JP3601944B2 - 非磁性1成分現像剤 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電潜像現像用現像剤に関し、特にフルカラー静電式複写機やフルカラーレーザービームプリンター等のフルカラー画像形成装置に用いる非磁性1成分現像剤に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、感光体等の静電潜像担持体上に形成された静電潜像をトナーを用いて現像し、このトナー像を記録紙等の記録部材上に転写して画像形成を行う画像形成方法が、複写機、プリンター、ファクシミリ等に幅広く用いられており、近年では複数色のカラートナーを重ね合わせることにより多色画像を再現するフルカラー画像形成装置も実用化されている。
【0003】
このようなフルカラー画像形成装置においては、例えば、光ビームを照射する等のデジタル書き込みにより負に帯電された有機系感光体上にドット単位で静電潜像を形成し、この潜像を負荷電性のマゼンタトナー、シアントナー、イエロートナーおよび必要に応じてブラックトナーを使用して反転現像し、各色のトナー像を重ね合わせることにより多色画像の再現を行っている。
【0004】
上述したフルカラー画像形成は、主に絵、写真、グラフィック画像等を再現するのに使用され、上述したように複数色のカラートナーの重ね合わせにより多色画像の再現が行われる。このような多色画像は、単に記録紙への画像形成に留まらずオーバーヘッドプロジェクター用シート(OHPシート)に対しても汎用されている。このため、トナーには所望の色に対応する分光反射率を有していること、重ね合わせの際に下層となるトナーの色を隠蔽してしまわず優れた透光性を有していることが要求される。この要求は特に淡色であるイエロートナーにおいて顕著である。
【0005】
また、従来よりイエロートナーに使用される着色剤としては、公知の有機顔料および染料が知られているが、それぞれに種々の欠点を有している。例えば、染料は一般的にトナーの結着樹脂中に溶解した状態で存在するため、透光性および色の彩度等が優れているが、耐熱性や耐光性が低いという欠点を有している。耐光性が低く光による退色が生じるため彩度に優れた画像が得られてもそれを長期間維持することができないという問題が生じてしまう。また、耐熱性が低いために加熱定着を行うと染料は定着部付近で昇華して機内汚染を生じやすいという問題もある。また、定着ローラに塗布されたシリコーンオイル等の離型剤に溶解するものもあり画像を汚してしまう等の問題もある。このような観点から顔料を用いることが好ましいが、顔料は凝集性が強くトナー中でも均一に微分散することが困難であるためトナーの隠蔽力が強くなってしまい透光性が低下してしまう。また、顔料粒子の凝集が生じるとこの粒子による光散乱に起因して原稿を正確に再現するための分光反射特性が得られず、また、上述した隠蔽力の強さに起因して十分な透光性が得られないためOHPシートに用いた場合に、投影像が暗く彩度が低くなる等の欠点を有している。また、顔料の中にも耐熱性が低くトナーの製造時や加熱定着時に分解してしまうものもある。
【0006】
一方、フルカラー用のトナーは上述したように、各色のトナーを重ね合わせて多色画像を再現するため優れた転写性が要求される。トナーの帯電量が高すぎると感光体へのトナーの付着力が強くなって転写性が低下し、またトナーの帯電量分布がブロードであっても転写性は低下する。このためフルカラー用のトナーは適正な帯電量および帯電量分布を有していることが必要とされる。このような要求は、トナーを転写ローラを用いて中間転写体上に転写し、この中間転写体上で各色のトナーを重ね合わせ、これを転写紙上に転写ローラを用いて転写する場合に特に顕著である。
【0007】
また、近年フルカラー画像形成装置の小型化が検討されているが、そのためには現像装置を小型化する必要がある。これはフルカラー画像形成装置ではシアン現像剤、イエロー現像剤、マゼンタ現像剤およびブラック現像剤をそれぞれ収容した4つの現像装置が必要とされるためである。現像装置を小型化するにあたってはトナーとキャリアとの攪拌機構等が必要ない非磁性1成分現像装置が有利であるが、非磁性1成分現像装置の場合にはキャリアを使用しないため現像剤担持部材や現像剤規制部材との接触でトナーを帯電させるため、このようなトナーには適正な帯電量に速やかに立ち上がる特性が要求される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した問題を解決したフルカラー画像形成用の非磁性1成分現像剤を提供することを目的とする。
