する場合について述べた。本発明はこれに限らず、走査型電子顕微鏡(SEM)や走査型プローブ顕微鏡(SPM)等、他の種々の測定器を使用して、銀色現像剤の断面における現像剤長径、現像剤短径、凹部開口幅、凹部深さ及び凹部数を測定しても良い。
Claims (16)
- 光輝性顔料及びバインダ樹脂を含む複数のトナー母粒子から構成され、
前記複数のトナー母粒子のいくつかは、開口幅が、11.2±2.7[μm]の凹部を有する
ことを特徴とする光輝性現像剤。 - 前記凹部は、2.9±1.3[μm]の深さを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の光輝性現像剤。 - 前記凹部は、前記開口幅>前記深さの関係を満たす
ことを特徴とする請求項2に記載の光輝性現像剤。 - 前記凹部は、透過型電子顕微鏡による前記トナー母粒子の断面観察により求められる
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の光輝性現像剤。 - 前記トナー母粒子の比表面積は、1.5068[m2/g]以上2.2497[m2/g]以下である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載の光輝性現像剤。 - 前記トナー母粒子の比表面積は、1.9342[m2/g]以上2.2497[m2/g]以下である
ことを特徴とする請求項5に記載の光輝性現像剤。 - 前記光輝性現像剤の厚さAと円相当径Bとの比(A/B)は、0.74以上1.02以下である
ことを特徴とする請求項1乃至正請求項6の何れかに記載の光輝性現像剤。 - 前記光輝性現像剤の厚さAと円相当径Bとの比(A/B)は、0.74以上0.91以下である
ことを特徴とする請求項7に記載の光輝性現像剤。 - 前記光輝性顔料の体積平均粒径は、5[μm]以上20[μm]以下である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れかに記載の光輝性現像剤。 - 前記トナー母粒子の体積平均粒径は14.87[μm]以上16.15[μm]以下である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項9の何れかに記載の光輝性現像剤。 - 前記光輝性現像剤のEDX測定によるシリカ含有量は、2.200〜2.300[重量%]である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項10の何れかに記載の光輝性現像剤。 - 前記複数のトナー母粒子全体に対する、前記凹部を有する前記トナー母粒子の割合は、96[%]以上である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項11の何れかに記載の光輝性現像剤。 - 複数の前記凹部を有する前記トナー母粒子全体に対する、前記開口幅が11.2±2.7[μm]の前記凹部を有する前記トナー母粒子の割合は、58[%]以上である
ことを特徴とする請求項12に記載の光輝性現像剤。 - 請求項1乃至請求項13の何れかに記載の光輝性現像剤を収容する収容部を備える
ことを特徴とする現像剤収容体。 - 静電潜像を担持する像担持体と、
前記静電潜像に基づく現像剤像を前記像担持体に生成する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に当接する層規制部材と、
請求項1乃至請求項13の何れかに記載の光輝性現像剤と
を備えることを特徴とする画像形成ユニット。 - 請求項15に記載の画像形成ユニットと、
前記画像形成ユニットにより生成された前記現像剤像を媒体に定着させる定着部と
を具えることを特徴とする画像形成装置。
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