【0009】
即ち、本発明は、透光性および色再現性に優れた非磁性1成分現像剤を提供することを目的とする。
【0010】
また、本発明は、適正な帯電量および帯電量分布を有する非磁性1成分現像剤を提供することを目的とする。
【0011】
また、本発明は、多色画像形成時にも優れた転写性を有する非磁性1成分現像剤を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、多色画像を再現するフルカラー画像形成に使用される非磁性1成分現像剤において、この非磁性1成分現像剤が、少なくとも酸価1〜30KOHmg/gのバインダー樹脂及びピグメントイエロー180に分類される化合物を含有してなる負荷電性非磁性トナー粒子を含有してなり、このトナー粒子の円形度が0.94〜1.0、円形度の標準偏差が0.045以下及び体積平均粒径が2〜9μm、トナーの粒径分布において体積平均粒径の2倍以上の粒径を有するトナー粒子の含有量が2重量%以下で、且つ体積平均粒径の1/3以下のトナー粒子の含有量が5個数%以下であることを特徴とする非磁性1成分現像剤に関する。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明のフルカラー用非磁性1成分現像剤のトナー粒子には、イエロー着色剤としてC.I.ピグメントイエロー180に分類される化合物を含有させる。C.I.ピグメントイエロー180を含有するトナーは透光性および色再現性に優れているという特性を示す。また、C.I.ピグメントイエロー180は耐光性に優れ、また耐熱性にも優れているためトナーの製造時や定着時に加熱しても分解して有害な物質を発生することがなく優れた安全性を有している。なお、含有量が少なすぎると十分な彩度が得られず、また多すぎるとトナーの荷電への影響が強くなるため、C.I.ピグメントイエロー180の含有量はバインダー樹脂100重量部に対して2〜15重量部が好ましい。
【0014】
一方、C.I.ピグメントイエロー180のバインダー樹脂中での分散性を向上させるためには、バインダー樹脂として1.0〜30.0KOHmg/g、好ましくは1.0〜25.0KOHmg/g、より好ましくは2.0〜20.0KOHmg/gの酸価を有する樹脂を用いる。これは酸価が1.0KOHmg/gより小さいと分散性向上の効果が小さくなり、30.0KOHmg/gより大きくなると負帯電性が強くなるとともに環境変動による帯電量の変化が大きくなるためである。
【0015】
このような酸価を有するバインダー樹脂であれば樹脂の種類は限定されず、例えばスチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂等を使用することができ、これらを単独でまたは混合して使用することができる。これらの樹脂の中でも特にポリエステル樹脂が好ましい。
【0016】
本発明において、好ましいポリエステル樹脂はアルコール成分としてビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物を主成分として使用し、酸成分としてフタル酸系ジカルボン酸類あるいはフタル酸系ジカルボン酸類と脂肪族ジカルボン酸類を使用して重縮合反応により合成されたものである。
【0017】
ビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物としては、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物が好適であり、これらを混合して用いることが好ましい。
【0018】
また、アルコール成分としてビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物とともに下記ジオールや多価アルコールを若干使用してもよい。このようなアルコール成分としては、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、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール等のジオール類、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。
【0019】
フタル酸系ジカルボン酸類としては、テレフタル酸、イソフタル酸等のフタル酸系ジカルボン酸、その酸無水物またはその低級アルキルエステル等を使用することができる。
【0020】
また、フタル酸系ジカルボン酸類とともに使用可能な脂肪族ジカルボン酸類としては、フマール酸、マレイン酸、コハク酸、炭素数4〜18のアルキルまたはアルケニルコハク酸等の脂肪族ジカルボン酸、その酸無水物またはその低級アルキルエステル等が挙げられる。
【0021】
また、トリメリット酸等の多価カルボン酸等を樹脂の酸価を調整するためにトナーの透光性等を損なわない範囲で少量使用してもよい。このような多価カルボン酸成分としては、例えば、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサンントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、これらの無水物、低級アルキルエステル等を挙げることができる。
【0022】
本発明のトナー粒子に用いるバインダー樹脂は、ガラス転移点が55〜75℃、好ましくは58〜70℃、軟化点が95〜120℃、好ましくは100〜118℃、数平均分子量が2500〜6000、好ましくは3000〜5500、重量平均分子量/数平均分子量が2〜8、好ましくは3〜7のものである。ガラス転移点が低くなるとトナーの耐熱性が低下し、また高くなると透光性や混色性が低下する。軟化点が低くなると定着時に高温オフセットが発生し易くなり、高くなると定着強度が低下する。数平均分子量が小さくなると画像を折り曲げた際にトナーが剥離し易くなり、大きくなると定着強度が低下する。また重量平均分子量/数平均分子量が小さくなると高温オフセットが発生し易くなり、大きくなると透光性が低下する。
【0023】
また、トナー粒子にはポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、カルナバワックス、サゾールワックス等のワックス類を添加すること好ましい。これは耐オフセット性を向上させるだけではなく、非磁性1成分現像装置における規制部材(ブレード)や現像剤担持体(現像ローラ)等に対するトナーの固着の問題を低減させることができるためである。特に酸価が0.5〜30KOHmg/gのワックスを用いることが上記酸価を有するバインダー樹脂に対する分散性の観点から好ましい。このようなワックスの添加量は、バインダー樹脂100重量部に対して0.5〜5重量部、好ましくは1〜3重量部が好ましい。これは添加量が0.5重量部より少ないと添加による効果が不十分となり、5重量部より多くなると透光性や色再現性が低下するためである。
【0024】
本発明において、トナー粒子は公知の方法により製造することができ特に限定されず、例えば混練粉砕法、懸濁重合法、乳化重合法、乳化分散造粒法、カプセル化法等によって製造することができる。なお、製造過程でイエロー顔料を添加する際にはマスターバッチ処理あるいはフラッシング処理されたイエロー顔料を用いることが、その分散性を向上させる観点から好ましい。
【0025】
そして、本発明に係るトナー粒子は、体積平均粒径を2〜9μm、好ましくは2〜7μmに調整することが画像の高精細再現性の観点から好ましい。さらに体積平均粒径の2倍以上の粒径を有するトナー粒子の含有量が2重量%以下、好ましくは1重量%以下で、且つ体積平均粒径の1/3以下の粒径を有するトナー粒子の含有量が5個数%以下であるような粒径分布を有することが、トナーの帯電量分布を狭くし、カブリを防止する観点から必要である。
【0026】
なお、トナー粒子の粒径および粒径分布は、コールターマルチサイザー(コールターカウンター社製)を用い、アパチャー径50μmで測定した。
【0027】
また、本発明に係るトナー粒子は、その円形度(平均円形度)が0.94〜1.0であり、且つ円形度の標準偏差が0.045以下であることが必要である。これは円形度が0.94より小さい場合には、像担持体や中間転写体に対するトナー粒子の静電的な付着力が強くなってしまうため、転写不良が生じやすくなるためである。また円形度の標準偏差が0.045より大きい場合には、トナー粒子毎の帯電量のバラツキが大きくなり、カブリや転写不良の要因となるためである。さらに上述した観点から円形度は好ましくは0.945〜0.99、より好ましくは0.95〜0.98であり、円形度の標準偏差は好ましくは0.040以下、より好ましくは0.035以下である。
【0028】
なお、円形度は(相当円の周囲長/粒子投影像の周囲長)で表され、フロー式粒子像分析装置(FPIA−1000:東亜医用電子社製)を用いて水分散系で測定した。
【0029】
トナー粒子の円形度およびその標準偏差は、トナー粒子の製造条件によって制御することができる。例えば混練粉砕法では、原料混合工程、溶融混練工程、粉砕工程、分級工程を経てトナー粒子が製造される。この際に粉砕工程で使用する粉砕装置として被粉砕粒子を球形化できる粉砕装置を用いることにより円形度等を制御することができる。このような粉砕装置としてはイノマイザーシステム(ホソカワミクロン社製)、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)等を挙げることができる。また、分級工程で使用する分級装置として被処理粒子を球形化できる分級装置を用いることにより円形度等を制御することができる。このような分級装置としてはティープレックス型分級機(ホソカワミクロン社製)等を挙げることができる。
【0030】
また、原料混合工程、溶融混練工程、粉砕工程、分級工程を経て得られたトナー粒子を表面改質装置で処理することにより円形度等を調整してもよい。このような表面改質装置としては、ハイブリダイゼーションシステム(奈良機械製作所社製)、コスモスシステム(川崎重工業社製)イノマイザーシステム(ホソカワミクロン社製)等の高速気流中衝撃法を応用した表面改質装置、メカノフュージョンシステム(ホソカワミクロン社製)、メカノミル(岡田精工社製)等の乾式メカノケミカル法を応用した表面改質装置、サーフュージングシステム等の熱気流中改質法を応用した表面改質装置、ディスパーコート(日清製粉社製)、コートマイザー(フロイント産業社製)等の湿式コーティング法を応用した表面改質装置等が挙げられる。
【0031】
本発明においては、トナー粒子に対して0.1〜3重量%の無機微粒子を外添することが流動性等を向上させる観点で好ましい。このような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、酸化錫、酸化亜鉛等を単独であるいは2種以上混合して使用することができる。無機微粒子は疎水化剤で表面処理されたものを使用することが環境安定性向上の観点から好ましい。また、このような無機酸化物以外に1μm以下の樹脂微粒子を外添してもよい。本発明の非磁性1成分現像剤は、特に、フルカラー画像形成装置の小型化の観点から、現像剤担持体である現像スリーブに現像剤規制部材であるブレードを圧接させた構成を有しており、規制部を通過させる際にトナーを荷電させる非磁性一成分現像方式に用いることが好ましい。
【0032】
【実施例】
以下、本発明について実施例を挙げて具体的に説明するが、これに限定されるものではない。以下の実施例、比較例で使用したバインダー樹脂は次のものである。
【0033】
(ポリエステル系樹脂A〜Gの製造例)
温度計、攪拌器、流下式コンデンサーおよび窒素導入管を取り付けたガラス製4つ口フラスコに、表1に示すモル比でアルコール成分および酸成分を重合開始剤(ジブチル錫オキサイド)とともに入れた。これをマントルヒーター中で窒素雰囲気下にて、攪拌しながら加熱することにより反応させて、表1に示す数平均分子量(Mn)、重量平均分子量/数平均分子量(Mw/Mn)、ガラス転移点(Tg)、軟化点(Tm)、酸価および水酸価を有するポリエステル樹脂A〜Gを得た。得られた各ポリエステル樹脂を1mm以下に粗砕したものを以下のトナーの製造で用いた。なお表1中、POはポリオキシプロピレン(2,2)−2,2ービス(4ーヒドロキシフェニル)プロパンを、EOはポリオキシエチレン(2,0)−2,2ービス(4ーヒドロキシフェニル)プロパンを、GLはグリセリンを、TPAはテレフタル酸を、TMAはトリメリット酸を、FAはフマル酸を表す。
【0034】
【表1】
【0035】
なお、分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(807−IT型;日本分光工業社製)を使用し、キャリア溶媒としてテトラヒドロフランを使用して、ポリスチレン換算により分子量を求めた。
【0036】
ガラス転移点は示差走査熱量計(DSC−200;セイコー電子社製)を用いて秤量された試料10mgについて測定し、リファレンスとしてアルミナを用い、30〜80℃の範囲におけるメイン吸熱ピークのショルダー値をガラス転移点とした。
【0037】
軟化点については、フローテスター(CFT−500;島津製作所社製)を用い、試料1.0gについて1.0mm×1.0mmのダイを使用し、昇温速度3.0℃/min、荷重30kgの条件で測定を行い、試料が1/2流出したときの温度を軟化点とした。
【0038】
酸価は秤量された試料を適当な溶媒に溶解し、フェノールフタレイン等の指示薬を使用して酸性基を中和するのに必要な水酸化カリウムのmg数で表した。
【0039】
水酸価は秤量された試料を無水酢酸で処理し、得られたアセチル化物を加水分解し、遊離する酢酸を中和するのに必要な水酸化カリウムのmg数で表した。
【0040】
(顔料マスターバッチA〜Gの製造)
ポリエステル樹脂Aとイエロー顔料(C.I.ピグメントイエロー180)とを樹脂:顔料が7:3の重量比になるように加圧ニーダーに仕込み混練した。得られた混練物を冷却後フェザーミルにより粉砕し顔料マスターバッチAを得た。また、ポリエステル樹脂Aをポリエステル樹脂B〜Gに変更する以外は同様にして顔料マスターバッチB〜Gを得た。
【0041】
(実施例1)
ポリエステル樹脂A93重量部、顔料マスターバッチA10重量部、負荷電制御剤としてサリチル酸亜鉛錯体(E−81:オリエント化学工業社製)2重量部、酸化型低分子量ポリプロピレン(100TS:三洋化成社製:軟化点140℃、酸価3.5KOHmg/g)1重量部をヘンシェルミキサーで十分混合した後、混合物を2軸押出混練機(PCM−30;池貝鉄工社製)の排出部を取り外したものを使用して混練し、冷却した混練物をフェザーミルで粗粉砕した。その後粗粉砕物をイノマイザー(INM−30型;ホソカワミクロン社製)で微粉砕した後、さらにロ−タ型分級機(ティープレックス型分級機タイプ100ATP;ホソカワミクロン社製)で微粉分級することにより体積平均粒径6.2μm、体積平均粒径の2倍以上の粒径を有するトナー粒子の含有量0.1重量%、体積平均粒径の1/3以下の粒径を有するトナー粒子の含有量3.8個数%であるトナー粒子を得た。またこのトナー粒子の円形度は0.953、円形度の標準偏差は0.036であった。
【0042】
このトナー粒子100重量部に疎水性シリカ(TS−500;キャボジル社製)0.5重量部と疎水性二酸化チタン(STT30A;チタン工業社製)1.0重量部を添加してヘンシェルミキサーで混合処理しイエロートナーAを得た。
【0043】
(実施例2〜5)
実施例1において、ポリエステル樹脂Aをポリエステル樹脂B〜Eに変更し、顔料マスターバッチAを顔料マスターバッチB〜Eに変更する以外は同様にしてイエロートナーB〜Eを得た。
【0044】
(実施例6)
実施例2において、酸化型低分子量ポリプロピレンの添加量を2重量部に変更する以外は同様にしてイエロートナーFを得た。
【0045】
(実施例7)
実施例6で得られたトナー粒子を表面改質装置(ハイブリダイゼーションシステムNHS−3型;奈良機械製作所社製)により6000rpmで5分間処理すること以外は同様にしてイエロートナーGを得た。
【0046】
(比較例1および2)
実施例2において、粗粉砕物を粉砕する粉砕装置としてイノマイザーに代えてジェット粉砕機(IDS:日本ニューマチック社製)を使用して微粉砕すること、および微粉分級機としてロ−タ型分級機に代えてDS分級機(日本ニューマチック社製)を使用すること以外は同様にしてイエロートナーHおよびIを得た。
(比較例3)
実施例1において、ポリエステル樹脂Aをポリエステル樹脂Fに変更し、顔料マスターバッチAを顔料マスターバッチFに変更する以外は同様にしてイエロートナーJを得た。
【0047】
(比較例4)
実施例1において、ポリエステル樹脂Aをポリエステル樹脂Gに変更し、顔料マスターバッチAを顔料マスターバッチGに変更する以外は同様にしてイエロートナーKを得た。
【0048】
(比較例5)
実施例4において、C.I.ピグメントイエロー180をC.I.ソルベントイエロー19に変更する以外は同様にしてイエロートナーLを得た。
【0049】
(比較例6)
実施例1において、C.I.ピグメントイエロー180をC.I.ピグメントイエロー133に変更する以外は同様にしてイエロートナーMを得た。
【0050】
(比較例7)
実施例1において、C.I.ピグメントイエロー180をC.I.ピグメントイエロー169に変更する以外は同様にしてイエロートナーNを得た。
【0051】
(比較例8)
実施例1において、C.I.ピグメントイエロー180をC.I.ピグメントイエロー62に変更する以外は同様にしてイエロートナーOを得た。
【0052】
(比較例9)
実施例2において、粗粉砕物を粉砕する粉砕装置としてイノマイザーに代えてジェット粉砕機(IDS:日本ニューマチック社製)を使用して微粉砕し、得られた微粉砕物をホソカワミクロン社製の熱処理装置を用いて108℃で加熱処理して球状化を行った。この後粗粉および微粉をエルボージェット分級機(日鉄鉱業社製)を用いて除去しトナー粒子を得た。
このトナー粒子100重量部に疎水性シリカ(TS−500;キャボジル社製)0.5重量部と疎水性二酸化チタン(STT30A;チタン工業社製)1.0重量部を添加してヘンシェルミキサーで混合処理しイエロートナーPを得た。
【0053】
上記実施例1〜7及び比較例1〜9で得られたトナーA〜Pの体積平均粒径((D50)、体積平均粒径の2倍以上の粒径を有するトナー粒子(>2D50)の含有量の重量%、体積平均粒径の1/3以下の粒径を有するトナー粒子(<D50/3)の含有量の個数%、トナー粒子の平均円形度および円形度の標準偏差を表2に示した。
【0054】
【表2】
【0055】
(シアントナー、マゼンタトナーおよびブラックトナーの製造)
実施例2において、C.I.ピグメントイエロー180をC.I.ピグメントブルー15−3に変更する以外は同様にしてシアントナーを得た。シアントナーの体積平均粒径は6.2μm、体積平均粒径の2倍以上の粒径を有するトナー粒子の含有量は0.1重量%、体積平均粒径の1/3以下の粒径を有するトナー粒子の含有量は2.9個数%、トナー粒子の平均円形度は0.956、円形度の標準偏差は0.035であった。
【0056】
また、実施例2において、C.I.ピグメントイエロー180をC.I.ピグメントレッド184に変更する以外は同様にしてマゼンタトナーを得た。マゼンタトナーの体積平均粒径は6.2μm、体積平均粒径の2倍以上の粒径を有するトナー粒子の含有量は0.1重量%、体積平均粒径の1/3以下の粒径を有するトナー粒子の含有量は3.2個数%、トナー粒子の平均円形度は0.955、円形度の標準偏差は0.036であった。
【0057】
また、実施例2において、C.I.ピグメントイエロー180をカーボンブラック(モーガルL;キャボット社製)5重量部に変更する以外は同様にしてブラックトナーを得た。ブラックトナーの体積平均粒径は6.4μm、体積平均粒径の2倍以上の粒径を有するトナー粒子の含有量は0.1重量%、体積平均粒径の1/3以下の粒径を有するトナー粒子の含有量は2.3個数%、トナー粒子の平均円形度は0.959、円形度の標準偏差は0.037であった。
【0058】
上記各トナーに対して下記の各評価を行いその結果を表3に示した。
【0059】
(ドット面積率の異なる画像のOHP透光性および色再現性)
下記に説明するフルカラープリンタを用いて常温常湿環境下(25℃、60%RH)でOHPシート上に、150線のスクリーンでドット面積率100%、50%および20%の画像を画出しし、オーバーヘッドプロジェクターで投影した場合のイエローの発色を目視により評価した。鮮やかに発色している場合を○、少し発色している場合を△、発色していない場合を×として評価した。
【0060】
この評価に用いたフルカラープリンタは図1に示される構成のものであり、図中矢印a方向に回転駆動される有機感光体ドラム10(以下感光体10)と、レーザー走査光学系20と、フルカラー現像装置30と、図中矢印b方向に回転駆動される無端状の中間転写ベルト40と、給紙部60とで構成されている。感光体10の周囲には、さらに感光体10表面を所定の電位に帯電させる帯電ブラシ11及び感光体10上に残留したトナーを除去するクリーナーブレード12aを備えたクリーナー12が設けられている。
【0061】
レーザー走査光学系20はレーザーダイオード、ポリゴンミラー、fθ光学素子を内蔵した周知のもので、その制御部にはシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(BK)毎の印字データがホストコンピュータから転送される。レーザー走査光学系20は各色毎の印字データを順次レーザービームとして出力し、感光体10上を走査露光する。これにより感光体10上に各色毎の静電潜像が順次形成される。
【0062】
フルカラ−現像装置30はC、M、Y、BKの非磁性トナーからなる1成分現像剤を収容した4つの色別現像器31C、31M、31Y、31BKを一体化したもので、支軸81を支点として時計回り方向に回転可能である。各現像器は現像スリーブ32、トナー規制ブレード34を備えている。現像スリーブ32の回転により搬送されるトナーは、ブレード34と現像スリーブ32との圧接部(規制部)を通過することにより帯電される。
【0063】
中間転写ベルト40は支持ローラ41、42およびテンションローラ43、44に無端状に張り渡され感光体10と同期して図中矢印b方向に回転駆動される。中間転写ベルト40の側部には図示しない突起が設けられ、この突起をマイクロスイッチ45が検出することにより、露光、現像、転写等の作像処理が制御される。中間転写ベルト40は回転自在な1次転写ローラ46に押圧されて感光体10に接触している。この接触部が1次転写部T1 である。また、中間転写ベルト40は支持ローラ42に支持された部分で回転自在な2次転写ローラ47が接触している。この接触部が2次転写部T2 である。
【0064】
さらに、前記現像装置30と中間転写ベルト40の間のスペースにはクリーナー50が設置されている。クリーナー50は中間転写ベルト40上の残留トナーを除去するためのブレード51を有している。このブレード51および2次転写ローラ47は中間転写ベルト40に対して接離可能である。
【0065】
給紙部60は、画像形成装置本体1の正面側に開放可能な給紙トレイ61と、給紙ローラ62と、タイミングローラ63とから構成されている。記録シートSは給紙トレイ61上に積載され、給紙ローラ62の回転によって1枚ずつ図中右方向へ給紙され、タイミングローラ63で中間転写ベルト40上に形成された画像と同期をとって2次転写部へ送り出される。記録シートの水平搬送路65は前記給紙部を含んでエアーサクションベルト66等で構成され、定着器70からは搬送ローラ72、73、74を備えた垂直搬送路71が設けられている。記録シートSはこの垂直搬送路71から画像形成装置本体1の上面へ排出される。
【0066】
ここで、上記フルカラープリンタのプリント動作について説明する。プリント動作が開始されると、感光体10および中間転写ベルト40が同じ周速度で回転駆動され、感光体10は帯電ブラシ11によって所定の電位に帯電される。
【0067】
続いて、レーザー走査光学系20によってシアン画像の露光が行われ、感光体10上にシアン画像の静電潜像が形成される。この静電潜像は直ちに現像器31Cで現像されると共に、トナー画像は1次転写部で中間転写ベルト40上に転写される。1次転写終了直後に現像器31Mが現像部Dへ切り替えられ、続いてマゼンタ画像の露光、現像、1次転写が行われる。さらに現像器31Yへの切り替え、イエロー画像の露光、現像、1次転写が行われる。さらに現像器31BKへの切り替え、ブラック画像の露光、現像、1次転写が行われ、1次転写毎に中間転写ベルト40上にはトナー画像が重ねられていく。
【0068】
最終の1次転写が終了すると、記録シートSが2次転写部へ送りこまれ、中間転写ベルト40上に形成されたフルカラートナー画像が記録シートS上に転写される。この2次転写が終了すると記録シートSはベルト型接触加熱定着器70へ搬送され、フルカラートナー画像が記録シートS上に定着されてプリンタ本体1の上面に排出される。
【0069】
なお、上記画像形成は、感光体表面電位−550V、現像バイアス電圧−200V、1次転写バイアス電圧900V、2次転写バイアス電圧500Vを基準にして、記録シート上のベタ画像部のトナー付着量が0.7mg/cm2 となる設定条件で、且つ定着温度160℃の条件で行った。また、下記のカブリ、中抜け、転写性およびドット再現性の評価は、低温低湿環境(10℃、15%RH)および高温高湿環境(30℃、85%RH)の両環境下で行って、悪い方の評価結果を表3に示した。
【0070】
(カブリ)
上記フルカラープリンタを用いてイエロートナー単色でB/W比5%の文字パターンをプリントし、得られた画像を目視によって確認し、ほとんどカブリが見られないものを○、若干カブリが認められる実用上問題のないものを△、カブリが全面に渡って存在し実用上問題のあるものを×として評価した。
【0071】
(中抜け)
上記フルカラープリンタを用いてイエロートナーとシアントナーとを重ね合わせたグリーン色の「E」の文字をプリントし、「E」の文字に画像欠損のないものを○、若干画像欠損が認められるがグリーン色の「E」の文字を認識することができ実用上問題のないものを△、画像欠損がひどくグリーン色の「E」の文字を認識することが困難であるものを×として評価した。
【0072】
(転写性)
上記フルカラープリンタを用いてイエロートナー単色でプリントした画像について、感光体ドラム上のトナー付着量に対する転写紙上のトナー付着量の割合を求め、80%以上であるものを○、70%以上80%未満のものを△、70%未満のものを×として評価した。
【0073】
(ドット再現性)
600dpiで2ドット網点の画像を画出しし、ルーペ(50倍)でドットを観察し、ドットが1つずつ再現されており、ドットの大きさのバラツキも小さいものを○、ドットとドットは分離されており欠損はないが、ドットの大きさにバラツキが多いものを△、2ドットの1つ1つが欠損していたり、くっついていたりし、十分にドット再現されていないものを×として評価した。
【0074】
(耐光性)
上記フルカラープリンタを用いてイエロートナー単色でプリントした画像について、紫外線照射装置にて紫外線を30分間照射し、退色が認められないものを○、若干退色が認められるものの実用上問題のないものを△、退色が大きいものを×として評価した。
【0075】
(耐熱性)
50ccのガラスビンにトナー5gを入れ、55℃で24時間放置した後のトナーの凝集性を確認し、凝集物の発生していないものを○、若干の凝集物は存在するが、外力で簡単にほぐれるものを△、凝集物が存在し、外力では簡単にほぐれないものを×として評価した。
【0076】
【表3】
【0077】
また、実施例6で得られたイエロートナーF、上記製造例で得られたシアントナー、マゼンタトナーおよびブラックトナーについて、上記フルカラープリンタを用いてB/W比6%のフルカラー画像の3000枚の耐刷テストを行った。耐刷終了後の画像について、カブリ、中抜けおよび転写性の評価を行ったところ全て○ランクを維持していた。
【0078】
【発明の効果】
本発明によれば、透光性および色再現性に優れた非磁性1成分イエロー現像剤を得ることができる。
【0079】
また、本発明によれば、多色画像形成時にも優れた転写性を有する非磁性1成分イエロー現像剤を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】フルカラープリンタの概略説明図である。
【符号の説明】
10:感光体ドラム、20:レーザー光学系、30:フルカラー現像装置、40:中間転写ベルト、60:給紙手段、70:定着装置。
Claims (3)
- 多色画像を再現するフルカラー画像形成に使用される非磁性1成分現像剤において、この非磁性1成分現像剤が、少なくとも酸価1〜30KOHmg/gのバインダー樹脂及びピグメントイエロー180に分類される化合物を含有してなる負荷電性非磁性トナー粒子を含有してなり、このトナー粒子の円形度が0.94〜1.0、円形度の標準偏差が0.045以下及び体積平均粒径が2〜9μm、トナーの粒径分布において体積平均粒径の2倍以上の粒径を有するトナー粒子の含有量が2重量%以下で、且つ体積平均粒径の1/3以下のトナー粒子の含有量が5個数%以下であることを特徴とする非磁性1成分現像剤。
- 前記バインダー樹脂のガラス転移点が55〜75℃、軟化点が95〜120℃、数平均分子量が2500〜6000および重量平均分子量/数平均分子量が2〜8である請求項1記載の非磁性1成分現像剤。
- 前記バインダー樹脂100重量部に対して0.5〜5重量部のワックスを含有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の非磁性1成分現像剤。
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